JP4178251B2 - チアゾリン製造用触媒、チアゾリン化合物の製法、オキサゾリン製造用触媒及びオキサゾリン化合物の製法 - Google Patents
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Description
Organic Lettters, 2005, vol7, p1971
配位子として使用したキノリノール類については市販品を購入するか又は調製した。その詳細は以下のとおりである。
和光純薬社製のものを使用した。
東京化成社製のものを使用した。
公知文献(Synlett 1997, p445)を参考にして以下の手順により合成した。o−アミノフェノール(1.0mmol)と濃塩酸(0.4mL)の混合物を100℃に加熱し、3−ペンテン−2−オン(1.3mmol)を滴下した。100〜120℃にて13時間撹拌した後、酢酸エチルで希釈し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で中和した。有機層を水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。得られた粗生成物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、2,4−ジメチル−8−キノリノール(78mg,45%)を得た。そのスペクトルデータは次のとおり:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.64(d,J=0.9Hz,3H),2.67(s,3H),7.13(dd,J=2.7,6.0Hz,1H),7.14(s,1H),7.39(d,J=6.0Hz,1H),7.40(d,J=2.7Hz,1H)(単位:ppm)。
公知文献(Bull. Chem. Soc. Jpn., 1966, vol39, p1910)を参考にして以下の手順により合成した。エチルリチウムの0.5M ベンゼン−シクロヘキサン(9:1)溶液(6.0mL)をジエチルエーテル(4mL)で希釈し、8−キノリノール(1.0mmol)(和光純薬社製)のジエチルエーテル(6mL)溶液を−10℃でゆっくりと滴下した。この溶液を−10℃で70分間撹拌した後、氷水中に注ぎ、水層を酢酸エチルで抽出した。有機層を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧濃縮した。得られた粗生成物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、2−エチル−8−キノリノール(69mg,40%)を得た。そのスペクトルデータは次のとおり:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.41(t,J=7.5Hz,3H),3.00(q,J=7.5Hz,2H),7.15(dd,J=1.2,7.5Hz,1H),7.29(dd,J=1.2,8.4Hz,1H),7.33(d,J=8.4Hz,1H),7.39(dd,J=7.5,8.4Hz,1H),8.06(d,J=8.4Hz,1H)(単位:ppm)。
公知文献(Tetrahedron:Asymmetry 2001,vol12, p1345)を参考にして以下の手順により合成した。フェニルリチウムの0.93M シクロヘキサン−ジエチルエーテル溶液(7.0mL)をジエチルエーテル(4mL)で希釈し、8−キノリノール(2.0mmol)(和光純薬社製)のジエチルエーテル(6mL)溶液をゆっくりと滴下した。この溶液を10分間加熱還流した後、放冷し、空気を1時間吹き込んだ。水(3mL)とジエチルエーテル(6mL)を加え、1M塩酸で中和した。水層をクロロホルムで抽出し、有機層を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた粗生成物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、2−フェニル−8−キノリノール(376mg,85%)を得た。そのスペクトルデータは次のとおり:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.26(dd,J=1.5,7.4Hz,1H),7.32(dd,J=1.5,8.2Hz,1H),7.43(dd,J=7.4,8.2Hz,1H),7.49−7.60(m,3H),7.85(d,J=8.4Hz,1H),8.12−8.19(m,2H),8.23(d,J=8.4Hz,1H),8.25−8.50(s,1H)(単位:ppm)。
