JP6176259B2 - 立体選択的なエポキシケトン化合物の製造方法 - Google Patents
立体選択的なエポキシケトン化合物の製造方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、高収率かつ高選択性でエポキシケトン化合物(1a)、(1b)が得られ、工業的に有用なエポキシケトン化合物の製造方法を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は、下記を提供する。
1.式(2)
2.R1がイソプロピル基である上記1記載の製造方法。
3.R1がフェニル基である上記1記載の製造方法。
4.R2がt−ブチルオキシカルボニル基またはベンジルオキシカルボニル基である上記1〜3のいずれかに記載の製造方法。
5.式(4)
RYおよびRZは、それぞれ独立に水素原子もしくはRXを表すか、またはRYとRZとが一緒になって1個または同一もしくは異なる2個のRXで置換されていてもよいメチレンを形成していてもよく、
Raは、ハロゲン、C1-6アルキル基、C1-6ハロアルキル基、C3-6シクロアルキル基、C1-6アルコキシ基、C1-6アルコキシC1-6アルキル基、C1-6アルキルスルフェニルC1-6アルキル基、C1-6ハロアルコキシ基、C1-6アルキルスルフェニル基、C1-6アルキルスルフィニル基、C1-6アルキルスルホニル基、C1-6ハロアルキルスルフェニル基、C1-6ハロアルキルスルフィニル基、C1-6ハロアルキルスルホニル基、C2-6アルケニル基、C2-6ハロアルケニル基、C2-6アルケニルオキシ基、C2-6ハロアルケニルオキシ基、C2-6アルケニルスルフェニル基、C2-6アルケニルスルフィニル基、C2-6アルケニルスルホニル基、C2-6ハロアルケニルスルフェニル基、C2-6ハロアルケニルスルフィニル基、C2-6ハロアルケニルスルホニル基、C2-6アルキニル基、C2-6ハロアルキニル基、C2-6アルキニルオキシ基、C2-6ハロアルキニルオキシ基、C2-6アルキニルスルフェニル基、C2-6アルキニルスルフィニル基、C2-6アルキニルスルホニル基、C2-6ハロアルキニルスルフェニル基、C2-6ハロアルキニルスルフィニル基、C2〜C6ハロアルキニルスルホニル基、NO2、CN、ホルミル基、OH、SH、NH2、SCN、C1-6アルコキシカルボニル基、C1-6アルキルカルボニル基、C1-6ハロアルキルカルボニル基、C1-6アルキルカルボニルオキシ基、フェニル基、C1-6アルキルアミノ基またはジC1-6アルキルアミノ基であって、置換するRaの数は1〜5個であり、Raが2個以上の場合は、それぞれの置換基は同じでも異なっていてもよい。)で表されるN−ヒドロキシ化合物存在下、酸化剤を用いて酸化することを特徴とする、式(1)
以下において、nはノルマルを、iはイソを、sはセカンダリーを、tはターシャリーを、cはシクロを、oはオルトを、mはメタを、pはパラを、それぞれ表す。
本発明の化合物(1)の製造方法を下記スキームに示す。
具体的には、例えば、t−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基等のカーバメートを形成する保護基、トリフルオロアセチル基などのアミドを形成する保護基、フタロイル基などのイミドを形成する保護基、p−トルエンスルホニル基、2−ニトロベンゼンスルホニル基等のスルホンアミドを形成する保護基等が挙げられる。好ましくは、t−ブトキシカルボニル基及びベンジルオキシカルボニル基である。
第二級アミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ−n−プロピルアミン、ジ−i−プロピルアミン、ジ−n−ブチルアミン、ジ−i−ブチルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、ジ−n−ヘキシルアミン、ジ−c−ヘキシルアミン、ジフェニルアミン、ジフェニルメチルアミン、ジ−1−フェニルエチルアミン、ジ−2−フェニルメチルアミン、モルホリン、ピペリジン、ピロール 等が挙げられる。
第三級アミンとしては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−プロピルアミン、トリ−i−プロピルアミン、トリ−n−ブチルアミン、トリ−i−ブチルアミン、トリ−n−ペンチルアミン、トリ−n−ヘキシルアミン、トリ−c−ヘキシルアミン、トリフェニルアミン、ジ−i−プロピルエチルアミン、ピリジン、キノリン、トリアジン等が挙げられる。
