JP2621309B2 - ジテルペンの不斉合成法 - Google Patents

ジテルペンの不斉合成法

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JP2621309B2 JP63055355A JP5535588A JP2621309B2 JP 2621309 B2 JP2621309 B2 JP 2621309B2 JP 63055355 A JP63055355 A JP 63055355A JP 5535588 A JP5535588 A JP 5535588A JP 2621309 B2 JP2621309 B2 JP 2621309B2
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明はジテルペン誘導体の不斉合成法に関する。本
発明により得られるジテルペン誘導体は医薬又はその原
料として有用である。
<従来の技術> 環状ジテルペンのポドカルピン酸(podocarpic aci
d)やピシフェリン酸(pisiferic acid)等は抗腫瘍活
性を有しており、医薬又はその原料として有用である。
例えばポドカルビン酸は抗腫瘍活性のあるナギラクトン
(nagilactone)やアティシン(atisine)型ジテルペン
アルカロイドの合成の出発原料である。
従来、光学活性ジテルペン類の合成法はあまり知られ
ておらず、また知られていてもその収率は低かった。
<発明の課題とその解決手段> 本発明は光学活性ジテルペンの効率の良い合成法を提
供せんとするものである。
本発明によれば、1−フェニルアルキル−2−メチル
−2−アルコキシ(又はヒドロキシ)カルボニル−6−
メチレン−シクロヘキサンの光学活性体を酸触媒で閉環
することにより、3環性のジテルペンのA、B環を立体
選択的に収率よく合成することができる。
本発明について更に詳細に説明するに、本発明の原料
であるシクロヘキサン誘導体は新規物質であり、光学活
性体のニトロオレフィンラクトンから以下のようにして
合成することができる。
まず、ニトロオレフィンラクトン(I)に、Micheal
付加により、フェニル環にアルコキシ基、通常はC1〜C5
のアルコキシ基を有していてもよいフェニルメチル(又
はエチル)基を導入する。
〔式中、mは0又は1を示し、R′はアルコキシ基又は
水素を示す〕 すなわち、〔冨士 薫、野出 學ら;J.A.C.S.108,P38
55,1986及びSynthesis 1987,No.8,P729〕に記載のMiche
al付加により、上式に従い(II)のジアステレオマーを
得ることができる。本反応はグリニア試薬に触媒量のCu
Iを加えることも可能であるが(収率80%)、グリニア
試薬のみの方が好ましい。
化合物(II)において、m=1の場合にはポドカルピ
ン酸、デヒドロアビエチン酸等のabietane,podocarpane
骨格の化合物に、m=0の場合にはgibberellane骨格の
化合物に誘導することができる。
化合物(II)のラクトン環を開環したのち、これにメ
タンスルホニルクロリドを反応させてメタンスルホニル
化し、次いでヨウ化ナトリウムを反応させてニトロアル
カンヨード体とする。このヨウ素導入反応は常法に従っ
て高収率で行なうことができる。
化合物(III)を水素化ナトリウム(NaH)で処理して
分子内環化させ、ニトロシクロヘキサン誘導体(IV)と
する。
なお、ニトロアルカンヨード体(VI)とする前のメタ
ンスルホニル化体のままでも分子内環化できるが、ヨー
ド体として分子内環化するのが好ましい。
化合物(IV)のニトロ基をNef反応により酸素原子に
置換してシクロヘキサノン誘導体(V)とする。反応は
化合物(VI)をほぼ当量のナトリウムメトキシドと反応
させたのち、過剰量、例えば6当量の三塩化チタンと反
応させればよい。
化合物(V)のジアステレオマーのうち、トランス体
は酸による異性化反応によってシス体に変換することが
できる。
化合物(V)のシス体のカルボニル基を野崎変法Witt
ig反応によりメチレン基に転化させる S配置のニトロオレフィンラクトン(I−S)からS
型の化合物(VI−S)が、R配置のニトロオレフィンラ
