JP5544596B2 - 光学活性な環状エーテル化合物の製法及びそれに用いる触媒 - Google Patents
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Description
N−スピロC2軸不斉四級アンモニウムヨージドである触媒A(表1参照)は、 先行技術文献(J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5139. , J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9685.)に記載された方法を参考にして合成した。触媒Aのスペクトルデータは以下の通り。
表1に示す反応基質(ケトフェノール化合物)を用いて酸化的環化反応を行った。その結果を表1に併せて示す。実施例1と比較例1の結果から明らかなように、酸化的環化反応で5員環エーテルである2,3−ジヒドロベンゾフラン誘導体を製造する際、Zがフェニルの場合には鏡像体過剰率が低かったが、Zがイミダゾリ−2−イル基の場合には鏡像体過剰率が76%eeまで向上した。また、実施例2と比較例2の結果から明らかなように、酸化的環化反応で6員環エーテルであるクロマン誘導体を製造する際、Zがフェニルの場合には反応がほとんど進行しなかったが、Zがイミダゾリ−2−イル基の場合には反応が進行して生成物の収率が49%、鏡像体過剰率が40%eeまで向上した。ここで、実施例1,2で用いたイミダゾリ−2−イル基は脱保護が容易な補助基であるため、得られた生成物を様々な化合物へ誘導することが可能となる(後述の実施例32参照)。
実施例3−5では、表2に示すように、触媒Aの代わりに触媒B−Dを用いた以外は、実施例1と同様にして酸化的環化反応を行った。そのときの結果を表2に併せて示す。ナフチルの3,3’位に、電子吸引性のトリフルオロメチルを有するフェニル基を導入した触媒A(実施例1)やトリフルオロメチル基を有しベンゼン環が3つ結合した嵩高い基を導入した触媒B(実施例3)では、高い鏡像体過剰率で生成物が得られた。また、電子吸引性のフッ素原子を有するフェニル基を導入した触媒C(実施例4)や触媒Aのうち一方のナフチル骨格をベンゼン骨格に置換した触媒D(実施例5)でも、比較的高い鏡像体過剰率で生成物が得られた。
実施例6−13では、表3に示すように、反応溶媒を変更した以外は、実施例3と同様にして酸化的環化反応を行った。実施例14は、触媒の使用量を10mol%(反応基質に対して)から1mol%に減量した以外は実施例3と同様であり、実施例15は、ヒドロペルオキシドを過酸化水素水からTBHP(tert−ブチルヒドロペルオキシド)に変更した以外は実施例10と同様である。これらの結果を表3に併せて示す。表3から明らかなように、有機合成においてよく使われる各種の溶媒のいずれにおいても、良好な収率、鏡像体過剰率で生成物が得られた(実施例3,6−13)。また、実施例3と実施例13の結果から明らかなように、触媒量を1mol%に減らしても反応時間を長くしさえすれば良好な収率、鏡像体過剰率で生成物が得られることがわかった。更に、実施例10と実施例15の結果から明らかなように、過酸化水素以外のヒドロペルオキシドであっても良好な収率、鏡像体過剰率で生成物が得られることがわかった。
実施例16−24及び比較例3では、表4に示すように、ケトフェノール化合物のZを変更した以外は、触媒Aを使用した実施例1又は触媒Bを使用した実施例3と同様にして酸化的環化反応を行った。具体的には、実施例16−21は、イミダゾリ−2−イル基の1位をフェニル以外のアリールとした例、実施例22は、イミダゾリ−2−イル基の代わりにベンズイミダゾリ−2−イル基とした例、実施例23,24は、イミダゾリ−2−イル基の代わりにトリアゾリ−2−イル基とした例、比較例3は、イミダゾリ−2−イル基の1位の置換基をメチルとした例である。これらの結果を表4に併せて示す。表4から明らかなように、実施例16−24でも概ね良好な収率、鏡像体過剰率で生成物が得られることがわかった。一方、比較例3のようにイミダゾリ−2−イル基の1位をメチルとした場合には、収率、鏡像体過剰率とも低い値であった。
実施例25−31では、表5に示すように、ケトフェノール化合物のベンゼン環のR1〜R4を種々変更した以外は、実施例13と同様にして酸化的環化反応を行った。なお、実施例27は、フェノール骨格がナフトール骨格になったものである。これらの結果を表5に併せて示す。表5から明らかなように、実施例25−30でも良好な収率、鏡像体過剰率で生成物が得られることがわかった。実施例30では、収率は低いものの、高い鏡像体過剰率で生成物が得られることがわかった。この実施例30では、例えば反応時間を長くしたり反応温度を高温(例えば50℃)に上げたりすることで反応速度が向上し収率が高くなることが期待される。
