JP4613276B2 - 光学活性ピロリジン誘導体 - Google Patents
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Description
本発明は、マイケル反応、アルドール縮合などの炭素−炭素結合形成反応に光学活性触媒として有用であり、医薬品などの原料として用いられる光学活性化合物を合成するために好適なピロリジン誘導体を含有する触媒に関する。
種々の合成反応において重要であるマイケル反応、アルドール縮合などの炭素−炭素結合形成反応に用いられる触媒としては、従来、金属含有触媒が用いられてきた。しかし、水や酸素に対する安定性、合成される化合物の精製工程の簡便化、金属汚染による環境問題などを考慮して、最近では、有機化合物でなる触媒が開発されている。このような有機化合物触媒の代表例としては、Ｌ−プロリンおよびその誘導体が挙げられる。Ｌ−プロリンは、古くから分子内アルドール反応を促進する不斉触媒として知られ、上記反応により光学活性化合物を製造するのに用いられている。
例えば、非特許文献１〜３には、Ｌ−プロリンを触媒として用いたマイケル反応により、光学活性ケトン化合物を合成することが記載されている。このような反応の具体例としては、上記非特許文献２および３に各々次の反応が記載されている。
このほか、ピロリジン環を含む光学活性ジアミン化合物も上記タイプの反応の触媒として知られており、非特許文献４〜７には、以下に示す化合物が記載されている。
さらに、非特許文献８には、ピロリジン環を含む光学活性アミン化合物として、ノルニコチン（ピロリジン環とピリジン環とを有する化合物）が開示されており、該化合物がアルドール縮合触媒として、使用可能であることが記載されている。非特許文献９には、ピロリジン環を含む環状スルファミドを用いてアリール化されたピロリジンを製造する方法が記載されている。
上記以外にもマイケル反応、アルドール縮合などの付加反応により炭素−炭素結合形成反応に触媒として用いることが可能であり、効果的に該反応を触媒し、かつ高い光学収率で所望の化合物を合成することの可能な化合物が求められている。
C. F. Barbas IIIら, J. Am. Chem. Soc., 123, 5260 (2001) B. Listら, J. Am. Chem. Soc., 122, 2395 (2000) D. Enders, A. Seki, Synlett, 2002, No.1, 26. S. Saito, M, Nakadai および H. Yamamoto, Synlett, 2001, No.8, 1245 T. Bui and C. F. Barbas III, Tetrahedron Lett., 41, 6951 (2000) J. M. Betancort, K, Sakthivel, R. Thayumanavan および C. F. Barbas III, Tetrahedron Lett., 42, 4441 (2001) A. Alexakis および O. Andrey, Org. Lett., 4, 3611 (2002) T. J. Dickerson および K. D. Janda, J. Am. Chem. Soc., 124, 3220 (2002) G. F. Cooper, K. E. McCarthy, および M. G. Martin, Tetrahedron Lett., 33, 5895 (1992) D. Alker, K. J. Doyle, L. M. Harwood および A. McCregor, Tetrahedron: Asymmetry, 1, 877 (1990)
C. F. Barbas IIIら, J. Am. Chem. Soc., 123, 5260 (2001) B. Listら, J. Am. Chem. Soc., 122, 2395 (2000) D. Enders, A. Seki, Synlett, 2002, No.1, 26. S. Saito, M, Nakadai および H. Yamamoto, Synlett, 2001, No.8, 1245 T. Bui and C. F. Barbas III, Tetrahedron Lett., 41, 6951 (2000) J. M. Betancort, K, Sakthivel, R. Thayumanavan および C. F. Barbas III, Tetrahedron Lett., 42, 4441 (2001) A. Alexakis および O. Andrey, Org. Lett., 4, 3611 (2002) T. J. Dickerson および K. D. Janda, J. Am. Chem. Soc., 124, 3220 (2002) G. F. Cooper, K. E. McCarthy, および M. G. Martin, Tetrahedron Lett., 33, 5895 (1992) D. Alker, K. J. Doyle, L. M. Harwood および A. McCregor, Tetrahedron: Asymmetry, 1, 877 (1990)