クトン(I−R)からR型の化合物(VI−R)が得られ
る。
以上により、本発明の原料である光学活性なシクロヘ
キサン誘導体が得られる。以上の過程ではR′は水素又
はアルキル基かアルコキシ基であることが好ましいこれ
らのアルキル基の炭素数は任意であるが通常はC1〜C5
ある。またR′はメトキシメチルのようなアルコキシア
ルキル基であってもよい。
上記により得られた化合物(VI)は、所望によりベン
ゼン環のアルコキシ基を水酸基に変換したのち本発明の
原料とすることができる。更に水酸基をエステル化して
アシルオキシ基に変換してから本発明の原料としてもよ
い。
閉環反応は、化合物(VI)を溶媒に溶解し、酸触媒の
存在下に処理すればよい。最も簡単には化合物(VI)を
メタンスルホン酸に溶解し、五酸化燐(P2O5)を添加し
て、0℃〜室温で処理すると、アルコキシカルボニル基
の隣接基関与により、立体選択的に化合物(VII)の光
学活性体を得ることができる。
また、別法として、化合物(VI)を塩化メチレンやベ
ンゼンに溶解し、AlCl3、SnCl4、BF3、ZnCl2、TiCl4
のルイス酸を添加して、室温ないし還流温度で処理して
もよい。
n=2で13位にR′のある化合物はo−アルキルポド
カルビン酸メチルエステルであり、これを常法により脱
アルキルするとポドカルビン酸が得られる。ポドカルビ
ン酸からは既にtaxodione,nagilactone C,callitricic
acid,hinokinomethylester,trachiloban−19−oil acid
が合成されており、光学活性ポドカルビン酸は合成中間
体として重要な化合物である。
本発明方法によると、環状ジテルペンの基本骨格A/B
トランス環を立体選択的に合成することができる。
また、n=2で13位にR′のある化合物(VII−B)
を脱アルキルするとポドカルピン酸の光学異性体、すな
わち(−)−ポドカルピン酸となり、これから既に森ら
により〔Tetrahedron 24,3095(1968)〕Kaurenoic aci
d,更にsteviol〔I.F.Cook et al,Tetrahedron 32 363
(1976)〕へと変換されている。また、森、Valenta等
によって〔Z.Valenta,et al,Tetrahedron letter 2437
(1964);K.Mori et al,Agr.Biol.Chem.35 956(197
1)〕Veatchine,Garrgine等のジテルペンアルカロイド
が合成されている。
また、化合物(V)のトランス体を原料とすると、同
様な合成経路を経ることにより、4−エピポドカルピン
酸を 合成することができる。これからデヒドロアビエチン酸
の合成は、既知の方法(J.W.Hoffman,J.Org.Chem,35,31
54(1970)〕によって可能である。
以下に実施例により本発明をさらに具体的に説明す
る。
合成例1 窒素雰囲気下で、撹拌しながら10mlのグリニア試薬
(5.8mmole,エーテル溶液)を20mlのテトラヒドロフラ
ンに加えた。−78℃に冷却したのち449mgの(I)式で
表わされるニトロオレフィンラクトン化合物(2.43mmol
e,純度87%;K.Fuji,M.Node et al.,J.A.C.S.,108,3855,
1986)の20mlテトラヒドロフラン溶液を徐々に加え、更
に2時間撹拌を続けた。反応混合物に30mlの飽和塩化ア
ンモニウム溶液を加え、室温で20分間撹拌した。
引き続いて約10mlの0.5N塩酸を加えて、400mlの塩化
メチレンで抽出を行った。減圧下で溶媒を留去し、得ら
れた濃縮物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン及び
ヘキサン−塩化メチレン系、それぞれ2:1及び1:2)で溶
出し、596mgの化合物(II−a)及び(II−b)を得た
(3.3:2、収率76.5%)。
続いて薄層クロマトグラフィー(ジエチルエーテル−
ヘキサン系,6:1)で展開し、364mgの(II−a)及び220
mgの(II−b)を得た。更に(II−a)の化合物につい
てジエチルエーテルで再結晶を行い、化学分析を行った
ところ、以下の物性を有していた。
