JP3820866B2 - 光学活性化合物の製造法 - Google Patents
光学活性化合物の製造法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3820866B2 JP3820866B2 JP2000314580A JP2000314580A JP3820866B2 JP 3820866 B2 JP3820866 B2 JP 3820866B2 JP 2000314580 A JP2000314580 A JP 2000314580A JP 2000314580 A JP2000314580 A JP 2000314580A JP 3820866 B2 JP3820866 B2 JP 3820866B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- formula
- optically active
- prochiral
- general formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬、農薬、生理活性物質などの合成中間体として有用な光学活性エステルの製造法に関する。
【0002】
【従来技術および解決すべき課題】
酵素を用いたアルコール類のエステル化反応は、不斉合成の有力な手段として広く利用されている。これは、有機溶媒中で極めて簡単な操作で反応が進行し、高収率、高光学純度の光学活性化合物が得られるためである。特に、アシル化剤として、反応性が高く非可逆的にアセトアルデヒドが生じて反応が進行するビニルエステルは幅広く利用されているものの一つである(J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1991, 1198-1200)。
【0003】
しかし、このようなアシル化剤を利用する従来法では、アルデヒドが酵素を不活性化したり、また、不安定なアシル基など多種多様なアシル基部分を持つアシル化剤を調製するのが困難であり、このことが酵素反応のより効果的で広範囲な応用や新しい酵素触媒反応の開発に際し妨げとなっている。
【0004】
これらの問題を解決するものとして、ケテンアセタール型アセチル化剤である脂肪酸1−エトキシビニルを用いるアルコールの光学分割法が提案されているが、この方法でも満足いく効果が得られない(Tetrahedron Lett., 1996, 37, 7369-7372, Tetrahedron Lett., 1997, 38, 4243-4246)。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を重ねた結果、基質アルコールの光学分割に非常に有効で分割効率も高くかつ反応活性も高い、新しいタイプのアシル化剤を見出し、本発明を完成するに至った。
【0006】
本発明による光学活性化合物の製造法は、一般式[I]
【化4】
(式中、R4とR5は互いに結合して脂肪族単環を形成しているアルキル基であり、同単環には芳香環が縮合していてもよい。)
で表されるプロキラルな1,3−ジオールまたは
一般式[II]
【化5】
(R6およびR7は、互いに同一であり、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基またはアラルキル基である。R6およびR7の各アルキル基は互いに結合して脂肪族単環を形成していてもよく、さらに同単環には芳香環が縮合していてもよい。)
で表されるプロキラルなmeso−1,2−ジオールを、キャンジダ属由来のリパーゼの存在下に、有機溶媒中で、
一般式[III]
【化6】
(式中、Rは複素環基、R1はアルキル基、アリール基、アラルキル基または複素環基である。)
で表わされるアシル化剤と作用させて光学活性エステルを生成することを特徴とする光学活性化合物の製造法である。
【0007】
本発明による方法において、基質は、上記一般式[ I ]で表されるプロキラルな1,3−ジオールまたは上記一般式[ II ]で表されるプロキラルな meso −1,2−ジオールである。
【0009】
本明細書全体を通して、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基、脂肪族単環基、芳香環基および複素環基はいずれも、置換基を有していてもよい基を意味することとする。この置換基は、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アシル基、ジアルキルアミノ基、アミド基などであってよい。
【0010】
本発明に用いられるアシル化剤[ III ]において、Rはチエニル基、フリル基、ピリジル基などの複素環基であり、好ましくはフリル基である。R1はメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などのアルキル基;フェニル基、o−トルイル基、m−トルイル基、p−トルイル基、o−クロロフェニル基、m−クロロフェニル基、p−クロロフェニル基などの無置換または置換
アリール基;ベンジル基、o−メチルベンジル基、m−メチルベンジル基、p−メチルベンジル基などの無置換または置換アラルキル基、チエニル基、フリル基、ピリジル基などの複素環基である。
【0011】
アシル化剤[ III ]は、たとえば文献(J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 1993, 2999-3005)記載の方法で合成することができる。
【0014】
プロキラルな1,3−プロパンジオール[ I ]において、R4とR5の各アルキル基は互いに結合してシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの脂肪族単環を形成している。さらに同脂肪族単環には無置換または置換芳香環が縮合していてもよい。R4とR5の各アルキル基が互いに結合して脂肪族単環を形成し、同単環に芳香環が縮合してなる縮合環は、例えば、インダン環、テトラヒドロナフタレン環、ベンズ[e]インダン環などである。
