JPH0586002A - Optically active cyclopentene-alcohols, their production and utilization - Google Patents

Optically active cyclopentene-alcohols, their production and utilization

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JPH0586002A
JPH0586002A JP23465391A JP23465391A JPH0586002A JP H0586002 A JPH0586002 A JP H0586002A JP 23465391 A JP23465391 A JP 23465391A JP 23465391 A JP23465391 A JP 23465391A JP H0586002 A JPH0586002 A JP H0586002A
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貴志 酒井
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茂樹 菊山
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貞夫 坪井
Masanori Uko
正徳 宇高
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Abstract

PURPOSE:To obtain new optically active cyclopentene-alcohols useful as a medicine and an agricultural chemical, especially an intermediate for prostaglanding and readily obtain an optically active lactone by carrying out cyclizing reaction using the new compounds. CONSTITUTION:Optically active cyclopentene-alcohols expressed by formula I (R1 is amino which may be substituted with alkyl; the mark * indicates asymmetric carbon atom), e.g. (+)-2-(N,N-dimethylcarbamoylmethyl)-3- cyclopenten-1-ol. The compound expressed by formula I is obtained by reacting cyclopentene esters expressed by formula II (R is alkyl) with an esterase having the ability to selectively hydrolyze only one of optical isomers of the compounds. The compounds expressed by formula II are obtained by reacting cyclopentene- alcohols expressed by formula III with a carboxylic acid expressed by the formula R2COOH or its derivative in the presence of a catalyst. The compounds expressed by formula I are subjected to cyclizing reaction in the presence of a catalyst to afford an optically active lactone expressed by formula IV.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は医薬、農薬、特にプロス
タグランディン中間体として有用な光学活性なシクロペ
ンテンアルコール類、その製造法及びその利用に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optically active cyclopentene alcohol useful as a medicine, a pesticide, especially a prostaglandin intermediate, a method for producing the same, and use thereof.

【0002】[0002]

【従来技術】式〔8〕 (式中、*印は不斉炭素を表す。)で示される光学活性
なラクトンはプロスタグランディン類の重要中間体であ
る。この光学活性なラクトン類の微生物または酵素によ
る製造法については、J. Chem. Soc., Chem. Commun.,
1976, 189 、J. Am. Chem. Soc., 99, 1625(1977)、J.
Chem. Soc., Chem. Commun., 1979, 908 等が知られて
いるが、いずれもその原料の合成が困難であったり、製
造における操作が煩雑である等、満足できるものではな
かった。
PRIOR ART [8] The optically active lactone represented by (in the formula, * represents an asymmetric carbon) is an important intermediate of prostaglandins. For the production method of this optically active lactone by a microorganism or enzyme, see J. Chem. Soc., Chem. Commun.,
1976, 189, J. Am. Chem. Soc., 99, 1625 (1977), J. Am.
Chem. Soc., Chem. Commun., 1979, 908 and the like are known, but none of them are satisfactory because the raw materials are difficult to synthesize and the manufacturing operation is complicated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、光学活
性なラクトン類の製造法について種々検討を重ねた結
果、該化合物のキー中間体として重要な光学活性なシク
ロペンテンアルコール類を見出し、さらに光学活性なシ
クロペンテンアルコール類を用いて閉環反応を行うこと
により、光学活性なラクトンが容易に得られること、さ
らにまた、光学活性なシクロペンテンアルコール類を工
業的にも有利に製造する方法をも見出して本発明に至っ
た。
DISCLOSURE OF THE INVENTION As a result of various studies on the production method of optically active lactones, the present inventors have found an optically active cyclopentene alcohol which is important as a key intermediate of the compound, and further By carrying out a ring closure reaction using an optically active cyclopentene alcohol, an optically active lactone can be easily obtained, and further, a method for industrially producing an optically active cyclopentene alcohol was found. The present invention has been reached.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、一般式
〔1〕 (式中、R1 はアルキル基で置換されていてもよいアミ
ノ基を表し、*印は不斉炭素原子を表す。)で示される
光学活性なシクロペンテンアルコール類、該化合物の製
造法及び該化合物を触媒存在下反応させることを特徴と
する式〔8〕で示される光学活性なラクトンの製造法に
関するものである。以下、本発明を詳細に説明する。
That is, the present invention is based on the general formula [1] (In the formula, R 1 represents an amino group which may be substituted with an alkyl group, and * represents an asymmetric carbon atom.), An optically active cyclopentene alcohol, a method for producing the compound, and the compound. The present invention relates to a method for producing an optically active lactone represented by the formula [8], which is characterized by reacting the compound in the presence of a catalyst. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0005】本発明化合物である光学活性なシクロペン
テンアルコール類〔1〕の置換基R 1 としては、例えば
アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピル
アミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプ
ロピルアミノ基、メチルエチルアミノ基、メチルプロピ
ルアミノ基、エチルプロピルアミノ基等を挙げることが
できる。
Optically active cyclopen which is the compound of the present invention
Substituent R of ten alcohols [1] 1For example,
Amino group, methylamino group, ethylamino group, propyl
Amino group, dimethylamino group, diethylamino group, dip
Ropylamino group, methylethylamino group, methylpropy
Lumino group, ethylpropylamino group, etc.
it can.

