JPH03151348A - 光学活性含弗素‐３‐ヒドロキシ酪酸エステル類およびその製造方法 - Google Patents

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】 【産業上の利用分野〕 本発明は光学活性（３Ｒ）または（３Ｓ）−含弗＠−３
−ヒドロキシ酪酸エステル類および該化合物を光学純度
良く製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

一般式（Ｉ） （式中、ＲはそれぞれＣ３〜Ｃ１，のアルキル基を、Ａ
はＣＦ３．ＣＨＦ、またはＣＨ，Ｆを表す）で示される
化合物の合成についてはそれぞれの前駆体を合成した後
（例えば、化合物（りのＲがＣ＝９のものであれば出発
原料もＣ＝９のものを合成した後）、不斉還元または不
斉加水分解等の操作を行っているが、それぞれの誘導体
毎に対応する原料をｒ１４Ｉ！シなければならないこと
に加えて、高光学純度の目的物が得られない、もし、一
つの原料から種々のエステルが得られれば非常に効率が
良いことである。そしてそのためには高光学純度の原料
を使用してエステル交換反応を行うことが最良の方法で
ある。

そこで、 一般式（Ｕｌ） で示される光学活性（３Ｒ）または（３Ｓ）−含弗素−
３−ヒドロキシ酪酸エチルのエステル交換反応を行った
。このエステル交換反応は公知のエステル交換反応に準
じたつぎの式のような反応プロセスである。

Ａ　　　　　　（［１） 屡ニラセミ体を示す ＤＨＰ　ニジヒドロピラン ＴＨＰ：テトラヒドロビラン ｐ−ＴｓＯＨ：バラトルエンスルホン酸反応式中の一０
ＴＨＰ：式（ＩＩＩ）のＯＨ基にテトラヒドロビラン（
ＴＨＰ）を反応させ、−０ＴＨＰ基としてＯＨ基を保護
していることを示す。

しかしながら、この方法を用いると目的とする光学活性
含弗素−３−ヒドロキシ酪酸エステル類は得られず、保
護基が外れたラセミ体が得られるのみであった。これは
トリフロロメチル基のような含弗素メチル基の強烈な電
子吸引効果によるものであると考えられ１式（Ｉ）で示
すような光学活性体は得られない。

〔目　　的〕

本発明の目的、は、−数式（Ｉ）で示される新規な光学
活性（３Ｒ）または（３Ｓ）−含弗素一３−ヒドロキシ
酪酸エステル類とそれを光学純度良く製造する新規な方
法を提供する点にある。

〔構　　成〕

本発明の１つは 一般式（り （式中、ＲはそれぞれＣ１〜Ｃ１６のアルキル基を、Ａ
はＣＦ３．ＣＨＦ、またはＣＨ，Ｆを表す）で示される
光学活性（３Ｒ）または（３Ｓ）−含弗素−３−ヒドロ
キシ酪酸エステル類に関する。

本発明の他の１つは、前記化合物（Ｉ）の製法であって
、 一般式（ＩＩ） ＲＯＭ　　　　　　　　　　　　　（ＩＩ）（式中、Ｒ
は前記と同一） で示されるアルコール類と、 一般式（Ｉ） （式中、Ｒは前記と同一） で示される光学活性（３Ｒ）または（３Ｓ）−含弗素−
３−ヒドロキシ酪酸エチルとを。

−数式（ｍＶ） （式中Ｒ１は、低級アルキル基および置換または未置換
のフェニル基よりなる群から選ばれた基を表し、Ｒ２，
Ｒ３，Ｒ４はそれぞれ同一または異ってもよい低級アル
キル基もしくはＮを含め一体となったピリジル基を表す
）で示されるスルホン酸誘導体のアンモニウム塩を触媒
としてエステル交換反応を行うことを特徴とするもので
ある。

原料である（　３　Ｒ）　−４，４，４−トリフロロ−
３−ヒドロキシ酪酸エチルについては公知の方法で。

例えば、Ｔａｔｒａｈｅｄｒｏｎ　３７巻、１８号、３
２２１頁（Ｉ９８１年）、Ｊ、Ｆｌｕｒｏ、Ｃｈｅ＋ｓ
、　２９巻、４３１頁（Ｉ９８４年）などに記載されて
いるアセト酢酸エステル類のパン酵母による不斉還元反
応や、　Ｊ、Ｏｒｇ、Ｃｈａ鵬、５２巻。

３２１１頁（Ｉ９８７年）に記載されているリパーゼに
よる不斉加水分解反応を用いることにより製造すること
ができる。ＣＦ、基が、ＣＨＦ、基やＣＨ，Ｆ基の場合
もこれに準じて製造することができる。