本発明の目的は、マイケル反応、アルドール縮合などの炭素−炭素結合形成反応に触媒として利用され得る化合物であって、金属を含有せず、上記反応を効果的に触媒し、かつ高い光学収率で所望の化合物を合成することの可能な化合物を含有する触媒を提供することにある。
本発明のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒は、次式（Ｉ）で示される光学活性ピロリジン誘導体：
（ここで、ｎは、０〜２の整数であり、＊は、光学活性部位を示す。）
からなり、マイケル反応とアルドール縮合との何れかでｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒である。
前記光学活性ピロリジン誘導体が、下記式（ＩＩ）〜（ＩＶ）の何れかで示されるものであることが好ましい。
本発明のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成方法は、前記のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒の存在下、マイケル反応とアルドール縮合との何れかの反応をして、そこにｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成方法である。
ｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成方法は、前記のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒に、２，４−ジニトロベンゼンスルホン酸を加えて、前記反応をするものであってもよい。
からなり、マイケル反応とアルドール縮合との何れかでｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒である。
前記光学活性ピロリジン誘導体が、下記式（ＩＩ）〜（ＩＶ）の何れかで示されるものであることが好ましい。
本発明のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成方法は、前記のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒の存在下、マイケル反応とアルドール縮合との何れかの反応をして、そこにｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成方法である。
ｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成方法は、前記のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒に、２，４−ジニトロベンゼンスルホン酸を加えて、前記反応をするものであってもよい。
好適な実施態様においては、上記光学活性ピロリジン誘導体は、次式（ＩＩ）で示される光学活性２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジンである：
ここで、＊は光学活性部位を示す。
好適な実施態様においては、上記光学活性ピロリジン誘導体は、次式（ＩＩＩ）で示される光学活性２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジンである：
ここで、＊は光学活性部位を示す。
好適な実施態様においては、上記光学活性ピロリジン誘導体は、次式（ＩＶ）で示される光学活性２−（２−ピリジルエチル）−ピロリジンである：
ここで、＊は光学活性部位を示す。
本発明によれば、マイケル反応、アルドール縮合などの付加反応による炭素−炭素結合形成反応に不斉触媒として利用され得る新規化合物が得られる。この化合物は、上記反応を効果的に触媒し、高い光学収率で所望の化合物を合成することが可能である。この化合物は、金属を含有していないため、環境に悪影響を与えることもない。
本発明の光学活性ピロリジン誘導体は、次式（Ｉ）で示される：
ここで、ｎは、０〜２の整数であり、＊は、光学活性部位を示す。
