JP3024299B2 - Optically active cyclopentene alcohols, production method thereof and use thereof - Google Patents

Optically active cyclopentene alcohols, production method thereof and use thereof

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は医薬、農薬、特にプロス
タグランディン中間体として有用な光学活性なシクロペ
ンテンアルコール類、その製造法及びその利用に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to optically active cyclopentene alcohols useful as pharmaceuticals and agricultural chemicals, particularly as prostaglandin intermediates, a process for producing the same, and uses thereof.

【0002】[0002]

【従来技術】式〔8〕 (式中、*印は不斉炭素を表す。)で示される光学活性
なラクトンはプロスタグランディン類の重要中間体であ
る。この光学活性なラクトン類の微生物または酵素によ
る製造法については、J. Chem. Soc., Chem. Commun.,
1976, 189 、J. Am. Chem. Soc., 99, 1625(1977)、J.
Chem. Soc., Chem. Commun., 1979, 908 等が知られて
いるが、いずれもその原料の合成が困難であったり、製
造における操作が煩雑である等、満足できるものではな
かった。
[Prior Art] Equation [8] (In the formula, an asterisk represents an asymmetric carbon.) The optically active lactone represented by is an important intermediate of prostaglandins. A method for producing the optically active lactones using microorganisms or enzymes is described in J. Chem. Soc., Chem. Commun.,
1976, 189, J. Am. Chem. Soc., 99, 1625 (1977), J.
Chem. Soc., Chem. Commun., 1979, 908, etc. are known, but none of them are satisfactory because the synthesis of the raw material is difficult or the operation in production is complicated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、光学活
性なラクトン類の製造法について種々検討を重ねた結
果、該化合物のキー中間体として重要な光学活性なシク
ロペンテンアルコール類を見出し、さらに光学活性なシ
クロペンテンアルコール類を用いて閉環反応を行うこと
により、光学活性なラクトンが容易に得られること、さ
らにまた、光学活性なシクロペンテンアルコール類を工
業的にも有利に製造する方法をも見出して本発明に至っ
た。
The present inventors have conducted various studies on a process for producing an optically active lactone, and as a result, have found an optically active cyclopentene alcohol which is important as a key intermediate of the compound. By performing a ring closing reaction using optically active cyclopentene alcohols, an optically active lactone can be easily obtained, and further, a method for industrially and advantageously producing optically active cyclopentene alcohols has been found. The present invention has been reached.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、一般式
〔1〕 (式中、R1 はアルキル基で置換されていてもよいアミ
ノ基を表し、*印は不斉炭素原子を表す。)で示される
光学活性なシクロペンテンアルコール類、該化合物の製
造法及び該化合物を触媒存在下反応させることを特徴と
する式〔8〕で示される光学活性なラクトンの製造法に
関するものである。以下、本発明を詳細に説明する。
That is, the present invention provides a compound represented by the general formula [1]: (Wherein, R 1 represents an amino group which may be substituted with an alkyl group, and * represents an asymmetric carbon atom), an optically active cyclopentene alcohol, a method for producing the compound and the compound Is reacted in the presence of a catalyst to produce an optically active lactone represented by the formula [8]. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0005】本発明化合物である光学活性なシクロペン
テンアルコール類〔1〕の置換基R 1 としては、例えば
アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピル
アミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプ
ロピルアミノ基、メチルエチルアミノ基、メチルプロピ
ルアミノ基、エチルプロピルアミノ基等を挙げることが
できる。
Optically active cyclopenes of the present invention
Substituent R of ten alcohols [1] 1For example,
Amino group, methylamino group, ethylamino group, propyl
Amino group, dimethylamino group, diethylamino group, dip
Ropylamino group, methylethylamino group, methylpropyl
And amino group, ethylpropylamino group and the like.
it can.

【0006】光学活性なシクロペンテンアルコール類
〔1〕は、一般式〔2〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表し、R2 はアルキル
基を表す。)で示されるシクロペンテンエステル類を、
該化合物の光学異性体のどちらか一方のみを選択的に加
水分解する能力を有するエステラーゼを作用させること
により製造することができる。
The optically active cyclopentene alcohols [1] have the general formula [2] (Wherein, R 1 represents the same meaning as described above, and R 2 represents an alkyl group.)
The compound can be produced by acting an esterase having the ability to selectively hydrolyze only one of the optical isomers of the compound.

【0007】本反応におけるシクロペンテンエステル類
の光学異性体の一方のみを選択的に加水分解する能力を
有するエステラーゼとはリパーゼを含む広義のエステラ
ーゼを意味する。中でもリパーゼが好ましい。本反応に
おいて、エステラーゼとしては動物、植物、微生物から
得られた酵素が用いられ、その使用形態としては、精製
酵素、粗酵素、酵素含有物、微生物培養液、培養物、菌
体、培養ロ液、またはそれらを処理したものなど種々の
形態で必要に応じて用いることができ、酵素と微生物を
組み合わせて用いることもできる。あるいはまた、樹脂
等に固定化した固定化酵素、固定化菌体としても用いる
ことができる。
The esterase having the ability to selectively hydrolyze only one of the optical isomers of cyclopentene esters in the present reaction means esterase in a broad sense including lipase. Among them, lipase is preferred. In this reaction, enzymes obtained from animals, plants, and microorganisms are used as the esterase, and the forms of use include purified enzymes, crude enzymes, enzyme-containing substances, microbial cultures, cultures, cells, and culture broths. Alternatively, they can be used in various forms, such as those obtained by treating them, as required, and a combination of an enzyme and a microorganism can also be used. Alternatively, it can also be used as an immobilized enzyme immobilized on a resin or the like, or an immobilized cell.

