JP5379873B2 - 光学活性アンモニウム塩化合物、およびその製造中間体 - Google Patents

光学活性アンモニウム塩化合物、およびその製造中間体 Download PDF

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Description

本発明は、キラル相間移動触媒として有用な光学活性４級アンモニウム塩化合物に関し、より詳細には、新規な光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩と該化合物を製造するための中間体および製造方法に関する。
本願は、２００５年３月３日に出願された特願２００５−０５９６９４号および２００５年６月３０日に出願された特願２００５−１９２７５７号に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩に関する化合物については、これまで多くの化合物が知られている。例えば、特許文献１に記載された下記式：
に示す化合物や特許文献３に記載された化合物は、天然または非天然であることを問わず、光学活性α−アミノ酸を合成するための相間移動触媒として、この化合物が極めて有効に機能することが開示されている。しかし、これらの文献に記載された光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩は相異なる置換基を有する２種類の光学活性ビナフチル誘導体によって構成されるため、高価となり、工業的に用いるには必ずしも満足されるものではない。
また、特許文献２には、下記式：
に示すような化合物が記載されているが、光学活性体が片側のみであるゆえに、反応時間が長時間となり工業的に使用するには必ずしも満足されるものではない。
さらに、特許文献４には、下記式に示すような化合物が記載されているが、これらの文献に記載されたスピロ型４級アンモニウム塩は、同一の置換基を有する２種の光学活性ビフェニル誘導体によって構成されるため、触媒設計上の制限があり、工業的に使用するには必ずしも満足されるものではない。
そのため、光学活性α−アミノ酸を合成するための相間移動触媒として有効で、製造が容易でかつ実用的な光学活性スピロ型４級アンモニウム塩の開発が望まれている。
特開２００１−４８８６６号公報 特開２００２−３２６９９２号公報 特開２００３−８１９７６号公報 特開２００４−３５９５７８号公報
本発明は、キラル相間移動触媒として有用な光学活性４級アンモニウム塩化合物について、前記の先行技術の問題を解決することにあり、相間移動触媒として、天然または非天然であることを問わず光学活性アミノ酸合成に優れた効果を有する化合物および該化合物を工業的に有利に製造できる製造方法を提供することを課題とする。
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意研究を行い、相異なる置換基を有する２種のビフェニル誘導体から、あるいはビフェニル誘導体とビナフチル誘導体から、構成される光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩のなかに、光学活性アミノ酸の合成に優れた効果を有し工業的に有用な触媒となるものを見出し、さらに該４級アンモニウム塩の容易な製造方法を見出すことによって、本発明を完成するに至った。
本発明において、見出したスピロ型４級アンモニウム塩の容易な製造方法は速度論分割を基盤とし、該製造方法によれば、例えば、原料化合物のビフェニル誘導体が光学活性を有していなくても、光学活性なアゼピン誘導体と反応させれば、２つの軸不斉を有する光学活性４級アンモニウム塩化合物を容易に得ることができ、この際、反応に関与しない一方のビフェニル誘導体を光学活性体として回収することもでき、また、原料化合物のビフェニル誘導体が光学活性を有していれば、光学活性を有さないアゼピン誘導体と反応させると、同様に２つの軸不斉を有する光学活性４級アンモニウム塩化合物を容易に得ることができ、反応に関与しない一方のアゼピン誘導体を光学活性体として回収することもできる。
さらに、本発明で見出したスピロ型４級アンモニウム塩の容易な製造方法を構成するいまひとつの基盤は、スピロ型４級アンモニウム塩製造のための重要製造中間体であるアゼピン類の簡便な製造方法であり、本製造方法によれば、３，３’−位に置換基を有する２，２’−ビス（置換メチル）ビアリール化合物にアンモニアを反応させることで、容易に対応するアゼピン類を得ることができる。
すなわち、本発明の第一の実施態様は、式（１）：
（式中、Ｒ１は、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルケニル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリ−ル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、
Ｒ２およびＲ２１は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよいＣ２〜８アルケニル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、また、Ｒ１とＲ２１またはＲ２とＲ２１のいずれかの組み合わせが、結合して置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレン基、置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンモノオキキシ基、または置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンジオキシ基を形成してもよく、
Ｒ３およびＲ４は、それぞれ独立して水素原子、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリール基または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、ここで、Ｒ３およびＲ４が、同時に水素原子になることはなく、
Ｒ５は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルケニル基、または置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基を示し、
Ｒ６は、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルケニル基、または置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基を示し、また、Ｒ５とＲ６は結合して置換基を有していてもよい芳香環を形成してもよく、
Ａ環とＢ環は、同時に同じ置換基を有することはなく、
＊および＊＊は、軸不斉を有する光学活性であることを示し、
Ｘ−は、アニオンを示す。）で表される光学活性４級アンモニウム塩化合物に関する。
式（１）で表される４級アンモニウム塩化合物としては、
Ｒ２が、水素原子で、Ｒ２１は、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよいＣ２〜８アルケニル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基である化合物が好ましく、
Ｒ１、Ｒ２およびＲ２１が、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基である化合物が好ましく、
Ｒ１が、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基で、Ｒ２とＲ２１が、結合して置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンジオキシ基を形成する化合物が好ましく、
Ｒ１およびＲ２１が、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基で、Ｒ２が、水素原子である化合物が好ましく、
Ｒ１とＲ２１が、結合して置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンジオキシ基を形成し、Ｒ２が、水素原子、フッ素原子、塩素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基である化合物が好ましく、
Ｒ１が、フッ素原子、塩素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、または置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基で、Ｒ２とＲ２１が、結合して置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンジオキシ基を形成する化合物が好ましく、
Ｒ３が、（ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、またはＣ６〜Ｃ１４アリール基）で置換されてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、（ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、またはＣ６〜Ｃ１４アリール基）で置換されもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリール基、または（ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、またはＣ６〜Ｃ１４アリール基）で置換されてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、Ｒ４が、水素原子である化合物が好ましく、
