JP2007302591A - Method for producing 1,2-propanediol acetal derivative - Google Patents

Method for producing 1,2-propanediol acetal derivative Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of producing a desired 1,2-propanediol acetal derivative by few steps. <P>SOLUTION: (1) The method for producing a compound of formula (1) [wherein R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are independently H, a linear or branched chain 1-6C alkyl or phenyl, or R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are combined to be a 4-7C methylene; and R<SP>3</SP>is H or methyl] comprises acetalization of a 3-halogeno-1,2-propanediol compound in the presence of an acid catalyst, azidation and catalytic hydrogenation. (2) The method for producing a compound of formula (6) [wherein R<SP>1</SP>and R<SP>2</SP>are same as those mentioned above] comprises acetalization of a 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol in the presence of an acid catalyst, and, reaction with a metal carboxylate and deacylation, or reaction with an alkoxide and catalytic hydrogenation. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、医薬、農薬などの重要な合成中間体となりうる3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物、特にその光学活性体の製造方法に関する。また、本発明は、3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物の一つである3−アミノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールアセトナイドに関する。   The present invention relates to a method for producing a 3-amino-1,2-propanediol acetal compound, particularly an optically active substance thereof, which can be an important synthetic intermediate for pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like. The present invention also relates to 3-amino-2-methyl-1,2-propanediol acetonide, which is one of 3-amino-1,2-propanediol acetal compounds.

また本発明は、医薬、農薬などの合成中間体として有用な1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体、特にその光学活性体の製造方法に関する。   The present invention also relates to a method for producing 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivatives useful as synthetic intermediates for pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like, particularly optically active substances thereof.

従来、下記一般式(1)   Conventionally, the following general formula (1)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、Rは、同一または異なって、水素原子、直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜6のアルキル基、若しくはフェニル基を示すか、又はR、Rはその末端が結合することにより形成された炭素数4〜7のメチレン基を示し、Rは水素原子、またはメチル基を示す。]
で表される光学活性3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタールの製造法としては、下記式
[Wherein, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, or R 1 and R 2 are terminals thereof. Represents a methylene group having 4 to 7 carbon atoms formed by bonding, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
As a method for producing an optically active 3-amino-1,2-propanediol acetal represented by the following formula:

Figure 2007302591
Figure 2007302591

で表される光学活性3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセトナイドの製造法に集約され、以下の4例が報告されている。
(a) 3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンをアンモニアで開環後、得られた3,4−ジヒドロキシ酪酸アミドのジオールをアセトナイド化し、反応生成物を、塩基の存在下に次亜ハロゲン酸塩と反応させてホフマン転位により3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセトナイドを得る方法(特許文献1)。
(b) グリセロールアセトナイドをメシル化、アジド化、及び加水素分解することにより3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセトナイドを得る方法(非特許文献1)。
(c) L−アスコルビン酸の酸化開裂により得られたグリセルアルデヒドを還元、トシル化、アジド化、及び加水素分解することにより得る3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセトナイドを得る方法(非特許文献2)。
(d) D−マンニトールの酸化開裂により得られたグリセルアルデヒドをオキシム化し、続いてヒドリド還元することにより3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセトナイドを得る方法(非特許文献2)。
などが知られている。
The following four examples have been reported in the production method of optically active 3-amino-1,2-propanediol acetonide represented by:
(a) After ring opening of 3-hydroxy-γ-butyrolactone with ammonia, the diol of 3,4-dihydroxybutyric acid amide thus obtained is acetonated, and the reaction product is reacted with hypohalite in the presence of a base. And obtaining 3-amino-1,2-propanediol acetonide by Hoffman rearrangement (Patent Document 1).
(b) A method of obtaining 3-amino-1,2-propanediol acetonide by mesylation, azidation, and hydrogenolysis of glycerol acetonide (Non-patent Document 1).
(c) Method for obtaining 3-amino-1,2-propanediol acetonide obtained by reduction, tosylation, azidation, and hydrogenolysis of glyceraldehyde obtained by oxidative cleavage of L-ascorbic acid (Non-patent document 2).
(d) A method in which 3-amino-1,2-propanediol acetonide is obtained by oximation of glyceraldehyde obtained by oxidative cleavage of D-mannitol followed by hydride reduction (Non-patent Document 2).
Etc. are known.

しかし、これらの製造法では、工業的に次のような問題点がある。即ち、(a)の方法では、出発原料の3−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンを得るために、マルトースの1水和物を水酸化ナトリウム水溶液中、過酸化水素で処理して得られた(S)−3,4−ジヒドロキシブタン酸を加熱下、酸処理するか、また別法としてリンゴ酸をエステル化後、リチウムクロリド存在下、ナトリウムボロヒドリドでモノエステルとし、さらに酸処理しなければならない。このように、危険な過酸化物を使用したり、工程が長いという問題がある。   However, these production methods have the following industrial problems. That is, the method (a) was obtained by treating maltose monohydrate with hydrogen peroxide in an aqueous sodium hydroxide solution to obtain 3-hydroxy-γ-butyrolactone as a starting material (S). -3,4-Dihydroxybutanoic acid must be acid-treated under heating, or alternatively, malic acid must be esterified, then converted to a monoester with sodium borohydride in the presence of lithium chloride, and then acid-treated. Thus, there is a problem that a dangerous peroxide is used or the process is long.

また(b)の方法では、グリセロールアセトナイドを得るためにグリセリンとアセトナイド化剤とを反応させる必要があり、この場合、グリセリンの1位と2位との水酸基でアセタール化した生成物と、1位と3位との水酸基でアセタール化した生成物との混合物が得られるため、両者を分離するのが非常に困難である。また本法ではラセミ体だけしか合成できない。   In the method (b), it is necessary to react glycerin with an acetonating agent in order to obtain glycerol acetonide. In this case, a product acetalized with hydroxyl groups at the 1st and 2nd positions of glycerin; Since a mixture with the product acetalized with the hydroxyl groups at the 1-position and the 3-position is obtained, it is very difficult to separate them. In this method, only racemates can be synthesized.

また(c)(d)の方法では、L−アスコルビン酸やD−マンニトールを四酢酸鉛、又は過ヨウ素酸ナトリウムを化学量論量用いて酸化開裂する必要があり、安全性とコストに問題がある。   In the methods (c) and (d), it is necessary to oxidatively cleave L-ascorbic acid or D-mannitol with a stoichiometric amount of lead tetraacetate or sodium periodate, which is problematic in terms of safety and cost. is there.

さらに、(a)(c)(d)の方法では、天然資源から得られる炭水化物原料を用いることができるものの、所望の光学活性体が天然物から得られる光学活性体とは逆の立体異性体である場合は、原料入手が困難である。   Furthermore, in the methods (a), (c) and (d), although a carbohydrate raw material obtained from a natural resource can be used, the desired optically active substance is a stereoisomer opposite to the optically active substance obtained from a natural product. In this case, it is difficult to obtain raw materials.

これらのことから、より大きな生産スケールへの変換を困難にさせており、改良が望まれていた。   For these reasons, conversion to a larger production scale is made difficult, and improvement has been desired.

また、光学活性1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体は医薬、農薬等の合成中間体として用いられている。殊に4位の炭素は4級炭素であり、近年その構造に由来する特異な生理活性から医薬品としての有用性が指摘されており、注目を集めている。その製法については、酵素を利用して光学分割する方法、不斉触媒反応を利用する方法、不斉補助基を用いる方法、市販の光学活性2−メチルグリシドールから得る方法が知られている。   Optically active 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivatives are used as synthetic intermediates for pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like. In particular, the carbon at the 4-position is a quaternary carbon. In recent years, its usefulness as a pharmaceutical has been pointed out because of its unique physiological activity derived from its structure, and has attracted attention. As for the production method, a method of optical resolution using an enzyme, a method of utilizing an asymmetric catalytic reaction, a method of using an asymmetric auxiliary group, and a method of obtaining from commercially available optically active 2-methylglycidol are known.

酵素を利用して光学分割する方法としては以下の方法が知られている。
(イ) その1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノールのラセミ体のエステルを酵素存在下で不斉に加水分解する方法(特許文献2,非特許文献3)。(ロ) 2−メチレン−1,3−プロパンジオールのジアセテートをエポキシ化した後、酵素存在下で不斉に加水分解し、遊離した水酸基をシリル化し、エポキシ基の水素添加反応を行い、アセタール化し、さらに脱シリル化することにより得る方法(非特許文献4)。
(ハ) ラセミ体の2−メチルグリシジルベンジルエーテルを酵素の存在下で不斉水和反応させて光学活性ジオール誘導体を得、アセタール化した後、水素添加による脱ベンジル化反応で得る方法(非特許文献5)。
The following methods are known as optical resolution methods using enzymes.
(A) A method in which a racemic ester of 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol is asymmetrically hydrolyzed in the presence of an enzyme (Patent Document 2, Non-Patent Document 3). (B) After epoxidizing diacetate of 2-methylene-1,3-propanediol, it is asymmetrically hydrolyzed in the presence of the enzyme, silylation of the released hydroxyl group, hydrogenation reaction of the epoxy group, and acetal And obtained by further desilylation (Non-patent Document 4).
(C) A method in which racemic 2-methylglycidyl benzyl ether is asymmetrically hydrated in the presence of an enzyme to obtain an optically active diol derivative, acetalized and then debenzylated by hydrogenation (non-patented) Reference 5).

不斉触媒反応を利用する方法としては以下の方法が知られている。
(ニ) 2−ベンジルオキシメチルアリルアルコールをSharpless触媒存在下で不斉エポキシ化反応させ、エポキシ基を還元し、アセタール化し、さらに水素添加により脱ベンジル化することにより得る方法(非特許文献6)。
(ホ) メタクリル酸アミドのSharpless不斉ジオール化反応の後、アミド基をエステル基に変換し、アセタール化し、エステル還元することにより得る方法(非特許文献7)。
The following methods are known as methods utilizing asymmetric catalysis.
(D) A method obtained by subjecting 2-benzyloxymethylallyl alcohol to an asymmetric epoxidation reaction in the presence of a Sharpless catalyst, reducing the epoxy group, acetalizing, and debenzylating by hydrogenation (Non-patent Document 6) .
(E) A method obtained by converting a amide group into an ester group after a Sharpless asymmetric diol-forming reaction of methacrylic acid amide, acetalizing, and ester reduction (Non-patent Document 7).

不斉補助基を用いる方法としては以下の方法が知られている。
(ヘ) その1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノールのラセミ体をカンファニルクロリドと反応させ、HPLCで分割分取し、加水分解により得る方法(非特許文献8)。
(ト) l−メントンと1,3−ジヒドロキシアセトンとを反応させ、得られたアセタールをメチルグリニヤール試薬と立体選択的に反応させ、水酸基をシリル化し、アセタール環を開烈し、遊離したジオールをアセトニド化し、カリウムt−ブトキシドと処理することでl−メントンユニットを除去する方法(非特許文献9)。
The following methods are known as methods using an asymmetric auxiliary group.
(F) A method in which a racemic form of 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol is reacted with camphanyl chloride, fractionated by HPLC, and obtained by hydrolysis (Non-patent Document 8).
(G) Reacting 1-menthone with 1,3-dihydroxyacetone, reacting the resulting acetal with a methyl Grignard reagent in a stereoselective manner, silylating the hydroxyl group, opening the acetal ring, and releasing the diol A method of removing l-menton unit by acetonide and treating with potassium t-butoxide (Non-patent Document 9).

市販の光学活性2−メチルグリシドールから得る方法としては、(チ)市販の(S)−2−メチルグリシドールをベンジルエーテルとし、水和反応でジオール化し、アセトニド化、水素添加による脱ベンジル化反応で得る方法が知られている(非特許文献10)。   As a method of obtaining from commercially available optically active 2-methylglycidol, (h) Commercially available (S) -2-methylglycidol is converted into benzyl ether, diol-ized by hydration reaction, acetonide-ized, and debenzylated by hydrogenation. The method to obtain is known (nonpatent literature 10).

しかし、これらの合成法は工業的に次のような問題点がある。すなわち、
酵素を利用して光学分割する方法(イ)、(ロ)、(ハ)は、水媒体を必要とし、水溶性の1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノールを単離する事は一般に困難であり、また、最も効率良く反応させたとしても収率が最大50%である。
However, these synthesis methods have the following problems industrially. That is,
The methods (a), (b), and (c) for optical resolution using an enzyme require an aqueous medium, and it is necessary to isolate water-soluble 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol. Generally, it is difficult, and even if the reaction is carried out most efficiently, the yield is up to 50%.

不斉触媒を利用する方法(ニ)、(ホ)は、多段階を要するため総収率が低く、触媒が入手し難く、高価であるという問題がある。   The methods (d) and (e) using an asymmetric catalyst have a problem that the total yield is low because a multi-stage is required, the catalyst is difficult to obtain, and is expensive.

不斉補助基を用いる方法(ヘ)、(ト)は、多段階であり、工程が煩雑で、工業的に実用可能とは言い難い。   The methods (f) and (g) using an asymmetric auxiliary group are multi-step, complicated in process, and are hardly industrially practical.

市販の光学活性2−メチルグリシドールを使用する方法(チ)は、工程数が多く、やはり工業化の点を考慮すると実用的とは言い難い。
特表2002−516893 J. Org. Chem., 59, 7503 (1994). Tetrahedron Asymmetry, 6, 1181 (1995). 特許第3012273号公報 J.Org.Chem.,58,3980(1993). Tetrahedron Lett.,33,7015(1992). Synlett,2001,111. Tetrahedron,42,5985(1986). Tetrahedron:Asymmetry,12,1383(2001. J.Org.Chem.,48,3592(1983). J.Org.Chem.,57,720(1992). J.Am.Chem.Soc.,121,2071(1999).
The method (h) using commercially available optically active 2-methylglycidol has a large number of steps, and is still not practical in view of industrialization.
Special table 2002-516893 J. Org. Chem., 59, 7503 (1994). Tetrahedron Asymmetry, 6, 1181 (1995). Japanese Patent No. 3012273 J. et al. Org. Chem. 58, 3980 (1993). Tetrahedron Lett. 33, 7015 (1992). Synlett, 2001, 111. Tetrahedron, 42, 5985 (1986). Tetrahedron: Asymmetry, 12, 1383 (2001. J. et al. Org. Chem. 48, 3592 (1983). J. et al. Org. Chem. 57, 720 (1992). J. et al. Am. Chem. Soc. 121, 2071 (1999).

本発明は、入手し易い出発原料を用いて、少ない工程数で所望の3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタールを製造することができる方法を提供することを第1の課題とする。   The first object of the present invention is to provide a method capable of producing a desired 3-amino-1,2-propanediol acetal with a small number of steps using readily available starting materials.