上記光学活性ピロリジン誘導体の好適な例としては、光学活性２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジン、光学活性２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジン、光学活性２−（２−ピリジルエチル）−ピロリジンなどが挙げられる。その具体例としては、次式（ＩＩＳ）の（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジン、式（ＩＩＩＳ）の（Ｓ）−２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジン、および式（ＩＶＳ）の（Ｓ）−２−（２−ピリジルエチル）−ピロリジンがある。
本発明の光学活性ピロリジン誘導体は、以下に説明するように、光学活性プロリノールから誘導される環状スルファミドに、ピリジンのリチオ化により得られるリチオピリジンまたはアルキルピリジンのリチオ化により得られるリチオアルキルピリジンを作用させることにより得られる。以下の調製例においては、Ｓ型の光学活性体を出発物質に用いて、Ｓ型のピロリジン誘導体を調製している。このＳ型をＲ型とすれば、同様にＲ型に光学活性体が得られる。Ｓ型およびＲ型の光学活性ピロリジン誘導体のいずれもが、不斉反応触媒として有用である。
本発明の光学活性ピロリジン誘導体の調製にあたっては、例えばまず、（Ｓ）−プロリノール（Ｖ）に三級アミン触媒の存在化で塩化スルホニルを作用させることにより、環状スルファミド（ＶＩ）が得られる（非特許文献１０）。
この環状スルファミド（ＶＩ）に、上記リチオピリジンあるいはリチオアルキルピリジンを作用させ、次いで酸性条件下で加水分解することにより、本発明の光学活性ピロリジン誘導体が得られる。
例えば、下記のように、環状スルファミド（ＶＩ）に、（Ｓ）−２−リチオピリジンあるいは（Ｓ）−３−リチオピリジンを作用させることにより、（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジン（ＩＩＳ）あるいは（Ｓ）−２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジン（ＩＩＩＳ）が得られる。
上記リチオピリジンの代わりにリチオアルキルピリジンを用いることにより、ピロリジン環とピリジン環とがさらに長い炭素鎖を介して結合している化合物が得られる。例えば、メチルピリジンにリチオ化剤を作用させてこれをリチオ化し、これに環状スルファミド（ＶＩ）を作用させることにより、２−（２−ピリジルエチル）−ピロリジン（ＩＶＳ）が得られる。
本発明の光学活性ピロリジン誘導体は、マイケル反応、アルドール縮合などの付加反応による炭素−炭素結合形成反応に不斉触媒として利用され得る。その例として、シクロヘキサノンとニトロスチレンとのマイケル反応を次に示す。
本発明の光学活性ピロリジン誘導体を上記触媒として用いると光学純度の高い生成物が得られる。光学活性ピロリジン誘導体は、反応に供する化合物（例えば、上記式においてはシクロヘキサノンまたはニトロスチレン）１モルに対して、０．０５モル〜０．２モルの割合で使用される。例えば、（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジン（ＩＩＳ）を触媒とし、ニトロスチレン１モルに対して０．０５モル〜０．２モルの割合で使用すると、約５４〜８６％ｅｅの光学収率で目的とするｓｙｎ型の光学活性化合物である（２Ｓ，１'Ｒ）−（２−ニトロ−１フェニルエチル）シクロヘキサノン（ＶＩＩ）が得られる。
この触媒反応の機構は次のとおりであると考えられる。
まず、（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジン（ＩＩＳ）とシクロヘキサノンとにより、エナミン中間体（ＶＩＩＩ）が形成される。このとき、シクロヘキサノンのカルボニル基のα位に存在するプロトンがピリジン環に引き抜かれると考えられる。続いて、β−ニトロスチレンのフェニル基が、形成されたシクロヘキセン環を避けるようにして接近し（上記（ＩＸ）参照）、(２Ｓ，１'Ｒ)型の化合物（ＶＩＩ）が選択的に生成し、（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジン（ＩＩＳ）が遊離すると考えられる。この化合物（ＩＩＳ）は、シクロヘキサノンとの反応に再度利用されると考えられる。
このように、本発明により新規光学活性ピロリジン誘導体が提供される。この化合物は、上述のように、マイケル反応、アルドール縮合などの付加反応による炭素−炭素結合形成反応に不斉触媒として利用され得る。従って、この光学活性ピロリジン誘導体は、医薬品の原料などとして用いられる各種光学活性化合物を合成するのに有用である。
