JPH02218624A - 新規な光学活性プロパン誘導体 - Google Patents

新規な光学活性プロパン誘導体

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JPH02218624A
JPH02218624A JP1240888A JP24088889A JPH02218624A JP H02218624 A JPH02218624 A JP H02218624A JP 1240888 A JP1240888 A JP 1240888A JP 24088889 A JP24088889 A JP 24088889A JP H02218624 A JPH02218624 A JP H02218624A
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acid
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bromo
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Hansgeorg Ernst
ハンスゲオルク・エルンスト
Friedrich Vogel
フリードリッヒ・フオーゲル
Joachim Paust
ヨアヒム・パウスト
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BASF SE
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、新規化合物(S)−(−i−> −1−ブロ
ム−3−クロル−2−メチルーデロバンニ関スル。
コノ化合物ハ(R,R,R)−α−トコフェロールの側
鎖合成のために有用である。
本発明は、新規な侶)−(ト)−β−クロル−イソ酪酸
(II)から出発し、新規化合物(s)−1+1−1−
ブoムー3−クロ〜−2−メ千μmプロパン(転)及び
(2R)−(+)−1−クロル−λ6−シメチルーへブ
タン■)ならびに(S)−←)−1−ブロム−5−クロ
ル−2−メチル−プロパンを経由して、次式 の(2R,4’R,8’R)−α−トコフェロ−〜すな
わち天然の光学活性ビタミンEの側鎖を合成するために
重要な、光学活性構成単位体である(2R26R)−1
−クロA/−2.6.10−トリメチルウンデカン(1
)を有利に製造しうろことを見出した。
この光学活性な構造式のならびに本発明における他の光
学活性の構造式の置換基は、それらが分子平面の前方に
あるものを記号ムにょシ、そして分子平面の後方にある
ものを記号;に上り示す。立体化学上特に特色のない構
造式の置換基は、Rに位置してもSに位置してもよく、
あるいは化合物はR−異性体とS−異性体の混合物とし
て存在できる。
ジャーナIv@オブーオーガニツクΦケミストリー41
巻22号(1976年)5505頁以下又は西ド、fツ
特許出願公開2602507号明細書によれば、天然ビ
タミンEは、ウィッテイツヒ反応によシ次式 のクロマン−2−力yボキシアルデヒドを、対応する光
学活性のCtS−又はC14−側鎖中間体と反応させる
ことにより製造できることがすでに知られている。天然
ビタミンEの側鎖は、二つのR−立体配置を示す2個の
不斉中心を有する。
14個の炭素原子を有する光学活性の側鎖中間体を製造
するには、より少ない炭素数の光学活性構成単位体から
出発して、この不斉単位体を2回使用することにより、
二つの不斉中心を造る方法が知られている(前記引用文
献参照)。
これらの方法は、原則として(S)−(ト)−5−ヒド
ロキシ−2−メチ/l/−プロパン酸から出発し、これ
を図式1に概略を示すように、BIF、/イソブチレン
によるXへのエーテル化/エステρ化、Xへの1ヲナ一
ト還元及び光学活性c4−構成単位体への臭素化を経由
して、(S)−(イ)−5−三級ブトキシー2−メチ/
L’−1−ブロム−プロパンXmにする。x■はNaC
Nによるニトリ/vXVへの反応及び続くニトリμのア
