JPH06228156A - α−置換ボロニックエステルおよびその製造方法、ならびにα−置換ボロニック酸 - Google Patents
α−置換ボロニックエステルおよびその製造方法、ならびにα−置換ボロニック酸Info
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Abstract
提供。 【構成】 置換アルケンを二置換ボランと反応させて得
られる、式 具体的には、例えば(+)ピナンジオール−1−ブロモ
プロパンボロネートで示されるα−置換ボロニックエス
テルおよびその製造方法、ならびに前記α−ボロニック
エステルを加水分解して得られるα−置換ボロニック酸
およびその製造方法。 【効果】 安定なα−置換ボロニックエステルが得られ
る。
Description
(boronic ester)の合成に関する。より詳細には、α
−置換ボロニックエステルの合成に関する。
−置換ボロニックエステルは、種々の有機合成において
有望かつ有用な中間体である。それらは、エス・エルジ
ェンディー(S.Elgendy),ジェイ・ディードマン(J.D
eadman),ジー・パテル(G.Patel),ディー・グリー
ン(D.Green),エヌ・チノ(N.Chino),シー・グッド
ウィン(C.Goodwin),エム・エフ・スカリー(M.F.Scu
lly),ブイ・ブイ・カッカー(V.V.Kakker)およびジ
ー・クラエソン(G.Claeson),テトラヘドロン・レタ
ーズ(Tetrahedron Lett.),第33巻、4209〜4
212頁(1992年)記載のごとく、α−アミノボロ
ニックエステル合成において特に価値がある。これらの
化合物は、例えば国際公開WO92/07869号に記
載のごとく、ペプチド合成にも有用である。
てのレビューは、ディー・エス・マテソン(D.S.Mattes
on),ケミカル・レビューズ(Chem. Rev.),第89
巻,1535〜1551頁(1989年)にある。
・ブラウン(H.C.Brown)およびアール・エル・シャー
プ(R.L.Sharp),ジャーナル・オブ・アメリカン・ケ
ミカル・ソサエティー(J.Am.Chem.Soc.),第90巻,
2915頁(1968年)記載のごとく、水素ホウ素化
を経るα−ハロボロニックエステルの直接合成について
は2種の方法が報告されているだけである。
4号(ダブリュ・エイチ・シェヒター(W.H.Schechte
r)開示のごとく、(MeO)2BHをE−1,2−ジクロ
ロエテンと反応させることにより、(MeO)2BCHC
lCH2Clを合成するものである。しかしながら、加
水分解により得られた生成物には、ホウ酸が混入してい
た。ホウ酸は、腐食性で除去が困難であり、それゆえ、
以後の利用、特にペプチド合成における該調製されたエ
ステルの利用価値を減じる。
(D.J.Pasto),ジェイ・ヒックマン(J.Hickman)ティ
ー−シー・チェン(T-C.Cheng),ジャーナル・オブ・
アメリカン・ケミカル・ソサエティー(J.Am.Chem.So
c.),第90巻,6259〜6260頁(1968年)
記載のごとく、α−ハロ−ボロニック酸(boronic aci
d)の合成に用いる別法であって、1−クロロ−2−メ
チルプロペンを当量のホウ素で水素ホウ素化してから加
水分解し、(1−クロロ−2−メチルプロピル)ボロニ
ック酸を得るものである。しかしながら、該水素ホウ素
化混合物を室温でTHF中に数時間放置した場合あるい
は過剰のBH3を添加した場合には、中間体α−置換ボ
ランが転移してイソブチルクロロボランになる。これら
の反応を、以下の反応経路に示す。
ンおよびアルキン類のごとき種々の炭化水素の水素ホウ
素化(カテコールボランによる)に有用な、ロジウムま
たはルテニウムを含有する特殊な触媒が記載されてい
る。しかしながら、この開示は、未置換不飽和化合物の
水素ホウ素化に限定されている。
従来の合成法の欠点を解消または少なくとも改善するこ
とにある。
を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、α−置換ボ
ロニックエステルの新規合成経路を見い出し、本発明を
完成するに至った。
下式で示される化合物の合成法を提供する。
