JP2011184393A - 光学活性ジカルボン酸誘導体 - Google Patents
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Abstract
【課題】光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法を提供する。
【解決手段】α，β−不飽和カルボニル化合物とエノラート生成化合物とを、２，６位にそれぞれ４−フェニルオキサゾリン−２−イル基を有するピリジン誘導体と、アルカリ土類金属塩、例えばカルシウムエトキシドとからなる触媒の存在下に反応させる。これにより、２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体と言った光学活性ジカルボン酸誘導体が、高収率で、高エナンチオ選択性で効率的に合成できる。
【選択図】なし
【解決手段】α，β−不飽和カルボニル化合物とエノラート生成化合物とを、２，６位にそれぞれ４−フェニルオキサゾリン−２−イル基を有するピリジン誘導体と、アルカリ土類金属塩、例えばカルシウムエトキシドとからなる触媒の存在下に反応させる。これにより、２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体と言った光学活性ジカルボン酸誘導体が、高収率で、高エナンチオ選択性で効率的に合成できる。
【選択図】なし
Description
本発明は、例えば２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体と言った光学活性ジカルボン酸誘導体に関する。
光学活性な２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体は、光学活性中間体として有用な化合物である。例えば、医薬品などのファインケミカルを合成する際の光学活性中間体として特に有用である。前記ジカルボン酸誘導体の合成方法として、特許文献１，２，３や非特許文献１，２，３，４に記載が有る。
Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｖｏｌ．４４，Ｎｏ．２２，６９４１−６９４６，１９８８
Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９４，１１６，７７５−７７６
Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ Ｍａｙ，１９９４，５２６−５３２
Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ５６（２０００）２２４７−２２５７
Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒｓ ２００８，１０，６５−６８
Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ． １９９２，１１４，９４３４−９４５３
Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ． １９９２，５７，１９６１−１９６３
Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ ２００３，４４，８８０５−８８０９
しかしながら、特許文献１〜３や非特許文献１〜４に提案の技術は特殊である。
そして、本発明が解決しようとする課題は、２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体と言ったジカルボン酸誘導体を高エナンチオ選択的に合成する技術を提供することである。
前記課題を解決する為の研究が鋭意推し進められて行った。その結果、例えばカルシウムアルコキシドと中性配位型の配位子であるキラルピリジンビスオキサゾリンから調製される不斉ブレンステッド塩基触媒を用い、そしてα，β−不飽和カルボニル化合物にエノラートを付加（１，４−付加反応）させ、二次的に生成するエノラートを不斉プロトン化することにより、光学活性な２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体と言ったジカルボン酸誘導体が高収率で高エナンチオ選択性で効率的に合成されることが見出されるに至った。
更に、このようにして得られた生成物を加水分解や脱炭酸処理することにより、光学活性なジカルボン酸が得られた。
上記知見を基にして本発明が達成された。
すなわち、前記の課題は、
α，β−不飽和カルボニル化合物と、
エノラート生成化合物とを、
下記一般式［Ｉ］で表される化合物と下記一般式［ＩＩ］で表される化合物から構成される化合物の存在下で反応させる
ことを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法によって解決される。
α，β−不飽和カルボニル化合物と、
エノラート生成化合物とを、
下記一般式［Ｉ］で表される化合物と下記一般式［ＩＩ］で表される化合物から構成される化合物の存在下で反応させる