【0008】エステラーゼを生産する微生物としては、
シクロンテンエステル類の光学異性体の一方のみを選択
的に加水分解する能力を有するエステラーゼを生産する
微生物であればよく特に限定されるものではない。この
ような微生物の具体例としては、例えばエンテロバクタ
ー属、アルスロバクター属、ブレビバクテリウム属、シ
ュードモナス属、アルカリゲネス属、ミクロコッカス
属、クロモバクテリウム属、ミクロバクテリウム属、コ
リネバクテリウム属、バシルス属、ラクトバシルス属、
トリコデルマ属、キャンディダ属、サッカロミセス属、
ロドトルラ属、クリプトコッカス属、トルロプシス属、
ピヒア属、ペニシリウム属、アスペルギルス属、リゾプ
ス属、ムコール属、オーレオパシディウム属、アクチノ
ムコール属、ノカルディア属、ストレプトミセス属、ハ
ンゼヌラ属、アクロモバクター属に属する微生物が例示
される。
[0008] Microorganisms producing esterase include:
The microorganism is not particularly limited as long as it is a microorganism that produces an esterase having the ability to selectively hydrolyze only one of the optical isomers of cyclonthene esters. Specific examples of such microorganisms include, for example, Enterobacter, Arthrobacter, Brevibacterium, Pseudomonas, Alcaligenes, Micrococcus, Chromobacterium, Microbacterium, Corynebacterium, Bacillus, Lactobacillus,
Trichoderma, Candida, Saccharomyces,
Rhodotorula, Cryptococcus, Torulopsis,
Microorganisms belonging to the genera Pichia, Penicillium, Aspergillus, Rhizopus, Mucor, Aureopacidium, Actinomucor, Nocardia, Streptomyces, Hansenula, and Achromobacter are exemplified.

【0009】上記微生物の培養は、通常、常法に従って
行われ、例えば液体培養を行なうことにより培養液を得
ることができる。たとえば、滅菌した液体培地〔かび
類、酵母類用には麦芽エキス・酵母エキス培地(水1l
にペプトン5g、グルコース10g、麦芽エキス3g、
酵母エキス3gを溶解し、pH6.5とする)、細菌用
には加糖ブイヨン培地(水1lにグルコース10g、ペ
プトン5g、肉エキス5g、NaCl3gを溶解し、p
H7.2とする)〕に微生物を接種し、通常20〜40
℃で1〜3日間往復振盪培養をすることにより行なわ
れ、また必要に応じて固体培養を行なってもよい。
The cultivation of the above microorganisms is usually carried out according to a conventional method. For example, a culture solution can be obtained by liquid culture. For example, a sterilized liquid medium [malt extract / yeast extract medium (for 1 l of water) for molds and yeasts]
5 g of peptone, 10 g of glucose, 3 g of malt extract,
3 g of yeast extract is dissolved to adjust the pH to 6.5). For bacteria, a sweetened broth medium (10 g of glucose, 5 g of peptone, 5 g of meat extract, 3 g of NaCl is dissolved in 1 liter of water, and p
H7.2)), and inoculate with microorganisms, usually 20 to 40
The culture is performed by reciprocating shaking culture at 1 ° C. for 1 to 3 days, and solid culture may be performed if necessary.

【0010】また、これらの微生物起源のエステラーゼ
のなかには市販されているものがあり、容易に入手する
ことができる。市販エステラーゼの具体例としては、た
とえばシュードモナス属のリパーゼ〔リパーゼアマノ
P、リパーゼアマノPS(ともに天野製薬製)〕、アス
ペルギルス属のリパーゼ〔リパーゼアマノAP、リパー
ゼアマノA12(ともに天野製薬製)〕、ムコール属の
リパーゼ〔リパーゼアマノM−AP(天野製薬製)〕、
キャンディダ・シリンドラッセのリパーゼ〔リパーゼM
Y(名糖産業製)〕、アルカリゲネス属のリパーゼ〔リ
パーゼPL(名糖産業製)〕、アクロモバクター属のリ
パーゼ〔リパーゼAL(名糖産業製)〕、アルスロバク
ター属のリパーゼ〔リパーゼ合同BSL(合同酒精
製)〕、クロモバクテリウム属のリパーゼ(東洋醸造
製)、リゾプス・デレマーのリパーゼ(タリパーゼ(田
辺製薬製)〕、リゾプス属のリパーゼ〔リパーゼサイケ
ン(大阪細菌研究所)〕等が挙げられる。また、動物・
植物エステラーゼを用いることもでき、これらの具体的
なエステラーゼとしては、ステアプシン、パンクレアチ
ン、ブタ肝臓エステラーゼ、Wheat Germエステラーゼ等
を挙げることができる。
[0010] Some of these microbial esterases are commercially available and can be easily obtained. Specific examples of commercially available esterases include, for example, lipases of the genus Pseudomonas (Lipase Amano P and Lipase Amano PS (both manufactured by Amano Pharmaceutical)), lipases of the genus Aspergillus (Lipase Amano AP and Lipase Amano A12 (both manufactured by Amano Pharmaceutical)), mucor Lipase [Lipase Amano M-AP (manufactured by Amano Pharmaceutical)],
Lipase of Candida Sylindrasse [Lipase M
Y (manufactured by Meito Sangyo)], lipase of the genus Alcaligenes [lipase PL (manufactured by Meito Sangyo)], lipase of the genus Achromobacter [lipase AL (manufactured by Meito Sangyo)], lipase of the genus Arthrobacter [lipase joint BSL (Joint Sake Purification)], Lipase of the genus Chromobacterium (Toyo Brewery), Lipase of Rhizopus delemar (Talipase (manufactured by Tanabe Seiyaku)), Lipase of the genus Rhizopus [Lipase Saiken (Osaka Bacteria Research Institute)], etc. And animals,
Plant esterases can also be used, and specific examples of these esterases include stearpsin, pancreatin, pig liver esterase, and Wheat Germ esterase.