を、さらに下式で示される2置換ボランと反応させるこ
とからなる。
て、(a)-(CH2)nG1、(b)-(CH2)nArG1、(c)-(C
H2)nG2Ar、(ここで、G1は、水素、ハロゲン、ア
ミノ、アミジノ、イミダゾール、グアニジノまたはイソ
チオウレイド基であり、G2は、アミノ、アミジノ、イ
ミダゾール、グアニジノまたはイソチオウレイド残基か
ら誘導される結合基であり、上記(a)、(b)および(c)の
いずれか1つまたはすべてにおけるnは0〜5の整数、
好ましくは0または1〜4の整数であり、Arは、フェ
ニル、チエニル、ピリジル、ナフチル、チオナフチル、
キノリル、クロメニル、インドリル基、あるいは、これ
らのいずれかに対応する全体または一部が(特に、存在
する場合には、複素環残基中で)飽和された基であり、
前記の基のいずれも、所望により、C1−C3アルキルお
よびC1−C3アルコキシ基から選択される8個以下、好
ましくは5個以下、可能ならば3個以下の基で置換され
ていてもよく、また、所望により、スルホニル基を介し
てGに結合していてもよい)、(d)C3−C9アルキル、
および(e)C5−C10アリールまたはアルキルアリール、
(ここで、該アルキル、アリールまたはアルキルアリー
ル基のいずれも、所望により、-OHおよびC1−C4ア
ルコキシ基から選択される3個以下の基で置換されてい
てもよい)、からなる群のいずれかから選択されるか、
あるいは、R1およびR2は前記と同意義であるが、一緒
に結合して環状構造を形成しており、 (ii)Xはハロゲン、好ましくは塩素、臭素、ヨウ素もし
くはフッ素、または他の核置換種であり、 (iii)Yは水素またはアルキル基、好ましくはC1-C4ア
ルキル基であり、 (iv)Q1およびQ2は、同一または相異なり、各々独立し
て、ハロゲン、-OZ1、および-NZ1Z2(ここで、Z1
およびZ2は、同一または相異なり、各々独立して、C1
-C10アルキル、C5もしくはC6アリールまたはC6−C
10アルキルアリールから選択される)からなる群から選
択されるか、あるいは、Q1およびQ2は一緒になってカ
テコール、ピナコール、ピナンジオールのごときジオー
ルあるいはエタンジチオールのごときジチオールの残基
を表す。
およびR2は、該アルケンの2位で該ボランの位置特異
的付加が起こるよう、両方が脱離基でない場合に、同一
であってもよい。従って、かかる具体例においては、R
1またはR2が−(CH2)nGでGがハロゲンまたは所望に
より他の脱離基であってもよい場合、nは0ではない。
ある具体例においては、基Q1およびQ2としては、二置
換ボランが非加水分解性ボランとなるようなものが好ま
しいかもしれない。例えば、Q1およびQ2が一緒にカテ
コールまたはピナンジオール残基であるような場合に上
記の可能性がある。上記反応は、所望ならば、不活性溶
媒、好ましくは有機溶媒、例えばヘキサン、THF、ベ
ンゼン、トルエン、種々のエーテル類および当該分野で
公知の他の同様の溶媒よりなる媒質中で行ってもよい
が、いずれの付加的な溶媒の不存在下であっても容易に
行えうこともできる。
ば約40〜約120℃の範囲、より好ましくは約60℃
〜約110℃、さらにより好ましくは約80℃で容易に
起こる。反応時間は、所望の生成収量を得るのに要する
時間を選択でき、これは他の反応パラメーター、例えば
温度に依存するかもしれない。しかし、例えば数時間
(例えば24から48時間あるいはそれ以上)の反応時
間が典型的であるかもしれない。一般則としては、反応
温度および持続時間は、反応物または生成物が何ら分解
しないかまたは実質的に何ら分解しないようなものであ
るべきである。該反応は、反応速度をより速くするため
に反応混合物に、超音波を照射しながら行うと有利に行
うことができる。
上記EP−A−0212708号(この文献の開示は出
典明示により本明細書の一部とする)に開示されている
方法に従い、これに記載されている特別のロジウムまた
はルテニウムをベースとした触媒を使用することにより
上記反応は容易に行うことができる。
上記で定義された該置換アルケンを有機溶媒中(例えば
上記のもの)、好ましくは室温(例えば、15〜25℃
(約0℃〜40℃の温度が可能である))で、該触媒の
存在下でカテコールボランと反応させる。該触媒は以下