使用可能な溶媒としては、アルコール類(メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、オクタノール等)、セロソルブ類(メトキシエタノール、エトキシエタノール等)、非プロトン性極性有機溶媒類(ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、テトラメチルウレア、スルホラン、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルイミダゾリジノン等)、エーテル類(ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等)、脂肪族炭化水素類(ペンタン、ヘキサン、c−ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、デカリン、石油エーテル等)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン等)、ハロゲン化炭化水素類(クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素等)、アルコキシアルカン類(ジメトキシエタン、ジエトキシエタン等)、ニトリル類(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等)などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの溶媒は反応の起こり易さに従って適宜選択すればよく、それぞれ単独で用いても、2種以上混合して用いてもよい。本発明においては、中でも、トルエンが特に好ましい。
基質である(4)の溶媒中の濃度は、好ましくは1〜99質量%である。
本発明において、酸化剤となる酸素としては、酸素ガス(100%の酸素)だけでなく、空気を用いることができる。
化合物(1)は、特許文献2記載の方法で脱保護し、アンモニウム塩にした後、精製することが出来る。
なお、下記に記載の実施例1〜6及び比較例1〜4における核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR)、液体クロマトグラフィー分析(LC)、液体クロマトグラフィー質量測定分析法(LC−MS)は、以下の機器および条件で測定した。
[1]1H−NMR
機種:JNM−ECP300 (JEOL製、300MHz)
測定溶媒:CDCl3,DMSO−d6
[2]LC
(1)LC条件例1:メソッド名 LC−1
LC:島津20A
Column:Xbridge C18 4.6×150mm 3.5μm(Waters)
Oven Temp:40℃
Eluent:CH3CN,5mMリン酸バッファー
CH3CN=25%(0min.)→80%(25min.)→80%(30min.)→25%(30.01min.)→25%(40min.)かっこ内のタイムプログラムは分析開始からの総時間を表す
Flow rate:1.2mL/min.
Detector:UV195nm
(2)LC条件例2:メソッド名 LC−2
LC:島津20A
Column:CAPCELLPAK C18 MGII 4.6×100mm 3μm(資生堂)
Oven Temp:40℃
Eluent:CH3CN,5mMリン酸バッファー
CH3CN=25%(0min.)→80%(35min.)→80%(40min.)→25%(40.01min.)→25%(45min.)かっこ内のタイムプログラムは分析開始からの総時間を表す
Flow rate:1.2mL/min.
Detector:UV195nm
5mMリン酸バッファー調製方法
蒸留水4Lにリン酸水素二ナトリウム(無水)1.20gとリン酸二水素ナトリウム(無水)1.42gを溶解させ、pHメーターでpH6.5〜7.0であることを確認する。
[3]LC−MS
LC−MS:Waters2695, MICROMASS QUATTRO MICRO API
Eluent:CH3CN,5mM酢酸アンモニウム水溶液
分析条件はEluentを除きLCと同様のメソッドで実施した。
有機相を濃縮し、メタノール(18g)を加え25℃にて攪拌し、蒸留水(90g)を滴下した、結晶が析出したことを確認後、2℃に冷却し1時間攪拌後ろ過、乾燥を行い化合物(3)を白色結晶(8.4g)で得た。結晶得率は92.7%であり、化合物(3)と立体異性体(3’)の生成比は36.6:1であった。
LC−MS(ESI+)m/z:258(MH+)
LC−1:R.T.17.03min/化合物(3),17.56min/化合物(3’)
ジイソプロピルアミンボラン錯体溶液の調製
ジイソプロピルアミン(5.3g)のヘキサン(30.9g)溶液を0℃に冷却し、ジメチルスルフィドボラン(4.0g)を滴下し、0℃で1時間撹拌し反応に用いた。
化合物(2)を用いて特許文献2の第0465段落と同様の条件で反応を行い、LC−1にて分析を実施したところLC−MS(ESI+)m/z:258(MH+)、リテンションタイム(R.T.)17.03min、17.56minの2ピークが面積比7.7:1で生成した。特許文献2の第0465段落において、化合物(3):(3’)はLC面積比4.5:1で生成すると記載されていたため、R.T.17.03minを化合物(3)、R.T.17.56minを化合物(3’)であると同定した。