反応基質: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 3.03(t, J=7.6Hz, 2H), 3.29(t, J=7.6Hz, 2H), 6.79・6.90(m, 3H), 7.21(s, 1H), 7.27・7.31(m, 2H), 7.34(s, 1H), 7.45・7.54(m, 3H), 9.04(brs, 1H); 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 26.9, 41.1, 114.2(d, JC・F=29Hz), 116.4(d, JC・F=29Hz), 117.4(d, JC・F=10Hz), 126.0(2C), 127.4, 128.2(d, JC・F=10Hz), 129.2, 129.3, 129.4, 137.9, 141.7, 151.4, 155.4, 157.7, 190.6; 19F NMR(CDCl3, 376MHz) δ -125.2;/反応生成物: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 3.40(dd, J=6.4, 16.5Hz, 1H), 3.75(dd, J=11.0, 16.5Hz, 1H), 6.33(dd, J=6.4, 11.0Hz, 1H), 6.75・6.85(m, 3H), 7.20・7.32(m, 3H), 7.37(d, J=0.5Hz, 1H), 7.44・7.47(m, 3H); 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 34.1, 82.5, 109.8(d, JC・F=9Hz), 112.1(d, JC・F=25Hz), 114.5(d, JC・F=27Hz), 126.0(2C), 126.6(d, JC・F=9Hz), 127.9, 129.2(2C), 130.7, 137.7, 140.6, 155.7, 156.7, 159.1, 185.9; 19F NMR(CDCl3, 376MHz) δ -124.1; HPLC(AD・H column) Hexane・EtOH=4:1 as eluent, 1.0 mL/min, tR=29 min, tS=47 min.
反応基質: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 2.24(s, 3H), 2.28(s, 3H), 3.04(t, J=7.4Hz, 2H), 3.22(t, J=7.4Hz, 2H), 6.55(s, 1H), 6.65(s, 1H), 7.19(d, J=1.4Hz, 1H), 7.27・7.31(m, 2H), 7.34(d, J=0.9Hz, 1H), 7.45・7.51(m, 3H), 8.98(brs, 1H); 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 19.6, 21.1, 22.5, 40.5, 115.3, 122.6, 122.8, 126.0(2C), 127.2, 129.1(3C), 129.5, 136.9, 137.1, 138.0, 141.8, 155.4, 191.2./反応生成物: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 2.16(s, 3H), 2.24(s, 3H), 3.26(dd, J=6.4, 16.0Hz, 1H), 3.64(dd, J=11.0, 16.0Hz, 1H), 6.31(dd, J=6.4, 11.0Hz, 1H), 6.48(s, 1H), 6.53(s, 1H), 7.27・7.31(m, 3H), 7.36(s, 1H), 7.40・7.45(m, 3H); 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 19.0, 21.5, 33.0, 82.1, 107.8, 121.1, 122.8, 126.0(2C), 127.7, 129.1(3C), 130.5, 134.3, 137.8, 138.5, 140.8, 159.7, 186.4; HPLC(AD・H column) Hexane・EtOH=4:1 as eluent, 1.0 mL/min, tR=11 min, tS=16 min.