融点(℃):75−76 MS分析:M+・321.15792 分子式 C17H23NO5 (理論値 321.15822) IR(cm-1):1713,1608,1560,1508,1250 ′H−NMR 3.79(3H,s),4.30(2H,m),4.52,4.93(2H,ABM typeの
AB部分,J1=5Hz,J2=13Hz),6.83,7.09(4H,AB type,J
=8Hz) 合成例2 合成例1で合成した化合物(II−a)373mg(1.16mmo
le)を窒素雰囲気下で、脱水乾燥したメタノール30mlに
溶かし、0℃で1Mナトリウムメトキシド溶液5.8mlを加
えたのち、室温で6時間撹拌した。0℃でこの反応溶液
に480μの酢酸を徐々に加えたのち減圧下で溶媒を留
去し、その残留物に0.5N塩酸を20ml加えて、塩化メチレ
ン30mlで抽出した。溶媒を留去したのち、得られた451m
gの残留物を脱水乾燥した塩化メチレン20mlに溶かし、
0℃で99μのメタンスルホニルクロライド及び178μ
のトリエチルアミンを徐々に加えて、30分間続けて撹
拌した。
反応溶液に塩化メチレンを100ml加え、合成例1と同
様の操作を行ったのち、得られた645mgの残留物をアセ
トン30mlに溶かし、ヨウ化ナトリウム1.74g(11.6mmol
e)を加えて、室温で10時間撹拌した。溶媒を留去した
残留物に100mlの塩化メチレンを加え、洗浄後、上記と
同様の操作を行い、得られた残留物をカラムクロマトグ
ラフィー(ヘキサン−塩化メチレン系、3:1)で溶出し
て468mgの化合物(III)を得た(収率87%)。
MS分析:463.08872,分子式C18H26NO5I (理論値 463.08582) IR(cm-1):1715,1560,1508,1248 ′H−NMR 3.57(2H,t,J=7Hz),3.62(3H,s),3.78(3H,s),4.2
8,4.62(2H,ABM typeのAB部分,J1=5Hz,J2=13Hz),6.8
2,7.06(4H,AB type,J=8Hz) 合成例3 窒素雰囲気下で、99mgの水素化ナトリウム(60%オイ
ル、2.475mmole)をジメチルホルムアミド30mlに加え、
0℃で合成例2で得られた化合物(III)458mgの15mlジ
メチルホルムアミド溶液を加えて14時間撹拌したのち、
室温で6時間撹拌した。反応終了後、0℃で180μの
酢酸を徐々に加え、室温で30分間撹拌したのち、ジメチ
ルホルムアミドを留去した。
残留物に150mlの塩化メチレンを加え、抽出を行った
のち、反応混合物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサ
ン−塩化メチレン系、3:1)で溶出し、144mgの化合物
(IV)を得た(収率43.5%)。
MS分析:335.17608,分子式 C18H25NO5 (理論値 335.17328) IR(cm-1):1712,1608,1550,1508,1250 ′H−NMR 3.65(3H,s),3.77(3H,s),5.13(1H,dt,J1=5Hz,J2
10Hz),6.79,7.03(4H,AB type,J=8Hz) 合成例4 合成例3で得られた化合物(IV)135mg(0.403mmol
e)を、窒素雰囲気下で5mlのメタノールに溶かし、1Mの
ナトリウムメトキシド溶液を600μ加えたのち、室温
で1時間撹拌した(溶液A)。
一方、酢酸アンモニウム740mg(9.6mmole)を2.5mlの
水に溶かし、窒素雰囲気下で20%三塩化チタン溶液1.42
ml(1.76mmole)を加えて、室温で10分間撹拌した。次
に0℃で、この溶液に前記の溶液Aを徐々に滴下し、室
温で3時間撹拌を続けた。
続いて塩化メチレン50mlを加え、0.5N塩酸を20ml加え
た酸性条件下にて塩化メチレン150mlで抽出を行い、溶
媒を留去して121mgの化合物(V−a)を得た(収率99
%)。
MS分析:304.16417,分子式 C18H24O4 (理論値 304.16737) IR(cm-1):1715,1608,1508,1250 H−NMR 3.64(3H,s),3.78(3H,s),6.81,7.07(4H,AB type,J
