JP3778927B2 - ビスノルアルコールのビスノルアルデヒドへの転換 - Google Patents
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Description
発明の背景
1.発明の分野
本発明はビスノルアルコール(I)のプロゲステロンの合成における公知中間体であるビスノルアルデヒド(II)への転換方法に関する。
2.関連する技術の記載
ビスノルアルコール(I)のビスノルアルデヒド(II)への酸化はよく知られた方法である。
4−ヒドロキシ−TEMPO(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル)は公知である、シンセシス(Synthesis)、190−202および401−414(1971)参照。
ジャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー(J. Org. Chem.)、52、2559(1987)には、臭化カリウムおよび、炭酸水素ナトリウムでpH8.5に緩衝化した0.35M次亜塩素酸ナトリウムを用いたTEMPOおよび4−メトキシ−TEMPO触媒の第一級アルコールおよび第二級アルコールのアルデヒドおよびケトンのそれぞれへの二相酸化が開示されている。
ジャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー(J. Org. Chem.)、56、6110(1991)には、第一級および第二級アルコールのそれぞれアルデヒドおよびケトンへの選択的酸化のための、TEMPOまたは4−アセチルアミノ−TEMPOの有機スルホン酸による処理によって生じたオキシアンモニウム塩の化学量論的量の使用が開示されている。
ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイアティ(J. Am. Chem. Soc.)、106、3374(1984)には、酸素および銅(II)塩のそれぞれによる、第一級または第二級アルコールのアルデヒドまたはケトンへの酸化を触媒するTEMPOまたは4−ヒドロキシ−TEMPOの使用が開示されている。
米国特許第5,136,102号には、硝酸および酸素による第二級アルコールのケトンへの酸化を触媒するためのTEMPOまたは4−置換のTEMPO誘導体および臭素含有塩の使用が開示されている。
米国特許第5,155,278号には、硝酸および酸素による第一級アルコールのアルデヒドへの酸化を触媒するTEMPOまたは4−置換のTEMPO誘導体の使用が開示されている。
米国特許第5,155,279号には、硝酸で、酸素の存在なしに、第一級アルコールのアルデヒドへの選択的酸化を触媒するTEMPOまたは4−置換のTEMPO誘導体の使用が開示されている。
米国特許第5,155,280号には、酸素で、硝酸の存在なしに、第一級アルコールのアルデヒドへの選択的酸化を触媒するTEMPOまたは4−置換のTEMPO誘導体およびアルカリ金属ニトロソジスルホナート塩の使用が開示されている。
日本国特許J5 6152498には、ジメチルスルフィドおよびN−クロロスクシンイミドまたは塩素を用いた、ビスノルアルコールのビスノルアルデヒドへの酸化が開示されている。
発明の概要
(1)
(a)ビスノルアルコール(I):
(b)約−10°ないし約−15°の範囲の温度における、約8.5ないし約10.5のpH範囲での触媒量の4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルの混合物を形成し、
(2)工程(1)の混合物を、次亜塩素酸の化学量論的量と接触させることを特徴とする:
ビスノルアルデヒド(II):
の製造方法を開示する。
発明の詳細な説明
ビスノルアルデヒド(II)はプロゲステロンおよびヒドロコルチゾンの合成において中間体として有用であることが公知である、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイアティ(J. Am. Chem. Soc.)、74、5933(1952)参照。
本発明は、(1)ビスノルアルコール(I)および(b)約−10°ないし約15°の範囲の温度における、約8.5ないし約10.5のpH範囲での触媒量の4−ヒドロキシ−TEMPOの混合物を形成し、
(2)工程(1)の混合物を、次亜塩素酸の化学量論的量と接触させることによって行う。臭素存在下、好ましくは触媒量の臭素存在下で反応を行うことが好ましい。反応混合物は次亜塩素酸の添加に先立ちどの時点においても冷却することが出来る。
