JP2939646B2 - 4―置換―2―ヒドロキシブタン酸エステルおよび製造法 - Google Patents

4―置換―2―ヒドロキシブタン酸エステルおよび製造法

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    • C07C69/67Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of saturated acids
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は医薬品原料として有用な光学活性4−置換−
2−ヒドロキシブタン酸エステルおよびその製造法に関
するものである。
(従来の技術) 光学活性4−置換−2−ヒドロキシブタン酸エステル
は様々な医薬品の出発原料として有用であるが、従来は
効率の良い製造法がなく、ラセミ体の4−クロロ−2−
ヒドロキシブタン酸メチル、あるいは4−ブロモ−2−
ヒドロキシブタン酸メチル等が利用される程度であった
(欧開EP233728号など)。
(発明が解決しようとする課題) 近年医薬品については、ラセミ体を使用する場合、鏡
像体によって生理活性に違いが出ることがあるため、両
鏡像体についてそれぞれの活性を検討することが必要と
なってきている。また、一方の立体構造の化合物が特に
強力な生理活性を有する場合、望ましい立体構造の化合
物のみを構築することは、効率、安全の両面から考えて
も強く要望されるところである。
本発明者らは、医薬品の原料として大変有用となり得
る化合物である光学活性4−置換−2−ヒドロキシブタ
ン酸エステルを新規に開発し、さらにその効率良い製造
方法も見出し、本発明に至った。
(課題を解決するための手段) 即ち本発明は、式(I′): (但し、上式において、Rはアルキル基を示し、*は不
斉炭素を示す。)で表される光学活性4−置換−2−ヒ
ドロキシブタン酸エステルである。
また、本発明は、ラセミ体のα−ヒドロキシ−γ−ブ
チロラクトンをエステラーゼの存在下、脂肪酸ビニルま
たはトリグリセリドとエステル交換させて中間体の式
(II): (式中の*は不斉炭素を示す)で表される化合物を得、
これを開環とこれに続くエステル化反応に付すことを特
徴とする一般式(I): (但し、上式において、XはCl、BrまたはIを示し、R
はアルキル基を示し、*は不斉炭素を示す。)で表され
る光学活性4−置換−2−ヒドロキシブタン酸エステル
の製造方法である。
次に本発明について詳細に述べる。
本発明により製造される光学活性4−置換−2−ヒド
ロキシブタン酸エステルは、前記一般式(I)で示され
るが、具体的化合物名を挙げれば、R−4−クロロ−2
−ヒドロキシブタン酸メチル、R−4−クロロ−2−ヒ
ドロキシブタン酸エチル、R−4−クロロ−2−ヒドロ
キシブタン酸プロピル、R−4−クロロ−2−ヒドロキ
シブタン酸ブチル、R−4−クロロ−2−ヒドロキシブ
タン酸ペンチル、S−4−クロロ−2−ヒドロキシブタ
ン酸メチル、S−4−クロロ−2−ヒドロキシブタン酸
エチル、S−4−クロロ−2−ヒドロキシブタン酸プロ
ピル、S−4−クロロ−2−ヒドロキシブタン酸ブチ
ル、S−4−クロロ−2−ヒドロキシブタン酸ペンチ
ル、R−4−ブロモ−2−ヒドロキシブタン酸メチル、
R−4−ブロモ−2−ヒドロキシブタン酸エチル、R−
4−ブロモ−2−ヒドロキシブタン酸プロピル、R−4
−ブロモ−2−ヒドロキシブタン酸ブチル、R−4−ブ
ロモ−2−ヒドロキシブタン酸ペンチル、S−4−ブロ
モ−2−ヒドロキシブタン酸メチル、S−4−ブロモ−
2−ヒドロキシブタン酸エチル、S−4−ブロモ−2−
ヒドロキシブタン酸プロピル、S−4−ブロモ−2−ヒ
ドロキシブタン酸ブチル、S−4−ブロモ−2−ヒドロ
キシブタン酸ペンチル、R−4−ヨード−2−ヒドロキ
シブタン酸メチル、R−4−ヨード−2−ヒドロキシブ
タン酸エチル、R−4−ヨード−2−ヒドロキシブタン
酸プロピル、R−4−ヨード−2−ヒドロキシブタン酸
ブチル、R−4−ヨード−2−ヒドロキシブタン酸ペン
チル、S−4−ヨード−2−ヒドロキシブタン酸メチ
ル、S−4−ヨード−2−ヒドロキシブタン酸エチル、
S−4−ヨード−2−ヒドロキシブタン酸プロピル、S
−4−ヨード−2−ヒドロキシブタン酸ブチル、S−4
−ヨード−2−ヒドロキシブタン酸ペンチル、等であ
る。
本発明の光学活性4−置換−2−ヒドロキシブタン酸
エステルは、ラセミ体のα−ヒドロキシ−γ−ブチロラ
クトンを微生物が生産するエステラーゼ、あるいは動物
由来のエステラーゼを触媒として、酢酸エチル、脂肪酸