ことを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法であって、α，β−不飽和カルボニル化合物が、好ましくは、下記一般式［ＩＩＩ］で表される化合物であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法であって、エノラート生成化合物が、好ましくは、ジカルボン酸エステル又はジカルボン酸、中でも、マロン酸エステル又はマロン酸であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法であって、下記一般式［Ｉ］で表される化合物と下記一般式［ＩＩ］で表される化合物から構成される化合物が、好ましくは、錯体であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法であって、下記一般式［Ｉ］で表される化合物が、好ましくは、光学活性三座配位子であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法であって、下記一般式［ＩＩ］のＭが、好ましくは、Ｃａ，Ｓｒ又はＢａであり、下記一般式［ＩＩ］のＸが、好ましくは、ＣｌＯ４，ＢＦ４，ＰＦ６，ＮＯ３，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＳＯ４Ｒ，ＯＣＯＲ，ＯＲ，ＮＲ２又はＮ（ＳｉＲ３）２（Ｒ＝炭化水素基）であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法によって解決される。
前記の課題は、
前記光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法で得られた光学活性ジカルボン酸誘導体に加水分解を施して光学活性ジカルボン酸を製造することを特徴とする光学活性ジカルボン酸の製造方法によって解決される。
前記光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法で得られた光学活性ジカルボン酸誘導体に加水分解を施して光学活性ジカルボン酸を製造することを特徴とする光学活性ジカルボン酸の製造方法によって解決される。
前記の課題は、
α，β−不飽和カルボニル化合物とエノラート生成化合物とを反応させて光学活性ジカルボン酸誘導体の合成に用いられる触媒であって、
下記一般式［Ｉ］で表される化合物と、
下記一般式［ＩＩ］で表される化合物
とで構成される
ことを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒によって解決される。
α，β−不飽和カルボニル化合物とエノラート生成化合物とを反応させて光学活性ジカルボン酸誘導体の合成に用いられる触媒であって、
下記一般式［Ｉ］で表される化合物と、
下記一般式［ＩＩ］で表される化合物
とで構成される
ことを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒であって、α，β−不飽和カルボニル化合物が、好ましくは、下記一般式［ＩＩＩ］で表される化合物であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒であって、エノラート生成化合物が、好ましくは、ジカルボン酸エステル又はジカルボン酸、中でも、マロン酸エステル又はマロン酸であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒であって、下記一般式［Ｉ］で表される化合物と下記一般式［ＩＩ］で表される化合物から構成される化合物が、好ましくは、錯体であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒であって、下記一般式［Ｉ］で表される化合物が、好ましくは、光学活性三座配位子であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒によって解決される。
又、前記光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒であって、下記一般式［ＩＩ］のＭが、好ましくは、Ｃａ，Ｓｒ又はＢａであり、下記一般式［ＩＩ］のＸが、好ましくは、ＣｌＯ４，ＢＦ４，ＰＦ６，ＮＯ３，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＳＯ４Ｒ，ＯＣＯＲ，ＯＲ，ＮＲ２又はＮ（ＳｉＲ３）２（Ｒ＝炭化水素基）であることを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒によって解決される。
一般式［Ｉ］
［一般式［Ｉ］中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、Ｈ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）である。Ｒ１とＲ２とＲ３とは、全てが同一でも、異なるものでも良い。Ｒ４は、Ｈ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）、Ｏ，Ｓ又はＮ（Ｏ，Ｓ，Ｎは、水素原子または置換基を有する。）である。ＸはＯ，Ｓ又はＮ（Ｎの場合は置換基を有する。）である。］
一般式［ＩＩ］
ＭＸ２
［一般式［ＩＩ］中、Ｍはアルカリ土類金属である。Ｘは陰イオンである。］
ＭＸ２
［一般式［ＩＩ］中、Ｍはアルカリ土類金属である。Ｘは陰イオンである。］
一般式［ＩＩＩ］