4−ヒドロキシ−TEMPOの実施可能な量は約0.025moleパーセントないし約15moleパーセントであり;4−ヒドロキシ−TEMPOの量は、約0.025moleパーセントないし約2.5moleパーセントであることが好ましい。臭素の実施可能な量は約5moleパーセントないし約25moleパーセントであり;臭素の量は約10moleパーセントないし約15moleパーセントであることが好ましい。pHは好ましくは炭酸水素塩の使用によって制御される。炭酸水素塩の実施可能な量は約5moleパーセントないし約30moleパーセントであり;炭酸水素塩の量は約10moleパーセントないし約20moleパーセントであることが好ましい。臭素または炭酸水素塩のカチオンはそれが可溶である限り重要ではなく;好ましいカチオンはナトリウム、カリウムおよびリチウムであり、より好ましくはナトリウムまたはカリウムである。実施可能な溶媒はジクロロエタン、トルエン、酢酸エチル、メチルtert−ブチルエーテル、ジクロロメタン、o−ジクロロベンゼン、クロロベンゼンおよびクロロホルムである;溶媒が塩化メチレンであることが好ましい。実施可能な溶媒は有機の水に混和しない溶媒であるが、少量の水は実施可能であり、当業者に公知であるように好ましくさえある。加えて、次亜塩素酸は水性混合物として添加する。反応温度は約−5℃ないし約5℃の範囲であることが好ましい。次亜塩素酸は約1時間ないし約6時間の時間で添加するのが好ましい。次亜塩素酸は約95moleパーセントないし約120moleパーセントであることが好ましい。工程(2)に従い、反応混合物を冷却することが好ましい。実施可能な冷却剤は亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、硫化ジメチル、トリメチルリン酸およびトリエチルリン酸であり;冷却剤はチオ硫酸ナトリウムまたはチオ硫酸カリウムであることが好ましい。
本発明の方法は、当業者に公知であるように、バッチ様式でも連続様式でも行うことが出来る。
反応混合物は当業者によく知られた方法によって仕上げ処理される。
ビスノルアルデヒド(II)は公知の方法によってプロゲステロンに変換される、ジェイ・シー・エス・ケム・コム(J. C. S. Chem. Comm.)、314(1969)およびテトラヘドロン・レターズ(Tet. Lett.)、985(1969)参照。
定義および約束
以下の定義と説明は明細書および請求の範囲の両方を含むこの全明細書を通して使用される用語に対するものである。
定義
全ての温度は摂氏で表される。
4−ヒドロキシ−TEMPOは4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルを意味する。
TEMPOは2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルを意味する。
実施例
これ以上の推敲なしに、当業者が、以下の明細書の記述を用いて、本発明を十分な広がりをもって実行できることが信じられる。以下の詳細な実施例は、種々の化合物の調製法および/または本発明の様々なプロセスの実施法を記述し、単に実例になると解釈されるべきで、決して以下の開示の制限であると解されるべきではない。当業者は本手順から反応物についても反応条件および技術についても迅速に適当な変法を理解するであろう。
実施例1 4−ヒドロキシ−TEMPOでの1°におけるビスノルアルコール(I)からのビスノルアルデヒド(II)
ビスノルアルコール(I,4g)、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(4−ヒドロキシ−TEMPO,10mg)、臭化カリウム(133mg)、炭酸水素ナトリウム(133mg)、ジクロロメタン(14ml)および水(2.2ml)を1°にまで冷却する。この温度を維持しながら、水性次亜塩素酸ナトリウム(14%,6.3ml)を5時間にわたり添加する。反応が完結し、水性チオ硫酸ナトリウムを添加し、二相が分離し、ビスノルアルデヒド生成物を、ヘプタンでジクロロメタンを置換することにより結晶化し、標題の化合物を得る、融点=153−154°;NMR(CDCl3)9.56,5.73,2.2−2.5,1.2−2.1,1.20,1.10,0.79δ;[α]D 22=+83.4°(塩化メチレン,c=1)。
実施例2 4−ヒドロキシ−TEMPOでの10°におけるビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
実施例1の一般的方法に従い問題とならない変形を行って、10°にて実施例1の方法を繰り返し、標題の化合物を得る。
実施例3 4−ヒドロキシ−TEMPOでの−10°におけるビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
実施例1の一般的方法に従い問題とならない変形を行って、−10°にて実施例1の方法を繰り返し、標題の化合物を得る。
実施例4 4−ヒドロキシ−TEMPOでの1°におけるビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
実施例1の一般的方法に従い問題とならない変形を行って、500mgの4−ヒドロキシ−TEMPOを用いて実施例1の方法を繰り返し、標題の化合物を得る。
実施例5 4−ヒドロキシ−TEMPOでの1°におけるビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
実施例1の一般的方法に従い問題とならない変形を行って、5mgの4−ヒドロキシ−TEMPOを用いて実施例1の方法を繰り返し、標題の化合物を得る。
実施例6 4−オキソ−TEMPOでのビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
