JP4368632B2 - 光学活性β−アミノ酸類の製造方法 - Google Patents
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Description
また、2)の不斉合成による方法では、反応試剤として高価な光学活性体を用いなければならないばかりか、用いる光学活性体が化学量論量以上必要であるという問題点を有していた。
この触媒的不斉合成方法としては、i)光学活性ジルコニウムルイス酸触媒を用いたイミンへのシリルエノールエーテルの不斉付加反応による方法(現代科学 2000, 348, 34)、ii)β−(アシルアミノ)−α,β−不飽和エステル類の触媒的不斉水素化反応による方法(特許文献1、非特許文献3、非特許文献4、非特許文献5等)が知られている。
しかしながら、原料として用いられている前記2−フェニル−2−(2’−ピペリジニリデン)酢酸エステル誘導体は2級アミノ基を有する化合物であり、しかもアミノ基部分が環状となっているものであり、1級アミノ基、即ち、窒素上が無置換であるβ−アミノ−α,β−不飽和エステル類の触媒的不斉水素化反応により、光学純度よく目的の光学活性β−アミノ酸類を得る製造法はまだない。
1)一般式(1)
3)不斉水素化反応を含フッ素脂肪族アルコールの存在下で行うことを特徴とする1)に記載の製造方法。
4)不斉水素化反応を酸及び含フッ素アルコールの存在下で行うことを特徴とする1)に記載の製造方法。
5)不斉水素化反応を不斉水素化触媒の存在下で行うことを特徴とする1)〜4)のいずれかに記載の製造方法。
6)不斉水素化触媒が遷移金属錯体である5)に記載の製造方法。
7)遷移金属錯体が周期表の第VIII族の金属の錯体である6)に記載の製造方法。
8)遷移金属錯体が不斉配位子を有するものである6)又は7)に記載の製造方法。
9)不斉配位子が不斉ホスフィン配位子である8)に記載の製造方法。
尚、一般式(2)において、R1又はR2が水素原子の場合は、R1又はR2が結合している炭素原子は、不斉炭素とはならない。また、R1及びR2が同時に水素原子であることはない。
アルキル基としては、直鎖状でも分岐状でもよい、例えば炭素数1〜6のアルキル基が挙げられ、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、2−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、2−ペンチル基、tert−ペンチル基、2−メチルブチル基、3−メチルブチル基、2,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、2−ヘキシル基、3−ヘキシル基、tert−ヘキシル基、2−メチルペンチル基、3−メチルペンチル基、4−メチルペンチル基、5−メチルペンチル基等が挙げられる。
アラルキル基としては、例えば炭素数7〜12のアラルキル基が挙げられ、具体的にはベンジル基、2−フェニルエチル基、1−フェニルプロピル基、2−フェニルプロピル基、3−フェニルプロピル基、1−フェニルブチル基、2−フェニルブチル基、3−フェニルブチル基、4−フェニルブチル基、1−フェニルペンチル基、2−フェニルペンチル基、3−フェニルペンチル基、4−フェニルペンチル基、5−フェニルペンチル基、1−フェニルヘキシル基、2−フェニルヘキシル基、3−フェニルヘキシル基、4−フェニルヘキシル基、5−フェニルヘキシル基、6−フェニルヘキシル基等が挙げられる。
脂肪族複素環基としては、例えば5員又は6員の脂肪族複素環基が好ましく、異種原子として1〜3個の例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含んでいる脂肪族複素環基が挙げられ、その具体例としては、例えばピロリジル−2−オン基、ピペリジノ基、ピペラジニル基、モルホリノ基、テトラヒドロフリル基、テトラヒドロピラニル基等が挙げられる。
置換アミノ基としては、アミノ基の1個又は2個の水素原子がアルキル基、シクロアルキル基、保護基等の置換基で置換されたアミノ基、環状アミノ基等が挙げられる。
ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
無機酸としては、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸等が挙げられる。有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、吉草酸、ヘキサン酸、クエン酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、安息香酸、サリチル酸、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、フタル酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸等のカルボン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸等が挙げられる。これら酸は、夫々単独で用いても、2種以上適宜組み合わせて用いてもよい。これら酸の中でも、ギ酸、酢酸、クロロ酢酸、メタンスルホン酸等が好ましい。
a=0のとき、上記一般式(1)で表されるエナミン類は、一般式(3)
a=1のとき、上記一般式(1)で表されるエナミン類は、一般式(4)
3−アミノ−3−フェニルアクリル酸メチル、
3−アミノ−3−フェニルアクリル酸エチル、
3−アミノ−3−フェニルアクリル酸プロピル、
3−アミノ−3−フェニルアクリル酸イソプロピル、
3−アミノ−3−(4−ブロモフェニル)アクリル酸エチル、
3−アミノ−3−フェニルアクリル酸エチル・メタンスルホン酸塩、
3−アミノ−3−チオフェン−2−イル−アクリル酸メチル、
2−アミノ−1−シクロペンテンカルボン酸メチル、
2−アミノ−1−シクロヘキセンカルボン酸エチル、
3−アミノ−2−メチル−クロトン酸エチル、
4−ベンジルオキシ−3−アミノ−2−ブテン酸エチル、
など。
上記一般式(1)で表されるエナミン類は、市販品を用いても、適宜製造したものを用いてもよい。
b=0のとき、上記一般式(2)で表される光学活性β−アミノ酸類は、一般式(5)
(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸メチル、
(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸メチル、(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチル、(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチル、(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸メチル・メタンスルホン酸塩、(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチル・メタンスルホン酸塩、(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸イソプロピル、(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸イソプロピル、
(R)−3−アミノ−3−チオフェン−2−イル−プロピオン酸メチル、
(S)−3−アミノブタン酸メチル、
(R)−3−アミノブタン酸メチル・メタンスルホン酸塩、
(−)−cis−2−アミノシクロペンタンカルボン酸メチル、
(−)−cis−2−アミノシクロペンタンカルボン酸メチル・メタンスルホン酸塩、
など。
不斉水素化触媒は、遷移金属錯体が好ましく用いられる。また、前記遷移金属錯体は、中でも元素周期表の第VIII族の金属の錯体が好ましい。
MmLnXpYq (7)
[MmLnXpYq]Zs (8)
上記式中、Mは第VIII族の遷移金属を示し、Lは不斉配位子を示し、Xはハロゲン原子、カルボキシラート基、アリル基、1,5−シクロオクタジエン又はノルボルナジエンを示し、Yは配位子を示し、Zはアニオンを示し、m、n、p、q及びsは0〜5の整数を示す。
一般式(8)において、Zで示されるアニオンとしては、ZはBF4、ClO4、OTf、PF6、SbF6、BPh4、Cl、Br、I、I3、スルホネート等が挙げられる。ここで、Tfは、トリフラート基(SO2CF3)を示す。
[1]一般式(7)
MmLnXpYq (7)
1)MがIrあるいはRhのとき、XはCl、Br又はIであり、Lが単座配位子の場合にはm=p=2、n=4、q=0であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=p=2、q=0である。
2)MがRuのとき、(i)XはCl、Br又はIであり、Yはトリアルキルアミノ基を示し、Lが単座配位子の場合にはm=2、n=p=4、q=1であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=2、p=4、q=1である。
(ii)XはCl、BrまたはIを示し、Yはピリジル基あるいは環置換ピリジル基を示し、Lが単座配位子の場合にはm=1、n=p=2、q=2、Lが二座配位子の場合にはm=n=1、p=2、q=2である。
(iii)Xはカルボキシラート基であり、Lが単座配位子の場合にはm=1、n=p=2、q=0であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=1、p=2、q=0である。
(iv)XはCl、Br又はIであり、Lが単座配位子の場合にはm=p=2、n=4、q=0であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=p=2、q=0である。
3)MがPdのとき、(i)XはCl、Br又はIであり、Lが単座配位子の場合にはm=1、n=2、p=2、q=0であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=1、p=2、q=0である。
(ii)Xはアリル基であり、Lが単座配位子の場合にはm=p=2、n=4、q=0であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=p=2、q=0である。
5)MがNiのとき、XはCl、BrあるいはIであり、Lが単座配位子の場合にはm=1、n=2、p=2、q=0であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=1、p=2、q=0である。
[MmLnXpYq]Zs (8)
1)MがIrあるいはRhのとき、Xは1,5−シクロオクタジエン又はノルボルナジエンであり、ZはBF4、ClO4、OTf、PF6、SbF6又はBPh4であり、m=n=p=s=1、q=0又はm=s=1、n=2、p=q=0である。
2)MがRuのとき、(i)XはCl、Br又はIであり、Yは芳香族化合物、オレフィン化合物等の中性配位子を示し、ZはCl、Br、I、I3、スルホネートであり、Lが単座配位子の場合にはm=p=s=q=1であり、n=2であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=p=s=q=1である。
(ii)ZはBF4、ClO4、OTf、PF6、SbF6又はBPh4で、Lが単座配位子の場合にはm=1、n=2、p=q=0、s=2であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=1、p=q=0、s=2である。
3)MがPd及びNiのとき、(i)ZはBF4、ClO4、OTf、PF6、SbF6又はBPh4であり、Lが単座配位子の場合にはm=1、n=2、p=q=0、s=2であり、Lが二座配位子の場合にはm=n=1、p=q=0、s=2である。
尚、以下に示す遷移金属錯体の式中で使用されている記号は、それぞれ、Lは不斉配位子を、codは1,5−シクロオクタジエンを、nbdはノルボルナジエンを、Tfはトリフラート基(SO2CF3)を、Phはフェニル基を、Acはアセチル基を夫々示す。また、具体例としては煩雑さを避けるために不斉配位子として二座配位子を用いたものを挙げる。
ロジウム錯体は、日本化学会編「第4版 実験化学講座」、第18巻、有機金属錯体、339−344頁、1991年(丸善)等に記載の方法に従って製造することができる。具体的には、ビス(シクロオクタ−1,5−ジエン)ロジウム(I) テトラフロロホウ酸塩と不斉配位子とを反応させることにより得ることができる。
ロジウム錯体の具体例としては、例えば以下のものを挙げることができる。
[Rh(L)Cl]2、[Rh(L)Br]2、[Rh(L)I]2、[Rh(cod)(L)]BF4、[Rh(cod)(L)]ClO4、[Rh(cod)(L)]PF6、[Rh(cod)(L)]BPh4、[Rh(cod)(L)]OTf、[Rh(nbd)(L)]BF4、[Rh(nbd)(L)]ClO4、[Rh(nbd)(L)]PF6、[Rh(nbd)(L)]BPh4、[Rh(nbd)(L)]OTf
ルテニウム錯体は、文献(T. Ikariya, Y. Ishii, H. Kawano, T. Arai, M. Saburi, S. Yoshikawa, and S. Akutagawa, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1985, 922)等に記載の方法に従って得ることができる。具体的には、[Ru(cod)Cl2]nと不斉配位子とをトリエチルアミンの存在下、トルエン溶媒中で加熱還流することにより製造することができる。
