JP5482200B2 - ホスホロアミド化合物、及び光学活性アルコールの製造方法 - Google Patents
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Description
(A)下記一般式(2a)又は(2b)で表される化合物のアミノ基を保護基で保護し、下記一般式(3a)又は(3b)で表される化合物を生成する工程と、
(B)上記一般式(3a)又は(3b)で表される化合物と、アミン化合物とを反応させ、下記一般式(4a)又は(4b)で表されるアミド化合物を生成する工程と、
(C)上記一般式(4a)若しくは(4b)で表されるアミン化合物の保護基を脱保護し、又は上記一般式(4a)若しくは(4b)で表されるアミン化合物の保護基を脱保護し、且つ上記(4a)若しくは(4b)で表されるアミド化合物のアミド基を還元し、下記一般式(5a)若しくは(5b)で表される化合物を生成する工程と、
(D)上記一般式(5a)又は(5b)で表される化合物と、下記一般式(6)で表されるリン化合物とを反応させ、本発明のホスホロアミド化合物を生成させる工程と、
を含むことを特徴とする。
ZnR10R11 (11)
ZnR12R13 (12)
ZnR14R15 (13)
(式中、上記R10及びR11は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基である。上記R12及びR13は、それぞれ独立に、炭素数6〜15のアリール基又は炭素数6〜15のアリールアルキル基である。上記R14及びR15は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基である。)
本発明のホスホロアミド化合物は、上記一般式(1)又は(1’)で表されることを特徴とする。
本発明のホスホロアミド化合物の製造方法は、上記工程(A)〜(D)を含む。尚、本発明の製造方法において、上記R1〜R5及びXには、本発明のホスホロアミド化合物における上記R1〜R5及びXの説明が妥当する。
上記工程(A)は、上記一般式(2a)又は(2b)で表される化合物(以下、「化合物(2a)又は(2b)」という。)のアミノ基を保護基で保護し、上記一般式(3a)又は(3b)で表される化合物(以下、「化合物(3a)又は(3b)」という。)を生成する工程である。
上記工程(B)は、上記化合物(3a)又は(3b)と、アミン化合物とを反応させ、上記一般式(4a)又は(4b)で表されるアミド化合物(以下、「アミド化合物(4a)又は(4b)」という。)を生成する工程である。
上記工程(C)は、上記アミド化合物(4a)若しくは(4b)の保護基を脱保護することにより(以下、「工程(C1)」という。)、又は上記アミド化合物(4a)若しくは(4b)の保護基を脱保護し、且つ上記アミド化合物(4a)又は(4b)のアミド基を還元することにより(以下、「工程(C2)」という。)、上記一般式(5a)若しくは(5b)で表される化合物(以下、「化合物(5a)又は(5b)」という。)を生成する工程である。
上記工程(D)は、上記化合物(5a)又は(5b)と、上記一般式(6)で表されるリン化合物(以下、「リン化合物(6)」という。)とを反応させ、本発明のホスホロアミド化合物を生成する工程である。
上記一般式(1)又は(1’)中、上記Xが酸素原子である本発明のホスホロアミド化合物は、例えば、上記R2及びR3を有するハロゲン化ホスフィンオキシドと反応させて得ることができる。また、上記一般式(1)又は(1’)中、上記Xが硫黄原子である本発明のホスホロアミド化合物は、例えば、上記R2及びR3を有するハロゲン化ホスフィンスルフィドと反応させて得ることができる。
LmZnR8(ZnR8R9)n (10)
本発明の光学活性アルコールの製造方法は、本発明のホスホロアミド化合物を添加し、カルボニル化合物(アルデヒド又はケトン)と、上記一般式(11)で表される有機亜鉛化合物又は一般式(12)及び(13)で表される有機亜鉛化合物とを反応させることを特徴とする。
本発明では、上記アルデヒド化合物から光学活性第2級アルコールが合成され、上記ケトン化合物から光学活性第3級アルコールが合成される。
(1)ホスホロアミド化合物の合成
以下の方法により、以下の化学式で表されるホスホロアミド化合物(L1)及び(L2)を合成した。ホスホロアミド化合物(L1)及び(L2)の構造及びその合成スキームは以下の通りである。
窒素雰囲気下、アミノ酸誘導体(1)(4.25g、20.0mmol)を加えた反応容器に、脱水した塩化メチレン(100ml)を加えて、アミノ酸誘導体(1)を溶解した。次いで、ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)(4.54g、22.0mmol)及び1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)(2.97g、22.0mmol)を加えた。上記アミノ酸誘導体(1)は、L−バリンの窒素原子上をtert−ブトキシカルボニル基(Boc)で保護したアミノ酸誘導体である。
得られたアミド(2)を入れた反応容器にメタノールを加え、アミド(2)が溶解した後に0℃に冷却した。同溶液に塩化アセチル(20ml)を10分かけて滴下した。滴下後、0℃で3時間撹拌した後、室温に昇温させ、さらに1時間撹拌した。その後、溶媒を減圧留去して、脱Bocアミンを定量的に得た。脱Bocアミンは精製を行わずに、次の反応に用いた。