以下に本発明を実施例につき説明する。
（実施例１）
（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジンの合成
（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジンの合成
ｎ−ブチルリチウムの１．５９Ｍヘキサン溶液７ｍｌ（ｎ−ブチルリチウム：１１ｍｍｏｌ）を、−７８℃にて乾燥ＴＨＦ（１２ｍｌ）中の２−ブロモピリジン１．０５ｍｌ（１１ｍｍｏｌ）に加え、混合液をこの温度で１０分間攪拌した。次いで、−７８℃にてＴＨＦ（１０ｍｌ）中の環状スルファメート（上記式（ＶＩ）で示される化合物）１．３７ｇ（８．４ｍｍｏｌ）を滴下し、混合液を室温に戻し、一夜攪拌した。溶媒をエバポレートし、ベージュ色の泡状物を得た。これを２Ｎ塩酸１６ｍｌとエタノール１６ｍｌとの混合液中で一夜攪拌した。反応混合物を５０％水酸化ナトリウム溶液で塩基性とし、ジクロロメタンを加えて抽出を行なった。抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥後、エバポレートし、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム／イソプロピルアミン＝４９／１）にかけ、（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジンを橙色油状物として得た（収率５３％）。この化合物の物理恒数を以下に示す。
Rf 0.27 (CHCl3 / iPrNH2 = 19 / 1); [α]D 24 +15.5 (c 0.90, MeOH); FTIR (neat) ν 3284, 1592, 1568, 1474, 1436, 753 cm-1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.45 (1H, m), 1.77 (2H, m), 1.91 (1H, m), 2.76 (1H, br), 2.86-2.92 (2H, m), 2.98 (1H,dd, J = 13.7, 5.6 Hz), 3.05 (1H,ddd, J = 10.2, 7.7, 5.5 Hz), 3.51 (1H, quintet, J = 8.0 Hz), 7.12 (1H,ddd, J = 7.6, 4.9, 1.2 Hz), 7.19 (1H,d, J = 7.8 Hz), 7.60 (1H,ddd, J = 7.8, 7.6, 1.7 Hz), 8.53 (1H,ddd, J = 4.8, 1.7, 1.0 Hz); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 25.0, 31.2, 44.1, 46.2, 58.9, 121.2, 123.5, 136.3, 149.2, 160.1
（実施例２）
（Ｓ）−２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジンの合成
２−ブロモピリジンの代わりに３−ブロモピリジンを用いたこと以外は実施例１と同様である。以下に示す（Ｓ）−２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジンを橙色油状物として得た（収率６２％）。
（Ｓ）−２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジンの合成
２−ブロモピリジンの代わりに３−ブロモピリジンを用いたこと以外は実施例１と同様である。以下に示す（Ｓ）−２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジンを橙色油状物として得た（収率６２％）。
この化合物の物理恒数を以下に示す。
Rf 0.29 (CHCl3 / iPrNH2 = 19 / 1); [α]D 25 +6.7 (c 0.60, CHCl3); FTIR (neat) ν 3293, 1575, 1478, 1422, 1107, 1027, 715 cm-1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.39 (1H, m), 1.67-1.90 (4H, m), 2.74 (1H,d, J = 7.1 Hz), 2.85 (1H,ddd, J = 10.2, 8.3, 6.6 Hz), 3.04 (1H,ddd, J = 10.2, 7.6, 5.1 Hz), 3.24 (1H, quintet, J = 7.1 Hz), 7.22 (1H,ddd, J = 7.8, 4.9, 0.7 Hz), 7.55 (1H,ddd, J = 7.8, 2.1, 1.7 Hz), 8.46 (1H,dd, J = 4.9, 1.7 Hz), 8.48 (1H,d, J = 2.1 Hz); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 24.9, 31.3, 39.7, 46.3, 60.1, 123.3, 135.5, 136.4, 147.6, 150.3