【0011】本反応は、シクペンテンエステル類〔2〕
と上記酵素もしくは微生物との混合物を、通常緩衝液中
で激しく攪拌することによって行われる。緩衝液として
は、通常用いられるリン酸ナトリウム、リン酸カリウム
のごとき無機酸塩の緩衝液、酢酸ナトリウム、クエン酸
ナトリウムの如き有機酸塩の緩衝液等が用いられ、その
pHは、好アルカリ性菌の培養液やアルカリ性エステラ
ーゼではpH8〜11、好アルカリ性でない微生物の培
養液や耐アルカリ性を有しないエステラーゼでは、pH
5〜8が好ましい。濃度は通常0.05〜2M、好まし
くは0.05〜0.5Mの範囲である。
This reaction is carried out using cyclopentene esters [2]
The mixture is usually stirred vigorously in a buffer solution. Examples of the buffer include a commonly used buffer of an inorganic acid salt such as sodium phosphate and potassium phosphate, and a buffer of an organic acid salt such as sodium acetate and sodium citrate. PH 8 to 11 for a culture solution or an alkaline esterase, and pH for a culture solution of a non-alkaliphilic microorganism or an esterase having no alkali resistance.
5 to 8 are preferred. The concentration is usually in the range of 0.05-2M, preferably 0.05-0.5M.

【0012】反応温度は通常10〜60℃であり、反応
時間は一般的には0.5〜70時間であるが、これに限
定されることはない。また、不斉加水分解の際、緩衝液
に加えてトルエン、クロロホルム、メチルイソブチルケ
トン、ジクロルメタン等の反応に不活性な有機溶媒を使
用することもできる。
The reaction temperature is usually 10 to 60 ° C., and the reaction time is generally 0.5 to 70 hours, but is not limited thereto. In addition, at the time of asymmetric hydrolysis, an organic solvent inert to the reaction, such as toluene, chloroform, methyl isobutyl ketone, or dichloromethane, can be used in addition to the buffer solution.

【0013】本反応により、シクロペンテンエステル類
〔2〕の光学異性体のいずれか一方のみが加水分解され
て、目的の一般式〔1〕で示される光学活性なシクロペ
ンテンアルコール類が生成し、一方、シクロペンテンエ
ステル類〔2〕のうちの他方の光学活性体である一般式
〔3〕 (式中、R1 及びR2 は前記と同じ意味を表し、#印は
*印とは逆の立体配置の不斉炭素を表す。)で示される
光学活性なシクロペンテンエステル類は加水分解残とし
てそのまま残存することになる。本反応終了後、反応液
をたとえばメチルイソブチルケトン、酢酸エチル、エチ
ルエーテル等の溶媒により抽出処理し、有機層から溶媒
を留去したのち濃縮残渣をカラムクロマトグラフィーで
処理する等の方法により、光学活性なシクロペンテンア
ルコール類〔1〕と光学活性なシクロペンテンエステル
類〔3〕を分離、精製することができる。
According to this reaction, only one of the optical isomers of the cyclopentene ester [2] is hydrolyzed to produce the desired optically active cyclopentene alcohol represented by the general formula [1]. General formula [3] which is the other optically active substance of cyclopentene esters [2] (In the formula, R 1 and R 2 have the same meanings as described above, and the symbol # represents an asymmetric carbon having a configuration opposite to that of the symbol *.) Optically active cyclopentene esters represented by It will remain as it is. After completion of the reaction, the reaction solution is extracted with a solvent such as methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, ethyl ether or the like, and the solvent is distilled off from the organic layer. Active cyclopentene alcohols [1] and optically active cyclopentene esters [3] can be separated and purified.

