JP2915193B2 - 新規なシクロブタン誘導体及びその製造法 - Google Patents

新規なシクロブタン誘導体及びその製造法

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JP2915193B2 JP3337930A JP33793091A JP2915193B2 JP 2915193 B2 JP2915193 B2 JP 2915193B2 JP 3337930 A JP3337930 A JP 3337930A JP 33793091 A JP33793091 A JP 33793091A JP 2915193 B2 JP2915193 B2 JP 2915193B2
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孝夫 伊沢
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規シクロブタン誘導体
及びその製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】抗ウィルス作用あるいは制癌作用を有す
る核酸関連物質として、下式(A)
【0003】
【化4】
【0004】で示される化合物が知られており、又この
化合物は医薬品として期待される化合物である。(特開
平2−6478、特開平3−95165)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記式
(A)で示される化合物の合成上重要な中間体として期
待される新規シクロブタン誘導体及びその製造法を提供
するものである。
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式(1)
【0006】
【化5】
【0007】〔式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立に水
素原子または水酸基の保護具を示し、Xは−NCOまた
は−COOR3 (R3 は水素原子またはC1 〜C4 の低
級アルキル基を示す。)で示されるオキシカルボニル基
を示す。〕で表わされる新規シクロブタン誘導体。及
び、 2) 一般式(2)
【0008】
【化6】
【0009】〔式中、R1 及びR2 は前記と同じ〕で表
わされる化合物に光を作用させることを特徴とする一般
式(1a)
【0010】
【化7】
【0011】〔式中、R1 、R2 、R3 は前記と同じ〕
で表される新規シクロブタン誘導体の製造法に関する。
【0012】一般式(1)(1a)及び(2)におい
て、水酸基の保護基としては、一般に保護具として使用
されるものならば特に制限はなく、エステル型保護基、
例えばアセチル基、ベンゾイル基等のアシル基、又はエ
ーテル型保護基、例えばはtert−ブチルジメチルシリル
基、tert−ブチルジフェニルシリル基等の置換シリル
基、メトキシメチル基等の(C1 〜C4 アルコキシ)C
1 〜C4 アルキル基、テトラヒドロピラニル基等の環状
アセタール基、又はベンジル基、4−メトキシベンジル
基、トリチル基等の置換又は無置換フェニル基で一つ以
上置換されたメチル基が挙げられる。一般式(1)、
(1a)において、低級アルキル基としては、メチル、
エチル、プロピル、tertブチル基等が挙げられる。
【0013】一般式(1)におけるXが−COOR3
ある一般式(1a)の化合物を得るには、一般式(2)
の化合物に光を作用させればよい。この光を作用させる
反応として、例えばwolff 転位反応があげられる。具体
的には、メタノール、エターノルやブタノールなどのア
ルコール、水あるいは、それらのアルコールや水とアセ
トン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、DMFあるい
はアセトニトリル等化学的あるいは光化学的に不活性な
溶媒との混合溶媒中で0℃〜80℃好ましくは20℃〜
40℃で波長300nm以上、好ましくは300〜58
0nmで200W以上好ましくは400W以上の出力を
有するランプを用いた光を1〜8時間、好ましくは2〜
5時間、一般式(2)の化合物に作用させればよい。な
お、この反応をアルコールの存在下におこなうとR3
アルキルである化合物が、又、酸もしくはアルカリ及び
水分の存在下におこなうとR3 がHの化合物が得られ
る。又、R3 がHの化合物は、R3 がアルキルの化合物
に水又はメタノール等のアルコールなどの溶媒中、水酸