LC−MS(ESI+)m/z:274(MH+)/化合物(4)及び(4’)
LC−1:R.T.13.41min/化合物(4)
化合物(4)をカラムクロマトグラフィーにて単離し、実施例4の反応を実施し生成物をLC−2で分析したところ化合物(1)とR.T.が一致したため(4)の構造であると同定した。
1H−NMR(300MHz,ppm,in CDCl3)δ:0.93−0.95(d,3H),0.96−0.98(d,3H),1.15−1.20(m,1H),1.41(s,9H),1.47−1.51(m,1H),1.52(s,3H),1.70−1.77(m,1H),2.88−2.92(d,1H),3.28−3.32(d,1H),4.30−4.34(dt,1H),4.82−4.88(d,1H)
LC−MS(ESI+)m/z:272(MH+)
LC−2:R.T.27.14min
LC−2:R.T.7.30min/化合物(10)
LC−MS(ESI+)m/z:172(MH+)
1H−NMR(300MHz,ppm,in CDCl3)δ:0.93−0.95(d,3H),0.96−0.98(d,3H),1.15−1.20(m,1H),1.41(s,9H),1.47−1.51(m,1H),1.52(s,3H),1.70−1.77(m,1H),2.88−2.92(d,1H),3.28−3.32(d,1H),4.30−4.34(dt,1H),4.82−4.88(d,1H)/化合物(1)
LC−MS(ESI+)m/z:272(MH+)/化合物(1)及び(1’)
LC−2:R.T.27.14min/化合物(1),25.00min/化合物(1’)
立体異性体である(1’)をカラムクロマトグラフィーにて単離し、X線構造解析(機種名:SMART APEXII ULTRA X線:CuKα 測定温度−50℃)を実施し、化合物(1’)の構造であることを確認した。これを踏まえ、主生成物である化合物(1)の構造は上記の立体であることが確認された。
つまり、実施例4に記載の方法に準じて得られた化合物(1)[5.12g、化合物(1)と立体異性体である化合物(1’)の比は3.3:1である]を、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物(1)[2.19g、立体異性体である化合物(1’)は検出されなかった]を無色透明の粘性液体として得た。精製後に−20℃で24時間冷凍保存し、スパーテルで刺激を与えることにより得られた化合物(1)の白色結晶に対しX線構造解析を行なった結果、化合物(1)の2位が「S」の立体配置であり、4位が「R」の立体配置であることを確認した。
なお、化合物(1)の同定におけるカラムクロマトグラフィー及びX線構造解析は、以下に記載の条件で行った。
カラムクロマトグラフィー;
使用カラム:使用カラム:Hi−Flash Column,40μm, 60Å, 130g
グラジエント組成:ヘキサン/酢酸エチル=100/0(5min.)→97/3(25min.)→97/3(45min.)→95/5(65min.)→95/5(95min.)(かっこ内のタイムプログラムはカラム開始からの総時間を表す。)
X線構造解析;
機種名:SMART APEXII ULTRA
X線:Cu−Kα
測定温度:−100℃
なお、化合物(1)と化合物(1’)の比の同定はカラムクロマトグラフィーにより行った。その分析条件を以下に記載する。
LC:島津20A
Column:YMC Pack Pro C18 RS 4.6×250mm 5.0μm(YMC)
Oven Temp:30℃
Eluent:CH3CN,5mMリン酸バッファー
CH3CN=10%(5min.)→80%(25min.)→80%(32min.)→10%(32.01min.)→10%(40min.)かっこ内のタイムプログラムは分析開始からの総時間を表す
Flow rate:1.2mL/min.
Detector:UV195nm
下記に記載の実施例7〜12における液体クロマトグラフィー分析(LC)は、上記に記載した分析条件(LC−1及びLC−2)に加え、以下の機器および条件で測定した。
(3)LC条件例3:メソッド名 LC−3
LC:島津20A
Column:YMC Pack Pro C18 RS 4.6×250mm 5.0μm(YMC)
Oven Temp:30℃
Eluent:CH3CN,5mMリン酸バッファー
CH3CN=10%(5min.)→80%(25min.)→80%(32min.)→10%(32.01min.)→10%(40min.)かっこ内のタイムプログラムは分析開始からの総時間を表す
Flow rate:1.2mL/min.