または、Ｒ３が、水素原子を示し、Ｒ４が、（ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル、またはＣ６〜Ｃ１４アリール）で置換されてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、（ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、またはＣ６〜Ｃ１４アリール基）で置換されもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリール基、または（ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、またはＣ６〜Ｃ１４アリール基）で置換されてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基である化合物が好ましく、
さらに、Ｘ−が、ハロゲン原子のアニオン、ＯＨ−、ＢＦ４ −，ＰＦ６ −、ＨＳＯ４ −、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜６ジアルキル硫酸アニオン、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜６アルキルスルホン酸アニオン、置換基を有していてもよいＣ６〜１４アリールスルホン酸アニオン、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキルスルホン酸アニオンである化合物が好ましい。
また、本発明の第二の実施態様は、
（ｉ）式（２）：
（式中、Ｒ１、Ｒ２１、および、Ｒ３は、前記と同じ意味を示し、Ｙ２は、脱離基を示す）
で表される軸不斉を有する光学活性なビスベンジル化合物またはラセミのビスベンジル化合物；および、

（ii）式（３）：
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１およびＲ３は、前記と同じ意味を示す。）
で表されるラセミのアゼピン誘導体または光学活性なアゼピン誘導体に関する。
本発明の第三の実施態様は、式（４）：
（式中、
Ｒaは、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリール基または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、Ｒｂは、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよいＣ２〜８アルケニル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、また、Ｒｂ同士が結合して置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレン基、置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンモノオキキシ基、置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンジオキシ基、または置換基を有していてもよい芳香環を形成してもよく、ｍは０または１〜３の整数を示し、ｍが２以上である場合、互いに異なる置換基であってもよい。Ｙ２は前記と同じ意味を示す。）
で表されるビフェニル誘導体にアンモニアを反応させることを特徴とする下記式（５）：
（式中、Ｒａ、Ｒｂ、ｍは、前記と同じ意味を示す。）
で表されるアゼピン誘導体の製造方法である。このアゼピン誘導体は式（１）で示される化合物の製造中間体として有用である。
本発明の第四の実施態様は、
(ｉ）式（６）：
（式中、Ｒｃは、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルケニル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリ−ル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、ＲｄとＲｅは、それぞれ独立してハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよいＣ２〜８アルケニル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、置換基を有していてもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリール基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、また、Ｒｄは、Ｒｄ同士で結合して置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレン基、置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンモノオキキシ基、または置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンジオキシ基を形成してもよく、ｎは０または１〜２の整数を示し、ｎが２である場合、互いに異なる置換基であってもよい。Ｙ２は前記と同じ意味を示す。）
で表される光学活性なビスベンジル誘導体と、式（７）：
（Ｒｆはハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルケニル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリール基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、ｋは０または１〜４の整数を示し、ｋが２以上の場合、互いに異なる置換基であってもよく、Ｒｆ同士が結合して置換基を有していてもよい芳香環を形成してもよい。）
で表されるラセミのアゼピン誘導体とを、反応させることを特徴とする、式（８）：
（式中、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆ、ｎ、ｋ、Ｙ２、＊および＊＊は、前記と同じ意味を示す。）で表される光学活性４級アンモニウム塩化合物の製造方法、および
（ii）式（６）で表されるラセミのビスベンジル誘導体と式（７）で表される光学活性なアゼピン誘導体を反応させることを特徴とする反応させることを特徴とする式（８）で表される光学活性４級アンモニウム塩化合物の製造方法である。
本発明の第五の実施態様は、式（９）：
（式中、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅおよびｎは前記と同じ意味を示す）
で表される光学活性なアゼピン誘導体と、下記式（１０）：
（Ｒｆ、ｋおよびＹ２は前記と同じ意味を示す）
で表されるラセミのビスベンジル誘導体とを、反応させることを特徴とする、下記式（８）：
（式中、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒｅ、Ｒｆ、ｎ、ｋ、Ｙ２、＊および＊＊は、前記と同じ意味を示す）で表される光学活性４級アンモニウム塩化合物の製造方法、および
（ii）式（９）で表されるラセミのビスベンジル誘導体と式（１０）で表される光学活性なアゼピン誘導体を反応させることを特徴とする反応させることを特徴とする式（８）で表される光学活性４級アンモニウム塩化合物の製造方法である。
本発明の光学活性４級アンモニウム塩化合物は、工業的に有利な方法で製造することができ、光学活性アミノ酸合成に優れた触媒効果を有する。
また、本発明の製造方法によれば、速度論分割により、工業的に有利に光学活性4級アンモニウム塩化合物を製造することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書中のハロゲン原子の例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素の各原子を挙げることが出来る。
置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基の直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基の例として、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、オクチル、イソオクチル、シクロプロピル、シクロブチル、２−メチルシクロプロピル、シクロプロピルメチル、シクロペンチル、シクロヘキシル等を挙げることが出来る。
置換基を有していてもよいＣ２〜８アルケニル基のＣ２〜８アルケニル基の例として、ビニル、１−プロペニル、２−プロペニル、イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、４−ペンテニル、１−メチル−２−ブテニル、１−メチル−３−ブテニル、１，１−ジメチル−２−プロペニル、３−メチル−２−ブテニル、１−ヘキセニル、２−ヘキセニル、３−ヘキセニル、４−ヘキセニル、５−ヘキセニル、２−メチル−１−ペンテニル、３−メチル−１−ペンテニル、４−メチル−１−ペンテニル、２−メチル−２−ペンテニル、３−メチル−２−ペンテニル、２−エチル−１−ブテニル、３，３−ジメチル−１−ブテニル、１−ヘプテニル、２−ヘプテニル、３−ヘプテニル、１−オクテニル、２−オクテニル、３−オクテニル、４−オクテニル等を挙げることが出来る。