化ナトリウム、水酸化カリウム、あるいは水酸化リチウ
ム等の水酸化物や炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等のア
ルカリ金属炭酸塩などを作用させて常法により加水分解
することによっても得ることができる。
【0014】一般式(1)で示される化合物のうち、一
方の異性体を得たい場合は、クロマトグラフィー等によ
って分離するか、又は下式の方法によって分離すればよ
い。
【0015】
【化8】
【0016】また、一般式(I)で示される化合物のう
ち、光学活性体を得たい場合は、ラセミ体として製造し
た一般式(I)で示される化合物でXが−COOHであ
るカルボン酸と光学活性なアミン等各種のアミンと混合
して得られるジアステレオマー塩から、各々のジアステ
レオマーをクロマトグラフィー法及び結晶化等で単離
し、各々のジアステレオマーを分解して光学活性なカル
ボン酸に導びくか、あるいは、光学活性な原料を使用す
ることによって光学活性体として製造すればよい。
【0017】一般式(1)におけるXが−NCOである
化合物は、上記方法で得られた一般式(1a)の化合物
(R3 =H)から、シュミット転位、ロフセン転位、ホ
フマン転位及びクルチウス転位などの転位反応により、
得ることができる。シュミット転位は硫酸あるいはポリ
リン酸等の溶媒中、アジ化ナトリウム等の試薬を式(1
a)の化合物に、この化合物に対し、1〜2当量30〜
60℃で5〜10時間作用させ、次いで得られた酸アジ
ドをベンゼン、トルエン等の不活性溶媒中で100〜1
20℃、1〜3時間加熱すればよい。ロフセン転位は、
例えば硫酸あるいはポリリン酸等の溶媒中、ビドロキシ
ルアミン1〜2当量を150〜170℃好ましくは16
0〜165℃で10〜30分間作用させればよい。この
場合、一般式(1)におけるXが−NCOである化合物
だけでなく、さらに加水分解された−NH2 である化合
物が得られる。ホフマン転位は、例えば一般式(1a)
の化合物(R3 =H)を通常の方法つまりシュウ酸クロ
リドあるいは塩化チオニル等を作用させて酸クロリドに
した後、アンモニアガスを反応させて、酸アミド誘導体
へと変換する。この酸アミド誘導体を水中、水酸化ナト
リウム4〜6当量及び臭素1〜1.2当量を反応させ
て、75〜80℃で10〜30分間加熱すればよい。こ
の場合、ロッセン転位の場合と同様一般式(1)におけ
るXが−NH2 である化合物も得られる。 クルチウス転位は、例えばアセトン、テトラヒドロフラ
ン等の溶媒中、クロロギ酸エステル及びトリエチルアミ
ン等の塩基を式(1)の化合物に夫々2〜3当量0〜1
0℃、30〜60分間作用させ、混合酸無水物を生成さ
せた後、その温度でアジ化ナトリウム3〜4当量を加
え、30〜60分間反応させる。次いで得られた酸アジ
ドをベンゼン、トルエン等不溶性溶媒中で100〜12
0℃、1〜3時間加熱すればよい。本発明の化合物の製
造経路を例示すると、次の通りである。
【0018】
【化9】
【化10】
【0019】上記製造経路において、原料である化合物
1は、公知の化合物である(『ジャーナル・オブ・アメ
リカン・ケミカル・ソサイエティ』107巻、3343
頁〜3345頁、1985年)。本発明化合物を原料と
して前記式(A)の化合を得るには、例えば式(1)に
おいてXがーNCOであるイソシアネートを水酸化ナト
リウム、水酸化リチウム又は含水ピリジン等のアルカリ
条件下、又は希塩酸、希硫酸又は含水酢酸等の酸性条件
下に分解してアミンとし、次いで、公知の方法によりア
ミン部分をグアニンにすればよい(特開平3−2154
86号、特開平3−240788号)。
【実施例】次に、実施例を挙げて、本発明化合物の製造
について具体的に説明する。
【0020】実施例1. 化合物2((3α、4β)−
3,4−bis(ヒドロキシメチル)−1−シクロペンチリ
デン)の合成 1000mlの4口フラスコにアルゴン雰囲気下、水素化
アルミニウムリチウム17.4g(0.458mol)を無
水THF200mlにけん濁し、5〜10℃を冷却した。
次いで、化合物1 67.5g(0.151mol)の無水
THF溶液200mlを滴下し、1時間反応させた。反応
終了時、エタノール(約200ml) 、水(約200ml)
を発泡しなくなるまで順次加えた後、生成した沈殿物を
セライト等を用いて濾過洗浄した。得られた濾液を20
0mlまで濃縮後、エーテル600mlを3回に分けて抽出
を行ない、エーテル層を1N−HCl、水、飽和NaH
