JPH04234871A - 2r−ベンジルクロマン−6−カルバルデヒド製造用中間体 - Google Patents

2r−ベンジルクロマン−6−カルバルデヒド製造用中間体

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JPH04234871A
JPH04234871A JP3130827A JP13082791A JPH04234871A JP H04234871 A JPH04234871 A JP H04234871A JP 3130827 A JP3130827 A JP 3130827A JP 13082791 A JP13082791 A JP 13082791A JP H04234871 A JPH04234871 A JP H04234871A
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学的に活性な(C1
−C3)アルキル  2R−クロマン−2−カルボキシ
レートの製法において、シュードモナス  フルオレセ
ンス(Pseudomonas  fluoresce
ns)から誘導した微生物由来のリパーゼを用いて、相
当するラセミエステルを部分的に酵素加水分解すること
による上記の方法に関するものである。本発明はさらに
、上記2R−クロマン−2−カルボキシレートを、式:
【化2】 の公知の血糖低下薬製造の際の中間体として知られてい
る公知化合物の2R−ベンジルクロマン−6−カルバル
デヒド(詳しくは、エグラー等の米国特許第4、703
、052号を参照)に変換するための中間体および多段
階法に関する。
【0002】
【従来の技術】光学的に活性なクロマン−2−カルボン
酸および相当するアルキルエステルは、一般に公知の化
合物である[たとえば、シャフ(Schaaf)等のJ
.Med.Chem.  第26巻、第328−334
頁(1983)]。いくつかの構造的に関連する水酸化
クロマン−2−カルボキシレートの、リパーゼを仲介と
する分割については、最近、ヨーロッパ特許出願第32
5、954号で報告された。
【0003】ここで用いる化学的命名法は一般に、リガ
ウディー(Rigaudy)等のIUPAC有機化学命
名法、1979年版、ペルガモン・プレス、ニューヨー
クによるものである。クロマン:
【化3】 の別名は、(2H)−3、4−ジヒドロ−1−ベンゾピ
ランである。クロメン:
【化4】 の別名は、(4H)−1−ベンゾピランである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、光学的に活性
な(C1−C3)アルキル  2R−クロマン−2−カ
ルボキシレートの簡単で収率の高い製法に関するもので
あり、これは以下の工程 (a)  触媒量の微生物リパーゼ[シュードモナス 
 フルオレセンス(Pseudomonas  flu
orescens)から誘導した]の存在下、水を含む
反応に不活性な溶剤中で、相当するラセミ(C1−C3
)アルキル  クロマン−2−カルボキシレート(I)
を部分的に加水分解して、上記の(C1−C3)アルキ
ル  2R−クロマン−2−カルボキシレート(II)
と2S−クロマン−2−カルボン酸(III)とからな
る混合物を形成する工程、および (b)  上記混合物から、上記の(C1−C3)アル
キル  2R−クロマン−2−カルボキシレートを回収
する工程、よりなる。
【0005】工程(a)は以下の通りである:
【化5】 [式中、R′は(C1−C3)アルキル、好ましくはエ
チルである]。
【0006】本発明は、工程(a)および(b)にさら
に以下の工程: (c)  上記(C1−C3)アルキル  2R−クロ
マン−2−カルボキシレート(III)の水素化物還元
を行なって、2R−(ヒドロキシメチル)−クロマン(
IV、R=CH2OH)を形成する工程、(d)  上
記2R−(ヒドロキシメチル)−クロマンをトリフリッ
クアンヒドリド(triflic  anhydrid
e)と反応させて、2R−(トリフルオロメチルスルホ
ニルオキシメチル)クロマン(IV、R=CH2OSO
2CF3)を形成する工程、および(e)  触媒量の
臭化第1銅の存在下で、上記2R−(トリフルオロメチ
ルスルホニルオキシメチル)クロマンを臭化フェニルマ
グネシウムと反応させて、2R−ベンジルクロマン(I
V、R=ベンジル)を形成する工程、および (f)  オキシ塩化燐の存在下で、上記2R−ベンジ
ルクロマンをN−メチルホルムアニリドでホルミル化し
て、2R−ベンジルクロマン−2−カルバルデヒド(V
)を形成する工程を加えた、工程(a)−(f)よりな
る方法に関する。
【0007】化合物(IV)および(V)は以下の通り
である:
【化6】 (式中、RはCH2OH、CH2OSO2CF3または
ベンジルである)および
【化7】、