置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基のＣ２〜Ｃ８アルキニル基の例として、エチニル、１−プロピニル、２−プロピニル、１−ブチニル、２−ブチニル、３−ブチニル、１−ペンチニル、２−ペンチニル、３−ペンチニル、４−ペンチニル、４−メチル−１−ペンテニル、１−ヘキシニル、１−オクチニル等を挙げることが出来る。
置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基のＣ６〜Ｃ１４アリール基の例として、フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、１−アントリル、２−アントリル、９−アントリル、１−フェナントリル、２−フェナントリル、３−フェナントリル、４−フェナントリル、９−フェナントリル、１０−フェナントリル等を挙げることが出来る。
置換基を有していてもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリ−ル基のＣ３〜Ｃ８ヘテロアリ−ル基としては、同一または異なってＮ、Ｏ、Ｓ各原子の１〜４個を含む単環、多環または縮合環であり、具体的例として、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−キノニル、３−キノニル、４−キノニル、５−キノニル、６−キノニル、７−キノニル、８−キノニル、２−インドリル、３−インドリル、４−インドリル、５−インドリル、６−インドリル、７−インドリル、２−フリル、３−フリル、２−チエニル、３−チエニル、２−ピロリジル、３−ピロリジル、２−イミダゾリル、４−イミダゾリル、５−イミダゾリル、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル、５−オキサゾリル、２−チアゾリル、４−チアゾリル、５−チアゾリル等を挙げることが出来る。
置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基の直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基のアルキル部分は、前記アルキル基と同義であり、具体的例として、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、シクロプロポキシ、シクロブトキシ、２−メチルシクロプロポキシ、シクロプロピルメトキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ等を挙げることが出来る。
置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基のＣ７〜Ｃ１６アラルキル基の例として、ベンジル、１−フェニルエチル、２−フェニルエチル、１−メチル−１−フェニルエチル、１−ナフチルメチル、２−ナフチルメチル等を挙げることが出来る。
Ｘ−の例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子のアニオン、ＯＨ−、ＢＦ４ −，ＰＦ６ −、ＳＣＮ−、ＨＳＯ４ −、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜６ジアルキル硫酸アニオン、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜６アルキルスルホン酸アニオン、置換基を有していてもよいＣ６〜１４アリールスルホン酸アニオン、置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキルスルホン酸アニオン等のアニオンを挙げることができる。
ここで、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜６ジアルキル硫酸基および置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜６アルキルスルホン酸のアルキル部分は、前記アルキル基と同義であり、具体的には、ジメチル硫酸およびメチルスルホン酸、エチルスルホン酸、プロピルスルホン酸、ブチルスルホン酸等を例示することができる。
置換基を有していてもよいＣ６〜１４アリールスルホン酸基のアリール部分は、前記アリール基と同義であり、具体的には、フェニルスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ナフチルスルホン酸等を例示することができる。
置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキルスルホン酸基のアラルキル部分は、前記アラルキル基と同義であり、具体的には、ベンジルスルホン酸、フェネチルスルホン酸等を例示することができる。
Ｒ５とＲ６が結合して形成される置換基を有していてもよい芳香環としては、ベンゼン環、ナフタレン環等を挙げることが出来る。
置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレン基のＣ１〜６アルキレン基とは、−（ＣＨ２）ｎ−（式中、ｎは１〜６の整数を示す。）で表され、Ｒ１とＲ２１、またはＲ２とＲ２１が結合した化合物として、具体的に以下のような構造の化合物等を例示することができる。
（式中、Ｇは置換基を示す。）
置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンモノオキキシ基のＣ１〜６アルキレンモノオキキシ基としては、−Ｏ（ＣＨ２）ｎ−または、−（ＣＨ２）ｎＯ−（式中、ｎは１〜６の整数を示す。）で表され、Ｒ１とＲ２１、またはＲ２とＲ２１が結合した化合物として具体的に以下のような構造の化合物を例示することができる。
（式中、Ｇは置換基を示す。）
置換基を有していてもよいＣ１〜６アルキレンジオキキシ基のＣ１〜６アルキレンジオキキシ基としては、−Ｏ（ＣＨ２）ｎＯ−（式中、ｎは１〜６の整数を示す。）で表され、Ｒ１とＲ２１、またはＲ２とＲ２１が結合した化合物として具体的に以下のような構造の化合物を例示することができる。
（式中、Ｇは置換基を示す。）
また、脱離基は、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいＣ１〜Ｃ８アルキルスルホニルオキシ基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリールスルホニルオキシ基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキルスルホニルオキシ基等を示す。
ここで、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキルスルホニルオキシ基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリールスルホニルオキシ基および置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキルスルホニルオキシ基における、アルキル部分、アリール部分およびアラルキル部分は、それぞれ前記アルキル、アリ−ルおよびアラルキルの定義と同義である。
置換基を有していてもよい基（Ｃ１〜Ｃ８アルキル基、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル基、Ｃ２〜Ｃ８アルキニル基、Ｃ６〜Ｃ１４アリール基、Ｃ３〜Ｃ８ヘテロアリール基、Ｃ１〜Ｃ８アルコキシ基、Ｃ７〜Ｃ１６アラルキル基、Ｒ５とＲ６が結合して形成される芳香環、Ｃ１〜６アルキレン基、Ｃ１〜６アルキレンモノオキキシ基、Ｃ１〜６アルキレンジオキキシ基、Ｃ１〜６ジアルキル硫酸基、Ｃ１〜６アルキルスルホン酸基、Ｃ６〜１４アリールスルホン酸基、Ｃ７〜Ｃ１６アラルキルスルホン酸基、Ｃ１〜Ｃ８アルキルスルホニルオキシ基、Ｃ６〜Ｃ１４アリールスルホニルオキシ基、Ｃ７〜Ｃ１６アラルキルスルホニルオキシ基）およびＧの置換基としては、同一または異なって置換数１〜６の置換基であって、
フッ素、塩素、臭素原子、ヨウ素等のハロゲン原子；
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘプチル、イソヘプチル、オクチル、イソオクチル、シクロプロピル、シクロブチル、２−メチルシクロプロピル、シクロプロピルメチル、シクロペンチル等の直鎖、分岐または環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基；
トリフロロメチル、テトラフロロエチル、ヘプタフロロイソプロピル等の直鎖、分岐または環状のＣ１〜Ｃ５パーフロロアルキル基；
フェニル、１−ナフチル、２−ナフチル、１−アントリル、２−アントリル、９−アントリル、１−フェナントリル、２−フェナントリル等のＣ６〜Ｃ１４アリール基；
メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、sec−ブトキシ、tert−ブトキシ、ペンチルオキシ、イソペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、ヘプチルオキシ、オクチルオキシ、シクロプロポキシ、シクロブトキシ、２−メチルシクロプロポキシ、シクロプロピルメトキシ、シクロペンチルオキシ等の直鎖、分岐または環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基；
