JP2973546B2 - 光学活性4−ベンゾイルオキシメチル−2−オキサゾリジノンおよびその製造法 - Google Patents

光学活性4−ベンゾイルオキシメチル−2−オキサゾリジノンおよびその製造法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば光学活性β−
ヒドロキシ−α−アミノアルコールなどの合成において
キラルな合成シントンとして有用な光学活性4−ベンゾ
イルオキシメチル−2−オキサゾリジノンおよびその製
造法に関する。
【0002】光学活性3−ベンジル−4−ヒドロキシメ
チル−2−オキサゾリジノンは、光学活性なアミノアル
コールの部分構造をもつアミノ酸やアミノ糖、スフィン
ゴ脂質などの生理活性物質の合成原料として有用である
と考えられるだけでなく、不斉合成反応におけるキラル
補助剤としても期待され、産業上利用価値の高い物質で
ある。
【0003】
【従来の技術および解決すべき課題】一般に、光学活性
な化合物を製造する際、操作が簡便で収率が良く、しか
も光学純度が高く保持されることが肝要である。このよ
うな要望に合致する製造法として、化学変換しやすいキ
ラル中間体を合成し、この化合物を経て目的物を製造す
るという手法がある。この方法で重要な点は、このキラ
ル中間体が操作の点で取り扱い易い上に、安価でかつ大
量に入手可能な物質であることである。たとえば光学活
性アミノアルコールはアミノ酸を出発原料として製造で
きることが知られている。アミノ酸はキラル原料の中で
も比較的安価であり有用であるが、天然のアミノ酸はL
形である。したがって、天然化合物の立体化学構造とは
逆の構造を持つ化合物を得ようとする場合には、上記の
ようにアミノ酸を出発原料とする方法は適用できない場
合がある。
【0004】一般に、所望する光学異性体を自在に製造
できることは、医薬品その他生物活性を有する有機化合
物を製造する上で極めて重要である。本発明は、このよ
うな点に鑑み、光学活性アミノアルコールを製造するの
に重要な新規中間体およびその製造法を提供することを
目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明による光学活性4
−ベンゾイルオキシメチル−2−オキサゾリジノンは、
一般式
【0006】
【化5】
【0007】(式中、Phは置換ないしは非置換フェニ
ル基、*は不斉炭素原子をそれぞれ意味する)で表わさ
れる物質である。
【0008】上記式中、Phで表されるフェニル基の代
表例は置換基を有しないフェニル基であるが、フェニル
基は低級アルキル基その他の置換基を有するものであっ
てもよい。
【0009】本発明による光学活性4−ベンゾイルオキ
シメチル−2−オキサゾリジノンは、光学活性グリシド
ールと置換ないしは非置換ベンゾイルイソシアネートと
を反応させて、 一般式
【0010】
【化6】
【0011】(式中、Phおよび*は前記と同じ意味で
ある)で表わされる光学活性エポキシ化合物を得、つい
でこの化合物を塩基性条件下で分子内反応させることに
より製造される。
【0012】したがって、本発明の製造法はつぎの反応
式で示される。
【0013】
【化7】
【0014】(式中、Phおよび*は前記と同じ意味で
ある) まず、上記光学活性エポキシ化合物の製造工程におい
て、光学活性グリシドールとしては、光学純度が極めて
高いものとして本出願人が先に出願した光学活性体を用
いることができる(特願平1−330367号および特
願平1−330368号明細書参照)。ベンゾイルイソ
シアネートはグリシドールに対して好ましくは1〜2当
量用い、さらに好ましくは1〜1.2当量用いる。
【0015】反応溶媒としては、無水の非プロトン性溶
媒、たとえば四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレ
ン、ジクロロメタンなどが適宜選択使用される。反応溶
媒は反応に関与しないものであれば上記のものに限定さ
れない。
【0016】反応条件については、反応温度が好ましく
は5〜40℃、特に好ましくは10〜25℃であり、反
応時間は好ましくは5〜50時間、さらに好ましくは1
0〜20時間である。
【0017】つぎに、光学活性エポキシ化合物の分子内
反応工程において、用いられる塩基としては炭酸リチウ
ム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの炭酸アルカリ
が好ましい。ただし塩基はこれらに限定されない。塩基
の添加量は光学活性エポキシ化合物に対して触媒量でよ
いが、反応時間その他を考慮すれば0.1〜0.5当量
用いるのが好ましい。
【0018】反応溶媒としては有機溶媒と水の混合溶媒
が好ましく、有機溶媒と水の好適な容量比率は水1に対
し有機溶媒0.2〜5である。混合溶媒に用いる有機溶
媒としては、非プロトン性溶媒、たとえば四塩化炭素、
クロロホルム、塩化メチレン、エチルエーテル、酢酸エ
チル、ジクロロメタンなどが好ましい。反応溶媒は反応
に関与しないものであれば上記のものに限定されない。
【0019】さらに、この分子内反応を速やかに進行さ