【0006】光学活性なシクロペンテンアルコール類
〔1〕は、一般式〔2〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表し、R2 はアルキル
基を表す。)で示されるシクロペンテンエステル類を、
該化合物の光学異性体のどちらか一方のみを選択的に加
水分解する能力を有するエステラーゼを作用させること
により製造することができる。
The optically active cyclopentene alcohols [1] are represented by the general formula [2] (In the formula, R 1 represents the same meaning as described above, and R 2 represents an alkyl group.)
It can be produced by acting an esterase having the ability to selectively hydrolyze only one of the optical isomers of the compound.

【0007】本反応におけるシクロペンテンエステル類
の光学異性体の一方のみを選択的に加水分解する能力を
有するエステラーゼとはリパーゼを含む広義のエステラ
ーゼを意味する。中でもリパーゼが好ましい。本反応に
おいて、エステラーゼとしては動物、植物、微生物から
得られた酵素が用いられ、その使用形態としては、精製
酵素、粗酵素、酵素含有物、微生物培養液、培養物、菌
体、培養ロ液、またはそれらを処理したものなど種々の
形態で必要に応じて用いることができ、酵素と微生物を
組み合わせて用いることもできる。あるいはまた、樹脂
等に固定化した固定化酵素、固定化菌体としても用いる
ことができる。
The esterase having the ability to selectively hydrolyze only one of the optical isomers of cyclopentene esters in this reaction means a broadly defined esterase including lipase. Of these, lipase is preferred. In this reaction, as the esterase, an enzyme obtained from animals, plants, or microorganisms is used, and the usage forms thereof include purified enzyme, crude enzyme, enzyme-containing material, microorganism culture solution, culture, fungus body, and culture filtrate. , Or those obtained by treating them, if necessary, in various forms, and the enzyme and the microorganism can be used in combination. Alternatively, it can also be used as an immobilized enzyme or immobilized bacterium immobilized on a resin or the like.

【0008】エステラーゼを生産する微生物としては、
シクロンテンエステル類の光学異性体の一方のみを選択
的に加水分解する能力を有するエステラーゼを生産する
微生物であればよく特に限定されるものではない。この
ような微生物の具体例としては、例えばエンテロバクタ
ー属、アルスロバクター属、ブレビバクテリウム属、シ
ュードモナス属、アルカリゲネス属、ミクロコッカス
属、クロモバクテリウム属、ミクロバクテリウム属、コ
リネバクテリウム属、バシルス属、ラクトバシルス属、
トリコデルマ属、キャンディダ属、サッカロミセス属、
ロドトルラ属、クリプトコッカス属、トルロプシス属、
ピヒア属、ペニシリウム属、アスペルギルス属、リゾプ
ス属、ムコール属、オーレオパシディウム属、アクチノ
ムコール属、ノカルディア属、ストレプトミセス属、ハ
ンゼヌラ属、アクロモバクター属に属する微生物が例示
される。
The microorganisms that produce esterase include
There is no particular limitation as long as it is a microorganism that produces an esterase having the ability to selectively hydrolyze only one of the optical isomers of cyclontene esters. Specific examples of such microorganisms include, for example, Enterobacter, Arthrobacter, Brevibacterium, Pseudomonas, Alcaligenes, Micrococcus, Chromobacterium, Microbacterium, Corynebacterium, Bacillus, Lactobacillus,
Trichoderma, Candida, Saccharomyces,
Rhodotorula, Cryptococcus, Torulopsis,
Examples are microorganisms belonging to the genus Pichia, the genus Penicillium, the genus Aspergillus, the genus Rhizopus, the genus Mucor, the genus Aureopasidium, the genus Actinomucor, the genus Nocardia, the genus Streptomyces, the genus Hansenula, and the genus Achromobacter.

【0009】上記微生物の培養は、通常、常法に従って
行われ、例えば液体培養を行なうことにより培養液を得
ることができる。たとえば、滅菌した液体培地〔かび
類、酵母類用には麦芽エキス・酵母エキス培地(水1l
にペプトン5g、グルコース10g、麦芽エキス3g、
酵母エキス3gを溶解し、pH6.5とする)、細菌用
には加糖ブイヨン培地(水1lにグルコース10g、ペ
プトン5g、肉エキス5g、NaCl3gを溶解し、p
H7.2とする)〕に微生物を接種し、通常20〜40
℃で1〜3日間往復振盪培養をすることにより行なわ
れ、また必要に応じて固体培養を行なってもよい。
Cultivation of the above-mentioned microorganisms is usually carried out according to a conventional method, and for example, liquid culture can be carried out to obtain a culture solution. For example, a sterilized liquid medium (malt extract / yeast extract medium for molds and yeasts (water 1 liter)
5 g of peptone, 10 g of glucose, 3 g of malt extract,
3 g of yeast extract is dissolved to adjust the pH to 6.5, and for bacteria, a sweetened broth medium (glucose 10 g, peptone 5 g, meat extract 5 g, NaCl 3 g is dissolved in 1 liter of water, p
H7.2)]] is inoculated with a microorganism and usually 20-40
The culture may be performed by reciprocal shaking culture at 1 ° C for 1 to 3 days, and if necessary, solid culture may be performed.