【0008】本発明はまた、上記式(IV)の光学活性
化合物に関する。
【0009】「水を含む反応に不活性な溶剤」という表
現は、出発物質、試薬、中間体または生成物と互いに作
用して目的生成物の収率に悪影響を及ぼさない溶剤系を
指し、これには水のみの場合も含まれるが、これに限定
されない。
【0010】任意に加える溶剤には、R′OHまたはア
セトンのような水に混和性の溶剤、あるいはトルエンの
ような水に不混和性の溶剤がある。一般に、R′OH(
式中、R′は(I)および(II)のアルキル基に相当
する)以外のアルコール溶剤および酢酸エチルのような
エステル溶剤は通常、クロマンエステル(I)の希望の
部分加水分解を複雑にするので避ける。好ましい方法で
は、溶剤として水のみを用いる。
【0011】本発明は、上記式(II)の光学的に活性
な(C1−C3)アルキル  2R−クロマン−2−カ
ルボキシレートの有利な製法を提供するものである。こ
の方法では、ラセミ(C1−C3)アルキル  クロマ
ン−2−カルボキシレートを、水を含めた反応に不活性
な溶剤(上記のような)中で、触媒量の微生物リパーゼ
[例えば、シュードモナス  フルオレセンス(Pse
udomonas  fluorescens)から誘
導した微生物由来のリパーゼ;市販されている]と接触
させる。 約25−40℃の反応温度が一般に満足な温度であり、
約34−37℃が好ましい温度である。この温度が低す
ぎると、反応は妥当な速度で進行しない。この温度が高
すぎると、タンパク質である酵素は変性してしまい、そ
のため不活性化する。反応に対する好ましいpH範囲は
約5.5−7.3であり、初期の酵素のpHは7に近い
【0012】エステル(これは中性である)の加水分解
では酸を形成することになるので、加水分解の間、塩基
を加えて好ましいpHを維持しなければならない。希N
aOH(例えば、1Nの)はこの目的に特に適している
。しかしながら、これを他の塩基に代えることができる
ことは、この技術分野に詳しい人にとつて明らかなこと
である。pHを中性付近に維持するのに必要な塩基の量
を測定することは、加水分解をモニターするための非常
に簡単な方法となる。分割を行なうためには、エステル
の加水分解を完了するのに要する塩基の理論量の約50
%が消費されたとき、加水分解を停止させる。ここで、
不必要なS一光学的対掌体のほぼ全部が酸に加水分解さ
れ、一方、目的のR−光学的対掌体は加水分解されずに
残る。もちろん、従来技術を用いて、例えば、酸を中和
する(例えば、水溶性ナトリウム塩として)pHの有機
溶剤にエステルを抽出することによって、好ましい中性
エステルを酸から分離することは容易である。
【0013】本発明ではさらに、光学活性エステル(I
)を、全体が新規な一連の工程によって、式(V)のア
ルデヒドに変える。この全体工程は新しいものであるが
、個々の工程、すなわち、カルボキシレートエステルの
アルコールへの水素化物還元(COOR′−−−CH2
OH)、トリフルオロメチルスルホン化(CH2OH−
−−CH′2OSO2CF3)およびトリフレート(f
riflate)の臭化フェニルマグネシウムでのカッ
プリング(CH2OSO2CF3−−−CH2C6H5
)はこの技術分野で公知の反応に類似したものである。 エステルの水素化物還元については、ハウスの「最新の
合成反応(Modern  Synthetic  R
eactions)」、第2版、E.A.ベンジャミン
社、カルフォルニア州、1972、メンロパーク、第7
1−105頁に記載がある。トリフレートエステルのグ
リニヤール試薬でのCuBr触媒を用いたカップリング
については、コツキ等の  Tetrahedron 
 Letters、第30巻、第1281−1284頁
(1989)に記載がある。
【0014】出発物質として使用した式(I)のラセミ
エステルは、従来のエステル化法によって、相当するラ
セミクロマン−2−カルボン酸から得られる。エチルエ
ステルの具体的な製法を以下に例示する。文献には別の
方法も記載されているが、クロマン−2−カルボン酸は
、J.Med.Chem.、第11巻、第844−84
8頁(1968)に記載のオーグステイン(Augst
ein)等の方法で製造するのが好ましい。
【0015】最終生成物である上記式(V)の2R−ベ
ンジルクロマン−6−カルバルデヒドは、前記のエグラ
ー等の方法によって、上記式(A)の血糖低下薬の合成
に用いられる。
【0016】本発明を以下の実施例でさらに詳しく説明
するが、本発明はこれらに記載の細部に限定されるもの
ではない。
【0017】
【実施例】実施例1 エチル  クロマン−2−カルボキシレート  J.M
ed.Chem.、第11巻、第844−848頁(1
968)に記載のオーグステイン(Augstein)
等の方法で製造したクロマン−2−カルボン酸(35.
