JPH07149752A - イノシトール誘導体およびその製造法 - Google Patents

イノシトール誘導体およびその製造法

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JPH07149752A
JPH07149752A JP5231593A JP5231593A JPH07149752A JP H07149752 A JPH07149752 A JP H07149752A JP 5231593 A JP5231593 A JP 5231593A JP 5231593 A JP5231593 A JP 5231593A JP H07149752 A JPH07149752 A JP H07149752A
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JP
Japan
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myo
general formula
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myoinositol
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JP5231593A
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English (en)
Inventor
Shoichiro Ozaki
庄一郎 尾崎
Yutaka Watanabe
裕 渡辺
Akira Awaya
昭 粟屋
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 光学活性新規ミオイノシトール三リン酸及び
その製造法の提供 【構成】 一般式1a又は1bで表される光学活性ミオ
イノシトール類ならびに当該化合物の何れか一つの水酸
基がアセチル基等でアシル化された光学活性ミオイノシ
トール類、およびアシル化された光学活性ミオイノシト
ール化合物にリン酸化剤を作用させることより成るミオ
イノシトール(1,4,6)三リン酸もしくは(1,
4,5)三リン酸の製造方法。 〔R,Rは水素、炭素数が1から15までのアルキ
ル基又はR,Rの両端が連結したメチレン基を表
す。〕

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光学活性なミオイノシト
ール誘導体およびその製造法に関する。
【0002】ミオイノシトールおよびその誘導体は生体
細胞内で各種多様な生物活性を有する。特にミオイノシ
トールの三リン酸、四リン酸等化合物は、細胞内情報伝
達系のセカンドメッセンジャーとして、細胞内小胞体か
らCa2+の放出ないしCa2+の放出抑制等の作用を有
し、その利用、応用範囲は広い。
【0003】
【従来の技術】光学的不活性なミオイノシトールから光
学的活性なD−ミオイノシトール(1,4,5)三リン
酸を得る方法は、Tetrahedron Lett., 27, 3157(1986),
J. Chem. Soc. Perkin Trans, 1, 1992, 729, Tetrah
edron Lett., 28, 2305(1987),J. Am.Chem. Soc., 109,
3478(1987), Rec. Trav. Ckim, Pays Bus, 107, 395(1
988), Zh. Org, Khim., 24, 1342(1988)等数多く発表さ
れている。
【0004】これらの方法はいずれもメントキシアセチ
ル、カンファー酸を作用させ、ジアステレオマーを作り
光学分割するものであり、全工程数が多く収率は低い。
【0005】イノシトール誘導体を酵素的加水分解する
ことにより光学活性な化合物を得る報告;Helv, Chim.
Acta,. 71, 1367(1988) があり、又、酵素を用いて各種
化合物をエステル化する報告;J. Biotech, 22,227(199
2)およびBiocatal, Ind., 1991,193がある。さらに
1,2;5,6−ジ−O−シクロヘキシリデン−、1,
2;3,4−ジ−O−シクロヘキシリデンミオイノシト
ールをエステル化して光学活性化合物を得るという報
告:Tetrahedron Lett., 33,1911(1992)もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、ミオイ
ノシトール(1,4,5)三リン酸、ミオイノシトール
(1,4,6)三リン酸等の有用なイノシトール誘導体
を、より簡便に製造する方法を検討してきたが、従来に
なく短工程でそれを製造する方法を見出した。即ちその
製造工程ではイノシトール誘導体のラセミ体にアシル化
剤を酵素の存在下に作用させて、一方のエナンチオマー
を位置選択的および立体選択的にアシル化できること、
したがってアシル化されたイノシトール誘導体もアシル
化されなかったイノシトール誘導体も、ほぼ完全に光学
活性である新規なイノシトール誘導体を得ることを見出
し本発明に到達した。