本発明において、前記反応は適当な溶媒中で行うのが好
ましく、溶媒としてはベンゼン、トルエン、キシレン等
のような芳香族炭化水素系溶媒、エーテル、テトラヒド
ロフラン等のようなエーテル系溶媒またはヘキサン、ヘ
プタン等のような炭化水素系溶媒があり、好ましくはベ
ンゼン、トルエン、キシレン等のような芳香族炭化水素
系溶媒を使用することができる。

アンモニウム塩（ＩＶ）としては、ピリジウムメタンス
ルホネート、ピリジウムベンゼンスルホネート、ピリジ
ウムトルエンスルホネート、トリメチルアンモニウムベ
ンゼンスルホネート、トリメチルトルエンスルホネート
、トリメチルメタンスルホネート等の３級アンモニウム
塩があり、好ましくはピリジウムトルエンスルホネート
があり、触媒は、エチルエステルに対し。

０．１〜１．０”量を使用する。また、好ましい反応温
度領域は８０〜１５０℃で、特に１１０〜１２５℃に保
てるようにトルエンの量を調節する０反応の進行状況は
ＧＣ分析（カラムＰＥ０２０Ｍ　２００℃）にてその都
度確認し、原料ピークが消失した時点で終点とする０反
応時間は８〜１５時間かかる０反応後の処理については
冷却後、水を加え、必要なら溶媒を追加して水溶性不要
物を除去したのち、溶媒を減圧にて留去し、残留物を真
空蒸留して目的のエステルを得ることができる。これら
エステルの光学純度については常法通り（Ｒ）−（リー
α−メトキシーα−トリフロロメチルフェニル酢酸エス
テルとしたのち、ＧＣ分析（分析カラムＮｅｔｈｙｌ−
５ｉ　Ｏ，２５φ會ｍＸ６０ｍ　５０℃↑２５０℃）に
てジアステレオマーの分離を行い決定した。これらの光
学純度は原料エチルエステルとほぼ同じであり、この反
応によってエピマーの生成はないものと判断できる。こ
のような高い光学純度により製造できることは全く驚く
べきことである。

〔参考例および実施例〕

次に具体的な参考例もしくは実施例を挙げて本発明の詳
細な説明する。

参考例 （３Ｒ）−（＋）−４，４，４−トリフロロ−３−ヒド
ロキシ酪酸エチルの製造方法 ２Ｑ四つロフラスコに砂糖３００ｇ、水１，０００ｇを
仕込み、砂糖が完全に溶解するまで撹拌した。

ドライイースト〔オリエンタル酵母ｆｔ、）　１００ｇ
を加え、内温３０〜３３℃に保って１５分間撹拌培養し
た。これに４．４．４−トリフロロアセト酢酸エチル２
０ｇを加え、同温度にて５時間撹拌し続けた。

反応終了後、トルエン５００ｍｆｆ１を加え、反応を停
止させた０反応混合物からセライト濾過にて不溶物を除
去した後、濾液を分液した。トルエン層を１０％食塩水
で洗浄後、減圧にてトルエンを留去し、油状残留物１９
ｇを得た。この残留物をウィドマー蒸留器にて精留し、
沸点５０〜５１℃ノ４　ｍｍＨｇの留分として１２ｇ（
収率６０％）の油状物を得た。

ＧＣ分析９９．４％（カラムＰＥ０２０Ｍ　１７０℃定
温）（ｃｘ３％’＝＋１２．５＠（ｃ　＝１．２５　Ｃ
ＨＣＱ、）ａ　　Ｐ＝＋１６．２’　　（ｎｅａｔ）こ
のものの光学純度は（Ｒ）−（＋）−ＭＴＰＡエステル
として、ＧＣ分析（カラムＮｅｔｈｙｌ−５ｉ　Ｏ，２
５φｇ＋＋５Ｘ６０＋＊５Ｑ℃↑２５０℃）を行い、９
３％ｅｅ、と決定した。