【0015】
プロキラルな meso −1,2−ジオール[ II ]において、R6およびR7は、互いに同一であり、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などのアルキル基;エテニル基、ビニル基、アリル基などのアルケニル基;エチニル基、プロピニル基、ブチニル基などのアルキニル基;フェニル基、o−トルイル基、m−トルイル基、p−トルイル基、o−クロロフェニル基、m−クロロフェニル基、p−クロロフェニル基などの無置換または置換アリール基;ベンジル基、o−メチルベンジル基、m−メチルベンジル基、p−メチルベンジル基などの無置換または置換アラルキル基である。また、R6およびR7の各アルキル基は互いに結合してシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの脂肪族単環を形成していてもよい。さらに同脂肪族単環には無置換または置換芳香環が縮合していてもよい。R6およびR7の各アルキル基が互いに結合して脂肪族単環を形成し、同単環に芳香環が縮合してなる縮合環は、例えば、インダン環、テトラヒドロナフタレン環、ベンズ[e]インダン環などである。
基質すなわち上記一般式[ I ]で表されるプロキラルな1,3−ジオールまたは上記一般式[ II ]で表されるプロキラルな meso −1,2−ジオールは、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基、アシル基、ジアルキルアミノ基、アミド基などの置換基、特にハロゲン原子および/または低級アルコキシ基を有していてもよい。
【0016】
本発明に用いられる酵素は、精製品でも粗製品でもよく、また、その使用形態についてはこれらを粉末状そのまま用いても、適当な担体に担持させて用いてもよい。担体としては、活性炭、セライト、ゼオライト、アルミナ、シリカゲル、などの金属酸化物などの無機材料、ポリスチレン、デンプン、などの有機材料などが用いられる。
【0017】
本発明に用いられる酵素は市販品であってよい。リパーゼAY(以上は天野製薬社製)、リパーゼMY、リパーゼOF(以上は名糖社製)、CRL(シグマ社製)などのキャンジダ・ルゴーサ由来の酵素が好ましく用いられる。
【0018】
本発明に用いられる有機溶媒は、上記酵素を溶解せず、かつ失活させないものであれば、いずれのものでもよい。このような有機溶媒の例としてはt−ブタノールなどの嵩高い3級アルコール類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t−ブチルメチルエーテルなどのエーテル類;ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの炭化水素系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピルなどのエステル系溶媒;ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルムなどのハロゲン系溶媒などが挙げられる。好ましくは、アルコール系、エーテル系、炭化水素系または芳香族系などの溶媒が用いられる。
【0019】
本発明では含水有機溶媒を用いる場合もある。特に、酵素としてキャンジダ・ルゴーサ由来のリパーゼ、例えばリパーゼAY、リパーゼMY、リパーゼOF、CRLなどを用いる場合、含水有機溶媒を用いる方が、反応性および選択性が向上する。
【0020】
含水有機溶媒使用の場合、有機溶媒中の水の量は有機溶媒1容に対し好ましくは0.0001から0.05容、より好ましくは0.0001から0.01容である。
【0021】
反応は加圧下に行うこともできるが、通常は常圧で行う。反応温度は、常圧反応の場合、−50℃から溶媒の沸点までの間で行うことができるが、好ましくは0℃〜50℃である。
【0022】
基質の濃度は好ましくは0.1〜30重量%、より好ましくは0.1〜20重量%である。基質に対するアシル化剤の量は、好ましくは0.5〜20当量、より好ましくは1〜8当量である。また、酵素濃度は反応液中好ましくは0.1〜30重量%、より好ましくは0.1〜20重量%である。
【0023】
生成した光学活性エステルおよび/または残存物を分離取得するには、一般的な分離方法、例えば蒸留、カラムクロマトグラフィーなどの手段が使用できる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明ケテンアセタール型アシル化剤を用いたリパーゼによる光学分割を示す実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限られたものではない。
【0025】
実施例1(参考)
50mlねじ口試験管に、アシル化剤として1−エトキシビニル2−フロアート109mg(0.60mmol)と、溶媒として0.1容量%含水イソプロピルエーテル3mlを入れ、さらに基質として2−アリル−2−フェニル−1,3−プロパンジオール(0.20mmol)と、酵素としてリパーゼAY(天野製薬社製)125mgを加えた。試験管にねじ蓋をし、全体を30℃で24時間攪拌した。
次いで、反応液をセライトろ過し、固形物をイソプロピルエーテルで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせて減圧下濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘキサン−酢酸エチル)で精製した。
こうして、光学活性2−アリル−3−ヒドロキシ−2−フェニルプロピル2−フロアートを得た。収率は91%、光学純度は80%eeであった。
【0026】