Rf 0.29 (CHCl3 / iPrNH2 = 19 / 1); [α]D 25 +6.7 (c 0.60, CHCl3); FTIR (neat) ν 3293, 1575, 1478, 1422, 1107, 1027, 715 cm-1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.39 (1H, m), 1.67-1.90 (4H, m), 2.74 (1H,d, J = 7.1 Hz), 2.85 (1H,ddd, J = 10.2, 8.3, 6.6 Hz), 3.04 (1H,ddd, J = 10.2, 7.6, 5.1 Hz), 3.24 (1H, quintet, J = 7.1 Hz), 7.22 (1H,ddd, J = 7.8, 4.9, 0.7 Hz), 7.55 (1H,ddd, J = 7.8, 2.1, 1.7 Hz), 8.46 (1H,dd, J = 4.9, 1.7 Hz), 8.48 (1H,d, J = 2.1 Hz); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 24.9, 31.3, 39.7, 46.3, 60.1, 123.3, 135.5, 136.4, 147.6, 150.3
（実施例３）
（Ｓ）−２−（２−ピリジルエチル）−ピロリジンの合成
（Ｓ）−２−（２−ピリジルエチル）−ピロリジンの合成
ジイソプロピルアミン０．３７ｍｌ（２．６ｍｍｏｌ）および１．４８Ｍのｎ−ブチルリチウムヘキサン溶液１７．６ｍｌ（ｎ−ブチルリチウム：２．６ｍｍｏｌ）から調製したリチウムジイソプロピルアミド（ＬＤＡ）（２．６ｍｍｏｌ）溶液とＴＨＦ８ｍｌとの混合液を−７８℃で２−メチルピリジン０．２４ｍｌ（２．４ｍｍｏｌ）に滴下し、混合物を０℃にまで昇温させた。１時間攪拌後、混合物を再び−７８℃に冷却し、ＴＨＦ（１０ｍｌ）中の環状スルファメート（ＶＩ）１．３７ｇ（８．４ｍｍｏｌ）を滴下し、混合液を室温に戻し、一夜攪拌した。溶媒をエバポレートし、ベージュ色の泡状物を得た。これを２Ｎ塩酸１６ｍｌとエタノール１６ｍｌとの混合液中で一夜加熱還流させた。反応混合物を５０％水酸化ナトリウム溶液で塩基性とし、ジクロロメタンで抽出を行なった。抽出物を硫酸マグネシウム上で乾燥後、エバポレートし、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム／イソプロピルアミン＝４９／１）にかけ、（Ｓ）−２−（２−ピリジルエチル）−ピロリジンを黄色油状物として得た（収率８７％）。この化合物の物理恒数を以下に示す。
Rf 0.17 (CHCl3 / iPrNH2 = 19 / 1); [α]D 25 -4.1 (c 0.96, CHCl3); FTIR (neat)ν3388, 1592, 1568, 1475, 1435, 1404, 773, 753 cm-1; 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 1.31 (1H, m), 1.65-1.95 (6H, m), 2.81-2.91 (3H, m), 3.01 (2H, m), 7.10 (1H,ddd, J = 7.3, 4.9, 1.0 Hz), 7.17 (1H,d, J = 7.8 Hz), 7.58 (1H,ddd, J = 7.8, 7.3, 2.0 Hz), 8.52 (1H,d, J = 4.9 Hz); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 25.4, 31.8, 36.3, 36.5, 46.6, 58.8, 120.9, 122.7, 136.3, 149.1, 162.0
（実施例４）
シクロヘキサノンとβ−ニトロスチレンとの不斉マイケル反応
シクロヘキサノンとβ−ニトロスチレンとの不斉マイケル反応
本実施例では、触媒として、実施例１で得られた光学活性ピロリジン誘導体である（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジンを用いた。
