JP4579174B2 - 光学活性なα、β−ジアミノ酸誘導体の製造方法 - Google Patents
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Description
このような中で近年、本出願の発明者らは、グリシンエステル由来のイミンがルイス酸存在下でエナミンと反応してグリシンエノラートとイミニウム塩を生成し、さらにそれらが速やかに反応して次式(VI)
一方、光学活性なα,β−ジアミノ酸誘導体は、ペプチド性抗生物質や細菌毒にしばしば認められる構造であり、興味深い生物活性を示ことから(例えば、特許文献1〜3参照)、光学活性なα,β−ジアミノ酸又はその誘導体の製造方法の開発が望まれている。 エナミンを使用する光学活性なα,β−ジアミノ酸誘導体の合成方法としては、不斉水素化反応による例が非特許文献2に記載されているが、エナミンを用いた触媒的炭素−炭素結合形成反応による光学活性なα,β−ジアミノ酸誘導体の製造方法については未だ報告されていない。
即ち、本発明は、一般式(I)
で表されるエナミン化合物と、一般式(II)
で表されるグリシン由来のイミン化合物とを、一般式(III)
で表される不斉配位子と、一般式(IV)
MZn (IV)
(式中、Mは遷移金属を示し、ZはMの対アニオンを示し、nは1〜3の整数でMの価数と同一である。)
で表されるルイス酸とを混合して得られる触媒の存在下に反応させることを特徴とする光学活性なα、β−ジアミノ酸誘導体の製造方法に関する。
本発明をより詳細に説明すれば、次のとおりとなる。
(1)前記した一般式(I)で表されるエナミン化合物と、前記した一般式(II)で表されるグリシン由来のイミン化合物とを、前記した一般式(III)で表される不斉配位子と、前記した一般式(IV)で表されるルイス酸とを混合して得られる触媒の存在下に反応させることを特徴とする光学活性なα、β−ジアミノ酸誘導体の製造方法。
(2)前記した一般式(I)で表されるエナミン化合物と、前記した一般式(II)で表されるグリシン由来のイミン化合物とを、前記した一般式(III)で表される不斉配位子と、前記した一般式(IV)で表されるルイス酸とを混合して得られる触媒の存在下に反応させて、次の一般式(V)
で表される光学活性なα、β−ジアミノ酸誘導体の製造方法。
(3)一般式(IV)におけるMが、Cu、Zn、Ag、Scのいずれかである前記(1)又は(2)に記載の方法。
(4)一般式(IV)におけるMZnが、CuOTf、Cu(OTf)2、Zn(OTf)2、AgOTf、またはSc(OTf)3(Tfはトリフレート基を表す。)のいずれかである前記(1)〜(3)のいずれかに記載の方法。
(5)一般式(IV)におけるMZnが、CuOTf(Tfはトリフレート基を表す。)である前記(4)に記載の方法。
(6)不斉配位子として、一般式(III)における全てのR7がイソプロピル基である不斉配位子を用いる前記(1)〜(5)に記載の方法。
(7)グリシン由来のイミン化合物として、一般式(II)におけるR5が置換基を有していてもよいフェニル基であり、R6が炭素数が1〜7の炭化水素基であり、かつXが酸素原子であるグリシン由来のイミン化合物を用いる前記(1)〜(6)のいずれかに記載の方法。
(8)エナミン化合物として、一般式(I)におけるR3及びR4がそれぞれ独立して炭素数1〜7の炭化水素基であるエナミン化合物を用いる前記(1)〜(7)のいずれかに記載の方法。
(9)エナミン化合物として、一般式(I)におけるR3及びR4がアリル基又はベンジル基であるエナミン化合物を用いる前記(1)〜(8)のいずれかに記載の方法。
(10)エナミン化合物が、対応するアルデヒド化合物と2級アミン化合物を用いて、その場で生成されるものである前記(1)〜(9)のいずれかに記載の方法。
(11)さらにゼオライトの存在下に反応を行う前記(1)〜(10)のいずれかに記載の方法。
次に、本発明の態様をさらに詳細に説明する。
