JP2010132690A - ２−（６−置換−１，３−ジオキサン−４−イル）酢酸誘導体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新規の２−（６−置換−１，３−ジオキサン−４−イル）酢酸誘導体の製造方法を提供する。
【解決手段】相間移動触媒およびオキシ化剤の存在下、相間始動触媒として４級ホスホニウムイオンを使用することによる、およびオキシ化剤としてＯＹイオンを使用することによる、下記式（２）の２−（６−置換−１，３−ジオキサン−４−イル）酢酸誘導体における基Ｘの、基ＯＹへの変換方法。[Ｘはハロゲンを表し、Ｒ^１およびＲ^２およびＲ^３はそれぞれ独立にＣ１−４アルキル基を表し、またはＲ^１およびＲ^２はそれらが結合するＣ−原子と一緒になって、５または６員シクロアルキルを表し；ＹはＲ^Ａ−ＣＯ−またはＲ^Ｂ−ＳＯ_２−を表し、ここでＲ^Ａ、Ｒ^Ｂは１〜１２のＣ−原子を有するアルキル基またはアリール基の群から選択される。]

【選択図】なし

Description

本発明は、式１の２−（６−置換−１，３−ジオキサン−４−イル）酢酸誘導体：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、各々独立に、Ｃ１−４アルキル基であり、または式中、Ｒ^１およびＲ^２は、それらが結合するＣ−原子と一緒になって、５または６員シクロアルキルを形成し、および式中、Ｙは、Ｒ^Ａ−ＣＯ−またはＲ^Ｂ−ＳＯ_２−を表し、ここでＲ^Ａ、Ｒ^Ｂは、１〜１２のＣ−原子を有するアルキルまたはアリールの群から選択される］
の、相間移動触媒およびオキシ化剤（ｏｘｙｌａｔｉｎｇ ａｇｅｎｔ）の存在下、その対応する式２の２−（６−置換−１，３−ジオキサン−４−イル）酢酸誘導体：

［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は既に定義したとおりであり、およびＸはハロゲンを表す］
からの製造方法に関する。

式２の化合物からの式１の化合物の製造は、４級アンモニウム塩（相間移動触媒）およびカルボン酸塩（アシルオキシ化剤）の存在下達成され、当該方法はＥＰ１０２４１３９により知られている。

本発明の目的は、式１の２−（６−置換−１，３−ジオキサン−４−イル）酢酸誘導体の、その対応する式２の２−（６−置換−１，３−ジオキサン−４−イル）酢酸誘導体からの代替の製造方法を提供することである。

本発明によれば、当該目的は、相間移動触媒として式３の４級ホスホニウムイオン：

［式中、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７は、各々独立に、１〜１２のＣ−原子を有する、アルキル、シクロアルキル、アラルキルまたはアリールを表す］
およびオキシ化剤として式４のイオン
ＹＯ⁻ （４）
［式中、Ｙは既に定義したとおりである］
を使用することにより達成される。当該反応は高収率である。

相間移動触媒として使用される式３の４級ホスホニウムイオンおよびオキシ化剤として使用される式４のイオンは、式５の４級ホスホニウム塩：

［式中、Ｙ、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６およびＲ^７は、既に定義したとおりである］
として存在してもよい。式５の４級ホスホニウム塩は、相間移動触媒およびオキシ化剤の両方として使用されうる。式５の４級ホスホニウム塩は、当該技術分野の当業者に知られた（例えば、ＵＳ５２７８３１３に記載されたテトラ−ｎ−ブチルアンモニウムアセテートの調製に類似する）方法により調製されうる。

本発明の好ましい実施態様においては、相間移動触媒およびオキシ化剤は同じ分子内に存在しない。この実施態様において、式３ａの４級ホスホニウム塩：

［式中、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６およびＲ^７は、既に定義したとおりであり、および式中Ａは、当該４級ホスホニウム塩のアニオンを表し、ハロゲン（例えばＣｌ、Ｂｒ、Ｉなど）の群から選択される］
は、相間移動触媒として使用され、および式４ａの酸塩：
（ＹＯ⁻）_ｎＭ^ｎ＋ （４ａ）
［式中Ｙは既に定義したとおりであり、式中Ｍは、例えばＬｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａなどのアルカリ金属またはアルカリ性金属を表し、および式中ｎは、Ｍの価数に依存して１または２の整数を表す］
は、オキシ化剤として使用される。好ましくは、Ｍは、ＫまたはＮａである。