せるために相間移動触媒を加えることが好ましい。この
目的に合致する触媒としては、四級アンモニウム塩がよ
く用いられ、好適な四級アンモニウム塩の例としては、
ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルト
リエチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルア
ンモニウムブロリド、ベンジルトリエチルアンモニウム
ブロリドなどが挙げられる。この触媒は光学活性エポキ
シ化合物に対して通常は0.01〜1当量程度用いられ
る。
【0020】反応条件については、反応温度が好ましく
は5〜50℃、特に好ましくは10〜25℃であり、反
応時間は好ましくは0.5〜5時間、さらに好ましくは
1〜2時間である。
【0021】
【発明の効果】本発明により上述の如く新規光学活性4
−ベンゾイルオキシメチル−2−オキサゾリジノンが創
製されるので、これをキラルな合成シントンとして用い
ることにより、所望する光学異性体たとえば光学活性β
−ヒドロキシ−α−アミノアルコールを、簡便にかつ高
収率でしかも高光学純度で製造することができる。
【0022】
【実施例】つぎに、本発明による光学活性4−ベンゾイ
ルオキシメチル−2−オキサゾリジノンの合成例を示す
実施例、およびその高光学純度を確認する参考例を挙げ
る。
【0023】[実施例]a) R−(+)−グリシドールから(S)−1−
[(N−ベンゾイルカルバモイル)オキシ]−2,3−
エポキシプロパンの合成 光学純度98%(ee)以上のR−(+)−グリシドー
ル480mg(6.5mmol)を無水ジクロロメタンに溶解
させ、この溶液に氷冷下にベンゾイルイソシアネート
0.88ml(7.1mmol)を滴下し、得られた混合物を
室温で18時間攪拌した。その後、溶媒ジクロロメタン
を減圧下に留去し、残った固形物を直ちにシリカゲルの
カラムクロマトグラフィーに掛け、溶離溶媒ジエチルエ
ーテル・ヘキサン(=7:3〜4:1)による流出部分
を集め、溶媒を減圧下に留去して、(S)−1−[(N
−ベンゾイルカルバモイル)オキシ]−2,3−エポキ
シプロパンを1.3g(定量的)得た。
【0024】この化合物の物理特性はつぎのとおりであ
る: m.p. 94.0- 95.5 ℃ IR(CHCl3 ) 3688, 3620, 3436, 1786,1720, 1602,
1484, 1214,1182,1008, 928 cm-1 NMR(CDCl3 ) 2.71 (1H, dd, J=2.64 Hz, J'=4.
83 Hz ),2.88(1H,m), 3.18-3.36 (1H,m), 4.01(1H, d
d, J=2.85 Hz, J'=12.3 Hz),7.37-7.90(5H,m), 8.34(1
H, br.,s).b) (S)−1−[(N−ベンゾイルカルバモイル)
オキシ]−2,3−エポキシプロパンから(S)−
(+)−4−ベンゾイルオキシメチル−2−オキサゾリ
ジノンの合成 炭酸カリウム145mg(1.05mmol) とベンジルトリ
エチルアンモニウムクロライド240mg(1.05mmo
l)を水3mlに溶かし、この溶液にジクロロメタン3ml
を加え、得られた混合液を十分攪拌した。この混合液に
工程a)で得た(S)−1−[(N−ベンゾイルカルバ
モイル)オキシ]−2,3−エポキシプロパン500mg
(2.1mmol)を室温で少しずつ加え、その後反応液を
3時間攪拌した。
【0025】反応混合物をジクロロメタンで稀釈し、氷
冷下に1Nの塩酸で中和し、ジクロロメタンで抽出し
た。有機層を飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウ
ムで乾燥させ、減圧下に溶媒を留去してオキサゾリジノ
ンの粗結晶を得た。得られた粗結晶をジクロロメタン・
ジエチルエーテル・ヘキサンの混合溶媒から再結晶し、
(S)−(+)−4−ベンゾイルオキシメチル−2−オ
キサゾリジノン33mgを得た(収率86%)。
【0026】この結晶は、市販の光学活性充填剤(商品
名「キラルパック」;ダイセル社製)を用いた液体クロ
マトグラフィーより光学的に単一物であることを示し
た。
【0027】この化合物の物理特性はつぎのとおりであ
る: m.p. 112-113℃ IR(CHCl3 ) 3688, 3620, 3460, 1762, 1724, 160
4, 1522, 1410,1272, 1210, 1116, 1030, 930 cm-1 NMR(CDCl3 ) 4.1-4.7(5H,m), 6.40(1H,br.,s),
7.3-8.1(5H,m). [α]D 22 +29.6(c =1.09, CHCl3 ) 元素分析 測定値 C :59.73 , H :5.00, N :6.35 C 11 H11 O4 N としての計算値 C :59.72 , H :5.01, N :6.33 [参考例]実施例で得られた(S)−(+)−4−ベン
ゾイルオキシメチル−2−オキサゾリジノンの光学純度
を調べるために、つぎの実験を行なった。
【0028】a) (L)−N−t−ブトキシカルボニ
