JP4131035B2 - Optically active manganese complex and asymmetric epoxidation reaction - Google Patents

Description

【００１１】
［式中、Ｗ¹、Ｗ²、Ｗ³及びＷ⁴は、それぞれ独立して水素原子、C_1-4アルキル基、フェニル基（該フェニル基は、ハロゲン原子、C_1-4アルキル基、C_1-4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。）、及びマンガン原子に配位しうる基を意味し、かつ、Ｗ¹〜Ｗ⁴のいずれか一つはマンガン原子に配位しうる基を有する。
【００１２】
Ｙ¹、Ｙ²、Ｙ³及びＹ⁴は、それぞれ独立して水素原子、C_1-4アルキル基、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基（該フェニル基、ナフチル基及びアントラニル基は、ハロゲン原子、C_1-4アルキル基、C_1-4アルコキシ基、C_2-5アルカノイル基、C_2-5アルキルカルボニルオキシ基、C_2-5アルコキシカルボニル基、フェニル基、置換フェニル基、置換シリル基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。）
を意味するか、又は、いずれか２つが一緒になって二重結合を含んでいてもよいC₄〜C₈の環を形成してもよい。（該C₄〜C₈の環は、ハロゲン原子、C_1-4アルキル基、C_1-4アルコキシ基、C_2-5アルカノイル基、C_2-5アルキルカルボニルオキシ基、C_2-5アルコキシカルボニル基、フェニル基、置換フェニル基、置換シリル基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。）］で表される光学活性マンガン錯体又はその塩に関する。
【００１３】
又、本発明は、式（１）で表される光学活性マンガン錯体又はその塩を触媒として、式（２）
【００１４】
【化８】

【００１５】
［式中、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ独立して、水素原子、シアノ基、ニトロ基、アセチル基（該アセチル基は、フェニル基、置換フェニル基、置換ベンジル基で置換されていてもよい。）で保護されていてもよいアミノ基、ベンゾイル基（該ベンゾイル基は、ハロゲン原子、C_1-4アルキル基、C_1-4アルコキシ基で置換されていてもよい。）で保護されていてもよいアミノ基、C_2-5アルカノイル基で保護されていてもよいアミノ基、ハロゲン原子、C_1-4アルキル基、C_1-4アルコキシ基、ハロC_1-4アルキル基、カルボキシル基、ホルミル基、C_2-5アルカノイル基、アロイル基、ハロC_2-5アルカノイル基、カルバモイル基、C_1-4アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、C_1-4アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホンアミド基、モノ又はジC_1-4アルキルスルホンアミド基を意味するか、又はＲ¹とＲ²がオルト位の時両者が一緒になって、結合する環とともに
【００１６】
【化９】

【００１７】
（式中、ｎは０又は１の整数を表す。）を意味する。
【００１８】
Ｒ³は水素原子、C_1-4アルキル基又はC_1-4アルコキシ基を意味する。
【００１９】
Ｒ⁴はC_1-4アルキル基、C_1-4アルコキシ基又はフェニル基（該フェニル基は、ハロゲン原子、C_1-4アルキル基、C_1-4アルコキシ基で置換されていてもよい。）を意味する。
【００２０】
又は、Ｒ³とＲ⁴が一緒になって
【００２１】
【化１０】

【００２２】
（Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＲ⁸は、それぞれ独立して、水素原子又はC_1-4アルキル基を意味する。）を意味する。］で表されるオレフィン化合物に不斉エポキシ化反応を行ない、式（３）
【００２３】
【化１１】

【００２４】
（Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は前記に同じ。＊で示された炭素原子の絶対配位はＲかＳを意味する。）で表される光学活性エポキシ化合物を製造する方法に関するものである。
【００２５】
以下、更に詳細に本発明を説明する。
尚、本明細書中「ｎ」はノルマルを「ｉ」はイソを「ｓ」はセカンダリーを「ｔ」はターシャリーを「ｏ」はオルトを「ｍ」はメタを「ｐ」はパラを「ｃ」はシクロを意味する。
まず、式（１）で表される化合物のＷ¹、Ｗ²、Ｗ³、Ｗ⁴、Ｙ¹、Ｙ²、Ｙ³及びＹ⁴の各置換基における語句について説明する。
【００２６】
C_1-4アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｃ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、、ｔ−ブチル基及びｃ−ブチル基等が挙げられる。
【００２７】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
【００２８】
C_1-4アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｃ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基及びｃ−ブトキシ基等が挙げられる。
【００２９】
マンガン原子に配位しうる基としては、式（５）
【００３０】
【化１２】

【００３１】
［式中、ｍは０又は１の整数を意味する。］で表わされるカルボキシル基及びそのイオン、式（６）
【００３２】
【化１３】

【００３３】
［式中、Ｘは酸素原子及び硫黄原子を意味する。ｒは１又は２の整数を意味する。］で表わされるヒドロキシルアルキル基、及びメルカプチルアルキル基並びに式（７）
【００３４】
【化１４】