ビスノルアルコール(I,6.6g)、4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(18mg)、ジクロロメタン(30ml)、炭酸水素ナトリウム(180mg)、臭化カリウム(238mg)および水(5ml)の混合物を1°にまで冷却する。次いで水性次亜塩素酸ナトリウム(14.6%,11.4ml)を該混合物に15分間にわたり添加する。反応によりビスノルアルデヒドに対し58%の選択性をもってビスノルアルコールの7%の転換のみで、標題の化合物を得る。
1.発明の分野
本発明はビスノルアルコール(I)のプロゲステロンの合成における公知中間体であるビスノルアルデヒド(II)への転換方法に関する。
2.関連する技術の記載
ビスノルアルコール(I)のビスノルアルデヒド(II)への酸化はよく知られた方法である。
4−ヒドロキシ−TEMPO(4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル)は公知である、シンセシス(Synthesis)、190−202および401−414(1971)参照。
ジャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー(J. Org. Chem.)、52、2559(1987)には、臭化カリウムおよび、炭酸水素ナトリウムでpH8.5に緩衝化した0.35M次亜塩素酸ナトリウムを用いたTEMPOおよび4−メトキシ−TEMPO触媒の第一級アルコールおよび第二級アルコールのアルデヒドおよびケトンのそれぞれへの二相酸化が開示されている。
ジャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー(J. Org. Chem.)、56、6110(1991)には、第一級および第二級アルコールのそれぞれアルデヒドおよびケトンへの選択的酸化のための、TEMPOまたは4−アセチルアミノ−TEMPOの有機スルホン酸による処理によって生じたオキシアンモニウム塩の化学量論的量の使用が開示されている。
ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイアティ(J. Am. Chem. Soc.)、106、3374(1984)には、酸素および銅(II)塩のそれぞれによる、第一級または第二級アルコールのアルデヒドまたはケトンへの酸化を触媒するTEMPOまたは4−ヒドロキシ−TEMPOの使用が開示されている。
米国特許第5,136,102号には、硝酸および酸素による第二級アルコールのケトンへの酸化を触媒するためのTEMPOまたは4−置換のTEMPO誘導体および臭素含有塩の使用が開示されている。
米国特許第5,155,278号には、硝酸および酸素による第一級アルコールのアルデヒドへの酸化を触媒するTEMPOまたは4−置換のTEMPO誘導体の使用が開示されている。
米国特許第5,155,279号には、硝酸で、酸素の存在なしに、第一級アルコールのアルデヒドへの選択的酸化を触媒するTEMPOまたは4−置換のTEMPO誘導体の使用が開示されている。
米国特許第5,155,280号には、酸素で、硝酸の存在なしに、第一級アルコールのアルデヒドへの選択的酸化を触媒するTEMPOまたは4−置換のTEMPO誘導体およびアルカリ金属ニトロソジスルホナート塩の使用が開示されている。
日本国特許J5 6152498には、ジメチルスルフィドおよびN−クロロスクシンイミドまたは塩素を用いた、ビスノルアルコールのビスノルアルデヒドへの酸化が開示されている。
発明の概要
(1)
(a)ビスノルアルコール(I):
(b)約−10°ないし約−15°の範囲の温度における、約8.5ないし約10.5のpH範囲での触媒量の4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルの混合物を形成し、
(2)工程(1)の混合物を、次亜塩素酸の化学量論的量と接触させることを特徴とする:
ビスノルアルデヒド(II):
の製造方法を開示する。
発明の詳細な説明
ビスノルアルデヒド(II)はプロゲステロンおよびヒドロコルチゾンの合成において中間体として有用であることが公知である、ジャーナル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサイアティ(J. Am. Chem. Soc.)、74、5933(1952)参照。
本発明は、(1)ビスノルアルコール(I)および(b)約−10°ないし約15°の範囲の温度における、約8.5ないし約10.5のpH範囲での触媒量の4−ヒドロキシ−TEMPOの混合物を形成し、
(2)工程(1)の混合物を、次亜塩素酸の化学量論的量と接触させることによって行う。臭素存在下、好ましくは触媒量の臭素存在下で反応を行うことが好ましい。反応混合物は次亜塩素酸の添加に先立ちどの時点においても冷却することが出来る。