【0014】ここで得られた光学活性なシクロペンテン
エステル類〔3〕は必要に応じて更に加水分解し、先に
得た光学活性なシクロペンテンアルコール類〔1〕とは
対掌体の光学活性なシクロペンテンアルコール類とする
ことができる。
The optically active cyclopentene ester [3] obtained here is further hydrolyzed if necessary, and the optically active cyclopentene alcohol [1] obtained above is different from the enantiomerically active optically active cyclopentene ester [3]. It can be alcohols.

【0015】前記したシクロペンテンエステル類〔2〕
は、一般式〔4〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表す。)で示されるシ
クロペンテンアルコール類を、触媒存在下一般式〔5〕 R2 COOH 〔5〕 (式中、R2 は前記と同じ意味を表す。)で示されるカ
ルボン酸もしくはその誘導体と反応させることにより製
造することができる。
The above-mentioned cyclopentene esters [2]
Is represented by the general formula [4] (Wherein, R 1 has the same meaning as described above), and a cyclopentene alcohol represented by the general formula [5] R 2 COOH [5] (wherein, R 2 has the same meaning as described above) in the presence of a catalyst. ) Or a derivative thereof.

【0016】本反応において、カルボン酸もしくはその
誘導体としては、例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉
草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、これらの酸無水物ある
いは酸クロリドもしくは酸ブロミド等の酸ハライドを挙
げることができる。
In this reaction, examples of the carboxylic acid or a derivative thereof include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, hexanoic acid, heptanoic acid, acid anhydrides thereof, and acid halides such as acid chloride and acid bromide. Can be.

【0017】本反応は、溶媒の存在または非存在下に行
われ、溶媒を使用する場合、その溶媒としては例えば、
テトラヒドロフラン、エチルエーテル、アセトン、メチ
ルエチルケトン、トルエン、ベンゼン、クロルベンゼ
ン、ジクロルメタン、ジクロルエタン、クロロホルム、
四塩化炭素、ジメチルホルムアミド、ヘキサン等の脂肪
族もしくは芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、ハロゲ
ン化炭化水素、非プロトン性極性溶媒等の反応に不活性
な溶媒を挙げることができ、これらは単独または混合し
て使用される。その使用量については特に制限されな
い。
This reaction is carried out in the presence or absence of a solvent. When a solvent is used, the solvent may be, for example,
Tetrahydrofuran, ethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, benzene, chlorobenzene, dichloromethane, dichloroethane, chloroform,
Carbon tetrachloride, dimethylformamide, aliphatic or aromatic hydrocarbons such as hexane, ethers, ketones, halogenated hydrocarbons, solvents that are inert to the reaction such as an aprotic polar solvent can be mentioned, these alone or Used mixed. The amount used is not particularly limited.

【0018】本反応に用いるカルボン酸もしくはその誘
導体はシクロペンテンアルコール類〔4〕に対して1当
量以上必要であり、上限については特に制限されない
が、好ましくは1〜6当量であり、さらに好ましくは4
当量程度である。
The carboxylic acid or its derivative used in this reaction is required to be at least 1 equivalent to the cyclopentene alcohol [4], and the upper limit is not particularly limited, but is preferably 1 to 6 equivalents, more preferably 4 equivalents.
It is about equivalent.

【0019】触媒としては、例えばジメチルアミノピリ
ジン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ピ
リジン、ピコリン、イミダゾール、炭酸ナトリウム、ナ
トリウムメチラート、炭酸水素カリウム等の有機あるい
は無機塩基物質が挙げられる。また、トルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、硫酸等の酸類を触媒として用い
ることもできる。かかる触媒を使用するにあたり、例え
ばカルボン酸もしくはその誘導体として酸ハライドを用
いる場合には、触媒としてピリジン、トリエチルアミン
が特に好ましく使用される。触媒の使用量は、カルボン
酸もしくはその誘導体の種類と触媒の組み合わせ等によ
っても異なり、必ずしも特定できないが、例えば酸ハラ
イドを使用する場合には、当該酸ハライドに対して1当
量以上使用される。
Examples of the catalyst include organic or inorganic basic substances such as dimethylaminopyridine, triethylamine, tri-n-butylamine, pyridine, picoline, imidazole, sodium carbonate, sodium methylate and potassium hydrogen carbonate. Further, acids such as toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, and sulfuric acid can be used as the catalyst. In using such a catalyst, for example, when an acid halide is used as the carboxylic acid or a derivative thereof, pyridine and triethylamine are particularly preferably used as the catalyst. The amount of the catalyst used varies depending on the type of the carboxylic acid or its derivative, the combination of the catalyst, and the like, and is not necessarily specified. For example, when an acid halide is used, one equivalent or more of the acid halide is used.

【0020】反応温度は通常、−30℃〜100℃であ
り、好ましくは−20℃〜80℃である。反応終了後、
通常の分離手段、例えば抽出、分液、濃縮等の操作によ
り、シクロペンテンエステル類〔2〕を収率よく得るこ
とができ、これは必要によりカラムクロマトグラフィー
などで精製することができる。
The reaction temperature is usually -30 ° C to 100 ° C, preferably -20 ° C to 80 ° C. After the reaction,
Cyclopentene esters [2] can be obtained in good yield by ordinary separation means, for example, operations such as extraction, liquid separation, and concentration, and can be purified by column chromatography or the like, if necessary.