べンジル、２−フェニルエチル、１−ナフチルメチル、２−ナフチルメチル等のＣ７〜Ｃ１６アラルキル基；
同一または異なってＮ、Ｏ、Ｓ各原子の１〜４個を含む単環、多環または縮合環であり、具体的例として、２−ピリジル、３−ピリジル、４−ピリジル、２−キノニル、３−キノニル、４−キノニル、５−キノニル、６−キノニル、７−キノニル、８−キノニル、２−インドリル、３−インドリル、４−インドリル、５−インドリル、６−インドリル、７−インドリル、２−フリル、３−フリル、２−チエニル、３−チエニル、２−ピロリジル、３−ピロリジル、２−イミダゾリル、４−イミダゾリル、５−イミダゾリル、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル、５−オキサゾリル、２−チアゾリル、４−チアゾリル、５−チアゾリル等のＣ３〜Ｃ８ヘテロアリ−ル基等を挙げることができる。
前記式（１）で表される化合物（１）の製造中間体として有用な前記式（２）で表される軸不斉を有するラセミのビスベンジル化合物として、下記式（２ａ）で表される化合物が挙げられ、光学活性なビスベンジル化合物として、下記式（２ｂ）で表される化合物が挙げられる。
式中、
Ｒ１は前記と同じ意味を示し、
Ｒ２ａおよびＲ２１ａは、それぞれ独立に、ハロゲン原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルケニル基、置換基を有していてもよいＣ２〜Ｃ８アルキニル基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリ−ル基、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、
Ｒ３１は、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、置換基を有していてもよいＣ３〜Ｃ８ヘテロアリール基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、
Ｙ１は、脱離基を示し、好ましくは、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいＣ１〜Ｃ８アルキルスルホニルオキシ基、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリールスルホニルオキシ基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキルスルホニルオキシ基を示す。
式中、Ｒ１、Ｒ２ａ、Ｒ２１ａ、Ｒ３１、Ｙ１および＊は、前記と同じ意味を示す。
前記式（１）で表される化合物（１）の製造中間体として有用な前記式（３）で表されるラセミのアゼピン誘導体として、下記式（３ａ）で表される化合物が挙げられ、光学活性なアゼピン誘導体として、下記式（３ｂ）で表される化合物が挙げられる。
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１およびＲ３は、前記と同じ意味を示す。
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１、Ｒ３および＊は、前記と同じ意味を示す。
前記式（１）と下記式（１’）で表される光学活性（鏡像関係にある軸不斉化合物の一方が他方に対して過剰）な４級アンモニウム塩化合物は、光学活性な軸不斉ビフェニル基と光学活性な軸不斉ビナフチル基、あるいは、光学活性な２種類の軸不斉ビフェニル基によって構成されるために、該化合物は、軸不斉の光学活性を示す記号に従えば、４種類の異性体Ｓ，Ｓ−体、Ｒ，Ｒ−体、Ｓ，Ｒ−体、Ｒ，Ｓ−体が存在し、これらのいずれもが本発明に含まれる。
本発明の４級アンモニウム塩化合物（１’）は、例えば、以下のいずれかの方法で製造することができる。
（i）ラセミのビスベンジル化合物（２ａ’）と光学活性アゼピン誘導体（５ｂ）を反応させる。
（ii）光学活性ビスベンジル化合物（２ｂ’）とラセミのアゼピン誘導体（５ａ）を反応させる。
（２ｂ’）；光学活性体＋（５ａ）；ラセミ体→（１’）＋（５ｂ）；光学活性体
（iii）ラセミのアゼピン誘導体（３ａ）と光学活性ビフェニル誘導体（４ｂ）を反応させる。
（iv）光学活性アゼピン誘導体（３ｂ）とラセミのビフェニル誘導体（４ａ）を反応させる。
（３ｂ）；光学活性体＋（４ａ）；ラセミ体 →（１’）＋（４ｂ）；光学活性体
本発明の前記の製造方法（i）〜（iv）のいずれにおいても、光学活性原料同士を反応させれば、得られる４級アンモニウム塩化合物の２つの不斉軸はいずれも光学活性となるが、一方が光学活性で他方がラセミ体の原料であっても反応する際には、速度論分割によって、前者は後者の一方のエナンチオマーと優先して反応し、この場合にも得られる４級アンモニウム塩化合物の２つの不斉軸はいずれも光学活性となって製造される。このため製造に関与しなかった後者のエナンチオマーは光学活性体として回収される。よって、本法の製造においては、いずれか一方の原料は光学活性を有していなくても、２つの不斉軸がいずれも光学活性な４級アンモニウム塩化合物を容易に得ることができるため、工業的に有利な方法である。
本反応におけるラセミ体は、光学活性体に対して、１．０〜１０倍モル使用することができ、特に工業的には１．５〜３．０倍モル使用することが好ましい。
本反応は、溶媒存在下または無溶媒で行うことができる。使用できる溶媒としては、反応に不活性な溶媒であれば特に限定されず、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトニトリル、プロピオンニトリル等のニトリル系溶媒、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、水およびこれらの溶媒を二つ以上混合した混合溶媒系が挙げられる。
塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の無機塩基、ピリジン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、４−ジメチルアミノピリジン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−メチルモルホリン、１，８−ジアザビシクロ（５．４．０）ウンデカ−７−エン等の有機塩基等が挙げられる。用いられる塩基の使用量は、光学活性ビナフチル誘導体または光学活性ビフェニル誘導体に対し、通常１〜１０倍モル、好ましくは１〜３倍モルである。
本反応の温度は、−７８℃〜２００℃の範囲で、好適には−２０℃〜１００℃の範囲である。反応時間は、反応試剤の量および温度等により異なるが、３０分〜１００時間の範囲である。
製造中間体であるビスベンジル化合物（２ａ’）、（２ｂ’）とビフェニル誘導体（４ａ）、（４ｂ）は、特開２００３−３２７５６６、特開２００４−３５９５７８等に記載の方法に従って、対応する原料から製造することができる。
一方、製造中間体のアゼピン誘導体（３ａ）、（３ｂ）、（５ａ）、（５ｂ）は、下記に記述するところに従い、製造することができる。
即ち、特開２００４−３５９５７８を参考に公知物質から製造されるビスアニリン類（１２）をハロゲン化し、得られる３，３’−ジハロゲノ−２，２’−ジアニリン類（１３）を、特開２００１−４８８６６等に記載のＳｕｚｕｋｉカップリングの条件下（Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．（１９９９年）、５７６、１４７参照）、に反応させて３，３’−ジ置換−２，２’−ジアニリン類（１４）を得る。
（式中、Ｘ１はハロゲン原子を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１およびＲ３は、前記と同じ意味を示す。）
ハロゲン化試薬の例としては、Ｎ−ブロモコハク酸イミド（ＮＢＳ）、Ｎ−クロロコハク酸イミド（ＮＣＳ）、Ｎ−ヨウドコハク酸イミド（ＮＩＳ）、臭素、塩素、ヨウ素等を挙げることができる。ここで使用できる溶媒としては、反応に不活性な溶媒であれば特に限定されず、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール等のアルコール類、これらの溶媒を二つ以上混合した混合溶媒系が挙げられる。反応は、室温から溶媒の沸点まで適宜な温度で行うことができる。
次に、３，３’−ジ置換−２，２’−ジアニリン類（１４）のアミノ基を亜硝酸塩の使用によりハロゲン原子に変換し３，３’−ジ置換−２，２’−ジハロゲン体（１５）とし、これを一酸化炭素−Ｐｄ触媒で処理すれば３，３’−ジ置換−２，２’−ジエステル体（１６）が得られる。
亜硝酸塩によるアミノ基のハロゲン原子への変換は、特開２００４−３５９５７８に記載の方法を参考に、３，３’−ジ置換−２，２’−ジハロゲン体（１５）の３，３’−ジ置換−２，２’−ジエステル体（１６）への変換は、Ｓｙｎｌｅｔｔ、（１９９８年）２、１８３の方法を参考にして行うことができる。
（式中、Ｘ２はハロゲン原子を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１およびＲ３は、前記と同じ意味を示す。）
また、既知化合物あるいは公知の方法で誘導可能なビフェニル−２，２’−ジエステル体（１４’）を前記に準じた方法で、ハロゲン化・鈴木カップリング反応をおこなって、３，３’−ジハロゲノビフェニル−２，２’−ジエステル体（１５’）を経由し、３，３’−ジ置換−２，２’−ジエステル体（１６）を得ることもできる。