窒素雰囲気下、ジアミン(3)を加えた反応容器に、テトラヒドロフラン(20ml)を加えた。次いで、トリエチルアミン(2.22g,22.0mmol)を加え、反応容器を0℃に冷却した。冷却した後、ジフェニルホスフィン酸クロリド(2.60g,11.0mmol)を5分かけて滴下した。滴下後、0℃で30分間撹拌した後、室温に昇温させ、更に3時間撹拌した。反応終了をTLCで確認の上、0℃に冷却した後に水(10ml)を加え、室温に昇温した。混合液からクロロホルム(20ml×2)で抽出を行い、抽出した有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(10ml)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。「セライト」(商品名)を用いてろ過を行い、溶媒を減圧留去した。得られた濃縮液を塩基性の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)〜(1/1))を通して精製を行い、ホスホロアミド化合物(L1)を得た。ホスホロアミド化合物(L1)の収率は86%(3.06g)であった。
配位子としてホスホロアミド化合物(L1)及び(L2)を用いた。該配位子を添加し、アセトフェノンとジエチル亜鉛とを反応させ、光学活性第3級アルコールを合成した。
上記(2)記載の光学活性第3級アルコールの合成方法において、上記ジエチル亜鉛に代えて、ジフェニル亜鉛(1.0M ヘプタン溶液)(1.0ml,3.0mmol)及びジエチル亜鉛(1.0M ヘプタン溶液)(2.0ml,2.0mmol)を用いた。その他は、上記(2)記載の合成方法と同じ方法で、p−クロロアセトフェノンとジフェニル亜鉛及びジエチル亜鉛とを反応させ、光学活性第3級アルコールを合成した。
上記(1)記載の方法と同様の方法により、以下に示すホスホロアミド化合物を合成した。上記(2)記載の光学活性第3級アルコールの合成方法において、ホスホロアミド化合物(L1)及び(L2)の代わりに、これらのホスホロアミド化合物を配位子として用いた。その他は、上記(2)記載の方法と同じ方法で、光学活性第3級アルコールを合成した。合成したホスホロアミド化合物の構造、並びに反応時間、収率、及びエナンチオマー過剰率を以下に記載する。
ホスホロアミド化合物(L1)のスペクトルデータ及び1当量のエタンガスの発生が認められたことから、ホスホロアミド化合物(L1)とジエチル亜鉛は、亜鉛錯体を形成していることが分かる。
(1)配位子の合成
以下の方法により、以下の化学式で表される配位子(L3)〜(L12)を合成した。配位子(L3)〜(L12)の構造及びその合成スキームは以下の通りである。
窒素雰囲気下、アミノ酸塩酸塩(1)(3.35g、20mmol)を加えた反応容器に、塩化メチレン(50ml)を加えた。次いで、トリエチルアミン(4.44g、22mmol)を加え、反応容器を0℃に冷却した。冷却した後、ジフェニルホスフィン酸クロリド(5.20g、22mmol)を5分かけて滴下した。滴下後、0℃で30分間撹拌した後、室温に昇温させ、更に3時間撹拌した。反応終了をTLCで確認の上、0℃に冷却した後に水(20ml)を加え、室温に昇温した。混合液からクロロホルム(30ml×2)で抽出を行い、抽出した有機層を飽和塩化ナトリウム水溶液(20ml)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。「セライト」(商品名)を用いてろ過を行い、溶媒を減圧留去した。得られた濃縮液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)〜(1/1))に通して精製を行い、ホスホロアミド(2)を得た。ホスホロアミド(2)の収率は68%(4.51g)であった。
得られたホスホロアミド(2)(3.31g、10mmol)を加えた反応容器に、1,4−ジオキサン(20ml)を加えた。次いで、同溶液を0℃に冷却し、2M水酸化ナトリウム水溶液(5.5ml)を10分間かけて滴下した。滴下後、0℃で15分間撹拌した後、室温に昇温させ、更に5時間撹拌した。反応終了をTLCで確認の上、0℃に冷却した後に飽和クエン酸水溶液を加え、pH3〜4に調製した。混合液から酢酸エチル(30ml×2)で抽出を行い、抽出した有機層を水(20ml)と飽和塩化ナトリウム水溶液(20ml)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。「セライト」(商品名)を用いてろ過を行い、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物をトルエンとヘキサンを1:1で混合した溶媒を用いて再結晶を行い、カルボン酸(3)を得た。カルボン酸(3)の収率は99%以上(3.17g)であった。
窒素雰囲気下、還流管を装着させた反応容器に、水素化ホウ素ナトリウム(908mg、24mmol)を加えた。反応容器を0℃に冷却した後、脱水したテトラヒドロフラン(THF)(30ml)を加えた。次いで、得られたカルボン酸(3)(3.17g、10mmol)のテトラヒドロフラン溶液(20ml)を一度に加えた。次いで、同溶液に、ヨウ素(2.54g、10mmol)のテトラヒドロフラン溶液(10ml)を10分間かけて滴下した。滴下後、0℃で15分間撹拌した後、反応溶液を18時間還流させた。反応終了をTLCで確認の上、0℃に冷却した後に、反応溶液が均一になるまでメタノールを注意深く滴下した。滴下終了後、0℃で30分間撹拌した後、溶媒を減圧留去した。得られた濃縮液に、20%水酸化カリウム水溶液(20ml)を加えた。溶液を室温で4時間撹拌した後、クロロホルム(50ml×2)で抽出を行い、抽出した有機層を水(20ml)と飽和塩化ナトリウム水溶液(20ml)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。「セライト」(商品名)を用いてろ過を行い、溶媒を減圧留去した。得られた濃縮液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)〜(1/1))に通して精製を行い、アルコール(4)を得た。アルコール(4)の収率は47%(1.42g)であった。