ルデヒドXv  への還元により、又は酸XX へのニ
トリルの鹸化、酸のカルピノ−/L’ XM への還元
及ヒ続<トシレー) XXIIへのトシル化により、C
1−単位だけ延長される。アルデヒドXv  からは、
イソブチ!レトリフェニμホスホニウムヨーシトによる
ウィツテイヒ度広、水素化、ブチρエーテμ分裂及び臭
素化によりC4−プロミドx■ が製造され、このもの
はトシラー) XXIIとカップリングしてC14−エ
ーテyとなり、エーテルはエーテル分裂によれば014
−プロミドXX■に臭素化が可能である。
その代わりにシアニドを用いると、C3−プロミドXI
K の段階でCビ単位が導入される。ニド!j /vX
XMは鹸化、還元及びブロム化にょシCl0−プロミド
XXIKとなり、次いでXから製造されたトシレー) 
XII  と結合してCl4−エーテIvxxmになり
うる。
図式1 %式% [ ■ ℃■ この方法の欠点は、一方では出発化合物として必要な(
s) −(→−3−ヒドロキシー2−メチルプロパン酸
が、従来はイソ酪酸の細菌酸化によってのみ製造可能で
、この種の微生物学的方法は技術的に著しく費用がかか
りかつ高価であるか、あるいはラセミ分割によってきわ
めて悪い収率で得られること(♂オヘーミッシエ・ファ
イトシュリフ4342巻1965年256頁及び265
頁参照)、また他方では、光学活性の014−プロミド
XX■を製造する変法によると15ないし17の反応段
階を必要とすることである。
したがって本発明の課題は、式■のクロマン−2−力μ
ポキンアμデヒドと反応して(2R24’R,6’R)
−α−トコフェロールになしうる、光学活性の”14−
側鎖中間体を取得する工業的により安価な合成手段を見
出すことであった。
本発明者らは、(2R)−任)−β−クロルイソ酪酸■
が、それから新規な光学活性中間体(2S)−(ト)−
1−ブロム−3−クロ/l/−2−メチル−プロパン■
及び(2R)−(+−)−1−クロμ−2,6−シメチ
ルヘグタン■を経由するわずか6つの反応段階により、
新規な光学活性”14−構成単位体である( 2R,6
R)−1−クロル−2,410−トリメチルーウンデカ
ンIに到達しうる比較的入手しやすい光学活性出発化合
物であることを見出した。
本発明の新規化合物ゆ、光学活性の出発物質として、次
式 の新規な帆)−任)−β−クロル−イソ酪酸を用い、こ
れをほう化水素、はう化水素誘導体又は水素化リチウム
アルミニウム好ましくはほう化水素又はほう化水素誘導
体により還元して次式の(2R)−に)−5−クロA/
−2−メチル−プロパノ−μとなし、これを三臭化シん
によシ又はジメチ〃ホμムアミド中のトリフェニルホス
フィン及び臭素により、あるいは塩化メチレン中のトリ
フェニルホスフィン及びテトラブロムメタンにより臭素
化して次式 %式%() ルーゾロパンにすることによシ製造される。
次いで新規化合物mlをジアルカリ金属−テトラハロゲ
ン鋼酸塩好ましくはジリチウムテトラクロy鋼酸塩の存
在下に、不活性エーテル性溶剤中のイソペンチルマグネ
シウムプロミドにより、次式 の新規な(2R)−(ト)−1−クロル−2,6−ジメ
チ〜ヘプタンとなし、これをエーテル溶液中の金属マグ
ネシウムを用いる処理及びそれに続くガス状のホルムア
ルデヒドの導入によυ次式の(3R)−へ7−ジメチル
−オクタン−1−オーμとなし、これを前記と同様に臭
素化して次式 %式% タンとなし、そしてこれを金属マグネシウムで処理して
対応するグリニヤール化合物となし、これをジアルカリ
金属−テトラハロゲン鋼酸塩の存在下に、エーテル性溶
剤中で(S)−(+)−1−ブロム−3−クロA/−2
−メチル−プロパンと反応させることによって、次式 %式%(1) メチμmウンデカンが製造される。
C14−構成単位体Iを製造するこの新規方法は、光学
活性の−4−g!41鎖中間鎖中製体するための公知方
法に比して、次の本質的な利点を有する。
1)工業と容易に入手しうる光学活性の出発物質から出
発すること。