ビニル、あるいはトリグリセリド等とエステル交換する
ことにより光学分割して得られる前記式(II)で表され
る光学活性α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンを開
環、エステル化することにより得られる。
その原料となるラセミ体のα−ヒドロキシ−γ−ブチ
ロラクトンは、ゴールら(Organic Preparations and P
rocedures Int.,17,91(1985))の方法により、α−ブ
ロモ−γ−ブチロラクトンから容易に得ることができ
る。
エステル交換反応時の脂肪酸ビニルとしては、酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビ
ニル、ラウリン酸ビニル等が挙げられ、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、トリラウリン等が挙げられ、い
ずれも市販されており、容易に入手できる。
エステラーゼとしては、市販されているものとして次
表に示したものが挙げられる。
また、これらの他に、上記の反応を行う能力を有する
酵素を産生する微生物であれば、その種類を問わずに、
その微生物から得られる酵素を使用できる。かかる微生
物の例としては、シュウドモナス(Pseudomonas)属、
アルスロバクター(Arthrobacter)属、アクロモバクタ
ー(Acromobacter)属、アルカリゲネス(Alcaligene
s)属、アスペルギルス(Asperigillus)属、クロモバ
クテリウム(Chromobacterium)属、カンジダ(Candid
a)属、ムコール(Mucor)属、リゾプス(Rhizopus)属
などに属するものが挙げられる。
これらの中で特に好ましいのはシュウドモナス属由来
のものである。
エステル交換反応は、ラセミ体のα−ヒドロキシ−γ
−ブチロラクトンと酢酸エチル、脂肪酸ビニル、あるい
はトリグリセリドと混合し、エステラーゼと効率良く接
触させることにより行われる。このとき反応温度は室温
(10℃前後)ないし150℃が適当であり、特に好ましく
は、20ないし45℃である。反応時間は1ないし1000時間
である。α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンと酢酸エ
チル、脂肪酸ビニル、あるいはトリグリセリドとの割合
は1:0.5ないし、1:10(モル比)であり、好ましくは、
1:0.5である。
反応溶媒は必要であれば、n−ヘキサン、n−ヘプタ
ン、ベンゼン、トルエン、エーテル等、エステラーゼ活
性を阻害しないものであれば使用することができるが、
無溶媒でも構わない。
エステル交換反応後、エステラーゼは通常の濾過作業
により除去することができ、そのまま再使用することが
可能である。濾液は濃縮後減圧蒸留するか、カラムクロ
マトグラフィーにかけることなどにより、光学活性なα
−ヒドロキシ−γ−ブチロラクトンとα−アシルオキシ
−γ−ブチロラクトンにそれぞれ分離することができ
る。それぞれのラクトンは、光学純度が不十分な場合、
再度(アシル体はアシル基を加水分解した後)、エステ
ル交換反応を行うことにより、高い光学純度にすること
ができる。
得られた光学活性なα−ヒドロキシ−γ−ブチロラク
トンは、塩化水素飽和アルコール、あるいは臭化水素飽
和アルコールと反応させることにより、光学活性4−ク
ロロ−3−ヒドロキシブタン酸エステル、あるいは光学
活性4−ブロモ−3−ヒドロキシブタン酸エステルに導
くことができる。
また、塩化トリメチルシリルとヨウ化ナトリウムと反
応させるか、ヨウ化トリメチルシリルと反応させること
により、新規化合物の光学活性4−ヨード−2−ヒドロ
キシブタン酸エステルに導くことができる。
以上の操作により、R−体、S−体それぞれの光学活
性4−置換−2−ヒドロキシブタン酸エステルを得るこ
とができる。
(発明の効果) 本発明の光学活性4−置換−2−ヒドロキシブタン酸
エステルは、医薬品などの出発原料として極めて応用範
囲の広い有用な化合物になる。例えば生理活性物質とし
て有用なグアニン誘導体(米国特許US4495190号など)
の光学活性体を得ることができる。あるいはカルシウム
チャンネルブロッカー(特開昭61−87503号など)につ
いても、より活性発現が期待できる光学活性活性体を得
ることができる。
(実施例) 以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明は実施例によって制限されるものではない。