また本発明は、入手し易い出発原料を用いて、少ない工程数で所望の1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体を製造することができる方法を提供することを第2の課題とする。   It is a second object of the present invention to provide a method capable of producing a desired 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative with a small number of steps using readily available starting materials. And

上記課題を解決するために本発明者は研究を重ね、以下の知見を得た。
(i) 下記一般式(1)
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor repeated research and obtained the following knowledge.
(i) The following general formula (1)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、Rは、同一または異なって、水素原子、直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜6のアルキル基、若しくはフェニル基を示すか、又はR、Rはその末端が結合することにより形成された炭素数4〜7のメチレン基を示し、Rは水素原子、またはメチル基を示す。]
で表される3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を製造するに当たり、出発原料として、下記一般式(2)
[Wherein, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, or R 1 and R 2 are terminals thereof. Represents a methylene group having 4 to 7 carbon atoms formed by bonding, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
In the production of a 3-amino-1,2-propanediol acetal compound represented by the following general formula (2)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、Xはハロゲン原子を示し、Rは水素原子またはメチル基を示す。]で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物を使用し、この化合物を酸触媒存在下にアセタール化し、さらにアジド化し、さらに触媒存在下に接触水素添加反応を行うことにより、上記一般式(1)の化合物を製造することができる。
(ii) 出発原料として一般式(2)の化合物の光学活性体を用いれば、容易に一般式(1)の化合物の光学活性体が得られる。
(iii) 下記一般式(6)
[Wherein, X represents a halogen atom, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. The compound is acetalized in the presence of an acid catalyst, further azidized, and further subjected to a catalytic hydrogenation reaction in the presence of the catalyst. A compound of the general formula (1) can be produced.
(ii) If an optically active form of the compound of the general formula (2) is used as a starting material, an optically active form of the compound of the general formula (1) can be easily obtained.
(iii) The following general formula (6)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、Rは、同一または異なって、水素原子、直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜6のアルキル基、若しくはフェニル基を示すか、又はR、Rはその末端が結合することにより形成された炭素数4〜7のメチレン基を示す。]
で表される1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体を製造するに当たり、
下記一般式(7)
[Wherein, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, or R 1 and R 2 are terminals thereof. Represents a methylene group having 4 to 7 carbon atoms formed by bonding. ]
In producing a 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative represented by
The following general formula (7)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、Xはハロゲン原子を示す。]
で表される3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを出発原料として用い、酸触媒の存在下、一般式(7)の化合物をアセタール化剤と反応させることにより下記一般式(8)
[Wherein X represents a halogen atom. ]
And a compound of the general formula (7) is reacted with an acetalizing agent in the presence of an acid catalyst in the presence of an acid catalyst. 8)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、R、及びXは上記と同じである。]
で表される4−ハロゲノメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体を得、
次いで上記式(8)の化合物と下記一般式(9)

ROH (9)

[式中、Rは、炭素数2〜5の直鎖若しくは分岐鎖の脂肪族アシル基、芳香環上に、炭素数1〜4のアルキル基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、若しくは炭素数1〜4のアルコキシ基からなる群より選ばれた1〜5個の置換基を有していてよい芳香族アシル基、炭素数7〜12のアラルキル基、またはアリル基を示す。]
で表されるカルボン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩、又は上記一般式(9)で表されるアルコールのアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のアルコキシドとを反応させることにより下記一般式(10)
[Wherein, R 1 , R 2 and X are the same as above. ]
4-halogenomethyl-4-methyl-1,3-dioxolane derivative represented by
Next, the compound of the above formula (8) and the following general formula (9)

ROH (9)

[Wherein, R represents a linear or branched aliphatic acyl group having 2 to 5 carbon atoms, an aromatic ring, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, or a carbon number An aromatic acyl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an allyl group which may have 1 to 5 substituents selected from the group consisting of 1 to 4 alkoxy groups. ]
Is reacted with an alkali metal salt or alkaline earth metal salt of a carboxylic acid represented by the formula (9), or an alkali metal or alkaline earth metal alkoxide of an alcohol represented by the general formula (9). )

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、RおよびRは上記と同じである。]
で表される化合物を得、
次いで上記一般式(10)の化合物において、Rがアシル基の場合には、塩基の存在下、脱アシル化し、Rがアラルキル基またはアリル基の場合には、還元触媒の存在下、水素添加することにより、一般式(6)の化合物が得られる。
(ii) 出発原料として一般式(7)の化合物の光学活性体を用いれば、容易に一般式(6)の化合物の光学活性体が得られる。
[Wherein, R, R 1 and R 2 are the same as above. ]
To obtain a compound represented by
Next, in the compound of the general formula (10), when R is an acyl group, deacylation is performed in the presence of a base, and when R is an aralkyl group or an allyl group, hydrogenation is performed in the presence of a reduction catalyst. Thus, the compound of the general formula (6) is obtained.
(ii) If an optically active form of the compound of the general formula (7) is used as a starting material, an optically active form of the compound of the general formula (6) can be easily obtained.

本発明は、上記知見に基づき完成されたものであり、以下の製造方法などを提供する。   The present invention has been completed based on the above findings, and provides the following production method and the like.

項1. 下記一般式(1)   Item 1. The following general formula (1)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、Rは、同一または異なって、水素原子、直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜6のアルキル基、若しくはフェニル基を示すか、又はR、Rはその末端が結合することにより形成された炭素数4〜7のメチレン基を示し、Rは水素原子、またはメチル基を示す。]
で表される3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を製造する方法であって、
下記一般式(2)
[Wherein, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, or R 1 and R 2 are terminals thereof. Represents a methylene group having 4 to 7 carbon atoms formed by bonding, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
A process for producing a 3-amino-1,2-propanediol acetal compound represented by:
The following general formula (2)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、Xはハロゲン原子を示し、Rは水素原子、またはメチル基を示す。]
で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物を、酸触媒存在下、アセタール化剤と反応させることにより、下記一般式(3)
[Wherein, X represents a halogen atom, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
Is reacted with an acetalizing agent in the presence of an acid catalyst to give the following general formula (3):

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、R、R、及びXは上記と同じである。]で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を得る第1工程と、
上記一般式(3)の化合物をアジド化剤と反応させることにより、下記一般式(4)
[Wherein R 1 , R 2 , R 3 , and X are the same as above. A first step of obtaining a 3-halogeno-1,2-propanediol acetal compound represented by the formula:
By reacting the compound of the general formula (3) with an azidating agent, the following general formula (4)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、R、及びRは上記と同じである]
で表される3−アジド−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を得る第2工程と、
上記一般式(4)の化合物を、還元触媒存在下で接触水素化することにより上記一般式(1)の化合物を得る第3工程と
を含む方法。
[Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same as above]
A second step of obtaining a 3-azido-1,2-propanediol acetal compound represented by:
And a third step of obtaining the compound of the general formula (1) by catalytic hydrogenation of the compound of the general formula (4) in the presence of a reduction catalyst.

項2. 一般式(2)におけるハロゲン原子が、塩素原子、又は臭素原子である項1に記載の方法。   Item 2. Item 2. The method according to Item 1, wherein the halogen atom in General Formula (2) is a chlorine atom or a bromine atom.

項3. アセタール化剤として、一般式(3)においてRとRとが共にメチル基、エチル基、又はフェニル基である化合物を与える化合物を使用する項1又は2に記載の方法。 Item 3. Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein a compound that gives a compound in which R 1 and R 2 are both a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group in the general formula (3) is used as an acetalizing agent.

項4. アセタール化剤として、アセトン、2,2−ジメトキシプロパン、及び2−メトキシプロペンからなる群より選ばれる少なくとも1種を使用する項3に記載の方法。   Item 4. Item 4. The method according to Item 3, wherein at least one selected from the group consisting of acetone, 2,2-dimethoxypropane, and 2-methoxypropene is used as the acetalizing agent.

項5. アジド化剤が、金属アジ化物、アジ化ケイ素化合物、及びアジ化ホスホリル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である項1〜4のいずれかに記載の方法。   Item 5. Item 5. The method according to any one of Items 1 to 4, wherein the azidating agent is at least one compound selected from the group consisting of a metal azide, a silicon azide compound, and a phosphoryl azide compound.

項6. アジド化剤がアジ化ナトリウム、トリメチルシリルアジド、及びアジ化ジフェニルホスホリルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である項5に記載の方法。   Item 6. Item 6. The method according to Item 5, wherein the azidating agent is at least one compound selected from the group consisting of sodium azide, trimethylsilyl azide, and diphenylphosphoryl azide.

項7. 還元触媒が貴金属触媒である項1〜6のいずれかに記載の方法。   Item 7. Item 7. The method according to any one of Items 1 to 6, wherein the reduction catalyst is a noble metal catalyst.

項8. 貴金属触媒がパラジウム系触媒である項7に記載の方法。   Item 8. Item 8. The method according to Item 7, wherein the noble metal catalyst is a palladium-based catalyst.

項9. 一般式(2)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物として光学活性体を用いることにより、光学活性3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を得る項1〜8のいずれかに記載の方法。   Item 9. Item 1-8, wherein an optically active 3-amino-1,2-propanediol acetal compound is obtained by using an optically active substance as the 3-halogeno-1,2-propanediol compound represented by the general formula (2) The method according to any one.

項10. 下記式(5)   Item 10. Following formula (5)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

で表される3−アミノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールアセトナイド。 3-amino-2-methyl-1,2-propanediol acetonide represented by:

項11.
下記一般式(6)
Item 11.
The following general formula (6)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、Rは、同一または異なって、水素原子、直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜6のアルキル基、若しくはフェニル基を示すか、又はR、Rはその末端が結合することにより形成された炭素数4〜7のメチレン基を示す。]
で表される1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体の製造方法であって、
下記一般式(7)
[Wherein, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, or R 1 and R 2 are terminals thereof. Represents a methylene group having 4 to 7 carbon atoms formed by bonding. ]
A process for producing a 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative represented by
The following general formula (7)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、Xはハロゲン原子を示す。]
で表される3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを、酸触媒の存在下、アセタール化剤と反応させることにより下記一般式(8)
[Wherein X represents a halogen atom. ]
In the presence of an acid catalyst, 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol represented by the following general formula (8) is reacted.

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、R、及びXは上記と同じである。]
で表される4−ハロゲノメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体を得る第1工程と、
上記式(8)の化合物と、下記一般式(9)

ROH (9)

[式中、Rは、炭素数2〜5の直鎖若しくは分岐鎖の脂肪族アシル基、芳香環上に、炭素数1〜4のアルキル基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、及び炭素数1〜4のアルコキシ基からなる群より選ばれた1〜5個の置換基を有していてよい芳香族アシル基、炭素数7〜12のアラルキル基、またはアリル基を示す。]
で表されるカルボン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩、又は上記一般式(9)で表されるアルコールのアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のアルコキシドとを反応させることにより、下記一般式(10)
[Wherein, R 1 , R 2 and X are the same as above. ]
A first step of obtaining a 4-halogenomethyl-4-methyl-1,3-dioxolane derivative represented by:
The compound of the above formula (8) and the following general formula (9)

ROH (9)

[Wherein, R represents a linear or branched aliphatic acyl group having 2 to 5 carbon atoms, an aromatic ring, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, and a carbon number. An aromatic acyl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an allyl group which may have 1 to 5 substituents selected from the group consisting of 1 to 4 alkoxy groups. ]
By reacting with an alkali metal salt or alkaline earth metal salt of a carboxylic acid represented by the above, or an alkali metal or alkaline earth metal alkoxide of an alcohol represented by the general formula (9) above, 10)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、RおよびRは上記と同じである。]
で表される化合物を得る第2工程と、
上記一般式(10)の化合物において、Rがアシル基の場合には、塩基の存在下、脱アシル化し、Rがアラルキル基またはアリル基の場合には、還元触媒の存在下、水素添加して、上記一般式(6)の化合物を得る第3工程と
を含む方法。
[Wherein, R, R 1 and R 2 are the same as above. ]
A second step of obtaining a compound represented by:
In the compound of the above general formula (10), when R is an acyl group, deacylation is performed in the presence of a base, and when R is an aralkyl group or an allyl group, hydrogenation is performed in the presence of a reduction catalyst. And a third step of obtaining a compound of the above general formula (6).

項12. 一般式(7)におけるハロゲン原子が、塩素原子、又は臭素原子である項11に記載の方法。   Item 12. Item 12. The method according to Item 11, wherein the halogen atom in General Formula (7) is a chlorine atom or a bromine atom.

項13. アセタール化剤として、一般式(8)においてRとRとが共にメチル基、エチル基、又はフェニル基である化合物を与える化合物を使用する項11又は12に記載の方法。 Item 13. Item 13. The method according to Item 11 or 12, wherein a compound that gives a compound in which R 1 and R 2 are both a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group in the general formula (8) is used as an acetalizing agent.

項14. アセタール化剤がアセトン、2,2−ジメトキシプロパン、及び2−メトキシプロペンからなる群より選ばれる少なくとも1種である項13に記載の方法。   Item 14. Item 14. The method according to Item 13, wherein the acetalizing agent is at least one selected from the group consisting of acetone, 2,2-dimethoxypropane, and 2-methoxypropene.

項15. 一般式(9)の化合物がカルボン酸であり、第3工程において、塩基としてアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、及びアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いる項11〜14のいずれかに記載の方法。   Item 15. The compound of the general formula (9) is a carboxylic acid, and in the third step, at least selected from the group consisting of alkali metal or alkaline earth metal carbonates and alkali metal or alkaline earth metal hydroxides as a base Item 15. The method according to any one of Items 11 to 14, wherein one type is used.

項16. 一般式(9)の化合物が、酢酸、プロピオン酸、又は安息香酸である項11〜15のいずれかに記載の方法。   Item 16. Item 16. The method according to any one of Items 11 to 15, wherein the compound of the general formula (9) is acetic acid, propionic acid, or benzoic acid.

項17. 一般式(9)の化合物がアルコールであり、第3工程において、還元触媒として、貴金属触媒を使用する項11〜14のいずれかに記載の方法。   Item 17. Item 15. The method according to any one of Items 11 to 14, wherein the compound of the general formula (9) is an alcohol, and a noble metal catalyst is used as a reduction catalyst in the third step.

項18. 貴金属触媒がパラジウム系触媒である項17に記載の方法。   Item 18. Item 18. The method according to Item 17, wherein the noble metal catalyst is a palladium-based catalyst.

項19. 一般式(7)で表される3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールとして光学活性体を用いることにより、光学活性1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体を得る項11〜18のいずれかに記載の方法。   Item 19. An optically active 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative is obtained by using an optically active substance as the 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol represented by the general formula (7). Item 19. The method according to any one of Items 11 to 18.

本発明の第1の製造方法により、医薬、農薬の重要中間体となり得る3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物、特にその光学活性体を、容易に入手できる出発原料を用いて少ない工程数で得ることができる。また、各工程は操作が簡単で、危険な原料を用いる必要もない。本発明により、3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物、特に光学活性体の工業スケールでの製造が可能になった。   According to the first production method of the present invention, 3-amino-1,2-propanediol acetal compound that can be an important intermediate for pharmaceuticals and agricultural chemicals, particularly its optically active substance, can be obtained by using easily available starting materials. Can be obtained in numbers. Each process is easy to operate and does not require the use of dangerous raw materials. The present invention makes it possible to produce 3-amino-1,2-propanediol acetal compounds, particularly optically active substances, on an industrial scale.

本発明の第2の製造方法により、特異な生理活性を有する医薬品の合成中間体として有用な1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体、特にその光学活性体を、容易に入手できる出発原料を用いて、少ない工程数で得ることができる。また、各工程は操作が簡単で、危険な原料を用いる必要もない。本発明により、1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体、特に光学活性体の工業スケールでの製造が可能になった。   By the second production method of the present invention, 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivatives useful as synthetic intermediates for pharmaceuticals having specific physiological activity, particularly optically active forms thereof, can be easily obtained. The starting material can be used with a small number of steps. Each process is easy to operate and does not require the use of dangerous raw materials. According to the present invention, 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivatives, particularly optically active substances, can be produced on an industrial scale.

以下、本発明を詳細に説明する。
(I)3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタールの製造方法
本発明の第1の方法は、上記一般式(1)で表される3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物の製造方法である。
第1工程
出発原料としては、下記一般式(2)
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(I) Method for Producing 3-Amino-1,2-propanediol Acetal The first method of the present invention is the production of a 3-amino-1,2-propanediol acetal compound represented by the above general formula (1). Is the method.
As the starting material of the first step , the following general formula (2)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、Xはハロゲン原子を示し、Rは水素原子、またはメチル基を示す。]
で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物を用いる。
[Wherein, X represents a halogen atom, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
The 3-halogeno-1,2-propanediol compound represented by these is used.

上記一般式(2)のXの具体例として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。入手し易い化合物になる点で、塩素原子、または臭素原子であることが好ましい。塩素原子が最も好ましい。   Specific examples of X in the general formula (2) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. A chlorine atom or a bromine atom is preferable because it becomes an easily available compound. A chlorine atom is most preferred.

上記一般式(2)の化合物の製造方法は周知である。上記一般式(2)においてRがメチル基である化合物は、Xが塩素原子である3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを例にとって説明すると、メタリルクロリドを過酢酸などで酸化して2−メチルエピクロロヒドリンとし、これを酸性条件下で水和開裂する方法といった定法により容易に調製することができる。 The method for producing the compound of the general formula (2) is well known. In the above general formula (2), the compound in which R 3 is a methyl group will be described by taking 3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol in which X is a chlorine atom as an example. It can be easily prepared by a conventional method such as a method in which it is oxidized to 2-methylepichlorohydrin and hydrated and cleaved under acidic conditions.