【0010】また、これらの微生物起源のエステラーゼ
のなかには市販されているものがあり、容易に入手する
ことができる。市販エステラーゼの具体例としては、た
とえばシュードモナス属のリパーゼ〔リパーゼアマノ
P、リパーゼアマノPS(ともに天野製薬製)〕、アス
ペルギルス属のリパーゼ〔リパーゼアマノAP、リパー
ゼアマノA12(ともに天野製薬製)〕、ムコール属の
リパーゼ〔リパーゼアマノM−AP(天野製薬製)〕、
キャンディダ・シリンドラッセのリパーゼ〔リパーゼM
Y(名糖産業製)〕、アルカリゲネス属のリパーゼ〔リ
パーゼPL(名糖産業製)〕、アクロモバクター属のリ
パーゼ〔リパーゼAL(名糖産業製)〕、アルスロバク
ター属のリパーゼ〔リパーゼ合同BSL(合同酒精
製)〕、クロモバクテリウム属のリパーゼ(東洋醸造
製)、リゾプス・デレマーのリパーゼ(タリパーゼ(田
辺製薬製)〕、リゾプス属のリパーゼ〔リパーゼサイケ
ン(大阪細菌研究所)〕等が挙げられる。また、動物・
植物エステラーゼを用いることもでき、これらの具体的
なエステラーゼとしては、ステアプシン、パンクレアチ
ン、ブタ肝臓エステラーゼ、Wheat Germエステラーゼ等
を挙げることができる。
Some of these esterases originating from microorganisms are commercially available and can be easily obtained. Specific examples of commercially available esterases include, for example, Pseudomonas lipase [Lipase Amano P, Lipase Amano PS (both manufactured by Amano Pharmaceuticals]], Aspergillus lipase [Lipase Amano AP, Lipase Amano A12 (both manufactured by Amano Pharmaceuticals)], Mucor. Genus lipase [Lipase Amano M-AP (manufactured by Amano Pharmaceuticals)],
Candida Cyrindrasse Lipase [Lipase M
Y (manufactured by Meito Sangyo)], lipase of Alcaligenes genus [lipase PL (manufactured by Meito Sangyo)], lipase of Achromobacter genus [lipase AL (manufactured by Meito Sangyo)], lipase of genus Arthrobacter [lipase combination] BSL (purified joint liquor)], chromobacterium genus lipase (manufactured by Toyo Brewing Co.), Rhizopus derema lipase (talipase (manufactured by Tanabe Seiyaku)), Rhizopus genus lipase [Lipase Saiken (Osaka Bacterial Research Institute)], etc. In addition, animals and
A plant esterase can also be used, and specific esterases thereof include steapsin, pancreatin, pig liver esterase, Wheat Germ esterase and the like.

【0011】本反応は、シクペンテンエステル類〔2〕
と上記酵素もしくは微生物との混合物を、通常緩衝液中
で激しく攪拌することによって行われる。緩衝液として
は、通常用いられるリン酸ナトリウム、リン酸カリウム
のごとき無機酸塩の緩衝液、酢酸ナトリウム、クエン酸
ナトリウムの如き有機酸塩の緩衝液等が用いられ、その
pHは、好アルカリ性菌の培養液やアルカリ性エステラ
ーゼではpH8〜11、好アルカリ性でない微生物の培
養液や耐アルカリ性を有しないエステラーゼでは、pH
5〜8が好ましい。濃度は通常0.05〜2M、好まし
くは0.05〜0.5Mの範囲である。
This reaction is carried out by cyclopentene esters [2]
And a mixture of the above-mentioned enzyme or microorganism with a vigorous stirring in a buffer solution. As the buffer solution, a commonly used buffer solution of an inorganic acid salt such as sodium phosphate and potassium phosphate, a buffer solution of an organic acid salt such as sodium acetate and sodium citrate, etc. is used, and the pH thereof is an alkaliphilic bacterium. PH of 8 to 11 for the culture broth and alkaline esterase, and pH for the culture broth of microorganisms that are not alkalophilic and esterases that do not have alkali tolerance
5-8 are preferable. The concentration is usually 0.05 to 2M, preferably 0.05 to 0.5M.

【0012】反応温度は通常10〜60℃であり、反応
時間は一般的には0.5〜70時間であるが、これに限
定されることはない。また、不斉加水分解の際、緩衝液
に加えてトルエン、クロロホルム、メチルイソブチルケ
トン、ジクロルメタン等の反応に不活性な有機溶媒を使
用することもできる。
The reaction temperature is usually 10 to 60 ° C., and the reaction time is generally 0.5 to 70 hours, but it is not limited thereto. In addition, in the case of asymmetric hydrolysis, an organic solvent inert to the reaction such as toluene, chloroform, methyl isobutyl ketone, dichloromethane, etc. can be used in addition to the buffer solution.

【0013】本反応により、シクロペンテンエステル類
〔2〕の光学異性体のいずれか一方のみが加水分解され
て、目的の一般式〔1〕で示される光学活性なシクロペ
ンテンアルコール類が生成し、一方、シクロペンテンエ
ステル類〔2〕のうちの他方の光学活性体である一般式
〔3〕 (式中、R1 及びR2 は前記と同じ意味を表し、#印は
*印とは逆の立体配置の不斉炭素を表す。)で示される
光学活性なシクロペンテンエステル類は加水分解残とし
てそのまま残存することになる。本反応終了後、反応液
をたとえばメチルイソブチルケトン、酢酸エチル、エチ
ルエーテル等の溶媒により抽出処理し、有機層から溶媒
を留去したのち濃縮残渣をカラムクロマトグラフィーで
処理する等の方法により、光学活性なシクロペンテンア
ルコール類〔1〕と光学活性なシクロペンテンエステル
類〔3〕を分離、精製することができる。
By this reaction, only one of the optical isomers of the cyclopentene ester [2] is hydrolyzed to produce the desired optically active cyclopentene alcohol represented by the general formula [1]. Of the cyclopentene esters [2], the other optically active compound represented by the general formula [3] (In the formula, R 1 and R 2 have the same meanings as described above, and the # mark represents an asymmetric carbon having a configuration opposite to that of the * mark.) The optically active cyclopentene esters represented by It will remain as it is. After completion of this reaction, the reaction solution is subjected to extraction treatment with a solvent such as methyl isobutyl ketone, ethyl acetate, ethyl ether, etc., the solvent is distilled off from the organic layer, and the concentrated residue is treated with column chromatography to obtain an optical compound. Active cyclopentene alcohols [1] and optically active cyclopentene esters [3] can be separated and purified.