また、文献(K. Mashima, K. Kusano, T. Ohta, R. Noyori, H. Takaya, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1989, 1208)に記載の方法によっても得ることができる。具体的には、[Ru(p−cymene)I2]2と不斉配位子とを塩化メチレン及びエタノール中で加熱撹拌することにより得ることができる。ルテニウム錯体の具体例としては、例えば以下のものを挙げることができる。
Ru(OAc)2(L)、Ru2Cl4(L)2NEt3、[RuCl(benzene)(L)]Cl、[RuBr(benzene)(L)]Br、[RuI(benzene)(L)]I、[RuCl(p−cymene)(L)]Cl、[RuBr(p−cymene)(L)]Br、[RuI(p−cymene)(L)]I、[Ru(L)](BF4)2、[Ru(L)](ClO4)2、[Ru(L)](PF6)2、[Ru(L)](BPh4)2、[Ru(L)](OTf)2
イリジウム錯体は、文献(K. Mashima,T. Akutagawa, X. Zhang, T. Taketomi, H. Kumobayashi, S. Akutagawa, J. Organomet. Chem., 1992, 428, 213)等に記載の方法に従って得ることができる。具体的には、不斉配位子と[Ir(cod)(CH3CN)2]BF4とを、テトラヒドロフラン中で撹拌反応させることにより得ることができる。
イリジウム錯体の具体例としては、例えば以下のものを挙げることができる。
[Ir(L)Cl]2、[Ir(L)Br]2、[Ir(L)I]2、[Ir(cod)(L)]BF4、[Ir(cod)(L)]ClO4、[Ir(cod)(L)]PF6、[Ir(cod)(L)]BPh4、[Ir(cod)(L)]OTf、[Ir(nbd)(L)]BF4、[Ir(nbd)(L)]ClO4、[Ir(nbd)(L)]PF6、[Ir(nbd)(L)]BPh4、[Ir(nbd)(L)]OTf
パラジウム錯体は、文献(Y. Uozumi and T. Hayashi, J. Am.Chem. Soc., 1991, 9887)等に記載の方法に従って得ることができる。具体的には、不斉配位子とπ−アリルパラジウムクロリドとを反応させることにより得ることができる。
パラジウム錯体の具体例としては、例えば以下のものを挙げることができる。
PdCl2(L)、(π−allyl)Pd(L)、[(Pd(L)]BF4、[(Pd(L)]ClO4、[(Pd(L)]PF6、[(Pd(L)]BPh4、[(Pd(L)]OTf
ニッケル錯体は、日本化学会編「第4版 実験化学講座」第18巻、有機金属錯体、376頁、1991年(丸善)等に記載の方法により得ることができる。また、文献(Y. Uozumi and T. Hayashi, J. Am. Chem. Soc., 1991, 113, 9887)に記載の方法に従って、不斉配位子と塩化ニッケルとを、2−プロパノールとメタノールの混合溶媒に溶解し、加熱撹拌することにより得ることができる。
ニッケル錯体の具体例としては、例えば以下のものを挙げることができる。
NiCl2(L)、NiBr2(L)、NiI2(L)
本発明で用いられる遷移金属錯体は、中でも不斉配位子を有する錯体がより好ましく用いられ、該不斉配位子が、不斉ホスフィン配位子である遷移金属錯体が更に好ましく用いられる。
更に、本発明の製造方法は、エナミン類として上記一般式(3)で表されるエナミン類を用いる場合には、含フッ素脂肪族アルコールの存在下で行うことが好ましい。また、エナミン類として上記一般式(4)で表されるエナミン類の酸塩を用いる場合には、必ずしも含フッ素脂肪族アルコールの存在下で行う必要はなく、必要に応じて含フッ素脂肪族アルコールの存在下で行えばよい。
無機酸としては、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、リン酸等が挙げられる。有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、吉草酸、ヘキサン酸、クエン酸、クロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、安息香酸、サリチル酸、シュウ酸、コハク酸、マロン酸、フタル酸、酒石酸、リンゴ酸、グリコール酸等のカルボン酸、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸等が挙げられる。これら酸は、夫々単独で用いても、2種以上適宜組み合わせて用いてもよい。これら酸の中でも、ギ酸、酢酸、クロロ酢酸、メタンスルホン酸等が好ましい。
酸の使用量は、エナミン類に対して通常0.1〜10当量、好ましくは0.5〜3当量の範囲から適宜選択される。
含フッ素脂肪族アルコールの使用量は、エナミン類に対して通常5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%の範囲から適宜選択される。
また、酸及び含フッ素脂肪族アルコールの混合比は、酸と含フッ素脂肪族アルコールとを通常10:1〜1:10、好ましくは5:1〜1:5で混合すればよい。
溶媒は、上記一般式(1)で表されるエナミン類や不斉水素化触媒を溶解するものが好ましい。
反応温度は、経済性等を考慮して、通常15〜100℃、好ましくは20〜80℃の範囲から適宜選択される。また、反応温度は、−30〜0℃の低温でも、あるいは100〜250℃の高温でも反応を実施することができる。
本発明の製造方法により得られた光学活性β−アミノ酸類は、医農薬や生理活性物質の中間原料として用いられ、例えば抗生物質の合成中間体として有用である。
以下の実施例及び参考例において、物性等の測定に用いた装置は次の通りである。
(1)DRX500(BRUKER JAPAN CO.LTD.)。1H−NMR (500.13MHz)、13C−NMR (125.76MHz)。
(2)Gemini 2000 (Varian) 1H−NMR(200MHz)
融点:Yanaco MP−500D
旋光度:日本分光 DIP−4
ガスクロマトグラフィー(GLC):Hewlett Packard 5890−II
高速液体クロマトグラフィー(HPLC): 島津製作所 LC10AT & SPD10A
質量分析(MASS):日立 M−80B
不斉収率は、例えば以下のようにして測定した。
即ち、得られたエナミン類を、トリエチルアミン等の塩基性物質の存在下、例えば無水酢酸でアシル化(アセチル化)し、一般式(9)
ベンゾイル酢酸メチル40.00g(0.2245mol)のメタノール400mL溶液に、ギ酸アンモニウム70.30g(1.115mol)を加え、18時間還流反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、溶媒を減圧下で留去した。残渣に酢酸エチル200mLと水150mLとを加え、室温で30分間撹拌後、有機層を分液し、水層を酢酸エチル100mLで抽出した。合わせた有機層を水100mL及び飽和食塩水100mLとで順次洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去した後、残渣を減圧下で蒸留して目的の3−アミノ−3−フェニルアクリル酸メチル(32.44g,無色液状固体)を得た。収率81.6%。