の式のいずれかの錯体である。 (i)RhCl(CO)x[E(C6H5)3]3-x [式中、Eはヒ素またはリン、およびxは0または1] (ii)[RhCl(アルケン)2]2 (iii)[(C6H5)3P]3 Ru(Co)ClHまたは (iv)[(C6H5)3P]3 RuCl2
るα−置換ボロニックエステルは、例えば、他のホウ素
含有化合物(例えば、α−アミノボロニックエステル)
の製造における中間体として有用である。該エステルは
また、例えば上記WO92/07869号(この開示を
出典明示により本明細書の一部とする)に開示されてい
るものを包含するペプチドの合成に有用である。特に、
本発明に従い該α−置換ボロニックエステルから誘導さ
れる特に有用な中間体は、α−置換ボロニック酸であ
る。従って、本発明の第2の態様においては、本発明
は、(i)本発明の第一の態様に従いα−置換ボロニッ
クエステルを製造し、(ii)工程(i)の生成物を加水分
解して式:
表されるα−置換ボロニック酸を得ることよりなるα−
置換ボロニック酸の製造方法を提供する。
説明する。 方法A−1−ハロ−1−アルケンの水素ホウ素化(触媒
なし) 実験方法 当該分野で公知の、ホウ素試薬の通常の取り扱い方法に
従った。空気および水に敏感な化合物の生成を含む反応
は、三方トラップを経由して真空ポンプに接続されたガ
ラスラインを通りシリンダーから直接入るアルゴンまた
は窒素の静圧下で行った。有機ホウ素化合物のこれらの
反応に使用する試薬の製造および精製はよく知られてい
る技術に従って行った。すべてのガラス容器、シリンジ
および針は、140℃で数時間オーブン乾燥した。ガラ
ス容器は、熱いうちに組み立て、セラムキャップを付け
た入口を通して挿入された皮下注射針を経由して導入さ
れる乾燥窒素またはアルゴンの気流下で冷却した。出口
は不活性油気泡器で保護した。液体の取り扱いは、シリ
ンジおよび両末端針(double-ended needle)技術を用
い、不活性雰囲気下で行った。熱いうちに、シリンジを
組み立て、針を取り付け、ついで組み立て単位として冷
却した。特に明示しない限り、室温未満での反応のため
の器具は、セプタムキャップ付きフラスコおよび外部マ
グネティック・スターラーを経由して反応混合物を撹拌
できる被覆マグネティック・フォロアーよりなる。反応
中の容器内の圧力の変化を考慮して、アルゴンラインへ
の放出針をキャップを通じて挿入した。昇温時の反応の
ための器具は二首丸底フラスコよりなり、一方の首には
セプタムキャップ付きトラップアダプターを付け、他の
首には窒素ブリードを備えたセプタムキャップ付き還流
冷却器を付けた。
1−アルケン(50ミリモル)に滴下した。反応混合物
をアルゴン下、還流下で加熱し、プロトンNMRでのオ
レフィンプロトンの消失により反応を追跡した。90−
120℃/0.05mmHgで蒸留することにより、α−ハ
ロボロニックエステルを59−83%の収率で得た。
ロニックエステルをTHF中(+)ピナンジオールの溶
液に1当量のカテコールボロニックエステルを加えるこ
とにより調製した。
媒を真空下で除去し、残留物をシリカゲルのカラム(2
30−400メッシュ)で精製した。ヘキサンで溶出
し、所望の生成物を無色油状として85−90%収率で
得る。
モ−1−プロペンに滴下した。反応混合物を窒素下で2
4時間還流後、生じた粗生成物をTHF(20ml)中
(+)ピナンジオール(50ミリモル、8.5g)の溶液
で処理し、反応混合物を更に2時間、窒素下室温で撹拌
した。
シリカゲルのカラム(230−400メッシュ)上にの
せ、ヘキサンで溶出して所望の生成物を無色油状として
76%収率で得た。
−3.35(1H,m,H−1'),2.31−2.45
(1H,m,H−3),2.16−2.3(1H,m,H
−7),2.09(1H,t,J=5Hz,H−6),
1.91−2.09(2H,H,H−2'),1.81−
1.91(1H,m,H−4),1.69−1.8(1
H,m,H−3),1.41(3H,s,H−10),
1.29(3H,s,H−9),1.1(3H,t,J=
7Hz,H−3'),0.8−1.01(1H,m,H−
7),0.85(3H,s,H−8); δC 86.38(C−1),78.3(C−2),51.