2)既知方法を実施するには、光学活性の出発物質■か
ら出発して、C14−プロミドXXvまで変法により1
5〜17反応段階を必要とするのに対し、この新規方法
においては、光学活性の出発物質■から014−クロリ
ド■へわずが6反応段階で到達しうろこと。
3)中間体としてハロゲニドを用いる操作にょシ、水酸
基を貴重な保護基たとえば三級ブチμ基又はトシレート
基により保護し7、エーテル基を次いで多段階でハロゲ
ニドに変する必要性がないこと。
4)Cビ構成単位体としてのホルムアルデヒドの使用が
、シアニド生成−鹸化一還元一ハロゲン化という長くて
費用のかかる連続工程に比して、合成経路の著しい短縮
化を意味すること。
5)この新規方法の工業的実施可能性に関しては、同じ
反応工程たとえば臭素化とグリニヤー/1/反応が数回
繰返されることが特に有利であること。
新規方法は、光学活性の出発物質として(2R)−(ト
)−β−クロル−イソ酪酸「から出発する。■は、既知
のそしてメタクリル酸へのHct付加により得られるラ
セミ体のβ−クロル−イソ酪酸及びそのラセミ分割によ
り製造が可能である(ケミカル・アブストラクツ68巻
1968年2190On参照)。
最近の好適な成果によると、ラセミ体のβ−クロル−イ
ソ酪酸の製造は、前記文献のエーテル性メタクリル酸溶
液を0℃でHCtによりガス処理する代わりに、オート
クレーブ中100〜・160℃でメタクリル酸を濃塩酸
水溶液により(約15パー)v iでの)固有圧力下に
処理するか、あるいはく約40バー)Vまでの)圧縮H
Ctガスと反応させることにより、本質的に有利に達成
される。塩酸との反応に際し通常は、普通濃度の塩酸中
の10〜40重量憾メタクリμ酸溶液が用いられる。こ
の改良方法においては、はぼ同等の収率をあげる反応時
間が、約40時間から1〜2時間に減少される。
ラセミ分割は、好ましくはd−エフェドリンとのラセミ
酸のジアステレオマー塩の混合物を、有機溶剤たとえば
酢酸エチル又はドルオールから数回再結晶し、次いで塩
を希酸(たとえばHCl又はH2S04)に溶解し、そ
して適当な有機溶剤で抽出して塩を分割することにより
行われる。
このジアステレオマー塩の混合物は、有機溶剤たとえば
ジエtA/エーテμ、ジイソブロピルエーテ〜、メチル
−三級ブチルエーテル、アセトン、メチルエチルケトン
、トルオール又ハ酢酸エチμ中のd−エフェドリン溶液
を、対応する溶剤中つラセミ酸溶液に添加することによ
り得られる。
使用する光学活性C4−構成単位体を、β−クロル・f
ソ酪酸のラセミ分割を経由して取得するという原理は、
特に有利である。なぜならば、使用できない(sl −
H−異性体を、簡単に濃塩酸又はHCtガスを用いてオ
ートクレーブ中100〜160℃に加熱してラセミ化し
、こうして新たにラセミ分割に使用できるからである。
光学活性酸■のアルコール■への還元は、はう化水素又
はほう化水素誘導体たとえばBH3−テトラヒドロフフ
ン錯化合物、BHs −ジメチルスルフィード錯化合物
、ガス状ジボヲン、 NaBH4とBP’3の組合わせ
、又は溶剤たとえばジエチルエーテル、テトラヒドロフ
ラン又はジエチレングリコールジメチルエーテル中のリ
チウムアルミニウム水素化物を用いて実施できる。特に
この還元は、はう化水素又はほう化水素誘導体により有
利に達成される。なぜならばこの還元装入物の仕上げ処
理(かさ張る沈殿が生じない)が、リチウムアルミニウ
ム水素化物の使用の際の仕上げ処理に比して、本質的に
よシ簡単になされるため、還元が緩和な条件下でもきわ
めて速やかに行われるからである。
通常水素化物は、■の1モル当り0.3〜1.5七μの
量で用いられる。反応温度は一般に50℃以下、反応時
間は約1〜6時間である。
3−クロ/1/−2−メチル−プロパノ−μへのβ−り
C!A/−イソ酪酸の還元は、まだ文献に記載がない。
既知であるのは、β−クロμ−カルボン酸たとえば5−
クロ1v−3−メチル酪酸及び5−クロル゛酪酸の、リ
チウムアルミニウム水素化物による還元(ジャーナル・