6g、0.2モル)および無水エタノール(24.3g
、0.6モル)を、300mlのCH2Cl2に混合し
た。H2SO4(0.6ml、96%)を加え、混合物
を穏やかに21時間還流し、冷却し、500mlのH2
Oで希釈した。有機層を分離し、飽和NaHCO3で、
次いでH2Oで洗浄し、乾燥し(MgSO4)、ストリ
ップしたところ、表題生成物が油として得られた;38
.6g(93%);1H−NMR(CDCl3、300
MHz)デルタ7.12(t、1H)、7.02(d、
1H)、6.92(d、1H)、6.85(t、1H)
、4.71(q、1H)、4.25(q、2H)、2.
80(m、2H)、2.22(m、2H)、1.29(
t、3H)。
【0018】実施例2 エチル  2R−クロマン−2−カルボキシレート  
シュードモナス  フルオレセンス(Pseudomo
nas  fluorescens)(1.25g)か
ら誘導した市販のリパーゼを、125mlの蒸留水と混
合し、得られた曇った溶液を35℃に温めた。先の実施
例の表題生成物(25.8g、0.125モル)を一様
な流れで加えたとき、pHは7.02であった。1.0
N−NaOH(68.7ml、ラセミエステルを50%
加水分解する場合の理論量の110%)を用いて、7時
間にわたってpHを5.5−7.3に維持しながら、こ
の混合物を35±2℃にて攪拌した。冷却した反応混合
物を2×125mlおよび1×50mlのヘキサンで抽
出し(エマルジョンは珪藻土で濾過することによって分
離させた)、有機層を合わせ、2×100mlの水で逆
洗し、乾燥し(MgSO4)、ストリップしたところ、
表題生成物が油として得られた;11.4g(94%)
;[アルファ]25=−9.3°(c=1.24、CH
3OH)。初めの水性層を125mlの酢酸エチルと合
わせ、12N−HClでpHを7−1.5に調整した。 この層を分離し、水性層を2×60mlの新しい酢酸エ
チルで抽出した。有機層は合わせ、2×400mlの水
で逆洗し、乾燥し(MgSO4)、ストリップして固体
残留物を得、75mlの熱ヘキサンから結晶化させたと
ころ、従来のラセミ化および実施例2によるラセミエチ
ルエステルへの再循環に適した、副生成物である2S−
クロマン−カルボン酸11.0g(91%)が得られた
【0019】実施例3 2R−(ヒドロキシメチル)クロマン   N2の下で、先の実施例の表題生成物を、テトラヒ
ドロフラン(43.3g、0.21モル)およびH2O
(44ml)と混ぜた。NaBH4(18.91g、0
.5モル)を少量部に分けて1時間かけて加えながら、
得られた溶液を10−20℃にて攪拌した。この混合物
を一晩25℃で攪拌し、次に5℃に冷却し、40mlの
アセトンを30分かけて徐々に加えた。10℃で1時間
攪拌して過剰の水素化物をなくした後、混合物を750
mlのH2Oで、次に30mlのCH2Cl2で希釈し
た。分離した水性層を2×200mlの新しいCH2C
l2で抽出した。有機層は合わせて、3×500mlの
H2Oで逆洗し、乾燥し(MgSO4)、ストリップし
て、32.3g(94%)の表題生成物を得た;[アル
ファ]23=−133.4°(c=1.12、CH3O
H);1H−NMR(CDCl3、300MHz)デル
タ7.05(m、2H)、6.83(m、2H)、4.