【００３５】
［式中、Ｚは２−イミダゾリル基、２−ピリジル基、２−チエニル基、２−フリル基及び２−ピリミジニル基を意味する。］で表わされる複素環置換メチル基等が挙げられる。
【００３６】
C_2-5アルカノイル基としては、アセチル基、エチルカルボニル基、ｎ−プロピルカルボニル基、ｉ−プロピルカルボニル基、ｃ−プロピルカルボニル基、ｎ−ブチルカルボニル基、ｉ−ブチルカルボニル基、ｓ−ブチルカルボニル基、ｔ−ブチルカルボニル基及びｃ−ブチルカルボニル基等が挙げられる。
【００３７】
C_2-5アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ｎ−プロポキシカルボニルオキシ基、ｉ−プロポキシカルボニルオキシ基、ｃ−プロポキシカルボニルオキシ基、ｎ−ブトキシカルボニルオキシ基、ｉ−ブトキシカルボニルオキシ基、ｓ−ブトキシカルボニルオキシ基、ｔ−ブトキシカルボニルオキシ基及びｃ−ブトキシカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【００３８】
C_2-5アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、ｉ−プロポキシカルボニル基、ｃ−プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｉ−ブトキシカルボニル基、ｓ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基及びｃ−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。
【００３９】
置換フェニル基としては、例えば、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、トリル基、エチルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、メトキシフェニル基（いずれもオルト体、メタ体、パラ体が存在する。）及び３，５−ジメチルフェニル基等が挙げられる。
【００４０】
置換シリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリｎ−プロピルシリル基、トリｉ−プロピルシリル基、トリｎ−ブチルシリル基、トリｉ−ブチルシリル基、トリｎ−ヘキシルシリル基、ジメチルエチルシリル基、ジメチルｎ−プロピルシリル基、ジメチルｎ−ブチルシリル基、ジメチルｉ−ブチルシリル基、ジメチルｔ−ブチルシリル基、ジメチルｎ−ペンチルシリル基、ジメチルｎ−オクチルシリル基、ジメチルｃ−ヘキシルシリル基、ジメチルテキシルシリル基、ジメチル−２，３−ジメチルプロピルシリル基、ジメチル−２−（ビシクロヘプチル）シリル基、ジメチルベンジルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、ジメチルｐ−トリルシリル基、ジメチルフロフェメシルシリル基、メチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、ジフェニルｔ−ブチルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルビニルシリル基、ジフェニルｎ−ブチルシリル基及びフェニルメチルビニルシリル基等を挙げることができる。
【００４１】
二重結合を含んでいてもよいC₄〜C₈の環としては、例えば、ｃ−ブタン環、ｃ−ブテン環、ｃ−ペンタン環、ｃ−ペンテン環、ｃ−ヘキサン環、ｃ−ヘキセン環、ベンゼン環、ｃ−ヘプタン環及びｃ−オクタン環等が挙げられる。
【００４２】
本発明の光学活性マンガン錯体（１）は、中心金属であるマンガンが１価から５価までの酸化状態をとり得るため、種々の陰イオン対と塩を形成することができる。塩を形成するイオン対としては１価のＯＨ^-、Ｆ^-、Ｃｌ^-、Ｂｒ^-、Ｉ^-、ＣＨ₃ＣＯ₂ ^-、ＰＦ₆ ^-、ＣｌＯ₄ ^-、ＢＦ₄ ^-、ＣＨ₃ＳＯ₃ ^-、ＣＦ₃ＳＯ₃ ^-、ＴｓＯ^-、２価のＣＯ₃ ^2-、ＳＯ₄ ^2-、３価のＰＯ₄ ^3-イオン等が挙げられるが、いずれの場合も、本目的の不斉触媒として利用できる。
【００４３】
本発明の光学活性マンガン錯体（１）は、光学活性エチレンジアミン部分の炭素上の一つにマンガン金属に配位しうる基を有することで、従来知られているＣ２対称のサレンマンガン錯体と大きく異なり、対称軸を持たない。
【００４４】
更に、マンガン金属に配位しうる基を有することで、マンガン錯体の安定性が増し、不斉エポキシ化反応におけるマンガン触媒の使用量が、従来知られているＣ２対称のマンガン触媒に比べて、非常に少ない量においても高い化学収率、高い光学収率を達成することが可能である。
【００４５】
光学活性マンガン錯体（１）において、Ｙ⁴が置換基を有するフェニル基及び置換基を有するナフチル基等の場合、分子不斉を有するものが存在するが、この時、二つのサリチルアルデヒド化合物由来の立体により、（Ｒ，Ｓ）、（Ｒ，Ｒ）及び（Ｓ，Ｓ）の３種の立体異性体が存在する。
本発明の光学活性マンガン錯体には、上記３種の立体異性体の何れもが含まれる。
種々の基質に対して、適切に光学活性エチレンジアミン部分とともに上記の立体を有する光学活性マンガン錯体を選択することにより、高い光学収率で不斉エポキシ化反応を達成することが可能である。
従って、本発明の光学活性マンガン触媒を用いる不斉エポキシ化反応は、本明細書に記載された基質のみに限定されるものではない。
【００４６】
基質である式（２）で表されるオレフィン化合物のＲ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＲ⁸の置換基について説明する。
【００４７】
置換フェニル基としては、例えば、フルオロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、トリル基、エチルフェニル基、ｔ−ブチルフェニル基、メトキシフェニル基（いずれもオルト体、メタ体、パラ体が存在する。）及び３，５−ジメチルフェニル基等が挙げられる。
【００４８】
置換ベンジル基としては、例えば、フルオロベンジル基、クロロベンジル基、ブロモベンジル基、メチルベンジル基、エチルベンジル基、ｔ−ブチルベンジル基、メトキシベンジル基（いずれもオルト体、メタ体、パラ体が存在する。）及び３，５−ジメチルベンジル基等が挙げられる。
【００４９】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
【００５０】
C_1-4アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｃ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基及びｃ−ブチル基が挙げられる。
【００５１】
C_1-4アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｃ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基及びｃ−ブトキシ基等が挙げられる。
【００５２】
C_2-5アルカノイル基としては、アセチル基、エチルカルボニル基、ｎ−プロピルカルボニル基、ｉ−プロピルカルボニル基、ｃ−プロピルカルボニル基、ｎ−ブチルカルボニル基、ｉ−ブチルカルボニル基、ｓ−ブチルカルボニル基、ｔ−ブチルカルボニル基及びｃ−ブチルカルボニル基等が挙げられる。
【００５３】
ハロC_1-4アルキル基としては、フルオロメチル基、フルオロエチル基、フルオロｎ−プロピル基、フルオロｉ−プロピル基、フルオロｃ−プロピル基、フルオロｎ−ブチル基、フルオロｉ−ブチル基、フルオロｓ−ブチル基、フルオロｔ−ブチル基、フルオロｃ−ブチル基、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロｎ−プロピル基、クロロｉ−プロピル基、クロロｃ−プロピル基、クロロｎ−ブチル基、クロロｉ−ブチル基、クロロｓ−ブチル基、クロロｔ−ブチル基、クロロｃ−ブチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、ブロモｎ−プロピル基、ブロモｉ−プロピル基、ブロモｃ−プロピル基、ブロモｎ−ブチル基、ブロモｉ−ブチル基、ブロモｓ−ブチル基、ブロモｔ−ブチル基、ブロモｃ−ブチル基、アイオドメチル基、アイオドエチル基、アイオドｎ−プロピル基、アイオドｉ−プロピル基、アイオドｃ−プロピル基、アイオドｎ−ブチル基、アイオドｉ−ブチル基、アイオドｓ−ブチル基、アイオドｔ−ブチル基及びアイオドｃ−ブチル基が挙げられる。
【００５４】
アロイル基としては、ベンゾイル基、ｏ−トルイル基、ｍ−トルイル基、ｐ−トルイル基、α−ナフトイル基及びβ−ナフトイル基等が挙げられる。
【００５５】
ハロC_2-5アルカノイル基としては、フルオロアセチル基、フルオロエチルカルボニル基、フルオロｎ−プロピルカルボニル基、フルオロｉ−プロピルカルボニル基、フルオロｃ−プロピルカルボニル基、フルオロｎ−ブチルカルボニル基、フルオロｉ−ブチルカルボニル基、フルオロｓ−ブチルカルボニル基、フルオロｔ−ブチルカルボニル基、フルオロｃ−ブチルカルボニル基、クロロアセチル基、クロロエチルカルボニル基、クロロｎ−プロピルカルボニル基、クロロｉ−プロピルカルボニル基、クロロｃ−プロピルカルボニル基、クロロｎ−ブチルカルボニル基、クロロｉ−ブチルカルボニル基、クロロｓ−ブチルカルボニル基、クロロｔ−ブチルカルボニル基、クロロｃ−ブチルカルボニル基、ブロモアセチル基、ブロモエチルカルボニル基、ブロモｎ−プロピルカルボニル基、ブロモｉ−プロピルカルボニル基、ブロモｃ−プロピルカルボニル基、ブロモｎ−ブチルカルボニル基、ブロモｉ−ブチルカルボニル基、ブロモｓ−ブチルカルボニル基、ブロモｔ−ブチルカルボニル基、ブロモｃ−ブチルカルボニル基、アイオドアセチル基、アイオドエチルカルボニル基、アイオドｎ−プロピルカルボニル基、アイオドｉ−プロピルカルボニル基、アイオドｃ−プロピルカルボニル基、アイオドｎ−ブチルカルボニル基、アイオドｉ−ブチルカルボニル基、アイオドｓ−ブチルカルボニル基、ｔ−ブチルカルボニル基及びｃ−ブチルカルボニル基等が挙げられる。
【００５６】
C_1-4アルキルスルフィニル基としては、例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ｎ−プロピルスルフィニル基、ｉ−プロピルスルフィニル基、ｃ−プロピルスルフィニル基、ｎ−ブチルスルフィニル基、ｉ−ブチルスルフィニル基、ｓ−ブチルスルフィニル基、ｔ−ブチルスルフィニル基及びｃ−ブチルスルフィニル基等が挙げられる。
【００５７】
アリールスルフィニル基としては、ベンゼンスルフィニル基、ｏ−トルエンスルフィニル基、ｍ−トルエンスルフィニル基及びｐ−トルエンスルフィニル基等が挙げられる。
【００５８】
C_1-4アルキルスルホニル基としては、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ｎ−プロピルスルホニル基、ｉ−プロピルスルホニル基、ｃ−プロピルスルホニル基、ｎ−ブチルスルホニル基、ｉ−ブチルスルホニル基、ｓ−ブチルスルホニル基、ｔ−ブチルスルホニル基及びｃ−ブチルスルホニル基等が挙げられる。
【００５９】
アリールスルホニル基としては、ベンゼンスルホニル基、ｏ−トルエンスルホニル基、ｍ−トルエンスルホニル基及びｐ−トルエンスルホニル基等が挙げられる。
【００６０】
モノ又はジC_1-4アルキルスルホンアミド基としては、メチルスルホンアミド基、エチルスルホンアミド基、ｎ−プロピルスルホンアミド基、ｉ−プロピルスルホンアミド基、ｃ−プロピルスルホンアミド基、ｎ−ブチルスルホンアミド基、ジメチルスルホンアミド基、ジエチルスルホンアミド基、ジｎ−プロピルスルホンアミド基、ジｉ−プロピルスルホンアミド基、ジｎ−ブチルスルホンアミド基、ジｉ−ブチルスルホンアミド基及びジｓ−ブチルスルホンアミド基等が挙げられる。
【００６１】
式（２）で表されるのオレフィン化合物としては、式（４）
【００６２】
【化１５】