また、上記一般式(2)においてRが水素原子である化合物は、Xが塩素原子である3−クロロ−1,2−プロパンジオールを例にとって説明すると、アリルクロリドを過酢酸などで酸化してエピクロロヒドリンとし、これを酸性条件下で水和開裂する方法といった定法により容易に調製することができる。 Further, in the above general formula (2), the compound in which R 3 is a hydrogen atom will be described by taking 3-chloro-1,2-propanediol, in which X is a chlorine atom, as an example, by oxidizing allyl chloride with peracetic acid or the like. Epichlorohydrin can be easily prepared by a conventional method such as a method of hydration cleavage under acidic conditions.

また、上記式(2)の化合物の光学活性体を用いることにより、一般式(1)の光学活性体を得ることができる。   Moreover, the optically active substance of General formula (1) can be obtained by using the optically active substance of the compound of said Formula (2).

一般式(2)においてRがメチル基である化合物の光学活性体(S体)は、Xが塩素原子である3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを例にとって説明すると、特許第2567430号公報(特開昭63−150234号公報)に記載の方法により合成することができる。 The optically active substance (S form) of the compound in which R 3 is a methyl group in the general formula (2) will be described with reference to 3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol in which X is a chlorine atom. It can be synthesized by the method described in Japanese Patent No. 2567430 (Japanese Patent Laid-Open No. 63-150234).

また、Xが塩素原子である3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを例にとって説明すると、R体は、ラセミ混合物と、シュードモナスsp.DS−K−436−1株(FERM BP-7079)、又はシュードモナスsp.OS−K−29株(FERM BP−994)とを接触させることにより得ることができる。また、S体は、ラセミ混合物と、シュードモナスsp.DS−SI−5株(FERM BP−7080)、シュードモナスニトロレデューセンスDS−S−RP8株(FERM BP−7793)、又はアルカリゲネスsp.DS−S−7G株(FERM BP−3098)とを接触させることにより得ることができる。また、これらの微生物の菌体破砕物、菌体から抽出された酵素などと、ラセミ混合物とを接触させてもよい。接触により光学分割反応が進行する。   Further, taking 3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol where X is a chlorine atom as an example, the R isomer is composed of a racemic mixture, Pseudomonas sp. DS-K-436-1 strain (FERM BP-7079) or Pseudomonas sp. It can be obtained by contacting with OS-K-29 strain (FERM BP-994). In addition, S-form is composed of racemic mixture and Pseudomonas sp. DS-SI-5 strain (FERM BP-7080), Pseudomonas nitroreducence DS-S-RP8 strain (FERM BP-7793), or Alkaligenes sp. It can be obtained by contacting with DS-S-7G strain (FERM BP-3098). Moreover, you may make the microbial cell crushed material of these microorganisms, the enzyme extracted from the microbial cell, etc. contact a racemic mixture. The optical resolution proceeds by contact.

一般式(2)においてRが水素原子である化合物の光学活性体は市販されている。 An optically active form of the compound in which R 3 is a hydrogen atom in the general formula (2) is commercially available.

第1工程では、上記一般式(2)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール類を、酸触媒存在下、アセタール化剤と反応させるアセタール化反応を行うことにより、下記一般式(3)   In the first step, by carrying out an acetalization reaction in which 3-halogeno-1,2-propanediol represented by the general formula (2) is reacted with an acetalizing agent in the presence of an acid catalyst, the following general formula (3)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、R、R、及びXは上記と同じである]
で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオールアセタールが得られる。
[Wherein R 1 , R 2 , R 3 and X are the same as above]
3-halogeno-1,2-propanediol acetal represented by

アセタール化剤としては、アルデヒド系試薬、ケトン系試薬、ケトン類のジアルキルアセタール系試薬、及びケトン類のエノールエーテル系試薬などが挙げられる。いずれも、一般式(2)のジオールと反応して、一般式(3)においてR、Rがそれぞれ独立して、水素原子、直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜6のアルキル基、若しくはフェニル基、又は互いの末端が結合することにより形成された炭素数4〜7のメチレン基である化合物を与える官能基を有する化合物であればよい。 Examples of the acetalizing agent include aldehyde reagents, ketone reagents, ketone dialkyl acetal reagents, and ketone enol ether reagents. Any of them reacts with the diol of the general formula (2), and in the general formula (3), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, Or what is necessary is just a compound which has a functional group which gives the compound which is a phenyl group or the C4-C7 methylene group formed by the terminal of each other couple | bonding.

アルデヒド系試薬としては、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、カプロンアルデヒド、ベンズアルデヒドなどが挙げられる。   Examples of the aldehyde reagent include formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, valeraldehyde, capronaldehyde, benzaldehyde and the like.

ケトン系試薬としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、シクロブタノン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、シクロヘプタノン、ベンゾフェノン、アセトフェノン、プロピオフェノン、ブチロフェノン、イソブチロフェノン、バレロフェノン、イソバレロフェノン、ピバレロフェノン、ベンゾフェノン(ジフェニルケトン))等が挙げられる。   Examples of the ketone reagent include acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, cyclobutanone, cyclohexanone, cyclopentanone, cycloheptanone, benzophenone, acetophenone, propiophenone, butyrophenone, isobutyrophenone, valerophenone, isovalerophenone, pivalerophenone, benzophenone ( Diphenyl ketone)) and the like.

ケトン類のジアルキルアセタール系試薬としては、例えば、2,2−ジメトキシプロパン、2,2−ジメトキシペンタン等が挙げられる。   Examples of the dialkyl acetal reagent for ketones include 2,2-dimethoxypropane and 2,2-dimethoxypentane.

ケトン類のエノールエーテル系試薬としては、例えば、2−メトキシプロペン等が挙げられる。   Examples of the enol ether reagent for ketones include 2-methoxypropene.

中でも、一般式(3)においてRとRとが同じである化合物が得られるようなアセタール化試薬を用いることが好ましく、一般式(3)においてRとRとが共にメチル基、エチル基、又はフェニル基である化合物が得られるようなアセタール化試薬を用いることがより好ましい。特に、RとRとが共にメチル基である化合物が得られるようなアセタール化試薬を用いることが好ましい。 Among them, it is preferable to use an acetalizing reagent that can obtain a compound in which R 1 and R 2 are the same in general formula (3). In general formula (3), R 1 and R 2 are both methyl groups, It is more preferable to use an acetalizing reagent that can obtain a compound that is an ethyl group or a phenyl group. In particular, it is preferable to use an acetalizing reagent that can obtain a compound in which both R 1 and R 2 are methyl groups.

例えば、一般式(3)においてRとRとが共に水素原子である化合物を合成するにはホルムアルデヒドを使用すればよく、RとRとが共にメチル基である化合物を合成するにはアセトン、2,2−ジメトキシプロパン、又は/及び2−メトキシプロペンを使用すればよく、RとRとが共にフェニル基である化合物を合成するにはベンゾフェノンを使用すればよく、R1とR2とが隣接する炭素と共に6員環を形成する化合物を合成するにはシクロヘキサノンを用いればよい。 For example, in order to synthesize a compound in which R 1 and R 2 are both hydrogen atoms in general formula (3), formaldehyde may be used. To synthesize a compound in which R 1 and R 2 are both methyl groups May use acetone, 2,2-dimethoxypropane, and / or 2-methoxypropene, and benzophenone may be used to synthesize a compound in which R 1 and R 2 are both phenyl groups, and R 1 Cyclohexanone may be used to synthesize a compound in which R 2 and R 2 form a 6-membered ring with the adjacent carbon.

アセタール化剤の使用量は、一般式(2)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物に対して1〜2当量程度が好ましく、1.1〜1.5当量程度がより好ましい。上記範囲であれば、十分にアセタール化反応が進行する。また、アセタール化剤は溶媒として使用してもよく、その場合のアセタール化剤の使用量は、一般式(2)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物に対して5〜30倍量(v/w)程度が好ましく、10〜20倍量(v/w)程度がより好ましい。なお、ここでいう1倍量(v/w)は、3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物の1gに対して溶媒を1mL使用することを意味する。   The amount of the acetalizing agent used is preferably about 1 to 2 equivalents and more preferably about 1.1 to 1.5 equivalents with respect to the 3-halogeno-1,2-propanediol compound represented by the general formula (2). preferable. If it is the said range, acetalization reaction will fully advance. Further, the acetalizing agent may be used as a solvent, and the amount of the acetalizing agent used in that case is 5 to 5 with respect to the 3-halogeno-1,2-propanediol compound represented by the general formula (2). The amount is preferably about 30 times (v / w), more preferably about 10 to 20 times (v / w). In addition, 1 time amount (v / w) here means using 1mL of a solvent with respect to 1g of 3-halogeno-1, 2-propanediol compounds.

アセタール化反応に使用する酸触媒としては、アセタール化反応に通常使用される公知の酸触媒を制限なく使用できる。このような公知の酸触媒としては、硫酸、塩酸、リン酸のような鉱酸;カンファースルホン酸(CSA)、p−トルエンスルホン酸、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸(PPTS)のような有機酸;三フッ化ホウ素のようなルイス酸が挙げられる。また水素イオン型(H型)イオン交換樹脂を用いることもできる。中でも、鉱酸、有機酸が好ましく、硫酸、塩酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸がより好ましい。p−トルエンスルホン酸は水和物であってもよい。酸触媒は1種を単独で、又は2種以上を混合して使用できる。 As the acid catalyst used in the acetalization reaction, a known acid catalyst usually used in the acetalization reaction can be used without limitation. Such known acid catalysts include mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid; organic acids such as camphorsulfonic acid (CSA), p-toluenesulfonic acid, pyridinium p-toluenesulfonic acid (PPTS); Examples include Lewis acids such as boron trifluoride. A hydrogen ion type (H + type) ion exchange resin can also be used. Of these, mineral acids and organic acids are preferable, and sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, and p-toluenesulfonic acid are more preferable. Hydrate may be sufficient as p-toluenesulfonic acid. An acid catalyst can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

アセタール化反応に使用する酸触媒の使用量は、特に限定されないが、一般式(2)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物に対して0.2〜20モル%程度が好ましく、1〜10モル%程度がより好ましい。   The amount of the acid catalyst used for the acetalization reaction is not particularly limited, but is about 0.2 to 20 mol% with respect to the 3-halogeno-1,2-propanediol compound represented by the general formula (2). Preferably, about 1-10 mol% is more preferable.

アセタール化反応は、無溶媒で行ってもよく、溶媒を使用してもよい。反応点を阻害する恐れがない点で無溶媒で行うことが好ましい。但し、反応液の粘度が高く攪拌し難い場合などには溶媒を使用すればよい。溶媒は、アセタール化剤と反応するもの、例えばエチレングリコールのようなグリコール類を除き、公知の溶媒を制限なく使用できる。このような溶媒としては、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン等が挙げられる。溶媒は1種を単独で又は2種以上を混合して使用できる。   The acetalization reaction may be performed without a solvent, or a solvent may be used. It is preferable to carry out without a solvent because there is no fear of hindering the reaction site. However, a solvent may be used when the viscosity of the reaction solution is high and stirring is difficult. As the solvent, known solvents can be used without limitation except for those that react with the acetalizing agent, for example, glycols such as ethylene glycol. Such solvents include dichloromethane, 1,2-dichloroethane, n-hexane, n-heptane, toluene, diethyl ether, diisopropyl ether, tert-butyl methyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, N, N-dimethyl. Examples include formamide, dimethyl sulfoxide, and acetone. A solvent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

アセタール化反応は、0℃〜溶媒の還流温度で行うことができる。また、反応時間は、通常1〜12時間程度とすればよい。   The acetalization reaction can be performed at 0 ° C. to the reflux temperature of the solvent. Moreover, reaction time should just be normally about 1 to 12 hours.

上記反応により反応液中に一般式(3)の化合物が生成する。溶媒を留去するか、分配クロマトグラフィーなどを用いて一般式(3)の化合物を単離すればよい。
第2工程
第2工程では、上記一般式(3)の化合物をアジド化剤を用いてアジド化することにより、下記一般式(4)
The compound of General formula (3) produces | generates in a reaction liquid by the said reaction. The compound of the general formula (3) may be isolated by distilling off the solvent or using partition chromatography or the like.
Second Step In the second step, the compound of the above general formula (3) is azidated using an azidating agent, whereby the following general formula (4)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、R、及びRは上記と同じである]
で表される3−アジド−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を得る。
[Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same as above]
A 3-azido-1,2-propanediol acetal compound represented by the formula:

アジド化剤は公知のアジド化剤を制限なく使用できる。このような公知のアジド化剤としては、例えば、アジ化リチウム、アジ化ナトリウムような金属アジ化物;トリメチルシリルアジドのようなアジ化ケイ素化合物;アジ化ジフェニルホスホリルのようなアジ化ホスホリル化合物などを挙げることができる。   As the azidating agent, a known azidating agent can be used without limitation. Examples of such known azidating agents include metal azides such as lithium azide and sodium azide; silicon azide compounds such as trimethylsilyl azide; and azide phosphoryl compounds such as diphenylphosphoryl azide. be able to.

汎用性がある点で、アジ化ナトリウム、トリメチルシリルアジド、及びアジ化ジフェニルホスホリルが好ましく、アジ化ナトリウムがより好ましい。アジド化剤は1種を単独で又は2種以上を混合して使用できる。   In terms of versatility, sodium azide, trimethylsilyl azide, and diphenylphosphoryl azide are preferable, and sodium azide is more preferable. An azidating agent can be used alone or in combination of two or more.

アジド化剤の使用量は、一般式(3)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物に対して1〜2当量程度が好ましく、1.1〜1.3当量程度がより好ましい。上記範囲であれば十分にアジド化反応が進行する。   About 1-2 equivalent is preferable with respect to the 3-halogeno-1, 2-propanediol acetal compound represented by General formula (3), and the usage-amount of an azidating agent is about 1.1-1.3 equivalent. More preferred. If it is the said range, azidation reaction will fully advance.

アジド化反応は、通常、溶媒中で行えばよい。溶媒の種類は特に限定されないが、非プロトン性極性溶媒が好ましい。非プロトン性極性溶媒としては、例えば、アセトン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドのような有機溶媒や水などが挙げられる。中でも、N,N−ジメチルホルムアミド、及びジメチルスルホキシドが好ましい。溶媒は1種を単独で又は2種以上を混合して使用できる。   The azidation reaction may be usually performed in a solvent. The type of the solvent is not particularly limited, but an aprotic polar solvent is preferable. Examples of the aprotic polar solvent include organic solvents such as acetone, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, and dimethyl sulfoxide, and water. Among these, N, N-dimethylformamide and dimethyl sulfoxide are preferable. A solvent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

溶媒の使用量は、上記一般式(3)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオールアセタールに対して1〜10倍量程度が好ましく、3〜5倍量程度がより好ましい。上記溶媒の使用量の範囲であれば、十分にアジド化反応が進行する。   The amount of the solvent used is preferably about 1 to 10 times, more preferably about 3 to 5 times the 3-halogeno-1,2-propanediol acetal represented by the general formula (3). If it is the range of the usage-amount of the said solvent, azidation reaction will fully advance.

反応温度は、例えば60〜160℃程度とすることができる。特に、80〜150℃程度が好ましい。上記温度範囲であれば、十分にアジド化反応が進行する。また、反応時間は、5〜24時間程度とすればよい。   The reaction temperature can be about 60 to 160 ° C., for example. In particular, about 80-150 degreeC is preferable. If it is the said temperature range, azidation reaction will fully advance. The reaction time may be about 5 to 24 hours.

アジド化反応は、特に添加剤が無くても円滑に進行するが、例えば出発原料として一般式(2)においてXが塩素原子である化合物を用いる場合は、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化セシウムのような臭化物、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化セシウムのようなヨウ化物などのアルカリ金属のハロゲン化物を添加することにより、一般式(3)の化合物中の塩素原子が臭素原子又はヨウ素原子に置換されて一般式(3)の化合物がより反応性の高いものとなる。   The azidation reaction proceeds smoothly even without any additives. For example, when a compound in which X is a chlorine atom in the general formula (2) is used as a starting material, sodium bromide, potassium bromide, bromide By adding an alkali metal halide such as bromide such as cesium, sodium iodide, potassium iodide, iodide such as cesium iodide, the chlorine atom in the compound of the general formula (3) is a bromine atom or Substitution with an iodine atom makes the compound of general formula (3) more reactive.

