JP2844224B2 - 光学活性モノエステル化合物およびその製造法 - Google Patents

光学活性モノエステル化合物およびその製造法

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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、一般式 もしくは (Rは炭素数1から15までのアルキル基を示す。)で表
わされる光学活性モノエステル化合物およびその製造法
に関する。
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕
近年、医薬品の中間体、生理活性物質の合成がさかん
となり、それにしたがつて、これらを合成するための光
学活性な出発原料が望まれている。特にビシクロ〔2,2,
2〕オクタ−5−エンの光学活性な類縁体は生理活性物
質の出発原料として有用と考えられるが、実際に利用で
きる化合物は少ない。
で示される化合物は、プロスタグランデインの原料等、
生理活性物質の出発原料として極めて有用な化合物とし
て知られているが、この合成法は実用的ではない。たと
えばジヨーンズら(ジヤーナル、オブ、ジ、アメリカ
ン、ケミカル、ソサエテイ(J.Am.Chem.Soc.)107巻、2
521頁(1985年))は、 で示されるジオールを馬肝臓デヒドロゲナーゼを用いる
ことにより式(III)で示される光学活性なラクトンに
導いている。しかし、この方法は、触媒である馬肝臓デ
ヒドロゲナーゼが高価でしかも入手が困難なこと、NAD
が多量に必要なこと、反応時間が長いこと(最低6
日)、後処理が煩雑なこと(エーテル抽出12時間など)
等、欠点が多い。
以上のようなことから、ビシクロ〔2,2,2〕オクタ−
5−エンの光学活性な類縁体が望まれているが、実際に
利用できる化合物は見出せない。本発明者らは、これら
の問題点の検討を行ない本発明を完成するに至つた。す
なわち、本発明の目的はビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5
−エンの光学活性な類縁体の新規な化合物を提供するこ
とである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の光学活性モノエステル化合物は、一般式 もしくは (Rは炭素数1から15までのアルキル基を示す。)で表
わされる光学活性シス−エンド−2−アシルオキシメチ
ル−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−
5−エンであることを特徴とする。
本発明の光学活性モノエステル化合物の製造法は、一
般式 で表わされるシス−エンド−ビシクロ〔2,2,2〕オクタ
−5−エン−2,3−ジメタノールをエステラーゼを用い
て脂肪酸アルキルエステル、脂肪酸ビニルエステル、も
しくはトリグリセリドとエステル交換することにより、
一般式(I)もしくは(I′)で表わされる光学活性シ
ス−エンド−2−アシルオキシメチル−3−ヒドロキシ
メチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−エンを得ること
を特徴とする。
本発明の一般式(I)もしくは(I′)で示される光
学活性モノエステル化合物の具体的化合物としては、 光学活性シス−エンド−2−アセチルオキシメチル−3
−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−エ
ン、 光学活性シス−エンド−2−プロパノイルオキシメチル
−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5
−エン、 光学活性シス−エンド−2−ブタノイルオキシメチル−
3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−
エン、 光学活性シス−エンド−2−ペンタノイルオキシメチル
−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5
−エン、 光学活性シス−エンド−2−ヘキサノイルオキシメチル
−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5
−エン、 光学活性シス−エンド−2−デカノイルオキシメチル−
3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−
エン、 光学活性シス−エンド−2−ウンデカノイルオキシメチ
ル−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−
5−エン などをあげることができる。
また、本発明の製造法は、以下の反応式で示される。
または (ここで、Rは炭素数1〜15のアルキル基、R′はアル
キル基もしくはビニル基を示す。) 反応は、シス−エンド−ビシクロ〔2,2,2〕オクタ−