本発明における「炭化水素基」としては、炭素数1〜20、好ましくは炭素数1〜15、炭素数1〜10の直鎖状又は分枝状のアルキル基;炭素数2〜20、好ましくは炭素数2〜15、炭素数2〜10の直鎖状又は分枝状のアルケニル基;炭素数2〜20、好ましくは炭素数2〜15、炭素数2〜10の直鎖状又は分枝状のアルキニル基;炭素数3〜15、好ましくは炭素数3〜10の飽和又は不飽和の単環式、多環式又は縮合環式の脂環式炭化水素基;炭素数6〜36、好ましくは炭素数6〜18、炭素数6〜12の単環式、多環式、又は縮合環式の炭素環式芳香族基;炭素数6〜36、好ましくは炭素数6〜18、炭素数6〜12の単環式、多環式、又は縮合環式の炭素環式芳香族基(アリール基)に、前記した炭素数1〜20のアルキル基が結合した、炭素数7〜40、好ましくは炭素数7〜20、炭素数7〜15のアラルキル基(炭素環式芳香脂肪族基)が挙げられる。これらの炭化水素基の例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ビニル基、1−メチル−ビニル基、2−プロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、ビシクロ[1.1.0]ブチル基、トリシクロ[2.2.1.0]ヘプチル基、ビシクロ[3.2.1]オクチル基、ビシクロ[2.2.2.]オクチル基、アダマンチル基、トリシクロ[3.3.1.1]デカニル基、ビシクロ[4.3.2]ウンデカニル基、トリシクロ[5.3.1.1]ドデカニル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、アントリル基、ベンジル基、フェネチル基、α−ナフチル−メチル基などが挙げられる。
本発明の一般式(I)で表されるエナミン化合物におけるR1としてα位に不飽和結合を有する基はエナミンのπ電子系が拡大するために好ましくなく、R3及びR4として、α位に不飽和結合を有する基はエナミン構造が複数になり反応点が分散するため好ましくない。R1、R3及びR4の基としてはα位にπ電子系を有していない炭化水素基が好ましい。
本発明の一般式(I)で表されるエナミン化合物におけるR3とR4の好ましい例としては、炭素数が1〜7の炭化水素基が挙げられる。当該炭化水素基の好ましい例としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。より好ましいR3とR4の例としては、アリル基、ベンジル基等が挙げられる。
本発明の一般式(II)で表されるグリシン由来のイミン化合物におけるR6の好ましい例としては、炭素数が1〜7の炭化水素基が挙げられる。当該炭化水素基の好ましい例としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基などが挙げられる。より好ましいR3とR4の例としては、炭素数1〜7のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基などが挙げられる。本発明の一般式(II)で表されるグリシン由来のイミン化合物におけるXの好ましい例としては、酸素原子が挙げられる。また、本発明の一般式(II)で表されるグリシン由来のイミン化合物におけるR5の好ましい例としては、置換基を有してもよいフェニル基が挙げられる。当該フェニル基における好ましい置換基としては、ハロゲン原子やトリフルオロメチル基などの電子吸引性基が挙げられる。より好ましいR5の具体的な例としては、フェニル基、4−クロロフェニル基、4−トリフルオロメチルフェニル基などが挙げられる。
本発明の一般式(III)におけるR7としては、反応性及び立体選択性を考慮すると大きすぎる置換基は好ましくなく、炭素数1〜5、炭素数1〜3の炭化水素基が好ましい。
本発明の方法は実質的に無水の状態で行うのが好ましく、反応系にゼオライト(モレキュラーシーブ4Aなど)などの脱水剤を添加して行うのが好ましい。
また、本発明の方法における原料のエナミン化合物は、対応するアルデヒドと2級アミンから反応系中でエナミンを形成させることにより、より簡便な操作での反応が可能となる。
次の反応式
アルゴン雰囲気下,(CuOTf)2・PhMe(アルドリッチ、9.2 mg, 0.018 mmol)および1,2−ビス((2R,5R)−2,5−ジメチルホスホラノ)ベンゼン(1,2-bis((2R,5R)-2,5-dimethylphospholano)benzene)((R,R)−Me−DUPHOSと略す。)
