JP2015517475A - クロロアセトンを用いて2−(2,3−ジメチルフェニル)−1−プロパナールを調製するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ハロゲンは、F、Cl、BrまたはIを意味し、好ましくはCl、BrまたはIであり;
「アルキル」は、他に指示されていない場合、直鎖状、分枝状、環状またはシクロアルキルを意味し、好ましくは、一般に許容される意味の直鎖状または分枝状アルキルを意味する。「アルキル」の例には、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、ノルボルニルおよびアダマンチルなどが含まれる;
「環状アルキル」または「シクロアルキル」は、シクロ脂肪族、ビシクロ脂肪族およびトリシクロ脂肪族残基を含むものとし;
「アルカン」は、直鎖状、分枝状または環状アルカン好ましくは直鎖状または分枝状アルカンを意味し;
「アルカノール」は、ヒドロキシアルカンを意味し、このアルカンは、その好ましい実施形態も有する上記にて定義された意味を有する;
Ac アセチル;
tBu 第3級ブチル;
DBU 1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン;
DABCO 1,4−ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン;
DMF N,N−ジメチルホルムアミド;
ヘキサン 異性体のヘキサンの混合物;
NMP N−メチル−2−ピロリドン;
OTf トリフレートとしても知られるトリフルオロメタンスルホネート;
スルファミン酸 HO−SO2−NH2;
THF テトラヒドロフラン;
キシレン 1,2−ジメチルベンゼン、1,3−ジメチルベンゼン、1,4−ジメチルベンゼンまたはこれらの混合物;
但し、他に指示されていないことを前提とする。
ステップ(Q1)は、反応(Q1−reac)を含み;
反応(Q1−reac)は、式(XXV);
式中、R1は、Br、ClまたはIであり;
試薬(Q1−reag)は、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、塩化プロピルマグネシウム、臭化プロピルマグネシウム、ブチルリチウムおよびこれらの混合物からなる群から選択され;
ステップ(Q2)は、反応(Q2−reac)を含み;
反応(Q2−reac)は、反応(Q1−reac)の反応生成物とクロロアセトンとの反応であり;
反応(Q2−reac)の反応生成物は、式(XXII);
より好ましくは、試薬(Q1−reag)は、リチウム、マグネシウム、塩化イソプロピルマグネシウム、臭化イソプロピルマグネシウム、n−ブチルリチウムおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
触媒(Q1−cat)は、ヨウ素、1,2−ジブロモエタン、TiCl4、AlCl3、PbCl2、BiCl3、LiClおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
より好ましくは、THF、トルエン、ヘプタン、ヘキサン、2−メチル−THF、1,2−ジメトキシエタン、メチル−tert−ブチルエーテル、メトキシシクロペンタン、トリC1−4アルキルアミンおよびこれらの混合物からなる群から選択され;
さらにより好ましくは、THF、トルエン、ヘプタン、ヘキサン、2−メチル−THF、1,2−ジメトキシエタン、トリエチルアミンおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
より好ましくは、試薬(Q3)は水である。
ステップ(N)は、反応(N−reac)を含み;
ステップ(N)は、ステップ(Q2)後に行われ;
反応(N−reac)は、式(XXII)の化合物と触媒(N−cat)との反応であり;
触媒(N−cat)は、酢酸、ギ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、カンファースルホン酸、HCl、HBr、H2SO4、HNO3、H3PO4、HClO4、BCl3、BBr3、BF3OEt2、BF3SMe2、BF3THF、MgCl2、MgBr2、MgI2、AlCl3、Al(O−C1−4アルキル)3、SnCl4、TiCl4、Ti(O−C1−4アルキル)4、ZrCl4、Bi2O3、BiCl3、ZnCl2、PbCl2、FeCl3、ScCl3、NiCl2、Yb(OTf)3、Yb(Cl)3、GaCl3、AlBr3、Ce(OTf)3、LiCl、Cu(BF4)2、Cu(OTf)2、NiBr2(PPh3)2、NiBr2、NiCl2、Pd(OAc)2、PdCl2、PtCl2、InCl3、酸性無機固体基質、酸性イオン交換樹脂、無機酸で処理された炭素およびこれらの混合物からなる群から選択される。