光学活性な両鏡像体（ｅｎａｎｔｉｏｉ＋ｅｒ）の（Ｒ
）と（Ｓ）のどちらが、どの位多く存在するかを％表示
した光学純度の表示法。

たゾし、〔Ｒ〕が多い場合の式 （３Ｒ）−（リー４．４，４−トリフロロー３−ヒドロ
キシ酪酸ブチルの製造 １００ｍ１１四つロフラスコに撹拌機、温度計、冷却器
を取り付け、（３Ｒ）−（＋）−４，４，４−トリフロ
ロ−３−ヒドロキシ酪酸エチル５．０ｇ、　ｎ−ブタノ
ール２５１、ピリジウムトルエンスルホネート５．０ｇ
、トルエン２５ｍｆ１をそれぞれ仕込んで撹拌した。１
００℃にて加熱還流を３時間行った後、内温１２０℃ま
で１時間かけて溶媒を追い出した。さらに、トルエン２
０■Ｑ、ｎ−ブタノール２０ｍＱを追加し、加熱還流を
３時間続けた。再び、内温１２０℃まで１時間かけて溶
媒を追い出した。ＧＣ分析にてエチルエステルの消失を
確認した後、トルエン５０１１１で薄め、水洗した。ト
ルエンを減圧にて留去して、粗油状物Ｌｏｇを得た。こ
の粗油状物をウィドマー蒸留器にて精留し沸点６８〜６
９℃７３ｍ−）１ｇの留分として４ｇ（収率７３％）の
油状物を得た。

ａＣ分析９９．０％（カラムＰＥＧ２０Ｍ　１７０℃定
温）ＩＲ（液膜）３４６０２９６０２９４０２８８０１
７３０１２８０１１７５１１３５　６６５ｃｍ−” Ｎ　Ｍ　ＲＣＣＤＣＤ、　　δ丁ＭＳ内部標準）０．９
０（３Ｈｔ　Ｊ＝６．０ｌｌｚ）　１．３０〜１．９０
（４Ｈｍ）２．８５（２Ｈｄ　Ｊ＝６．０Ｈｚ）　３．
８５（ＩＨ−０Ｒ）４．１５（２Ｈｔ　Ｊ＝６．０Ｈｚ
） ４．４０（ＩＨｑ　Ｊ＝６．０Ｈｚ）ｐｐｍ（（り％’
＝＋９．０２°　（ｃ　＝１．８４　ＣＨＣら）光学純
度は常法通り（Ｒ）−（リーＭＴＰＡエステル・とじて
、ＧＣ分析（カラムＮｅｔｈｙｌ−Ｓｉ　Ｏ，２５φｍ
ｍｍＸ６Ｇ＋５０℃↑２５０℃）を行い、９２％ｅｅ、
と決定した。

実施例−２ （３Ｒ）−（＋）−４，４，４−トリフロロ−３−ヒド
ロキシ酪酸オクチルの製造 １００ｍｍ四つロフラスコに撹拌機、温度計、冷却器を
取り付け、（３Ｒ）−（＋）−４，４，４−トリフロロ
−３−ヒドロキシ酪酸エチル５．０ｇ、　ｎ−オクタツ
ール２５ｉ＋４２．ピリジウムトルエンスルホネートｓ
、ｏｇ、トルエン５０ｍＱをそれぞれ仕込んで撹拌した
。

１２０℃で加熱還流を５時間行った後、内温１３０℃ま
で１時間かけて溶媒を追い出した。トルエン５０ｍＡを
追加し、再び１２０℃にて加熱還流を行った。ＧＣ分析
にて原料エチルエステルの消失を確認した後、冷却し、
水洗、トルエン層を分岐した。減圧にてトルエンを留去
し、ｌｌ油状物として４０ｇを得た。この油状物をウィ
ドマー蒸留器にて精留して過剰のｎ−オクタツールを除
いた。

ついで、再び精留して沸点１０１〜１０２℃／３ｍｍＨ
ｇの留分として６ｇ（収率８５％）の油状物を得た。

ａＣ分析９９．１％（カラムＰＥ０２０Ｍ　２００℃定
温）ＩＲ（液膜）　３４５０２９６０２９２５２８５０
１７２５１２８０１１７０１１３０　６６０ｃｍ−’ Ｎ　Ｍ　Ｒ（ＣＨＣＱ３　δＴＭＳ内部標準）０．９０
（３Ｈｔ）　１．１０〜１．８０（Ｉ２）１　ｍ）２．
３５（ＩＨ−０Ｈ）　２．７２（２１１ｄ　Ｊ＝６．０
Ｈｚ）４．２８（２８ｔ　Ｊ＝６．０Ｈｚ） ４．４５（ＩＨｑ　Ｊ＝６．０Ｈｚ）ｐｐｍ（ａ）Ｒ’
＝＋７．２６°　（ｃ　＝１．２０　ＣＨ（、Ｑ、）光
学純度は常法通り（Ｒ）−（リーＭＴＰＡエステルとし
て、　ＧＣ分析（カラムＭｅｔｈｙｌ−５ｉ　Ｏ，２５
φａｍ　Ｘ　６０ｍ５０℃↑２５０℃）を行い、９２．
５％ｅｅ、と決定した。