【0014】ここで得られた光学活性なシクロペンテン
エステル類〔3〕は必要に応じて更に加水分解し、先に
得た光学活性なシクロペンテンアルコール類〔1〕とは
対掌体の光学活性なシクロペンテンアルコール類とする
ことができる。
The optically active cyclopentene ester [3] thus obtained is further hydrolyzed, if necessary, and the optically active cyclopentene alcohol [1] obtained previously is an antipodal optically active cyclopentene ester. It can be alcohols.

【0015】前記したシクロペンテンエステル類〔2〕
は、一般式〔4〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表す。)で示されるシ
クロペンテンアルコール類を、触媒存在下一般式〔5〕 R2 COOH 〔5〕 (式中、R2 は前記と同じ意味を表す。)で示されるカ
ルボン酸もしくはその誘導体と反応させることにより製
造することができる。
Cyclopentene esters mentioned above [2]
Is a general formula [4] (In the formula, R 1 has the same meaning as described above.) The cyclopentene alcohol represented by the general formula [5] R 2 COOH [5] (in the formula, R 2 has the same meaning as described above). ) And a carboxylic acid or a derivative thereof.

【0016】本反応において、カルボン酸もしくはその
誘導体としては、例えば酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉
草酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、これらの酸無水物ある
いは酸クロリドもしくは酸ブロミド等の酸ハライドを挙
げることができる。
In this reaction, examples of the carboxylic acid or its derivative include acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, hexanoic acid, heptanoic acid, acid anhydrides thereof or acid halides such as acid chlorides or acid bromides. You can

【0017】本反応は、溶媒の存在または非存在下に行
われ、溶媒を使用する場合、その溶媒としては例えば、
テトラヒドロフラン、エチルエーテル、アセトン、メチ
ルエチルケトン、トルエン、ベンゼン、クロルベンゼ
ン、ジクロルメタン、ジクロルエタン、クロロホルム、
四塩化炭素、ジメチルホルムアミド、ヘキサン等の脂肪
族もしくは芳香族炭化水素、エーテル、ケトン、ハロゲ
ン化炭化水素、非プロトン性極性溶媒等の反応に不活性
な溶媒を挙げることができ、これらは単独または混合し
て使用される。その使用量については特に制限されな
い。
This reaction is carried out in the presence or absence of a solvent. When a solvent is used, the solvent is, for example,
Tetrahydrofuran, ethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone, toluene, benzene, chlorobenzene, dichloromethane, dichloroethane, chloroform,
Carbon tetrachloride, dimethylformamide, aliphatic or aromatic hydrocarbons such as hexane, ethers, ketones, halogenated hydrocarbons, aprotic polar solvents and the like inert solvents to the reaction can be mentioned, and these can be used alone or Used as a mixture. The amount used is not particularly limited.

【0018】本反応に用いるカルボン酸もしくはその誘
導体はシクロペンテンアルコール類〔4〕に対して1当
量以上必要であり、上限については特に制限されない
が、好ましくは1〜6当量であり、さらに好ましくは4
当量程度である。
The carboxylic acid or its derivative used in this reaction is required to be 1 equivalent or more with respect to the cyclopentene alcohol [4], and the upper limit is not particularly limited, but it is preferably 1 to 6 equivalents, more preferably 4
It is about equivalent.

【0019】触媒としては、例えばジメチルアミノピリ
ジン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルアミン、ピ
リジン、ピコリン、イミダゾール、炭酸ナトリウム、ナ
トリウムメチラート、炭酸水素カリウム等の有機あるい
は無機塩基物質が挙げられる。また、トルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、硫酸等の酸類を触媒として用い
ることもできる。かかる触媒を使用するにあたり、例え
ばカルボン酸もしくはその誘導体として酸ハライドを用
いる場合には、触媒としてピリジン、トリエチルアミン
が特に好ましく使用される。触媒の使用量は、カルボン
酸もしくはその誘導体の種類と触媒の組み合わせ等によ
っても異なり、必ずしも特定できないが、例えば酸ハラ
イドを使用する場合には、当該酸ハライドに対して1当
量以上使用される。
Examples of the catalyst include organic or inorganic basic substances such as dimethylaminopyridine, triethylamine, tri-n-butylamine, pyridine, picoline, imidazole, sodium carbonate, sodium methylate and potassium hydrogencarbonate. Further, acids such as toluene sulfonic acid, methane sulfonic acid and sulfuric acid can also be used as a catalyst. When using such a catalyst, for example, when an acid halide is used as the carboxylic acid or its derivative, pyridine and triethylamine are particularly preferably used as the catalyst. The amount of the catalyst used varies depending on the kind of the carboxylic acid or its derivative and the combination of the catalyst and cannot be specified. However, when an acid halide is used, it is used in an amount of 1 equivalent or more based on the acid halide.