公知文献(Tetrahedron 2004, vol60, p4945)を参考にして以下の手順により合成した。2−メチル−8−キノリノール(1mmol)(東京化成社製)の1,4−ジオキサン(10mL)溶液にN−ブロモコハク酸イミド(2mmol)を加え、室温にて2時間撹拌した。N−ブロモコハク酸イミド(1mmol)を追加し、室温にて15時間撹拌した。反応混合物に10%チオ硫酸ナトリウム水溶液(12mL)を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧濃縮した。得られた粗生成物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、5,7−ジブロモ−2−メチル−8−キノリノール(239mg,75%)を得た。そのスペクトルデータは次のとおり:1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.77(s,3H),7.43(d,J=8.4Hz,1H),7.83(s,1H),8.32(d,J=8.4Hz,1H)(単位:ppm)。
オキサゾリン化合物やチアゾリン化合物の合成に使用した酸化モリブデンビスキノリノール錯体は以下のようにして調製した。その詳細は以下のとおりである。
MoO2(acac)2(0.1mmol)(アクロス社製)のエタノール(0.5mL)溶液に2,4−ジメチル−8−キノリノール(0.2mmol)を加え、室温にて12時間撹拌した。反応混合物をろ過することにより、cis−ビス(2,4−ジメチル−8−キノリノラート−N,O)−ジオキソモリブデン(VI)(41mg,87%)を得た。そのスペクトルデータは次のとおり(なお、1H NMR分析により、約88:7:5の異性体混合物であることがわかった):IR(KBr)903(Mo=O)cm−1;1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.32(s,0.3H),2.53(s,5.3H),2.64(s,0.3H),2.67(s,0.4H),2.89(s,5.3H),3.34(s,0.4H),6.97(s,2H),7.18(dd,J=1.2,7.5Hz,2H),7.32(dd,J=1.2,8.4Hz,2H),7.46(dd,J=7.5,8.4Hz,2H)(単位:ppm);HRMS(FAB) calcd for C22H21MoN2O4 [M+H]+ 475.0555,found 475.0550。
MoO2(acac)2(0.135mmol)(アクロス社製)のエタノール(0.5mL)溶液に2−エチル−8−キノリノール(0.27mmol)のエタノール(1mL)溶液を加え、室温にて12時間撹拌した。反応混合物をろ過することにより、cis−ビス(2−エチル−8−キノリノラート−N,O)−ジオキソモリブデン(VI)(58mg,91%)を得た。そのスペクトルデータは次のとおり(なお、1H NMR分析により、約3:2の異性体混合物であることがわかった):IR(KBr)908(Mo=O)cm−1;1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.14(t,J=7.5Hz,3H),1.25(t,J=7.2Hz,1.7H),1.32(t,J=7.5Hz,1.3H),2.62(m,0.8H),3.14(m,1.2H),3.49(m,1.2H),4.08(m,0.8H),5.18(d,J=7.5Hz,0.4H),5.74(d,J=7.5Hz,0.4H),6.21(dd,J=2.4,6.3Hz,0.4H),6.46(m,0.8H),6.62(t,J=7.5Hz,0.4H),6.95−7.05(m,2.4H),7.20−7.30(m,1.2H),7.48(t,J=8.1Hz,1.2H),7.53(d,J=8.1Hz,0.4H),7.58(d,J=8.1Hz,0.4H),7.91(d,J=8.1Hz,0.4H),8.06(d,J=8.1Hz,0.6H),8.15(d,J=8.1Hz,0.4H),8.29(d,J=8.7Hz,0.6H)(単位:ppm);HRMS (FAB) calcd for C22H21MoN2O4 [M+H]+ 475.0555, found 475.0563。
公知文献(Acta Cryst., 1996, C52, p1150)を参考にして以下の手順により合成した。MoO2(acac)2(0.5mmol)(アクロス社製)のエタノール(2.5mL)溶液に2−メチル−8−キノリノール(1mmol)(東京化成社製)を加え、10時間加熱還流した。放冷した後、ろ過することにより、cis−ビス(2−メチル−8−キノリノラート−N,O)−ジオキソモリブデン(VI)(220mg,99%)を得た。