実施例−３ （３Ｒ）−（リ−４，４，４−トリフロロ−３−ヒドロ
キシ酪酸ヘキシルの製造 実施例−２と同様の反応操作を行い、収率７２％で（３
Ｒ）−（÷）−４，４，４−トリフロロ−３−ヒドロキ
シ酪酸ヘキシルを油状物として得た。沸点７８〜８０’
Ｃ／３ｍｍ）Ｉｇ。

ＩＲ（液膜）　３４６０２９７０２９４５２８６５１７
３０１２８５１１７５　１１３５　６６５ｃ＋＋＋−”
Ｎ　Ｍ　ＲＣＣＤＣＱ、　　δＴＭＳ内部＃Ａ′＄）０
．９０（３Ｈｔ）　　１．１０〜１．８０（８Ｈｍ）２
．６５（２Ｈｄ　Ｊ＝６．０＋ｌｚ）　４．０５（Ｉ）
１−０Ｈ）４．１２（２Ｈｔ　Ｊ＝６．０１（ｚ）４．
４５（ＩＨｑ　Ｊ＝６．０Ｈｚ）ｐｐｍ（（！　）Ｆ＋
’　＝　＋７．７９°（Ｃ＝１．２４　ＣＨＣら）光学
純度　９３．０％ｅ、ｅ。

実施例−４ （３Ｒ）−（＋）−４，４，４−トリフロロ−３−ヒド
ロキシ酪酸ヘプチルの製造 実施例−２と同様の反応操作を行い、収率７５％で（３
Ｒ）−（＋）−４，４，４−トリフロロ−３−ヒドロキ
シ酪酸ヘプチルを油状物として得た。沸点８９〜９０’
Ｃ／３ｍ−〇ｇ ＩＲ（液膜）　３４３０２９５５２９４５２８６０１７
３０１３１０１２８０１１７５１１４０　６６５ｃ＋ｓ
−’Ｎ　Ｍ　ＲＣＣＤＣＱ３　δ丁ＭＳ内部標準）０．
９０（３１１ｔ）　　１．１０〜１．８０（Ｉ０１（ｍ
）２．７５（２Ｈｄ　Ｊ：６．０Ｈｚ）　４．００（Ｉ
Ｈ−０Ｈ）４．１５（２Ｈｔ　Ｊ＝６．０Ｈｚ） ４．４５（ＩＨｑ　Ｊ＝６．０Ｈｚ）ｐｐｍ（ａ　）Ｐ
　＝　＋　７．３８°　（ｃ　＝　１．６６　Ｃｌ１Ｃ
ｎ、）光学純度９２．Ｏ％ｅｅ。

（発明の効果〕 本発明の化合物は、有機機能性材料、液晶化合物および
光学素子、医農薬等の中間体として有用である。

本発明の方法により、安価で入手しやすいエチルエステ
ルだゾ１種を原料として種々の光学活性含弗素−３−ヒ
ドロキシ酪酸エステル類を容易に、かつ光学純度良く製
造することができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、ＲはそれぞれＣ＿３〜Ｃ＿１＿■のアルキル基
   を、ＡはＣＦ＿３、ＣＨＦ＿２またはＣＨ＿２Ｆを表す
   ）で示される光学活性（３Ｒ）または（３Ｓ）−含弗素
   −３−ヒドロキシ酪酸エステル類。 ２、一般式（II） ＲＯＨ（II） （式中、Ｒは前記と同一） で示されるアルコール類と、 一般式（III） ▲数式、化学式、表等があります▼（III） （式中、Ａは前記と同一） で示される光学活性（３Ｒ）または（３Ｓ）−含弗素−
   ３−ヒドロキシ酪酸エチルとを、一般式（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） （式中Ｒ＾１は、低級アルキル基および置換または未置
   換のフェニル基よりなる群から選ばれた基を表し、Ｒ＾
   ２、Ｒ＾３、Ｒ＾４はそれぞれ同一または異ってもよい
   低級アルキル基もしくはＮを含め一体となったピリジル
   基を表す。）で示されるスルホン酸誘導体のアンモニウ
   ム塩を触媒としてエステル交換反応を行うことにより、 一般式（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中、ＲおよびＡは前記と同一）で示される光学活性
   （３Ｒ）または（３Ｓ）−含弗素−３−ヒドロキシ酪酸
   エステル類を製造する方法。