CO3 水、食塩水の順に洗浄を行ない、硫酸ナトリウム
で乾燥後、濃縮して残渣53.0gを得た。精製はシリ
カゲルクロマトグラフィーによって行ない。(Si
2 :600g ヘキサン/酢酸エチル=1/1→1/
6)、化合物212.41gを得た(収率:57.6
%)。
【0021】IR (film) :3300、2920、16
55、1035、875(cm-1) 1 H-NMR(400MHZ, CDCl3)δ:1.97(2H、bs)
1.99(2H、m) 2.48(2H、m) 3.41(2H、m) 3.7
5(2H、m) 4.82(2H、bs) 3.3〜
3.8(2H(OH):bs)13 C-NMR(400MHZ,CDCl3) δ:36.4、48.0、6
6.1、105.9、148.9
【0022】実施例2. 化合物3((3α、4β)−
3,4−bis (ベンジルオキシメチル)−1−シクロペ
ンチリデン)の合成 1000ml4口フラスコに、アルゴン雰囲気下、水素化
ナトリウム(60%湿潤)12.7g(0.318mol)
を無水DMF100mlにけん濁し、室温下で攪拌しなが
ら、化合物2 11.61g(0.0814mol)の無水
DMF溶液100mlを滴下した。水素ガスの発泡が消え
た後、ベンジルブロマイド48.0gの無水DMF溶液
100mlを室温下に滴下し、さらに−中夜攪拌した。反
応終了後メタノール30ml及び水500mlを加えた後、
エーテル1000mlを4回に分けて抽出を行ない、有機
層を飽和食塩水で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥、減圧
下に濃縮を行ない、58gの残渣を得た。精製はシリカ
ゲルクロマトグラフィーによって行ない(SiO2 15
0g、ヘキサン/酢酸エチル=20/1)、化合物3
23.8gを得た(収率:90.7%)。
【0023】IR(film):2860、1660、150
0、1100、875、740、700、(cm-1) 1 H-NMR(400MHZ, CDCl3)δ:2.15(bs、2H)
2.16(m、2H) 2.53(m、2H) 3.35(m、2H) 3.51(m、2H) 4.49(s、4H) 4.82(m、2H) 7.25〜7.37(m、10H)
【0024】実施例3. 化合物4 ((3α、4β)
−3,4−bis(ベンジルオキシメチル)−1−シクロペ
ンタノン)の合成 500mlフラスコに化合物3 12.6g(0.039
mol)、THF65ml及び水100mlを加え室温下で激し
く攪拌した。次に四酸化オスミウムのtブタノール溶液
(OsO4 1.08/15ml) 6.3ml(1.64mmo
l) 及び過ヨウ素酸ナトリウム22.5g(0.105m
ol)を加え、6時間反応させた。反応終了後、酢酸エチ
ル200mlを加えた後、白色の沈殿物をセライトを用い
てろ過し、酢酸エチル200mlで十分に沈殿物を洗浄し
た。集めた有機層をZN−NaOH水溶液で洗浄、更に
水、飽和食塩水で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥、減圧
下に濃縮を行ない、残渣13.2gを得た。精製はシリ
カゲルカラムクロマトグラフィーによって行ない(Si
2 460g−ヘキサン/酢酸エチル=4/1)、化合
物4 18.6gを得た(収率 78.3%)。
【0025】IR(film):2850、1735、149
5、1450、1400、1362、1090、73
5、695(cm-1) 1 H-NMR(400MHZ, CDCl3)δ:2.16(2H、m) 2.44(2H、bs) 2.44(2H、m) 3.51(4H、m) 4.50(4H、s) 7.25〜7.35(10H、Complex)
【0026】実施例4. 化合物5 ((3α、4β)
−2−ジアゾ−3,4−ビス(ベンジルオキシメチル)
−1−シクロペンタノン)の合成 200ml2口フラスコにアルゴン雰囲気下、無水エタノ
ール10ml及び金属ナトリウム430mg(0.019mo
l)を加えて、溶解後減圧下に濃縮乾固した。得られた白
色粉末を無水THF100mlにけん濁し、氷冷下化合物
4 3.56g(0.011mol)の無水THF溶液40
mlを40分間かけて滴下し、滴下終了後更にギ酸エチル
2.1g(0.022mol)の無水THF溶液10mlを加
え、3時間攪拌した。反応終了後、反応液を水100ml
に注入し、酢酸エチル200mlで副生成物を抽出した。
水層を氷冷下にて1N−HCl水でゆっくりとpHが6