【００６３】
［式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ⁵及びＲ⁶は前記に同じ。］で表わされるベンゾピラン誘導体、１，２−ジヒドロナフタレン及びインデン等が挙げられる。
【００６４】
ベンゾピラン誘導体の具体例としては、２，２−ジメチルクロメン、６−シアノ−２，２−ジメチルクロメン、６−アセトアミド−７−ニトロ−２，２−ジメチルクロメン、及び式（８）
【００６５】
【化１６】

【００６６】
［式中、Ｒ⁵及びＲ⁶は前記に同じ。ｎは０又は１の整数を表す。］で表わされる化合物等が挙げられる。
【００６７】
以下、本発明の光学活性マンガン錯体における代表化合物を第１表及び第２表に例示するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（第２表記載の光学活性マンガン錯体はＢの存在により、分子不斉が生じ、（Ｒ，Ｓ）、（Ｒ，Ｒ）及び（Ｓ，Ｓ）の３種の立体異性体が存在するが、全ての立体異性体が包含される。）
【００６８】
尚、第１表及び第２表中のＱ１〜Ｑ２２は、次の式で表される基である。
又、式中、Ｍｅはメチル基を、Ｅｔはエチル基を、Ｐｒはプロピル基を、Ｂｕはブチル基を、Ｐｈはフェニル基を、Ｂｒは臭素を、ＯＭｅはメトキシ基を、Ａｃはアセチル基を−は塩が存在しないことを意味する。
【００６９】
【化１７】

【００７０】
第１表
【００７１】
【化１８】

【００７２】
【表１】

【００７３】
第２表
【化１９】

【００７４】
【表２】

【００７５】
【発明の実施の形態】
【００７６】
次に、本発明の光学活性マンガン錯体の製造法について説明する。
式（１）で表される光学活性マンガン錯体は以下の反応式１で示される方法によって製造することができる。
【００７７】
反応式１
【００７８】
【化２０】

【００７９】
（式中、Ｗ¹、Ｗ²、Ｗ³、Ｗ⁴、Ｙ¹、Ｙ²、Ｙ³及びＹ⁴は前記に同じ。Ｖは、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子又は酢酸イオン等のカルボン酸イオンを意味し、ａは２又は３の整数を意味する。）
反応式１は、サリチルアルデヒド化合物（９）と光学活性ジアミン化合物（１０）を反応させ、イミン化合物とし、これにマンガン化合物（１１）を反応させ、その後、必要ならば空気酸化等の処理を行い、光学活性マンガン錯体（１）を製造する方法である。
【００８０】
反応式１における、イミン化合物の製造工程について説明する。
サリチルアルデヒド化合物（９）に対するジアミン化合物（１０）の使用量としては、０．２〜２モル当量、好ましくは０．５当量程度が良い。
【００８１】
反応温度については特に制限がなく、−２０℃から使用する溶媒の沸点まで可能であるが、好ましくは０℃から５０℃の範囲がよい。
【００８２】
溶媒としては、エタノール、メタノールなどのアルコール系の溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリルのようなニトリル系の溶媒、ジクロロメタン、クロロホルムのようなハロゲン系の溶媒、ベンゼン、トルエンのような芳香族炭化水素系の溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルのようなエーテル系の溶媒、ヘキサン、ヘプタンのような炭化水素系の溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒が挙げられ、好ましい溶媒としてはエタノール、メタノール、アセトニトリル、ジクロロメタン、トルエン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
【００８３】
この時必要であれば、等モル以上の無水硫酸マグネシウムや無水ホウ酸又はモレキュラーシーブのような脱水剤を共存させてもよい。あるいは溶媒との共沸脱水により生成水の除去を行なってもよい。
【００８４】
生成したイミン化合物は、必ずしも反応系中から取り出す必要はなく、次のマンガン錯体合成と連続して行なうこともできる。
【００８５】
次に、イミン化合物から光学活性マンガン錯体（１）の製造法について説明する。
【００８６】
得られたイミン化合物を、エタノール、メタノールなどのアルコール系の溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリルのようなニトリル系の溶媒、ジクロロメタン、クロロホルムのようなハロゲン系の溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド系の溶媒中に溶解又は懸濁させ、０．５モル当量から１０モル当量、好ましくは０．８モル当量から２モル当量のマンガン化合物（１１）を加え、必要ならば、空気酸化を行い、目的とする、式（１）で表される光学活性マンガン錯体を得ることができる。
【００８７】
反応温度については特に制限がなく、−２０℃から使用する溶媒の沸点まで可能であるが、好ましくは０℃から５０℃の範囲がよい。
【００８８】
好ましい溶媒としてはエタノール、メタノール、アセトニトリル、ジクロロメタン、ジメチルホルムアミド等を挙げることができる。
【００８９】
空気酸化は、酸素の存在下で反応を行えば達成できるが、酸素は大過剰の空気又は酸素ガスを反応系中に吹き込むか、又は大気中、開放系で撹拌することにより、供給することができる。
【００９０】
次に、本発明の光学活性マンガン錯体（１）の合成原料であるサリチルアルデヒド化合物（９）及び光学活性ジアミン化合物（１０）について説明する。
【００９１】
サリチルアルデヒド化合物（９）のうち、分子不斉を有さないものについては入手可能であるものが多い。
一方、分子不斉を有するサリチルアルデヒド化合物は、Tetrahedron, 50, 11827 (1994) に記載された方法等により合成することができる。
分子不斉を有するサリチルアルデヒド化合物の合成法の１例として、式（１２）で示した化合物の合成法を、反応式２に示した。
【００９２】
【化２１】

【００９３】
［式中、Ｐｈはフェニル基を意味する。］
【００９４】
反応式２
【００９５】
【化２２】

【００９６】
［式中、Tf₂NPhはＮ−フェニルトリフルオロメタンスルホンイミドを、PhMgBrはフェニルマグネシウムブロミドを、NiCl₂(dppe)は塩化［１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］ニッケル（II）を、MOMClはクロロメチルメチルエーテルを、(i-Pr)₂NEtはジイソプロピルエチルアミンを、t-BuLiはターシャリーブチルリチウムを、DMFはジメチルホルムアミドを、TMSBrは臭化トリメチルシリルを、各々意味する。］
【００９７】
すなわち、分子不斉を持つ光学活性ビナフトール化合物を（ａ）コリジン存在下、Ｎ−フェニルトリフルオロメタンスルホンイミドを反応させて一方の水酸基をトリフレートとし、（ｂ）塩化［１，２−ビス（ジフェニルホスフィノ）エタン］ニッケル（II）を触媒としてフェニルグリニャール試薬で置換する。次いで（ｃ）塩基性条件下、クロロメチルメチルエーテルでメトキシメチル化した後、（ｄ）ｔ−ブチルリチウムでのリチオ化、（ｅ）ジメチルホルムアミドでのホルミル化、（ｆ）トリメチルシリルブロミドでの脱メトキシメチル化を経て、目的のサリチルアルデヒド化合物を合成することができる。
【００９８】
光学活性ジアミン化合物（１０）についても入手可能なものを使用することができる。
市販されていないジアミン化合物である（１３）、（１４）の合成法を、反応式３、反応式４に示した。（式中、＊で示された炭素原子の絶対配位はＲかＳを意味する。）
【００９９】
【化２３】

【０１００】
反応式３（ヒドロキシル基を有する光学活性ジアミン化合物の合成法）
【０１０１】
【化２４】

【０１０２】
（式中、＊で示された炭素原子の絶対配位はＲかＳを意味する。）
反応式３は、カルボキシル基を有する光学活性ジアミン化合物のカルボン酸部位を還元することにより、ヒドロキシル基を有する光学活性ジアミン化合物を製造する方法である。
【０１０３】
反応式４（メルカプチル基を有する光学活性ジアミン化合物の合成法）
【０１０４】
【化２５】

【０１０５】
（式中、＊で示された炭素原子の絶対配位はＲかＳを意味する。）
反応式４は、ヒドロキシル基を有する光学活性ジアミン化合物の水酸基部位をメルカプチルに置換することにより、メルカプチル基を有する光学活性ジアミン化合物を製造する方法である。
【０１０６】
次に、本発明の不斉エポキシ化反応について説明する。
式（３）で示される光学活性エポキシ化合物は、以下の反応式５で示される方法によって製造することができる。
反応式５
【０１０７】
【化２６】