アルカリ金属のハロゲン化物は、一般式(3)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物に対して1〜2当量程度の比率で使用することができる。上記範囲であれば、十分にアジド化反応を促進することができる。   The alkali metal halide can be used at a ratio of about 1 to 2 equivalents with respect to the 3-halogeno-1,2-propanediol acetal compound represented by the general formula (3). If it is the said range, azidation reaction can fully be accelerated | stimulated.

上記反応により反応液中に一般式(4)の化合物が生成する。反応終了後は、例えば、反応中に副生した無機塩を濾去し、水を加え、酢酸エチルなどの有機溶媒で抽出し、減圧下濃縮することにより、一般式(4)の化合物を分離することができる。さらに精製する場合は、濃縮残渣をシリカゲルクロマトグラフィーに供することにより一般式(4)の化合物を単離、精製すればよい。
第3工程
第3工程では、一般式(4)の3−アジド−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を還元触媒存在下で接触水素化することにより、一般式(1)の3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタールを得る。この接触水素化により、一般式(4)の化合物のアジド基が水素化分解されてアミノ基になる。
The compound of General formula (4) produces | generates in a reaction liquid by the said reaction. After completion of the reaction, for example, the inorganic salt by-produced during the reaction is filtered off, water is added, the mixture is extracted with an organic solvent such as ethyl acetate, and concentrated under reduced pressure to separate the compound of the general formula (4). can do. In the case of further purification, the compound of general formula (4) may be isolated and purified by subjecting the concentrated residue to silica gel chromatography.
Third Step In the third step, the 3-azido-1,2-propanediol acetal compound of the general formula (4) is catalytically hydrogenated in the presence of a reduction catalyst to thereby produce the 3-amino-1 of the general formula (1). , 2-propanediol acetal is obtained. By this catalytic hydrogenation, the azide group of the compound of the general formula (4) is hydrocracked to an amino group.

還元触媒としては、接触水素化反応に使用される公知の還元触媒を制限なく使用できる。このようなの還元触媒としては、代表的には、パラジウムカーボン、パラジウムアルミナ、パラジウムシリカ、プラチナカーボン、ルテニウムカーボン、ロジウムカーボンのような貴金属触媒などが挙げられる。特に、汎用性がある点で、パラジウムカーボンのようなパラジウム系触媒がより好ましい。還元触媒は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   As the reduction catalyst, a known reduction catalyst used for the catalytic hydrogenation reaction can be used without limitation. Typical examples of such a reduction catalyst include noble metal catalysts such as palladium carbon, palladium alumina, palladium silica, platinum carbon, ruthenium carbon, and rhodium carbon. In particular, a palladium-based catalyst such as palladium carbon is more preferable because of its versatility. A reduction catalyst can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

還元触媒として、貴金属触媒を用いる場合は、触媒中の貴金属の含有量は0.5〜10重量%程度が好ましい。前述のパラジウムカーボンの場合はパラジウム含量が5〜10重量%程度のものが好ましい。上記範囲であれば、十分に接触水素化反応が進行する。貴金属含有量が10重量%を超えてもよいが、経済的ではない。貴金属触媒は、安全性を向上させるために、50重量%程度の含水品を使用することもできる。   When a noble metal catalyst is used as the reduction catalyst, the noble metal content in the catalyst is preferably about 0.5 to 10% by weight. In the case of the above-mentioned palladium carbon, the palladium content is preferably about 5 to 10% by weight. If it is the said range, a catalytic hydrogenation reaction will fully advance. The precious metal content may exceed 10% by weight, but it is not economical. As the noble metal catalyst, a water-containing product of about 50% by weight can be used in order to improve safety.

還元触媒の使用量は、一般式(4)で表される3−アジド−1,2−プロパンジオールアセタール化合物に対して、0.5〜10重量%程度が好ましく、1〜5重量%程度がより好ましい。上記範囲であれば、十分に接触水素化反応が進行する。   The amount of the reduction catalyst used is preferably about 0.5 to 10% by weight and about 1 to 5% by weight with respect to the 3-azido-1,2-propanediol acetal compound represented by the general formula (4). More preferred. If it is the said range, a catalytic hydrogenation reaction will fully advance.

接触水素化反応は、水素加圧下、又は常圧で行うことができる。その際、窒素、希ガスの様な不活性ガスとの混合ガスを用いることができる。水素加圧下で反応を行う場合は、容器内圧は0.1〜10MPa程度が好ましく、0.5〜10Mpa程度がより好ましい。開放系で常圧下で反応を行う場合は、特に限定はしないが、例えばテフロン(登録商標)チューブのような耐溶媒性のホースを系中に挿入し、攪拌下水素ガスを通してバブリングを行えばよい。   The catalytic hydrogenation reaction can be performed under hydrogen pressure or normal pressure. At that time, a mixed gas with an inert gas such as nitrogen or a rare gas can be used. When the reaction is carried out under hydrogen pressure, the container internal pressure is preferably about 0.1 to 10 MPa, more preferably about 0.5 to 10 MPa. When the reaction is carried out under normal pressure in an open system, it is not particularly limited. For example, a solvent-resistant hose such as a Teflon (registered trademark) tube may be inserted into the system, and bubbling may be performed through hydrogen gas with stirring. .

接触水素化反応は、通常、溶媒中で行えばよい。溶媒の種類は特に限定されず、公知の有機溶媒を使用できる。このような公知の有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、酢酸エチル、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。中でも、酢酸エチル、メタノールが好ましく、酢酸エチルがより好ましい。溶媒は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   The catalytic hydrogenation reaction may be usually performed in a solvent. The kind of solvent is not specifically limited, A well-known organic solvent can be used. Examples of such known organic solvents include methanol, ethanol, 2-propanol, ethyl acetate, n-hexane, n-heptane, toluene, diethyl ether, diisopropyl ether, tert-butyl methyl ether, tetrahydrofuran, 1, 4 -Dioxane, N, N-dimethylformamide and the like. Of these, ethyl acetate and methanol are preferable, and ethyl acetate is more preferable. A solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

溶媒の使用量は、上記式(4)で表される3−アジド−1,2−プロパンジオールアセタール化合物に対して、2〜10倍量程度が好ましく、3〜5倍量程度がより好ましい。上記範囲であれば、十分に接触水素化反応が進行する。   The amount of the solvent used is preferably about 2 to 10 times, more preferably about 3 to 5 times the amount of the 3-azido-1,2-propanediol acetal compound represented by the above formula (4). If it is the said range, a catalytic hydrogenation reaction will fully advance.

接触水素化反応の反応温度は、−10〜50℃程度が好ましく20〜40℃程度がより好ましい。上記範囲であれば、十分に接触水素化反応が進行する。また、反応時間は、温度、圧力などとの関係で適宜決定することができる。   The reaction temperature of the catalytic hydrogenation reaction is preferably about −10 to 50 ° C., more preferably about 20 to 40 ° C. If it is the said range, a catalytic hydrogenation reaction will fully advance. The reaction time can be appropriately determined in relation to temperature, pressure and the like.

上記反応により反応液中に一般式(1)の化合物が生成する。反応終了後、触媒を濾去し、濾液を減圧下濃縮することにより一般式(1)の化合物を分離することができる。さらに精製する場合は、濃縮残渣を、例えば減圧蒸留や、分配クロマトグラフィーによって単離、精製すればよい。
(II)3−アミノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールアセトナイド
前述した第1の製造方法において、一般式(2)の化合物としてRがメチル基である化合物を用い、アセタール化剤として、アセトン、2,2−ジメトキシプロパン、又は/及び2−メトキシプロペンなどを使用することにより、下記式(5)
The compound of General formula (1) produces | generates in a reaction liquid by the said reaction. After completion of the reaction, the catalyst is removed by filtration, and the filtrate is concentrated under reduced pressure to separate the compound of general formula (1). In the case of further purification, the concentrated residue may be isolated and purified by, for example, vacuum distillation or partition chromatography.
(II) 3-Amino-2-methyl-1,2-propanediol acetonide In the first production method described above, a compound in which R 3 is a methyl group is used as the compound of the general formula (2), and acetalization is performed. By using acetone, 2,2-dimethoxypropane, and / or 2-methoxypropene as the agent, the following formula (5)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

で表される3−アミノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールアセトナイドが得られる。 3-amino-2-methyl-1,2-propanediol acetonide is obtained.

本化合物は、その構造中にアミノ基やアセトナイド基を有しており、アセトナイド基は酸性条件下で容易に脱アセトナイド化反応が進行し、1,2−ジオール体を得ることができる。さらにアルコール部分は容易に脱離基に誘導可能であり、種々の構造へ展開可能である。また4位の炭素は4級炭素であり、近年その構造に由来する特異な生理活性から医薬、農薬としての有用性の面で注目を集めており、本化合物を用いれば、容易に4級炭素含有化合物を得ることが可能となる。
(III)1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体の製造方法
本発明の第2の製造方法は、下記一般式(6)
This compound has an amino group or an acetonide group in its structure, and the acetonide group can easily undergo a deacetonide reaction under acidic conditions to obtain a 1,2-diol form. Furthermore, the alcohol moiety can be easily derived into a leaving group and can be developed into various structures. The carbon at the 4-position is a quaternary carbon, and has recently attracted attention in terms of its usefulness as a pharmaceutical and agricultural chemical because of its unique physiological activity derived from its structure. It becomes possible to obtain a containing compound.
(III) Method for Producing 1,3-Dioxolane-4-methyl-4-methanol Derivative The second production method of the present invention comprises the following general formula (6):

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、Rは、同一または異なって、水素原子、直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜6のアルキル基、若しくはフェニル基を示すか、又はR、Rはその末端が結合することにより形成された炭素数4〜7のメチレン基を示す。]
で表される1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体の製造方法であって、
下記一般式(7)
[Wherein, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, or R 1 and R 2 are terminals thereof. Represents a methylene group having 4 to 7 carbon atoms formed by bonding. ]
A process for producing a 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative represented by
The following general formula (7)

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、Xはハロゲン原子を示す。]
で表される3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを、酸触媒の存在下、アセタール化剤と反応させることにより下記一般式(8)
[Wherein X represents a halogen atom. ]
In the presence of an acid catalyst, 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol represented by the following general formula (8) is reacted.

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、R、及びXは上記と同じである。]
で表される4−ハロゲノメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体を得る第1工程と、
上記式(8)の化合物と下記一般式(9)

ROH (9)

[式中、Rは、炭素数2〜5の直鎖若しくは分岐鎖の脂肪族アシル基、芳香環上に、炭素数1〜4のアルキル基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、若しくは炭素数1〜4のアルコキシ基からなる群より選ばれた1〜5個の置換基を有していてよい芳香族アシル基、炭素数7〜12のアラルキル基、またはアリル基を示す。]
で表されるカルボン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩、又は上記一般式(9)で表されるアルコールのアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のアルコキシドとを反応させることにより下記一般式(10)
[Wherein, R 1 , R 2 and X are the same as above. ]
A first step of obtaining a 4-halogenomethyl-4-methyl-1,3-dioxolane derivative represented by:
The compound of the above formula (8) and the following general formula (9)

ROH (9)

[Wherein, R represents a linear or branched aliphatic acyl group having 2 to 5 carbon atoms, an aromatic ring, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, or a carbon number An aromatic acyl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an allyl group which may have 1 to 5 substituents selected from the group consisting of 1 to 4 alkoxy groups. ]
Is reacted with an alkali metal salt or alkaline earth metal salt of a carboxylic acid represented by the formula (9), or an alkali metal or alkaline earth metal alkoxide of an alcohol represented by the general formula (9). )

Figure 2007302591
Figure 2007302591

[式中、R、RおよびRは上記と同じである。]
で表される化合物を得る第2工程と、
上記一般式(10)の化合物において、Rがアシル基の場合には、塩基の存在下、脱アシル化し、Rがアラルキル基またはアリル基の場合には、還元触媒の存在下、水素添加して、上記一般式(6)の化合物を得る第3工程と
を含む方法である。
[Wherein, R, R 1 and R 2 are the same as above. ]
A second step of obtaining a compound represented by:
In the compound of the above general formula (10), when R is an acyl group, deacylation is performed in the presence of a base, and when R is an aralkyl group or an allyl group, hydrogenation is performed in the presence of a reduction catalyst. And a third step of obtaining a compound of the above general formula (6).

本発明の1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体の製造方法の反応行程は下記のごとく図示される。   The reaction process of the method for producing a 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative of the present invention is illustrated as follows.

Figure 2007302591
Figure 2007302591

(式中、X、R、RおよびRは上記と同じ。)
第1工程
出発原料として用いる一般式(7)の3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールの製造方法は周知である。Xが塩素原子である3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを例にとって説明すると、メタリルクロリドを過酢酸などで酸化して2−メチルエピクロロヒドリンとし、これを酸性条件下で水和開裂する方法といった定法により容易に調製することができる。
(In the formula, X, R 1 , R 2 and R are the same as above.)
The method for producing 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol of the general formula (7) used as the starting material for the first step is well known. For example, when 3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol in which X is a chlorine atom is described, methallyl chloride is oxidized with peracetic acid to give 2-methylepichlorohydrin, which is subjected to acidic conditions. It can be easily prepared by a conventional method such as a hydration cleavage method.

また、一般式(7)の3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールの光学活性体を使用すれば、一般式(6)の1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体の光学活性体が得られる。   If an optically active form of 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol of the general formula (7) is used, 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol of the general formula (6) An optically active derivative is obtained.

一般式(7)の化合物の光学活性体(S体)は、Xが塩素原子である3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを例にとって説明すると、特許第2567430号公報(特開昭63−150234号公報)に記載の方法により合成することができる。   The optically active form (S form) of the compound of the general formula (7) will be described by taking 3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol where X is a chlorine atom as an example. Can be synthesized by the method described in JP-A 63-150234.

また、Xが塩素原子である3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを例にとって説明すると、R体は、ラセミ混合物と、シュードモナスsp.DS−K−436−1株(FERM BP-7079)、又はシュードモナスsp.OS−K−29株(FERM BP−994)とを接触させることにより得ることができる。また、S体は、ラセミ混合物と、シュードモナスsp.DS−SI−5株(FERM BP−7080)、シュードモナスニトロレデューセンスDS−S−RP8株(FERM BP−7793)、又はアルカリゲネスsp.DS−S−7G株(FERM BP−3098)とを接触させることにより得ることができる。また、これらの微生物の菌体破砕物、菌体から抽出された酵素などと、ラセミ混合物とを接触させてもよい。接触により光学分割反応が進行する。   Further, taking 3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol where X is a chlorine atom as an example, the R isomer is composed of a racemic mixture, Pseudomonas sp. DS-K-436-1 strain (FERM BP-7079) or Pseudomonas sp. It can be obtained by contacting with OS-K-29 strain (FERM BP-994). In addition, S-form is composed of racemic mixture and Pseudomonas sp. DS-SI-5 strain (FERM BP-7080), Pseudomonas nitroreducence DS-S-RP8 strain (FERM BP-7793), or Alkaligenes sp. It can be obtained by contacting with DS-S-7G strain (FERM BP-3098). Moreover, you may make the microbial cell crushed material of these microorganisms, the enzyme extracted from the microbial cell, etc. contact a racemic mixture. The optical resolution proceeds by contact.

光学純度の高い3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを用いると反応中顕著なラセミ化反応は起こらず、高光学純度の1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体を製造することができる。   When 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol with high optical purity is used, no significant racemization reaction occurs during the reaction, and 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative with high optical purity Can be manufactured.

第1工程では、一般式(7)の3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを、酸触媒の存在下でアセタール化することにより、一般式(8)の4−ハロゲノメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体が得られる。   In the first step, 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol of the general formula (7) is acetalized in the presence of an acid catalyst to give 4-halogenomethyl- of the general formula (8). A 4-methyl-1,3-dioxolane derivative is obtained.

一般式(7)のXの具体例として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。入手し易い化合物になる点で、塩素原子、又は臭素原子であることが好ましい。塩素原子が最も好ましい。   Specific examples of X in the general formula (7) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. A chlorine atom or a bromine atom is preferable because it becomes an easily available compound. A chlorine atom is most preferred.

アセタール化剤としては、本発明の第1の方法について説明したものが挙げられる。   Examples of the acetalizing agent include those described for the first method of the present invention.