そのスペクトルデータは次のとおり(なお、1H NMR分析により、約2:1:1の異性体混合物であることがわかった):IR(KBr)906(Mo=O)cm−1 ;1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.42(s,0.75H),2.73(s,0.75H),2.95(s,3H),3.41(s,1.5H),5.30(d,J=7.5Hz,0.25H),5.76(d,J=7.5Hz,0.25H),6.20(dd,J=2.4,6.3Hz,0.25H),6.49(m,0.5H),6.67(t,J=8.4Hz,0.25H),7.01(m,1H),7.15(m,0.5H),7.15(d,J=8.4Hz,1H),7.21(m,0.5H),7.21(d,J=7.2Hz,1H),7.30(m,0.5H),7.38(t,J=7.8Hz,0.25H),7.42−7.55(m,0.75H),7.47(t,J=7.8Hz,1H),7.91(d,J=8.7Hz,0.25H),8.00(d,J=8.4Hz,1H),8.03(d,J=8.4Hz,0.25H),8.12(d,J=8.7Hz,0.25H),8.25(d,J=8.4Hz,0.25H)(単位:ppm)。
公知文献(Polyhedron, 1986, vol5, p271;Inorg. Chem., 1971, vol10, p2449)を参考にして以下の手順により合成した。MoO2(acac)2(1mmol)(アクロス社製)のエタノール(5mL)溶液に8−キノリノール(2mmol)(和光純薬社製)を加え、5.5時間加熱還流した。放冷した後、ろ過することにより、cis−ビス(8−キノリノラート−N,O)−ジオキソモリブデン(VI)(406mg,98%)を得た。そのスペクトルデータは次のとおり:1H NMR(300MHz,DMSO−d6)δ7.42(dd,J=1.2,7.5Hz,1H),7.53(dd,J=1.2,8.4Hz,1H),7.55(dd,J=5.4,7.8Hz,1H),7.69(dd,J=7.5,8.4Hz,1H),8.52(d,J=7.8Hz,1H),8.53(d,J=5.4Hz,1H)(単位:ppm)。
MoO2(acac)2(0.1mmol)(アクロス社製)のエタノール(0.5mL)溶液に2−メチル−5,7−ジブロモ−8−キノリノール(0.2mmol)のアセトン(1mL)溶液を加え、室温にて2時間撹拌した。反応混合物をろ過することにより、cis−ビス(2−フェニル−8−キノリノラート−N,O)−ジオキソモリブデン(VI)(58mg,77%)を得た。そのスペクトルデータは次の通り(なお、1H NMR分析により、約8:1:1の異性体混合物であることがわかった):IR(KBr)911(Mo=O)cm−1;1H NMR(300MHz,CDCl3)δ2.51(s,0.3H),2.77(s,0.3H),3.00(s,2.4H),7.18(s,0.1H),7.32(d,J=8.4Hz,0.8H),7.38(d,J=8.7Hz,0.2H),7.39(s,0.1H),7.54(d,J=8.7Hz,0.1H),7.64(d,J=8.7Hz,0.1H),7.72(s,0.2H),7.95(s,1.8H),8.01(d,J=8.7Hz,0.2H),8.31(d,J=8.7Hz,1.8H),8.43(d,J=8.4Hz,0.1H),8.61(d,J=8.4Hz,0.1H)(単位:ppm);HRMS (FAB) calcd for C20H12Br4MoN2O4 [M+H]+ 758.6663, found 758.6658。
MoO2(acac)2(0.2mmol)(アクロス社製)のエタノール(0.5mL)溶液に2−フェニル−8−キノリノール(0.4mmol)のエタノール(1mL)溶液を加え、室温にて15分間撹拌した。反応混合物をろ過することにより、cis−ビス(2−フェニル−8−キノリノラート−N,O)−ジオキソモリブデン(VI)(91mg,80%)を得た。そのスペクトルデータは次のとおり(なお、1H NMR分析により、約9:1の異性体混合物であることがわかった):IR(KBr)900(Mo=O)cm−1;1H NMR(300MHz,CDCl3)δ5.50(d,J=7.5Hz,0.2H),5.75(d,J=5.1Hz,0.1H),5.76(d,J=5.1Hz,0.1H),5.96(dd,J=1.8,7.2Hz,0.9H),6.24(d,J=7.8Hz,0.2H),6.48(s,0.2H),6.49(d,J=2.1Hz,0.2H),6.76(t,J=7.8Hz,0.2H),6.97(d,J=7.8Hz,0.2H),7.05(t,J=6.6Hz,0.6H),7.13−7.25(m,4.2H),7.35(d,J=6.9Hz,0.4H),7.42−7.64(m,6.2H),7.66−7.82(m,3.2H),7.94(d,J=8.7Hz,0.2H),8.00(d,J=8.1Hz,0.9H),8.16(m,0.9H),8.23(m,0.9H),8.43(d,J=8.4Hz,0.2H)(単位:ppm);HRMS (FAB) calcd for C30H21MoN2O4 [M+H]+ 571.0555, found 571.0542。