【0021】前記したシクロペンテンアルコール類
〔4〕は、式〔6〕 で示されるラクトンを、一般式〔7〕 HR1 〔7〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表す。)で示されるア
ミン類と反応させることにより製造することができる。
The above-mentioned cyclopentene alcohols [4] are represented by the formula [6] Can be produced by reacting a lactone represented by the general formula [7] HR 1 [7] (wherein R 1 has the same meaning as described above).

【0022】本反応に使用されるアミン類〔7〕として
は、例えばアンモニア、モノメチルアミン、ジメチルア
ミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピル
アミン等を挙げることができ、その水溶液が存在する場
合、水溶液として用いることもできる。アミン類〔7〕
の使用量はラクトン〔6〕に対して、通常1当量以上で
あり、好ましくは1.1〜50当量である。
The amines [7] used in this reaction include, for example, ammonia, monomethylamine, dimethylamine, monoethylamine, diethylamine, dipropylamine and the like. It can also be used. Amines [7]
Is usually 1 equivalent or more, preferably 1.1 to 50 equivalents, to lactone [6].

【0023】本反応においては、溶媒を使用することも
できる。かかる溶媒としては、例えば水や、アセトン、
テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、
アセトニトリル、ジメチルホルムアミド等のケトン、エ
ーテル、炭化水素、非プロトン性極性溶媒等を挙げるこ
とができ、これらは単独または混合して用いることがで
きる。
In this reaction, a solvent can be used. Such solvents include, for example, water, acetone,
Tetrahydrofuran, benzene, toluene, hexane,
Examples thereof include ketones such as acetonitrile and dimethylformamide, ethers, hydrocarbons, aprotic polar solvents and the like, and these can be used alone or as a mixture.

【0024】反応温度は、通常−70〜150℃で任意
であるが、好ましくは0〜150℃である。反応時間は
特に制限されない。反応終了後、通常の分離手段、例え
ばpH調整、抽出、分液、濃縮等により、シクロペンテ
ンアルコール類〔4〕が得られ、必要に応じてカラムク
ロマトグラフィー等により精製することもできる。
The reaction temperature is usually from -70 to 150 ° C, but is preferably from 0 to 150 ° C. The reaction time is not particularly limited. After completion of the reaction, cyclopentene alcohols [4] are obtained by usual separation means, for example, pH adjustment, extraction, liquid separation, concentration and the like, and can be purified by column chromatography or the like, if necessary.

【0025】前記したラクトン〔6〕は、市販のシス−
ビシクロ〔3.2.0〕ヘプト−2−エン−6−オンに
過酢酸等の過酸を作用させる、いわゆる通常のバイヤー
ビリガー反応により製造することができる。
The lactone [6] is commercially available cis-
It can be produced by a so-called ordinary Bayer-Villiger reaction in which a peracid such as peracetic acid acts on bicyclo [3.2.0] hept-2-en-6-one.

【0026】本発明化合物である光学活性なシクロペン
テンアルコール類〔1〕を、触媒存在下反応させること
により、式〔8〕で示される光学活性なラクトンを製造
することができる。
By reacting the optically active cyclopentene alcohol [1], which is the compound of the present invention, in the presence of a catalyst, an optically active lactone represented by the formula [8] can be produced.

【0027】本反応において、触媒としては通常、酸も
しくは塩基性触媒が用いられ、好ましくは酸触媒が用い
られる。酸触媒としては、例えば硫酸、過塩素酸等のプ
ロトン酸を挙げることができる。触媒の使用量は、光学
活性なシクロペンテンアルコール類〔1〕に対して、通
常0.1当量以上であり、好ましくは1〜10当量であ
る。
In the present reaction, an acid or basic catalyst is usually used as the catalyst, and an acid catalyst is preferably used. Examples of the acid catalyst include protic acids such as sulfuric acid and perchloric acid. The amount of the catalyst to be used is generally 0.1 equivalent or more, preferably 1 to 10 equivalent, relative to the optically active cyclopentene alcohol [1].

【0028】本反応においては、通常溶媒が使用され、
その溶媒としては、例えば水や、アセトン、テトラヒド
ロフラン、ベンゼン、トルエン、ジクロルメタン、ヘキ
サン、ヘプタン等のケトン、エーテル、炭化水素等の反
応に不活性な溶媒を挙げることができ、これらは単独ま
たは混合して用いられる。その使用量については特に制
限されない。反応温度は、通常−70〜150℃で任意
であるが、好ましくは−20〜100℃である。反応時
間については特に制限されない。
In this reaction, a solvent is usually used,
Examples of the solvent include water and solvents inert to the reaction of ketones such as acetone, tetrahydrofuran, benzene, toluene, dichloromethane, hexane, heptane, ethers, and hydrocarbons. Used. The amount used is not particularly limited. The reaction temperature is usually from −70 to 150 ° C., but is preferably from −20 to 100 ° C. The reaction time is not particularly limited.