Detector:UV210nm
(4)LC条件例4:メソッド名 LC−4
LC:島津20A
Column:CAPCELLPAK C18 MGII 4.6×100mm 3μm(資生堂)
Oven Temp:30℃
Eluent:CH3CN,5mMリン酸バッファー
CH3CN=10%(5min.)→80%(25min.)→80%(32min.)→10%(32.01min.)→10%(40min.)かっこ内のタイムプログラムは分析開始からの総時間を表す
Flow rate:1.2mL/min.
Detector:UV210nm
なお化合物(2b)は、ジャーナル・オブ・チャイニーズ・ファーマシューチカル・サイエンス(Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences)、2009年、33〜36ページに記載の方法に準じて合成した。
化合物(3b)の晶析
上記記載の方法によって得られた化合物(3b)(5.6g)の3.3%トルエン溶液を減圧下にて濃縮した後、ジクロロメタン(112g)を添加し、化合物(3b)のジクロロメタン溶液を調整した。該ジクロロメタン溶液に、活性炭(特性白鷺)(1.1g)を添加し、25℃にて1時間攪拌した。攪拌終了後、活性炭をろ過操作によりろ別し、得られたろ液を減圧下にて濃縮した。得られた化合物(3b)にトルエン(42g)を添加した後、60℃付近まで昇温し、トルエン中の化合物(3b)をすべて溶解させた。得られたトルエン溶液にn-ヘプタン(25.2g)を滴下し、化合物(3b)の結晶が析出したことを確認した後、該トルエン溶液を−5℃まで冷却し、1時間攪拌した。攪拌終了後、トルエン溶液中に析出した化合物(3b)をろ過操作によりろ別した。得られた化合物(3b)の結晶を減圧下にて乾燥し、化合物(3b)を白色結晶(4.9g)で得た。本晶析操作における収率は88.5%であり、化合物(3b)と立体異性体である化合物(3’b)の比は104.2:1であった。
1H−NMR(300MHz,ppm,in CDCl3)δ:1.34(s,9H),1.81(s,3H),2.35(s,1H),2.68−2.72(m,1H),2.89(dd,1H),3.99(s,1H),4.20(s,1H),4.65(s,1H),5.00(s,1H),5.08(s,1H),7.18−7.28(m,5H)/化合物(3b)
LC−MS(ESI+)m/z:292(MH+)/化合物(3b)及び(3’b)
LC−4:R.T.19.8min/化合物(3b),20.3min/化合物(3’b)
ジシクロヘキシルアミンボラン錯体溶液の調製
ジシクロヘキシルアミン(3.9g)のトルエン(58.4g)溶液を−5℃まで冷却した後、該トルエン溶液にジメチルスルフィドボラン錯体溶液(1.8g)を滴下した。滴下終了後、−5℃にて0.5時間攪拌した後に得られた溶液を、実施例7に記載の反応に用いた。
上記に記載の方法に準じて得られた、晶析前の化合物(3b)を、カラムクロマトグラフィーにより精製した。
精製後の化合物(3b)のX線構造解析を行なった結果、化合物(3b)の2位が「S」の立体配置であり、3位が「R」の立体配置であることを確認した。
なお、化合物(3b)の立体配置の同定におけるカラムクロマトグラフィー及びX線構造解析は、以下に記載の条件で行った。
カラムクロマトグラフィー;
使用カラム:Hi−Flash Column,40μm, 60Å, 14g
グラジエント組成:ヘキサン/酢酸エチル=100/0(4min.)→90/10(12min.)→90/10(32min.)→85/15(44min.)→85/15(68min.)→80/20(80min.)→80/20(104min.)→75/25(116min.)かっこ内のタイムプログラムは分析開始からの総時間を表す。
X線構造解析;
機種名:SMART APEXII ULTRA
X線:Cu−Kα
測定温度:−50℃
1H−NMR(300MHz,ppm,in CDCl3)δ:1.32(s,9H),1.38(s,3H),2.46(s,1H),2.60(d,1H),2.73−2.88(m,2H),3.00(d,1H),3.85(s,1H),4.13(m,1H),4.90(d,1H),7.20−7.29(m,5H)/化合物(4b)
LC−MS(ESI+)m/z:308(MH+)/化合物(4b)及び(4’b)
LC−3:R.T.24.1min/化合物(4b),24.9min/化合物(4’b)
化合物(1b)の1H−NMR(300MHz,ppm,in CDCl3)δ:1.37(s,9H),1.50(s,3H),2.74(dd,1H),2.90(d,1H),3.10(dd,1H),3.29(d,1H),4.58(m,1H),4.93(d,1H),7.15−7.31(m,5H)/