【0007】
【課題を解決するための手段】一般式1aの代表的化合
物は2,3−O−シクロヘキシリデン−ミオイノシトー
ル、2,3−O−イソプロピリジン−ミオイノシトール
である。この鏡像体の代表的化合物は一般式1bの1,
2−O−シクロヘキシリデンミオイノシトール、1,2
−O−イソプロピリジンミオイノシトールである。
【0008】ミオイノシトールにシクロヘキサノンを作
用させると2,3−シクロヘキシリジンミオイノシトー
ルとその鏡像体の混合物即ちラセミ体1a+1bが生成
する。これに、酵素の存在下にアシル化剤を作用させる
と、図に示すようにほぼ完全に光学活性な3−アセチル
−1,2−O−シクロヘキシリジンミオイノシトール
(図中2b)と2,3−O−シクロヘキシリジン−ミオ
イノシトール(図中1a)が得られるという驚くべきこ
とが見出された。2bを脱アシル化することにより1,
2−O−シクロヘキシリジン−ミオイノシトール(1
b)を得ることができる。このようにして光学活性ミオ
イノシトール類式1a,1bおよび式2a,2bで示さ
れる化合物が極めて用意に得られる。この工程に使用す
る酵素としては各種エステラーゼ、各種リパーゼ、各種
アシラーゼなどがよく、特にリパーゼが好ましく、例え
ばリパーゼCES、リパーゼPが好適に用いられる。精
製品、粗製品、菌体担持された酵素等が用いられる。ア
シル化剤としては、カルボン酸無水物、カルボン酸ビニ
ル、トリクロロメチルアセテート、p−ニトロフェニル
アセテート等が用いられる。溶媒は通例有機溶媒例えば
ジオキサン、エーテル、ベンゼン、酢酸エチル、ジメチ
ルホルムアミド等が用いられる。
【0009】反応温度は通常室温でもよく、反応時間は
1〜100時間でよい。
【0010】次に図の化合物1aに酵素を存在させない
でアシル化剤を作用させると、化合物3aと化合物4a
が生成する。3aと4aを分離後又は分離することな
く、フリーの水酸基を通常の方法でリン酸化すると、化
合物5aおよび6aが得られる。5aおよび6aを接触
水素化分解すると生成したフリーのリン酸により2.3
倍の脱保護がおこる。ついでアルカリ処理により脱アシ
ル化するとD−ミオイノシトール(1,4,5)P3
(9)およびD−ミオイノシトール(1,4,6)P3
(11)が得られる。1bからスタートすると、同様に
して、3b,4b,5b,6b,7b,8b,L−In
s(1,4,5)P3 ,L−Ins(1,4,6)P3
が得られる。1a,1bから3a,3b,4a,4bを
得るためのアシル化剤は、1a,1bから2a,2bを
得る場合と同様である。またモレキュラーシーブを加え
ると反応収率が上昇する。
【0011】水酸基のリン酸化の際、O−キシリレン−
N,N−ジエチルホスホアミジド、O,O−ジベンジル
−N,N−ジイソプロピルホスホアミジドでリン酸化し
ついでPの3価を5価にI2 へメタクロロ過安息香酸な
どで酸化する。あるいはテトラベンジルピロホスフェー
ト等を用いてリン酸化するO−キシリレン基又はベンジ
ル基は接触水素分解により除去でき、同時にシクロヘキ
シリデン、イソプロピリデン基は加水分解して脱離され
る。5位又は4位のアシル基はアンモニア、水酸化ナト
リウム等の塩基で除去できる。
【0012】この方法即ち、3a,3b,5a,5b,
7a,7bを経由する方法により、ミオイノシトール
(1,4,5)三リン酸(Ins (1,4,5)P3
(9)が容易に得られる。又4a,4b,6a,6b,
8a,8bを経由する方法により、新規化合物ミオイノ
シトール(1,4,6)三リン酸(10)を得ることが
できる。
【0013】以下実施例をもって本発明をより詳細に説
明するが、本発明はこれに限定されない。
【0014】
【実施例】
[実施例1] シクロヘキシリデン−ミオイノシトールの酵素による分
割 D+LO−シクロヘキシリデン−ミオイノシトール30
mgと無水ジオキサンの混合物に、無水酢酸65μlと
天野リパーゼCES283mgを加え、室温で46時間
攪拌する。酵素も濾過してとり除いた液を減圧濃縮し、
シリカゲルカラムクロマトグラフにより、D−3−O−
アセチル−1、2−O−シクロヘキシリデン−ミオイノ
シトール(2b)16.8mg、49%と、1,−2,
3−O−シクロヘキシリデン−ミオイノシトール(1
a)14.5mg、49%を得た。 2b Rf0.29(ethyl acetate/CH2Cl2/MeOH=20/10/3)、m.
p.150-155 ℃(CH2Cl2)[α]D 21 +28.6°(c1.75,metha
nol,%ee)、IR(nujol)3400,1740,1240,1160,1100,104
0,940,860,770cm-11H NMR(CDCl3) ,δ 1.30-1.78(m,
10H,cyclohexylidene) ,2.18(s,3H,acetyl) ,3.38(d
d,1H,J34=10.1Hz,J56=9.8Hz,H-5),3.62(dd,1H,J45
10.1Hz,J43=7.3Hz,H-4),3.78(dd,1H,J61=J65 =9.8H
z,H-6),4.05(dd,1H,J34=7.3Hz,J32 =4.4Hz,H-3),4.