【0029】反応終了後、通常の分離手段、例えば抽
出、分液、濃縮、蒸留等の操作により、光学活性なラク
トン〔8〕が収率良く得られ、これは必要により、カラ
ムクロマトグラフィー等を用いて精製することもでき
る。
After completion of the reaction, an optically active lactone [8] is obtained in a high yield by ordinary separation means such as extraction, liquid separation, concentration, and distillation. Can be used for purification.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明化合物である光学活性なシクロペ
ンテンアルコール類〔1〕は、医薬、農薬、特にプロス
タグランディン中間体として有用な光学活性なラクトン
〔8〕製造のための重要な中間体であり、光学活性なシ
クロペンテンアルコール類〔1〕を用いる本発明の方法
により、光学活性なラクトン〔8〕を効率的にしかも工
業的にも有利に製造することができる。
The optically active cyclopentene alcohols [1], which are the compounds of the present invention, are important intermediates for the production of optically active lactones [8] useful as pharmaceuticals, agricultural chemicals, and especially prostaglandin intermediates. Yes, the optically active lactone [8] can be produced efficiently and industrially advantageously by the method of the present invention using the optically active cyclopentene alcohol [1].

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明を実施例により、更に詳細に説
明するが、本発明は実施例に制限されるものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to the examples.

【0032】製造例1 市販のシス−ビシクロ〔3.2.0〕ヘプト−2−エン
−6−オン27.0g(0.22モル)を90%酢酸水
溶液160mlに溶かし、氷浴中で攪拌しながら35%
過酸化水素水(60.6ml)−90%酢酸水溶液(1
70ml)の混合溶液をゆっくり滴下し、一晩冷蔵庫で
放置した。反応液に水600ml及び重曹の粉末を加え
てpHをほぼ7に調整し、更に酢酸エチル−ヘキサン
(4:1)混合液200mlを加え、水層と有機層に分
離した。水層を酢酸エチル−ヘキサン(4:1)100
mlで3回抽出し、全ての有機層を混合し、飽和重曹水
50mlで洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒留去後、減圧蒸留(0.35torr,65〜70
℃)によってラクトン〔6〕19.75g(収率63.
7%)を得た。 スペクトルデータ IR(neat,cm-1):1770(C=O) 1 HNMR(60MHz,δ,CCl4 ):2.31-2.96
(4H, m), 3.26-3.70(1H,m), 4.90-5.23(1H, m), 5.42-
5.88(2H, m)
Production Example 1 27.0 g (0.22 mol) of commercially available cis-bicyclo [3.2.0] hept-2-en-6-one was dissolved in 160 ml of a 90% aqueous acetic acid solution and stirred in an ice bath. 35% while
Hydrogen peroxide solution (60.6 ml) -90% acetic acid aqueous solution (1
(70 ml) was dropped slowly and left in the refrigerator overnight. 600 ml of water and sodium bicarbonate powder were added to the reaction solution to adjust the pH to about 7, and 200 ml of a mixed solution of ethyl acetate-hexane (4: 1) was further added to separate an aqueous layer and an organic layer. The aqueous layer was washed with ethyl acetate-hexane (4: 1) 100
The mixture was extracted three times with water, all the organic layers were mixed, washed with 50 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and dried over anhydrous magnesium sulfate.
After distilling off the solvent, distillation under reduced pressure (0.35 torr, 65-70).
C.), 19.75 g of lactone [6] (yield: 63.
7%). Spectral data IR (neat, cm -1 ): 1770 (C = O) 1 H NMR (60 MHz, δ, CCl 4 ): 2.31-2.96
(4H, m), 3.26-3.70 (1H, m), 4.90-5.23 (1H, m), 5.42-
5.88 (2H, m)

【0033】実施例1 反応器に上記で得られたラクトン〔6〕1.056g
(8.516ミリモル)とTHF10mlを仕込み、攪
拌しながら40%ジメチルアミン水溶液20ml(15
9.6ミリモル)を加え、その後室温で4時間攪拌し
た。反応液に10%塩酸を加え、pHをほぼ2に調整
し、酢酸エチル30mlで8回抽出し、有機層を併せて
無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒留去し、更にカラ
ムクロマトグラフィー(メルクシリカゲル40g、展開
溶媒:酢酸エチル)によって精製し、2−(N,N−ジ
メチルカルバモイルメチル)−3−シクロペンテン−1
−オール〔4−1〕791mg(収率55%)を得た。 スペクトルデータ IR(cm-1,neat):3530(O−H),16
60(C=O) 1 HNMR(60MHz,δ,CCl4 ):2.20-2.63
(5H, m), 2.89(3H, s)3.01(3H, s), 3.33-3.65(1H, m),
4.23-4.66(1H, m), 5.26-5.80(2H, m)
Example 1 1.056 g of the lactone [6] obtained above was placed in a reactor.
(8.516 mmol) and 10 ml of THF were charged, and 20 ml of a 40% aqueous dimethylamine solution (15 ml) was stirred.
9.6 mmol) and then stirred at room temperature for 4 hours. 10% hydrochloric acid was added to the reaction mixture to adjust the pH to about 2, and the mixture was extracted eight times with 30 ml of ethyl acetate. The organic layers were combined, dried over anhydrous magnesium sulfate, evaporated, and further subjected to column chromatography (Merck silica gel). 40 g, developing solvent: ethyl acetate) to give 2- (N, N-dimethylcarbamoylmethyl) -3-cyclopentene-1
791 mg (yield 55%) of -ol [4-1] was obtained. Spectral data IR (cm -1 , neat): 3530 (OH), 16
60 (C = O) 1 H NMR (60 MHz, δ, CCl 4 ): 2.20-2.63
(5H, m), 2.89 (3H, s) 3.01 (3H, s), 3.33-3.65 (1H, m),
4.23-4.66 (1H, m), 5.26-5.80 (2H, m)