［一般式［ＩＩＩ］中、Ｒ８，Ｒ９,Ｒ１０は、Ｈ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）、置換基を有するＯ，置換基を有するＮ、又は置換基を有するＳである。Ｒ１１は、炭化水素基（置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）、置換基を有するＯ，置換基を有するＮ、又は置換基を有するＳである。］
２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体と言った光学活性ジカルボン酸誘導体が、高収率で、高エナンチオ選択性で効率的に合成された。
第１の発明は合成方法である。特に、光学活性なジカルボン酸誘導体の合成方法である。ジカルボン酸誘導体は、例えば２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体である。
第２の発明は前記合成方法で合成された光学活性なジカルボン酸誘導体を加水分解などの工程を経ることにより光学活性なジカルボン酸を製造する方法である。
第３の発明は前記合成方法に用いられる触媒である。
前記合成方法では、基質として、α，β−不飽和カルボニル化合物と、エノラート生成化合物とが用いられる。
前記α，β−不飽和カルボニル化合物は、好ましくは、前記一般式［ＩＩＩ］で表される化合物である。一般式［ＩＩＩ］中、Ｒ８，Ｒ９,Ｒ１０は、Ｈ、アルキル基、アルケニル基、アリール基またはアラルキル基である。前記アルキル基、アリール基、アラルキル基は、置換基（好ましい置換基は、炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基）を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。好ましいアルキル基は炭素数が１〜１０のものである。更に好ましいアルキル基は炭素数が１〜５のものである。好ましいアルケニル基は炭素数が２〜１０のものである。更に好ましいアルケニル基は炭素数が２〜５のものである。好ましいアリール基は、骨格部分の炭素数が４〜１４のアリール基である。骨格部分がフェニル基やナフチル基は更に好ましいアリール基である。骨格部分がフェニル基は特に好ましいアリール基である。アラルキル基（アリールアルキル基）は、好ましくは、アリール基の部分の炭素数が４〜１４であって、アルキル基の部分の炭素数が１〜１０のものである。Ｒ８，Ｒ９,Ｒ１０は、置換基を有するＯ，置換基を有するＮ、又は置換基を有するＳであっても良い。Ｒ８とＲ９とＲ１０は、同一の場合と、異なる場合とが有る。特に好ましいＲ８はＨ、アルキル基、エステル基、又はアミド基である。中でもＨは特に好ましい。特に好ましいＲ９はＨ又はアルキル基である。中でもＨは特に好ましい。特に好ましいＲ１０はＨ又はアルキル基である。中でもＨは特に好ましい。
一般式［ＩＩＩ］中、Ｒ１１は、炭化水素基、置換基（好ましい置換基は、炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基）を有するＯ，置換基（好ましい置換基は、炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基）を有するＮ、又は置換基（好ましい置換基は、炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基）を有するＳである。前記炭化水素基は、置換基（好ましい置換基は、炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基）を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。好ましいＲ１１は、炭素数が１〜１０のアルキル基を有するＯ、又は炭素数が１〜１０のアルキル基を有するＮである。中でも炭素数が１〜１０のアルコキシ基は好ましい。特に、炭素数が１〜５のアルコキシ基は好ましい。
前記エノラート生成化合物は、好ましくは、例えば下記一般式で示されるマロン酸エステルと言ったジカルボン酸エステルである。
上記一般式中、Ｒ１は、Ｈ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）である。好ましいアルキル基は炭素数が１〜１０のものである。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数が１〜５のアルキル基が更に好ましい。好ましいアルケニル基は炭素数が２〜１０のものである。例えば、ビニル基や1−プロペニル基などの炭素数が２〜５のアルケニル基が更に好ましい。好ましいアリール基は、骨格部分の炭素数が４〜１４のアリール基である。骨格部分がフェニル基やナフチル基は更に好ましいアリール基である。骨格部分がフェニル基は特に好ましいアリール基である。アラルキル基（アリールアルキル基）は、前記アリール基が置換基としてアルキル基を有する場合である。従って、骨格（置換基を持たないアリール基）部分の炭素数が４〜１４のアリール基であって、これに置換基として炭素数が１〜１０のアルキル基を持つものは好ましいものとして挙げることが出来る。例えば、ベンジル基やアルキルナフチル基を好ましいものとして挙げることが出来る。尚、前記アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基が置換基を持つ場合、置換基としては炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基の他に、例えばハロゲン（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）やアルコキシ基（炭素数１〜１０）が挙げられる。