まず、基質であるN−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニル−L−システインメチルエステル(表1に記載された式における化合物1)を特開2005−320304号公報に記載された手順にしたがって合成した。続いて、このN−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニル−L−システインメチルエステル(0.1mmol)と各種の酸化モリブデン触媒(基質に対して1〜10mol%)のトルエン(10mL)溶液をディーン−スターク(Dean−Stark)装置を用いて共沸蒸留によって生成する水を除きながら加熱還流した。反応溶液を放冷後、トルエンを減圧留去し、粗生成物を得た。得られた粗生成物を1H NMRで分析することにより、触媒活性を比較した。具体的には、生成物(表1に記載された式における化合物2と化合物3の合計)のシステイン残基のβ位の2つのプロトンはδ3.53(dd,J=9.6,11.1Hz,1H)ppmとδ3.61(dd,J=9.3,11.1Hz,1H)ppmに現れ、原料(化合物1)のシステイン残基のβ位の2つのプロトンはδ2.97(m,2H)ppmに現れるため、そのピーク面積から収率を算出した。また、化合物2と化合物3の比率は、HPLC[カラム:野村化学社製Develosil 30−5(4.6×250mm)、溶媒:ヘキサン−酢酸エチル−メタノール(70:10:1)、流速:1mL/min、検出波長:254nm、保持時間:57.9分(化合物2)、61.7分(化合物3)]で分析することにより決定した。生成物の構造は、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)で精製した後、NMRスペクトルを測定し、公知文献(Bull. Chem. Soc. Jpn., 1975, vol48, p3302)に記載されたデータと照合して確認した。また、比較例1,2では、触媒としてそれぞれMoO2(acac)2(アクロス社製)とp−トルエンスルホン酸を使用した以外は、実施例1〜6と同様にして反応を行った。その結果を表1に示す。
N−ベンジルオキシカルボニル−L−アラニル−L−トレオニンメチルエステル(0.1mmol)を用いて、上記3と同じ手順により反応を行った。得られた粗生成物をHPLC[カラム:野村化学社製Develosil 30−5(4.6×250mm)、溶媒:ヘキサン−酢酸エチル−メタノール(16:8:1)、流速:1mL/min、検出波長:254nm、保持時間:8.9分(化合物5)、10.0分(化合物6)、14.7分(化合物4)]で分析することにより、化合物5および化合物6の収率を決定した。生成物の構造は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)で精製した後、NMRスペクトルを測定し、公知文献(Org. Lett., 2005, vol7, p1971)に記載されたデータと照合して確認した。また、比較例3,4では、触媒としてそれぞれMoO2(acac)2(アクロス社製)と(NH4)2MnO4を使用した以外は、実施例7,8と同様にして反応を行った。その結果を表2に示す。
Claims (12)
- R1,R2が共に水素原子であり、R3,R4がそれぞれ独立して水素原子又は置換基を有していてもよい脂肪族炭化水素基である、請求項1に記載のチアゾリン製造用触媒。
- 請求項1又は2に記載のチアゾリン製造用触媒の存在下、分子内にN−(2−メルカプトエチル)カルボキシアミド骨格を持つ基質を環化することによりチアゾリン化合物を製造する、チアゾリン化合物の製法。
- 前記基質は、N−(2−メルカプトエチル)カルボキシアミド骨格のカルボニル炭素に隣接する炭素が不斉炭素であって光学活性を有する、請求項3に記載のチアゾリン化合物の製法。
- 前記環化反応を70〜150℃で行う、請求項3又は4に記載のチアゾリン化合物の製法。
- 共沸脱水用溶媒中で共沸脱水操作により反応系内から生成水を除去しながら前記基質を環化する、請求項3〜5のいずれかに記載のチアゾリン化合物の製法。
- R1,R2,R3がすべて水素原子であり、R4が置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基である、請求項7に記載のオキサゾリン製造用触媒。
- 請求項7又は8に記載のオキサゾリン製造用触媒の存在下、分子内にN−(2−ヒドロキシエチル)カルボキシアミド骨格を持つ基質を環化することによりオキサゾリン化合物を製造する、オキサゾリン化合物の製法。
- 前記基質は、N−(2−ヒドロキシエチル)カルボキシアミド骨格のカルボニル炭素に隣接する炭素が不斉炭素であって光学活性を有する、請求項9に記載のオキサゾリン化合物の製法。
- 前記環化反応を70〜150℃で行う、請求項9又は10に記載のオキサゾリン化合物の製法。
- 共沸脱水用溶媒中で共沸脱水操作により反応系内から生成水を除去しながら前記基質を環化する、請求項9〜11のいずれかに記載のオキサゾリン化合物の製法。
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