本発明の方法において、ハロゲンＸは、好ましくはＣｌ、ＢｒまたはＩであり、より好ましくはＣｌである。
本発明の方法において、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、好ましくはＣ１−４アルキル基であり、より好ましくはＲ^１およびＲ^２は、メチルまたはエチル基であり、より好ましくはメチル基である。Ｒ^３は、好ましくはメチルまたはブチルであり、最も好ましくはｔ−ブチルである。

本発明の方法において、Ｙ基は、好ましくはＲ^Ａ−ＣＯ−またはＲ^Ｂ−ＳＯ_２−により表され、ここで、Ｒ^Ａ、Ｒ^Ｂは、Ｃ_１−Ｃ_４アルキルまたは６〜１０のＣ−原子を有するアリールの群から選択される。好ましい実施態様において、Ｙは、アシルの群から選択され、より好ましくはアセチル（Ｒ^ＡはＣＨ_３である）、ベンゼンスルホニル（Ｒ^Ｂはベンゼンである）、より好ましくはニトロで置換されたベンゼンスルホニル（Ｒ^Ｂはｐ−ニトロ−ベンゼンである）、トシル（Ｒ^Ｂはｐ−メチル−ベンゼンである）またはメシル（Ｒ^Ｂはメチルである）から選択される。

本発明の方法において、好ましくは、４つのＲ基のうちの少なくとも３つが同じである式３ａまたは式５のホスホニウム塩（例えば、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６がブチルでありＲ^７がメチルであるか、またはＲ^４、Ｒ^５、Ｒ^６がフェニルでありＲ^７がブチルである）、より好ましくは４つのすべてのＲ基が同じであるホスホニウムが使用される。

Ｒ^ＡおよびＲ^Ｂ、ならびにＲ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７がアリールまたはアラルキルの場合のＲ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、Ｒ^７は、例えばハロゲン、１〜６のＣ−原子を有するアルコキシ（例えばメトキシまたはエトキシ）、１〜６のＣ−原子を有するアルキル（例えば、Ｒ^Ｂがトルエンの場合はメチル）またはニトロの群から選択される置換基により置換されていてもよく、好ましくは、Ｒ^ＡまたはＲ^Ｂのみが置換される。

式３ａの４級ホスホニウム塩は、式２の化合物の量に対して、好ましくは０．０１〜１．０、より好ましくは０．０５〜０．７、最も好ましくは０．１〜０．５のモル当量で使用される。

式５の４級ホスホニウム塩は、好ましくは０．８〜５、好ましくは１〜３、最も好ましくは１〜１．５のモル当量で使用される。
式４ａの酸塩は、存在する式２の化合物の量に対して、好ましくは１〜５のモル当量で使用される。より好ましくは、式４ａの酸塩の酸塩は１〜４、最も好ましくは２〜３のモル当量で使用される。

本発明における使用に適した溶媒は、当該技術分野の当業者に知られた種々の有機溶媒である。使用されうる有機溶媒は、例えばベンゼン、トルエン、シクロヘキサンなどの炭化水素系溶媒；例えばジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、メチル−ｔ−ブチルエーテル、ジメトキシエタンなどのエーテル系溶媒；例えばエチルアセテート、ブチルアセテートなどのエステル系溶媒；例えばメチレンクロリド、クロロホルム、１，１，１−トリクロロエタンなどの含ハロゲン溶媒；例えばアセトアミド、ホルムアミド、アセトニトリルなどの含窒素溶媒；および例えばジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチルリン酸トリアミドなどの非プロトン性極性溶媒である。好ましくは、使用される溶媒は非プロトン性極性溶媒であり、より好ましくは、使用される溶媒はＮ−メチルピロリドンまたはＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドである。溶媒は、単独で、または、例えばトルエンと組み合わせたＮ−メチルピロリドンなどの、１以上の他の溶媒種との組み合わせにおいて使用されうる。

本発明の方法が好ましく実施される温度は、８０〜２００℃の間、より好ましくは１００℃〜１６０℃の間、最も好ましくは１１０〜１５０℃の間である。
反応生成物は、望まれる場合は、当該技術分野の当業者に知られた方法（例えば、ＵＳ５２７８３１３に記載された方法）により、反応媒体から単離されうる。

本発明は、以下の実施例の方法により説明される。しかし、これらの実施例は本発明の限定を意図しない。

式１〜５を示す図である。

実施例１
０．５モル当量のテトラブチルホスホニウムブロミド（ＴＢＰＢ）および２．５当量の酢酸カリウムを、Ｉ（ｔｅｒｔ−ブチル ２−［（４Ｒ，６Ｓ）−６−（クロロメチル）−２，２−ジメチル−１，３−ジオキサン−４−イル］アセテート）の溶媒Ｎ−メチルピロリドン（１ｇ／３ｍｌ）中の溶液に１００℃で加えた。２０時間の反応時間の経過後、ＴＢＰＢの存在下でのＩの変換は、８７．６％であった。ＩのＩＩ（ｔｅｒｔ−ブチル ２−｛（４Ｒ，６Ｓ）−２，２−ジメチル−６−［（メチル−カルボニルオキシ）メチル］−１，３−ジオキサン−４−イル｝アセテート）への変換は、その内の９０．３％であった。