より好ましくは、酸性イオン交換樹脂は、好ましくはマクロ網状構造である、ジニビルベンゼンを5%超含有するスチレンとジニビルベンゼンとのコポリマー、および過フッ素化ポリエチレンからなる群から選択され、これらのポリマーは、SO3H基により官能化される。
より好ましくは、触媒(N−cat)は、酢酸、ギ酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、HCl、H2SO4、BF3OEt2、Cu(BF4)2、アルミノシリケート、酸性イオン交換樹脂およびこれらの混合物からなる群から選択され;
さらにより好ましくは、触媒(N−cat)は、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、H2SO4、BF3OEt2、Cu(BF4)2、アルミノシリケート、酸性イオン交換樹脂およびこれらの混合物からなる群から選択され;
特に触媒(N−cat)は、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、H2SO4、BF3OEt2およびこれらの混合物からなる群から選択される。
より好ましくは、水、アセトニトリル、プロピオニトリル、THF、2−メチル−THF、1,2−ジメトキシエタン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、トルエン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸、ギ酸およびこれらの混合物からなる群から選択され;
さらにより好ましくは、水、アセトニトリル、プロピオニトリル、THF、2−メチル−THF、1,2−ジメトキシエタン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トルエン、酢酸エチルおよびこれらの混合物からなる群から選択され;
特に、アセトニトリル、THF、2−メチル−THF、ジクロロメタン、トルエン、酢酸エチルおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
溶媒(M−extract)は、好ましくは水、トルエン、ベンゼン、キシレン、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、酢酸C1−8アルキルエステルおよびこれらの組合せからなる群から選択され;
酢酸C1−8アルキルエステルは、好ましくは酢酸C1−4アルキルエステルであり、より好ましくは酢酸エチル、酢酸イソプロピルおよび酢酸ブチルからなる群から選択され;
好ましくは溶媒(M−extract)は、トルエン、ジクロロメタン、酢酸エチル、酢酸イソプロピルおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
方法(M)はステップ(M1)を含み;
ステップ(M1)は反応(M1−reac)を含み;
反応(M1−reac)は、溶媒(M−solv)中での、式(XXI)の化合物、試薬(M−reag)および試薬(M−A)の間の反応であり;
試薬(M−reag)は、イソシアン化p−トルエンスルホニルメチル、イソシアン化トリフルオロメタンスルホニルメチル、イソシアン化メタンスルホニルメチル、イソシアン化ベンゼンスルホニルメチル、イソシアン化4−アセトアミドベンゼンスルホニルメチルおよびこれらの混合物からなる群から選択され;
試薬(M−A)は、アンモニア、スルファミン酸、p−トルエンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、4−アセトアミドベンゼンスルホンアミド、トリチルアミン、ホルムアミド、尿素、ウロトロピン、カルバミン酸エチル、アセトアミドおよびこれらの混合物からなる群から選択され;
溶媒(M−solv)は、N,N−ジメチルホルムアミド、C1−6アルカノール、ホルムアミド、1,2−ジメトキシエタン、NMP、トルエン、アセトニトリル、プロピオニトリル、カルバミン酸エチル、N,N−ジメチルアセトアミド、水、アセトアミドおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
より好ましくは試薬(M−reag)は、イソシアン化p−トルエンスルホニルメチルである。
より好ましくは、試薬(M−A)は、アンモニア、p−トルエンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、ホルムアミド、4−アセトアミドベンゼンスルホンアミド、トリチルアミンおよびこれらの混合物からなる群から選択され;
さらにより好ましくは、試薬(M−A)は、アンモニア、p−トルエンスルホンアミド、ホルムアミドおよびこれらの混合物からなる群から選択され;
特に試薬(M−A)は、アンモニアまたはホルムアミドである。
好ましくは化合物(M−comp)は、アンモニア、トリチルアミン、NaCN、KCN、ピペリジン、tBuOK、tBuONa、KOH、K2CO3、Na2CO3、KFおよびこれらの混合物からなる群から選択され;