【０１０８】
（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³及びＲ⁴は前記に同じ。＊で示された炭素原子の絶対配位はＲかＳを意味する。）
反応式５は、オレフィン化合物（２）を光学活性マンガン錯体（１）の存在下、酸化剤と反応させることにより、光学活性エポキシ化合物（３）を製造する方法である。
【０１０９】
不斉エポキシ化反応の触媒として用いる光学活性マンガン錯体（１）の使用量は、原料であるオレフィン化合物（２）に対して通常０．００１モル％〜２０モル％の範囲であるが、通常は触媒の使用量が少ないほど経済的であるので、好ましくは０．０１モル％〜５モル％の範囲である。
【０１１０】
酸化剤の種類としては、ヨードシルベンゼン、２−ヨードシル安息香酸、次亜塩素酸ナトリウム、過ヨウ素酸テトラブチルアンモニウム、過酸化水素、酸素、空気等を挙げることができる。
【０１１１】
酸化剤がヨードシルベンゼン又は２−ヨードシル安息香酸の場合の使用量は、原料であるオレフィン化合物に対して通常１当量〜１０当量、好ましくは１当量〜３当量の範囲である。
【０１１２】
酸化剤が次亜塩素酸ナトリウム、過ヨウ素酸テトラブチルアンモニウム及び過酸化水素の場合の使用量は、原料であるオレフィン化合物に対して通常１当量〜１００当量の範囲、好ましくは３当量〜３０当量の範囲である。
【０１１３】
酸化剤として、空気又は酸素ガスを用いる場合は、大過剰の空気又は酸素ガスを反応系中に吹き込むか、又は大気中、開放系で撹拌することにより、供給される。
【０１１４】
反応溶媒としては、水、アセトニトリル、ジクロロメタン、ジクロロエタン、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、クロロベンゼン及びこれらの混合溶媒等が挙げられる。
【０１１５】
特に酸化剤が次亜塩素酸ナトリウムの場合は、水とジクロロメタンのように２相系で実施する方が好ましい場合がある。
【０１１６】
又、反応系にピリジンＮ−オキシド、４−フェニルピリジンＮ−オキシド、ルチジンＮ−オキシド又は２−メチルイミダゾールなどのマンガン錯体に配位能力を持つ成分を共存させることができる。
使用量については特に制限がない。
【０１１７】
反応温度は通常−５０℃〜５０℃の範囲、好ましくは−２０℃〜２５℃の範囲がよい。
【０１１８】
反応終了後は溶媒を減圧濃縮し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーあるいは蒸留により分離精製すれば、目的とする光学活性エポキシ化合物を単離することができる。
【０１１９】
得られた光学活性エポキシ化合物の光学純度は、光学活性液体クロマトグラフィーカラム（ダイセル化学工業社、キラルセル ＯＪなど）や旋光度によって分析することができる。
【０１２０】
【実施例】
以下、実施例により更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１２１】
実施例１
光学活性マンガン錯体（１５）の合成
【０１２２】
【化２７】

【０１２３】
窒素雰囲気下で、（Ｓ）−２，３−ジアミノプロピオン酸モノ塩酸塩４２．０ｍｇ（０．３０ｍｍｏｌ）とサリチルアルデヒド（１２）の（Ｒ）体２２４ｍｇ（０．６０ｍｍｏｌ）のエタノール懸濁液６ｍｌに、１．４Ｍ水酸化ナトリウムエタノール溶液０．４２５ｍｌ（０．６０ｍｍｏｌ）を室温で少量づつ滴下した。オレンジ色の少し懸濁した溶液となった。
【０１２４】
この溶液に酢酸マンガン（II）４水和物７３．５ｍｇ（０．３０ｍｍｏｌ）を一度に加え、よく撹拌した。直ちに黄色沈澱が析出してきた。１時間撹拌の後、蓋を外し空気中で約１２時間撹拌すると濃茶色の溶液となった。減圧下で溶媒を留去した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（展開溶媒：ジクロロメタン／エタノール＝１０／１〜４／１）で精製したところ目的とするマンガン錯体２２５ｍｇが茶色結晶として得られた（収率８５％）。
【０１２５】
さらに、この結晶を酢酸エチルに溶解した後、ヘキサンを加えて析出させたものを分析用サンプルとした。
【０１２６】
元素分析；実測値 水素4.29％、炭素77.18％、窒素3.11％
計算値 水素4.43％、炭素77.19％、窒素3.16％（C₅₇H₃₇N₂O₄Mn+H₂O）
(錯体は一分子の水を含む)
【０１２７】
実施例２
６−アセトアミド−７−ニトロ−２，２−ジメチルクロメンのエポキシ化 （化合物（１６）の合成）
【０１２８】
【化２８】

【０１２９】
６−アセトアミド−７−ニトロ−２，２−ジメチルクロメン（２６ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）をアセトニトリル（０．８ｍＬ）に溶かした後、マンガン錯体（１５）（１．８ｍｇ，２μｍｏｌ、２ｍｏｌ％）を加え、０℃に冷却した。この溶液にヨードシルベンゼン（２３ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）を一度に加えて、０℃で６時間撹拌した。反応混合物を濃縮した後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出溶媒：ヘキサン／酢酸エチル＝４／１〜７／３）により精製したところ、目的とする光学活性エポキシドが黄色の結晶として２８ｍｇ（収率１００％）得られた。液体クロマトグラフィ（ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＪ，ヘキサン／イソプロパノール＝１：１，流速＝０．５ｍＬ／分）で光学純度を測定したところ９８％ｅ．ｅ．であった。
【０１３０】
実施例３〜５
実施例２の触媒量の削減
マンガン錯体の使用量を変えた以外は実施例２と同様に反応を行なった結果を下表に示す。
【０１３１】
【表３】

【０１３２】
実施例６〜８
実施例２の溶媒変更
溶媒を変えた以外は実施例２と同様に反応を行なった結果を下表に示す。
【０１３３】
【表４】

【０１３４】
実施例９〜１１
実施例２の基質変更
反応基質を変えた以外は実施例２と同様に反応を行なった結果を下表に示す。
【０１３５】
【表５】

【０１３６】
【化２９】

【０１３７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、近傍官能基を有しないオレフィン化合物を原料に光学活性な医薬品やその中間体として有用な光学活性エポキシ化合物を製造する新規な触媒を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel optically active manganese complex that catalyzes asymmetric epoxidation. The present invention also relates to a method for producing an optically active epoxy compound which is an important synthetic intermediate of medicine, including an optically active benzopyran compound effective for the treatment of hypertension, asthma and the like.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
Recently, catalytic asymmetric epoxidation reaction using an optically active manganese complex has been found, and has attracted attention as an efficient method for producing an optically active epoxy compound using an olefin compound having no neighboring functional group as a raw material.
[0003]
For example, a manufacturing method such as Jacobsen described in JP-A-5-507645, Katsuki described in JP-A-5-301878, European published patent 535377 and JP-A-7-285983, etc. There is a manufacturing method.
[0004]
Also, Tetrahedron Lett.,34, 4785 (1993) describe an asymmetric epoxidation reaction using a catalyst in which an axial ligand is introduced into the molecule of a dihydrosalen manganese complex.
[0005]
Unlike the racemic resolution method, these methods eliminate the problem of unnecessary enantiomers being wasted because optically active epoxy compounds can be obtained from prochiral olefin compounds, and depending on the type of olefin used as a raw material, It is an efficient production method to give good chemical and optical yields.
[0006]
However, the catalysts reported so far do not always give good results in the production of all optically active epoxies, and the current situation is that active research is ongoing. .
[0007]
Furthermore, there is no known example in which a group capable of coordinating with a manganese atom is introduced onto the carbon of the diamine portion of the salen manganese complex.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent efforts to find an asymmetric catalyst capable of obtaining an optically active epoxy compound with a high asymmetric yield from an olefin having no neighboring functional group, the present inventors have completed the present invention.
[0009]
That is, the present invention provides the formula (1)
[0010]
[Chemical 7]