オプ・ザ・アメリカン醗ケミカ/L/+1ソサイエディ
、78巻1956年4049頁参照)だけで、その還元
では反応の間常に酸のかなりの量が脱ハロゲン化される
ため、不満足な収率しか得られない。
さらにポツンージメチμス〃フィード錯化合物による1
1−ブロム−ウンデカンカルボン酸の11−ブロム−ウ
ンデカノールへの還元(ア〃ドリヒミカφアクタ8巻1
975年20頁参照)及びボフンーテトラヒドロフラン
錯化合物による純脂肪族力〜ボン酸又はα−ハロゲンカ
ルボン酸(クロμ酢酸)の還元(ジャーナμ・オブ・オ
ーガニック−ケミストリー58巻16号1975年27
86頁以下)が知られている。
光学活性の3−クロ/1/−2−メチルプロパツールは
、フランス特許7910589号明細書(公告番号24
550j7)及び同7910050号(同245446
5)に簡単に記載されておシ、それによると担体物買上
のすい臓リパーゼによりアルキルエステルを立体特異加
水分解して製造される。
アルコール■の新規(s)−(+) −1−ブロム−5
−クロ/L/−2−メチル−プロパン■への臭素化は、
三臭化燐、ジメチルホルムアミド中ノトリフェニルホス
フィンーA i U 合物又ハm 化メチレン中ノトリ
フェニルホスフインーテトップロムメタン混合物により
、有利に達成される。
HBrをガスとして又は濃厚水溶液として用いて処理し
てもよい。
臭素化剤は、一般に■の1モル当、りQ、!1〜2モル
好ましくはα5〜1.5モルの量で用いられる。反応温
度は約0〜100℃好ましくは25〜90℃であり、反
応時間は約1〜6時間である。
イソペンチルマグネシウムプロミドとのジハロゲニド■
の反応は、シアルカリ金属−テトヲハロゲン鋼酸塩の触
媒量の存在下に、不活性のエーテル性溶剤中で、意外に
も臭素の完全選択置換において塩化物■を生ずる。不活
性なエーテル性溶剤としては、この場合たとえばジオキ
サン、ジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチ
ルエーテル又はジメトキシエタン好ましくはテトラヒド
ロフランが用いられる。ジアルカリ金属−テトフハロゲ
ン鋼酸塩としては、ジリチウムテトラクロロ銅酸塩の使
用が好ましい。この反応で得られる1−クロ#−2,6
−ジメチルへブタンは、従来はラセミ体として記載され
ているだけである(バイオオーガニック・ケミストリー
7巻1978年235頁以下特に245頁参照)。
塩化物Vを、エーテル性溶剤好ましくはジエチルエーテ
ル又はテトラヒドロフランに溶解し、この溶液をエーテ
ル性溶液中の金属マグネシウムの約等七〃量により処理
する。得られた反応混合物に、1ないし数時間還流加熱
し、そして冷却したのち、たとえば乾燥バヲホμムアル
デヒドを180℃に加熱して得られたガス状ホ〜ムアル
デヒドを、ギルマン法(ジャーナル・オブーザーアメリ
カンーケミカル・ソサイエテイ47巻2002頁192
5年)により、反応混合物中にグリニヤール試薬が検出
できなくなるまで導入する。ホルムアルデヒド約1〜1
.5モ〜が吸収され、反応は約60〜60分で終了する
その際得られる(sR)−&7−シメチルーオクタンー
1−オー/I/Mは、常法により反応混合物から単離で
きる。たとえば反応混合物に氷及び希硫酸を添加し、次
いで水蒸気蒸留する。
留出物の水相をエーテルで抽出し、−緒にした有機相を
乾燥したのち蒸留する。
アルコ−μ■の(3R)−1−ブロムー工7−ジメチy
−オクタン■への臭素化は、前記臭素化法のいずれかに
より有利に行われる。
C5゜−プロミド■は、エーテル溶剤中の金属マグネシ
ウムを用いて処理することにより、対応するグリニヤー
ル化合物となし、次いでジアルカリ金属テトラハロゲン
銅酸塩好ましくはジリチウムテトフクロロ鋼酸塩の触媒
量の存在下に、(S)−(1)−1−ブロム−3−クロ
/I/−2−メチ〃−プロパン■とカップリングさせて
、(2R。
6R)−1−クロ/L’−2,6,10−1−リメチル
ーウンデカンとする。