次いで、反応液をセライトろ過し、固形物をイソプロピルエーテルで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせて減圧下濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液:ヘキサン−酢酸エチル)で精製した。
【0027】
こうして、光学活性2−アリル−3−ヒドロキシ−2−フェニルプロピル2−フロアートを得た。収率は91%、光学純度は80%eeであった。
【0028】
実施例2
基質ジオールを1,1−ジ(ヒドロキシメチル)−7−メトキシインダンに変え、酵素をリパーゼMY(名糖社製)に変えた以外、実施例1と同様の操作で反応を行った。反応は5時間で終了し、精製後、光学活性(1−ヒドロキシメチル−7−メトキシインダニル)メチル2−フロアートを得た。収率は67%、光学純度は81%eeであった。
【0029】
実施例3
基質ジオールを6−クロロ−1,1−ジ(ヒドロキシメチル)インダンに変え、酵素をリパーゼMY(名糖社製)に変えた以外、実施例1と同様の操作で反応を行った。反応は5時間で終了し、精製後、光学活性(6−クロロ−1−(ヒドロキシメチル)インダニル)メチル2−フロアートを得た。収率は71%、光学純度は85%eeであった。
【0030】
実施例4
基質ジオールを1,1−ジ(ヒドロキシメチル)−5−メトキシインダンに変え、酵素をリパーゼMY(名糖社製)に変えた以外、実施例1と同様の操作で反応を行った。反応は5時間で終了し、精製後、光学活性(1−ヒドロキシメチル−5−メトキシインダニル)メチル2−フロアートを得た。収率は35%、光学純度は92%eeであった。
【0031】
実施例5
基質ジオールを1,1−ジ(ヒドロキシメチル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレンに変え、酵素をリパーゼMY(名糖社製)に変えた以外、実施例1と同様の操作で反応を行った。反応は5時間で終了し、精製後、光学活性(1−ヒドロキシメチル−1,2,3,4−テトラヒドロナフチル)メチル2−フロアートを得た。収率は84%、光学純度は61%eeであった。
【0032】
実施例6
基質ジオールを1,1−ジ(ヒドロキシメチル)−ベンズ[e]インダンに変え、酵素をリパーゼMY(名糖社製)に変えた以外、実施例1と同様の操作で反応を行った。反応は5時間で終了し、精製後、光学活性[1−(ヒドロキシメチル)ベンズ[e]インダニル]メチル2−フロアートを得た。収率は93%、光学純度78%eeであった。
【0033】
実施例7
50mlねじ口試験管に、基質としてシス1,2−シクロヘキサンジオール50mg(0.43mmol)、アシル化剤として1−エトキシビニル2−フロアート196mg(1.08mmol)および酵素としてリパーゼMY(名糖社製)450mgを入れ、溶媒としてt−ブチルメチルエーテル10mlを加え、試験管にねじ蓋をした。全体を45℃で二日間撹拌した。
【0034】
その後、反応混合物を室温まで放冷し、セライトろ過した。ろ液を減圧下濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン−酢酸エチル)で精製し、光学活性2−シクロヘキシル2−フロアートを得た。収率は77%、光学純度は97%eeであった。
【0035】
実施例8(参考)
50mlねじ口試験管に、基質として2−フェニル−2−メチル−1,3−プロパンジオール30mg(0.18mmol)と、酵素として固定化したリパーゼtypeVII (シグマ社製)100mgを入れ、溶媒として0.1容量%含水イソプロピルエーテル1.06mlを入れ、さらにアシル化剤として1−エトキシビニル−2−フロアート49mg(0.27mmol)の含水イソプロピルエーテル溶液0.94mlを加えた。試験管にねじ蓋をし、全体を30℃で5時間撹拌した。
【0036】
次いで、反応液をセライト濾過し、固形物をイソプロピルエーテルで洗浄した。濾液と洗浄液を合わせて減圧濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液;ヘキサン−酢酸エチル)で精製した。こうして、光学活性2−ヒドロキシメチル−2−フェニルプロピル−2−フロアートを得た。収率は66%、光学純度は99%eeであった。
【0037】
上記固定化酵素はつぎのように調製した。
【0038】
イオン交換水(20ml)を入れたナス型フラスコ(容量200ml)を氷水で冷却した。ここにリパーゼLIPASE type VII (シグマ社製)300mgを入れ、同温で撹拌して均一溶液とした後、さらにハイフロスーパーセル(キシダ化学社製)3.0gを加え、全体を均一な懸濁液とした。この懸濁液を寒剤(ドライアイス−アセトン)で氷結させた後、凍結乾燥した(減圧度0.5mmHg、約9時間)。得られた固形物を更に乾燥用シリカゲルを入れたデシケータ内で一夜減圧乾燥(0.5mmHg)し、3.2gの固定化酵素を得た。ハイフロスーパーセルは、市販品を事前にアセトン及びイオン交換水で各々数回洗浄し、その後減圧乾燥した物を使用した。
【0039】
比較例1
アシル化剤を安息香酸1−エトキシビニル115mgに変えた以外、実施例1と同様の操作で反応を行った。反応は1日で終了した。精製後、2−アリル−3−ヒドロキシ−2−フェニルプロピルベンゾエートを得た。光学純度は46%eeであった。
【0040】
比較例2
アシル化剤を安息香酸1−エトキシビニル115mgに変えた以外、実施例4と同様の操作で反応を行った。反応は4日で終了した。精製後の1−ヒドロキシメチル−5−メトキシインダニル)メチルベンゾエートを得た。光学純度は69%eeであった。
Claims (3)
- 一般式[I]
で表されるプロキラルな1,3−ジオールまたは
一般式[II]
で表されるプロキラルなmeso−1,2−ジオールを、キャンジダ属由来のリパーゼの存在下に、有機溶媒中で、