中でも、一般式(3)においてRとRとが同じである化合物が得られるようなアセタール化試薬を用いることが好ましく、一般式(3)においてRとRとが共にメチル基、エチル基、又はフェニル基である化合物が得られるようなアセタール化試薬を用いることがより好ましい。特に、RとRとが共にメチル基である化合物が得られるようなアセタール化試薬を用いることが好ましい。 Among them, it is preferable to use an acetalizing reagent that can obtain a compound in which R 1 and R 2 are the same in general formula (3). In general formula (3), R 1 and R 2 are both methyl groups, It is more preferable to use an acetalizing reagent that can obtain a compound that is an ethyl group or a phenyl group. In particular, it is preferable to use an acetalizing reagent that can obtain a compound in which both R 1 and R 2 are methyl groups.

一般式(8)においてRとRとが共に水素原子である化合物を合成するにはホルムアルデヒドを使用すればよく、RとRとが共にメチル基である化合物を合成するにはアセトン、2,2−ジメトキシプロパン、又は/及び2−メトキシプロペンを使用すればよく、RとRとが共にフェニル基である化合物を合成するにはベンゾフェノンを使用すればよく、Rが水素原子でRがフェニル基である化合物を合成するにはベンズアルデヒドを使用すればよく、R1とR2とが隣接する炭素と共に6員環を形成する化合物を合成するにはシクロヘキサノンを用いればよい。 In the general formula (8), formaldehyde may be used to synthesize a compound in which both R 1 and R 2 are hydrogen atoms, and acetone is used to synthesize a compound in which both R 1 and R 2 are methyl groups. 2,2-dimethoxypropane or / and 2-methoxypropene may be used, and benzophenone may be used to synthesize a compound in which R 1 and R 2 are both phenyl groups, and R 1 is hydrogen. Benzaldehyde may be used to synthesize a compound in which R 2 is a phenyl group, and cyclohexanone may be used to synthesize a compound in which R 1 and R 2 form a 6-membered ring with the adjacent carbon. .

アセタール化剤の使用量は、一般式(7)で表される3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールに対して1〜2当量程度が好ましく、1.1〜1.5当量程度がより好ましい。上記範囲であれば、十分にアセタール化反応が進行する。また、アセタール化剤は溶媒として使用してもよく、その場合のアセタール化剤の使用量は、一般式(7)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオールに対して5〜30倍量(v/w)程度が好ましく、10〜20倍量(v/w)程度がより好ましい。ここでいう1倍量(v/w)も、3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物の1gに対して溶媒を1mL使用することを意味する。   The amount of the acetalizing agent used is preferably about 1 to 2 equivalents relative to 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol represented by the general formula (7), 1.1 to 1.5 equivalents The degree is more preferred. If it is the said range, acetalization reaction will fully advance. Moreover, you may use an acetalizing agent as a solvent, and the usage-amount of the acetalizing agent in that case is 5-30 with respect to 3-halogeno-1, 2-propanediol represented by General formula (7). About twice the amount (v / w) is preferable, and about 10 to 20 times the amount (v / w) is more preferable. The 1-fold amount (v / w) here also means that 1 mL of the solvent is used per 1 g of the 3-halogeno-1,2-propanediol compound.

アセタール化反応に使用する酸触媒としては、アセタール化反応に通常使用される公知の酸触媒を制限なく使用できる。このような公知の酸触媒としては、硫酸、塩酸、リン酸のような鉱酸;カンファースルホン酸(CSA)、p−トルエンスルホン酸、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸(PPTS)のような有機酸;三フッ化ホウ素のようなルイス酸が挙げられる。また水素イオン型(H型)イオン交換樹脂を用いることもできる。中でも、鉱酸、有機酸が好ましく、硫酸、塩酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸がより好ましい。p−トルエンスルホン酸は水和物であってもよい。酸触媒は1種を単独で、又は2種以上を混合して使用できる。 As the acid catalyst used in the acetalization reaction, a known acid catalyst usually used in the acetalization reaction can be used without limitation. Such known acid catalysts include mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid; organic acids such as camphorsulfonic acid (CSA), p-toluenesulfonic acid, pyridinium p-toluenesulfonic acid (PPTS); Examples include Lewis acids such as boron trifluoride. A hydrogen ion type (H + type) ion exchange resin can also be used. Of these, mineral acids and organic acids are preferable, and sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, and p-toluenesulfonic acid are more preferable. Hydrate may be sufficient as p-toluenesulfonic acid. An acid catalyst can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

アセタール化反応に使用する酸触媒の使用量は、特に限定されないが、一般式(7)で表される3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールに対して0.2〜20モル%程度が好ましく、1〜10モル%程度がより好ましい。   Although the usage-amount of the acid catalyst used for acetalization reaction is not specifically limited, It is 0.2-20 mol with respect to 3-halogeno-2-methyl-1, 2-propanediol represented by General formula (7). % Is preferable, and about 1 to 10 mol% is more preferable.

アセタール化反応は、無溶媒で行ってもよく、溶媒を使用してもよい。反応点を阻害する恐れがない点で無溶媒で行うことが好ましい。但し、反応液の粘度が高く攪拌し難い場合などには溶媒を使用すればよい。溶媒は、アセタール化剤と反応するもの、例えばエチレングリコールのようなグリコール類を除き、公知の溶媒を制限なく使用できる。このような溶媒としては、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、アセトン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。溶媒は1種を単独で又は2種以上を混合して使用できる。   The acetalization reaction may be performed without a solvent, or a solvent may be used. It is preferable to carry out without a solvent because there is no fear of hindering the reaction site. However, a solvent may be used when the viscosity of the reaction solution is high and stirring is difficult. As the solvent, known solvents can be used without limitation except for those that react with the acetalizing agent, for example, glycols such as ethylene glycol. Such solvents include dichloromethane, 1,2-dichloroethane, acetone, n-hexane, n-heptane, toluene, diethyl ether, diisopropyl ether, tert-butyl methyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, N, N -Dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, etc. are mentioned. A solvent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

アセタール化反応は、例えば0℃〜溶媒の還流温度の範囲で行うことができる。また、反応時間は、通常1〜12時間程度とすればよい。   The acetalization reaction can be performed, for example, in the range of 0 ° C. to the reflux temperature of the solvent. Moreover, reaction time should just be normally about 1 to 12 hours.

上記反応により反応液中に一般式(8)の4−ハロゲノメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体が生成する。溶媒を留去するか、分配クロマトグラフィーなどを用いて一般式(8)の化合物を単離すればよい。
第2工程
第2工程では、一般式(8)の化合物と、一般式(9)
ROH (9)
[式中、Rは、炭素数2〜5の直鎖若しくは分岐鎖の脂肪族アシル基、芳香環上に、炭素数1〜4のアルキル基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、若しくは炭素数1〜4のアルコキシ基からなる群より選ばれた1〜5個の置換基を有していてよい芳香族アシル基、炭素数7〜12のアラルキル基、またはアリル基を示す。]
で表されるカルボン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩、又は上記一般式(9)で表されるアルコールのアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のアルコキシドとを反応させて、一般式(10)で表される化合物を得る。
By the above reaction, a 4-halogenomethyl-4-methyl-1,3-dioxolane derivative of the general formula (8) is generated in the reaction solution. The compound of the general formula (8) may be isolated by evaporating the solvent or using partition chromatography or the like.
Second Step In the second step, the compound of the general formula (8) and the general formula (9)
ROH (9)
[Wherein, R represents a linear or branched aliphatic acyl group having 2 to 5 carbon atoms, an aromatic ring, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, or a carbon number An aromatic acyl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an allyl group which may have 1 to 5 substituents selected from the group consisting of 1 to 4 alkoxy groups. ]
Is reacted with an alkali metal salt or alkaline earth metal salt of a carboxylic acid represented by the formula (9), or an alkali metal or alkaline earth metal alkoxide of an alcohol represented by the general formula (9). To obtain a compound represented by:

この反応は、通常、溶媒中で行えばよい。溶媒の種類は特に限定されないが、例えば、アセトン、アセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、水のような非プロトン性極性溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチルのようなエステル系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジグライム、トリグライム、ジエチレングリコールモノメチルエーテルのようなエーテル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン系溶媒;アセトニトリルのようなニトリル系溶媒;ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタンのようなハロゲン系溶媒が挙げられる。中でも、非プロトン性極性溶媒が好ましい。溶媒は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   This reaction may be usually performed in a solvent. The type of the solvent is not particularly limited. For example, aprotic polar solvents such as acetone, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, water; ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; tetrahydrofuran, 1 Ether solvents such as 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, diglyme, triglyme and diethylene glycol monomethyl ether; ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; nitrile solvents such as acetonitrile; dichloroethane, A halogen type solvent such as 1,2-dichloroethane may be mentioned. Among these, an aprotic polar solvent is preferable. A solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

一般式(9)においてRがアシル基である場合、即ち一般式(9)の化合物がカルボン酸である場合は、一般式(10)の4−アシルオキシメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体(R=アシル基)が得られる。   When R is an acyl group in the general formula (9), that is, when the compound of the general formula (9) is a carboxylic acid, 4-acyloxymethyl-4-methyl-1,3-dioxolane of the general formula (10) A derivative (R = acyl group) is obtained.

一般式(9)のカルボン酸には、炭素数2〜5の直鎖若しくは分岐鎖の脂肪族カルボン酸;又は芳香環上に、炭素数1〜4のアルキル基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、及び炭素数1〜4のアルコキシ基からなる群より選ばれる置換基を1〜5個有していてよい芳香族カルボン酸が含まれる。芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環が挙げられる。   The carboxylic acid of the general formula (9) includes a linear or branched aliphatic carboxylic acid having 2 to 5 carbon atoms; An aromatic carboxylic acid which may have 1 to 5 substituents selected from the group consisting of an atom and an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is included. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a naphthalene ring.

中でも、酢酸、プロピオン酸、酪酸、イソ酪酸、吉草酸、イソ吉草酸、安息香酸、3−クロロ安息香酸、4−クロロ安息香酸、4−ニトロ安息香酸、1−ナフトエ酸、2−ナフトエ酸が好ましく、酢酸、プロピオン酸、安息香酸がより好ましい。即ち、一般式(9)において、Rがアセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基であるカルボン酸が好ましい。   Among them, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, valeric acid, isovaleric acid, benzoic acid, 3-chlorobenzoic acid, 4-chlorobenzoic acid, 4-nitrobenzoic acid, 1-naphthoic acid, 2-naphthoic acid Acetic acid, propionic acid, and benzoic acid are more preferable. That is, in the general formula (9), a carboxylic acid in which R is an acetyl group, a propionyl group or a benzoyl group is preferable.

塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、バリウム塩などが挙げられる。   Examples of the salt include sodium salt, potassium salt, calcium salt, barium salt and the like.

一般式(9)のカルボン酸塩の好ましい例としては、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、プロピオン酸ナトリウム、プロピオン酸カリウム、安息香酸カルシウム、安息香酸バリウムが挙げられる。   Preferable examples of the carboxylate of the general formula (9) include sodium benzoate, potassium benzoate, sodium acetate, potassium acetate, sodium propionate, potassium propionate, calcium benzoate and barium benzoate.

カルボン酸のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属塩の使用量は、一般式(8)の4−ハロゲノメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体に対して1〜3当量程度が好ましく、1〜2当量程度がより好ましい。上記範囲であれば十分に反応が進行する。   The amount of the alkali metal or alkaline earth metal salt of the carboxylic acid is preferably about 1 to 3 equivalents relative to the 4-halogenomethyl-4-methyl-1,3-dioxolane derivative of the general formula (8). About 2 equivalents are more preferable. If it is the said range, reaction will fully advance.

反応温度は、0℃〜溶媒の還流温度とすることができる。上記温度範囲であれば十分に反応が進行する。反応時間は5〜24時間程度とすればよい。   The reaction temperature can be from 0 ° C to the reflux temperature of the solvent. If it is the said temperature range, reaction will fully advance. The reaction time may be about 5 to 24 hours.

一般式(9)においてRがアラルキル基又はアリル基である場合、即ち一般式(9)の化合物がアリールアルキルアルコール又はアリルアルコールである場合は、一般式(10)の4−アルコキシメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体(R=アラルキルまたはアリル基)が得られる。   When R is an aralkyl group or an allyl group in the general formula (9), that is, when the compound of the general formula (9) is an arylalkyl alcohol or allyl alcohol, 4-alkoxymethyl-4- of the general formula (10) A methyl-1,3-dioxolane derivative (R = aralkyl or allyl group) is obtained.

一般式(9)のアルコールには、炭素数1〜6のアルキル基を有するフェニルアルキルアルコール、炭素数1〜2のアルキル基を有するナフチルアルキルアルコール、及びアリルアルコールが含まれる。   The alcohol of the general formula (9) includes phenylalkyl alcohol having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, naphthylalkyl alcohol having an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, and allyl alcohol.

中でも、炭素数1〜6のアルキル基を有するフェニルアルキルアルコール、アリルアルコールが好ましい。即ち、一般式(9)においてRが炭素数1〜6のアルキル基を有するフェニルアルキル基、アリル基であるアルコールが好ましい。特に、ベンジルアルコール、アリルアルコールが好ましい。   Of these, phenylalkyl alcohols and allyl alcohols having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms are preferred. That is, an alcohol in which R is a phenylalkyl group having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an allyl group in the general formula (9) is preferable. In particular, benzyl alcohol and allyl alcohol are preferable.

金属アルコキシドとしては、リチウムアルコキシド、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、カルシウムアルコキシド、バリウムアルコキシドなどが挙げられる。中でも、ナトリウムアルコキシドが好ましい。アルコキシドは、市販品を利用しても良いが、不安定なものもあるため、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウムのような炭酸塩;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウムのような水酸化物;水素化ナトリウム、水素化リチウム、水素化カルシウムのような金属水素化物等とアルコールとの反応により合成することができる。特に、水酸化物、金属水素化物が好ましい。   Examples of the metal alkoxide include lithium alkoxide, sodium alkoxide, potassium alkoxide, calcium alkoxide, barium alkoxide and the like. Of these, sodium alkoxide is preferable. Alkoxides may be commercially available, but may be unstable, so carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, calcium carbonate; sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide It can be synthesized by reacting a metal hydride such as sodium hydride, lithium hydride or calcium hydride with an alcohol. Particularly preferred are hydroxides and metal hydrides.

アルコキシドの使用量は、一般式(8)の4−ハロゲノメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体に対して1〜4当量程度が好ましく、1〜2当量程度がより好ましい。   The amount of alkoxide used is preferably about 1 to 4 equivalents, more preferably about 1 to 2 equivalents, relative to the 4-halogenomethyl-4-methyl-1,3-dioxolane derivative of the general formula (8).

第2工程の反応は、特に添加剤が無くても円滑に進行するが、例えば出発原料として一般式(7)においてXが塩素原子である化合物を用いる場合は、臭化ナトリウム、臭化カリウム、臭化セシウムのような臭化物、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、ヨウ化セシウムのようなヨウ化物などのアルカリ金属のハロゲン化物を添加することにより、一般式(8)の化合物中の塩素原子が臭素原子又はヨウ素原子に置換されて一般式(8)の化合物がより反応性の高いものとなる。中でも、臭化ナトリウムが好ましい。添加剤は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   The reaction in the second step proceeds smoothly even without any additives. For example, when a compound in which X is a chlorine atom in the general formula (7) is used as a starting material, sodium bromide, potassium bromide, By adding an alkali metal halide such as bromide such as cesium bromide, sodium iodide, potassium iodide, iodide such as cesium iodide, the chlorine atom in the compound of the general formula (8) is bromine. Substitution with an atom or iodine atom makes the compound of general formula (8) more reactive. Of these, sodium bromide is preferable. An additive can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

上記反応により反応液中に一般式(10)の化合物が生成する。反応終了後、反応中に副生した無機塩を濾去し、溶媒を留去後、残渣に水を加え、トルエン等の有機溶媒で抽出し、減圧下濃縮することにより一般式(10)の化合物を分離することができる。さらに精製する場合は、濃縮残渣をシリカゲルクロマトグラフィーなどを用いて一般式(10)の化合物を単離、精製すればよい。
第3工程
第3工程では、一般式(10)の化合物においてRがアシル基である場合は、4−アシルオキシ−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体を、塩基で脱アシル化することにより、目的とする式(6)の1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体が得られる。
The compound of General formula (10) produces | generates in a reaction liquid by the said reaction. After completion of the reaction, the inorganic salt produced as a by-product during the reaction was filtered off, the solvent was distilled off, water was added to the residue, extracted with an organic solvent such as toluene, and concentrated under reduced pressure to give Compounds can be separated. In the case of further purification, the compound of general formula (10) may be isolated and purified from the concentrated residue using silica gel chromatography or the like.
Third Step In the third step, when R is an acyl group in the compound of the general formula (10), the 4-acyloxy-4-methyl-1,3-dioxolane derivative is deacylated with a base, The desired 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative of formula (6) is obtained.