5−エン−2,3−ジメタノール(II)を脂肪酸アルキル
エステルもしくは脂肪酸ビニルエステルである式(IV)
の化合物、またはトリグリゼリド(V)を溶液中でエス
テラーゼと混合し、エステラーゼと効率よく接触させる
ことにより、光学活性モノエステルである光学活性シス
−エンド−2−アシルオキシメチル−3−ヒドロキシメ
チルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−エンの(I)もし
くは(I′)を得る。
本発明の製造法の反応条件として、反応温度は、(10
℃前後)ないし150℃が適当であり好ましくは20℃ない
し45℃である。反応時間は、その反応に使う(IV)式も
しくは(V)式で示されるエステルによつて異なり1な
いし1000時間である。
本発明の製造法の出発物質であるシス−エンド−ビシ
クロ〔2,2,2〕オクタ−5−エン−2,3−ジメタノール
(II)は、市販されているシス−エンド−ビシクロ〔2,
2,2〕オクタ−5−エン−2,3−ジカルボン酸無水物を水
素化リチウムアルミニウムを使つて還元することにより
容易に得ることができる。
本発明に係るエステラーゼとしては、微生物の生産す
るエステラーゼまたは動物由来のエステラーゼであり、
市販されているものとして次表に示したものがあげられ
る。
また、これらの他に、エステラーゼを生産する微生物
であれば、その種類を問わずにその微生物からのエステ
ラーゼは使用できる。かかる微生物の例としては、 シユウドモナス(Pseudomonous)属 アルスロバクター(Arthro−bacter)属 アクロモバクター(Acromobacter)属 アルカリゲネス(Alcaligenes)属 アスペルギルス(Asperigillus)属 クロモバクテリウム(Chromobacterium)属 カンデイダ(Candida)属 ムコール(Mucor)属 リゾプス(Rhizopus)属 などに属するものがあげられる。
これらの中で特に好ましいのは、シユウドモナス(Ps
eudomonous)属由来のものである。
本発明の製造法における脂肪酸アルキルエステルとし
ては、酢酸メチル、プロピル酸メチル、酢酸エチル、プ
ロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、カプロン酸メ
チル、カプロン酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、
ラウリン酸ビニル、また、トリグリセリドとしては、ト
リアセチン、トリプロピオニン、トリブチリン、トリカ
プロイン等があげられる。脂肪酸アルキルエステルもし
くは脂肪酸ビニルエステルまたはトリグリセリドまたは
シス−エンド−ビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−エン−
2,3−ジメタノール(II)に対して大過剰ないし1:1(モ
ル比)の混合割合であり、好ましくは混合して両者が均
一系なる量である。
本発明の製造法においてエステル交換の後、エステラ
ーゼ粉末を通常の過操作によつて除去し、このエステ
ラーゼはそのまま再使用することが可能である。
液である反応液を減圧蒸留か、あるいはカラムクロ
マトグラフイーによつて光学活性モノエステルである光
学活性シス−エンド−2−アシルオキシメチル−3−ヒ
ドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−エンを
単離することができる。
〔実施例〕
実施例によりこの発明を更に詳細に述べるが、本発明
はこれらの実施例によつて制限されるものではない。
実施例1 100mlのナシ型フラスコにシス−エンド−ビシクロ
〔2,2,2〕オクタ−5−エン−2,3−ジメタノール(II)
0.97g(10mmol)を35mlの酢酸ビニルに室温で溶解し、
さらに、リパーゼP(天野製薬社製)3gを加えて室温で
15時間撹拌した。反応は、ガスクロマトグラフイーを用
いて確認した。その後、リパーゼPを別し、減圧下で
酢酸ビニルを留去し、2.08gの残渣を得た。つぎに、シ
リカゲルカラムクロマトグラフイー(トルエン:酢酸エ
チル=1:1)により、光学活性シス−エンド−2−アセ
チルオキシメチル−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,
2,2〕オクタ−5−エンを分離した。これをn−ヘプタ
ンで再結晶し、0.80g(3.37mmol)の光学活性シス−エ
ンド−2−アセチルオキシメチル−3−ヒドロキシメチ
ルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−エンを得た。
この物質の比旋光度は、 ▲〔α〕28 D▼+7.98゜(c3.04、CHCl3) であつた。
実施例2 100mlのナシ型フラスコにシス−エンド−ビシクロ
〔2,2,2〕オクタ−5−エン−2,3−ジメタノール(II)
1.68g(10mmol)を60mlの酢酸エチルに室温で溶解し、