（式中、Ｘ１、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１およびＲ３は、前記と同じ意味を示す。）
３，３’−ジ置換−２，２’−ジエステル体（１６）を日本化学会編第４版実験化学講座２０巻、１０〜１４１頁（丸善）に記載の方法によって還元すれば、３，３’−ジ置換−２，２’−ビスヒドロキシメチル体（１７）を得ることができる。
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１、およびＲ３は、前記と同じ意味を示す。）
次いで、３，３’−ジ置換−２，２’−ビスヒドロキシメチル体（１７）の水酸基を日本化学会編第４版実験化学講座１９巻、４３８〜４４５頁（丸善）に記載の方法を参考に、ハロゲン原子等の脱離基に変換し、ビスベンジル化合物（２ａ’）を得る。
（式中、Ｙ２は脱離基を示し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１およびＲ３は、前記と同じ意味を示す。）
ここで、上記Ｙ２における脱離基としては、ハロゲン原子、ｐ−トルエンスルホニルオキシ、メタンスルホニルオキシ等が挙げられる。
一方、３，３’−ジ置換−２，２’−ジハロゲン体（１５）は、文献（Ｊ．Ｍｏｌ．Ｃａｔａｌ．，１９９０，６０，３４３）に準じた方法で、３，３’−ジ置換−２，２’−ジメチル体（１７’）に変換でき、（１７’）を一般的なハロゲン化条件に付すことによってビスベンジル化合物（２ａ’）を得ることもできる。
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１、Ｒ３、およびＹ２は、前記と同じ意味を示す。）
さらに、例えば、文献（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１９５０，７１１）等を参考に合成可能な６，６’−ジアルコキシ−２，２’−ジメチルビフェニル誘導体（１４’’）に、前記に準じた方法で、ハロゲン化・鈴木カップリング反応をおこなって、６，６’−ジアルコキシ−３，３’−ジ置換−２，２’−ジメチル体（１７’’）を得て、（１７’’）は（１７’）と同様の処理で（２ａ’）に対応するビスベンジル化合物（２ａ’’）に誘導できる。
（式中、Ｒａｌｃは、アルコキシ基を示し、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ２１、および、Ｙ２は、前記と同じ意味を示す。）
また、ジオール類（１８）から、文献（Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２１，６５１９（１９９９）．）に従って、ビフェニル誘導体類（４ａ）を得ることができる。
（式中、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６およびＹ２は、前記と同じ意味を示す。）
前記のビスベンジル化合物（２ａ’）およびビフェニル誘導体類（４ａ）の合成法は、これらに対応する光学活性化合物（２ｂ’）および（４ｂ）にも、適用できる。
これらのビフェニル類にアンモニアを反応させることによって、アゼピン誘導体（３ａ）、（３ｂ）、（５ａ）、または（５ｂ）を製造することができる。
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ２１、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、ＸおよびＸ３は、前記と同じ意味を示し、（＊）と（＊＊）はそれぞれ化合物番号にｂがつく場合に光学活性であることを示す。）
本反応は、ビフェニル類とアンモニアのそれぞれの溶媒溶液同士、あるいは、いずれか一方を直接他方の溶媒溶液に作用させて、行うことができる。
使用される溶媒は、ビフェニル類とアンモニアに反応しなければ特に制限はないが、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトニトリル、プロピオンニトリル等のニトリル系溶媒、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、水、およびこれらの溶媒を二つ以上混合した混合溶媒系が挙げられる。また、アンモニアを溶解させる溶媒もアンモニアと反応しなければ特に制限はない。例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトニトリル、プロピオンニトリル等のニトリル系溶媒、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、水、およびこれらの溶媒を二つ以上混合した混合溶媒系が挙げられる。
反応は方法に特に制限はないが、例えば、アンモニアを気体または液体で直接ビフェニル類の溶液中に加えるか、アンモニアの前記溶媒溶液をビフェニル類の溶液に滴下することによって、行うことができる。
溶媒とビフェニル類の混合比率には特に制限はないが、１：１〜１００：１（体積：重量）で、適宜に設定できる。アンモニアも同様に任意の濃度で使用可能である。
ビフェニル類とアンモニアのモル比は、１：０．２から１：１０、好ましくは１：１〜１：５である。
反応温度は、−７０℃〜溶媒の沸点まで、好ましくは−２０℃〜４０℃である。
反応後、未反応アンモニアを留去させたのち、必要に応じて、抽出、洗浄、蒸留、カラムクロマトグラフィー、乾燥、再結晶等、公知慣用の方法により、アゼピン誘導体類を分離精製することができる。
光学活性４級アンモニウム塩化合物（１）の製造は以下のように、一般的なＮ−ベンジル化反応条件に従って行うことができる。
（ａ）光学活性ビスベンジル化合物（２ｂ’）と光学活性アゼピン誘導体（５ｂ）を反応させる。または、
（ｂ）光学活性ビフェニル誘導体（４ｂ）と光学活性アゼピン誘導体（３ｂ）を反応させる。
また、光学活性４級アンモニウム塩化合物（１）の製造は速度論分割法によっても行うことができる。すなわち、以下のように、ラセミ基質と光学活性基質とを反応させることで実施できる。
（i）ラセミのビスベンジル化合物（２ａ’）と光学活性アゼピン誘導体（５ｂ）を反応させる。
（ii）光学活性ビスベンジル化合物（２ｂ’）とラセミのアゼピン誘導体（５ａ）を反応させる。
（iii）ラセミのアゼピン誘導体（３ａ）と光学活性ビフェニル誘導体（４ｂ）を反応させる。または、
（iv）光学活性アゼピン誘導体（３ｂ）とラセミのビフェニル誘導体（４ａ）を反応させる。
前記の２種類の基質の反応は、適当な溶媒中、塩基の存在下に、容易に実施することができる。
ここで、溶媒は、反応に関与しなければその種類にかかわらず使用できる。例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶媒、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン系溶媒、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトニトリル、プロピオンニトリル等のニトリル系溶媒、ジエチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒、およびこれらの溶媒を二つ以上混合した混合溶媒系が挙げられるが、本反応は相間移動反応条件においても実施可能であるので前記の溶媒中で水に不溶な溶媒と水を組み合わせた溶媒系も使用できる。
使用され得る塩基は、一般の無機塩基が使用可能であるが、より好ましくは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、および、炭酸カリウムが挙げられる。
反応は溶媒中あるいは溶媒系中攪拌して、塩基存在下に、溶媒または溶媒系の凝固点から沸点までの間で実施できる。反応温度は、好ましくは−２０℃〜８０℃である。反応時間は反応温度により、適宜に調整できるが、３０分から１２時間で終了させることができる。
この際、上記反応溶媒容積は、２種類の基質の合計重量に対して、容積（ｍＬ）／重量（ｇ）比で、好ましくは１倍〜１００倍、より好ましくは５倍〜５０倍である。
前記の２種類の基質の仕込みモル比は、一般的なＮ−ベンジル化反応条件の場合には、好ましくは１：１であるが、入手しやすい基質を適宜増やしたほうが、より好ましい結果が得られる。速度論分割法による場合には、好ましくは、光学活性体：ラセミ体が１：２〜１：５であり、より好ましくは１：２〜１：３である。
塩基は、一般的なＮ−ベンジル化反応条件の場合には、反応系中に存在する脱離基Ｙ２に対して、好ましくは１当量〜６当量、より好ましくは１当量〜３当量用いればよく、速度論分割法による場合には、アゼピン誘導体が光学活性体ならば反応系中に存在する脱離基Ｙ２に対して、好ましくは１当量〜６当量、より好ましくは１当量〜３当量であり、アゼピン誘導体がラセミ体ならば、反応系中に存在する脱離基Ｙ２に対して、好ましくは０当量〜４当量、より好ましくは０当量〜１当量である。
このようにして製造される、化合物（１）は、α−アミノ酸誘導体の不斉アルキル化において相間移動触媒として使用された場合、高い光学純度を有する反応生成物を与えることができる。
以下、実施例と参考例により本発明をより具体的に説明するが、本発明の技術的範囲はこれらの例示に限定されるものではない。
２’，２’’−ビス（ブロモメチル）−３，４，５，３’’’，４’’’，５’’’−ヘキサフルオロ−４’，５’，４’’，５’’−テトラメチル−（１，１’；３’，３’’；１’’，１’’’）クアテルフェニル（２２）の製造