〜7になるまで中和した。遊離した油状物質をジエチル
エーテル300ml(3回に分けて)で抽出、飽和食塩水
で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥を行ない、さらに減圧
下に濃縮し、かっ色油状物3.72gを得た。得られた
油状物3.72gを無水塩化メチレン50mlに溶解し、
トリエチルアミン3.6ml(0.025mol)及びパラト
ルエンスルホン酸アジド2.38g(0.012mol)を
加え、室温下−中夜攪拌した。反応終了後、塩化メチレ
ン100mlに希釈し、水、食塩水の順に洗浄を行ない、
有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、更に減圧下に濃縮し
て油状残渣約6.5gを得た。精製はシリカゲルカラム
クロマトグラフィーによって行ない(SiO2 250
g、ヘキサン/酢酸エチル=3/1)、黄色の化合物5
3.07gを得た(収率 79.6%)。
【0027】IR(film):2860、2080、166
7、1450、1300、1097、735、700
(cm-1) 1 H-NMR(400MHZ, CDCl3)δ:2.23(dd,J=1
9.5、6.8、1H) 2.24(m、1H) 2.54(dd,J=19.5、10.8、1H) 3.44(m、2H) 3.51(m、2H) 3.80(m、1H) 4.51(s、2H) 4.53(s、2H) 7.2〜7.4(m、10H)
【0028】実施例5−(1) (1α(β)、2α、
3β)−2,3−ビス(ベンジルオキシメチル)−1−
シクロブチルカルボン酸メチル(化合物6a)の合成 (3α、4β)−2−ジアゾ−3,4−ビス(ベンジル
オキシメチル)−1−シクロペンタノン(化合物5)
6.0g(17.13mol)のメタノール溶液2000ml
を2000mlフラスコに入れ、十分に脱気しアルゴン置
換した後、高圧水銀ランプ(400W pyrex filter)
でバス温を30〜40℃に保ちながら、原料が消えるま
で光照射した。反応終了後、反応液を減圧下に濃縮し、
得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに
よって精製を行ない、(1α(β)、2α、3β)−
2,3−ビス(ベンジルオキシメチル)−1−シクロブ
チルカルボン酸メチル5.04g(14.22mmol) を
得た(収率 83.0%)。1α:1β=約1:1 IR ν(film) :2870、1730、1170、7
40、700
【0029】実施例5−2 (1α(β)、2α、3
β)−2,3−ビス(ベンジルオキシメチル−1−シク
ロブチルカルボン酸tert−ブチルの合成 (化合物6b) (3α、4β)−2−ジアゾ−3,4−ビス(ベンジル
オキシメチル)−1−シクロペンタノン(化合物5)
1.2g(3.41mmol) のtertBUOH 溶液500mlを
1000mlフラスコに入れ、十分に脱気にしアルゴン置
換した後、高圧水銀ランプ(400W Pyrex filter)
でバス温を30〜40℃に保ちながら、原料が消えるま
で光照射した。反応終了後、反応液を減圧下に濃縮し、
残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精
製を行ない、(1α(β)、2α、3β)−2,3−ビ
ス(ベンジルオキシメチル)−1−シクロブチルカルボ
ン酸tertブチル0.96g(2.42mmol) を得た (収
率 71.0%)。1α=1β:約1:1 IR(film) :2850、1720、1363、125
0、1210、1150、735、695(cm-1)
【0030】実施例6. (1α(β)、2α、3β)
−2,3−ビス(ベンジルオキシメチル)−1−シクロ
ブチルカルボン酸(化合物2)の合成 (1α(β)、2α、3β)−2,3−ビス(ベンジル
オキシメチル)−1−シクロブチルカルボン酸メチル
(化合物6a)5.00g(14.11mmol) のメタノ
ール溶液30mlを500mlフラスコに入れ、更に水酸化
カリウム9.3g(165.8mmol) のメタノール溶液
230mlを加え、室温下にて22時間、45℃で4時間
攪拌した。反応終了後、反応液を半量まで減圧下に濃縮
し、水300ml及びエーテル200mlを加え抽出した。
水層を希塩酸で中和後遊離したカルボン酸を酢酸エチル
200ml(×2回)で抽出、飽和食塩水で洗浄後、硫酸
ナトリウムで乾燥、減圧濃縮を行ない、化合物7 4.