さらにリパーゼII(シグマ社製)5gを加え室温で48時間
撹拌した。反応は、ガスクロマトグラフイーを用いて確
認した。その後、リパーゼIIを別し、減圧下で酢酸エ
チルを留去し、2.06gの残渣を得た。つぎにこれをシリ
カゲルカラムクロマトグラフイー(トルエン:酢酸エチ
ル=1:1)により、光学活性シス−エンド−2−アセチ
ルオキシメチル−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,
2〕オクタ−5−エンを分離した。これをn−ヘプタン
で再結晶し、0.60g(3.01mmol)の光学活性シス−エン
ド−2−アセチルオキシメチル−3−ヒドロキシメチル
ビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−エンを得た。
この物質の比旋光度は、 ▲〔α〕30 D▼+5.38゜(c1.087、CHCl3) であつた。
実施例3 100mlナシ型フラスコにシス−エンド−ビシクロ〔2,
2,2〕オクタ−5−エン−2,3−ジメタノール(II)1.68
g(10mmol)を60mlの酢酸ビニルに室温で溶解し、さら
に、リパーゼII(シグマ社製)5gを加えて室温で48時間
撹拌した。反応は、ガスクロマトグラフイーを用いて確
認した。その後、リパーゼIIを別し、減圧下で酢酸ビ
ニルを留去し2.08gの残渣を得た。つぎにシリカゲルカ
ラムクロマトグラフイー(トルエン:酢酸エチル=1:
1)を用いて、光学活性シス−エンド−ビシクロ〔2,2,
2〕オクタ−5−エン−2−アセチルオキシメチル−3
−ヒドロキシメチルを分離した。これをn−ヘプタンで
再結晶し、1.26g(5.88mmol)の光学活性シス−エンド
−ビシクロ〔2,2,2〕オクタ−5−エン−2−アセチル
オキシメチル−3−ヒドロキシメチルを得た。
この物質の比旋光度は、 ▲〔α〕28 D▼+7.10゜(c1.03、CHCl3) であつた。
〔発明の効果〕
本発明の光学活性シス−エンド−2−アシルオキシメ
チル−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ
−5−エンは、本発明者らによつて初めて合成された新
規化合物であつて、医薬品などの中間体として有用であ
る。
たとえば、水酸基をテトラヒドロピラニル基など適当
な保護基で保護した後、エステル加水分解、酸化、脱保
護という反応経路により、式、 で示されるような化合物に導くことが可能である。ま
た、本発明の化合物は、不斉合成中間体としてきわめて
有用な化合物である。すなわち、プログスタングランデ
イン、アルカロイドなどの生理活性天然物の出発物質と
なり得る。
本発明の製造法は、つぎのような利点がある。
一段階の反応で非常に迅速に光学活性シス−エンド
−2−アシルオキシメチル−3−ヒドロキシメチルビシ
クロ〔2,2,2〕オクタ−5−エンを得ることができる。
実質上水分の存在しない条件で反応を行うことか
ら、副反応である加水分解がほとんど起こらない。
比較的低温で反応が進行し、特別の装置を必要とし
ない。
エステラーゼ(酵素)の回収再使用が容易に行え
る。
緩衝後、溶媒を必要としないため、基質濃度を高く
でき、大容量の反応容器を必要としない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 Organic Synthese s,Vol.63,p.10−17(1985) Journal of Americ an Chemical Societ y,Vol.107,No.8,p.2521 −2526(1985) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 67/03,69/753 C12P 7/62 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 もしくは (Rは炭素数1から15までのアルキル基を示す。)で表
    わされる光学活性シス−エンド−2−アシルオキシメチ
    ル−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−
    5−エンであることを特徴とする光学活性モノエステ
    ル。
  2. 【請求項2】式 で表わされるシス−エンド−ビシクロ〔2,2,2〕オクタ
    −5−エン−2,3−ジメタノールをエステーゼを用いて
    脂肪酸アルキルエステル、脂肪酸ビニルエステル、もし
    くはトリグリセリドとエステル交換することにより、一
    般式 もしくは (Rは炭素数1から15までのアルキル基を示す。)で表
    わされる光学活性シス−エンド−2−アシルオキシメチ
    ル−3−ヒドロキシメチルビシクロ〔2,2,2〕オクタ−
    5−エンを得ることを特徴とする光学活性モノエステル
    化合物の製造法。
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