上記一般式中、Ｒ２，Ｒ３は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）である。好ましいアルキル基は炭素数が１〜１０のものである。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数が１〜５のアルキル基が更に好ましい。中でもｉ−プロピル基は特に好ましい。好ましいアルケニル基は炭素数が２〜１０のものである。例えば、ビニル基や1−プロペニル基などの炭素数が２〜５のアルケニル基が更に好ましい。好ましいアリール基は、骨格部分の炭素数が４〜１４のアリール基である。骨格部分がフェニル基やナフチル基は更に好ましいアリール基である。骨格部分がフェニル基は特に好ましいアリール基である。アラルキル基（アリールアルキル基）は、前記アリール基が置換基としてアルキル基を有する場合である。従って、骨格（置換基を持たないアリール基）部分の炭素数が４〜１４のアリール基であって、これに置換基として炭素数が１〜１０のアルキル基を持つものは好ましいものとして挙げることが出来る。例えば、ベンジル基やアルキルナフチル基を好ましいものとして挙げることが出来る。尚、前記アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基が置換基を持つ場合、置換基としては炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基の他に、例えばハロゲン（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）やアルコキシ基（炭素数１〜１０）が挙げられる。Ｒ２とＲ３とは、全てが同一でも、異なるものでも良い。
上記一般式中、Ｒ２，Ｒ３は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）である。好ましいアルキル基は炭素数が１〜１０のものである。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数が１〜５のアルキル基が更に好ましい。中でもｉ−プロピル基は特に好ましい。好ましいアルケニル基は炭素数が２〜１０のものである。例えば、ビニル基や1−プロペニル基などの炭素数が２〜５のアルケニル基が更に好ましい。好ましいアリール基は、骨格部分の炭素数が４〜１４のアリール基である。骨格部分がフェニル基やナフチル基は更に好ましいアリール基である。骨格部分がフェニル基は特に好ましいアリール基である。アラルキル基（アリールアルキル基）は、前記アリール基が置換基としてアルキル基を有する場合である。従って、骨格（置換基を持たないアリール基）部分の炭素数が４〜１４のアリール基であって、これに置換基として炭素数が１〜１０のアルキル基を持つものは好ましいものとして挙げることが出来る。例えば、ベンジル基やアルキルナフチル基を好ましいものとして挙げることが出来る。尚、前記アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基が置換基を持つ場合、置換基としては炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基の他に、例えばハロゲン（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）やアルコキシ基（炭素数１〜１０）が挙げられる。Ｒ２とＲ３とは、全てが同一でも、異なるものでも良い。
合成に際して用いられる前記触媒は、前記一般式［Ｉ］で表される化合物と前記一般式［ＩＩ］で表される化合物から構成される化合物である。特に、前記一般式［Ｉ］で表される化合物と前記一般式［ＩＩ］で表される化合物との錯体である。前記一般式［Ｉ］で表される化合物は、特に、光学活性三座配位子である。
一般式［Ｉ］中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、Ｈ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）である。好ましいアルキル基は炭素数が１〜１０のものである。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数が１〜５のアルキル基が更に好ましい。中でもｉ−プロピル基は特に好ましい。好ましいアルケニル基は炭素数が２〜１０のものである。例えば、ビニル基や1−プロペニル基などの炭素数が２〜５のアルケニル基が更に好ましい。好ましいアリール基は、骨格部分の炭素数が４〜１４のアリール基である。骨格部分がフェニル基やナフチル基は更に好ましいアリール基である。骨格部分がフェニル基は特に好ましいアリール基である。アラルキル基（アリールアルキル基）は、好ましくは、アリール基の部分の炭素数が４〜１４であって、アルキル基の部分の炭素数が１〜１０のものである。例えば、ベンジル基やアルキルナフチル基を好ましいものとして挙げることが出来る。尚、前記アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基が置換基を持つ場合、置換基としては炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基の他に、例えばハロゲン（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）やアルコキシ基（炭素数１〜１０）が挙げられる。Ｒ１とＲ２とＲ３とは、全てが同一でも、異なるものでも良い。