[0011]
[Where W¹, W², W^ThreeAnd W^FourEach independently represents a hydrogen atom, C_1-4An alkyl group, a phenyl group (the phenyl group is a halogen atom, C_1-4Alkyl group, C_1-4It may be substituted with an alkoxy group, a cyano group or a nitro group. ), And a group capable of coordinating to a manganese atom, and W¹~ W^FourAny one of has a group capable of coordinating to a manganese atom.
[0012]
Y¹, Y², Y^ThreeAnd Y^FourEach independently represents a hydrogen atom, C_1-4An alkyl group, a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group (the phenyl group, naphthyl group and anthranyl group are a halogen atom, C_1-4Alkyl group, C_1-4Alkoxy group, C_2-5Alkanoyl group, C_2-5Alkylcarbonyloxy group, C_2-5It may be substituted with an alkoxycarbonyl group, phenyl group, substituted phenyl group, substituted silyl group, cyano group or nitro group. )
Or any two may together contain a double bond_Four~ C₈The ring may be formed. (The C_Four~ C₈Ring of the halogen atom, C_1-4Alkyl group, C_1-4Alkoxy group, C_2-5Alkanoyl group, C_2-5Alkylcarbonyloxy group, C_2-5It may be substituted with an alkoxycarbonyl group, phenyl group, substituted phenyl group, substituted silyl group, cyano group or nitro group. ]] Or a salt thereof.
[0013]
The present invention also provides an optically active manganese complex represented by the formula (1) or a salt thereof as a catalyst.
[0014]
[Chemical 8]

[0015]
[Wherein R¹And R²Each independently may be protected with a hydrogen atom, a cyano group, a nitro group, or an acetyl group (the acetyl group may be substituted with a phenyl group, a substituted phenyl group, or a substituted benzyl group). Amino group, benzoyl group (the benzoyl group is a halogen atom, C_1-4Alkyl group, C_1-4It may be substituted with an alkoxy group. Amino group optionally protected with C)_2-5Amino group optionally protected by alkanoyl group, halogen atom, C_1-4Alkyl group, C_1-4Alkoxy group, halo C_1-4Alkyl group, carboxyl group, formyl group, C_2-5Alkanoyl group, aroyl group, halo C_2-5Alkanoyl group, carbamoyl group, C_1-4Alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, C_1-4Alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfonamide group, mono- or di-C_1-4Means an alkylsulfonamido group or R¹And R²Together when they are in ortho position, together with the ring
[0016]
[Chemical 9]

[0017]
(Wherein n represents an integer of 0 or 1).
[0018]
R^ThreeIs a hydrogen atom, C_1-4Alkyl group or C_1-4An alkoxy group is meant.
[0019]
R^FourIs C_1-4Alkyl group, C_1-4An alkoxy group or a phenyl group (the phenyl group is a halogen atom, C_1-4Alkyl group, C_1-4It may be substituted with an alkoxy group. ).
[0020]
Or R^ThreeAnd R^FourTogether
[0021]
Embedded image

[0022]
(R^Five, R⁶, R⁷And R⁸Each independently represents a hydrogen atom or C_1-4An alkyl group is meant. ). An asymmetric epoxidation reaction is performed on the olefin compound represented by the formula (3)
[0023]
Embedded image

[0024]
(R¹, R², R^ThreeAnd R^FourIs the same as above. The absolute coordination of the carbon atom indicated by * means R or S. It is related with the method of manufacturing the optically active epoxy compound represented by this.
[0025]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In this specification, “n” is normal, “i” is iso, “s” is secondary, “t” is tertiary, “o” is ortho, “m” is meta, “p” is para, “ “c” means cyclo.
First, W of the compound represented by the formula (1)¹, W², W^Three, W^Four, Y¹, Y², Y^ThreeAnd Y^FourThe words and phrases in each substituent will be described.
[0026]
C_1-4Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, c-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl and c-butyl. Groups and the like.
[0027]
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
[0028]
C_1-4Alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, c-propoxy, n-butoxy, i-butoxy, s-butoxy, t-butoxy and c-butoxy Etc.
[0029]
Examples of the group capable of coordinating to the manganese atom include the formula (5)
[0030]
Embedded image

[0031]
[Wherein m represents an integer of 0 or 1. A carboxyl group represented by formula (6)
[0032]
Embedded image

[0033]
[Wherein, X means an oxygen atom and a sulfur atom. r means an integer of 1 or 2; And a mercaptylalkyl group represented by formula (7):
[0034]
Embedded image