この反応は、通常、溶媒中で行えばよい。溶媒は、極性溶媒であればよく特に限定されない。このような溶媒として、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒、水などが挙げられる。溶媒は1種を単独で又は2種以上を混合して用いることができる。   This reaction may be usually performed in a solvent. The solvent is not particularly limited as long as it is a polar solvent. Examples of such a solvent include alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol and butanol, ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and 1,2-dimethoxyethane, and water. A solvent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

塩基としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の水酸化物等が挙げられる。中でも、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属の炭酸塩が好ましい。   Examples of the base include alkali metal or alkaline earth metal carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate and calcium carbonate, water of alkali metals or alkaline earth metals such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide and barium hydroxide. An oxide etc. are mentioned. Of these, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate are preferred.

塩基の使用量は、一般式(10)の4−アシルオキシ−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体に対して1〜3当量程度が好ましく、1〜1.5当量程度がより好ましい。上記範囲であれば十分に脱アシル化反応が進行する。   The amount of the base used is preferably about 1 to 3 equivalents, more preferably about 1 to 1.5 equivalents, relative to the 4-acyloxy-4-methyl-1,3-dioxolane derivative of the general formula (10). If it is the said range, a deacylation reaction will fully advance.

反応温度は、0℃〜溶媒の還流温度程度で行える。上記範囲であれば十分に脱アシル化反応が進行する。また、反応時間は、1〜24時間程度とすることができる。   The reaction temperature can be about 0 ° C. to the reflux temperature of the solvent. If it is the said range, a deacylation reaction will fully advance. The reaction time can be about 1 to 24 hours.

また第3工程では、一般式(10)の化合物においてRがアラルキル基又はアリル基である場合は、一般式(10)の4−アルコキシ−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体を、水素雰囲気中で、接触還元することにより、即ち還元触媒の存在下に水素添加することにより、目的とする一般式(6)の1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体が得られる。   In the third step, when R is an aralkyl group or an allyl group in the compound of the general formula (10), the 4-alkoxy-4-methyl-1,3-dioxolane derivative of the general formula (10) is added to a hydrogen atmosphere. Among them, the target 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative of the general formula (6) is obtained by catalytic reduction, that is, hydrogenation in the presence of a reduction catalyst.

還元触媒としては、接触水素化反応に使用される公知の還元触媒を制限なく使用できる。このようなの還元触媒としては、代表的には、パラジウムカーボン、パラジウムアルミナ、パラジウムシリカ、プラチナカーボン、ルテニウムカーボン、ロジウムカーボンのような貴金属触媒などが挙げられる。特に、汎用性がある点でパラジウムカーボンのようなパラジウム系触媒がより好ましい。還元触媒は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   As the reduction catalyst, a known reduction catalyst used for the catalytic hydrogenation reaction can be used without limitation. Typical examples of such a reduction catalyst include noble metal catalysts such as palladium carbon, palladium alumina, palladium silica, platinum carbon, ruthenium carbon, and rhodium carbon. In particular, a palladium-based catalyst such as palladium carbon is more preferable because of its versatility. A reduction catalyst can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

還元触媒として、貴金属触媒を用いる場合は、触媒中の貴金属の含有量は0.5〜10重量%程度が好ましい。前述のパラジウムカーボンの場合はパラジウム含量が5〜10重量%程度のものが好ましい。上記範囲であれば、十分に接触水素化反応が進行する。貴金属含有量が10重量%を超えてもよいが、経済的ではない。貴金属触媒は、安全性を向上させるために、50重量%程度の含水品を使用することもできる。   When a noble metal catalyst is used as the reduction catalyst, the noble metal content in the catalyst is preferably about 0.5 to 10% by weight. In the case of the above-mentioned palladium carbon, the palladium content is preferably about 5 to 10% by weight. If it is the said range, a catalytic hydrogenation reaction will fully advance. The precious metal content may exceed 10% by weight, but it is not economical. As the noble metal catalyst, a water-containing product of about 50% by weight can be used in order to improve safety.

還元触媒の使用量は、一般式(10)で表される4−アルコキシ−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体に対して、0.5〜50重量%程度が好ましく、1〜30重量%程度がより好ましい。上記範囲であれば、十分に接触水素化反応が進行する。   The amount of the reduction catalyst used is preferably about 0.5 to 50% by weight, preferably 1 to 30% by weight, based on the 4-alkoxy-4-methyl-1,3-dioxolane derivative represented by the general formula (10). The degree is more preferred. If it is the said range, a catalytic hydrogenation reaction will fully advance.

接触水素化反応は、水素加圧下、又は常圧で行うことができる。その際、窒素、希ガスの様な不活性ガスとの混合ガスを用いることができる。水素加圧下で反応を行う場合は、容器内圧は0.1〜10MPa程度が好ましく、0.5〜10Mpa程度がより好ましい。開放系で常圧下で反応を行う場合は、特に限定はしないが、例えばテフロン(登録商標)チューブのような耐溶媒性のホースを系中に挿入し、攪拌下水素ガスを通してバブリングを行えばよい。   The catalytic hydrogenation reaction can be performed under hydrogen pressure or normal pressure. At that time, a mixed gas with an inert gas such as nitrogen or a rare gas can be used. When the reaction is carried out under hydrogen pressure, the container internal pressure is preferably about 0.1 to 10 MPa, more preferably about 0.5 to 10 MPa. When the reaction is carried out under normal pressure in an open system, there is no particular limitation. For example, a solvent-resistant hose such as a Teflon (registered trademark) tube may be inserted into the system, and bubbling may be performed through hydrogen gas with stirring. .

接触水素化反応は、通常、溶媒中で行えばよい。溶媒の種類は特に限定されず、公知の有機溶媒を使用できる。このような公知の有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2−プロパノール、酢酸エチル、n−ヘキサン、n−ヘプタン、トルエン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。中でも、酢酸エチル、メタノールが好ましく、酢酸エチルがより好ましい。溶媒は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。   The catalytic hydrogenation reaction may be usually performed in a solvent. The kind of solvent is not specifically limited, A well-known organic solvent can be used. Examples of such known organic solvents include methanol, ethanol, 2-propanol, ethyl acetate, n-hexane, n-heptane, toluene, diethyl ether, diisopropyl ether, tert-butyl methyl ether, tetrahydrofuran, 1, 4 -Dioxane, N, N-dimethylformamide and the like. Of these, ethyl acetate and methanol are preferable, and ethyl acetate is more preferable. A solvent can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

溶媒の使用量は、上記式(10)で表される4−アルコキシ−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体に対して、2〜10倍量程度が好ましく、3〜5倍量程度がより好ましい。上記範囲であれば、十分に反応が進行する。   The amount of the solvent used is preferably about 2 to 10 times, more preferably about 3 to 5 times the amount of the 4-alkoxy-4-methyl-1,3-dioxolane derivative represented by the above formula (10). preferable. If it is the said range, reaction will fully advance.

接触水素化反応の反応温度は、−10〜50℃程度が好ましく20〜40℃程度がより好ましい。上記範囲であれば、十分に反応が進行する。また、反応時間は、温度、圧力などとの関係で適宜決定することができる。   The reaction temperature of the catalytic hydrogenation reaction is preferably about −10 to 50 ° C., more preferably about 20 to 40 ° C. If it is the said range, reaction will fully advance. The reaction time can be appropriately determined in relation to temperature, pressure and the like.

上記反応により反応液中に一般式(6)の1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体が生成する。反応終了後、触媒を濾去し、濾液を減圧下濃縮することにより一般式(6)の化合物を分離することができる。さらに精製する場合は、濃縮残渣を、例えば減圧蒸留や、分配クロマトグラフィーによって単離、精製すればよい。   By the above reaction, a 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative of the general formula (6) is generated in the reaction solution. After completion of the reaction, the catalyst is removed by filtration, and the filtrate is concentrated under reduced pressure to separate the compound of general formula (6). In the case of further purification, the concentrated residue may be isolated and purified by, for example, vacuum distillation or partition chromatography.

実施例
以下に実施例を示すが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
(I)3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物の製造

実施例1−1(S)−4−アミノメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン(c)の合成)
第1工程((R)−4−クロロメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン(a)の合成)
1L4つ口フラスコに(R)−3−クロロ−1,2−プロパンジオール(市販品)180.0g(99.8%ee、1.628mol)、2,2−ジメトキシプロパン220.5g(2.117mol)、p−トルエンスルホン酸・1水和物15.5g(81mmol)を入れ、内温30℃で1時間攪拌した。その後、重炭酸ソーダ8.4g(100mmol)を入れて中和し、無機塩を濾別した。メタノールを減圧留去すると、目的物である(R)−4−クロロメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン220.7g(1.466mol、収率90.0%)が得られた。
EXAMPLES Examples are shown below, but the present invention is not limited to these examples.
(I) Production of 3-amino-1,2-propanediol acetal compound

Example 1-1 Synthesis of (S) -4-aminomethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane (c))
First step (synthesis of (R) -4-chloromethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane (a))
In a 1 L four-necked flask, 180.0 g (99.8% ee, 1.628 mol) of (R) -3-chloro-1,2-propanediol (commercial product) and 220.5 g of 2,2-dimethoxypropane (2. 117 mol) and 15.5 g (81 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate were added and stirred at an internal temperature of 30 ° C. for 1 hour. Thereafter, 8.4 g (100 mmol) of sodium bicarbonate was added for neutralization, and the inorganic salt was separated by filtration. When methanol was distilled off under reduced pressure, the target product (R) -4-chloromethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane (220.7 g, 1.466 mol, yield 90.0%) was obtained. .

生成物をH−NMRに供することにより下記式(a)で表される化合物であることが確認された。 By subjecting the product to 1 H-NMR, it was confirmed to be a compound represented by the following formula (a).

Figure 2007302591
Figure 2007302591

H−NMR(CDCl、270MHz):δ1.37(3H,s)、1.44(3H,s)、3.47(1H,dd,J=10.8,7.6Hz)、3.58(1H,dd,J=10.8,4.3Hz)、3.88(1H,dd,J=8.6,5.1Hz)、4.11(1H,dd,J=9.5,6.5Hz)、4.27−4.34(1H,m).
第2工程((S)−4−アジドメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン(b)の合成)
1L4つ口フラスコに(R)−4−クロロメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン150.6g(1.000mol)、N,N−ジメチルホルムアミド452mLを入れ、アジ化ナトリウム78.0g(1.200mmol)を添加し、内温110℃で20時間攪拌した。反応終了後、反応混合物中の無機塩を濾別し、濾液に水を加え、酢酸エチルで抽出した。水層を再度、酢酸エチルで抽出し、合わせた有機層を10%塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を減圧濃縮し、目的物である(S)−4−アジドメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン118.0g(0.751mol、収率75.1%)を得た。
1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz): δ 1.37 (3H, s), 1.44 (3H, s), 3.47 (1H, dd, J = 10.8, 7.6 Hz); 58 (1H, dd, J = 10.8, 4.3 Hz), 3.88 (1H, dd, J = 8.6, 5.1 Hz), 4.11 (1H, dd, J = 9.5) 6.5 Hz), 4.27-4.34 (1 H, m).
Second step (synthesis of (S) -4-azidomethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane (b))
Into a 1 L four-necked flask, 150.6 g (1.000 mol) of (R) -4-chloromethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane and 452 mL of N, N-dimethylformamide were added, and 78.0 g of sodium azide. (1.200 mmol) was added, and the mixture was stirred at an internal temperature of 110 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the inorganic salt in the reaction mixture was filtered off, water was added to the filtrate, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The aqueous layer was extracted again with ethyl acetate, and the combined organic layers were washed with 10% aqueous sodium chloride solution. The organic layer was concentrated under reduced pressure to obtain 118.0 g (0.751 mol, yield 75.1%) of the desired product (S) -4-azidomethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane.

生成物をH−NMRに供することにより下記式(b)で表される化合物であることが確認された。 By subjecting the product to 1 H-NMR, it was confirmed to be a compound represented by the following formula (b).

Figure 2007302591
Figure 2007302591

H−NMR(CDCl、270MHz):δ1.37(3H,s)、1.47(3H,s)、3.30(1H,dd,J=12.4,5.1Hz)、3、41(1H,dd,J=12.7,4.6Hz)、3.78(1H,dd,J=8.4,5.9Hz)、4.07(1H,dd,J=8.6,6.2Hz)、4.28(1H,m).
工程3((S)−4−アミノメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン(c)の合成)
1L4つ口フラスコに(S)−4−アジドメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン118.0g(0.751mmol)、酢酸エチル470mL、5%パラジウム−カーボン5.9g(N.E.CHEMCAT製、55.43重量%含水品)を添加した。攪拌下、水素ガスを吹き込みながら5時間反応させた。濾過後、濾液を濃縮した。濃縮残渣を、内温100℃以下、5mmHgで蒸留し、目的物である(S)−4−アミノメチル−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソラン88.7g(0.676mol、収率90.0%)を得た。化学純度(GC)は99.8%、光学純度(GC)は99.8%eeであった。
1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz): δ 1.37 (3H, s), 1.47 (3H, s), 3.30 (1H, dd, J = 12.4, 5.1 Hz), 3, 41 (1H, dd, J = 12.7, 4.6 Hz), 3.78 (1H, dd, J = 8.4, 5.9 Hz), 4.07 (1H, dd, J = 8.6, 6.2 Hz), 4.28 (1 H, m).
Step 3 (Synthesis of (S) -4-aminomethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane (c))
In a 1 L four-necked flask, 118.0 g (0.751 mmol) of (S) -4-azidomethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane, 470 mL of ethyl acetate, 5.9 g of 5% palladium-carbon (NE CHEMCAT, 55.43 wt% water-containing product) was added. While stirring, hydrogen gas was blown into the reaction for 5 hours. After filtration, the filtrate was concentrated. The concentrated residue was distilled at an internal temperature of 100 ° C. or less and 5 mmHg, and the target product (S) -4-aminomethyl-2,2-dimethyl-1,3-dioxolane 88.7 g (0.676 mol, yield 90). 0.0%). The chemical purity (GC) was 99.8%, and the optical purity (GC) was 99.8% ee.

生成物をH−NMRに供することにより、下記式(c)の化合物であることが確認された。 By subjecting the product to 1 H-NMR, it was confirmed to be a compound of the following formula (c).

Figure 2007302591
Figure 2007302591

H−NMR(CDCl、270MHz):δ1.36(3H,s)、1.43(3H,s)、2.74−2.89(2H,m)、3.67(1H,dd,J=7.8,6.2Hz)、4.04(1H,dd,J=7.6,6.3Hz)、4.08−4.18(1H,m). 1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz): δ 1.36 (3H, s), 1.43 (3H, s), 2.74-2.89 (2H, m), 3.67 (1H, dd, J = 7.8, 6.2 Hz), 4.04 (1H, dd, J = 7.6, 6.3 Hz), 4.08-4.18 (1H, m).

実施例1−2((R)−4−アミノメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン(f)の合成
(S)−3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオールの調製
ペプトン10g/L、酵母エキス10g/L、グリセリン10g/Lからなる組成の培地100mL(pH7.0)を500mL容のバッフル付き三角フラスコに入れ、121℃で15分間、加圧蒸気滅菌した。次いで、予め同栄養培地プレートで生育させたシュードモナスsp.DS−SI−5株(国際寄託番号:FERM BP−7080)を1白金耳分植菌し、30℃で24時間好気的に培養した。得られた培養液を遠心し、菌体を回収した。
Example 1-2 Synthesis of ((R) -4-aminomethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane (f)
Preparation of (S) -3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol 500 mL of a medium of 100 mL (pH 7.0) having a composition comprising 10 g / L of peptone, 10 g / L of yeast extract, and 10 g / L of glycerin It put into the Erlenmeyer flask with a baffle, and autoclaved at 121 degreeC for 15 minutes. Next, Pseudomonas sp. DS-SI-5 strain (International Deposit Number: FERM BP-7080) was inoculated into one platinum loop and cultured aerobically at 30 ° C. for 24 hours. The obtained culture broth was centrifuged to collect the cells.