15(m、1H)、3.8(m、2H)、2.85(m
、2H)、2.24(t、1H)、1.79(m、2H
)。
【0020】実施例4 (2R−クロマニル)メチルトリフレートN2の下で、
先の実施例の表題生成物(14.0g、0.085モル
)およびピリジン(15.8g、0.200モル)の4
00mlのCH2Cl2溶液を−5℃に冷却した。内部
温度を0±5℃に保ちながら、50mlのCH2Cl2
中のトリフリックアンヒドリド(28.8g、0.10
2モル)を30分かけて滴加した。さらに1時間、0℃
で攪拌した後、反応混合物を200mlのH2Oで希釈
し、15分攪拌し、そして層の分離を行なった。有機層
を1×100mlのCH2Cl2で抽出した。有機層を
合わせ、2×100mlの1N−HCl、1×200m
lH2O、2×200mlの飽和NaHCO3および2
×200mlH2Oで順番に洗浄し、乾燥し(MgSO
4)、そしてストリップして、23.7g(94%)の
表題生成物を油として得た;[アルファ]D=−65.
1°(c=1、メタノール);1H−NMR(CDCl
3、300MHz)デルタ7.10(m、2H)、6.
85(m、2H)、4.63(m、2H)、4.30(
m、1H)、2.87(m、2H)、2.05(m、1
H)、1.87(m、1H)。
【0021】実施例5 2R−ベンジルクロマン   N2の下で、先の実施例の表題生成物(23.2g
、0.0783モル)および臭化第1銅ジメチルスルフ
ィド複合体(2.8g、0.0136モル)を、326
mlの乾燥テトラヒドロフランと混合し、この混合物を
−5℃に冷却した。エーテル中の3M臭化フェニルマグ
ネシウム(71.5ml、0.215モル)を、0±5
℃の温度に維持しながら、注射器で20分間かけて加え
た。0℃で2.5時間攪拌した後、反応混合物を、H2
0(800ml)、NH4Cl(96g、1.8モル)
およびCH2Cl2(400ml)の攪拌混合物に徐々
に注いだ。層を分離し、水性層を2×200mlのCH
2Cl2で洗浄した。合わせた有機層は2×400ml
の10%NH4Clで、次いで2×200mlのH2O
で逆洗し、乾燥し(MgSO4)、ストリップして、1
0%ビフェニルを含有する油として表題生成物を得た;
19.3g(ビフェニル含有量に対して100%補正を
行なった);[アルファ]25=−96.9°(c=1
、メタノール)(ビフェニルに対する補正は行なってい
ない)。この物質は次の工程に用いるのに適しているが
、シリカゲル上でのクロマトグラフィーによって任意に
精製を行ない、ビフェニルはヘキサンで溶離し(収量2
.21g)、表題生成物は1:9のCH2Cl2:ヘキ
サンで溶離して14.87g(85%)の精製された表
題生成物を得た;[アルファ]D)=−100°(c=
1、メタノール);1H−NMR(CDCl3、300
MHz)デルタ7.29(m、5H)、7.08(m、
2H)、6.85(m、2H)、4.24(m、1H)
、3.08(q、1H)、2.89(q、1H)、2.
77(m、2H)、2.00(m、1H)、1.73(
m、1H).
【0022】実施例6 2R−ベンジルクロマン−6−カルバルデヒド  攪拌
しながら、N2の下で、POCl3(31.74g、0
.207モル)をN−メチルホルムアニリド(27.9
8g、0.207モル)に徐々に加えた。15分間攪拌
した後、先の実施例の表題生成物(28.61g、0.
138モル;ビフェニル含有量に対して補正した)を加
え、次いで30mlのCH2Cl2を加えた。 15分間攪拌した後、CH2Cl2を混合物から留去し
ながら、得られた溶液を65℃の油浴中で1時間温めた
。混合物を室温に冷却し、150mlのCH2Cl2で
希釈し、CH2Cl2(250ml)および15%(W
/V)水性酢酸ナトリウムの混合物へ徐々に注いだ。1
時間攪拌した後、層を分離し、水性層を1×100ml
のCH2Cl2で抽出した。合わせた有機層は1×40
0mlの15%酢酸ナトリウム、1×250mlの1N
−HClおよび1×250mlのH2Oで順番に洗浄し
、乾燥し(MgSO4)、ストリップして、油(47.