[0035]
[In the formula, Z means a 2-imidazolyl group, a 2-pyridyl group, a 2-thienyl group, a 2-furyl group, and a 2-pyrimidinyl group. And the like, and the like.
[0036]
C_2-5Examples of the alkanoyl group include acetyl group, ethylcarbonyl group, n-propylcarbonyl group, i-propylcarbonyl group, c-propylcarbonyl group, n-butylcarbonyl group, i-butylcarbonyl group, s-butylcarbonyl group, t- Examples thereof include a butylcarbonyl group and a c-butylcarbonyl group.
[0037]
C_2-5Examples of the alkylcarbonyloxy group include methylcarbonyloxy group, ethylcarbonyloxy group, n-propoxycarbonyloxy group, i-propoxycarbonyloxy group, c-propoxycarbonyloxy group, n-butoxycarbonyloxy group, i-butoxycarbonyloxy group. Group, s-butoxycarbonyloxy group, t-butoxycarbonyloxy group, c-butoxycarbonyloxy group and the like.
[0038]
C_2-5Examples of the alkoxycarbonyl group include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, n-propoxycarbonyl group, i-propoxycarbonyl group, c-propoxycarbonyl group, n-butoxycarbonyl group, i-butoxycarbonyl group, s-butoxycarbonyl group, Examples include t-butoxycarbonyl group and c-butoxycarbonyl group.
[0039]
Examples of the substituted phenyl group include a fluorophenyl group, a chlorophenyl group, a bromophenyl group, a tolyl group, an ethylphenyl group, a t-butylphenyl group, and a methoxyphenyl group (all of which are ortho, meta, and para). ) And 3,5-dimethylphenyl group.
[0040]
Examples of the substituted silyl group include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tri-n-propylsilyl group, tri-i-propylsilyl group, tri-n-butylsilyl group, tri-i-butylsilyl group, tri-n-hexylsilyl group, dimethylethyl Silyl group, dimethyl n-propylsilyl group, dimethyl n-butylsilyl group, dimethyl i-butylsilyl group, dimethyl t-butylsilyl group, dimethyl n-pentylsilyl group, dimethyl n-octylsilyl group, dimethyl c-hexylsilyl group, dimethyl Texylsilyl group, dimethyl-2,3-dimethylpropylsilyl group, dimethyl-2- (bicycloheptyl) silyl group, dimethylbenzylsilyl group, dimethylphenylsilyl group, dimethyl p-tolylsilyl group, dimethylfurofemesylsilyl group, Methyldiphenyl Lil group, triphenylsilyl group, diphenyl t- butylsilyl group, tribenzylsilyl group, diphenyl vinyl silyl group, and diphenyl n- butylsilyl and phenylmethyl vinyl silyl group.
[0041]
C which may contain a double bond_Four~ C₈Examples of the ring include c-butane ring, c-butene ring, c-pentane ring, c-pentene ring, c-hexane ring, c-hexene ring, benzene ring, c-heptane ring, and c-octane ring. Is mentioned.
[0042]
The optically active manganese complex (1) of the present invention can form salts with various anion pairs because manganese as a central metal can take an oxidation state from monovalent to pentavalent. Monovalent OH as an ion pair forming a salt^-, F^-, Cl^-, Br^-, I^-, CH_ThreeCO₂ ^-, PF₆ ^-, ClO_Four ^-, BF_Four ^-, CH_ThreeSO_Three ^-, CF_ThreeSO_Three ^-, TsO^-Divalent CO_Three ^2-, SO_Four ^2-Trivalent PO_Four ^3-In any case, it can be used as an asymmetric catalyst for this purpose.
[0043]
The optically active manganese complex (1) of the present invention differs greatly from the conventionally known C2-symmetric salen manganese complex by having a group capable of coordinating with manganese metal on one of the carbons of the optically active ethylenediamine moiety. Does not have an axis of symmetry.
[0044]
Furthermore, by having a group capable of coordinating to manganese metal, the stability of the manganese complex is increased, and the amount of manganese catalyst used in the asymmetric epoxidation reaction is larger than that of conventionally known C2-symmetric manganese catalysts. It is possible to achieve a high chemical yield and a high optical yield even in a very small amount.
[0045]
In the optically active manganese complex (1), Y^FourIn the case of a phenyl group having a substituent and a naphthyl group having a substituent, there are those having molecular asymmetry. At this time, depending on the steric form derived from the two salicylaldehyde compounds, (R, S), (R , R) and (S, S) exist in three stereoisomers.
The optically active manganese complex of the present invention includes any of the above three stereoisomers.
It is possible to achieve asymmetric epoxidation reaction with high optical yield by appropriately selecting an optically active manganese complex having the above-mentioned stereo together with an optically active ethylenediamine moiety for various substrates.
Therefore, the asymmetric epoxidation reaction using the optically active manganese catalyst of the present invention is not limited only to the substrate described herein.
[0046]
R of the olefin compound represented by the formula (2) as a substrate¹, R², R^Three, R^Four, R^Five, R⁶, R⁷And R⁸The substituents of are described.
[0047]
Examples of the substituted phenyl group include a fluorophenyl group, a chlorophenyl group, a bromophenyl group, a tolyl group, an ethylphenyl group, a t-butylphenyl group, and a methoxyphenyl group (all of which are ortho, meta, and para). ) And 3,5-dimethylphenyl group.
[0048]
Examples of the substituted benzyl group include a fluorobenzyl group, a chlorobenzyl group, a bromobenzyl group, a methylbenzyl group, an ethylbenzyl group, a t-butylbenzyl group, and a methoxybenzyl group (all of which are ortho, meta, and para). And 3,5-dimethylbenzyl group and the like.
[0049]
Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
[0050]
C_1-4Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, c-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group and c-butyl group. Is mentioned.
[0051]
C_1-4Alkoxy groups include methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, c-propoxy, n-butoxy, i-butoxy, s-butoxy, t-butoxy and c-butoxy Etc.
[0052]
C_2-5Examples of the alkanoyl group include acetyl group, ethylcarbonyl group, n-propylcarbonyl group, i-propylcarbonyl group, c-propylcarbonyl group, n-butylcarbonyl group, i-butylcarbonyl group, s-butylcarbonyl group, t- Examples thereof include a butylcarbonyl group and a c-butylcarbonyl group.
[0053]
Halo C_1-4Examples of the alkyl group include fluoromethyl group, fluoroethyl group, fluoro n-propyl group, fluoro i-propyl group, fluoro c-propyl group, fluoro n-butyl group, fluoro i-butyl group, fluoro s-butyl group, fluoro t-butyl group, fluoro c-butyl group, chloromethyl group, chloroethyl group, chloro n-propyl group, chloro i-propyl group, chloro c-propyl group, chloro n-butyl group, chloro i-butyl group, chloro s -Butyl group, chloro t-butyl group, chloro c-butyl group, bromomethyl group, bromoethyl group, bromo n-propyl group, bromo i-propyl group, bromo c-propyl group, bromo n-butyl group, bromo i-butyl Group, bromo s-butyl group, bromo t-butyl group, bromo c-butyl group, iodomethyl group, iodoethyl , Iodo n-propyl group, iodo i-propyl group, iodo c-propyl group, iodo n-butyl group, iodo i-butyl group, iodo s-butyl group, iodo t-butyl group and iodo c-butyl group. It is done.
[0054]
Examples of the aroyl group include a benzoyl group, an o-toluyl group, an m-toluyl group, a p-toluyl group, an α-naphthoyl group, and a β-naphthoyl group.
[0055]
Halo C_2-5The alkanoyl group includes a fluoroacetyl group, a fluoroethylcarbonyl group, a fluoro n-propylcarbonyl group, a fluoro i-propylcarbonyl group, a fluoro c-propylcarbonyl group, a fluoro n-butylcarbonyl group, a fluoro i-butylcarbonyl group, a fluoro s-butylcarbonyl group, fluoro t-butylcarbonyl group, fluoro c-butylcarbonyl group, chloroacetyl group, chloroethylcarbonyl group, chloro n-propylcarbonyl group, chloro i-propylcarbonyl group, chloro c-propylcarbonyl group, Chloro n-butylcarbonyl group, chloro i-butylcarbonyl group, chloro s-butylcarbonyl group, chloro t-butylcarbonyl group, chloro c-butylcarbonyl group, bromoacetyl group, bromoethylcarbonyl group Bromo n-propylcarbonyl group, bromo i-propylcarbonyl group, bromo c-propylcarbonyl group, bromo n-butylcarbonyl group, bromo i-butylcarbonyl group, bromo s-butylcarbonyl group, bromo t-butylcarbonyl group, bromo c-butylcarbonyl group, iodoacetyl group, iodoethylcarbonyl group, iodo n-propylcarbonyl group, iodo i-propylcarbonyl group, iodo c-propylcarbonyl group, iodo n-butylcarbonyl group, iodoi-butylcarbonyl Group, iodo s-butylcarbonyl group, t-butylcarbonyl group, c-butylcarbonyl group and the like.
[0056]
C_1-4Examples of the alkylsulfinyl group include methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, n-propylsulfinyl group, i-propylsulfinyl group, c-propylsulfinyl group, n-butylsulfinyl group, i-butylsulfinyl group, and s-butylsulfinyl group. Group, t-butylsulfinyl group, c-butylsulfinyl group and the like.
[0057]
Examples of the arylsulfinyl group include a benzenesulfinyl group, an o-toluenesulfinyl group, an m-toluenesulfinyl group, and a p-toluenesulfinyl group.
[0058]
C_1-4Examples of the alkylsulfonyl group include methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, n-propylsulfonyl group, i-propylsulfonyl group, c-propylsulfonyl group, n-butylsulfonyl group, i-butylsulfonyl group, and s-butylsulfonyl. Group, t-butylsulfonyl group, c-butylsulfonyl group and the like.
[0059]
Examples of the arylsulfonyl group include a benzenesulfonyl group, an o-toluenesulfonyl group, an m-toluenesulfonyl group, and a p-toluenesulfonyl group.
[0060]
Mono or di C_1-4Examples of the alkylsulfonamide group include methylsulfonamide group, ethylsulfonamide group, n-propylsulfonamide group, i-propylsulfonamide group, c-propylsulfonamide group, n-butylsulfonamide group, dimethylsulfonamide group, Examples thereof include a diethylsulfonamide group, a di-n-propylsulfonamide group, a dii-propylsulfonamide group, a di-n-butylsulfonamide group, a dii-butylsulfonamide group, and a di-s-butylsulfonamide group.
[0061]
As the olefin compound represented by the formula (2), the formula (4)
[0062]
Embedded image

[0063]
[Wherein R¹, R², R^FiveAnd R⁶Is the same as above. And the like, 1,2-dihydronaphthalene, indene and the like.
[0064]
Specific examples of benzopyran derivatives include 2,2-dimethylchromene, 6-cyano-2,2-dimethylchromene, 6-acetamido-7-nitro-2,2-dimethylchromene, and formula (8)
[0065]
Embedded image

[0066]
[Wherein R^FiveAnd R⁶Is the same as above. n represents an integer of 0 or 1. And the like.
[0067]
Hereinafter, although the representative compound in the optically active manganese complex of this invention is illustrated in Table 1 and Table 2, this invention is not limited to these.
(In the optically active manganese complexes listed in Table 2, molecular asymmetry occurs due to the presence of B, and there are three stereoisomers (R, S), (R, R) and (S, S)). All stereoisomers are included.)
[0068]
In addition, Q1-Q22 in Table 1 and Table 2 is a group represented by the following formula.
In the formula, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Pr represents a propyl group, Bu represents a butyl group, Ph represents a phenyl group, Br represents a bromine, OMe represents a methoxy group, and Ac represents an acetyl group. -Means that no salt is present.
[0069]
Embedded image

[0070]
Table 1
[0071]
Embedded image

[0072]
[Table 1]

[0073]
Table 2
Embedded image

[0074]
[Table 2]

[0075]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0076]
Next, the manufacturing method of the optically active manganese complex of this invention is demonstrated.
The optically active manganese complex represented by the formula (1) can be produced by the method represented by the following reaction formula 1.
[0077]
Reaction formula 1
[0078]
Embedded image