bp:98〜102.5℃/20Pa
1H−NMR(CDCl3):δ;3.66(s,3H),4.94(s,1H),7.35−7.40(m,3H),7.49−7.51(m,2H)
13C−NMR(CDCl3):δ;50.2,83.9,126.0,128.6,130.1,137.4,160.5,170.6
EI−MS(m/z):177([M]+)
ベンゾイル酢酸エチル200.00g(1.041mol)のメタノール2,000mL溶液に、ギ酸アンモニウム328.10g(5.203mol)を加え、14時間加熱還流反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、溶媒を減圧下で留去した。残渣に酢酸エチル500mLと水400mLとを加え、室温で30分間撹拌後、有機層を分液し、水層を酢酸エチル500mLで抽出した。合わせた有機層を水400mLで2回、飽和食塩水400mLで1回順次洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去した後、残渣を減圧下で蒸留して目的の3−アミノ−3−フェニルアクリル酸エチル(190.20g,無色オイル)を得た。収率95.1%。
bp:125〜130℃/20Pa
1H−NMR(CDCl3):δ;1.29(t,J=7.1Hz,3H),4.17(q,J=7.1Hz,2H),4.96(s,1H),7.35−7.45(m,3H),7.50−7.55(m,2H)
13C−NMR(CDCl3):δ;14.5,58.8,84.6,126.1,128.8,130.1,137.6,160.4,170.4
EI−MS(m/z):191([M]+)
参考例2で得られた3−アミノ−3−フェニルアクリル酸エチル5.00g(26.01mmol)のトルエン20mL溶液に、メタンスルホン酸2.62g(27.31mmol)を室温で30分かけて滴下し、室温で12時間撹拌反応させた。反応終了後、析出した固体を濾取し、濾取した固体をトルエン15mL、ヘキサン15mLで順次洗浄し、目的の3−アミノ−3−フェニルアクリル酸エチル・メタンスルホン酸塩(7.29g,白色結晶)を得た。収率97.2%。
1H−NMR(DMSO−d6):δ;1.19(t,J=7.1Hz,3H),2.49(s,3H),4.05(q,J=7.1Hz,2H),4.77(br s,1H),7.40−7.50(m,3H),7.58−7.65(m,2H),7.40−8.00(br,3H)
13C−NMR(DMSO−d6):δ;13.8,14.4,57.8,81.5,126.2,128.2,128.4,128.6,130.1,169.3
窒素雰囲気下、Ru(OCOCH3)2((R)−H8−binap)19.2mg(0.0226mmol)、参考例1で得られた3−アミノ−3−フェニルアクリル酸メチル2.00g(11.3mmol)、クロロ酢酸1.07g(11.3mmol)、及びメタノール5mLをステンレスオートクレーブに入れ、50℃、水素圧3MPaで88時間撹拌反応させた。反応終了後、溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル/トリエチルアミン=70/30/0.2)にて精製し、目的の(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸メチル(790mg,無色オイル)を得た。収率39.5%。
1H−NMR(CDCl3):δ;1.75(s,2H),2.64(dd,J=7.3,1.0Hz,2H),3.66(s,3H),4.40(t,J=6.8Hz,1H),7.22−7.25(m,1H),7.30−7.35(m,4H)
13C−NMR(CDCl3):δ;43.8,51.4,52.4,126.0,127.2,128.4,144.5,172.2
EI−MS(m/z):179([M]+)
絶対配置は、得られた(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸メチルの比旋光度を測定し、[α]D 24 −23.7°(c=2.22,CHCl3)であったことから、S体と決定した。文献値は99%eeのS体が[α]D 26 −18.2°(c=1.46,CHCl3)である(Bull.Chem.Soc.Jpn.1998,71,1221)。
不斉収率は、得られた(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸メチルをトリエチルアミンの存在下、無水酢酸でアセチル化し、(S)−3−アセタミド−3−フェニルプロピオン酸メチルとした後、測定し、94.4%eeであった。
実施例.1において、クロロ酢酸を加えなかったこと以外は実施例1と同様にして反応及び後処理を行ったところ、3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸メチルの収率は1.2%であった。
実施例1において、Ru(OCOCH3)2((R)−H8−binap)19.2mg(0.0226mmol)の代わりにRu(OCOCH3)2((S)−dm−binap)21.6mg(0.0226mmol)を用い、更に、クロロ酢酸を加えないで実施例1と同様にして反応及び後処理を行ったところ、(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸メチルの収率は9.0%であった。
不斉収率は実施例1と同様に測定し、93.4%eeであった。
窒素雰囲気下、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)47.7mg(0.0531mmol)、参考例2で得られた3−アミノ−3−フェニルアクリル酸エチル1.02g(5.31mmol)、及び2,2,2−トリフルオロエタノール5mLをステンレスオートクレーブに入れ、50℃、水素圧3MPaで15時間撹拌反応させた。反応終了後、溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液;ヘキサン/酢酸エチル/トリエチルアミン=50/50/5)にて精製し、目的の(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチル(0.554g,淡黄色オイル)を得た。収率53.8%。
1H−NMR(CDCl3):δ;1.23(t,J=7.2Hz,3H),2.04(br s,2H),2.66(d,J=6.8Hz,2H),4.14(q,J=7.2Hz,2H),4.42(t,J=6.8Hz,1H),7.23−7.28(m,1H),7.31−7.39(m,4H)