42(dd,1H,J21=J23 =4.4Hz,H-2),5.03(dd,1H,J16=9.
8Hz,J12 =4.4Hz,H-1),Calcd, for C14H22O7 ;C,55.6
1 ;H,7.35%,Found,C,55.7 %;H,7.61% 1a Rf0.10(ethyl acetate/CH2Cl2/MeOH=20/10/3)、m.
p.188-189 ℃(from methanol) ,[α]D 21 +35.40(c
1.75,methanol,%ee)、IR cm-11H NMR(CD3OD),δ
1.35-1.78(m,10H,cyclohexylidene) ,3.11(dd,1H,J54
=10.1Hz,J56=9.2Hz,H-5),3.52(dd,1H,J45=10.1Hz,J
43=7.3Hz,H-4),3.58(dd,1H,J61=9.5Hz,J 65 =9.2Hz,
H-6),3.66(dd,1H,J16=9.5Hz,J12 =4.0Hz,H-1),3.92
(dd,1H,J34=7.3Hz,J32=4.9Hz,H-3),4.36(dd,1H,J23
=4.9Hz,J21=4.0Hz,H-2) [実施例2〜4]実施例1と同様にして反応と後処理を
行い化合物2bと1aを得た。
【0015】 実施例 酵素 重量 AC O 反応 収率(11:1) 当量 当量 時間 2b 1a 2 リパーゼP 5 6 13 32( 8:92) 67(65:35) 3 〃 8 8 22 46( 5:95) 53(84:16) 4 〃 11 8 46 49(10:90) 43(100: 0) [実施例5]D−6−O−アセチル−2,3−O−シク
ロヘキシリデン−ミオイノシトール(3a)とD−5−
O−アセチル−2,3−O−シクロヘキシリデン−ミオ
イノシトール(4a) 化合物1a(65mg,0.252 mmol)と、ジメチルホル
ムアミド3ml中に粉末モレキュラーシーブ4A 98
mgと無水酢酸(240μl,2.546 mmol)を加え、室
温で84時間攪拌した。モレキュラーシーブを濾取して
取り除き、濾液を減圧濃縮してカラムクロマトグラフに
かけ3a4aの混合物56mg、74%を得た。元素
分析C14227 として計算値C,55.61 ;H,7.35
%、実験値C,55.27 ;H,7.30%。この混合物をクロ
ロホルムから再結晶して3a4aの純品を得た。 3a Rf0.31(ethyl acetate/CH2Cl2/MeOH=20/10/3)、m.
p.159-160 ℃(from chloroform/hexane),[α]D 21
21.9(c1.28,methanol,100 %ee)、IR(nujol)3450,335
0,1700,1240,1200,1150,1100,1080,1020,980,900,830,7
00 cm-11H NMR(CDCl3) ,δ 1.18-1.80(m,10H,cycloh
exylidene) ,2.08(s,3H,acetyl) ,3.42(dd,1H,J54
8.9Hz,J56 =8.2Hz,H-5),3.86(dd,1H,J45=8.9Hz,J43
=7.8Hz,H-4),3.88(dd,1H,J16=8.2Hz,J12 =4.4Hz,H-
1),4.07(dd,1H,J34=7.8Hz,J32 =5.3Hz,H-3),4.42(d
d,1H,J23=5.3Hz,J21 =4.4Hz,H-2),5.06(t,1H,J61
J65 =8.2Hz,h-6), 4a Rf0.31(ethyl acetace/CH2Cl2/MeOH=20/10/3)、m.