上記三角フラスコ中に、菌体100mLを20mMリン酸カリウム緩衝液(pH7.0)に懸濁し、懸濁液にラセミ体3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを2.5%(v/v)と炭酸カルシウムを3.6%とを加え、30℃、120rpmで48時間反応させた。反応終了後、反応液を取り出し、遠心操作により菌体を除去し、上清液を得た。この上清液をエバポレーターで濃縮し、エーテルにより抽出した。続いて無水硫酸マグネシウムにより脱水後、減圧下でエーテルを除去し、(S)−3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオール(ラセミ体の3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオールからの残存率40.9%、光学純度99%ee)を得た。
工程1((S)−4−クロロメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン(d)の合成)
1L4つ口フラスコに、(S)−3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオール22.9g(99.8%ee、0.184mol)、2,2−ジメトキシプロパン24.9g(0.239mol)、p−トルエンスルホン酸・1水和物1.8g(9.2mmol)を入れ、内温30℃で0.5時間攪拌した。その後、重炭酸ソーダ0.9g(11mmol)を入れて中和し、無機塩を濾別した。メタノールを減圧留去すると、目的物である(S)−4−クロロメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン27.2g(0.165mol、収率89.9%)が得られた。
In the Erlenmeyer flask, 100 mL of bacterial cells are suspended in 20 mM potassium phosphate buffer (pH 7.0), and racemic 3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol is added to the suspension in 2.5%. (V / v) and 3.6% calcium carbonate were added and reacted at 30 ° C. and 120 rpm for 48 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was taken out and the cells were removed by centrifugation to obtain a supernatant. The supernatant was concentrated with an evaporator and extracted with ether. Subsequently, after dehydration with anhydrous magnesium sulfate, ether was removed under reduced pressure, and (S) -3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol (racemic 3-chloro-2-methyl-1,2) was removed. A residual ratio of 40.9% from propanediol and an optical purity of 99% ee) was obtained.
Step 1 (Synthesis of (S) -4-chloromethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane (d))
In a 1 L four-necked flask, 22.9 g (99.8% ee, 0.184 mol) of (S) -3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol, 24.9 g of 2,2-dimethoxypropane (0 .239 mol) and 1.8 g (9.2 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate were added and stirred at an internal temperature of 30 ° C. for 0.5 hour. Thereafter, 0.9 g (11 mmol) of sodium bicarbonate was added for neutralization, and inorganic salts were separated by filtration. Methanol was distilled off under reduced pressure to obtain 27.2 g (0.165 mol, yield 89.9%) of the desired product (S) -4-chloromethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane. It was.

生成物をH−NMRに供することにより下記式(d)の化合物であることが確認された。 By subjecting the product to 1 H-NMR, it was confirmed to be a compound of the following formula (d).

Figure 2007302591
Figure 2007302591

H−NMR(CDCl、270MHz):δ1.39(3H,s)、1.42(3H,s)、1.43(3H,s)、3.41(1H,dd,J=10.5,0.5Hz)、3.52(1H,d,J=10.8Hz)、3.73(1H,dd,J=8.9,1.1Hz)、4.09(1H,d,J=8.9Hz).
工程2((R)−4−アジドメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン(e)の合成)
1L4つ口フラスコに(S)−4−クロロメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン26.0g(0.158mol)、ヨウ化ナトリウム23.7g(0.158mmol)、N,N−ジメチルホルムアミド78mLを入れ、アジ化ナトリウム12.3g(0.190mmol)を添加し、内温140℃で20時間攪拌した。反応終了後、反応混合物中の無機塩を濾別し、濾液に水を加え、酢酸エチルで抽出した。水層を再度、酢酸エチルで抽出し、合わせた有機層を10%塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を減圧濃縮し、目的物である(R)−4−アジドメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン19.7g(0.115mol、収率72.8%)を得た。
1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz): δ 1.39 (3H, s), 1.42 (3H, s), 1.43 (3H, s), 3.41 (1H, dd, J = 10. 5, 0.5 Hz), 3.52 (1 H, d, J = 10.8 Hz), 3.73 (1 H, dd, J = 8.9, 1.1 Hz), 4.09 (1 H, d, J = 8.9 Hz).
Step 2 (Synthesis of (R) -4-azidomethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane (e))
In a 1 L four-necked flask, 26.0 g (0.158 mol) of (S) -4-chloromethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane, 23.7 g (0.158 mmol) of sodium iodide, N, N-dimethylformamide (78 mL) was added, sodium azide (12.3 g, 0.190 mmol) was added, and the mixture was stirred at an internal temperature of 140 ° C. for 20 hours. After completion of the reaction, the inorganic salt in the reaction mixture was filtered off, water was added to the filtrate, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The aqueous layer was extracted again with ethyl acetate, and the combined organic layers were washed with 10% aqueous sodium chloride solution. The organic layer was concentrated under reduced pressure to obtain 19.7 g (0.115 mol, yield 72.8%) of the target product (R) -4-azidomethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane. .

生成物をH−NMRに供することにより、下記式(e)の化合物であることが確認された。 By subjecting the product to 1 H-NMR, it was confirmed to be a compound of the following formula (e).

Figure 2007302591
Figure 2007302591

H−NMR(CDCl、270MHz):δ1.34(3H,s)、1.41(3H,s)、1.45(3H,s)、3.23(1H,d,J=12.4Hz)、3.28(1H,d,J=12.2Hz)、3.71(1H,d,J=8.9Hz)、3.94(1H,d,J=8.9Hz).
工程3((R)−4−アミノメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン(f)の合成)
1L4つ口フラスコに(R)−4−アジドメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン19.5g(0.114mmol)、酢酸エチル96.8mL、5%パラジウム−カーボン0.98g(N.E.CHEMCAT製、55.43重量%含水品)を添加した。攪拌下、水素ガスを吹き込みながら5時間反応させた。濾過後、濾液を濃縮した。濃縮残渣を、内温100℃以下、5mmHgで蒸留し、目的物である(R)−4−アミノメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン14.0g(0.096mol、収率84.5%)を得た。化学純度(GC)は99.7%、光学純度(GC)は99.8%eeであった。
1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz): δ 1.34 (3H, s), 1.41 (3H, s), 1.45 (3H, s), 3.23 (1H, d, J = 12. 4 Hz), 3.28 (1 H, d, J = 12.2 Hz), 3.71 (1 H, d, J = 8.9 Hz), 3.94 (1 H, d, J = 8.9 Hz).
Step 3 (Synthesis of (R) -4-aminomethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane (f))
In a 1 L four-necked flask, 19.5 g (0.114 mmol) of (R) -4-azidomethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane, 96.8 mL of ethyl acetate, 0.98 g of 5% palladium-carbon ( NE CHEMCAT, 55.43 wt% water-containing product) was added. While stirring, hydrogen gas was blown into the reaction for 5 hours. After filtration, the filtrate was concentrated. The concentrated residue was distilled at an internal temperature of 100 ° C. or less and 5 mmHg, and 14.0 g (0.096 mol, yield) of the target product (R) -4-aminomethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane. 84.5%). The chemical purity (GC) was 99.7%, and the optical purity (GC) was 99.8% ee.

生成物をH−NMR、質量分析、元素分析、及び比旋光度測定に供することにより下記式(f)で表される化合物であることが確認された。 The product was confirmed to be a compound represented by the following formula (f) by subjecting the product to 1 H-NMR, mass spectrometry, elemental analysis, and specific rotation measurement.

Figure 2007302591
Figure 2007302591

H−NMR(CDCl、270MHz):δ1.29(3H,s)、1.41(6H,s)、2.71(2H,s)、3.73(1H,d,J=8.6Hz)、3.91(1H,d,J=8.6Hz).
LRMS m/z:Calcd for C15NO(M+)145.
Found 145.
Anal.Calcd for C15NO:C,57.90;H,10.41;N,9.65
Found:C,55.32;H,10.26;N,9.01
[α] 20=+2.51(MeOH,c=1).
1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz): δ 1.29 (3H, s), 1.41 (6H, s), 2.71 (2H, s), 3.73 (1H, d, J = 8. 6 Hz), 3.91 (1H, d, J = 8.6 Hz).
LRMS m / z: Calcd for C 7 H 15 NO 2 (M +) 145.
Found 145.
Anal. Calcd for C 7 H 15 NO 2 : C, 57.90; H, 10.41; N, 9.65
Found: C, 55.32; H, 10.26; N, 9.01
[α] D 20 = + 2.51 (MeOH, c = 1).

実施例1−3((R)−4−アミノメチル−2,2−ジエチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン(i)の合成)
工程1((S)−4−クロロメチル−2,2−ジエチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン(g)の合成)
1L4つ口フラスコに、実施例1−3で説明したようにして調製した(S)−3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオール180.0g(99.2%ee、1.445mol)、ジエチルケトン161.8g(1.878mol)、p−トルエンスルホン酸・1水和物13.7g(72mmol)を入れ、内温30℃で3時間攪拌した。その後、重炭酸ソーダ7.6g(90mmol)を入れて中和し、無機塩を濾別した。ジエチルケトンを減圧留去すると、下記式(g)で表される(S)−4−クロロメチル−2,2−ジエチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン243.9g(0.876mmol、収率87.6%)が微黄色油状物質として得られた。
Example 1-3 (Synthesis of (R) -4-aminomethyl-2,2-diethyl-4-methyl-1,3-dioxolane (i))
Step 1 (Synthesis of (S) -4-chloromethyl-2,2-diethyl-4-methyl-1,3-dioxolane (g))
In a 1 L 4-necked flask, 180.0 g (99.2% ee, 1.445 mol) of (S) -3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol prepared as described in Example 1-3. ), 161.8 g (1.878 mol) of diethyl ketone and 13.7 g (72 mmol) of p-toluenesulfonic acid monohydrate were added and stirred at an internal temperature of 30 ° C. for 3 hours. Thereafter, 7.6 g (90 mmol) of sodium bicarbonate was added for neutralization, and the inorganic salt was separated by filtration. When diethylketone was distilled off under reduced pressure, 243.9 g (0.876 mmol, yield) of (S) -4-chloromethyl-2,2-diethyl-4-methyl-1,3-dioxolane represented by the following formula (g) was obtained. 87.6%) was obtained as a slightly yellow oil.

Figure 2007302591
Figure 2007302591

工程2((R)−4−アジドメチル−2,2−ジエチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン(h)の合成)
1L4つ口フラスコに(S)−4−クロロメチル−2,2−ジエチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン192.7g(1.000mol)、N,N−ジメチルホルムアミド450mLを入れ、アジ化ナトリウム78.0g(1.200mmol)を添加し、内温110℃で20時間攪拌した。反応終了後、反応混合物中の無機塩を濾別し、濾液に水を加え、酢酸エチルで抽出した。水層を再度、酢酸エチルで抽出し、合わせた有機層を10%塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を減圧濃縮し、下記式(h)で表される(R)−4−アジドメチル−2,2−ジエチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン156.0g(0.783mol、収率78.3%)を得た。
Step 2 (Synthesis of (R) -4-azidomethyl-2,2-diethyl-4-methyl-1,3-dioxolane (h))
Into a 1 L four-necked flask, 192.7 g (1.000 mol) of (S) -4-chloromethyl-2,2-diethyl-4-methyl-1,3-dioxolane and 450 mL of N, N-dimethylformamide were added, and azination was performed. Sodium 78.0g (1.200mmol) was added, and it stirred at the internal temperature of 110 degreeC for 20 hours. After completion of the reaction, the inorganic salt in the reaction mixture was filtered off, water was added to the filtrate, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The aqueous layer was extracted again with ethyl acetate, and the combined organic layers were washed with 10% aqueous sodium chloride solution. The organic layer was concentrated under reduced pressure, and 156.0 g (0.783 mol, yield 78) of (R) -4-azidomethyl-2,2-diethyl-4-methyl-1,3-dioxolane represented by the following formula (h). .3%) was obtained.

Figure 2007302591
Figure 2007302591

工程3((R)−4−アミノメチル−2,2−ジエチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン(i)の合成)
1L4つ口フラスコに(R)−4−アジドメチル−2,2−ジエチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン156.0g(0.783mmol)、酢酸エチル500mL、5%パラジウム−カーボン5.9g(N.E.CHEMCAT製、55.43重量%含水品)を添加した。攪拌下、水素ガスを吹き込みながら7時間反応させた。濾過後、濾液を濃縮した。濃縮残渣を、内温100℃以下、5mmHgで蒸留し、(R)−4−アミノメチル−2,2−ジエチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン124.8g(0.720mol、収率92.0%)を得た。化学純度(GC)は99.6%、光学純度(GC)は99.2%eeであった。
Step 3 (Synthesis of (R) -4-aminomethyl-2,2-diethyl-4-methyl-1,3-dioxolane (i))
In a 1 L four-necked flask, 156.0 g (0.783 mmol) of (R) -4-azidomethyl-2,2-diethyl-4-methyl-1,3-dioxolane, 500 mL of ethyl acetate, 5.9 g of 5% palladium-carbon ( NE CHEMCAT, 55.43 wt% water-containing product) was added. While stirring, hydrogen gas was blown into the reaction for 7 hours. After filtration, the filtrate was concentrated. The concentrated residue was distilled at an internal temperature of 100 ° C. or less and 5 mmHg, and 124.8 g (0.720 mol, yield 92) of (R) -4-aminomethyl-2,2-diethyl-4-methyl-1,3-dioxolane. 0.0%). The chemical purity (GC) was 99.6% and the optical purity (GC) was 99.2% ee.

H−NMRに供することにより下記式(i)で表される化合物であることが確認された。 By being subjected to 1 H-NMR, it was confirmed that it was a compound represented by the following formula (i).

Figure 2007302591
Figure 2007302591

H−NMR(CDCl、270MHz):δ0.96(3H,t,J=4.5Hz)、0.98(3H,t,J=4.5Hz)、1.29(3H,s)、1.41(4H,s)、2.71(2H,s)、3.72(1H,d,J=8.5Hz)、3.90(1H,d,J=8.5Hz). 1 H-NMR (CDCl 3 , 270 MHz): δ 0.96 (3H, t, J = 4.5 Hz), 0.98 (3H, t, J = 4.5 Hz), 1.29 (3H, s), 1.41 (4H, s), 2.71 (2H, s), 3.72 (1H, d, J = 8.5 Hz), 3.90 (1H, d, J = 8.5 Hz).

(II)1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体の製造方法
実施例2−1
実施例1−2で説明したようにして調製した、(S)−3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオール(117.72g、0.945mol、99.2%ee)、アセトン(1500ml)の混合物にp−トルエンスルホン酸一水和物(1.79g、9.4mmol)を加え、25℃で12時間撹拌した。反応終了後、減圧下でアセトンを留去し、この粗生成物を蒸留することにより(S)−4−クロロメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン136.91g(収率88%、沸点48℃(5mmHg))を得た。
(II) Method for producing 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative
Example 2-1
(S) -3-Chloro-2-methyl-1,2-propanediol (117.72 g, 0.945 mol, 99.2% ee), acetone (prepared as described in Example 1-2) P-Toluenesulfonic acid monohydrate (1.79 g, 9.4 mmol) was added to a mixture of 1500 ml), and the mixture was stirred at 25 ° C. for 12 hours. After completion of the reaction, acetone was distilled off under reduced pressure, and the crude product was distilled to obtain 136.91 g (yield) of (S) -4-chloromethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane. 88%, boiling point 48 ° C. (5 mmHg)).