一般式[III]
で表わされるアシル化剤と作用させて光学活性エステルを生成することを特徴とする光学活性化合物の製造法。 - R4とR5は互いに結合して脂肪族単環を形成しているアルキル基であり、同単環には芳香環が縮合している請求項1記載の製造法。
- 一般式[I]で表されるプロキラルな1,3−ジオールまたは上記一般式[II]で表されるプロキラルなmeso−1,2−ジオールがハロゲン原子および/または低級アルコキシ基を有する請求項1または2記載の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000314580A JP3820866B2 (ja) | 1999-10-15 | 2000-10-16 | 光学活性化合物の製造法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29314999 | 1999-10-15 | ||
JP11-293149 | 1999-10-15 | ||
JP2000314580A JP3820866B2 (ja) | 1999-10-15 | 2000-10-16 | 光学活性化合物の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001178493A JP2001178493A (ja) | 2001-07-03 |
JP3820866B2 true JP3820866B2 (ja) | 2006-09-13 |
Family
ID=26559287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000314580A Expired - Fee Related JP3820866B2 (ja) | 1999-10-15 | 2000-10-16 | 光学活性化合物の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3820866B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5108383B2 (ja) * | 2007-05-25 | 2012-12-26 | 株式会社カネカ | 光学活性モノスルホネート化合物の製造方法 |
CN102906273B (zh) * | 2010-04-07 | 2014-11-05 | 日产化学工业株式会社 | 酰氧基吡喃酮化合物的制造方法、炔烃化合物的制造方法及二氢呋喃化合物的制造方法 |
-
2000
- 2000-10-16 JP JP2000314580A patent/JP3820866B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001178493A (ja) | 2001-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Mohr et al. | Deracemization of quaternary stereocenters by Pd‐catalyzed enantioconvergent decarboxylative allylation of racemic β‐ketoesters | |
Ollevier et al. | Direct-type catalytic three-component Mannich reaction in aqueous media | |
Liu et al. | Organocatalytic Michael Addition of Malonates to Isatylidene-3-acetaldehydes: Application to the Total Synthesis of (−)-Debromoflustramine E. | |
Nie et al. | Chiral bifunctional thiourea-catalyzed enantioselective aldol reaction of trifluoroacetaldehyde hemiacetal with aromatic ketones | |
Wang et al. | Sugar‐Based Pyrrolidine as a Highly Enantioselective Organocatalyst for Asymmetric Michael Addition of Ketones to Nitrostyrenes | |
Liu et al. | Divergent enantioselective synthesis of hapalindole-type alkaloids using catalytic asymmetric hydrogenation of a ketone to construct the chiral core structure | |
Shibatomi et al. | Organocatalytic asymmetric fluorination of α-chloroaldehydes involving kinetic resolution | |
Fujii et al. | Hydrogen Bonding‐Assisted Enhancement of the Reaction Rate and Selectivity in the Kinetic Resolution of d, l‐1, 2‐Diols with Chiral Nucleophilic Catalysts | |
Titu et al. | Enantiomerically pure allylic alcohols: preparation by Candida parapsilosis ATCC 7330 mediated deracemisation | |