一般式［Ｉ］中、Ｒ４は、Ｈ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基（アルキル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）である。好ましいアルキル基は炭素数が１〜１０のものである。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数が１〜５のアルキル基が更に好ましい。中でもｉ−プロピル基は特に好ましい。好ましいアルケニル基は炭素数が２〜１０のものである。例えば、ビニル基や1−プロペニル基などの炭素数が２〜５のアルケニル基が更に好ましい。好ましいアリール基は、骨格部分の炭素数が４〜１４のアリール基である。骨格部分がフェニル基やナフチル基は更に好ましいアリール基である。骨格部分がフェニル基は特に好ましいアリール基である。アラルキル基（アリールアルキル基）は、好ましくは、アリール基の部分の炭素数が４〜１４であって、アルキル基の部分の炭素数が１〜１０のものである。例えば、ベンジル基やアルキルナフチル基を好ましいものとして挙げることが出来る。尚、前記アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基が置換基を持つ場合、置換基としては炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基の他に、例えばハロゲン（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）やアルコキシ基（炭素数１〜１０）が挙げられる。Ｒ４は、Ｏ，Ｓ又はＮ（Ｏ，Ｓ，Ｎは、水素原子または置換基を有する。）であっても良い。尚、この場合の置換基としては、炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基が好ましいものとして挙げられる。従って、ＭｅＯ，Ｍｅ２Ｎ，ＭｅＳ等もＲ４の好ましい例として挙げられる。
一般式［Ｉ］中、ＸはＯ，Ｓ又はＮ（Ｎの場合は置換基を有する。）である。尚、この場合の置換基としては、Ｍｅ，Ｅｔ，Ｂｎ等の炭化水素基（炭素数１〜１０）が好ましいものとして挙げられる。
一般式［ＩＩ］中、Ｍはアルカリ土類金属である。好ましくは、Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａである。中でもＣａである。
一般式［ＩＩ］中、Ｘは陰イオンである。好ましくは、ＣｌＯ４，ＢＦ４，ＰＦ６，ＮＯ３，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＳＯ４Ｒ，ＯＣＯＲ，ＯＲ，ＮＲ２又はＮ（ＳｉＲ３）２（Ｒ＝炭化水素基）である。この炭化水素基は、フッ素置換基を持つものでも良い。前記炭化水基としてはアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基が好ましいものとして挙げられる。好ましいアルキル基は炭素数が１〜１０のものである。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数が１〜５のアルキル基が更に好ましい。好ましいアルケニル基は炭素数が２〜１０のものである。例えば、ビニル基や1−プロペニル基などの炭素数が２〜５のアルケニル基が更に好ましい。好ましいアリール基は、骨格部分の炭素数が４〜１４のアリール基である。骨格部分がフェニル基やナフチル基は更に好ましいアリール基である。骨格部分がフェニル基は特に好ましいアリール基である。アラルキル基（アリールアルキル基）は、好ましくは、アリール基の部分の炭素数が４〜１４であって、アルキル基の部分の炭素数が１〜１０のものである。例えば、ベンジル基やアルキルナフチル基は好ましいものとして挙げられる。尚、前記アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基が置換基を持つ場合、置換基としては炭素数が１〜１０のアルキル基などの炭化水素基の他に、例えばハロゲン（Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）やアルコキシ基（炭素数１〜１０）が挙げられる。前記基の中でも、特に好ましいＸは、炭素数が１〜１０のアルコキシド基である。更には炭素数が３〜１０の分岐型のアルキル基（例えば、ｉ−プロピル基とかｔ−ブチル基）を有するアルコキシド基が好ましい。
以下、具体的な実施例を挙げて本発明を説明する。但し、本発明は前記した技術思想を逸脱しない範囲において如何なるものであっても良い。すなわち、以下の実施例によって何ら制約を受けるものでは無い。
［不飽和アミド１（α，β−ジカルボニル化合物：前記一般式［ＩＩＩ］）の合成］
［General Procedure 1］