続いてこの(S)−4−クロロメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン(64.21g,0.39mol)、N,N−ジメチルホルムアミド(600ml)の混合物に臭化ナトリウム(43.01g、0.42mol)、安息香酸ナトリウム(60.24g、0.42mol)を加えて150℃で15時間撹拌した。放冷後塩をろ過し、N,N−ジメチルホルムアミドを減圧下留去して、残渣に水を加えてトルエンで抽出した。抽出液を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後減圧濃縮して、(S)−4−ベンゾイルオキシメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン87.85g(収率90%)の粗生成物を得た。   Subsequently, sodium bromide was added to the mixture of (S) -4-chloromethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane (64.21 g, 0.39 mol) and N, N-dimethylformamide (600 ml). (43.01 g, 0.42 mol) and sodium benzoate (60.24 g, 0.42 mol) were added and stirred at 150 ° C. for 15 hours. After allowing to cool, the salt was filtered, N, N-dimethylformamide was distilled off under reduced pressure, water was added to the residue, and the mixture was extracted with toluene. The extract was washed with saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate and concentrated under reduced pressure to give 87.85 g of (S) -4-benzoyloxymethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane (yield). 90%) of crude product.

この粗(S)−4−ベンゾイルオキシメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン(50.81g,0.203mol)と水(100ml)の混合物に炭酸ナトリウム(32.22g,0.304mol)を加えて、100℃で8時間撹拌した。放冷後塩化メチレンで抽出し、抽出液を飽和食塩水で洗浄して、無水硫酸ナトリウムで乾燥後減圧濃縮した。この粗生成物を蒸留することにより(R)−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノール24.33g(収率82%、沸点75℃(8mmHg)、旋光度[α]D 20−10.4°(c=1,MeOH)、99.0%ee)を得た。 To a mixture of this crude (S) -4-benzoyloxymethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane (50.81 g, 0.203 mol) and water (100 ml) was added sodium carbonate (32.22 g, 0 .304 mol) was added and the mixture was stirred at 100 ° C. for 8 hours. The mixture was allowed to cool and extracted with methylene chloride. The extract was washed with saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated under reduced pressure. The crude product was distilled to obtain 24.33 g of (R) -2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane-4-methanol (yield 82%, boiling point 75 ° C. (8 mmHg), optical rotation [α ] D 20 -10.4 ° (c = 1, MeOH), was obtained ee 99.0%).

実施例2−2
実施例2−1と同様にして(S)−4−クロロメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソランを得た。即ち、(S)−3−クロロ−2−メチル−1,2−プロパンジオール (117.72g、0.945mol、99.2%ee)、アセトン(1500ml)の混合物にp−トルエンスルホン酸一水和物(1.79g、9.4mmol)を加え、25℃で12時間撹拌した。反応終了後、減圧下でアセトンを留去し、この粗生成物を蒸留することにより(S)−4−クロロメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン136.91g(収率88%、沸点48℃(5mmHg))を得た。
Example 2-2
(S) -4-chloromethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane was obtained in the same manner as in Example 2-1. That is, (S) -3-chloro-2-methyl-1,2-propanediol (117.72 g, 0.945 mol, 99.2% ee) and acetone (1500 ml) were mixed with p-toluenesulfonic acid monohydrate. The Japanese product (1.79 g, 9.4 mmol) was added and stirred at 25 ° C. for 12 hours. After completion of the reaction, acetone was distilled off under reduced pressure, and the crude product was distilled to obtain 136.91 g (yield) of (S) -4-chloromethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane. 88%, boiling point 48 ° C. (5 mmHg)).

この(S)−4−クロロメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソランを56.47g(0.343mol)、N,N−ジメチルホルムアミド(400ml)の混合物に臭化ナトリウム(37.04g,0.36mol)、酢酸ナトリウム(29.53g,0.36mol)を加えて150℃で15時間撹拌した。放冷後塩をろ過し、N,N−ジメチルホルムアミドを減圧下留去した。残渣に水を加えてトルエンで抽出し、抽出液を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後減圧濃縮した。この粗生成物を蒸留することにより(S)−4−アセトキシメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン41.32g(収率64%、沸点83℃(12mmHg))を得た。   A mixture of 56.47 g (0.343 mol) of this (S) -4-chloromethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane and N, N-dimethylformamide (400 ml) was mixed with sodium bromide (37 0.04 g, 0.36 mol) and sodium acetate (29.53 g, 0.36 mol) were added, and the mixture was stirred at 150 ° C. for 15 hours. After cooling, the salt was filtered, and N, N-dimethylformamide was distilled off under reduced pressure. Water was added to the residue and the mixture was extracted with toluene. The extract was washed with saturated brine, dried over anhydrous sodium sulfate, and concentrated under reduced pressure. This crude product was distilled to obtain 41.32 g (yield 64%, boiling point 83 ° C. (12 mmHg)) of (S) -4-acetoxymethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane. .

続いて(S)−4−アセトキシメチル−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン(36.89g,0.196mol)とメタノール(200ml)の混合物に炭酸カリウム(40.63g,0.294mol)を加え、25℃で8時間撹拌した。反応終了後、塩をろ過し、ろ液を減圧下濃縮した。この粗生成物を蒸留することにより(R)−2,2,4−トリメチル−1,3−ジオキソラン−4−メタノール25.50g(収率89%、沸点75℃(8mmHg)、旋光度[α] D 20−10.3°(c=1,MeOH)、99.1%ee)を得た。 Subsequently, a mixture of (S) -4-acetoxymethyl-2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane (36.89 g, 0.196 mol) and methanol (200 ml) was added to potassium carbonate (40.63 g, 0.8. 294 mol) was added and the mixture was stirred at 25 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the salt was filtered and the filtrate was concentrated under reduced pressure. The crude product was distilled to obtain 25.50 g of (R) -2,2,4-trimethyl-1,3-dioxolane-4-methanol (yield 89%, boiling point 75 ° C. (8 mmHg), optical rotation [α ] D 20 -10.3 ° (c = 1, MeOH), was obtained ee 99.1%).

本発明方法により得られる3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物、及び1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体は医薬品や農薬製造の出発原料として用いることができ、特にその光学活性体は医薬品製造の中間体として重要な化合物である。   The 3-amino-1,2-propanediol acetal compound and 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative obtained by the method of the present invention can be used as starting materials for the production of pharmaceuticals and agricultural chemicals. An optically active substance is an important compound as an intermediate for producing pharmaceuticals.

Claims (19)

下記一般式(1)
Figure 2007302591
[式中、R、Rは、同一または異なって、水素原子、直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜6のアルキル基、若しくはフェニル基を示すか、又はR、Rはその末端が結合することにより形成された炭素数4〜7のメチレン基を示し、Rは水素原子、またはメチル基を示す。]
で表される3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を製造する方法であって、
下記一般式(2)
Figure 2007302591
[式中、Xはハロゲン原子を示し、Rは水素原子、またはメチル基を示す。]
で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物を、酸触媒存在下、アセタール化剤と反応させることにより、下記一般式(3)
Figure 2007302591
[式中、R、R、R、及びXは上記と同じである。]で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を得る第1工程と、
上記一般式(3)の化合物をアジド化剤と反応させることにより、下記一般式(4)
Figure 2007302591
[式中、R、R、及びRは上記と同じである]
で表される3−アジド−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を得る第2工程と、
上記一般式(4)の化合物を、還元触媒存在下で接触水素化することにより上記一般式(1)の化合物を得る第3工程と
を含む方法。
The following general formula (1)
Figure 2007302591
[Wherein, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, or R 1 and R 2 are terminals thereof. Represents a methylene group having 4 to 7 carbon atoms formed by bonding, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
A process for producing a 3-amino-1,2-propanediol acetal compound represented by:
The following general formula (2)
Figure 2007302591
[Wherein, X represents a halogen atom, and R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group. ]
Is reacted with an acetalizing agent in the presence of an acid catalyst to give the following general formula (3):
Figure 2007302591
[Wherein R 1 , R 2 , R 3 , and X are the same as above. A first step of obtaining a 3-halogeno-1,2-propanediol acetal compound represented by the formula:
By reacting the compound of the general formula (3) with an azidating agent, the following general formula (4)
Figure 2007302591
[Wherein R 1 , R 2 and R 3 are the same as above]
A second step of obtaining a 3-azido-1,2-propanediol acetal compound represented by:
And a third step of obtaining the compound of the general formula (1) by catalytic hydrogenation of the compound of the general formula (4) in the presence of a reduction catalyst.
一般式(2)におけるハロゲン原子が、塩素原子、又は臭素原子である請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the halogen atom in the general formula (2) is a chlorine atom or a bromine atom. アセタール化剤として、一般式(3)においてRとRとが共にメチル基、エチル基、又はフェニル基である化合物を与える化合物を使用する請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein a compound which gives a compound in which R 1 and R 2 are both a methyl group, an ethyl group or a phenyl group in the general formula (3) is used as an acetalizing agent. アセタール化剤として、アセトン、2,2−ジメトキシプロパン、及び2−メトキシプロペンからなる群より選ばれる少なくとも1種を使用する請求項3に記載の方法。 The method according to claim 3, wherein at least one selected from the group consisting of acetone, 2,2-dimethoxypropane, and 2-methoxypropene is used as the acetalizing agent. アジド化剤が、金属アジ化物、アジ化ケイ素化合物、及びアジ化ホスホリル化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項1〜4のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the azidating agent is at least one compound selected from the group consisting of a metal azide, a silicon azide compound, and a phosphoryl azide compound. アジド化剤がアジ化ナトリウム、トリメチルシリルアジド、及びアジ化ジフェニルホスホリルからなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項5に記載の方法。 The method according to claim 5, wherein the azidating agent is at least one compound selected from the group consisting of sodium azide, trimethylsilyl azide, and diphenylphosphoryl azide. 還元触媒が貴金属触媒である請求項1〜6のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the reduction catalyst is a noble metal catalyst. 貴金属触媒がパラジウム系触媒である請求項7に記載の方法。 The method according to claim 7, wherein the noble metal catalyst is a palladium-based catalyst. 一般式(2)で表される3−ハロゲノ−1,2−プロパンジオール化合物として光学活性体を用いることにより、光学活性3−アミノ−1,2−プロパンジオールアセタール化合物を得る請求項1〜8のいずれかに記載の方法。 9. An optically active 3-amino-1,2-propanediol acetal compound is obtained by using an optically active substance as the 3-halogeno-1,2-propanediol compound represented by the general formula (2). The method in any one of. 下記式(5)
Figure 2007302591
で表される3−アミノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールアセトナイド。
Following formula (5)
Figure 2007302591
3-amino-2-methyl-1,2-propanediol acetonide represented by:
下記一般式(6)
Figure 2007302591
[式中、R、Rは、同一または異なって、水素原子、直鎖又は分岐鎖の炭素数1〜6のアルキル基、若しくはフェニル基を示すか、又はR、Rはその末端が結合することにより形成された炭素数4〜7のメチレン基を示す。]
で表される1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体の製造方法であって、
下記一般式(7)
Figure 2007302591
[式中、Xはハロゲン原子を示す。]
で表される3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールを、酸触媒の存在下、アセタール化剤と反応させることにより下記一般式(8)
Figure 2007302591
[式中、R、R、及びXは上記と同じである。]
で表される4−ハロゲノメチル−4−メチル−1,3−ジオキソラン誘導体を得る第1工程と、
上記式(8)の化合物と、下記一般式(9)

ROH (9)

[式中、Rは、炭素数2〜5の直鎖若しくは分岐鎖の脂肪族アシル基、芳香環上に、炭素数1〜4のアルキル基、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、及び炭素数1〜4のアルコキシ基からなる群より選ばれた1〜5個の置換基を有していてよい芳香族アシル基、炭素数7〜12のアラルキル基、またはアリル基を示す。]
で表されるカルボン酸のアルカリ金属塩若しくはアルカリ土類金属塩、又は上記一般式(9)で表されるアルコールのアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属のアルコキシドとを反応させることにより、下記一般式(10)
Figure 2007302591
[式中、R、RおよびRは上記と同じである。]
で表される化合物を得る第2工程と、
上記一般式(10)の化合物において、Rがアシル基の場合には、塩基の存在下、脱アシル化し、Rがアラルキル基またはアリル基の場合には、還元触媒の存在下、水素添加して、上記一般式(6)の化合物を得る第3工程と
を含む方法。
The following general formula (6)
Figure 2007302591
[Wherein, R 1 and R 2 are the same or different and each represents a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, or R 1 and R 2 are terminals thereof. Represents a methylene group having 4 to 7 carbon atoms formed by bonding. ]
A process for producing a 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative represented by
The following general formula (7)
Figure 2007302591
[Wherein X represents a halogen atom. ]
In the presence of an acid catalyst, 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol represented by the following general formula (8) is reacted.
Figure 2007302591
[Wherein, R 1 , R 2 and X are the same as above. ]
A first step of obtaining a 4-halogenomethyl-4-methyl-1,3-dioxolane derivative represented by:
The compound of the above formula (8) and the following general formula (9)

ROH (9)

[Wherein, R represents a linear or branched aliphatic acyl group having 2 to 5 carbon atoms, an aromatic ring, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a nitro group, a cyano group, a halogen atom, and a carbon number. An aromatic acyl group, an aralkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an allyl group which may have 1 to 5 substituents selected from the group consisting of 1 to 4 alkoxy groups. ]
By reacting with an alkali metal salt or alkaline earth metal salt of a carboxylic acid represented by the above, or an alkali metal or alkaline earth metal alkoxide of an alcohol represented by the general formula (9) above, 10)
Figure 2007302591
[Wherein, R, R 1 and R 2 are the same as above. ]
A second step of obtaining a compound represented by:
In the compound of the above general formula (10), when R is an acyl group, deacylation is performed in the presence of a base, and when R is an aralkyl group or an allyl group, hydrogenation is performed in the presence of a reduction catalyst. And a third step of obtaining a compound of the above general formula (6).
一般式(7)におけるハロゲン原子が、塩素原子、又は臭素原子である請求項11に記載の方法。 The method according to claim 11, wherein the halogen atom in the general formula (7) is a chlorine atom or a bromine atom. アセタール化剤として、一般式(8)においてRとRとが共にメチル基、エチル基、又はフェニル基である化合物を与える化合物を使用する請求項11又は12に記載の方法。 The method according to claim 11 or 12, wherein a compound that gives a compound in which R 1 and R 2 are both a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group in the general formula (8) is used as an acetalizing agent. アセタール化剤がアセトン、2,2−ジメトキシプロパン、及び2−メトキシプロペンからなる群より選ばれる少なくとも1種である請求項13に記載の方法。 The method according to claim 13, wherein the acetalizing agent is at least one selected from the group consisting of acetone, 2,2-dimethoxypropane, and 2-methoxypropene. 一般式(9)の化合物がカルボン酸であり、第3工程において、塩基としてアルカリ金属又はアルカリ土類金属の炭酸塩、及びアルカリ金属又はアルカリ土類金属の水酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種を用いる請求項11〜14のいずれかに記載の方法。 The compound of the general formula (9) is a carboxylic acid, and in the third step, at least selected from the group consisting of alkali metal or alkaline earth metal carbonates and alkali metal or alkaline earth metal hydroxides as a base The method according to claim 11, wherein one kind is used. 一般式(9)の化合物が、酢酸、プロピオン酸、又は安息香酸である請求項11〜15のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 11 to 15, wherein the compound of the general formula (9) is acetic acid, propionic acid, or benzoic acid. 一般式(9)の化合物がアルコールであり、第3工程において、還元触媒として、貴金属触媒を使用する請求項11〜14のいずれかに記載の方法。 The method according to any one of claims 11 to 14, wherein the compound of the general formula (9) is an alcohol, and a noble metal catalyst is used as a reduction catalyst in the third step. 貴金属触媒がパラジウム系触媒である請求項17に記載の方法。 The method according to claim 17, wherein the noble metal catalyst is a palladium-based catalyst. 一般式(7)で表される3−ハロゲノ−2−メチル−1,2−プロパンジオールとして光学活性体を用いることにより、光学活性1,3−ジオキソラン−4−メチル−4−メタノール誘導体を得る請求項11〜18のいずれかに記載の方法。 By using an optically active form as 3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol represented by the general formula (7), an optically active 1,3-dioxolane-4-methyl-4-methanol derivative is obtained. The method according to claim 11.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022259458A1 (en) * 2021-06-10 2022-12-15 株式会社大阪ソーダ Method for producing (s)-3-halogeno-2-methyl-1,2-propanediol

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