81g(収率 100%)を得た。 IR(film) :2500〜3300、1702、145
0、740、700(cm-1)
【0031】実施例7. (1α(β)、2α−3β)
−2,3−ビス(ベンジルオキシメチル)−1−シクロ
ブチルイソシアナート(化合物8)の合成 100mlフラスコ(1α(β)、2α、3β)−2,3
−ビス(ベンジルオキシメチル)−1−シクロブチルカ
ルボン酸(化合物7)111.3mg(0.33mmol) 及
びアセトン4mlを加え、氷冷下、トリエチルアミン、3
9.7mg(0.39mmol) 及びクロロ炭酸、エチル4
6.1mg(0.43mmol) を加え、1時間攪拌後、アジ
化ナトリウム31.9mg(0.49mmol) の水溶液1.
5mlを滴下した。反応終了後冷水10mlで希釈し、ジエ
チルエーテル10mlで2回抽出した。エーテル層を飽和
食塩水で洗浄、硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮を行
ない、油状の酸アジド106.3mgを得た。得られた油
状物を精製することなく、無水トルエン7mlに溶解し、
80〜90℃の油浴上1時間加熱した。冷却後、減圧濃
縮を行ない、化合物8 106.9mg(0.33mol)
(収率:100%)を得た。 IR(film) :2860、2270、1100、74
0、700(cm-1)
【0032】実施例8. (1α(β)、2α、3β)
−2,3−ビス(ヒドロキシメチル)−1−シクロブチ
ルカルボン酸(化合物9) (1α(β)、2α、3部)−2,3−ビス(ベンジル
オキシメチル)−1−シクロブチルカルボン酸(化合物
7)4.8g(14.11mmol) を100mlを入れ、メ
タノール500ml及び10%パラジウム炭素0.9gを
加えた。次いで水素雰囲気下、常圧、室温で4時間激し
くかくはんした。反応終了後、触媒を濾過し、濾液を濃
縮乾固して、目的の化合物8 2.25g(15.05
mmol) を得た(収率 99.6%)。 IR(film) :3400、2950、1750、116
5、1040(cm-1)
【0033】実施例9. 化合物10a及び10bの合
成 (1α(β)、2α、3β)−2,3−ビス(ヒドロキ
シメチル)−1−シクロブチルカルボン酸(化合物9)
1.50g(9.37mmol) を100mlフラスコに入
れ、無水DMF28ml、パラトルエンスルホン酸190
mg及びモレキュラーシーブス・4A 2.0gを加え、
室温下2日間はげしくかくはんした。TLCで、化合物
(10b;ラクトン体)の生成を確認後、酢酸無水物
7.5ml(約80mmol) 及びピリジン12.8ml (約1
60mmol) を加え、更に4時間室温下にて攪拌した。反
応終了後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和(pH
=8〜9)後、酢酸エチル100mlで2回抽出した。有
機層は飽和食塩水で洗浄、硫酸ナトリウムの乾燥後減圧
濃縮を行ない、油状物1.7gを得た。精製はシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーによって行ない、化合物1
0b(ラクトン体)276.5mg(1.50mmol) を得
た(収率 32.1%)。
【0034】IR(film) :2960、1770、17
40、1250、(cm-1) 1 H-NMR(400MHZ, CDCl3)δ:2.08(3H、s) 2.29(1H、d、J=6.83Hz) 2.30(1H、d、J=6.35Hz) 2.70(1H、m) 2.99(1H、dd、J=6.35、13.2Hz) 3.07(1H、ddd、J=0.98、6.35、1
3.2Hz) 4.12(2H、m) 4.27(1H、dd、J=0.98、9.77Hz) 4.37(1H、dd、J=6.35、9.77Hz)
【0035】更に、水層部を氷冷下、6N−塩酸で中和
(pH=3〜4)し、遊離したカルボン酸を酢酸エチル
100mlで2回抽出し、水及び飽和食塩水で洗浄、硫酸
ナトリウムで乾燥後減圧下に濃縮し、粗残渣1.12g