２Ｍの水酸化ナトリウム水溶液４０ｍＬに、３０ｍｍｏｌのマロン酸エステルを加えた。そして、激しく攪拌しながら、２時間加熱環流した。反応混合物をヘキサンで２回洗浄し、水相を濃塩酸を用いて酸性（ｐＨ１）にした。水相より酢酸エチルで二度抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過、濃縮後、ジカルボン酸を得た。この生成物はこれ以上の精製操作をしないで次の反応に用いられた。
２Ｍの水酸化ナトリウム水溶液４０ｍＬに、３０ｍｍｏｌのマロン酸エステルを加えた。そして、激しく攪拌しながら、２時間加熱環流した。反応混合物をヘキサンで２回洗浄し、水相を濃塩酸を用いて酸性（ｐＨ１）にした。水相より酢酸エチルで二度抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過、濃縮後、ジカルボン酸を得た。この生成物はこれ以上の精製操作をしないで次の反応に用いられた。
［General Procedure 2］
General Procedure 1で得られたジカルボン酸（３０ｍｍｏｌ）の酢酸エチル溶液（４０ｍＬ）に、０℃で、ジエチルアミン（２．２１６ｍＬ；３０．３ｍｍｏｌ）とパラホルムアルデヒド（１．３５１ｇ：ホルムアルデヒド４５ｍｍｏｌ相当）とを加えた。そして、２時間加熱環流した。この後、２０ｍＬの水を加えた。更に、濃塩酸を用いて、０℃で、酸性（ｐＨ１）にした。分液後、水相から酢酸エチルで２度抽出した。有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過、濃縮後、α，β−不飽和カルボン酸を得た。この生成物はこれ以上の精製操作をしないで次の反応に用いられた。
General Procedure 1で得られたジカルボン酸（３０ｍｍｏｌ）の酢酸エチル溶液（４０ｍＬ）に、０℃で、ジエチルアミン（２．２１６ｍＬ；３０．３ｍｍｏｌ）とパラホルムアルデヒド（１．３５１ｇ：ホルムアルデヒド４５ｍｍｏｌ相当）とを加えた。そして、２時間加熱環流した。この後、２０ｍＬの水を加えた。更に、濃塩酸を用いて、０℃で、酸性（ｐＨ１）にした。分液後、水相から酢酸エチルで２度抽出した。有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過、濃縮後、α，β−不飽和カルボン酸を得た。この生成物はこれ以上の精製操作をしないで次の反応に用いられた。
［General Procedure 3］
General Procedure 2で得られたα，β−不飽和カルボン酸（３０ｍｍｏｌ）の無水塩化メチレン溶液（１２０ｍＬ）に、０℃で、オギザリルクロリド（６．３５ｍＬ；７５ｍｍｏｌ）と数滴のＤＭＦとを加えた。反応液を室温に自然昇温し、３時間攪拌した。この後、全ての揮発性物質を減圧下留去した。残渣を無水ＴＨＦ（５０ｍＬ）に溶解し、対応する酸塩化物のＴＨＦ溶液を得た。
General Procedure 2で得られたα，β−不飽和カルボン酸（３０ｍｍｏｌ）の無水塩化メチレン溶液（１２０ｍＬ）に、０℃で、オギザリルクロリド（６．３５ｍＬ；７５ｍｍｏｌ）と数滴のＤＭＦとを加えた。反応液を室温に自然昇温し、３時間攪拌した。この後、全ての揮発性物質を減圧下留去した。残渣を無水ＴＨＦ（５０ｍＬ）に溶解し、対応する酸塩化物のＴＨＦ溶液を得た。
オキサゾリジノン（２．６１２ｇ；２９．７ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（１５０ｍＬ）を−７８℃に冷却し、ｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液（関東化学：１０．８ｍＬ；２９．７ｍｍｏｌ）を３０分掛けて滴下した。ここに、上述の酸塩化物のＴＨＦ溶液を−７８℃でゆっくり加えた。そして、２時間攪拌した。この後、室温まで自然昇温させた。この後、飽和塩化アンモニウム水溶液（５０ｍＬ）を加えて反応を停止させた。そして、この混合物から酢酸エチルで３度抽出した。有機相を合わせ、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。濾過、濃縮後、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ（ヘキサン／酢酸エチル）にて精製し、不飽和アミド１が得られた。得られた不飽和アミドの具体例（１ａ〜１ｄ）が下記に示される。
前記非特許文献２に記載の方法に準じてα，β−不飽和カルボン酸を得た後、前記［General Procedure 3］に準じて行うことによっても、下記に示される不飽和アミド１ｅが得られた。
［光学活性ジカルボン酸誘導体の合成］
乾燥した反応容器内に、アルゴン雰囲気下で、カルシウムエトキシド（Ｃａ（ＯＥｔ）２：２．６ｍｇ；０．０２０ｍｍｏｌ）、（Ｓ，Ｓ）−Ｐｈ−Ｐｙｂｏｘ（８．１ｍｇ；０．０２２ｍｍｏｌ）、及びＰｈｅｎｏｌ−Ａ（４．０ｍｇ；0.020ｍｍｏｌ）を入れた。更に、無水シクロペンチルメチルエーテル（ＣＰＭＥ：０．５ｍＬ）を加えた。得られた混合物を室温で２時間攪拌した。この後、エタノール（ＥｔＯＨ：２４μＬ；０．４０ｍｍｏｌ）を加えた。そして、−２０℃に冷却した。この後、α，β−不飽和アミド１（０．２０ｍｍｏｌ）のＣＰＭＥ溶液（０．５ｍＬ）を加えた。次いで、ジベンジルマロネート２（０．０７０ｍＬ；０．２８ｍｍｏｌ）のＣＰＭＥ溶液（０．５ｍＬ）を１０時間以上掛けて滴下（滴下速度０．０５ｍＬ／ｈ）した。４８時間に亘って攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム溶液（３ｍＬ）を加えて反応を停止させた。塩化メチレンを加えて有機層を分離した。更に水層より塩化メチレンで３回抽出した。有機層を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥した。この後、濾過・濃縮を行い、粗生成物を得た。シリカゲル薄層クロマトグラフィ（溶媒はジエチルエーテル）で精製し、光学活性２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体３が得られた。キラルカラムを用いたＨＰＬＣ分析で決定された光学収率は９５％であった。