[0079]
(Where¹, W², W^Three, W^Four, Y¹, Y², Y^ThreeAnd Y^FourIs the same as above. V means a halogen atom such as chlorine, bromine or iodine, or a carboxylate ion such as acetate ion, and a means an integer of 2 or 3. )
In Reaction Formula 1, a salicylaldehyde compound (9) and an optically active diamine compound (10) are reacted to form an imine compound, which is then reacted with a manganese compound (11), and then subjected to treatment such as air oxidation if necessary. This is a method for producing an optically active manganese complex (1).
[0080]
A process for producing an imine compound in Reaction Scheme 1 will be described.
As a usage-amount of the diamine compound (10) with respect to a salicylaldehyde compound (9), 0.2-2 molar equivalent, Preferably about 0.5 equivalent is good.
[0081]
There is no restriction | limiting in particular about reaction temperature, Although it can be from -20 degreeC to the boiling point of the solvent to be used, Preferably the range of 0 to 50 degreeC is good.
[0082]
Solvents include alcohol-based solvents such as ethanol and methanol, nitrile solvents such as acetonitrile and propionitrile, halogen-based solvents such as dichloromethane and chloroform, and aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene. Solvents, ether solvents such as tetrahydrofuran and diethyl ether, hydrocarbon solvents such as hexane and heptane, and amide solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like are preferred. , Methanol, acetonitrile, dichloromethane, toluene, dimethylformamide and the like.
[0083]
At this time, if necessary, a dehydrating agent such as anhydrous magnesium sulfate, boric acid anhydride, or molecular sieves in an equimolar amount or more may coexist. Alternatively, the generated water may be removed by azeotropic dehydration with a solvent.
[0084]
The produced imine compound does not necessarily need to be taken out from the reaction system, and can be performed continuously with the next manganese complex synthesis.
[0085]
Next, a method for producing an optically active manganese complex (1) from an imine compound will be described.
[0086]
The obtained imine compound was mixed with alcohol solvents such as ethanol and methanol, nitrile solvents such as acetonitrile and propionitrile, halogen solvents such as dichloromethane and chloroform, dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methyl. Dissolve or suspend in an amide-based solvent such as pyrrolidone, add 0.5 molar equivalent to 10 molar equivalent, preferably 0.8 molar equivalent to 2 molar equivalent of manganese compound (11), and if necessary, air The target optically active manganese complex represented by the formula (1) can be obtained by oxidation.
[0087]
There is no restriction | limiting in particular about reaction temperature, Although it can be from -20 degreeC to the boiling point of the solvent to be used, Preferably the range of 0 to 50 degreeC is good.
[0088]
Preferred solvents include ethanol, methanol, acetonitrile, dichloromethane, dimethylformamide and the like.
[0089]
Air oxidation can be achieved by carrying out the reaction in the presence of oxygen, but oxygen can be supplied by blowing a large excess of air or oxygen gas into the reaction system or stirring in the open system in the atmosphere. it can.
[0090]
Next, the salicylaldehyde compound (9) and the optically active diamine compound (10), which are raw materials for synthesizing the optically active manganese complex (1) of the present invention, will be described.
[0091]
Of the salicylaldehyde compounds (9), many that do not have molecular asymmetry are available.
On the other hand, salicylaldehyde compounds having molecular asymmetry are Tetrahedron,50, 11827 (1994), and the like.
As an example of a method for synthesizing a salicylaldehyde compound having molecular asymmetry, a method for synthesizing a compound represented by Formula (12) is shown in Reaction Formula 2.
[0092]
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[0093]
[In the formula, Ph means a phenyl group. ]
[0094]
Reaction formula 2
[0095]
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[0096]
[Where Tf₂NPh is N-phenyltrifluoromethanesulfonimide, PhMgBr is phenylmagnesium bromide, NiCl₂(dppe) is [1,2-bis (diphenylphosphino) ethane] nickel (II) chloride, MOMCl is chloromethyl methyl ether, (i-Pr)₂NEt means diisopropylethylamine, t-BuLi means tertiary butyllithium, DMF means dimethylformamide, and TMSBr means trimethylsilyl bromide. ]
[0097]
That is, an optically active binaphthol compound having molecular asymmetry is reacted with N-phenyltrifluoromethanesulfonimide in the presence of (a) collidine to convert one hydroxyl group to triflate, and (b) chloride [1,2-bis (diphenyl) chloride. Phosphino) ethane] nickel (II) is substituted with phenyl Grignard reagent as catalyst. Then (c) methoxymethylation with chloromethyl methyl ether under basic conditions followed by (d) lithiation with t-butyllithium, (e) formylation with dimethylformamide, (f) demethylation with trimethylsilyl bromide The target salicylaldehyde compound can be synthesized through methoxymethylation.
[0098]
What is also available for the optically active diamine compound (10) can be used.
The synthesis methods of (13) and (14), which are not commercially available diamine compounds, are shown in Reaction Formula 3 and Reaction Formula 4. (In the formula, the absolute coordination of the carbon atom indicated by * means R or S.)
[0099]
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[0100]
Reaction formula 3 (Synthesis method of optically active diamine compound having hydroxyl group)
[0101]
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[0102]
(In the formula, the absolute coordination of the carbon atom indicated by * means R or S.)
Reaction formula 3 is a method for producing an optically active diamine compound having a hydroxyl group by reducing the carboxylic acid moiety of the optically active diamine compound having a carboxyl group.
[0103]
Reaction Formula 4 (Synthesis Method of Optically Active Diamine Compound Having Mercaptyl Group)
[0104]
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[0105]
(In the formula, the absolute coordination of the carbon atom indicated by * means R or S.)
Reaction formula 4 is a method for producing an optically active diamine compound having a mercaptyl group by substituting a hydroxyl group of the optically active diamine compound having a hydroxyl group with a mercaptyl group.
[0106]
Next, the asymmetric epoxidation reaction of the present invention will be described.
The optically active epoxy compound represented by the formula (3) can be produced by the method represented by the following reaction formula 5.
Reaction formula 5
[0107]
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[0108]
(Wherein R¹, R², R^ThreeAnd R^FourIs the same as above. The absolute coordination of the carbon atom indicated by * means R or S. )
Reaction formula 5 is a method for producing an optically active epoxy compound (3) by reacting the olefin compound (2) with an oxidizing agent in the presence of the optically active manganese complex (1).
[0109]
The amount of the optically active manganese complex (1) used as a catalyst for the asymmetric epoxidation reaction is usually in the range of 0.001 mol% to 20 mol% with respect to the olefin compound (2) as a raw material. The smaller the amount of the catalyst used, the more economical it is, and the range is preferably 0.01 mol% to 5 mol%.
[0110]
Examples of the oxidizing agent include iodosylbenzene, 2-iodosylbenzoic acid, sodium hypochlorite, tetrabutylammonium periodate, hydrogen peroxide, oxygen, air, and the like.
[0111]
When the oxidizing agent is iodosylbenzene or 2-iodosylbenzoic acid, the amount used is usually in the range of 1 equivalent to 10 equivalents, preferably 1 equivalent to 3 equivalents, relative to the raw material olefin compound.
[0112]
The amount used when the oxidizing agent is sodium hypochlorite, tetrabutylammonium periodate and hydrogen peroxide is usually in the range of 1 equivalent to 100 equivalents, preferably 3 equivalents to 30 equivalents, relative to the raw material olefin compound. Range.
[0113]
When air or oxygen gas is used as the oxidant, it is supplied by blowing a large excess of air or oxygen gas into the reaction system or stirring in the open system in the atmosphere.
[0114]
Examples of the reaction solvent include water, acetonitrile, dichloromethane, dichloroethane, ethyl acetate, methyl isobutyl ketone, chlorobenzene, and mixed solvents thereof.
[0115]
In particular, when the oxidizing agent is sodium hypochlorite, it may be preferable to carry out in a two-phase system such as water and dichloromethane.
[0116]
In addition, a component having a coordination ability can coexist in a manganese complex such as pyridine N-oxide, 4-phenylpyridine N-oxide, lutidine N-oxide or 2-methylimidazole in the reaction system.
There is no particular limitation on the amount used.
[0117]
The reaction temperature is usually in the range of −50 ° C. to 50 ° C., preferably in the range of −20 ° C. to 25 ° C.
[0118]
After completion of the reaction, the target optically active epoxy compound can be isolated by concentrating the solvent under reduced pressure and separating and purifying it by silica gel column chromatography or distillation.
[0119]
The optical purity of the obtained optically active epoxy compound can be analyzed by an optically active liquid chromatography column (Daicel Chemical Industries, Chiral Cell OJ, etc.) or optical rotation.
[0120]
【Example】
Hereinafter, although an Example demonstrates in more detail, this invention is not limited to these.
[0121]
Example 1
Synthesis of optically active manganese complex (15)
[0122]
Embedded image