化合物（２０）（１５６ｍｇ，０．２７ｍｍｏｌ）をＴＨＦ（５ｍＬ）溶媒に溶かし、０℃に冷やした後、ＬｉＡｌＨ４（３１ｍｇ，０．８１ｍｍｏｌ）を加えた。混合物をゆっくりと室温まで昇温させた後、更に５時間撹拌を行った。その後、反応溶液を氷水に注ぐことにより反応を終了させ、更に抽出・乾燥・濃縮操作を行うことによりアルコール体（２１）を得た。アルコール体（２１）をこれ以上の精製操作を行うことなく、ＣＨ２Ｃｌ２（５ｍＬ）に溶解させ、ＰＢｒ３（０．２６ｍＬ，０．６ｍｍｏｌ）を０℃にて滴下した。反応溶液を室温にて２時間撹拌した後氷水に注ぎ、反応を終了させ、更に塩化メチレンを用いて抽出し、乾燥・濃縮を経た後、カラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：へキサン＝１：１０）にて精製を行い、化合物（２２）を得た（１３７ｍｇ，０．２１ｍｍｏｌ，収率７７％）。
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ７．１５（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＡｒＨ），７．１２（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＡｒＨ），７．０９（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），４．０３（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．４Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），２．３７（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．９７（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）
１，２，１０，１１−テトラメチル−４，８−ビス（３，４，５−トリフルオロフェニル）−６，７−ジヒドロ−５Ｈ−ジベンゾ（ｃ，ｅ）アゼピンの製造
化合物（２２）（６５ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）と２５％アンモニア水０．２ｍＬをアセトニトリル溶媒中、室温にて２４時間撹拌を行った。反応終了後、抽出・乾燥・濃縮を経た後カラムクロマトグラフィー（メタノール：塩化メチレン＝１：１０）にて精製を行い、化合物（２３）を得た（５１ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ，収率１００％）。
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤ３ＯＤ）、δ７．３１（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．２４（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＡｒＨ），７．２１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＡｒＨ），４．１４（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．８Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），３．４６（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．８Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），２．４３（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），２．０９（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）
光学活性４級アンモニウム塩化合物（２６）（ホモ）の製造
炭酸カリウム（１４０ｍｇ）存在下、アセトニトリル溶媒中、キラルな二級アミン（２４）（５６ｍｇ）と該アミンに対して２．１等量のラセミのジブロモメチルビフェニル（２５）（８０ｍｇ）とを室温にて１２時間撹拌を行った。反応終了後、抽出・カラムクロマトグラフィー（塩化メチレン：メタノール＝１０：１）にて精製を行い、光学的に純粋な（Ｓ，Ｓ）−（２６）を得た（７４ｍｇ，収率８５％）。
[α]Ｄ２２＝＋２５．６°（ｃ１．０，ＣＨＣｌ３）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ８．２１（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），８．０８（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，ＡｒＨ），７．２０５−７．６０（８Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），７．０９（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，ＡｒＨ），６．７１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，ＡｒＨ），６．０２（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝７．８Ｈｚ，ＡｒＨ），４．７１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．８Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），４．５０（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１４．１Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），４．０４（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．５Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），３．４９（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．２Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），２．３０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．８８（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）
光学活性４級アンモニウム塩化合物（２９）（ホモ）の製造
実施例１と同様の方法で、炭酸カリウム（１４０ｍｇ）存在下、アセトニトリル溶媒中、キラルな二級アミン（２７）（５６ｍｇ）と、該アミンに対して２．１等量のラセミのジブロモメチルビフェニル（２８）（８０ｍｇ）とを室温にて１２時間撹拌を行った。反応終了後、抽出・カラムクロマトグラフィー（塩化メチレン：メタノール＝１０：１）にて精製を行い、光学的に純粋な（Ｒ，Ｒ）−（２９）を得た（８２ｍｇ，収率９４％）。
[α]Ｄ２３＝−１２０．２°（ｃ１．０，ＣＨＣｌ３）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ７．９２（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，ＡｒＨ），７．２０−７．５７（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），７．１１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，ＡｒＨ），６．３２（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．７Ｈｚ，ＡｒＨ），４．５５（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．８Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），４．４７（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝１４．１Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），４．１８（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１４．１Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），３．６１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１２．９Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），２．４５（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），２．０５（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）
光学活性４級アンモニウム塩化合物（４５）の製造