シクロヘキサノン０．５ｍｌと上記光学活性ピロリジン誘導体４ｍｇ（０．０２５ｍｍｏｌ；０．１ｅｑ）とをクロロホルム（２ｍｌ）中に含有する混合液を、β−ニトロスチレン３８ｍｇ（０．２５ｍｍｏｌ；１．０ｅｑ）に加えた。この混合物を、薄層クロマトグラフィーで反応状況を確認しながら、反応が完結するまで適切な温度で攪拌した（本実施例では室温にて１日間反応を行なった）。次いで、反応液を０℃にて１Ｎ塩酸２ｍｌでクエンチし、ジクロロメタン３ｍｌで２回抽出を行なった。有機層を合わせ、無水硫酸マグネシウムで乾燥を行ない、濾過した。濾液を濃縮し、調製用薄層クロマトグラフィーにかけ（ヘキサン／酢酸エチル＝４／１）、上記式（ＶＩＩ）で示す化合物を白色固形物として得た。この生成物の光学純度（ｅｅ）の測定は、分析用キラルＨＰＬＣ（Ｃｈｉｒａｌｐａｋ ＡＤカラム０．４６×２５ｃｍ；ヘキサン／２−プロパノール＝９０／１；０．５ｃｍ３／分)で行なった。 Ｒｔ ［（２Ｒ，１'Ｓ）］１３．５分； Ｒｔ ［（２Ｓ，１'Ｒ）］１５．４分。
この反応に使用した触媒の種類および濃度、反応温度、反応時間、生成物の収率、ｓｙｎ／ａｎｔｉ比、およびｓｙｎ型化合物の光学収率を表１に示す。表１における収率は、クロマトグラフィーにて精製後の収率であり、ｓｙｎ／ａｎｔｉ比は、粗生成物の１Ｈ ＮＭＲ分析による値である。
後述の実施例５〜１１および比較例についても、反応に使用した触媒の種類および濃度、反応温度、反応時間、生成物の収率、ｓｙｎ／ａｎｔｉ比、およびｓｙｎ型化合物の光学収率を併せて表１に示す。
（実施例５〜８）
実施例１と同様の触媒を使用し、表１に示す条件により実施例１に準じて反応を行なった。実施例５においては、溶媒としてクロロホルムの代わりにトルエンを用いた。
実施例１と同様の触媒を使用し、表１に示す条件により実施例１に準じて反応を行なった。実施例５においては、溶媒としてクロロホルムの代わりにトルエンを用いた。
（実施例９）
触媒として、実施例２で得られた（Ｓ）−２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジンを光学活性ピロリジン誘導体として用い、実施例１に準じて反応を行なった。
触媒として、実施例２で得られた（Ｓ）−２−（３−ピリジルメチル）−ピロリジンを光学活性ピロリジン誘導体として用い、実施例１に準じて反応を行なった。
（実施例１０および１１）
触媒として、実施例３で得られた（Ｓ）−２−（２−ピリジルエチル）−ピロリジンを光学活性ピロリジン誘導体として用い、実施例１に準じて反応を行なった。
触媒として、実施例３で得られた（Ｓ）−２−（２−ピリジルエチル）−ピロリジンを光学活性ピロリジン誘導体として用い、実施例１に準じて反応を行なった。
（比較例）
触媒としてピロリジンを用い、実施例１に準じて反応を行なった。
触媒としてピロリジンを用い、実施例１に準じて反応を行なった。
表１から明らかなように、Ｓ型のピロリジン誘導体を触媒として用いると、９０％以上の割合でｓｙｎ型の化合物が生成し、かつ該化合物の光学純度も高い。実施例４、６、および７を比較すると、０℃あるいはそれ以下の反応温度を採用することにより、特に高い光学純度の化合物が得られることがわかる。使用する触媒の量は、原料化合物１モルに対して０．１モル程度で十分であると考えられる。実施例８、９、および１１を比較すると、化合物（ＩＩＳ）、（ＩＩＩＳ）、および（ＩＶＳ）のうち、化合物（ＩＩＳ）の反応速度が最も速いことが明らかである。
（実施例１２）
本実施例では、触媒として、実施例１で得られた光学活性ピロリジン誘導体である（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジンを用いた。
本実施例では、触媒として、実施例１で得られた光学活性ピロリジン誘導体である（Ｓ）−２−（２−ピリジルメチル）−ピロリジンを用いた。
シクロヘキサノン０．５ｍｌと上記光学活性ピロリジン誘導体４ｍｇ（０．０２５ｍｍｏｌ；０．１ｅｑ）とをクロロホルム（２ｍｌ）に加えた。このクロロホルム混合液をｐ−メトキシ−β−ニトロスチレン４５ｍｇ（０．２５ｍｍｏｌ；１．０ｅｑ）に加えた。この混合物を、薄層クロマトグラフィーで反応状況を確認しながら、反応が完結するまで適切な温度で攪拌した（本実施例では室温にて１５日間反応を行なった）。次いで、反応液を０℃に冷却し、１Ｎ塩酸２ｍｌでクエンチし、ジクロロメタン３ｍｌで２回抽出を行なった。有機層を合わせ、無水硫酸マグネシウムで乾燥を行ない、濾過した。濾液を濃縮し、調製用薄層クロマトグラフィーにかけ（ヘキサン／酢酸エチル＝４／１）、表２Ａに示す化合物を得た。この生成物の光学純度（ｅｅ）の測定は、分析用キラルＨＰＬＣ（Ｃｈｉｒａｌｐａｋ ＡＤカラム０．４６×２５ｃｍ；ヘキサン／２−プロパノール＝９０／１；０．５ｃｍ３／分)で行なった。