(アルドリッチ、12.0 mg, 0.039 mmol)を反応容器にとり,室温にてトルエン(0.89 mL)を加えた。そのままに室温にて1時間撹拌した後,−10℃に冷却してから,メチル 2−(ジフェニルメチレンアミノ)アセテート(methyl 2-(diphenylmethyleneamino)acetate)(前記反応式の化合物2)(138.5 mg, 0.36 mmol)のトルエン溶液(1.08 mL)および(E)−N,N−ジアリル−3−フェニルプロペ−1−エン−1−アミン((E)-N,N-diallyl-3-phenylprop-1-en-1-amine)(前記反応式の化合物1)(113.8 mg, 0.53 mmol)のトルエン溶液(0.70 mL)を順次加えた。そのままの温度で12時間撹拌した後,飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて反応を停止させ,室温に昇温した。水相から塩化メチレンで3度抽出した後,有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過,減圧濃縮した後,乾燥させた残渣にジエチルエーテルを加え,析出した不溶物をセライト濾過した。濾液を減圧濃縮することによって得られた粗生成物(前記反応式の化合物3)の収率およびジアステレオマー比をデュレン(durene(1,2,4,5-tetramethylbenzene))を内部標準物質とする1H−NMR解析によって決定した(収率97%,シン/アンチ=1/1.3)。
生成物の両ジアステレオマーの光学純度の決定は以下の操作により行った。粗生成物の約1/4量(約0.087 mmol)をとってジエチルエーテル(2.0 mL)に溶解させ,撹拌下,2M HCl(3.0 mL)を加えた。室温に昇温して4時間撹拌した後、2M HCl(5.0 mL)を加えて分液し、水相から一度ジエチルエーテルで抽出した。得られた水相にpHが約9になるまで炭酸ナトリウムを加えた後,塩化メチレンで3度抽出し,有機層を合わせて無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過,減圧濃縮後,残渣にジエチルエーテル(1.0 mL)を加え,撹拌下,ベンゾイルクロリド(12ml, 0.10 mmol)及び飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(1.0 mL)を加えた。そのまま0℃にて2時間撹拌した後,酢酸エチルを加えて希釈し,室温に昇温した。分液して有機相をH2O及び飽和食塩水で洗浄した後,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。濾過,減圧濃縮後,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=3/1)で精製することにより、ベンゾイル体(前記反応式の化合物4)(収量26.9mg,2工程での収率約76%,シン/アンチ=1/1.3,シン体=85%ee,アンチ体=92%ee)を得た。両ジアステレオマーの光学純度は光学異性体分離カラムを用いるHPLCによって決定した。
IR(ニート) cm−1: 3026, 2950, 2809, 1741, 1624, 1446, 919, 698
1H NMR (CDCl3) シン−体: δ:
1.79-1.87 (m, 2H), 2.39-2.43 (m, 2H), 3.03 (dd, J = 7.6, 14.4 Hz, 2H),
3.31-3.34 (m, 1H), 3.67 (s, 3H), 3.67-3.71 (m, 2H),
4.28 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 4.97-5.06 (m, 4H),
5.77 (dddd, J = 4.8, 7.6, 10.3, 17.2 Hz, 2H), 7.06-7.45 (m, 13H),
7.64-7.66 (m, 2H).
アンチ−体: δ:
1.75-1.81 (m, 1H), 2.00-2.10 (m, 1H),
2.68 (ddd, J = 6.0, 10.5, 13.7 Hz, 1H),
2.80 (ddd, J = 4.8, 10.2, 13.7 Hz, 1H), 2.93 (dd, J = 6.2, 14.7 Hz, 2H),
3.17 (dd, J = 6.0, 14.7 Hz, 2H), 3.56-3.61 (m, 1H), 3.64 (s, 3H),
4.36 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 4.97-5.06 (m, 4H),
5.68 (dddd, J = 6.0, 6.2, 10.3, 17.2 Hz, 2H), 7.06-7.45 (m, 13H),
7.64-7.66 (m, 2H).