ル−O−ベンジルセリンメチルエステルから(R)−
(−)−4−ベンゾイルオキシメチル−2−オキサゾリ
ジノンの合成 J.Org.Chem.,52,2361(1987)記載のP.ガーナー(Garner)
と J.M. パーク(Park)の方法に従って、(L)−N−t
−ブトキシカルボニル−O−ベンジルセリンメチルエス
テル500mg(1.57mmol)のトルエン8ml溶液へ、
−78℃で水素化ジイソブチルアルミニウム0.42ml
(2.35mmol)を滴下し、−78℃で2時間攪拌し
た。反応混合物にメタノール1mlをゆっくり滴下した
後、氷冷した1N塩酸水溶液へ反応混合物を注ぎ、酢酸
エチルで抽出を行った。得られた有機層を集め、飽和食
塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減
圧下に留去してエステルの還元によって生じた対応する
アルデヒドを油状物として得た。
【0029】このアルデヒドを精製することなく直ちに
イソプロパノール10mlとテトラヒドロフラン10mlの
混合溶媒に溶かし、ここへ氷冷下に水素化ホウ素ナトリ
ウム190mg(5mmol) を少しずつ加えた。反応混合物
を氷冷下で30分間攪拌した後酢酸エチルで稀釈し、氷
冷した1N塩酸水溶液へ注いだ。この混合物を酢酸エチ
ルで抽出し、有機層を集め、飽和食塩水で洗浄、硫酸マ
グネシウムで乾燥させた後、溶媒を減圧下に留去して、
アルデヒドの還元によって生じた対応するアルコールを
得た。
【0030】このアルコールを精製することなくジメチ
ルホルムアミド5mlに溶かし、室温で60%油性水素化
ナトリウム77mg(1.92mmol)を少しずつ加え、1
時間攪拌を行った。反応混合物に氷冷下で塩化アンモニ
ウムの水溶液を加えた後、塩化メチレンで抽出を行い、
有機層を集め、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシ
ウムで乾燥させ、減圧下に溶媒を留去して4−ベンジル
オキシメチル−2−オキサゾリジノンの粗精製物を得
た。
【0031】この粗精製物を精製することなく乾燥塩化
メチレン15mlに溶かし、この溶液に氷冷下でオゾンを
通じた。薄層クロマトグラフィーで原料のベンジルエー
テルが消失したのを確認した後、ジメチルスルフィドを
加え、得られた混合物を氷冷下に1時間攪拌した。溶媒
を減圧下に留去して得られた粗結晶を塩化メチレン・ヘ
キサン混合溶媒から結晶化させ、(R)−(−)−4−
ベンゾイルオキシメチル−2−オキサゾリジノン324
mgを得た(収率は4段階で84%)。
【0032】 [α]D 22 −28.1°(c =1.03,CHCl3 b) 比旋光度の測定 実施例で得られた(S)−(+)−4−ベンゾイルオキ
シメチル−2−オキサゾリジノンの比旋光度[α]
D と、上記a)の手法により得られた(R)−(−)−
4−ベンゾイルオキシメチル−2−オキサゾリジノンの
比旋光度[α]D とをそれぞれ測定し、得られた値の絶
対値を比較した。
【0033】前者の比旋光度は[α]D 22 +29.6
°(C=1.09、CHCl3 ) 後者の比旋光度は[α]D 22 −28.1°(C=1.
03、CHCl3 ) であり、これらの絶対値は互いに近似していることか
ら、本方法によって製造される光学活性4−ベンゾイル
オキシ−2−オキサゾリジノンは光学的に極めて高純度
のものであることが確認された。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中、Phは置換ないしは非置換フェニル基、*は不
    斉炭素原子をそれぞれ意味する)で表わされる光学活性
    4−ベンゾイルオキシメチル−2−オキサゾリジノン。
  2. 【請求項2】 一般式 【化2】 (式中、Phは置換ないしは非置換フェニル基、*は不
    斉炭素原子をそれぞれ意味する)で表わされる光学活性
    エポキシ化合物を塩基性条件下で分子内反応させること
    を特徴とする請求項1記載の光学活性4−ベンゾイルオ
    キシメチル−2−オキサゾリジノンの製造法。
  3. 【請求項3】 光学活性グリシドールと置換ないしは非
    置換ベンゾイルイソシアネートとを反応させて、 一般式 【化3】 (式中、Phは置換ないしは非置換フェニル基、*は不
    斉炭素原子をそれぞれ意味する)で表わされる光学活性
    エポキシ化合物を得、ついで該光学活性エポキシ化合物
    を塩基性条件下で分子内反応させることを特徴とする請
    求項1記載の光学活性4−ベンゾイルオキシメチル−2
    −オキサゾリジノンの製造法。
  4. 【請求項4】 一般式 【化4】 (式中、Phは置換ないしは非置換フェニル基、*は不
    斉炭素原子をそれぞれ意味する)で表わされる光学活性
    エポキシ化合物。
  5. 【請求項5】 光学活性グリシドールと置換ないしは非
    置換ベンゾイルイソシアネートとを反応させることを特
    徴とする請求項4記載の光学活性エポキシ化合物の製造
    法。
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