実施例２
ＩからＩＩへの変換のための反応温度を１１５℃に保つことにより実施例１を繰り返した。３時間の反応時間の経過後、ＴＢＰＢの存在下でのＩの変換は９５．１％であり、ＩのＩＩへの変換はその内の９１％であった。

実施例３
０．１モル当量のテトラフェニルホスホニウムブロミド（ＴＴＢ）および２．５モル当量の酢酸カリウムを、Ｉ（ｔｅｒｔ−ブチル ２−［（４Ｒ，６Ｓ）−６−（クロロメチル）−２，２−ジメチル−１，３−ジオキサン−４−イル］アセテート）の溶媒Ｎ−メチルピロリドン（１ｇ／３ｍｌ）中の溶液に１４０℃で加えた。２０時間の反応時間の経過後、Ｉの変換は９７％であり、ＩのＩＩへの変換はその内の７７．２％であった。

Claims (8)

1. 式１の２−（６−置換−１，３−ジオキサン−４−イル）酢酸誘導体：
   

   

   ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、各々独立に、Ｃ１−４アルキル基であり、または式中、Ｒ^１およびＲ^２は、それらが結合するＣ−原子と一緒になって、５または６員シクロアルキルを形成し、および式中、ＹはＲ^Ａ−ＣＯ−またはＲ^Ｂ−ＳＯ_２−を表し、ここでＲ^Ａ、Ｒ^Ｂは、１〜１２のＣ−原子を有する、アルキルまたはアリールの群から選択される］
   の、その対応する式２の２−（６−置換−１，３−ジオキサン−４−イル）酢酸誘導体：
   

   

   ［式中、Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は既に定義したとおりであり、およびＸはハロゲンを表す］
   からの、相間移動触媒およびオキシ化剤の存在下での製造方法であって、式３の４級ホスホニウムイオン：
   

   

   ［式中、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６、およびＲ^７は、各々独立に、１〜１２のＣ−原子を有する、アルキル、シクロアルキル、アラルキルまたはアリールを表す］
   を相間移動触媒として使用し、および式４のイオン
   ＹＯ⁻ （４）
   ［式中、Ｙは既に定義したとおりである］
   をオキシ化剤として使用することにより特徴づけられる前記方法。
2. Ｒ^Ａ、およびＲ^Ｂは、Ｃ_１−Ｃ_４アルキルまたは６〜１０のＣ−原子を有するアリールの群から選択されることにより特徴づけられる請求項１に記載の方法。
3. 相間移動触媒として式３ａの４級ホスホニウム塩：
   

   

   ［式中、Ｒ^４、Ｒ^５、Ｒ^６およびＲ^７は、既に定義したとおりであり、および式中、Ａはハロゲンを表す］
   が使用され、および式４ａの酸塩：
   （ＹＯ⁻）_ｎＭ^ｎ＋ （４ａ）
   ［式中Ｙは既に定義したとおりであり、式中Ｍはアルカリ金属またはアルカリ性金属を表す］
   がオキシ化剤として使用されることにより特徴づけられる、請求項１または２に記載の方法。
4. 式３ａの４級ホスホニウム塩が、式２の化合物の量に対して、０．０５〜０．７のモル当量で使用されることにより特徴づけられる、請求項３に記載の方法。
5. 式３ａの４級ホスホニウム塩が、式２の化合物の量に対して、０．１〜０．５のモル当量で使用されることにより特徴づけられる、請求項４に記載の方法。
6. 方法が１００〜１６０℃の間の温度において実施されることにより特徴づけられる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 方法が１１０〜１５０℃の間の温度において実施されることにより特徴づけられる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
8. 式１の化合物がｔｅｒｔ−ブチル ２−｛（４Ｒ，６Ｓ）−２，２−ジメチル−６−［（メチル−カルボニルオキシ）メチル］−１，３−ジオキサン−４−イル｝アセテートであること、および式２の化合物がｔｅｒｔ−ブチル ２−［（４Ｒ，６Ｓ）−６−（クロロメチル）−２，２−ジメチル−１，３−ジオキサン−４−イル］アセテートであることにより特徴づけられる、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。

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