【0034】実施例2 反応器に上記で得られた化合物〔4−1〕700mg
(4.14ミリモル)を仕込み、塩化メチレン15ml
を加えて溶解し、ジメチルアミノピリジン1517mg
(12.44ミリモル)を加えた後、蒸留精製したアセ
チルクロリド0.58ml(8.28ミリモル)をゆっ
くり滴下し、その後室温で4時間攪拌した。反応液に水
3mlを加え、塩化メチレン3mlで5回抽出した。有
機層を併せて無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒留去
後、カラムクロマトグラフィー(メルクシリカゲル30
g、展開溶媒:酢酸エチル)によって精製し、2−
(N,N−ジメチルカルバモイルメチル)−3−シクロ
ペンテン−1−オールアセテート〔2−1〕706mg
(収率80.7%)を得た。 スペクトルデータ IR(cm-1,neat):1740(-CO-N),1650
(CH3-CO-) 1 HNMR(60MHz,δ,CCl4 ):1.96(3H,
s), 2.10-2.57(2H, m),2.58-2.86(3H, m), 5.27-5.56(1
H, m), 5.59-5.83(2H, m),
Example 2 700 mg of the compound [4-1] obtained above was placed in a reactor.
(4.14 mmol) and 15 ml of methylene chloride
Was added and dissolved, and 1517 mg of dimethylaminopyridine was added.
After adding (12.44 mmol), 0.58 ml (8.28 mmol) of acetyl chloride purified by distillation was slowly added dropwise, followed by stirring at room temperature for 4 hours. 3 ml of water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted five times with 3 ml of methylene chloride. The organic layers were combined, dried over anhydrous magnesium sulfate, and after the solvent was distilled off, column chromatography (Merck silica gel 30).
g, developing solvent: ethyl acetate).
706 mg of (N, N-dimethylcarbamoylmethyl) -3-cyclopenten-1-ol acetate [2-1]
(80.7% yield). Spectral data IR (cm -1 , neat): 1740 (-CO-N), 1650
(CH 3 —CO—) 1 H NMR (60 MHz, δ, CCl 4 ): 1.96 (3H,
s), 2.10-2.57 (2H, m), 2.58-2.86 (3H, m), 5.27-5.56 (1
H, m), 5.59-5.83 (2H, m),

【0035】実施例3 反応器に上記で得られた化合物〔2−1〕700mg
(3.32ミリモル)、リパーゼ(リパーゼアマノA1
2)700mg及び0.1Mリン酸緩衝液(pH7.
2)20mlを仕込み、35℃の恒温槽中で7時間攪拌
した。反応液を酢酸エチル10mlで10回抽出し、有
機層を併せて無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒留去
後、カラムクロマトグラフィー(メルクシリカゲル30
g、展開溶媒;n−ヘキサン:酢酸エチル=2:1〜)
によって分離精製し、(+)−2−(N,N−ジメチル
カルバモイルメチル)−3−シクロペンテン−1−オー
ル〔1−1〕253mg{収率45.2%、旋光度
〔α〕D =+5.70°(c=2.41,CHCl3 )、光学収率
26%ee}と(−)−2−(N,N−ジメチルカルバ
モイルメチル)−3−シクロペンテン−1−オールアセ
テート〔3−1〕176mg{収率25.1%、旋光度
〔α〕D =−44.2°(c=2.26, CHCl3 )、光学収率
77%ee}を得た。
Example 3 700 mg of the compound [2-1] obtained above was placed in a reactor.
(3.32 mmol), lipase (Lipase Amano A1)
2) 700 mg and 0.1 M phosphate buffer (pH 7.
2) 20 ml was charged and stirred for 7 hours in a thermostat at 35 ° C. The reaction solution was extracted 10 times with 10 ml of ethyl acetate, and the combined organic layers were dried over anhydrous magnesium sulfate. After distilling off the solvent, column chromatography (Merck silica gel 30) was performed.
g, developing solvent: n-hexane: ethyl acetate = 2: 1)
253 mg of (+)-2- (N, N-dimethylcarbamoylmethyl) -3-cyclopenten-1-ol [1-1] (yield 45.2%, optical rotation [α] D = + 5). 70 ° (c = 2.41, CHCl 3 ), optical yield 26% ee and 176 mg of (−)-2- (N, N-dimethylcarbamoylmethyl) -3-cyclopenten-1-ol acetate [3-1] {Yield 25.1%, optical rotation [α] D = -44.2 ° (c = 2.26, CHCl 3 ), optical yield 77% ee ”were obtained.