4−ヒドロキシ−TEMPOの実施可能な量は約0.025moleパーセントないし約15moleパーセントであり;4−ヒドロキシ−TEMPOの量は、約0.025moleパーセントないし約2.5moleパーセントであることが好ましい。臭素の実施可能な量は約5moleパーセントないし約25moleパーセントであり;臭素の量は約10moleパーセントないし約15moleパーセントであることが好ましい。pHは好ましくは炭酸水素塩の使用によって制御される。炭酸水素塩の実施可能な量は約5moleパーセントないし約30moleパーセントであり;炭酸水素塩の量は約10moleパーセントないし約20moleパーセントであることが好ましい。臭素または炭酸水素塩のカチオンはそれが可溶である限り重要ではなく;好ましいカチオンはナトリウム、カリウムおよびリチウムであり、より好ましくはナトリウムまたはカリウムである。実施可能な溶媒はジクロロエタン、トルエン、酢酸エチル、メチルtert−ブチルエーテル、ジクロロメタン、o−ジクロロベンゼン、クロロベンゼンおよびクロロホルムである;溶媒が塩化メチレンであることが好ましい。実施可能な溶媒は有機の水に混和しない溶媒であるが、少量の水は実施可能であり、当業者に公知であるように好ましくさえある。加えて、次亜塩素酸は水性混合物として添加する。反応温度は約−5℃ないし約5℃の範囲であることが好ましい。次亜塩素酸は約1時間ないし約6時間の時間で添加するのが好ましい。次亜塩素酸は約95moleパーセントないし約120moleパーセントであることが好ましい。工程(2)に従い、反応混合物を冷却することが好ましい。実施可能な冷却剤は亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、硫化ジメチル、トリメチルリン酸およびトリエチルリン酸であり;冷却剤はチオ硫酸ナトリウムまたはチオ硫酸カリウムであることが好ましい。
本発明の方法は、当業者に公知であるように、バッチ様式でも連続様式でも行うことが出来る。
反応混合物は当業者によく知られた方法によって仕上げ処理される。
ビスノルアルデヒド(II)は公知の方法によってプロゲステロンに変換される、ジェイ・シー・エス・ケム・コム(J. C. S. Chem. Comm.)、314(1969)およびテトラヘドロン・レターズ(Tet. Lett.)、985(1969)参照。
定義および約束
以下の定義と説明は明細書および請求の範囲の両方を含むこの全明細書を通して使用される用語に対するものである。
定義
全ての温度は摂氏で表される。
4−ヒドロキシ−TEMPOは4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルを意味する。
TEMPOは2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルを意味する。
実施例
これ以上の推敲なしに、当業者が、以下の明細書の記述を用いて、本発明を十分な広がりをもって実行できることが信じられる。以下の詳細な実施例は、種々の化合物の調製法および/または本発明の様々なプロセスの実施法を記述し、単に実例になると解釈されるべきで、決して以下の開示の制限であると解されるべきではない。当業者は本手順から反応物についても反応条件および技術についても迅速に適当な変法を理解するであろう。
実施例1 4−ヒドロキシ−TEMPOでの1°におけるビスノルアルコール(I)からのビスノルアルデヒド(II)
ビスノルアルコール(I,4g)、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(4−ヒドロキシ−TEMPO,10mg)、臭化カリウム(133mg)、炭酸水素ナトリウム(133mg)、ジクロロメタン(14ml)および水(2.2ml)を1°にまで冷却する。この温度を維持しながら、水性次亜塩素酸ナトリウム(14%,6.3ml)を5時間にわたり添加する。反応が完結し、水性チオ硫酸ナトリウムを添加し、二相が分離し、ビスノルアルデヒド生成物を、ヘプタンでジクロロメタンを置換することにより結晶化し、標題の化合物を得る、融点=153−154°;NMR(CDCl3)9.56,5.73,2.2−2.5,1.2−2.1,1.20,1.10,0.79δ;[α]D 22=+83.4°(塩化メチレン,c=1)。
実施例2 4−ヒドロキシ−TEMPOでの10°におけるビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
実施例1の一般的方法に従い問題とならない変形を行って、10°にて実施例1の方法を繰り返し、標題の化合物を得る。
実施例3 4−ヒドロキシ−TEMPOでの−10°におけるビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
実施例1の一般的方法に従い問題とならない変形を行って、−10°にて実施例1の方法を繰り返し、標題の化合物を得る。
実施例4 4−ヒドロキシ−TEMPOでの1°におけるビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
実施例1の一般的方法に従い問題とならない変形を行って、500mgの4−ヒドロキシ−TEMPOを用いて実施例1の方法を繰り返し、標題の化合物を得る。
実施例5 4−ヒドロキシ−TEMPOでの1°におけるビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