【0020】反応温度は通常、−30℃〜100℃であ
り、好ましくは−20℃〜80℃である。反応終了後、
通常の分離手段、例えば抽出、分液、濃縮等の操作によ
り、シクロペンテンエステル類〔2〕を収率よく得るこ
とができ、これは必要によりカラムクロマトグラフィー
などで精製することができる。
The reaction temperature is usually -30 ° C to 100 ° C, preferably -20 ° C to 80 ° C. After the reaction,
Cyclopentene esters [2] can be obtained in good yield by a conventional separation means such as extraction, separation, concentration and the like, and can be purified by column chromatography or the like, if necessary.

【0021】前記したシクロペンテンアルコール類
〔4〕は、式〔6〕 で示されるラクトンを、一般式〔7〕 HR1 〔7〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表す。)で示されるア
ミン類と反応させることにより製造することができる。
The cyclopentene alcohols [4] are represented by the formula [6] It can be produced by reacting the lactone represented by the following with an amine represented by the general formula [7] HR 1 [7] (wherein R 1 has the same meaning as described above).

【0022】本反応に使用されるアミン類〔7〕として
は、例えばアンモニア、モノメチルアミン、ジメチルア
ミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピル
アミン等を挙げることができ、その水溶液が存在する場
合、水溶液として用いることもできる。アミン類〔7〕
の使用量はラクトン〔6〕に対して、通常1当量以上で
あり、好ましくは1.1〜50当量である。
The amines [7] used in this reaction include, for example, ammonia, monomethylamine, dimethylamine, monoethylamine, diethylamine, dipropylamine, and the like. It can also be used. Amines [7]
The amount used is usually 1 equivalent or more, preferably 1.1 to 50 equivalents, relative to the lactone [6].

【0023】本反応においては、溶媒を使用することも
できる。かかる溶媒としては、例えば水や、アセトン、
テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、ヘキサン、
アセトニトリル、ジメチルホルムアミド等のケトン、エ
ーテル、炭化水素、非プロトン性極性溶媒等を挙げるこ
とができ、これらは単独または混合して用いることがで
きる。
A solvent may be used in this reaction. Examples of such a solvent include water, acetone,
Tetrahydrofuran, benzene, toluene, hexane,
Examples thereof include ketones such as acetonitrile and dimethylformamide, ethers, hydrocarbons, aprotic polar solvents and the like, and these can be used alone or in combination.

【0024】反応温度は、通常−70〜150℃で任意
であるが、好ましくは0〜150℃である。反応時間は
特に制限されない。反応終了後、通常の分離手段、例え
ばpH調整、抽出、分液、濃縮等により、シクロペンテ
ンアルコール類〔4〕が得られ、必要に応じてカラムク
ロマトグラフィー等により精製することもできる。
The reaction temperature is usually from -70 to 150 ° C, but is preferably from 0 to 150 ° C. The reaction time is not particularly limited. After completion of the reaction, cyclopentene alcohols [4] can be obtained by a usual separation means such as pH adjustment, extraction, liquid separation, concentration, etc., and can be purified by column chromatography or the like, if necessary.

【0025】前記したラクトン〔6〕は、市販のシス−
ビシクロ〔3.2.0〕ヘプト−2−エン−6−オンに
過酢酸等の過酸を作用させる、いわゆる通常のバイヤー
ビリガー反応により製造することができる。
The above-mentioned lactone [6] is commercially available cis-
It can be produced by a so-called usual Bayer-Villiger reaction in which a peroxyacid such as peracetic acid is allowed to act on bicyclo [3.2.0] hept-2-en-6-one.

【0026】本発明化合物である光学活性なシクロペン
テンアルコール類〔1〕を、触媒存在下反応させること
により、式〔8〕で示される光学活性なラクトンを製造
することができる。
An optically active lactone represented by the formula [8] can be produced by reacting an optically active cyclopentene alcohol [1] which is a compound of the present invention in the presence of a catalyst.

【0027】本反応において、触媒としては通常、酸も
しくは塩基性触媒が用いられ、好ましくは酸触媒が用い
られる。酸触媒としては、例えば硫酸、過塩素酸等のプ
ロトン酸を挙げることができる。触媒の使用量は、光学
活性なシクロペンテンアルコール類〔1〕に対して、通
常0.1当量以上であり、好ましくは1〜10当量であ
る。
In this reaction, an acid or basic catalyst is usually used as the catalyst, preferably an acid catalyst. Examples of acid catalysts include protic acids such as sulfuric acid and perchloric acid. The amount of the catalyst used is usually 0.1 equivalents or more, preferably 1 to 10 equivalents, relative to the optically active cyclopentene alcohol [1].

【0028】本反応においては、通常溶媒が使用され、
その溶媒としては、例えば水や、アセトン、テトラヒド
ロフラン、ベンゼン、トルエン、ジクロルメタン、ヘキ
サン、ヘプタン等のケトン、エーテル、炭化水素等の反
応に不活性な溶媒を挙げることができ、これらは単独ま
たは混合して用いられる。その使用量については特に制
限されない。反応温度は、通常−70〜150℃で任意
であるが、好ましくは−20〜100℃である。反応時
間については特に制限されない。
In this reaction, a solvent is usually used,
Examples of the solvent include water, solvents such as acetone, tetrahydrofuran, benzene, toluene, dichloromethane, hexane, heptane, and other ketones, ethers, hydrocarbons, and other inert solvents, which may be used alone or in combination. Used. The amount used is not particularly limited. The reaction temperature is usually -70 to 150 ° C, but it is preferably -20 to 100 ° C. The reaction time is not particularly limited.

【0029】反応終了後、通常の分離手段、例えば抽
出、分液、濃縮、蒸留等の操作により、光学活性なラク
トン〔8〕が収率良く得られ、これは必要により、カラ
ムクロマトグラフィー等を用いて精製することもでき
る。
After the completion of the reaction, the optically active lactone [8] can be obtained in good yield by an ordinary separation means such as extraction, liquid separation, concentration, distillation and the like. It can also be used for purification.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明化合物である光学活性なシクロペ
ンテンアルコール類〔1〕は、医薬、農薬、特にプロス
タグランディン中間体として有用な光学活性なラクトン
〔8〕製造のための重要な中間体であり、光学活性なシ
クロペンテンアルコール類〔1〕を用いる本発明の方法
により、光学活性なラクトン〔8〕を効率的にしかも工
業的にも有利に製造することができる。
The optically active cyclopentene alcohols [1], which are the compounds of the present invention, are important intermediates for the production of optically active lactones [8] useful as pharmaceuticals, agricultural chemicals, especially prostaglandin intermediates. Thus, the optically active lactone [8] can be efficiently and industrially advantageously produced by the method of the present invention using the optically active cyclopentene alcohol [1].

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明を実施例により、更に詳細に説
明するが、本発明は実施例に制限されるものではない。
EXAMPLES The present invention will now be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples.

【0032】製造例1 市販のシス−ビシクロ〔3.2.0〕ヘプト−2−エン
−6−オン27.0g(0.22モル)を90%酢酸水
溶液160mlに溶かし、氷浴中で攪拌しながら35%
過酸化水素水(60.6ml)−90%酢酸水溶液(1
70ml)の混合溶液をゆっくり滴下し、一晩冷蔵庫で
放置した。反応液に水600ml及び重曹の粉末を加え
てpHをほぼ7に調整し、更に酢酸エチル−ヘキサン
(4:1)混合液200mlを加え、水層と有機層に分
離した。水層を酢酸エチル−ヘキサン(4:1)100
mlで3回抽出し、全ての有機層を混合し、飽和重曹水
50mlで洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。
溶媒留去後、減圧蒸留(0.35torr,65〜70
℃)によってラクトン〔6〕19.75g(収率63.
7%)を得た。 スペクトルデータ IR(neat,cm-1):1770(C=O) 1 HNMR(60MHz,δ,CCl4 ):2.31-2.96
(4H, m), 3.26-3.70(1H,m), 4.90-5.23(1H, m), 5.42-
5.88(2H, m)
Production Example 1 27.0 g (0.22 mol) of commercially available cis-bicyclo [3.2.0] hept-2-en-6-one was dissolved in 160 ml of 90% acetic acid aqueous solution and stirred in an ice bath. While 35%
Hydrogen peroxide water (60.6 ml) -90% acetic acid aqueous solution (1
70 ml) of the mixed solution was slowly added dropwise and left in the refrigerator overnight. Water (600 ml) and baking soda powder were added to the reaction solution to adjust the pH to about 7, and 200 ml of a mixed solution of ethyl acetate-hexane (4: 1) was added to separate the water layer and the organic layer. The aqueous layer was mixed with ethyl acetate-hexane (4: 1) 100
The mixture was extracted 3 times with ml, all organic layers were mixed, washed with 50 ml of saturated aqueous sodium hydrogen carbonate, and dried over anhydrous magnesium sulfate.
After distilling off the solvent, distillation under reduced pressure (0.35 torr, 65-70
19.75 g of lactone [6] (yield 63.
7%). Spectral data IR (neat, cm -1 ): 1770 (C = O) 1 HNMR (60 MHz, δ, CCl 4 ): 2.31-2.96
(4H, m), 3.26-3.70 (1H, m), 4.90-5.23 (1H, m), 5.42-
5.88 (2H, m)

【0033】実施例1 反応器に上記で得られたラクトン〔6〕1.056g
(8.516ミリモル)とTHF10mlを仕込み、攪
拌しながら40%ジメチルアミン水溶液20ml(15
9.6ミリモル)を加え、その後室温で4時間攪拌し
た。反応液に10%塩酸を加え、pHをほぼ2に調整
し、酢酸エチル30mlで8回抽出し、有機層を併せて
無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒留去し、更にカラ
ムクロマトグラフィー(メルクシリカゲル40g、展開
溶媒:酢酸エチル)によって精製し、2−(N,N−ジ
メチルカルバモイルメチル)−3−シクロペンテン−1
−オール〔4−1〕791mg(収率55%)を得た。 スペクトルデータ IR(cm-1,neat):3530(O−H),16
60(C=O) 1 HNMR(60MHz,δ,CCl4 ):2.20-2.63
(5H, m), 2.89(3H, s)3.01(3H, s), 3.33-3.65(1H, m),
4.23-4.66(1H, m), 5.26-5.80(2H, m)
Example 1 1.056 g of the lactone [6] obtained above in a reactor
(8.516 mmol) and 10 ml of THF were charged, and while stirring, 20 ml of 40% dimethylamine aqueous solution (15
9.6 mmol) was added, and then the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. The reaction mixture was adjusted to pH 2 with 10% hydrochloric acid, extracted 8 times with 30 ml of ethyl acetate, the organic layers were combined and dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off, followed by column chromatography (Merck silica gel). 40 g, developing solvent: ethyl acetate) and purified, 2- (N, N-dimethylcarbamoylmethyl) -3-cyclopentene-1
791 mg of all- [4-1] (55% yield) was obtained. Spectral data IR (cm -1 , neat): 3530 (OH), 16
60 (C = O) 1 H NMR (60 MHz, δ, CCl 4 ): 2.20-2.63
(5H, m), 2.89 (3H, s) 3.01 (3H, s), 3.33-3.65 (1H, m),
4.23-4.66 (1H, m), 5.26-5.80 (2H, m)

【0034】実施例2 反応器に上記で得られた化合物〔4−1〕700mg
(4.14ミリモル)を仕込み、塩化メチレン15ml
を加えて溶解し、ジメチルアミノピリジン1517mg
(12.44ミリモル)を加えた後、蒸留精製したアセ
チルクロリド0.58ml(8.28ミリモル)をゆっ
くり滴下し、その後室温で4時間攪拌した。反応液に水
3mlを加え、塩化メチレン3mlで5回抽出した。有
機層を併せて無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒留去
後、カラムクロマトグラフィー(メルクシリカゲル30
g、展開溶媒:酢酸エチル)によって精製し、2−
(N,N−ジメチルカルバモイルメチル)−3−シクロ
ペンテン−1−オールアセテート〔2−1〕706mg
(収率80.7%)を得た。 スペクトルデータ IR(cm-1,neat):1740(-CO-N),1650
(CH3-CO-) 1 HNMR(60MHz,δ,CCl4 ):1.96(3H,
s), 2.10-2.57(2H, m),2.58-2.86(3H, m), 5.27-5.56(1
H, m), 5.59-5.83(2H, m),
Example 2 700 mg of the compound [4-1] obtained above in a reactor
Charge (4.14 mmol) and methylene chloride 15 ml
And dissolved to give 1517 mg of dimethylaminopyridine.
(12.44 mmol) was added, and then 0.58 ml (8.28 mmol) of acetyl chloride purified by distillation was slowly added dropwise, followed by stirring at room temperature for 4 hours. 3 ml of water was added to the reaction solution, and the mixture was extracted 5 times with 3 ml of methylene chloride. The organic layers were combined and dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off, followed by column chromatography (Merck silica gel 30
g, developing solvent: ethyl acetate),
(N, N-Dimethylcarbamoylmethyl) -3-cyclopenten-1-ol acetate [2-1] 706 mg
(Yield 80.7%) was obtained. Spectral data IR (cm -1 , neat): 1740 (-CO-N), 1650
(CH 3 -CO-) 1 H NMR (60 MHz, δ, CCl 4 ): 1.96 (3H,
s), 2.10-2.57 (2H, m), 2.58-2.86 (3H, m), 5.27-5.56 (1
H, m), 5.59-5.83 (2H, m),

【0035】実施例3 反応器に上記で得られた化合物〔2−1〕700mg
(3.32ミリモル)、リパーゼ(リパーゼアマノA1
2)700mg及び0.1Mリン酸緩衝液(pH7.
2)20mlを仕込み、35℃の恒温槽中で7時間攪拌
した。反応液を酢酸エチル10mlで10回抽出し、有
機層を併せて無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒留去
後、カラムクロマトグラフィー(メルクシリカゲル30
g、展開溶媒;n−ヘキサン:酢酸エチル=2:1〜)
によって分離精製し、(+)−2−(N,N−ジメチル
カルバモイルメチル)−3−シクロペンテン−1−オー
ル〔1−1〕253mg{収率45.2%、旋光度
〔α〕D =+5.70°(c=2.41,CHCl3 )、光学収率
26%ee}と(−)−2−(N,N−ジメチルカルバ
モイルメチル)−3−シクロペンテン−1−オールアセ
テート〔3−1〕176mg{収率25.1%、旋光度
〔α〕D =−44.2°(c=2.26, CHCl3 )、光学収率
77%ee}を得た。
Example 3 700 mg of the compound [2-1] obtained above in a reactor
(3.32 mmol), lipase (lipase Amano A1
2) 700 mg and 0.1 M phosphate buffer (pH 7.
2) 20 ml was charged, and the mixture was stirred in a constant temperature bath at 35 ° C. for 7 hours. The reaction solution was extracted 10 times with 10 ml of ethyl acetate, the organic layers were combined and dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off, followed by column chromatography (Merck silica gel 30).
g, developing solvent; n-hexane: ethyl acetate = 2: 1 to)
And purified by (+)-2- (N, N-dimethylcarbamoylmethyl) -3-cyclopenten-1-ol [1-1] 253 mg (yield 45.2%, optical rotation [α] D = + 5). .70 ° (c = 2.41, CHCl 3 ), optical yield 26% ee} and (−)-2- (N, N-dimethylcarbamoylmethyl) -3-cyclopenten-1-ol acetate [3-1] 176 mg {Yield 25.1%, optical rotation [α] D = −44.2 ° (c = 2.26, CHCl 3 ), optical yield 77% ee} were obtained.

【0036】実施例4 反応器に上記で得られた化合物〔1−1〕50mg、水
1ml及びジクロルメタン3mlを仕込み、激しく攪拌
しながら60%過塩素酸0.1mlを加え、その後2時
間攪拌した。反応液を重曹水で中和した後、ジクロルメ
タン3mlで3回抽出し、有機層を併せて水洗した後、
濃縮して光学活性なラクトン〔8〕20mg{収率68
%、旋光度〔α〕D =+21°(CHCl3 )}を得た。
Example 4 To a reactor was charged 50 mg of the compound [1-1] obtained above, 1 ml of water and 3 ml of dichloromethane, 0.1 ml of 60% perchloric acid was added with vigorous stirring, and then the mixture was stirred for 2 hours. .. The reaction solution was neutralized with aqueous sodium hydrogen carbonate, extracted 3 times with 3 ml of dichloromethane, and the organic layers were combined and washed with water.
Concentrated and optically active lactone [8] 20 mg {yield 68
%, Optical rotation [α] D = + 21 ° (CHCl 3 )} was obtained.

【0037】実施例5〜6 リパーゼの種類及び量、そして反応時間以外は実施例3
と同様の実験を行い、表1の結果を得た。 表1
Examples 5 to 6 Example 3 except for the type and amount of lipase and the reaction time.
The same experiment was performed and the results shown in Table 1 were obtained. Table 1

【0038】実施例7 実施例6で得られた化合物〔1−1〕を用いる以外は実
施例4と同様の実験を行い光学活性なラクトン〔8〕
{収率78%、旋光度〔α〕=+94°(c=1.4,メタノー
ル)}を得た。
Example 7 An optically active lactone [8] was prepared in the same manner as in Example 4 except that the compound [1-1] obtained in Example 6 was used.
{Yield 78%, optical rotation [α] = + 94 ° (c = 1.4, methanol)} was obtained.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式〔1〕 (式中、R1 はアルキル基で置換されていてもよいアミ
ノ基を表し、*印は不斉炭素原子を表す。)で示される
光学活性なシクロペンテンアルコール類。
1. A general formula [1] (In the formula, R 1 represents an amino group which may be substituted with an alkyl group, and * represents an asymmetric carbon atom.) An optically active cyclopentene alcohol.
【請求項2】一般式〔2〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表し、R2 はアルキル
基を表す。)で示されるシクロペンテンエステル類に、
該化合物の光学異性体の一方のみを選択的に加水分解す
る能力を有するエステラーゼを作用させることを特徴と
する一般式〔1〕で示される光学活性なシクロペンテン
アルコール類の製造法。
2. A general formula [2] (In the formula, R 1 represents the same meaning as described above, and R 2 represents an alkyl group.)
A process for producing an optically active cyclopentene alcohol represented by the general formula [1], which comprises allowing an esterase having the ability to selectively hydrolyze only one of the optical isomers of the compound to act.
【請求項3】一般式〔2〕で示されるシクロペンテンエ
ステル類が、一般式〔4〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表す。)で示されるシ
クロペンテンアルコール類を、触媒存在下一般式〔5〕 R2 COOH 〔5〕 (式中、R2 は前記と同じ意味を表す。)で示されるカ
ルボン酸もしくはその誘導体と反応させることにより得
られたものであることを特徴とする請求項2に記載の方
法。
3. A cyclopentene ester represented by the general formula [2] has the general formula [4] (In the formula, R 1 has the same meaning as described above.) The cyclopentene alcohol represented by the general formula [5] R 2 COOH [5] (in the formula, R 2 has the same meaning as described above). 3.) The method according to claim 2, which is obtained by reacting with a carboxylic acid or a derivative thereof.
【請求項4】一般式〔4〕で示されるシクロペンテンア
ルコール類が、式〔6〕 で示されるラクトンを、一般式〔7〕 HR1 〔7〕 (式中、R1 は前記と同じ意味を表す。)で示されるア
ミン類と反応させることにより得られたものであること
を特徴とする請求項3に記載の方法。
4. A cyclopentene alcohol represented by the general formula [4] has the formula [6] A lactone represented by the formula [7] HR 1 [7] (in the formula, R 1 has the same meaning as described above), and is obtained by reacting the lactone. The method according to claim 3, wherein
【請求項5】一般式〔1〕で示される光学活性なシクロ
ペンテンアルコール類を、触媒存在下反応させることを
特徴とする式〔8〕 (式中、*印は前記と同じ意味を表す。)で示される光
学活性なラクトンの製造法。
5. An optically active cyclopentene alcohol represented by the general formula [1] is reacted in the presence of a catalyst. (In the formula, * indicates the same meaning as described above.) A process for producing an optically active lactone.
【請求項6】一般式〔2〕 (式中、R1 及びR2 は前記と同じ意味を表す。)で示
されるシクロペンテンエステル類。
6. A general formula [2] (In the formula, R 1 and R 2 have the same meanings as described above.) A cyclopentene ester.
【請求項7】一般式〔9〕 (式中、R1 、R2 及び*印は前記と同じ意味を表
す。)で示される光学活性なシクロペンテンエステル
類。
7. A general formula [9] (In the formula, R 1 , R 2 and * have the same meanings as described above.) An optically active cyclopentene ester.
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WO2004056749A1 (en) * 2002-12-23 2004-07-08 Pharmacia & Upjohn Company Llc Process for the synthesis of 3,3a,6,6a-tetrahydro-2h-cyclopentan ‘b ! furan-2-one
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