2(C−6),39.48(C−4),38.22(C−
5),35.3(C−3),28.37(C−10),2
7.6(C−2'),26.9(C−9),26.2(C−
7),23.94(C−8),13.41(C−3')
ボロネート カテコール−1−ブロモ2−メチルプロパンボロネート
をカテコールボランを1当量の1−ブロモ−2−メチル
プロペンと共に80℃で4時間還流することにより調製
した。反応混合物を120℃/1mmHgで蒸留することに
より、カテコールボロニックエステル生成物を82%収
率で得た。
ルの溶液に1当量のカテコールボロニックエステルを加
えることにより調製した。反応混合物を室温で2時間撹
拌させた。溶媒を除去し、残留物をシリカゲルのカラム
で精製し、ヘキサンで溶出して標記化合物を無色油状と
して80%全収率で得た。
ルボロネート m/z 256(M+H); δB 32.79; δH 7.02−7.28(4H,m,Ph),3.65
(1H,d,J=7.2Hz,H−1'),2.09−2.
35(1H,m,H−2'),1.11−1.19(6
H,q,H−3'およびH−4'); δC 147.89(C−1),123.16(C−2),
112.85(C−3),31.7(C−2'),21.3
8(C−3'およびC−4')
チルプロピルボロネート m/z 316(M+H); δB 31.02; δH 4.34−4.39(1H,m,H−2),3.41
(1H,dd,J=8Hzおよび1.3Hz,H−
1'),2.23−2.24(1H,m,H−2'),2.
17−2.3(1H,m,H−3),2.06−2.15
(1H,m,H−7),2.05(1H,t,J=5H
z,H−6),1.88−1.99(1H,m,H−
4),1.55−1.8(1H,m,H−3),1.4
(3H,s,H−10),1.2(3H,s,H−
9),1.03−1.11(6H,m,H−3'およびH
−4'),0.9−1.1(1H,m,H−7),0.85
(3H,s,H−8); δC 86.38(C−1),78.3(C−2),51.
27(C−6),39.57(C−4),38.3(C−
5),35.44(C−3),31.62(C−2'),
28.44(C−10),27.01(C−9),26.
2(C−7),24.02(C−8),21.52(C−
4'),21.26(C−3')
ボロネート カテコール−1−ブロモ−2−フェニルエタンボロネー
トをカテコールボランおよび1当量のα−ブロモスチレ
ンに50℃−60℃で2時間、超音波を照射することに
より調製し、次に、反応混合物を60℃で18時間撹拌
させた。
の溶液を室温で加え、反応混合物を更に2時間撹拌し
た。溶媒を除去し、未反応出発物質を40℃/0.05m
mHgで蒸留して除去した。残留物をシリカゲルのカラム
上にのせ、ヘキサンで溶出して、所望の生成物を無色油
状として59%収率で得た。
4.31(1H,m,H−2),3.47−3.56(1
H,m,H−1'),3.1−3.32(2H,m,H−
2'),2.2−2.35(1H,m,H−3),2.05
−2.2(1H,m,H−7),2.12(1H,t,
J=5Hz,H−6),1.71−1.95(1H,m,
H−4),1.7−1.75(1H,m,H−3),1.
32(3H,s,H−10),1.24(3H,s,H
−9),0.95−1.04(1H,m,H−7),0.
78(3H,s,H−8); δC 139.1(C−3'),129.17(C−5'),
128.24(C−4'),126.08(C−6'),8
6.45(C−1),78.32(C−2),51.23
(C−6),40.67(C−2'),39.23(C−
4),38.21(C−5),35.16(C−3),2
8.27(C−10),27.09(C−9),26.3
7(C−7),23.96(C−8)
ト 出発アルケンとして1,3−ジクロロプロペンを使用
し、24時間還流し続けた以外は、実施例1〜3の記載
と同様の方法によって標記生成物を製造して、所望の生
成物を収率79%で得た。
δH 4.2−4.39(1H,m,H−2)、3.71−3.7
7(2H,m,H−3')、3.54(1H,t,J=6Hz,H
−1')、2.35−2.41(1H,m,H−3)、2.25
−2.32(2H,m,H−2')、2.2−2.25(1H,
m,H−7)、2.08(1H,t,J=5Hz,H−6)、1.