より好ましくは、化合物(M−comp)は、アンモニア、NaCN、KCN、ピペリジン、tBuOK、tBuONa、K2CO3、Na2CO3、KFおよびこれらの混合物からなる群から選択され;
さらにより好ましくは、化合物(M−comp)は、アンモニア、NaCN、K2CO3、tBuOK、tBuONa、Na2CO3およびこれらの混合物からなる群から選択され;
特に化合物(M−comp)は、アンモニア、NaCN、tBuOK、tBuONa、K2CO3、Na2CO3およびこれらの混合物からなる群から選択され;
より特別には、化合物(M−comp)は、K2CO3、Na2CO3、NaCNまたはアンモニアであり;
さらにより特別には、化合物(M−comp)は、Na2CO3、NaCNまたはアンモニアである。
より好ましくは、溶媒(M−solv)は、N,N−ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、カルバミン酸エチル、ホルムアミド、アセトアミドおよびこれらの混合物からなる群から選択される。
好ましくは反応(M1−reac)は閉じた系で行われる。
好ましくは反応(M1−reac)は、大気圧から20barの圧力で、より好ましくは大気圧から10barの圧力で、さらにより好ましくは大気圧から5barの圧力で行われる。
また、温度は反応中に連続的に変更されてもよい。
反応(M2−reac)は、酸(M−acid detrit)による反応(M1−reac)の生成物の処理である。酸(M−acid detrit)は、好ましくは、酢酸、プロピオン酸、ギ酸、HClまたはこれらの混合物からなる群から選択される。
式(XXI)の化合物を最初に試薬(M−reag)と反応させ、次いで試薬(M−A)を添加することができ;または
式(XXI)の化合物を最初に試薬(M−A)と反応させ、次いで試薬(M−reag)を添加することができ;または
式(XXI)の化合物を試薬(M−reag)および試薬(M−A)と同時に反応させることができ、この実施形態は、好ましくは、試薬(M−A)および溶媒(M−solv)が同一であり、ホルムアミド、カルバミン酸エチルまたはアセトアミドであり;好ましくはホルムアミドである場合に適している。
式(XXI)の化合物を試薬(M−reag)および試薬(M−A)と同時に反応させる。
ステップ(M1−A1−1)は反応(M1−A1−1)を含み;
反応(M1−A1−1)は、溶媒(M−solv)中化合物(M−comp)の存在下での、式(XXI)の化合物と試薬(M−reag)との反応であり;
ステップ(M1−A1−2)は反応(M1−A1−2)を含み;
反応(M1−A1−2)は、溶媒(M−solv)中での、反応(M1−A1−1)の反応生成物と試薬(M−A)との反応である。
ステップ(M1−A2−1)は反応(M1−A2−1)を含み;
反応(M1−A2−1)は、溶媒(M−solv)中での式(XXI)の化合物と試薬(M−A)との反応であり;
ステップ(M1−A2−2)は反応(M1−A2−2)を含み;
反応(M1−A2−2)は、溶媒(M−solv)中化合物(M−comp)の存在下での、反応(M1−A2−1)の反応混合物と試薬(M−reag)との反応である。
好ましくは0.01から1モル当量、より好ましくは0.05から0.5モル当量、さらにより好ましくは0.1から0.3モル当量の酸(M1−A2−1)が反応(M1−A2−1)で使用され、モル当量は式(XXI)の化合物のモル数に基づく。
ステップ(M1−A3−1)は反応(M1−A3−1)を含み;
反応(M1−A3−1)は、溶媒(M−solv)中での、式(XXI)の化合物と試薬(M−reag)との、および試薬(M−A)との反応である。
1Hおよび13C NMRスペクトルを、CDCl3でVarian VNMRS 500(1Hに関して500MHz、および13Cに関して125MHz)機器に記録した。化学シフトは、TMSに対する百万分率を単位として表され、結合定数(J)はヘルツを単位として表される。
−78℃で、1−ブロモ−2,3−ジメチルベンゼン(0.27ml、2.0mmol)のTHF(4.0ml)中溶液にn−ブチルリチウム(ヘキサン中1.6M溶液 2.0ml、3.2mmol)を添加した。混合物を−78℃で30分間撹拌し、次いでクロロアセトン(0.24ml、3.0mmol)のトルエン(0.42ml)中溶液を20分以内で1滴ずつ添加した。混合物を−78℃で1時間撹拌し、次いでそのまま室温まで温めた。室温で3時間経過後のサンプルの分析は、標題のエポキシドが主な反応生成物であることを示した。室温で3日間撹拌後、混合物を水(20ml)中に注ぎ、生成物を酢酸エチルで抽出した(1×10ml、2×5ml)。合わせた抽出物をMgSO4で乾燥し、減圧下で濃縮した結果、標題のエポキシドが定量的収率で油として得られた。
1H NMR:1.59(s,3H),2.28(s,3H),2.31(s,3H),2.83(br d,J=5.4,1H),2.98(d,J=5.4Hz,1H),7.08(m,2H),7.21(m,1H).