反応基質: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 3.42・3.50(m, 4H), 7.20・7.36(m, 6H), 7.45・7.52(m, 4H), 7.67(dd, J=4.8, 9.0Hz, 1H), 7.77(dd, J=3.6, 8.2Hz, 1H), 7.90(dd, J=3.6, 8.2Hz, 1H) ; 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 21.0, 40.9, 118.5, 119.5, 122.2, 122.8, 125.9(2C), 126.5, 127.3, 128.3, 128.7, 129.0, 129.1(3C), 129.5, 133.0, 137.9, 141.8, 152.7, 191.3./反応生成物: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 3.70(dd, J=6.9, 16.0Hz, 1H), 4.05(dd, J=11.5, 16.0Hz, 1H), 6.51(dd, J=6.9, 11.5Hz, 1H), 7.19(d, J=8.7Hz,1H), 7.30・7.36(m, 4H), 7.41・7.48(m, 5H), 7.56(d, J=8.2Hz, 1H), 7.67(d, J=8.7Hz, 1H), 7.78(d, J=8.2Hz, 1H); 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 33.2, 82.8, 112.2, 117.1, 122.8, 123.2, 126.0(2C), 126.8, 127.8, 128.8, 129.2(3C), 129.2, 129.4, 129.6, 130.6, 137.8, 140.8, 157.4, 186.0; HPLC(AD・H column) EtOH as eluent, 0.3 mL/min, tR=33 min, tS=39 min.
反応基質: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 3.01(t, J=7.6Hz, 2H), 3.26(t, J=7.6Hz, 2H), 6.85(d, J=8.2Hz, 1H), 7.07(s, 1H), 7.08・7.10(m, 1H), 7.21(s, 1H), 7.27・7.31(m, 2H), 7.35(s, 1H), 7.44・7.52(m, 3H), 9.48(brs, 1H); 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 27.3, 41.4, 118.2, 124.3, 126.0(2C), 127.4, 128.0, 128.5, 129.2(2C), 129.3, 129.4, 129.9, 137.8, 141.7, 154.2, 190.4./反応生成物: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 3.39(dd, J=6.4, 16.0Hz, 1H), 3.75(dd, J=11.0, 16.0Hz, 1H), 6.34(dd, J=6.4, 11.0Hz, 1H), 6.77(d, J=8.7Hz, 1H), 7.05・7.10(m, 2H), 7.20・7.32(m, 3H), 7.37(s, 1H), 7.44・7.47(m, 3H); 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 33.8, 82.5, 110.6, 125.0, 125.7, 126.0(2C), 127.2, 127.9, 128.2, 129.2(3C), 130.7, 137.7, 140.2, 158.5, 185.6; HPLC(AD・H column) Hexane・EtOH = 4:1 as eluent, 1.0 mL/min, tR = 28 min, tS = 31 min.
反応基質: 1H NMR(CDCl3, 400 MHz) δ 3.01(t, J=7.3Hz, 2H), 3.31(t, J=7.3Hz, 2H), 3.75(s, 3H), 6.66(d, J=3.2Hz, 1H), 6.70(dd, J=2.7, 8.7Hz, 1H), 6.86(d, J=8.7Hz, 1H), 7.20(s, 1H), 7.27・7.29(m, 2H), 7.34(s, 1H), 7.47・7.49(m, 3H), 8.65(brs, 1H); 13C NMR(CDCl3, 100 MHz) δ 27.3, 41.7, 55.9, 113.3, 115.5, 117.6, 126.0(2C), 127.3, 127.8, 129.2(3C), 129.5, 138.0, 141.8, 149.1, 153.2, 190.9./反応生成物: 1H NMR(CDCl3, 400 MHz) δ3.39(dd, J=6.4Hz, 16.0Hz, 1H), 3.74(dd, J=11.0, 16.0, 1H), 6.29(dd, J=6.4, 11.0Hz, 1H), 6.64(dd, J=2.7, 8.7Hz, 1H), 6.72(s, 1H), 6.77(d, J=8.7Hz, 1H), 7.27・7.31(m, 2H), 7.36(s, 1H), 7.43(t, J=3.2Hz, 3H); HPLC(AD・H column) Hexane:EtOH=4:1 as eluent, 1 mL/min, tR=38 min, tS=50 min.
反応基質: 1H NMR(CDCl3, 400 MHz) δ 3.01(t, J=7.3Hz, 2H), 3.30(t, J=7.3Hz, 2H), 4.99(s, 2H), 6.75・6.80(m, 2H), 6.86(d, J=8.3Hz, 1H), 7.20(s, 1H), 7.23・7.50(m, 11H), 8.68(brs, 1H)./反応生成物: 1H NMR(CDCl3, 400 MHz) δ 3.39(dd, J=6.4, 16.5Hz, 1H), 3.73(dd, J=10.6, 16.5Hz, 1H), 4.97(s, 1H), 6.29(dd, J=6.4, 10.6Hz, 1H), 6.70・6.79(m, 3H), 6.27・7.46(m, 12H); HPLC(AD・H column) Hexane:EtOH=4:1 as eluent, 1 mL/min, tS=50 min, tR=58 min.