93−1.99(1H,m,H−4)、1.91−1.93(1
H,m,H−3)、1.42(3H,s,H−10)、1.3(3
H,s,H−9)、1.01−1.22(1H,m,H−7)、
0.84(3H,s,H−8);δc 87.05(C−1)、7
8.74(C−2)、51.31(C−6)、42.12(C−
3')、39.37(C−4)、38.27(C−5)、36.
55(C−2')、35.23(C−3)、28.40(C−1
0)、27.04(C−9)、26.5(C−7)、23.94
(C−8)。
ボロネート 出発アルケンとして1−クロロ−2−メチルプロペンを
使用し、18時間還流し続けた以外は、実施例2を繰り
返した。最終の標記生成物を収率66%で得た。
ト 出発アルケンとして1,3−ジブロモプロペンを使用
し、8時間だけ還流し続けた以外は、実施例4を繰り返
した。最終の標記生成物を収率76%で得た。
ロ−1−アルケンの触媒水素ホウ素化 製造 方法Aの製造におけると同様の実験方法を使用し、以下
の反応式にしたがって、該反応法を行った。
を使用して、ウイルキンソン触媒(各実施例について、
下記「表1」に示すように0.05〜0.5%モル当量)
の存在下、ベンゼン(5ml)中の適切な1−ハロ−1−ア
ルケン(3mmol)にカテコールボラン(45mmol、5.4
g)を滴下し、該混合物を、各実施例について下記「表
1」に示す時間、還流した。該反応混合物を室温で撹拌
し、反応が完了するまで、1H nmr分析からのオレフ
ィンプロトンの消失によってモニターした。蒸留によっ
て(真空下でクーゲルロール蒸留装置を使用して)、各実
施例について下記「表1」に示す定量的な収率で、所望
の生成物を単離した。
によって、下記式:
示される化合物を製造した。
消または改善された、安定なα−置換ボロニックエステ
ルの製法が提供される。
Claims (13)
- 【請求項1】 式I: 【化1】 [式中、(i)R1およびR2は、同一または相異なり、各
々独立して、 (a)-(CH2)nG1、 (b)-(CH2)nArG1、 (c)-(CH2)nG2Ar、 (ここで、G1は、水素、ハロゲン、アミノ、アミジ
ノ、イミダゾール、グアニジノまたはイソチオウレイド
基であり、G2は、アミノ、アミジノ、イミダゾール、
グアニジノまたはイソチオウレイド残基から誘導される
連結基であり、上記(a)、(b)または(c)のいずれか1つ
またはすべてにおけるnは0〜5の整数、好ましくは0
または1〜4の整数であり、Arは、フェニル、チエニ
ル、ピリジル、ナフチル、チオナフチル、キノリル、ク
ロメニル、インドリル基、あるいは、これらのいずれか
に対応する全体または一部が飽和された基であり、前記
の基のいずれも、所望により、C1-C3アルキルおよび
C1-C3アルコキシ基から選択される8個以下の基で置
換されていてもよく、また、所望により、スルホニル基
を介してGに結合していてもよい)、 (d)C3-C9アルキル、および (e)C5-C10アリールまたはアルキルアリール、 (ここで、該アルキル、アリールまたはアルキルアリー
ル基のいずれも、所望により、-OHおよびC1-C4アル
コキシ基から選択される3個以下の基で置換されていて
もよい)、からなる群のいずれかから選択されるか、あ
るいは、R1およびR2は前記と同意義であるが、一緒に
結合して環状構造を形成しており、 (ii)Xはハロゲン、好ましくは塩素、臭素、ヨウ素もし
くはフッ素、または他の核置換種であり、 (iii)Yは水素またはアルキル基、好ましくはC1-C4ア
ルキル基であり、 (iv)Q1およびQ2は、同一または相異なり、各々独立し
て、ハロゲン、-OZ1および-NZ1Z2(ここで、Z1お
よびZ2は、同一または相異なり、各々独立して、C1-
C10アルキル、C5もしくはC6アリールまたはC6-C10
アルキルアリール基から選択される)からなる群から選
択されるか、あるいは、Q1およびQ2は一緒になってジ