MS(EI):162,147,133,117(100).
マグネシウム(89mg、3.66mmol)のTHF(4.0ml)中懸濁液に、NaH(81mg、油中60%、2.0mmol)を添加し、室温で10分間撹拌した後、1−ブロモ−2,3−ジメチルベンゼン(0.40ml、2.96mmol)を添加した。発熱反応が続けて起こり、得られた混合物を室温で1時間撹拌する。次いで混合物を−20℃に冷却し、クロロアセトン(0.26ml、3.3mmol)のトルエン(0.63ml)中溶液を10分以内に1滴ずつ添加する。次いで混合物を室温で2時間撹拌する。サンプルを、水と混合し、酢酸エチルで抽出し、窒素流で酢酸エチルを蒸発させることによって後処理した。1H NMRによる残留物の分析は、それがキシレンと標題のオキシランとの混合物であることを示した。
実施例1により調製された2−(2,3−ジメチルフェニル)メチルオキシラン、式(XXII)の化合物(158mg、0.97mmol)を、トルエン(1.57mL)に溶解し、BF3OEt2(0.006ml、0.05mmol)を室温で添加した。室温で2時間後、サンプルを固体NaHCO3と混合し、濾過し、減圧下で濃縮し、残留物を1H NMRにより分析した。粗製生成物は、本質的に純粋な2−(2,3−ジメチルフェニル)プロパナールからなるものであった。
1H NMR:1.40(d,J=7.1Hz,3H),2.25(s,3H),2.32(s,3H),3.89(qd,J=7.1,1.0Hz,1H),6.89−6.92(m,1H),7.12(m,2H),9.67(d,J=1.0Hz,1H).
式XXIIの化合物(2.07g、12.8mmol)のジクロロメタン(10ml)中溶液に、BF3OEt2(Et2O中0.1モル、4ml、0.4mmol)を室温で4時間以内に添加した。混合物を室温で1時間撹拌し、次いで溶媒(ジクロロメタン)を減圧下で蒸発させた。残留物をメタノール(10ml)に溶解し、TosMIC(トルエンスルホニルメチルイソシアニド;2.24g、11.5mmol)を、次いでNa2CO3(102mg、0.96mmol)を添加した。混合物を室温で1時間撹拌し、次いで水(5ml)で希釈した。混合物を室温でさらに30分間撹拌し、次いで4℃で一晩保持した。濾過および乾燥によって、式(23)の化合物が3.1g(75%)得られた。
1H NMR(CDCl3,500MHz):1.28(d,J=7Hz,3H),2.23(s,3H),2.30(s,3H),2.44(s,3H),3.28(m,1H),4.79(m,1H),5.20(m,1H),7.04(s,1H),7.10(m,3H),7.33(d,J=8Hz,2H),7.73(d,J=8Hz,2H).