実施例1 (i)R−(+)−α−ヒドロキシ−γ−ブチロラクト
ンの製造 100mlフラスコにラセミ−α−ヒドロキシ−γ−ブチ
ロラクトン15.3g、酢酸ビニル6.5g、リパーゼPS(天野
製薬製)5gを入れ、室温で6時間撹拌した。リパーゼPS
を濾過後、濾液を濃縮し、約40gの液体を得た。これを
カラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=10
/1)にかけ、S−(−)−α−ヒドロキシ−γ−ブチロ
ラクトン5.2g(〔α〕−57.6゜(c1.22,CHCl3)、99
%ee)とR−(+)−α−アセチルオキシ−γ−ブチロ
ラクトン7.2g(〔α〕+32.6゜(c0.87,CHCl3)、70
%ee)にそれぞれ分離した。
R−(+)−α−アセチルオキシ−γ−ブチロラクト
ンを1,4−ジオキサン50mlとエタノール30mlの混合溶媒
に溶解し、炭酸カリウム3.8gを加え、室温で5時間撹拌
した。塩酸にて中和した後、析出した塩を除き、さらに
エタノールを留去後、減圧蒸留し、R−(+)−α−ヒ
ドロキシ−γ−ブチロラクトン6.1gを得た。
(ii)R−(+)−4−クロロ−2−ヒドロキシブタン
酸エチルの製造 90%eeのR−(+)−α−ヒドロキシ−γ−ブチロラ
クトン1.6gを200mlのエタノールに溶かし、300mlの三つ
口フラスコに入れた。これに塩化水素ガスを吹き込み、
飽和状態で一晩室温で撹拌した。窒素を吹き込むことに
より、塩化水素ガスを十分に追い出した後、エタノール
を留去し残分をエーテルで抽出した。エーテル相を重炭
酸ナトリウム、飽和食塩水の順で洗った。硫酸マグネシ
ウムで乾燥後、エーテルを留去し、減圧留去して目的の
R−(+)−4−クロロ−2−ヒドロキシブタン酸エチ
ル2.1gを得た。物性値は以下のとおりであった。
沸点 :112℃/17mmHg 比旋光度:〔α〕+6.1゜(c1.9,CHCl3) 実施例2 S−(−)−4−クロロ−2−ヒドロキシブタン酸エチ
ルの製造 90%eeのS−(−)−α−ヒドロキシ−γ−ブチロラ
クトン1.6gを200mlのエタノールに溶かし、300mlの三つ
口フラスコに入れた。これに塩化水素ガスを吹き込み、
飽和状態で一晩室温で撹拌した。窒素を吹き込むことに
より、塩化水素ガスを十分に追い出した後、エタノール
を留去し残分をエーテルで抽出した。エーテル層を重炭
酸ナトリウム、飽和食塩水の順で洗った。硫酸マグネシ
ウムで乾燥後、エーテルを留去し、減圧蒸留して目的の
S−(−)−4−クロロ−2−ヒドロキシブタン酸エチ
ル2.0gを得た。物性値は以下のとおりであった。
沸点 :101℃/13mmHg 比旋光度:〔α〕−6.7゜(c1.2,CHCl3) 実施例3 R−(+)−4−ヨード−2−ヒドロキシブタン酸エチ
ルの製造 70%eeのR−(+)−α−ヒドロキシ−γ−ブチロラ
クトン1.3gとヨウ化ナトリウム5.7gのアセトニトリル50
ml溶液に、塩化トリメチルシリルのアセトニトリル溶液
20mlをゆっくり加えた。14時間加熱還流した後、エタノ
ール10mlを滴下し、室温で10分間撹拌した。
アセトニトリルを留去後、残分にエーテルを加えた。
エーテル層を重炭酸ナトリウム、飽和食塩水の順で洗っ
た。硫酸マグネシウムで乾燥後、エーテルを留去し、目
的のR−(+)−4−ヨード−2−ヒドロキシブタン酸
エチル0.73gを得た。
比旋光度:〔α〕+4.0゜(c1.15,CHCl3
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 69/675,67/03 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式(I′): (但し、上式において、Rはアルキル基を示し、*は不
    斉炭素を示す。)で表される光学活性4−置換−2−ヒ
    ドロキシブタン酸エステル。
  2. 【請求項2】ラセミ体のα−ヒドロキシ−γ−ブチロラ
    クトンをエステラーゼの存在下、脂肪酸ビニルまたはト
    リグリセリドとエステル交換させて中間体の式(II): (式中の*は不斉炭素を示す)で表される化合物を得、
    これを開環とこれに続くエステル化反応に付すことを特
    徴とする一般式(I): (但し、上式において、XはCl、BrまたはIを示し、R
    はアルキル基を示し、*は不斉炭素を示す。)で表され
    る光学活性4−置換−2−ヒドロキシブタン酸エステル
    の製造方法。
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