反応基質: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 2.96(t, J=6.9Hz, 2H), 3.32(t, J=6.9Hz, 2H), 3.75(s, 3H), 3.76(s, 3H), 6.03(d, J=2.3Hz, 1H), 6.15(d, J=2.3Hz, 1H), 7.17(d, J=0.92Hz, 1H), 7.25・7.28(m, 2H), 7.31(d, J=0.92Hz, 1H), 7.46・7.49(m, 3H), 8.99(s, 1H); 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 18.4, 40.9, 55.4, 55.6, 91.0, 94.4, 108.4, 126.0(2C), 127.3, 129.1, 129.2(2C), 129.7, 138.1, 142.1, 156.7, 159.0, 159.9, 192.5./反応生成物: 1H NMR(CDCl3, 400MHz) δ 3.26(dd, J=6.0, 15.6Hz, 1H), 3.64(dd, J=11.0, 15.6Hz, 1H), 3.74(s, 3H), 3.75(s, 3H), 5.99(s, 1H), 6.15(s, 1H), 6.35(dd, J=6.0, 11.0Hz, 1H), 7.28・7.32(m, 3H), 7.35(s, 1H), 7.41・7.45(m, 3H); 13C NMR(CDCl3, 100MHz) δ 31.6, 55.5, 55.7, 83.1, 88.5, 91.8, 104.2, 126.0(2C), 127.7, 129.0, 129.1(2C), 130.5, 137.8, 140.6, 156.6, 161.8, 161.9, 186.2; HPLC(AD・H column), Hexane・EtOH=4:1 as eluent, 1 mL/min, tR =27 min, tS=43 min
実施例1で得られた生成物は、カルボニル炭素の隣接基としてイミダゾリ−2−イル基を導入したものであるが、実施例32は、これをメチルエステルへ変換した例である(下記式参照)。具体的には、ヒートガンを用いて真空で乾燥させたシュレンクに活性化した4A MS(50mg)、実施例1の生成物(29mg,0.1mmol)と蒸留したCH2Cl2(2mL)を入れ、N2雰囲気下で室温で1時間撹拌した。その後、MeOTf(22.6μl,0.2mmol)を入れ、室温でさらに20時間撹拌した。TLCで原料の消費を確認し、反応溶液にMeOH(0.25mL),とDBU(19.3μl,0.13mmol)またはDABCO(14.6mg,0.13mmol)を入れてさらに室温で7時間撹拌した。反応終了後、反応液をCH2Cl2 (5ml)で希釈してセライトろ過した。ろ液に塩水を入れて水層と有機層に分離した後、水層をジクロロメタンで抽出し、有機層を塩水及び水で洗った。それぞれの有機層を合わせて無水Na2SO4で乾燥させ、溶媒をエバポレータで除いたあと、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによってエステル生成物を得た(15.3mg,0.086mmol,86%)。このエステル生成物の光学純度は、実施例1で得られた生成物と比べてほとんど下がらなかった。また、文献値(J. Bio. Chem., 1969, vol.244, p4158.)を元に生成物の絶対配置をR−体であると決定した
Claims (6)
- N−スピロC2軸不斉四級アンモニウムヨージド又はP−スピロC2軸不斉四級ホスホニウムヨージドを触媒として、下記式(1)で表されるケトフェノール化合物とヒドロペルオキシドとを反応させることにより、前記ケトフェノール化合物に対応する下記式(2)で表されるジヒドロベンゾフラン骨格又はクロマン骨格を有する光学活性な環状エーテル化合物を製造する、
環状エーテル化合物の製造方法。
- 反応溶媒として、炭化水素系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン置換炭化水素系溶媒又はこれらと水との混合溶媒を用いる、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の環状エーテル化合物の製造方法。 - 前記触媒を1〜10mol%使用する、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の環状エーテル化合物の製造方法。
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JP2014051437A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Nagoya Univ | 光学活性2−アシルクロマン化合物の製法及びそれに用いる触媒前駆体 |
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JP2011057648A (ja) | 2011-03-24 |
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