本発明の方法によれば、新規で入手しやすい光学活性の
出発物質(2R) −B)−β−クロμmイソ酪酸から
出発し、新規な光学活性中間体を経由して、わずか6個
の簡単な反応段階で新規な(2R,6R) −1−クロ
ル−2,6,10−トリメチル−ウンデカンIを得るこ
とができる。化合物Iは、(R,R,R)−α−トコフ
ェロール合成のための重要な中間体である。
例1 缶)−(ト)−β−クロμmイソ酪酸の製造(a)ラセ
ミ体のβ−クロμmイソ酪酸の製造メタクリル酸1.3
ユをオートクレーブ中で濃塩酸10tと一緒に110℃
で1時間攪拌する。
次いで反応混合物を冷却し、塩化メチレンで抽出し、抽
出物を水洗し、硫酸マグネシウム上で乾燥し、蒸発濃縮
したのち10B℃/20ミリバールで蒸留する。ガスク
ロマトグラフ分析による純度98憾のβ−クロル−イソ
醋酸が1,69に9得られ、これは理論値の91%の収
率に相当する。
(b)ラセミ体のβ−クロル−イソ醋酸からの億)−(
−H−、β−クロμmイソ酪酸(rJ)ジイソプロピμ
エーテ、#400d中の←)−β−クロル−イソ醋酸5
00 f (4,08モfi/)に、室温でジイソプロ
ピ〜エーテ/L’1600−中のd−エフェドリン30
0 f (1,82モ/L/)を添加する。1時間還流
加熱したのち、室温で2時間攪拌し、15℃で吸引濾過
すると、d−エフェドリン塩478F(92%)が得ら
れる。旋光が一定直になるまでこの塩を酢酸エヌテμか
ら10回再結晶すると、融点124〜126cのd−エ
フェドリン塩35. Ofが得られる。
〔α) 2B = +3α47° (0= 5.106
 / CH30B)。
このエフェドリン塩を2N塩酸に溶解し、二一テμで抽
出し、2N塩酸で洗浄したのち硫酸ナトリウム上で乾燥
し、蒸発濃縮したのち蒸留すると、16ミリバールで1
07℃の沸点を有する■が151?得られる。〔a)甘
=12.73゜((:!=5.85410H30H)。
例2 億)−(−)−5−クロロ−2−メチル−プロパノ−1
vcm) テトラヒドロフラン100WIl中の水素化硼素ナトリ
ウム五82(α1モル)の懸濁液に、室温で1時間かけ
て處)−任)−β−クロル−イソ酪酸1z3r(α1モ
/L/)を滴加する。さらに30分間室温で撹拌したの
ち、テトラヒドロフラン2〇−中の三弗化硼素エーテル
化物179(a、t2モル)からの溶液を1時間かけて
滴加し、その間に反応混合物を室温に保持する。室温で
さらに2時間攪拌したのち、混合物を氷上に注加し、脱
エーテル化し、酸がなくなるまで重炭酸ナトリウムによ
り洗浄し、乾燥したのち蒸発濃縮する。残有を蒸冨によ
り精製すると、28ミリバー〜で沸点77℃の■が7.
8 ?得られ、これは理論値の724の収率に相当する
〔α)25 == −15−06(C!=4.82/a
H,oH)。
例3 (s)−(イ)−1−ブロム−5−クロA/−2−メチ
ループロパン拍 但)−(1)−3−クロIv−2−メチル−ゾロ/(ノ
ー/I/(ガスクロマトグラフィによる純度974)a
 b、 7 y (0,418モ/L/)に、王臭化燐
54.2?(0,2モ/L/)を0〜10℃で30分間
に混和する。反応混合物を90℃で5時間攪拌したのち
氷上に注加し、石油エーテルで抽出し、重炭酸塩溶液で
洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥したのち蒸発濃縮する
。残有を蒸留して精製すると、24ミリバールで55℃
の沸点を有する■が5五4t(理論値の74憾の収率)
得られる。
[α]25=Q、!56° (0= 5.043 / 
CH30H)。
例4 (2R)−(ト)−1−クロロ−λ6−ジメチμヘプタ
ン(7) テトラヒドロフラン10〇−中のマグネシウム22?(
α905モA/)に、テトラヒドロフラン30〇−中の
1−ブロム−3−メチルブタン135F(1189モル
)を滴加する。混合物を40℃で1.5時間攪拌し、こ
れに−15℃でテトラヒドロフラン5〇−中の(S)−
任)−1−ブロム−5−クロル−2−メチル−プロパン