化合物（４０）（１．９７ｇ，４．３７ｍｍｏｌ）とＮ−ブロモスクシンイミド（２．３３ｇ，１３．１ｍｍｏｌ）をクロロホルム（２０ｍＬ）溶媒中、室温にて１２時間反応させた。反応終了後、酢酸エチルを用いて抽出し、乾燥・濃縮を経た後、カラムクロマトグラフィーにて精製を行い、（酢酸エチル：へキサン＝１：３）化合物（４１）を得た（収率９４％）。
１Ｈ ＮＭＲ（３００ ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ３．９６（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＯ２ＣＨ３），３．９４（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３），３．７９（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３），３．９４（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３）
化合物（４１）から（４５）は、参考例７、実施例１および実施例４の方法に従い合成した。
化合物（４２）（収率８０％）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ６．９０−６．９５（４Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），３．９８（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＯ２ＣＨ３），３．８５（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３），３．７０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３），３．２７（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３）
化合物（４４）（化合物（４２）からの収率８１％）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ６．９５−７．１５（４Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），３．９０−４．００（４Ｈ，ｍ，ＡｒＣＨ２Ｏ−），３．９５（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３），３．８７（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３），３．７３（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３）
化合物（４５）（収率８３％）
[α]Ｄ２２＝−８９．５５°（ｃ ０．２２，ＣＨＣｌ３）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ６．７５−８．００（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），６．４７（４Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，ＡｒＨ），４．６５（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１４．１Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），４．４４（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１２．６Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），４．４０（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．５Ｈｚ，ＡｒＣＨ２），４．１１（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３），３．９１（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３），３．７５（６Ｈ，ｓ，ＡｒＯＣＨ３），３．６１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．８Ｈｚ，ＡｒＣＨ２）
アミン（６１）の製造
化合物（６０）（３０ｍｇ，０．０４３ｍｍｏｌ）をアセトニトリル２ｍＬに溶かし、２５％アンモニア水溶液を０．１−０．２ｍｌ滴下する。反応混合物を室温にて４８時間攪拌した後、濃縮して溶媒を除去し、酢酸エチルにて抽出する。乾燥・濃縮を行なったのち、カラムクロマトグラフィー（塩化メチレン：メタノール＝１５：１）にて精製を行い、目的物（６１）を得た。（２０ｍｇ、０．０３６ ｍｍｏｌ，８４％）
上記実施例を含め、本発明化合物を表１〜表４に記載する。
表３
表４
参考例１
光学活性４級アンモニウム塩化合物（２９）を用いたα−アミノ酸の不斉合成
０℃にて、トルエン（２ｍｌ）溶媒中、tert−ブチル（ベンズヒドリリデンアミノ）酢酸（７４ｍｇ）、光学活性４級アンモニウム塩化合物（Ｒ，Ｒ）−（２９）（２．０ｍｇ）およびベンジルブロミド（３６ｕｌ）を加えた。この溶液に、攪拌しながら５０％ＫＯＨ水溶液０．５ｍｌを滴下した。反応溶液を０℃にて、８時間攪拌した後、水、エーテルを加え抽出した。反応生成物は、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン：エーテル＝１５：１）により精製を行い目的のtert−ブチル２−（ベンズヒドリリデンアミノ）−３−フェニルプロピオン酸を得た。（収率９５％）
更に、ＨＰＬＣ分析（ダイセルＣＨＩＲＡＬＣＥＬ ＯＤ、ヘキサン：イソプロピルアルコール＝１００：１）により光学純度を決定した（不斉収率９７％ｅｅ）。
参考例２
光学活性４級アンモニウム塩化合物（４５）を用いたα−アミノ酸の不斉合成
式（４５）の触媒を用いて上記参考例１と同様の反応を試みたところ、収率９６％、不斉収率９４％ｅｅで対応するアルキル化体を得ることが出来た。
参考例３
光学活性４級アンモニウム塩化合物（４６）を用いたα−アミノ酸の不斉合成
化合物（４６）の触媒を用いて上記参考例１と同様の反応を試みたところ、収率１００％、不斉収率９８％ｅｅで対応するアルキル化体を得ることが出来た。
参考例４
２，３，２’，３’−テトラメチル−６，６’−ジニトロビフェニル（３４）の製造
２−ヨード−３，４−ジメチル−１−ニトロベンゼン（５．５ｇ，２０ｍｍｏｌ）と、銅粉末（１０ｇ，１５５ｍｍｏｌ）をＤＭＦ（２０ｍＬ）溶媒中、１５０℃で、４８時間加熱した。反応終了後、濾過により銅粉を除去した後、酢酸エチルを用いて抽出し、乾燥・濃縮を経た後、カラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：へキサン＝１：１０）にて精製を行い、２，３，２’，３’−テトラメチル−６，６’−ジニトロビフェニル（３４）を得た。（２．９ｇ，０．９６ｍｍｏｌ，収率９６％）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ７．９１（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，ＡｒＣＨ），７．３４（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，ＡｒＣＨ），２．４０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．８４（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）
参考例５
５，６，５’，６’−テトラメチルビフェニル−２，２’−ジアミン（３５)の製造
化合物（３４）（３．０ｇ，１０ｍｍｏｌ）と１０％Ｐｄ／Ｃ（５００ｍｇ，５ｍｏｌ％）をメタノール（５０ｍＬ）溶媒中、水素雰囲気下１２時間撹拌を行った。反応終了後、濾過により固形物を除去した後、カラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：へキサン＝１：５）にて精製を行い、５，６，５’，６’−テトラメチルビフェニル−２，２’−ジアミン（３５）を得た。（２．４ｇ，１０ｍｍｏｌ，収率１００％）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ６．９７（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，ＡｒＨ），６．５８（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ，ＡｒＨ），３．２５（４Ｈ，ｂｒ，ＮＨ２），２．２１（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．８６（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）
参考例６
３，３’−ジブロモ−５，６，５’，６’−テトラメチルビフェニル−２，２’−ジアミン（３６）の製造