これとは別に、２，４−ジニトロベンゼンスルホン酸を、ｐ−メトキシ−β−ニトロスチレン１モルに対して０．１モルとなるように上記クロロホルム溶液に加えて混合溶液を得、これをｐ−メトキシ−β−ニトロスチレンに加えて、同様に反応を行った。上記と同様に操作し、同様の生成物を得た。
これらの反応における反応時間、生成物の構造、生成物の収率、ｓｙｎ／ａｎｔｉ比、およびｓｙｎ型化合物の光学収率を表２Ａに示す。表２Ａおよび後述の表２Ｂにおける収率は、クロマトグラフィーにて精製後の収率であり、ｓｙｎ／ａｎｔｉ比は、粗生成物の１Ｈ ＮＭＲ分析による値である。「２，４−ジニトロベンゼンスルホン酸」の項において、○は、２，４−ジニトロベンゼンスルホン酸を加えて反応を行った場合、−は、加えずに反応を行った場合を示す。
後述の実施例１３〜１８についても、各々の反応における反応時間、生成物の構造、生成物の収率、ｓｙｎ／ａｎｔｉ比、およびｓｙｎ型化合物の光学収率を併せて表２Ａまたは表２Ｂに示す。
（実施例１３〜１６）
ｐ−メトキシ−β−ニトロスチレンの代わりに、表２Ａまたは表２Ｂに示すニトロ化合物を、実施例１２におけるのと同様のモル比で用いたこと以外は、実施例１２と同様に反応を行った。得られた生成物について、実施例１２と同様に評価を行った。但し、生成物の光学純度（ｅｅ）の測定は、分析用キラルＨＰＬＣ（Ｃｈｉｒａｌｐａｋ ＡＳカラム）を用いて行なった。
ｐ−メトキシ−β−ニトロスチレンの代わりに、表２Ａまたは表２Ｂに示すニトロ化合物を、実施例１２におけるのと同様のモル比で用いたこと以外は、実施例１２と同様に反応を行った。得られた生成物について、実施例１２と同様に評価を行った。但し、生成物の光学純度（ｅｅ）の測定は、分析用キラルＨＰＬＣ（Ｃｈｉｒａｌｐａｋ ＡＳカラム）を用いて行なった。
（実施例１７および１８）
シクロヘキサノンの代わりに表２Ｂに示すケトン化合物またはアルデヒド化合物を、そして、ｐ−メトキシ−β−ニトロスチレンの代わりに、β−ニトロスチレンを、実施例１２におけるのと同様のモル比で用いたこと以外は、実施例１２と同様に反応を行った。得られた生成物について、実施例１２と同様に評価を行った。但し、生成物の光学純度（ｅｅ）の測定は、実施例１７においては、分析用キラルＨＰＬＣ（Ｃｈｉｒａｌｐａｋ ＡＳカラム）を用いて行ない、実施例１８においては、分析用キラルＨＰＬＣ（Ｃｈｉｒａｌｐａｋ ＡＤカラム）を用いて行なった。
シクロヘキサノンの代わりに表２Ｂに示すケトン化合物またはアルデヒド化合物を、そして、ｐ−メトキシ−β−ニトロスチレンの代わりに、β−ニトロスチレンを、実施例１２におけるのと同様のモル比で用いたこと以外は、実施例１２と同様に反応を行った。得られた生成物について、実施例１２と同様に評価を行った。但し、生成物の光学純度（ｅｅ）の測定は、実施例１７においては、分析用キラルＨＰＬＣ（Ｃｈｉｒａｌｐａｋ ＡＳカラム）を用いて行ない、実施例１８においては、分析用キラルＨＰＬＣ（Ｃｈｉｒａｌｐａｋ ＡＤカラム）を用いて行なった。
表２Ａおよび表２Ｂから、本発明の光学活性ピロリジン誘導体は、種々の基質を用いた不斉マイケル反応の触媒として有用であり、光学純度の高い生成物が得られることがわかる。
本発明によれば、このように、マイケル反応、アルドール縮合などの付加反応による炭素−炭素結合形成反応に不斉触媒として利用され得る新規化合物が提供される。この化合物は、医薬品原料などに用いられる光学活性化合物の製造に好適に用いられ得る。
Claims (4)
- 次式（Ｉ）で示される光学活性ピロリジン誘導体：
からなり、マイケル反応とアルドール縮合との何れかでｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒。 - 前記光学活性ピロリジン誘導体が、次式（ＩＩ）〜（ＩＶ）
の何れかで示されることを特徴とする請求項１に記載のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒。 - 請求項１に記載のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成反応の触媒の存在下、マイケル反応とアルドール縮合との何れかの反応をして、そこにｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成方法。
- 前記触媒に、２，４−ジニトロベンゼンスルホン酸を加えて、前記反応をすることを特徴とする請求項３に記載のｓｙｎ体又はａｎｔｉ体を形成する炭素−炭素結合形成方法。
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