実施例4により調製された式(23)の化合物(3.16g、8.84mmol)を、アンモニア飽和エタノール(40ml、約160mmolのアンモニアを含有)に溶解し、110℃まで3時間加熱した。次いで混合物を蒸発乾固し、残留物をNaHCO3の飽和水溶液(20ml)と混合した。混合物をトルエンで抽出し(2×20ml)、合わせた抽出物を水で洗浄した(2×20ml)。次いで合わせた抽出物を10%HCl水溶液で抽出し(3×20ml)、合わせた酸性抽出物を気状アンモニアで塩基性にし、トルエンで抽出した(2×20ml)。合わせた有機抽出物をNa2SO4で脱水し、減圧下で濃縮した結果、式(XX)の化合物が得られた(1.57g、89%)。
1H NMR:1.56(d,J=7.2Hz,3H),2.18(s,3H),2.25(s,3H),4.35(q,J=7.2Hz,1H),6.66(s,1H),6.93(dd,J=6.6,2.2Hz,1H),6.99−7.05(m,2H),7.30(d,J=1.1Hz,1H),9.84(広幅なs,1H).
13C NMR:14.65,20.72,20.88,14.12,117.61,124.62,125.53,127.91,134.05,134.60,136.76,141.11,143.23.
MS(ESI):201[M+H]+
Claims (6)
- 式(XXI)
方法は2つのステップを含み、2つのステップはステップ(Q1)およびステップ(Q2)であり、
ステップ(Q1)は、反応(Q1−reac)を含み、
反応(Q1−reac)は、式(XXV)
式中、R1は、Br、ClまたはIであり、
試薬(Q1−reag)は、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、塩化プロピルマグネシウム、臭化プロピルマグネシウム、ブチルリチウムおよびこれらの混合物からなる群から選択され、
ステップ(Q2)は、反応(Q2−reac)を含み、
反応(Q2−reac)は、反応(Q1−reac)の反応生成物とクロロアセトンとの反応であり、
反応(Q2−reac)の反応生成物は、式(XXI)の化合物に変換される式(XXII)
- R1がBrである、請求項1に記載の方法。
- 請求項1または2に記載の方法であって、
試薬(Q1−reag)が、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、塩化イソプロピルマグネシウム、臭化イソプロピルマグネシウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウムおよびこれらの混合物からなる群から選択される、方法。 - 請求項1から3の一項以上に記載の方法であって、
反応(Q1−reac)が、触媒(Q1−cat)の存在下で行われ、
触媒(Q1−cat)は、ヨウ素、1,2−ジブロモエタン、TiCl4、AlCl3、PbCl2、BiCl3、LiClおよびこれらの混合物からなる群から選択される、方法。 - 請求項1から4の一項以上に記載の方法であって、
式(XXI)の化合物が、ステップ(N)で調製され、
ステップ(N)は、ステップ(Q2)後に行われ、
ステップ(N)は、反応(N−reac)を含み、
反応(N−reac)は、式(XXII)
触媒(N−cat)は、酢酸、ギ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、カンファースルホン酸、HCl、HBr、H2SO4、HNO3、H3PO4、HClO4、BCl3、BBr3、BF3OEt2、BF3SMe2、BF3THF、MgCl2、MgBr2、MgI2、AlCl3、Al(O−C1−4アルキル)3、SnCl4、TiCl4、Ti(O−C1−4アルキル)4、ZrCl4、Bi2O3、BiCl3、ZnCl2、PbCl2、FeCl3、ScCl3、NiCl2、Yb(OTf)3、Yb(Cl)3、GaCl3、AlBr3、Ce(OTf)3、LiCl、Cu(BF4)2、Cu(OTf)2、NiBr2(PPh3)2、NiBr2、NiCl2、Pd(OAc)2、PdCl2、PtCl2、InCl3、酸性無機固体基質、酸性イオン交換樹脂、無機酸で処理された炭素およびこれらの混合物からなる群から選択され、
式(XXII)の化合物が、反応(Q2−reac)の反応生成物である、方法。 - 請求項5に記載の方法であって、
触媒(N−cat)が、酢酸、ギ酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、HCl、HBr、H2SO4、H3PO4、BCl3、BF3OEt2、MgCl2、MgBr2、AlCl3、ZnCl2、Cu(BF4)2、アルミノシリケート、酸性イオン交換樹脂、HCl、H2SO4またはHNO3で処理された炭素およびこれらの混合物からなる群から選択される、方法。
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