13C−NMR(CDCl3):δ;14.1,44.2,52.6,60.5,126.2,127.4,128.6,144.6,172.0
EI−MS(m/z):194([M]+)
絶対配置は、得られた(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルを塩酸塩として比旋光度を測定し、[α]D 24 −6.21°(c=1.04,CH3OH)であったことから、R体と決定した。文献値は(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチル・塩酸塩の比旋光度が[α]D 22 −5.8°(c=1,CH3OH)である(J.Med.Chem.,2001,44,1158)。
不斉収率は、得られた(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルをトリエチルアミンの存在下、無水酢酸でアセチル化して、(R)−3−アセタミド−3−フェニルプロピオン酸エチルとした後、測定し、96.6%eeであった。
実施例4において、2,2,2−トリフルオロエタノール5mLの代わりに2,2,3,3,3−ペンタフルオロ−1−プロパノール5mLを用いた以外は実施例4と同様にして反応及び後処理を行い、目的の(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチル(0.500g,淡黄色オイル)を得た。収率49.5%。
不斉収率は、実施例4と同様にして測定し、95.8%eeであった。
窒素雰囲気下、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)31.1mg(0.0347mmol)、参考例3で得られた3−アミノ−3−フェニルアクリル酸エチル・メタンスルホン酸塩1.00g(3.47mmol)、及びエタノール5mLをステンレスオートクレーブに入れ、50℃、水素圧3MPaで15時間撹拌反応させた。反応終了後、溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液;ヘキサン/酢酸エチル/トリエチルアミン=50/50/5)にて精製し、目的の(R)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチル(0.550g,淡黄色オイル)を得た。収率81.6%。
実施例6において、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)31.1mg(0.0347mmol)の代わりに[{RuCl((R)−segphos)}2(μ−Cl)3][Me2NH2]28.5mg(0.0174mmol)を用いた以外は、実施例6と同様にして反応及び後処理を行い、目的の(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチル(0.560g,淡黄色オイル)を得た。収率83.1%。
不斉収率は、得られた(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチルをトリエチルアミンの存在下、無水酢酸でアセチル化して、(S)−3−アセタミド−3−フェニルプロピオン酸エチルとした後、測定し、70.9%eeであった。
窒素雰囲気下、[{RuCl((R)−segphos)}2(μ−Cl)3][Me2NH2]28.5mg(0.0174mmol)、参考例3で得られた3−アミノ−3−フェニルアクリル酸エチル・メタンスルホン酸塩1.00g(3.47mmol)、及びエタノール5mLをステンレスオートクレーブに入れ、50℃、水素圧3MPaで15時間撹拌反応させた。反応終了後、溶媒を留去し、残渣をエチルエーテルで洗浄し、目的の(S)−3−アミノ−3−フェニルプロピオン酸エチル・メタンスルホン酸塩(0.877g,淡黄色固体)を得た。収率87.1%。
不斉収率は、実施例7と同様にして測定し、71.9%eeであった。
1H−NMR(CD3OD):δ;1.20(t,J=7.1Hz,3H),2.69(s,3H),3.01(dd,J=6.6,16.8Hz,1H),3.11(dd,J=7.7,16.8Hz,1H),4.14(dq,J=2.1,7.1Hz,2H),4.72(br t,J=7.2Hz),7.40−7.50(m,5H)
13C−NMR(CD3OD):δ;14.3,39.4,39.5,53.1,62.4,128.3,130.4,130.6,137.3,171.2
EI−MS(m/z):194([M]+)
窒素雰囲気下、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)78.0mg(0.0869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル1.00g(8.69mmol)、及び2,2,2−トリフルオロエタノール5mLをステンレスオートクレーブに入れ、50℃、水素圧3MPaで15時間撹拌反応させた。反応終了後、溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液;酢酸エチル/メタノール/トリエチルアミン=95/5/5)にて精製し、目的の(S)−3−アミノブタン酸メチル(0.149g,淡黄色オイル)を得た。収率14.6%。
不斉収率は、得られた(S)−3−アミノブタン酸メチルをトリエチルアミンの存在下、無水酢酸でアセチル化し、(S)−3−アセタミドブタン酸メチルとした後、測定し、96.7%eeであった。
1H−NMR(CDCl3):δ;1.12(d,J=6.4Hz,3H),2.22−2.45(m,2H),3.30−3.50(m,1H),3.68(s、3H)
実施例9において、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)78.0mg(0.0869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル1.00g(8.69mmol)、及び2,2,2−トリフルオロエタノール5mLの代わりに、Ru(OCOCH3)2((R)−tol−binap)7.8mg(0.00869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル0.20g(1.74mmol)、酢酸104.3mg(1.74mmol)及びメタノール1mLを用い、反応温度を50℃の代わりに80℃とした以外は実施例9と同様にして反応及び後処理を行い、目的の(R)−3−アミノブタン酸メチル(200mg,淡黄色オイル)を得た。収率98.3%。
不斉収率は実施例9と同様にして、(R)−3−アセタミドブタン酸メチルとした後測定し、52.0%eeであった。