【0036】実施例4 反応器に上記で得られた化合物〔1−1〕50mg、水
1ml及びジクロルメタン3mlを仕込み、激しく攪拌
しながら60%過塩素酸0.1mlを加え、その後2時
間攪拌した。反応液を重曹水で中和した後、ジクロルメ
タン3mlで3回抽出し、有機層を併せて水洗した後、
濃縮して光学活性なラクトン〔8〕20mg{収率68
%、旋光度〔α〕D =+21°(CHCl3 )}を得た。
Example 4 A reactor was charged with 50 mg of the compound [1-1] obtained above, 1 ml of water and 3 ml of dichloromethane, and 0.1 ml of 60% perchloric acid was added with vigorous stirring, followed by stirring for 2 hours. . After neutralizing the reaction solution with aqueous sodium bicarbonate, the mixture was extracted three times with 3 ml of dichloromethane, and the combined organic layers were washed with water.
Concentrated to give 20 mg of optically active lactone [8] (yield 68)
%, Optical rotation [α] D = + 21 ° (CHCl 3 )}.

【0037】実施例5〜6 リパーゼの種類及び量、そして反応時間以外は実施例3
と同様の実験を行い、表1の結果を得た。 表1
Examples 5 to 6 Example 3 except for the type and amount of lipase and the reaction time
An experiment similar to the above was performed, and the results shown in Table 1 were obtained. Table 1

【0038】実施例7 実施例6で得られた化合物〔1−1〕を用いる以外は実
施例4と同様の実験を行い光学活性なラクトン〔8〕
{収率78%、旋光度〔α〕=+94°(c=1.4,メタノー
ル)}を得た。
Example 7 The same experiment as in Example 4 was carried out except that the compound [1-1] obtained in Example 6 was used, and an optically active lactone [8] was obtained.
{Yield 78%, optical rotation [α] = + 94 ° (c = 1.4, methanol)} was obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 235/30 C12P 41/00 CA(STN) REGISTRY(STN)────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 235/30 C12P 41/00 CA (STN) REGISTRY (STN)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一般式〔1〕 (式中、R1 はアルキル基で置換されていてもよいアミ
ノ基を表し、*印は不斉炭素原子を表す。)で示される
光学活性なシクロペンテンアルコール類。
1. The general formula [1] (Wherein, R 1 represents an amino group which may be substituted with an alkyl group, and * represents an asymmetric carbon atom).
【請求項2】一般式〔2〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表し、R2 はアルキル
基を表す。)で示されるシクロペンテンエステル類に、
該化合物の光学異性体の一方のみを選択的に加水分解す
る能力を有するエステラーゼを作用させることを特徴と
する一般式〔1〕で示される光学活性なシクロペンテン
アルコール類の製造法。
2. The general formula [2] (Wherein, R 1 represents the same meaning as described above, and R 2 represents an alkyl group.)
A process for producing an optically active cyclopentene alcohol represented by the general formula [1], wherein an esterase having an ability to selectively hydrolyze only one of the optical isomers of the compound is acted on.
【請求項3】一般式〔2〕で示されるシクロペンテンエ
ステル類が、一般式〔4〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表す。)で示されるシ
クロペンテンアルコール類を、触媒存在下一般式〔5〕 R2 COOH 〔5〕 (式中、R2 は前記と同じ意味を表す。)で示されるカ
ルボン酸もしくはその誘導体と反応させることにより得
られたものであることを特徴とする請求項2に記載の方
法。
3. The cyclopentene ester represented by the general formula [2] is converted to a compound represented by the general formula [4]: (Wherein, R 1 has the same meaning as described above), and a cyclopentene alcohol represented by the general formula [5] R 2 COOH [5] (wherein, R 2 has the same meaning as described above) in the presence of a catalyst. The method according to claim 2, which is obtained by reacting with a carboxylic acid represented by the formula (1) or a derivative thereof.
【請求項4】一般式〔4〕で示されるシクロペンテンア
ルコール類が、式〔6〕 で示されるラクトンを、一般式〔7〕 HR1 〔7〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表す。)で示されるア
ミン類と反応させることにより得られたものであること
を特徴とする請求項3に記載の方法。
4. The cyclopentene alcohol represented by the general formula [4] is a compound represented by the formula [6] Is obtained by reacting a lactone represented by the formula with an amine represented by the general formula [7] HR 1 [7] (wherein R 1 has the same meaning as described above). The method according to claim 3, wherein
【請求項5】一般式〔1〕で示される光学活性なシクロ
ペンテンアルコール類を、触媒存在下反応させることを
特徴とする式〔8〕 (式中、*印は前記と同じ意味を表す。)で示される光
学活性なラクトンの製造法。
5. A compound of the formula [8] characterized by reacting an optically active cyclopentene alcohol of the formula [1] in the presence of a catalyst. (Wherein, * represents the same meaning as described above).
【請求項6】一般式〔2〕 (式中、R1 及びR2 は前記と同じ意味を表す。)で示
されるシクロペンテンエステル類。
6. The general formula [2] (Wherein, R 1 and R 2 have the same meanings as described above).
【請求項7】一般式〔9〕 (式中、R1 、R2 及び*印は前記と同じ意味を表
す。)で示される光学活性なシクロペンテンエステル
類。
7. The general formula [9] (Wherein, R 1 , R 2 and * mark have the same meanings as described above).
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