上記合成方法によって、下記の光学活性２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体３ａ〜３ｆが得られた。
［光学活性ジカルボン酸の合成］
上記光学活性２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体３ａ（６４ｍｇ；０．１４ｍｍｏｌ：９５％ｅｅ）の酢酸エチル溶液に、Ｐｄ／Ｃ（和光純薬工業：５％ｗ；３０ｍｇ；０．０１４ｍｍｏｌ）を加えた。そして、水素雰囲気（１気圧）の室温下で終夜攪拌した。反応溶液をセライト濾過・減圧濃縮した。得られた残渣に６Ｍ塩酸４ｍＬを加え、５時間加熱環流した。室温まで冷却した後、酢酸エチルで３回抽出した。有機相を合わせて飽和食塩水にて洗浄し、無水硫酸ナトリウムを用いて乾燥した。濾過、濃縮後、(R)-(-)-methyl glutamic acid (4a)を得た（21 mg, 2ステップ98%）。このものは無色固体であった。
Claims (17)
- α，β−不飽和カルボニル化合物と、
エノラート生成化合物とを、
下記一般式［Ｉ］で表される化合物と下記一般式［ＩＩ］で表される化合物から構成される化合物の存在下で反応させる
ことを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法。
一般式［Ｉ］
［一般式［Ｉ］中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、Ｈ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）である。Ｒ１とＲ２とＲ３とは、全てが同一でも、異なるものでも良い。Ｒ４は、Ｈ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）、Ｏ，Ｓ又はＮ（Ｏ，Ｓ，Ｎは、水素原子または置換基を有する。）である。ＸはＯ，Ｓ又はＮ（Ｎの場合は置換基を有する。）である。］
一般式［ＩＩ］
ＭＸ２
［一般式［ＩＩ］中、Ｍはアルカリ土類金属である。Ｘは陰イオンである。］ - α，β−不飽和カルボニル化合物が下記一般式［ＩＩＩ］で表される化合物である
ことを特徴とする請求項１の光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法。
一般式［ＩＩＩ］
［一般式［ＩＩＩ］中、Ｒ８，Ｒ９,Ｒ１０は、Ｈ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）、置換基を有するＯ，置換基を有するＮ、又は置換基を有するＳである。Ｒ１１は、炭化水素基（置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）、置換基を有するＯ，置換基を有するＮ、又は置換基を有するＳである。］ - エノラート生成化合物がジカルボン酸エステル又はジカルボン酸である
ことを特徴とする請求項１の光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法。 - エノラート生成化合物がマロン酸エステル又はマロン酸である
ことを特徴とする請求項１の光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法。 - 一般式［Ｉ］で表される化合物と一般式［ＩＩ］で表される化合物から構成される化合物が錯体である
ことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれかの光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法。 - 一般式［Ｉ］で表される化合物が光学活性三座配位子である
ことを特徴とする請求項１〜請求項５いずれかの光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法。 - 一般式［ＩＩ］のＭがＣａ，Ｓｒ又はＢａであり、
一般式［ＩＩ］のＸがＣｌＯ４，ＢＦ４，ＰＦ６，ＮＯ３，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＳＯ４Ｒ，ＯＣＯＲ，ＯＲ，ＮＲ２又はＮ（ＳｉＲ３）２（Ｒ＝炭化水素基）である
ことを特徴とする請求項１〜請求項６いずれかの光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法。 - 光学活性ジカルボン酸誘導体が光学活性２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体である