実施例1の一般的方法に従い問題とならない変形を行って、5mgの4−ヒドロキシ−TEMPOを用いて実施例1の方法を繰り返し、標題の化合物を得る。
実施例6 4−オキソ−TEMPOでのビスノルアルコール(I)からビスノルアルデヒド(II)
ビスノルアルコール(I,6.6g)、4−オキソ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル(18mg)、ジクロロメタン(30ml)、炭酸水素ナトリウム(180mg)、臭化カリウム(238mg)および水(5ml)の混合物を1°にまで冷却する。次いで水性次亜塩素酸ナトリウム(14.6%,11.4ml)を該混合物に15分間にわたり添加する。反応によりビスノルアルデヒドに対し58%の選択性をもってビスノルアルコールの7%の転換のみで、標題の化合物を得る。
Claims (19)
- 触媒量の臭素の存在下行われる請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 触媒量の4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルが約0.025moleパーセントから約15moleパーセントである請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 触媒量の4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシルが約0.025moleパーセントから約2.5moleパーセントである請求項3記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 触媒量の臭素が約5moleパーセントから約25moleパーセントである請求項2記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 触媒量の臭素が約10moleパーセントから約15moleパーセントである請求項5記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- pHが炭酸水素塩の存在によって制御される請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 炭酸水素塩の量が約5moleパーセントないし約30moleパーセントである請求項7記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 炭酸水素塩の量が約10moleパーセントないし約20moleパーセントである請求項8記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- ジクロロエタン、トルエン、酢酸エチル、メチルtert−ブチルエーテル、ジクロロメタン、o−ジクロロベンゼン、クロロベンゼンおよびクロロホルムよりなる群から選択される溶媒の存在下行われる請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 溶媒がジクロロメタンである請求項10記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 温度範囲が約−5°ないし5°である請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 次亜塩素酸の量が約95moleパーセントないし約120moleパーセントである請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- ビスノルアルコール(I)、触媒量の4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル、触媒量の臭素および炭酸水素塩の全てを、約−10°ないし約15°に冷却する前に混合する請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 工程(2)の反応混合物を冷却する請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 工程(2)の反応混合物を、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、硫化ジメチル、トリメチルリン酸およびトリエチルリン酸よりなる群から選択される冷却剤で冷却する、請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 冷却剤がチオ硫酸ナトリウムまたはチオ硫酸カリウムである請求項16記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 非−連続またはバッチ法で行われる請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
- 連続法で行われる請求項1記載のビスノルアルデヒド(II)の製造方法。
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