実施例9において、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)78.0mg(0.0869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル1.00g(8.69mmol)、及び2,2,2−トリフルオロエタノール5mLの代わりに、Ru(OCOCH3)2((R)−dm−binap)8.3mg(0.00869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル0.50g(4.34mmol)、酢酸260.8mg(4.34mmol)及びメタノール2.5mLを用い、反応温度を50℃の代わりに80℃とした以外は実施例9と同様にして反応を行い、溶媒を減圧下留去して目的の(R)−3−アミノブタン酸メチルを酢酸塩(770mg、淡黄色オイル)として得た。収率100%。
不斉収率は実施例9と同様にして、(R)−3−アセタミドブタン酸メチルとした後測定し、65.6%eeであった。
1H−NMR(CDCl3):δ;1.26(d,J=6.6Hz,3H),2.45−2.66(m,2H),3.43−3.60(m,1H),3.69(s、3H),5.40−5.80(br,3H)
実施例9において、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)78.0mg(0.0869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル1.00g(8.69mmol)、及び2,2,2−トリフルオロエタノール5mLの代わりに、Ru(OCOCH3)2((R)−tol−binap)7.8mg(0.00869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル0.20g(1.74mmol)、酢酸104.3mg(1.74mmol)、2,2,2−トリフルオロエタノール17.4mg(0.174mmol)及びメタノール1mLを用い、反応温度を50℃の代わりに80℃とした以外は実施例9と同様にして反応及び後処理を行い、目的の(R)−3−アミノブタン酸メチル(190mg,淡黄色オイル)を得た。収率93.4%。
不斉収率は実施例9と同様にして、(R)−3−アセタミドブタン酸メチルとした後測定し、55.5%eeであった。
実施例9において、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)78.0mg(0.0869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル1.00g(8.69mmol)、及び2,2,2−トリフルオロエタノール5mLの代わりに、Ru(OCOCH3)2((R)−tol−binap)195.0mg(0.2171mmol)、3−アミノクロトン酸メチル5.00g(43.43mmol)、酢酸2.61g(43.43mmol)、2,2,2−トリフルオロエタノール4.34g(43.43mmol)及びメタノール25mLを用い、反応温度を50℃の代わりに80℃とした以外は実施例9と同様にして反応及び後処理を行い、溶媒を減圧下留去して(R)−3−アミノブタン酸メチル・酢酸塩(7.70g、淡黄色オイル)を得た。収率100%。酢酸塩の不斉収率は実施例9と同様にして、(R)−3−アセタミドブタン酸メチルとした後測定し、82.9%eeであった。
得られた(R)−3−アミノブタン酸メチル・酢酸塩を酢酸メチル60mLに溶解し、室温でp−トルエンスルホン酸・1水和物8.26g(43.43mmol)の酢酸メチル60mL溶液を30分かけて滴下し、室温で1時間撹拌する。反応混合物を0℃まで冷却し、析出した固体を濾取して目的の(R)−3−アミノブタン酸メチル・p−トルエンスルホン酸塩(7.90g,白色結晶)を得た。収率62.9%。
不斉収率は実施例9と同様にして、(R)−3−アセタミドブタン酸メチルとした後測定し、92.1%eeであった。
1H−NMR(DMSO−d6):δ;1.19(d,J=6.6Hz,3H),2.28(s、3H),2.50−2.70(m,2H),3.40−3.60(m,1H),3.63(s,3H),7.12(d,J=8.0Hz,2H),7.48(d,J=8.0Hz,2H),7.70−8.00(br,3H)
窒素雰囲気下、Ru(OCOCH3)2((R)−tol−binap)78.0mg(0.0869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル1.00g(8.69mmol)、メタンスルホン酸0.83g(8.69mmol)、及びメタノール5mLをステンレスオートクレーブに入れ、50℃、水素圧3MPaで15時間撹拌反応させた。反応終了後、溶媒を留去し、残渣をメタノール/酢酸エチルから再結晶し、目的の(R)−3−アミノブタン酸メチル・メタンスルホン酸塩(1.135g,白色結晶)を得た。収率61.3%。
不斉収率は、得られた(R)−3−アミノブタン酸メチル・メタンスルホン酸塩をトリエチルアミンの存在下、無水酢酸でアセチル化し、(R)−3−アセタミドブタン酸メチルとした後、測定し、85.0%eeであった。
[α]D 24 −9.3°(c=1.08,CH3OH)
1H−NMR(CD3OD):δ;1.35(d,J=6.6Hz),2.70(S,3H),2.69−2.72(m,2H),3.64−3.72(m,1H),3.74(S,3H)
13C−NMR(CD3OD):δ;18.7,38.8,39.5,45.7,52.6,172.2
EI−MS(m/z):118([M]+)
実施例9において、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)78.0mg(0.0869mmol)、3−アミノクロトン酸メチル1.00g(8.69mmol)、及び2,2,2−トリフルオロエタノール5mLを、Ru(OCOCH3)2((S)−tol−binap)26.2mg(0.0292mmol)、3−(n−ブチルアミノ)クロトン酸メチル500mg(2.92mmol)、及び10%塩酸−メタノール溶液2.5mLに代えて16時間反応させた以外は、実施例9と同様にして反応及び後処理を行い、3−(n−ブチルアミノ)ブタン酸メチルを収率10.6%で得た。
3−アミノクロトンアクリル酸メチル10.00g(86.86mmol)のトルエン70mL懸濁液に、p−トルエンスルホン酸・1水和物15.70g(82.52mmol)のトルエン60mL溶液を窒素雰囲気下で2時間還流させて、室温まで冷却した溶液を滴下し、5℃で30分かけて滴下し、室温で1時間撹拌反応させた。反応終了後、析出した固体を濾取し、濾取した固体をトルエン30mL、ヘキサン30mLで順次洗浄し、目的の3−アミノクロトン酸メチル・p−トルエンスルホン酸塩(23.29g,白色結晶)を得た。収率98.2%。1H−NMR(DMSO−d6):δ;1.70−2.10(br,3H),2.28(s,3H),3.49(s,3H),4.15−4.40(br,1H),4.80−6.00(br,3H),7.12(d,J=8.0Hz,2H),7.48(d,J=8.0Hz,2H).