[0123]
6 ml of ethanol suspension of (S) -2,3-diaminopropionic acid monohydrochloride 42.0 mg (0.30 mmol) and (R) 224 mg (0.60 mmol) of salicylaldehyde (12) under nitrogen atmosphere Then, 0.425 ml (0.60 mmol) of 1.4 M sodium hydroxide ethanol solution was added dropwise in small portions at room temperature. An orange slightly suspended solution was obtained.
[0124]
To this solution, 73.5 mg (0.30 mmol) of manganese (II) acetate tetrahydrate was added at once and stirred well. A yellow precipitate immediately began to precipitate. After stirring for 1 hour, the lid was removed and the mixture was stirred in air for about 12 hours to obtain a dark brown solution. After the solvent was distilled off under reduced pressure, the residue was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: dichloromethane / ethanol = 10/1 to 4/1) to obtain 225 mg of the intended manganese complex as brown crystals ( Yield 85%).
[0125]
Furthermore, after dissolving this crystal | crystallization in ethyl acetate, hexane was added and precipitated, and it was set as the sample for analysis.
[0126]
Elemental analysis; measured value 4.29% hydrogen, 77.18% carbon, 3.11% nitrogen
Calculated hydrogen 4.43%, carbon 77.19%, nitrogen 3.16% (C₅₇H₃₇N₂O_FourMn + H₂O)
(The complex contains one molecule of water)
[0127]
Example 2
Epoxidation of 6-acetamido-7-nitro-2,2-dimethylchromene (Synthesis of Compound (16))
[0128]
Embedded image

[0129]
6-acetamido-7-nitro-2,2-dimethylchromene (26 mg, 0.1 mmol) was dissolved in acetonitrile (0.8 mL), and then manganese complex (15) (1.8 mg, 2 μmol, 2 mol%) was added. And cooled to 0 ° C. To this solution was added iodosylbenzene (23 mg, 0.1 mmol) in one portion and stirred at 0 ° C. for 6 hours. After concentrating the reaction mixture, the residue was purified by silica gel column chromatography (elution solvent: hexane / ethyl acetate = 4 / 1-7 / 3) to obtain 28 mg (yield) of the target optically active epoxide as yellow crystals. 100%). When the optical purity was measured by liquid chromatography (DAICEL CHIRALCEL OJ, hexane / isopropanol = 1: 1, flow rate = 0.5 mL / min), 98% e.e. e. Met.
[0130]
Examples 3-5
Reduction of catalyst amount in Example 2
The table below shows the results of the reaction performed in the same manner as in Example 2 except that the amount of manganese complex used was changed.
[0131]
[Table 3]

[0132]
Examples 6-8
Solvent change of Example 2
The results of the reaction performed in the same manner as in Example 2 except that the solvent was changed are shown in the following table.
[0133]
[Table 4]

[0134]
Examples 9-11
Substrate change of Example 2
The results of carrying out the reaction in the same manner as in Example 2 except that the reaction substrate was changed are shown in the table below.
[0135]
[Table 5]

[0136]
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[0137]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, it provides a novel catalyst for producing an optically active epoxy compound useful as an optically active pharmaceutical agent or an intermediate thereof using an olefin compound having no neighboring functional group as a raw material. be able to.

Claims (6)

Formula (1)

[Wherein W ¹ , W ² , W ³ and W ⁴ are each independently a hydrogen atom, a C _1-4 alkyl group, a phenyl group (the phenyl group is a halogen atom, a C _1-4 alkyl group, C _1-4 may be substituted with an alkoxy group, a cyano group or a nitro group.) Or a group capable of coordinating to a manganese atom, and any one of W ^{1 to} W ⁴ is a manganese atom. It has a group that can be coordinated.
Y ¹ , Y ² , Y ³ and Y ⁴ are each independently a hydrogen atom, a C _1-4 alkyl group, a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group (the phenyl group, naphthyl group and anthranyl group are a halogen atom, C _1-4 alkyl group, C _1-4 alkoxy group, C _2-5 alkanoyl group, C _2-5 alkylcarbonyloxy group, C _2-5 alkoxycarbonyl group, phenyl group, substituted phenyl group, substituted silyl group, cyano Group or nitro group may be substituted.)
Or any two may combine to form a C _{4 to} C ₈ ring that may contain a double bond. (The ring of C _{4 to} C ₈ includes a halogen atom, a C _1-4 alkyl group, a C _1-4 alkoxy group, a C _2-5 alkanoyl group, a C _2-5 alkylcarbonyloxy group, a C _2-5 alkoxycarbonyl group, Group, a phenyl group, a substituted phenyl group, a substituted silyl group, a cyano group or a nitro group))]. The optically active manganese complex according to claim 1, wherein the group capable of coordinating to the manganese atom of the compound represented by formula (1) is a carboxyl group. Y ² and Y ³ of the compound represented by the formula (1) are combined to form a naphthyl ring (the naphthyl ring is a halogen atom, a C _1-4 alkyl group, a C _1-4 alkoxy group, a C _{2 -5} alkanoyl group, C _2-5 alkylcarbonyloxy group, C _2-5 alkoxycarbonyl group, phenyl group, substituted phenyl group, substituted silyl group, cyano group or nitro group), and Y ⁴ is a naphthyl group (the naphthyl group is a halogen atom, a C _1-4 alkyl group, a C _1-4 alkoxy group, a C _2-5 alkanoyl group, a C _2-5 alkylcarbonyloxy group, a C _2-5 alkoxycarbonyl group) The optically active manganese complex or a salt thereof according to claim 1 or 2, which may be substituted with a phenyl group, a substituted phenyl group, a substituted silyl group, a cyano group or a nitro group. Formula (2)

[Wherein, R ¹ and R ² are each independently a hydrogen atom, a cyano group, a nitro group, or an acetyl group (the acetyl group may be substituted with a phenyl group, a substituted phenyl group, or a substituted benzyl group. ) And may be protected with an amino group or a benzoyl group (the benzoyl group may be substituted with a halogen atom, a C _1-4 alkyl group or a C _1-4 alkoxy group). Amino group, amino group optionally protected by C _2-5 alkanoyl group, halogen atom, C _1-4 alkyl group, C _1-4 alkoxy group, halo C _1-4 alkyl group, carboxyl group, formyl Group, C _2-5 alkanoyl group, aroyl group, halo C _2-5 alkanoyl group, carbamoyl group, C _1-4 alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, C _1-4 alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfonamide group The Or di-C _1-4 or means alkylsulfonamido group, or R ¹ and R ² together are both when ortho, together with ring linked

(Wherein n represents an integer of 0 or 1).
R ³ represents a hydrogen atom, a C _1-4 alkyl group or a C _1-4 alkoxy group.
R ⁴ represents a C _1-4 alkyl group, a C _1-4 alkoxy group or a phenyl group (the phenyl group may be substituted with a halogen atom, a C _1-4 alkyl group or a C _1-4 alkoxy group). Means.
Or R ³ and R ⁴ together

(R ⁵ , R ⁶ , R ⁷ and R ⁸ each independently represents a hydrogen atom or a C _1-4 alkyl group). ]
An asymmetric epoxidation reaction is carried out on the olefin compound represented by the formula (3) using the optically active manganese complex represented by the formula (1) or a salt thereof as a catalyst.

(R ¹ , R ² , R ^3, and R ⁴ are the same as described above. The absolute coordination of the carbon atom indicated by * means R or S). The compound represented by formula (2) is represented by formula (4).

[Wherein, R ¹ , R ² , R ⁵ and R ⁶ are the same as defined above. ]
The method according to claim 4, wherein The production method according to claim 4, wherein the compound represented by the formula (2) is indene.