13C NMR (CDCl3) シン−体: δ:
27.8, 33.0, 51.6, 54.2, 61.4, 68.8, 115.8, 125.8, 127.7, 128.1, 128.2,
128.3, 128.5, 128.7, 128.9, 130.4, 136.1, 138.0, 139.4, 142.1, 170.7,
172.3.
アンチ−体: δ:
30.3, 33.8, 51.8, 53.6, 62.2, 68.2, 116.2, 125.6, 127.7, 128.1, 128.3,
128.4, 128.5, 128.7, 128.9, 130.4, 136.4, 137.3, 139.4, 142.7, 170.6,
172.2.
ESI−HRMS m/z
C31H35N2O2として、計算値: 467.2699 [M+H]+;
実測値: 467.2742.
IR(ニート) cm−1: 3327, 3064, 3027, 2949, 1741, 1662, 1514, 1483, 922,
700.
1H NMR (CDCl3) シン−体: δ:
1.82-1.99 (m, 2H), 2.58-2.66 (m, 1H), 2.69-2.76 (m, 1H),
2.97 (dd, J = 7.3, 14.7 Hz, 2H), 3.24-3.27 (m, 2H), 3.27-3.30 (m, 1H),
3.79 (s, 3H), 4.76 (dd, J = 6.0, 6.4 Hz, 1H), 5.06-5.10 (m, 4H),
5.66-5.77 (m, 2H), 7.13 (d, J = 6.4 Hz, 1H), 7.19-7.22 (m, 3H),
7.26-7.31 (m, 2H), 7.43-7.54 (m, 3H), 7.78-7.81 (m, 2H).
アンチ−体: δ:
1.82-1.99 (m, 2H), 2.79-2.86 (m, 2H), 3.03 (dd, J = 7.3, 14.2 Hz, 2H),
3.16-3.21 (m, 3H), 3.73 (s, 3H), 4.98 (dd, J = 5.3, 9.2 Hz, 1H),
5.06-5.10 (m, 4H), 5.66-5.77 (m, 2H), 7.05 (d, J = 9.2 Hz, 1H),
7.19-7.22 (m, 3H), 7.26-7.31 (m, 2H), 7.43-7.54 (m, 3H),
7.78-7.81 (m, 2H).
13C NMR (CDCl3) シン−体: δ:
29.4, 33.6, 52.3, 52.8, 55.8, 59.9, 117.2, 126.0, 127.1, 128.4, 128.5,
128.6, 131.7, 133.7, 136.2, 141.5, 167.1, 172.3.
アンチ−体: δ:
28.4, 33.2, 52.2, 53.2, 53.9, 60.2, 117.5, 126.0, 127.0, 128.4, 128.4,
128.6, 131.7, 134.0, 136.4, 141.7, 166.7, 172.2.
HPLC (Daicel Chiralpak AD-H, ヘキサン/イソプロピルアルコール=30/1、 流速=0.75mL/分)
アンチ−体: 保持時間:tR=21.6分(minor=2R,3R), tR=33.5分(major=2S,3S).
シン−体 : 保持時間:tR=25.7分(minor=2R,3S), tR=37.9分(major=2S,3R).
FAB−HRMS m/z
C25H31N2O3として、 計算値: 407.2335 [M+H]+;
実測値: 407.2320.
1H NMR (CDCl3) シン−体: δ:
1.77-1.84 (m, 2H), 2.39-2.45 (m, 2H), 3.04 (dd, J = 7.6, 14.4 Hz, 2H),
3.32-3.37 (m, 1H), 3.56-3.63 (m, 2H), 3.68 (s, 3H),
4.20 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 4.99-5.06 (m, 4H),
5.75 (dddd, J = 5.3, 7.6, 10.1, 17.4 Hz, 2H), 7.02-7.07 (m, 3H),
7.15-7.17 (m, 2H), 7.21-7.31 (m, 4H), 7.42 (d, J = 8.2 Hz, 2H),
7.56 (d, J = 8.2 Hz, 2H).