不斉収率は、得られた(S)−3−アミノブタン酸メチル・p−トルエンスルホン酸塩を実施例9と同様にして、無水酢酸でアセチル化し、(S)−3−アセタミドブタン酸メチルとした後、測定し、69.3%eeであった。
1H−NMR(DMSO−d6):δ;1.19(d,J=6.6Hz,3H),2.28(s,3H),2.50−2.70(m,2H),3.40−3.60(m,1H),3.63(s,3H),7.12(d,J=8.0Hz,2H),7.48(d,J=8.0Hz,2H),7.70−8.00(br,3H).
シクロペンタノン−2−カルボン酸メチル10.00g(70.35mmol)のメタノール100mL溶液に、ギ酸アンモニウム22.18g(351.74mmol)を加え、24時間加熱還流反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、溶媒を減圧下で留去した。残渣に酢酸エチル50mLと水30mLとを加え、室温で30分間撹拌後、有機層を分液し、水層を酢酸エチル50mLで抽出した。合わせた有機層を水30mLで2回、飽和食塩水30mLで1回順次洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去した後、残渣をメタノールから再結晶し、目的の2−アミノ−1−シクロペンテンカルボン酸メチル(7.34g,白色結晶)を得た。収率73.9%。
mp:95〜96℃
1H−NMR(CDCl3):δ;1.78−1.86(m,2H),2.43−2.55(m,4H),3.69(s,3H),4.10−7.00(br,2H)
13C−NMR(CDCl3):δ;20.8,29.4,35.0,50.2,95.1,162.0,168.4
EI−MS(m/z):141([M]+)
窒素雰囲気下、Ru(OCOCH3)2((R)−tol−binap)63.6mg(0.0708mmol)、参考例5で得られた2−アミノ−1−シクロペンテンカルボン酸メチル1.00g(7.08mmol)、メタンスルホン酸0.68g(7.084mmol)、及びメタノール5mLをステンレスオートクレーブに入れ、50℃、水素圧3MPaで15時間撹拌反応させた。反応終了後、溶媒を留去し、残渣をメタノール/酢酸エチルから再結晶し、目的の(−)−cis−2−アミノシクロペンタンカルボン酸メチル・メタンスルホン酸塩(0.643g,白色結晶)を得た。収率37.9%。
[α]D 24 −27.5°(c=1.06,CH3OH)
1H−NMR(CD3OD):δ;1.66−1.80(m,2H),1.81−1.91(m,2H),2.70(s,3H),2.84−2.92(m,1H),3.74(s,3H),3.83(br q,J=ca.7.5Hz)
13C−NMR(CD3OD):δ;24.1,30.0,31.9,39.5,49.6,52.8,55.3,174.8
EI−MS(m/z):143([M]+)
2−(2−テノイル)酢酸メチル17.83g(0.09679mol)のメタノール180mL溶液に、ギ酸アンモニウム36.62g(0.5807mol)を加え、38時間加熱還流反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、溶媒を減圧下で留去した。残渣に酢酸エチル100mLと水100mLとを加え、室温で30分撹拌後、有機層を分液し、水層を酢酸エチル50mLで抽出した。合わせた有機層を水40mLと飽和食塩水40mLとで順次洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去した後、残渣を減圧下で蒸留して目的の3−アミノ−3−チオフェン−2−イル−アクリル酸メチル(15.80g,無色液体)を得た。収率89.1%。
bp:97℃/10Pa
1H−NMR(CDCl3):δ;3.69(s,3H),5.11(s,1H),6.50(br s,2H),7.04−7.06(dd,J=4.9,3.9Hz1H),7.34−7.36(m,2H)
13C−NMR(CDCl3):δ;50.4,83.8,125.6,127.2,127.7,139.8,153.1,170.4
EI−MS(m/z):184([M+1]+)
(1)窒素雰囲気下、Ru(OCOCH3)2((R)−segphos)22.5mg(0.0271mmol)、参考例6で得られた3−アミノ−3−チオフェン−2−イル−アクリル酸メチル1.00g(5.46mmol)、メタンスルホン酸525mg(5.46mmol)、及びメタノール5.0mLをステンレスオートクレーブに入れ、80℃、水素圧3MPaで17時間撹拌反応させた。反応終了時の不斉収率は、HPLCカラムChiral CD−Ph(4.6mmI.D.×25cm,5μm,(株)資生堂製。)を用いて測定した結果、73.9%eeであった。次いで、反応終了後の反応混合物中の溶媒を留去し、残渣に酢酸エチル15mLを加え室温で2時間攪拌した。撹拌後、得られたスラリーを室温で濾過し、固体を酢酸エチル(3mL×2回)で洗浄した後、50℃で18時間真空乾燥して、(R)−3−アミノ−3−チオフェン−2−イル−プロピオン酸メチル・メタンスルホン酸塩を白色固体として得た(993mg)。得られた塩の(R)−3−アミノ−3−チオフェン−2−イル−プロピオン酸メチルとメタンスルホン酸との比は、1H−NMRの結果から1:1.9であった。得られた塩の不斉収率は、HPLCカラムChiral CD−Phを用いて測定した結果、74.2%eeであった。