=8Hz) 合成例5 合成例1で得られた化合物(II−b)を、合成例2〜
4と同様の操作により化合物(V−b)を得た。この
(V−b)化合物42mgをメタノール5mlに溶かし、10mg
のトルエンスルホン酸を加えたのち、室温で24時間撹拌
した。メタノールを留去し、塩化メチレンで抽出後、4
1.5mgの化合物(V−a)及び(V−b)(比率1:1)を
得た。続いてこの混合物を薄層クロマトグラフィー(ヘ
キサン−ジエチルエーテル系、1:1)にて分離した。
合成例6 47mgの化合物(V−a)を塩化メチレン4mlに溶か
し、室温で野崎変法Wittig試薬(臭化メチレン−亜鉛−
塩化チタン溶液)を3ml加えたのち、室温で30分間撹拌
した。
続いて20mlの塩化メチレンを加え、0.5N塩酸を20ml加
えたのち、150mlの塩化メチレンで抽出を行った。溶媒
を留去して、得られた54mgの反応混合物をカラムクロマ
トグラフィー(ヘキサン−塩化メチレン系)で溶出し、
35mgの化合物(VI−s)を得た(収率75%)。
′H−NMR 3.63(3H,s),3.76(3H,s),4.72(1H,br.),4.88(1H,
br.),6.79,7.04(4H,AB type,J=8Hz) 実施例1 窒素雰囲気下で680μのメタンスルホン酸を100mgの
五酸化燐に加えたのち、室温で撹拌し、0℃で合成例6
で得られた化合物(VI−s)31mgに加えた。
続いて室温で15分間撹拌したのち、50mlの塩化メチレ
ンで抽出を行った。溶媒を留去して、得られた35mgの反
応混合物をカラムクロマトグラフィー(ヘキサン−塩化
メチレン系、3:1)で溶出し、(VII)式で表わされる化
合物を28mg得た(収率90%)。メタノールで再結晶を行
ったところ、物性値は以下に示す通りであった。
融点:129〜130.5℃(市販品、129〜130.5℃) MS分析:302.18692,分子式 C19H26O3 (理論値 302.18812) ▲〔α〕18 D▼:+128゜(市販品 130゜) IR(cm-1):1705,1600,1560,1550,1230 ′H−NMR 1.27(3H,s),3.66(3H,s),3.77(3H,s),6.60−7.01
(3H,ABC type) 本発明で得られた合成品と市販品との物性値は、同じ
であった。
(発明の効果) 本発明の方法によれば、医薬品として有用なジテルペ
ン化合物を、新規な合成法により、収率よく製造するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 67/333 C07C 67/333 69/753 69/753 D Z // C07B 53/00 7419−4H C07B 53/00 F 61/00 300 61/00 300

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 〔式中、R′は水素、アルコキシ基で置換されていても
    よいアルキル基、アルコキシ基、アシルオキシ基又は水
    酸基を示し、R″は水素又はアルキル基を示し、nは1
    又は2である。シクロヘキサン環の1位のフェニルアル
    キル基と2位のアルコキシ(又はヒドロキシ)カルボニ
    ル基とはシクロヘキサン環に対して同じ方向の立体配置
    をしており、1位の水素と2位のメチル基とはこれらと
    は異なる同じ立体配置をしている。〕で表わされる光学
    活性なシクロヘキサン誘導体を酸触媒の存在下に閉環さ
    せることを特徴とする 〔式中、R′,R″,nは〔VI〕式におけると同義である。
    シクロヘキサン環の6位のメチル基と4位のアルコキシ
    (又はヒドロキシ)カルボニル基とはシクロヘキサン環
    に対して同じ方向の立体配置をしており、4位のメチル
    基と5位の水素とはこれらとは異なる同じ方向の立体配
    置をしている。〕で表わされるジテルペノイドの不斉合
    成法。
  2. 【請求項2】閉環反応を五酸化燐(P2O5)とアルキルス
    ルホン酸の存在下に行なうことを特徴とする請求項
    (1)記載の不斉合成法。
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