化合物(1’b)の1H−NMR(300MHz,ppm,in CDCl3)δ:1.40(s,9H),1.49(s,3H),2.58(d,1H),2.67(d,1H),2.83(m,1H),3.01(m,1H),4.67(m,1H),4.89(m,1H),7.13−7.30(m,5H)
LC−MS(ESI+)m/z:306(MH+)/化合物(1b)及び(1’b)
LC−3:R.T.27.9min/化合物(1b),26.8min/化合物(1’b)
なお精製後の化合物(1b)の収量は、HPLCの定量分析により算出した。HPLCの分析条件等を以下に示す。
標準物質:化合物(1b)
HPLC条件:LC−3
上記記載の方法によって得られた化合物(1b)及び化合物(1’b)の混合物を、カラムクロマトグラフィーにより精製・分離を行い、化合物(1’b)を単離した。得られた化合物(1’b)にX線構造解析を行なった結果、化合物(1’b)の2位が「S」の立体配置であり、4位が「S」の立体配置であることを確認した。
さらに、化合物(1’b)の立体配置が決定されたことにより、異性体である化合物(1b)の2位が「S」の立体配置であり、4位が「R」の立体配置であることが判明した。
なお、化合物(1’b)の立体配置の同定におけるカラムクロマトグラフィー及びX線構造解析は、以下に記載の条件で行った。
カラムクロマトグラフィー;
使用カラム:Hi−Flash Column,40μm, 60Å, 14g
グラジエント組成:ヘキサン/酢酸エチル=90/10(5min.)→80/20(25min.)→80/20(40min.)→50/50(50min.)かっこ内のタイムプログラムは分析開始からの総時間を表す。
X線構造解析;
機種名:SMART APEXII ULTRA
X線:Cu−Kα
測定温度:−100℃
得られた化合物(10b)及び化合物(10’b)の混合物(100.2mg)のジクロロメタン(10g)溶液を0℃に冷却した後、トリエチルアミン(119.2mg)次いで二炭酸ジ-tert-ブチル(130mg)を添加した。添加終了後、該反応溶液を20℃にて2時間攪拌した。攪拌終了後、LCにより、原料である化合物(10b)及び(10’b)がすべて反応したことを確認した。確認終了後、化合物(1b)(97.3mg)のジクロロメタン溶液を得た。
化合物(1b)と立体異性体(1’b)の混合物からの回収率は92.2%であり、化合物(1b)と化合物(1’b)の比率は39.0:1に向上した。
また分析条件LC−3における精製後の生成物のリテンションタイム(R.T.)及びエリア面積値は以下の通りであり、精製後の主生成物のリテンションタイムが、化合物(1b)のリテンションタイムと一致した。
R.T.27.9min、80.26%/化合物(1b),26.8min、2.06%/化合物(1’b)
なお精製後の化合物(1b)の収量は、実施例10に記載の定量分析により算出した。
なお、2012年6月29日に出願された日本特許出願2012−146821号、2013年2月14日に出願された日本特許出願2013−026801号、2012年12月10日に出願された米国特許出願61/735196号および2013年3月15日に出願された米国特許出願61/789996号の明細書、特許請求の範囲および要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (7)
- ジイソプロピルアミン−ボラン錯体、ジシクロヘキシルアミン−ボラン錯体、及びt−ブチルアミン−ボラン錯体から選ばれるアミンボラン錯体の存在下で還元させる請求項1に記載の製造方法。
- 前記アミンボラン錯体が、式(2)で表される化合物の1モル当量に対して、0.5〜1.4モル当量存在させる請求項1又は2に記載の製造方法。
- 温度が、−30℃〜30℃の範囲で還元する請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。
- R1がイソプロピル基である請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
- R1がフェニル基である請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
- R2がt−ブチルオキシカルボニル基又はベンジルオキシカルボニル基である請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。
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