オールまたはジチオールの残基を表す]で示される化合
物を製造する方法であって、 式II: 【化2】 [式中、R1、R2、XおよびYは前記と同意義]で示さ
れる置換アルケンを、式III: 【化3】 [式中、Q1およびQ2は前記と同意義]で示される二置
換ボランと反応させることを特徴とする式Iの化合物の
製造方法。 - 【請求項2】 アルケンを示す式IIにおいて、R1また
はR2が-(CH2)nGであり、Gがハロゲンまたは所望に
より他のある脱離基であってもよいが、nが0ではない
請求項1記載の製造方法。 - 【請求項3】 二置換ボランが非加水分解性である請求
項1または2のいずれか1項に記載の製造方法。 - 【請求項4】 Q1およびQ2の定義において、ジオール
が、カテコール、ピナコールおよびピナンジオールから
選択される請求項3記載の製造方法。 - 【請求項5】 反応が不活性溶媒中で行われる請求項1
〜4のいずれか1項に記載の製造方法。 - 【請求項6】 反応が不活性溶媒の不存在下で行われる
請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。 - 【請求項7】 反応が反応物および生成物の分解を実質
上惹起しない温度で行われる請求項1〜6のいずれか1
項に記載の製造方法。 - 【請求項8】 反応温度が40〜120℃の範囲内であ
る請求項7記載の製造方法。 - 【請求項9】 反応温度が60〜110℃の範囲内であ
る請求項8記載の製造方法。 - 【請求項10】 反応が超音波の照射下で行われる請求
項1〜9のいずれか1項に記載の製造方法。 - 【請求項11】 請求項1〜10のいずれか1項に記載
の製造方法によって製造されたα-置換ボロニックエス
テル。 - 【請求項12】 式IV: 【化4】 [式中、(i)R1およびR2は、同一または相異なり、各
々独立して、 (a)-(CH2)nG1、 (b)-(CH2)nArG1、 (c)-(CH2)nG2Ar、 (ここで、G1は、水素、ハロゲン、アミノ、アミジ
ノ、イミダゾール、グアニジノまたはイソチオウレイド
基であり、G2は、アミノ、アミジノ、イミダゾール、
グアニジノまたはイソチオウレイド残基から誘導される
連結基であり、上記(a)、(b)または(c)のいずれか1つ
またはすべてにおけるnは0〜5の整数、好ましくは0
または1〜4の整数であり、Arは、フェニル、チエニ
ル、ピリジル、ナフチル、チオナフチル、キノリル、ク
ロメニル、インドリル基、あるいは、これらのいずれか
に対応する全体または一部が飽和された基であり、前記
の基のいずれかは、所望により、C1-C3アルキルおよ
びC1-C3アルコキシ基から選択される8個以下の基で
置換されており、また、所望により、スルホニル基を介
してGに結合している)、 (d)C3-C9アルキル、および (e)C5-C10アリールまたはアルキルアリール、 (ここで、該アルキル、アリールまたはアルキルアリー
ル基のいずれも、所望により、-OHおよびC1-C4アル
コキシ基から選択される3個以下の基で置換されていて
もよい)、からなる群のいずれかから選択されるか、あ
るいは、R1およびR2は前記と同意義であるが、一緒に
結合して環状構造を形成しており、 (ii)Xはハロゲン、好ましくは塩素、臭素、ヨウ素もし
くはフッ素、または他の核置換種であり、 (iii)Yは水素またはアルキル基、好ましくはC1-C4ア
ルキル基である]で示されるα-置換ボロニック酸を製
造する方法であって、 (1)請求項1〜10のいずれか1項に記載の製造方法に
従って、α-置換ボロニックエステルを製造し、 (2)工程(1)の生成物を加水分解して前記α-置換ボロニ
ック酸を生成させることを特徴とするα-置換ボロニッ
ク酸の製造方法。 - 【請求項13】 請求項12記載の製造方法によって製
造されたα-置換ボロニック酸。
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