Peng et al. | Highly enantioselective aldol reaction of acetone with β, γ-unsaturated α-keto esters promoted by simple chiral primary–tertiary diamine catalysts | |
Inagaki et al. | One-Pot Synthesis of Optically active Cyanohydrin Acetates from Aldehydes via Quinidine-Catalyzed Transhydrocyanation Coupled with Lipase-Catalyzed Kinetic Resolution in Organic Solvent. | |
Zhang et al. | Efficient, enantioselective organocatalytic synthesis of trichostatin A | |
Liu et al. | Highly Efficient Asymmetric Synthesis of Vinylic Amino Alcohols by Zn‐Promoted Benzoyloxyallylation of Chiral N‐tert‐Butanesulfinyl Imines: Facile and Rapid Access to (−)‐Cytoxazone | |
An et al. | Isosteviol‐amino Acid Conjugates as Highly Efficient Organocatalysts for the Asymmetric One‐pot Three‐component Mannich Reactions | |
Johansson et al. | Synthesis of (−)-pregaliellalactone, conversion of (−)-pregaliellalactone to (−)-galiellalactone by mycelia of Galiella rufa | |
Andrade et al. | ω-Transaminases as efficient biocatalysts to obtain novel chiral selenium-amine ligands for Pd-catalysis | |
JP3820866B2 (ja) | 光学活性化合物の製造法 | |
Cuenca et al. | Highly enantioselective protonation of the 3, 4‐dihydro‐2‐methylnaphthalen‐1 (2H)‐one Li‐enolate by TADDOLs | |
Pérez-Mayoral et al. | Green synthesis of acetals/ketals: Efficient solvent-free process for the carbonyl/hydroxyl group protection catalyzed by SBA-15 materials | |
Barbieri et al. | Chemo-enzymatic synthesis of (R)-and (S)-3, 4-dichlorophenylbutanolide intermediate in the synthesis of sertraline | |
Ghorpade et al. | Enzymatic kinetic resolution studies of racemic 4-hydroxycyclopent-2-en-1-one using Lipozyme IM® | |
Hayakawa et al. | Titanium (IV) Iodide Promoted Pinacol Coupling. | |
CN105175365A (zh) | 一种高效合成具有特定构型的β-苄基丁内酯的方法 | |
Viera et al. | Synthesis of enantiomerically enriched α, α-disubstituted β, γ-epoxy esters using hydrolytic kinetic resolution catalyzed by salenCo (III) | |
Yao et al. | A practical approach to stereodefined cyclopropyl-substituted heteroarenes using a Suzuki-type reaction |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050906 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060307 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060427 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060612 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20051026 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090630 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100630 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110630 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |