JP5773850B2 - 光学活性α−アルキルセリン誘導体の製造方法 - Google Patents
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Description
下記式(I)
R1及びR2は、それぞれ、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜8のアリール基、又はベンジル基であり、
R3は、水素原子、又はメチル基である。)
で示される光学活性オキサゾリン誘導体、銅塩、塩基、及び窒素原子とハロゲン原子とが結合した部位を有する酸化剤の存在下、
下記式(II)
R4は、炭素数1〜3のアルキル基、又はベンジル基であり、
R5は、置換もしくは無置換のフェニル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、又はベンジルオキシ基である。)
で示される1,3−プロパンジオール誘導体と、メタノール、又はエタノールとを反応させることを特徴とする、下記式(III)
R4、及びR5は、前記式(II)におけるものと同義であり、
R6は、メチル基、又はエチル基である。)
で示される光学活性α−アルキルセリン誘導体の製造方法である。
本発明で使用する光学活性オキサゾリン誘導体は、下記式(I)
R1及びR2は、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜8のアリール基、又はベンジル基であり、
R3は、水素原子、又はメチル基である。)
で示される。
本発明で使用する銅塩としては、前記式(I)で示される光学活性オキサゾリン誘導体と錯体を形成するものであり、二価の銅塩であれば試薬として入手できるものを特に制限なく使用できる。それらを具体的に例示すると、臭化銅、塩化銅、フッ化銅、水酸化銅、燐酸銅、酢酸銅、ジメチルジチオカルバミン酸銅、銅メトキサイド、銅エトキシド、銅イソプロポキサイド、エチルアセト酢酸銅、2−エチルヘキサン酸銅、グルコン酸銅、ヘキサフルオロアセチルアセトナート銅、イソ酪酸銅、フタル酸銅、トリフオロアセチルアセトナート銅、トリフルオロメタンスルホン酸銅等を挙げることができる。これらの銅塩の中でも特に、前記式(I)で示される光学活性オキサゾリンと、容易に錯体を形成し、高い光学分割を示す、臭化銅、塩化銅、トリフルオロメタンスルホン酸銅等が好適に使用される。
本発明に使用する塩基は、1,3−プロパンジオール誘導体と窒素原子とハロゲン原子とが結合した部位を有する酸化剤との反応で発生するハロゲン化水素の捕捉剤として作用するばかりでなく、触媒としての作用も期待される。該塩基としては、通常試薬として入手可能な塩基類が何ら制限なく使用できる。これら塩基類を具体的に例示すると、ナトリウムメトキサイド、カリウムメトキサイド、ナトリウムエトキサイド、カリウムエトキサイド、ナトリウムカリウムtert−ブトキサイド等の金属アルコキサイド化合物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム等の無機炭酸塩、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等の水酸化物、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等の無機リン酸塩を挙げることができる。これらの中でも、高い選択性と収率を与えるという理由から、ナトリウムメトキサイド、カリウムメトキサイド等の金属アルコキサイド化合物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム等の無機炭酸塩、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム等の水酸化物、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム等の無機リン酸塩を使用するのが特に好適である。
本発明において、窒素原子とハロゲン原子とが結合した部位を有する酸化剤は、該1,3−プロパンジオール誘導体の一方の水酸基のみを選択的に酸化し、光学活性α−メチルセリン誘導体を生成させるものである。本発明の方法によれば、窒素原子とハロゲン原子とが結合した部位を有する酸化剤が、前記式(II)で示される1,3−プロパンジオール誘導体の一方の水酸基のみを選択的に酸化し、その酸化生成物がメタノール、又はエタノールと反応することにより、一工程で前記式(III)で示される光学活性α−アルキルセリン誘導体を製造できる。
本発明においては、前記式(I)で示される光学活性オキサゾリン誘導体、銅塩、塩基、及び窒素原子とハロゲン原子とが結合した部位を有する酸化剤の存在下、下記式(II)
R4は、炭素数1〜3のアルキル基又はベンジル基であり、
R5は、置換もしくは無置換のフェニル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、又はベンジルオキシ基である。)
で示される1,3−プロパンジオール誘導体と、メタノール、又はエタノールとを反応させる。次に、前記式(II)で示される1,3−プロパンジオール誘導体について説明する。
イルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−2−エチルベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−2−tert−ブチルベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−2−ニトロベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−2−メトキシベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−2−シアノベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−3−クロロベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−3−フロロベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−3−ブロモベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−3−メチルベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−3−エチルベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−3−tert−ブチルベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−3−ニトロベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−3−メトキシベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−3−シアノベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−2,6−ジクロロベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−2,6−ジメチルベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−2,4−ジクロロベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−2,4−ジメチルベンゾイルアミノ)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−ベンジルオキシカルボニル)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−メトキシカルボニル)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−エトキシカルボニル)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−n−プロポキシカルボニル)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール、2−(N−イソプロピルオキシカルボニル)−2−ベンジル1,3−プロパンジオール、2−(N−tert−ブチルオキシカルボニル)−2−ベンジル−1,3−プロパンジオール等を挙げることができる。
で示されるアミノプロパンジオール化合物と下記式(V)
で示されるカルボン酸クロライド化合物を反応させることで容易に製造することが可能である。
本発明によれば、前記式(II)で示される1,3−プロパンジオール誘導体が窒素原子とハロゲン原子とが結合した部位を有する酸化剤によって酸化されると同時に反応系中に存在するメタノール、又はエタノールと反応して、前記式(III)で示される光学活性α−アルキルセリン誘導体へと変換される。
本発明は、前記式(I)で示される光学活性オキサゾリン誘導体、銅塩、塩基、及び窒素原子とハロゲン原子とが結合した部位を有する酸化剤の存在下、前記式(II)で示される1,3−プロパンジオール誘導体とメタノール、又はエタノールとを反応させる。この反応(以下、この反応を単に、酸化反応とする場合もある)は、メタノール、又はエタノールをそのまま反応溶媒として使用することもできるが、メタノール、又はエタノール以外の有機溶媒中で行うことが好ましい。
R4、及びR5は、前記式(II)におけるものと同義であり、
R6は、メチル基もしくはエチル基である。)
で示される光学活性α−アルキルセリン誘導体の製造方法できる。
本発明においては、次いで、上記のような反応条件により得られた反応物から目的とする光学活性α−アルキルセリン誘導体を分離する。つまり、上記の反応物(混合物)から公知の単離精製方法によって、目的とする光学活性α−アルキルセリン誘導体を分離する。具体的な単離精製方法を例示すれば以下の方法を挙げることができる。先ず、反応終了後の反応液を水に投入する。次いで、塩化メチレンで抽出し、得られた有機溶媒を硫酸マグネシウム等の乾燥剤で乾燥した後、溶媒を留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーによって分離し、目的とする光学活性光学活性α−アルキルセリン誘導体を分離精製することができる。
20mlの茄子型フラスコに、2,2’−イソプロピリデンビス[(4R)−4−フェニル−2−オキサゾリン]16.8mg(0.05mmol)、トリフルオロメタンスルホン酸銅18.0mg(0.05mmol)、2−(N−ベンゾイルアミノ)−2−メチル−1,3−プロパンジオール104.6mg(0.5mmol)、炭酸カリウム138.0mg(1.0mmol)、メタノール20.8mg(0.65mmol)、ジクロロメタン7mlを加え、大気雰囲気下で10分攪拌した。その後、この反応液に、N−ブロモスクシンイミド 267.0mg(1.5mmol)を加えた。室温下で6時間反応させた後、反応液を10mlの水に投入し、ジクロロメタンで抽出(20ml×3)を行った。抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を留去、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(展開液 n−ヘキサン:酢酸エチル=1:4)を用いて分離精製したところ、(R)−N−ベンゾイル−α−メチルセリンメチルエステルの白色固体を78.9mg(収率67%)得た。
実施例1で用いた2−(N−ベンゾイルアミノ)−2−メチル−1,3−プロパンジオールの代わりに、表1の1,3−プロパンジオール誘導体を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。その結果を表1に示す。
実施例1で用いた炭酸カリウムの代わりに、表2の塩基を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。その結果を表2に示す。
実施例1で用いた2,2’−イソプロピリデンビス[(4R)−4−フェニル−2−オキサゾリン]の代わりに、表3の光学活性オキサゾリン誘導体を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。その結果を表3に示す。
実施例1で用いたN−ブロモスクシンイミドの代わりに、表5の窒素原子とハロゲン原子とが結合した部位を有する酸化剤を用いた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果を表5に示す。
実施例1で用いた炭酸カリウムの量を表6に示した量に変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果を表6に示す。
実施例1で用いたN−ブロモスクシンイミドの量を表7に示した量に変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果を表7に示す。
実施例1で用いたジクロロメタンの量を表8に示した量に変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果を表8に示す。
実施例1で用いたメタノールの量を表9に示した量に変更した以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果を表9に示す。
実施例1で用いたメタノールの代わりに、エタノールを用いた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果を表10に示す。
実施例1で用いたトリフルオロメタンスルホン酸銅の代わりに、表11の銅塩を用いた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果を表11に示す。
実施例1で用いた2−(N−ベンゾイルアミノ)−2−メチル−1,3−プロパンジオールの代わりに、2−(N−トシルアミノ)−2−メチル−1,3−プロパンジオールを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。その結果、反応は全く進行しなかった。
実施例1で用いたメタノールの代わりに、n−プロパノールを用いた以外は、実施例1と同様の操作を行った。その結果、反応は全く進行しなかった。
実施例1で用いたトリフルオロメタンスルホン酸銅の代わりに、トリフルオロメタンスルホン酸マグネシウムを用いた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、(R)−α−メチル−N−ベンゾイルセリンメチルエステルの白色固体は、収率16%にすぎず、光学純度も20%に留まった。
実施例1で用いたN−ブロモスクシンイミドの代わりに、臭素を用いた以外は実施例1と同様の操作を行った。その結果、(R)−α−メチル−N−ベンゾイルセリンメチルエステルの白色固体は、収率26%にすぎず、光学純度も23%に留まった。
Claims (1)
- 下記式(I)
R1及びR2は、それぞれ、炭素数1〜5のアルキル基、炭素数6〜8のアリール基、又はベンジル基であり、
R3は、水素原子、又はメチル基である。)
で示される光学活性オキサゾリン誘導体、銅塩、塩基、及び窒素原子とハロゲン原子とが結合した部位を有する酸化剤の存在下、
下記式(II)
R4は、炭素数1〜3のアルキル基、又はベンジル基であり、
R5は、置換もしくは無置換のフェニル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、又はベンジルオキシ基である。)
で示される1,3−プロパンジオール誘導体と、メタノール、又はエタノールとを反応させることを特徴とする、下記式(III)
R4、及びR5は、前記式(II)におけるものと同義であり、
R6は、メチル基、又はエチル基である。)
で示される光学活性α−アルキルセリン誘導体の製造方法。
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