6S、6?(α37モ/I/)を、次いでテトラヒドロ
フラン中のジリチウムテトラクロロ銅酸塩の0.5モル
溶液34,8−を滴加する。−15℃で3時間攪拌した
のち室温に一夜放置する。30’!硫酸約30艷により
酸性化し、混合物を水蒸気蒸留する。留出物の有機相を
分別し、水相をエーテルで抽出する。−緒にした有機相
を硫酸ナトリウム上で乾燥し、蒸発濃縮すると、ガスク
ロマトグラフィによる純度654の化合物■を含有する
残有が74. s t (理論値の8cL5%の収率)
得られる。この残有を蒸留精製すると、16ミリバール
で72℃の沸点を有する■が44.4 f(理論値の7
44の収率)得られる。〔α〕■=+2.1 5° (
C=2.9 2 5/CH,OR)。
例5 (3R)−3,7−シメチルオクタンー1−オールテト
ラヒドロフラン1〇−中のマグネシウム2?に、テトラ
ヒドロフラン35−中の(2R)−件)−1−クロロ−
2,6−ジメチμへブタン992?を添加する。混合物
を還流下に2.5時間沸騰加熱する。次いで室温で、乾
燥バラホルムアルデヒド五52を180℃に加熱するこ
とにより生成させたガス状ホルムアルデヒドを導入する
。反応混合物を氷10f及び304硫酸6献と混合し、
水蒸気蒸留する。留出物の水相をエーテルで2回抽出す
る。−緒にした有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥し、蒸
発濃縮すると、ガスクロマトグラフィによる純度91憾
の化合物■を含有する残有がIIL56t(理論値の8
1憾の収率)得られる。との残有を蒸留により精製する
と、6ミリバールで沸点80℃の■が6.7f(理論値
の70%)得られる。〔α〕甘せ4.9° (純粋)。
例6 (3R)−1−ブロム−47−シメチルオクタン■ (2)−5,7−シメチルオクタンー1−オール7.6
f([1048モlv)に王臭化燐5.77 F(α0
22モ/L/)を5〜10℃で滴加し、100℃で6時
間攪拌する。次いで冷却して氷上に注加し、石油エーテ
ルで抽出し、重炭酸塩溶液で洗浄し、硫酸ナトリウム上
で乾燥したのち蒸発濃縮すると、ガスクロマトグラフィ
による純度81、44の臭化物■を含有する残有が11
.3 F(理論値の87e6の収率)得られる。この残
有を蒸留により精製すると、8ミリバールで沸点84C
の■がz92(理論値の75惨)得られる。〔α)2’
 = −5,95° (純粋)。
例7 (2R,6R)−1−クロ/L’−2,6,10−)リ
メチy−ウンデカン([) テトラヒドロフラン50TIIt中のマグネシウム2、
Of ((1082モ/L/)に、(3R)−1−ブロ
ム−47−ジメ千μオクタン46.41F(αQ74モ
/L/)を滴加する。40℃で1.5時間攪拌し、次い
で一15℃に冷却する。この温度で(S)−(ト)−1
−ブロム−5−クロ1v−2−メチル−プロパン7、 
a 2 y (α043モ/L/)を、次いでテトラヒ
ドロフラン中のQ、5モルジリチウムテトラクロロ銅酸
塩溶液Z1dを加え、−15℃で2時間攪拌する。次い
で室温に冷却させた反応混合物を飽和塩化アンモニウム
溶液15−と混合し、エーテルで抽出する。これを硫酸
ナトリウム上で乾燥し、蒸発濃縮するとα1ミリパール
で72〜75℃の沸点を有する化合物lが142(理論
値の744)得られる。〔α)M=+2.2° (C=
 1.8 9 0 / 0HC43)。
出願人   バスフーアクチェンゲゼルシャフト代理人
  弁理士 高 橋 淳 −

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (S)−(+)−1−ブロム−3−クロル−2−メチル
    −プロパン。
JP1240888A 1981-10-02 1989-09-19 新規な光学活性プロパン誘導体 Pending JPH02218624A (ja)

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