化合物（３５）（２．７５ｇ，１１．５ｍｍｏｌ）をイソプロピルアルコール（２０ｍＬ）に溶解させた後、ＮＢＳ（４．４５ｇ，２５ｍｍｏｌ）を６０℃にて加えた。反応混合物を還流下１時間撹拌させたのち氷水に注ぎ反応を終了させた。得られた懸濁液を酢酸エチルにて抽出し、乾燥・濃縮を経た後、カラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：へキサン＝１：１０）にて精製を行い、３，３’−ジブロモ−５，６，５’，６’−テトラメチルビフェニル−２，２’−ジアミン（３６）を得た。（２．９８ｇ，７．４８ｍｍｏｌ，収率６５％）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ７．２７（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），３．７１（４Ｈ，ｂｒ，ＮＨ２），２．２１（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．８０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）
参考例７
３，４，５，３’’’，４’’’，５’’’−ヘキサフルオロ−４’，５’，４’’，５’’−テトラメチル−（１，１’；３’，３’’；１’’，１’’’）クアテルフェニル−２’，２’’−ジアミン（３７）
化合物（３６）（１．５ｇ，３．７７ｍｍｏｌ）、３，４，５−トリフルオロフェニルホウ酸（１．５ｇ，９．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（４２ｍｇ，５ｍｏｌ％）、ＰＰｈ３（９９ｍｇ，１０ｍｏｌ％）、Ｂａ（ＯＨ）２・８Ｈ２Ｏ（３．７８ｇ，１２．０ｍｍｏｌ）をＤＭＥ−Ｈ２Ｏ（１０ｍＬ，９：１ｖ／ｖ）溶媒中、アルゴン雰囲気下、１００℃にて１２時間撹拌を行った。反応終了後、得られてくる反応混合物を飽和ＮＨ４Ｃｌ溶液に注いだ後、セライト濾過にて触媒を除去した。更に、この溶液を酢酸エチルにて抽出し、乾燥・濃縮を経た後、カラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：へキサン＝１：１０）にて精製を行い、化合物（３７）を得た。（１．６３ｇ，３．２１ｍｍｏｌ，収率８５％）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ７．１５（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＡｒＨ），７．１２（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＡｒＨ），６．９２（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），３．４６（４Ｈ，ｂｒ，ＮＨ２），２．２６（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．９２（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）
参考例８
２’，２’’−ジヨード−３，４，５，３’’’，４’’’，５’’’−ヘキサフルオロ−４’，５’，４’’，５’’−テトラメチル−（１，１’；３’，３’’；１’’，１’’’）クアテルフェニル（３８）の製造
化合物（３７）（７６０ｍｇ，１．５２ｍｍｏｌ）を６Ｍ ＨＣｌ（２０ｍＬ）に溶かし０℃に冷却した。この溶液にＮａＮＯ２（３１５ｍｇ，４．５６ｍｍｏｌ）の水溶液を５分かけゆっくり滴下した。さらに同温度にてＫＩ（１．５１ｇ，９．１２ｍｍｏｌ）の水溶液を滴下し、滴下終了後反応温度を８０℃まで昇温した。反応混合物を同温度にて更に２時間撹拌した後、氷水で冷やし亜硫酸ナトリウムを添加することにより反応を終了させた。得られた混合物をジエチルエーテルで抽出し、乾燥・濃縮を経た後、カラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：へキサン＝１：１０）にて精製を行い、化合物（３８）を得た。（１．０３ｇ，１．４３ｍｍｏｌ，収率９４％）
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ７．０９（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），６．９９（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝７．２Ｈｚ，ＡｒＨ），６．９７（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＡｒＨ），２．３３（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．９９（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）
参考例９
３，４，５，３’’’，４’’’，５’’’−ヘキサフルオロ−４’，５’，４’’，５’’−テトラメチル−（１，１’；３’，３’’；１’’，１’’’）クアテルフェニル−２’，２’’−ジカルボン酸ジメチル（２０）の製造
化合物（３８）（３６１ｍｇ，０．５ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（ＯＡｃ）２（５，６ｍｇ，５ｍｏｌ％）、１，３−ビス（ジフェニルホスフィノ）プロパン（１０．３ ｍｇ，５ｍｏｌ％）、Ｎ−エチルジイソプロピルアミン（０．５２ｍＬ，３ｍｍｏｌ）、ＭｅＯＨ（３ｍＬ）をトルエン（３ｍＬ）溶媒中、一酸化炭素圧１０ａｔｍ下にて８０℃、４８時間撹拌を行った。反応終了後、濾過にて触媒を除去した後、カラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：へキサン＝１：２０）にて精製を行い、化合物（２０）を得た（１９８ｍｇ，０．３４ｍｍｏｌ，収率６８％）。
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）、δ７．１４（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），６．９９（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，ＡｒＨ），６．９４（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝６．３Ｈｚ，ＡｒＨ），３．２７（６Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），２．４０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．９７（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３）

Claims (3)

  1. 式（１）：
    （式中、
    Ｒ１は、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、または置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基を示し、
    Ｒ２は水素原子を示し、
    Ｒ２１は、水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、または置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基を示し、
    Ｒ３は、それぞれ独立して置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、
    Ｒ４は、水素原子を示し、
    Ｒ５は、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル基を示し、
    Ｒ６は、Ｃ２〜Ｃ８アルケニル基を示し、Ｒ５とＲ６は結合して芳香環を形成して、
    ＊および＊＊は、軸不斉を有する光学活性であることを示し、
    Ｘ−は、アニオンを示す）
    で表される光学活性４級アンモニウム塩化合物。
  2. Ｘ−が、ハロゲン原子のアニオン、ＯＨ−、ＢＦ４ −，ＰＦ６ −、ＨＳＯ４ −、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜６ジアルキル硫酸アニオン、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜６アルキルスルホン酸アニオン、置換基を有していてもよいＣ６〜１４アリールスルホン酸アニオン、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキルスルホン酸アニオンである請求項１に記載の化合物。
  3. 式（２）：
    （式中、
    Ｒ１は、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、または置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基を示し、
    Ｒ２１は、水素原子、置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルキル基、または置換基を有していてもよい直鎖、分岐もしくは環状のＣ１〜Ｃ８アルコキシ基を示し、
    Ｒ３は、置換基を有していてもよいＣ６〜Ｃ１４アリール基、または置換基を有していてもよいＣ７〜Ｃ１６アラルキル基を示し、
    Ｙ２は、脱離基を示す）
    で表される軸不斉を有する光学活性なビスベンジル化合物またはラセミのビスベンジル化合物。
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