を得た。精製はシリカゲルクロマトグラフィーによって
行ない、目的の化合物10a 1.06g(4.36mm
ol) を得た。(収率 93.1%)。
【0036】IR(film) :3200、2960、17
35、1712、1240(cm-1) 1 H-NMR(400MHZ, CDCl3)δ:2.00(1H、m) 2.07(3H、s) 2.08(3H、s) 2.28(1H、m) 2.40(1H、m) 2.68(1H、m) 2.90(1H、m) 4.0〜4.2(4H、Complex)
【0037】実施例10. (1β、2β、3α)−
2,3−ビス(アセトキシメチル)−1−シクロブチル
イソシアナートの合成(化合物11) (1β、2β、3α)−2,3−ビス(アセトキシメチ
ル)−1−シクロブチルカルボン酸(化合物10a)
0.62g(2.54mmol) 及びアセトン40mlを20
0mlフラスコに入れ、氷冷下攪拌しながら、トリエチル
アミン0.44ml(3.18mmol) 及びクロロ炭酸エチ
ル0.34ml(3.56mmol) を加え1時間反応させ
た。次いで、アジ化ナトリウム267mgの水溶液3.0
mlを加え、更に7時間反応させた。抽出は実施例7と同
様な方法によって行ない、酸アジド0.62gを得、精
製することなく無水トルエン10mlに溶解し、80℃で
30分間加熱後、濃縮乾固することによって目的の化合
物の0.58g(2.40mmol) を得た(収率 94.
7%)。
【0038】IR(film) :2965、2270、17
40、1240、(cm-1) 1 H-NMR(400MHZ, CDCl3)δ:1.77(1H、m) 2.07(1H、m) 2.08(3H、s) 2.09(3H、s) 2.42(2H、m) 3.69(1H、m) 4.04(1H、dd、J=6.35、11.23H
z) 4.10(1H、dd、J=5.37、11.23H
z) 4.12(2H、d、J=5.86Hz)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−240788(JP,A) 特開 平5−117244(JP,A) 米国特許3139395(US,A) Angew.Chem.,Int.E d.Engl.,8[3](1969), 208−209. Chemical Abstract s,68:86612. (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 69/757 C07C 67/475 C07C 265/10 BEILSTEIN(STN) CAOLD(STN) CAPLUS(STN) REGISTRY(STN) WPIDS(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式(1) 【化1】 〔式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立に水素原子または
    水酸基の保護基を示し、Xは−NCOまたは−COOR
    3 (R3 は水素原子またはC1 〜C4 の低級アルキル基
    を示す。)で示されるオキシカルボニル基を示す。〕で
    表わされる新規シクロブタン誘導体。
  2. 【請求項2】一般式(2) 【化2】 (式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立に水素原子または
    水酸基の保護基を示す。)で表わされる化合物に光を作
    用させることを特徴とする一般式(1a) 【化3】 〔式中R1 、R2 は前記と同じ、R3 は水素原子又はC
    1 〜C4 の低級アルキル基を示す〕で表される新規シク
    ロブタン誘導体の製造法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.,8[3](1969),208−209.
Chemical Abstracts,68:86612.

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