窒素雰囲気下、得られたカルボン酸(3)(3.17g、10mmol)を加えた反応容器に、脱水した塩化メチレン(50ml)を加えて溶解した。次いで、DCC(2.27g、11mmol)及びHOBt(1.48g、11mmol)を加えた。次いで、同溶液を0℃に冷却し、ピぺリジン(2.17ml、22mmol)を10分間かけて滴下した。滴下後、0℃で15分間撹拌した後、室温に昇温させ、更に24時間撹拌した。反応終了をTLCで確認の上、0℃に冷却した後に10%クエン酸水溶液(10ml)を加え、10分間撹拌した後、室温に昇温した。混合液からクロロホルム(30ml×2)で抽出を行い、抽出した有機層を10%クエン酸水溶液(10ml)と飽和塩化ナトリウム水溶液(10ml)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。「セライト」(商品名)を用いてろ過を行い、溶媒を減圧留去した。得られた濃縮液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)〜(1/1))に通して精製を行い、アミド(5)を得た。アミド(5)の収率は62%(2.38g)であった。
窒素雰囲気下、還流管を装着させた反応容器に、水素化リチウムアルミニウム(152g、40mmol)を加えた。反応容器を0℃に冷却した後、脱水したテトラヒドロフラン(THF)(40ml)を加えた。次いで、得られたアミド(5)のテトラヒドロフラン溶液(20ml)を10分かけて滴下した。滴下後、0℃で30分間撹拌した後、反応溶液を48時間還流させた。反応終了をTLCで確認の上、0℃に冷却した後に、激しく撹拌しながら硫酸ナトリウム(4g)と水(10ml)を注意深く滴下した。滴下後、0℃で30分間撹拌した後、「セライト」(商品名)を用いてろ過を行った。残渣をジエチルエーテルで洗浄した後、合わせた有機層を減圧留去した。得られた濃縮液を塩基性の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)〜(1/1))に通して精製を行い、アミン(6)を得た。アミン(6)の収率は57%(1.30g)であった。
配位子として、ホスホロアミド化合物(L1)及び配位子(L3)〜(L12)を用いた。該配位子を添加し、ベンズアルデヒドとジエチル亜鉛とを反応させ、光学活性第2級アルコールを合成した。
Claims (8)
- 下記一般式(1)又は(1’)で表されるホスホロアミド化合物。
- 上記R2及びR3は、炭素数4〜12のシクロアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、炭素数6〜15のアリールアルキル基、炭素数6〜15のアルコキシフェニル基又は炭素数6〜15のハロゲン化アルキルフェニル基である請求項1又は2記載のホスホロアミド化合物。
- 上記R1は、炭素数1〜12のアルキル基、炭素数6〜15のアリール基、炭素数6〜15のアリールアルキル基、又は炭素数6〜15のアルコキシベンジル基であり、且つ上記R2及びR3のいずれか又は両方と異なる基である請求項1乃至3のいずれかに記載のホスホロアミド化合物。
- カルボニル化合物と、下記一般式(11)で表される有機亜鉛化合物又は下記一般式(12)及び(13)で表される有機亜鉛化合物とを反応させる光学活性アルコールの製造方法であって、
上記カルボニル化合物が、アルデヒド化合物又はケトン化合物であり、
上記アルデヒド化合物から光学活性第2級アルコールが合成され、
上記ケトン化合物から光学活性第3級アルコールが合成され、
上記反応は、請求項1乃至4のいずれかに記載のホスホロアミド化合物を添加して行う光学活性アルコールの製造方法。
ZnR10R11 (11)
ZnR12R13 (12)
ZnR14R15 (13)
(式中、上記R10及びR11は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基である。上記R12及びR13は、それぞれ独立に、炭素数6〜15のアリール基又は炭素数6〜15のアリールアルキル基である。上記R14及びR15は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基である。) - 上記請求項1乃至4のいずれかに記載のホスホロアミド化合物の添加量は、上記カルボニル化合物に対して0.1〜20mol%である請求項5記載の光学活性アルコールの製造方法。
- 上記カルボニル化合物が、下記一般式(14)又は(15)で表されるケトン化合物である請求項5又は6記載の光学活性アルコールの製造方法。
- 上記一般式(12)で表される有機亜鉛化合物と一般式(13)で表される有機亜鉛化合物との当量比は、1:(1〜5)である請求項5乃至7のいずれかに記載の光学活性アルコールの製造方法。
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