アンチ−体: δ:
1.67-1.75 (m, 1H), 1.97-2.07 (m, 1H),
2.65 (ddd, J = 6.0, 10.1, 13.7 Hz, 1H),
2.79 (ddd, J = 5.0, 10.5, 13.7 Hz, 1H),
2.95 (dd, J = 6.4, 14.2 Hz, 2H), 3.17 (d, J = 6.0, 14.2 Hz, 2H),
3.56-3.63 (m, 1H), 3.65 (s, 3H), 4.28 (d, J = 6.0 Hz, 1H),
4.99-5.06 (m, 4H), 5.68 (dddd, J = 6.0, 6.4, 10.1, 17.4 Hz, 2H),
7.02-7.07 (m, 3H), 7.15-7.17 (m, 2H), 7.21-7.31 (m, 4H),
7.44 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.56 (d, J = 8.2 Hz, 2H).
13C NMR (CDCl3) シン異性体: δ:
28.0, 33.1, 51.7, 54.1, 61.4, 68.9, 116.0, 125.9, 128.2, 128.3, 128.4,
129.0, 129.1, 130.0, 133.9, 135.2, 136.8, 137.2, 137.5, 141.9, 168.5,
171.9.
アンチ異性体: δ:
30.3, 33.7, 51.9, 53.7, 62.2, 68.6, 116.4, 125.8, 128.3, 128.3, 128.4,
129.0, 129.1, 130.1, 134.2, 135.1, 136.9, 137.2, 137.8, 142.5, 168.3,
171.8.
メチル −[ビス(4−トリフルオロメチルフェニル)メチレン]アミノ−3−ジアリルアミノ−5−フェニルペンタノエート
1H NMR (CDCl3) シン−体: δ:
1.80-1.91 (m, 2H), 2.43-2.48 (m, 2H), 3.07 (dd, J = 7.6, 14.4 Hz, 2H),
3.38-3.41 (m, 1H), 3.61-3.68 (m, 2H), 3.70 (s, 3H),
4.21 (d, J = 4.8 Hz, 1H), 4.99-5.07 (m, 4H), 5.73-5.80 (m, 2H),
7.15-7.30 (m, 7H), 7.60-7.62 (m, 2H), 7.73-7.78 (m, 4H).
アンチ−体: δ:
1.71-1.79 (m, 1H), 2.02-2.10 (m, 1H), 2.65-2.70 (m, 1H),
2.79-2.84 (m, 1H), 2.98 (dd, J = 6.2, 14.4 Hz, 2H),
3.20 (dd, J = 6.2, 14.4 Hz, 2H), 3.61-3.65 (m, 1H),
3.67 (s, 3H), 4.28 (d, J = 5.5 Hz, 1H), 4.99-5.07 (m, 4H),
5.66-5.72 (m, 2H), 7.08-7.09 (m, 1H), 7.15-7.30 (m, 6H),
7.60-7.62 (m, 2H), 7.73-7.78 (m, 4H)
Claims (6)
- 一般式(I)
で表されるエナミン化合物と、一般式(II)
で表されるグリシン由来のイミン化合物とを、一般式(III)
で表される不斉配位子と、一般式(IV)
MZn (IV)
(式中、MはCuを示し、ZはMの対アニオンを示し、nは1〜3の整数でMの価数と同一である。)
で表されるルイス酸とを混合して得られる触媒の存在下に反応させることを特徴とする、一般式(V)
で表される光学活性なα、β−ジアミノ酸誘導体の製造方法。 - 一般式(IV)におけるMZnが、CuOTf又はCu(OTf)2(Tfはトリフレート基を表す。)のいずれかである請求項1に記載の方法。
- 一般式(IV)におけるMZnが、CuOTf(Tfはトリフレート基を表す。)である請求項2に記載の方法。
- 不斉配位子として、一般式(III)における全てのR7がメチル基、エチル基又はイソプロピル基のいずれかである不斉配位子を用いる請求項1〜3に記載の方法。
- エナミン化合物として、一般式(I)におけるR3及びR4がアリル基であるエナミン化合物を用いる請求項1〜4に記載の方法。
- さらにゼオライトの存在下に反応を行う請求項1〜5のいずれかに記載の方法。
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