ことを特徴とする請求項１〜請求項７いずれかの光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法。 - 請求項１〜請求項８いずれかの光学活性ジカルボン酸誘導体の合成方法で得られた光学活性ジカルボン酸誘導体に加水分解を施して光学活性ジカルボン酸を製造することを特徴とする光学活性ジカルボン酸の製造方法。
- α，β−不飽和カルボニル化合物とエノラート生成化合物とを反応させて光学活性ジカルボン酸誘導体の合成に用いられる触媒であって、
下記一般式［Ｉ］で表される化合物と、
下記一般式［ＩＩ］で表される化合物
とで構成される
ことを特徴とする光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒。
一般式［Ｉ］
［一般式［Ｉ］中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は、Ｈ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、又はアラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）である。Ｒ１とＲ２とＲ３とは、全てが同一でも、異なるものでも良い。Ｒ４は、Ｈ，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）、Ｏ，Ｓ又はＮ（Ｏ，Ｓ，Ｎは、水素原子または置換基を有する。）である。ＸはＯ，Ｓ又はＮ（Ｎの場合は置換基を有する。）である。］
一般式［ＩＩ］
ＭＸ２
［一般式［ＩＩ］中、Ｍはアルカリ土類金属である。Ｘは陰イオンである。］ - α，β−不飽和カルボニル化合物が下記一般式［ＩＩＩ］で表される化合物である
ことを特徴とする請求項１０の光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒。
一般式［ＩＩＩ］
［一般式［ＩＩＩ］中、Ｒ８，Ｒ９,Ｒ１０は、Ｈ、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基（アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基は、置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）、置換基を有するＯ，置換基を有するＮ、又は置換基を有するＳである。Ｒ１１は、炭化水素基（置換基を有する場合と、置換基を有さない場合とが有る。）、置換基を有するＯ，置換基を有するＮ、又は置換基を有するＳである。］ - エノラート生成化合物がジカルボン酸エステル又はジカルボン酸である
ことを特徴とする請求項１０の光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒。 - エノラート生成化合物がマロン酸エステル又はマロン酸である
ことを特徴とする請求項１０の光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒。 - 一般式［Ｉ］で表される化合物と一般式［ＩＩ］で表される化合物から構成される化合物が錯体である
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１３いずれかの光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒。 - 一般式［Ｉ］で表される化合物が光学活性三座配位子である
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１４いずれかの光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒。 - 一般式［ＩＩ］のＭがＣａ，Ｓｒ又はＢａであり、
一般式［ＩＩ］のＸがＣｌＯ４，ＢＦ４，ＰＦ６，ＮＯ３，Ｆ，Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ，ＳＯ４Ｒ，ＯＣＯＲ，ＯＲ，ＮＲ２又はＮ（ＳｉＲ３）２（Ｒ＝炭化水素基）である
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１５いずれかの光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒。 - 光学活性ジカルボン酸誘導体が光学活性２−アルキルペンタンジカルボン酸誘導体である
ことを特徴とする請求項１０〜請求項１６いずれかの光学活性ジカルボン酸誘導体合成用触媒。
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| JPN6012054401; Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ｖｏｌ．１３０, 2008, ｐ．２４３０-２４３１ * |
| JPN6012054402; Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ Ｖｏｌ．４７, 2006, ｐ．１２９１-１２９３ * |
| JPN6012054404; Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ： Ａｓｙｍｍｅｔｒｙ Ｖｏｌ．９, 1998, ｐ．１-４５ * |
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