1g)を得た。この油を40℃の144mlの無水エタ
ノールに溶解した。この温かい溶液に、144mlのH
2Oおよび106mlのエタノール中のNaHSO3(
57.5g、0.552モル)を40−42℃で5分か
けて加え、この混合物を、室温に冷却させながら、1時
間攪拌したところ、39.8gの表題生成物の重硫酸塩
付加物が濾過によって回収された。これを、トルエン(
250ml)、H2O(400ml)およびNa2CO
3(42.3g、0.4モル)の攪拌した40℃の混合
物へ分けて加えた。15分間攪拌しそして室温に冷却し
た後、混合物を250mlのヘキサンで希釈し、1時間
攪拌しそして層の分離を行なった。水性層は200ml
の1:1のトルエン:ヘキサンで洗浄した。 有機層は合わせて、1×300mlのH2Oで抽出し、
2gの活性炭で処理し、乾燥し(MgSO4)、そして
ストリップしたところ、放置すると結晶化する表題生成
物が27.2g(76%)の油として得られた。熱イソ
プロパノールおよびヘキサンから再結晶化させたところ
2回の回収物として21.0gの純粋な表題生成物が得
られた;融点70−71.5℃;[アルファ]D25=
−166°(c=1、メタノール);1H−NMR(C
DCl3、300MHz)デルタ9.80(s、1H、
CHO)、7.60(m、2H)、7.25(m、5H
)、6.90(d、1H)、4.30(m、1H)、3
.16(q、1H)、2.90(q、1H)、2.79
(m、2H)、2.04(m、1H)、1.72(m、
1H)。
【0023】この生成物は、エグラー等の米国特許第4
、703、052号で前に報告された、2R−ベンジル
−6−(ヒドロキシメチル)クロマンの酸化によって製
造されたものである。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  絶対立体化学式: 【化1】 (式中、RはCH2OH、CH2OSO2CF3または
    ベンジルである)の光学活性化合物。
  2. 【請求項2】  RがCH2OHである、請求項1の化
    合物。
  3. 【請求項3】  RがCH2OSO2CF3である、請
    求項1の化合物。
  4. 【請求項4】  Rがベンジルである、請求項1の化合
    物。
  5. 【請求項5】  光学的に活性な(C1−C3)アルキ
    ル  2R−クロマン−2−カルボキシレートの製法で
    あって、以下の工程: (a)  触媒量の微生物由来のリパーゼ[シュードモ
    ナス  フルオレセンス(Pseudomonas  
    fluorescens)から誘導した]の存在下で、
    水を含む反応に不活性な溶剤中で、相当するラセミ(C
    1−C3)アルキルクロマン−2−カルボキシレートを
    部分的に加水分解して、上記の(C1−C3)アルキル
      2R−クロマン−2−カルボキシレートと2S−ク
    ロマン−2−カルボン酸との混合物を形成する工程、お
    よび(b)  上記混合物から、上記の(C1−C3)
    アルキル  2R−クロマン−2−カルボキシレートを
    回収する工程、よりなる上記の方法。
  6. 【請求項6】    (C1−C3)アルキル基がエチ
    ルである、請求項5の方法。
  7. 【請求項7】  さらに、以下の工程:(c)  上記
    (C1−C3)アルキル  2R−クロマン−2−カル
    ボキシレートの水素化物還元を行なって、2R−(ヒド
    ロキシメチル)−クロマンを形成する工程、(d)  
    上記2R−(ヒドロキシメチル)−クロマンをトリフリ
    ックアンヒドリドと反応させて、2R−(トリフルオロ
    メチルスルホニルオキシメチル)クロマンを形成する工
    程、および (e)  触媒量の臭化第1銅の存在下で、上記2R−
    (トリフルオロメチルスルホニルオキシメチル)クロマ
    ンを臭化フェニルマグネシウムと反応させて、2R−ベ
    ンジルクロマンを形成する工程、を含む請求項5の方法
  8. 【請求項8】  (C1−C3)アルキル基がエチルで
    ある、請求項6の方法。
  9. 【請求項9】  さらに、オキシ塩化燐の存在下で、上
    記2R−ベンジルクロマンをN−メチルホルムアニリド
    でホルミル化して、2R−ベンジルクロマン−6−カル
    バルデヒドを形成することを含む、請求項7の方法。
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