(2)(1)で得られた(R)−3−アミノ−3−チオフェン−2−イル−プロピオン酸メチル・メタンスルホン酸塩801mg、メタノール5.0mL及びトリエチルアミン(847mg,8.37mmol)を混合し、室温で1.5時間撹拌した。撹拌後、溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチ=70/30)で精製し、(R)−3−アミノ−3−チオフェン−2−イル−プロピオン酸メチル(390mg,無色オイル)を得た。収率47.8%。
[α]D 25 1.1°(c=1.20,CH3OH)
1H−NMR(CDCl3):δ;1.85(s,2H),2.72(dd,J=16.0,9.1Hz,1H),2.81(dd,J=16.0,4.4Hz,1H),3.70(s,3H),4.70(dd,J=9.1,4.4Hz,1H),6.94−6.96(m,2H),7.19−7.21(m,1H)
13C−NMR(CDCl3):δ;44.3,48.4,51.6,122.8,123.9,126.5,149.1,171.8
EI−MS(m/z):185([M]+)
不斉収率は、得られた(R)−3−アミノ−3−チオフェン−2−イル−プロピオン酸メチルをメタノールに溶解し、HPLCカラムChiral CD−Phを用いて測定した結果、74.3%eeであり、水素化反応の終了時(73.9%ee)とほぼ同じであった。
4−ベンジルオキシ−3−オキソ−ブタン酸エチル14.48g(0.6129mol)のメタノール145mL溶液に、ギ酸アンモニウム20.54g(0.3258mol)を加え、16時間加熱還流反応させた。反応終了後、室温まで冷却し、溶媒を減圧下で留去した。残渣に酢酸エチル100mLと水100mLとを加え、室温で30分間撹拌後、有機層を分液し、水層を酢酸エチル50mLで抽出した。合わせた有機層を飽和食塩水50mLで2回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去した後、残渣を減圧下で蒸留して目的の4−ベンジルオキシ−3−アミノ−2−ブテン酸エチル(7.61g,無色液状固体)を得た。収率52.8%。
bp:132〜135℃/15Pa
1H−NMR(CDCl3):δ;1.23(t,J=7.1Hz,3H),4.04(s,2H),4.13(q,J=7.1Hz,2H),4.50(s,2H),4.55(s,1H),5.5(br s,1H),7.28−7.38(m,5H),7.7(br s,1H)
13C−NMR(CDCl3):δ;14.5,58.6,69.6,72.4,82.1,127.8,128.0,128.5,137.1,158.9,170.0
EI−MS(m/z):235([M]+)
窒素雰囲気下、Ru(OCOCH3)2((R)−segphos)17.6mg(0.0212mmol)、参考例7で得られた4−ベンジルオキシ−3−アミノ−2−ブテン酸エチル1.00g(4.25mmol)、メタンスルホン酸408mg(4.25mmol)、及びメタノール5mLをステンレスオートクレーブに入れ、80℃、水素圧3MPaで25時間撹拌反応させた。反応終了後、溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(溶離液:ヘキサン/酢酸エチル/トリエチルアミン=85/15/2)で精製し、目的の(−)−4−ベンジルオキシ−3−アミノ−ブタン酸メチル(440mg,薄黄色オイル)を得た。収率46.4%。
[α]D 23 −4.8°(c=1.13,CH3OH)
1H−NMR(CDCl3):δ;1.85(br s,1H),2.55(d,J=6.3Hz,2H),3.02(br s,1H),3.47(dd,J=9.6,6.0Hz,1H),3.51(dd,J=9.6,4.5Hz,1H),3.68(s,3H),4.21−4.26(m,1H),4.58(s,2H),7.26−7.36(m,5H)
13C−NMR(CDCl3):δ;38.0,51.7,67.1,73.1,73.3,127.65,127.72,128.4,137.8,172.4;
EI−MS(m/z):224([M+1]+)
不斉収率は、得られた(−)−4−ベンジルオキシ−3−アミノ−ブタン酸メチルをメタノールに溶解した後、HPLCカラムChiral CD−Phを用いて測定した結果、57.7%eeであった。
Claims (4)
- 一般式(1)
不斉水素化反応を不斉水素化触媒の存在下で行い、
不斉水素化触媒が遷移金属錯体であり、
遷移金属錯体が周期表の第VIII族の金属の錯体であり、
遷移金属錯体が不斉配位子を有するものであり、
不斉配位子が不斉ホスフィン配位子である、光学活性β−アミノ酸類の製造方法。 - 不斉水素化反応を酸の存在下で行うことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 不斉水素化反応を含フッ素脂肪族アルコールの存在下で行うことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 不斉水素化反応を酸及び含フッ素脂肪族アルコールの存在下で行うことを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
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