p.171-173.5 ℃(from),[α]D 21 +35.40(c1.32,meth
anol,100 %ee)、1H NMR(CDCl3+CD3OD),δ1.24-1.70
(m,10H,cyclohexylidene) ,2.08(s,3H,acetyl) ,3.63
(dd,1H,J45=9.8Hz,J43 =7.0Hz,H-4),3.72(m,2H,H-1,
H-6),4.00(dd,1H,J34 =7.0Hz,J32 =5.2Hz,H-3),4.3
5(m,1H,H-2),4.64(m,1H,H-5) [実施例6]D−6−O−アセチル−2,3−O−シク
ロヘキシリデン−1,4,5−トリ−O−(o−キシレ
ン−α,α’−ジイルジオキシ−ホスホリル)−ミオイ
ノシトール5aとD−5−O−アセチル−2,3−O−
シクロヘキシリデン−1,4,6−トリ−O−(o−キ
シレン−α,α’−ジイル−ジオキシ−ホスホリル)−
ミオイノシトール(6a 3a4aの混合物(45mg,0.15ミリモル)と、ジ
クロルメタン4mmolの溶液にテトラゾール(98mg,
1.405 ミリモル)と、O−キシリレン−N,N−ジエチ
ルホスホアミジド(1.72mg,0.719 ミリモル)を室温
で加えた。混合液を室温で1時間攪拌すると完全均一溶
液となった。水(200μl,11.1ミリモル)を加え、
15分間攪拌した。−40℃に冷却後、m−クロル過安
息香酸(219mg,1.27ミリモル)を加え、室温で3
0分攪拌した。水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機
層を10%Na2SO3,飽和NaHCO3,NaCl溶液で洗浄し、硫
酸ソーダで乾燥し、減圧乾固後カラムクロマトグラフに
かけて5a(52mg,41%)と6a(61mg,4
5%)を得た。 5a Rf0.21(chloroform/actace=4/1)、m.p.126-128 ℃
(from ethyl acetate),[α]D 19 −20.00(c2.30,chlo
roform,100 %ee)、IR(nujol)1740,1280,1205,1160,10
10,930,820,760cm-11H NMR(CDCl3) ,δ 1.43-1.92
(m,10H,cyclohexylidene) ,2.26(s,3H,acetyl) ,4.30
(dd,1H,J34=7.3Hz,J32 =4.6Hz,H-3),4.69(t,1H,J23
=J21 =4.6Hz,H-2),4.75(ddd,1H,J56 =J54 =JHP
9.8Hz,H-5),4.86-5.60(m,14H,methylene,H-1,and H-4
of inositol),5.71(t,1H,J61 =J6 3 =9.8Hz,H-6),7.
26-7.39(m,12H,aromatic) ,Calcd,for C38H43O16P3
C,53.77 ;H,5.12%,Found C,53.45 ;H,5.42% 6a Rf0.38(chloroform/acetone=4/1)、m.p.141.5-145
℃(from),[α]D 19−30.7(c3.03,chloroform,100 %
ee)、IR(nujol)cm-11H NMR(CDCl3) ,δ 1.41-1.84
(m,10H,cyclohexylidene) ,2.25(s,3H,acetyl) ,4.31
(dd,1H,J34=7.2Hz,J32 =4.7Hz,H-3),4.74-5.71(m,17
H,methylene and inositol) ,5.71(t,1H,J61 =J65
9.8Hz,H-6),7.24-7.42(m,12H,aromatic) ,Calcd,for
C38H43O1 6P3 ;C,53.77 ;H,5.12%,Found C,53.45 ;
H,5.42% [実施例7]D−ミオイノシトール−1,4,5−三リ
ン酸() 化合物5a(46mg,0.054 ミリモル)をメタノー
ル、水4:1混合溶媒中に5%Pd−C(59mg)を
加え、水素ガス中1夜攪拌した。触媒を濾取したのち、
濾液を減圧蒸発乾固して粗製7を得た。を5mlの濃
アンモニア水中に加え、室温で一夜攪拌した。アンモニ
ア溶液を乾固後、セルロースカラムクロマトグラフ(Wh
atman CC-41,n-PrOH/NH4OH/H2O=5/4/1)にかけて
のアンモニウム塩を得た。これらH+ −イオン交換樹
脂カラム(Diaion SK 1B)をとおした。ついで、ピリジ
ン1滴を加えて、減圧乾固し、ピリジニウムイオンとし
た。ついでNa+ イオン交換樹脂(Dowex)にとおして溶
液を減圧濃縮して、のNa塩の結晶(27mg,5a
から定量的)を得た。(α)D 25 (アンモニウム塩)−
9.4°(C1.30,H2O ,100 %,ee),(α)D 25
(Na塩)−110(C1.30,H2O ,100 %,ee)。
【0016】[実施例8]D−ミオイノシトール−1,
4,6−三リン酸(10) 化合物7a 60mg、を用いて実施例7と同様に処理
して、目的物のNa塩33mgを得た。[α]D 19.5
9.4(H2O ) NMR [実施例9]1,2−O−シクロヘキシリデンミオイノ
シトール(1b) 2a120mgをメタノール性アンモニアと共に一夜攪
拌した。後処理により1b83mgを得た。融点188
℃,(α)D 21 =−35℃ [実施例10]5−O−アセチル−1,2−シクロヘキ
シリデンミオイノシトール(3b)と4−アセチル−
1,2−O−シクロヘキシリデン−ミオイノシトール
(4b) 1b(65mg,0.252mmol )を用いた以外は実施例5
と同様に反応を行い、3bと4bの混合物55mg(収
率72%)を得た。混合物を再結晶して、3bと4bを
分離した。
【0017】 3b 融点 159℃, (α)D 21 −22° 4b 融点 172℃, (α)D 21 −35° [実施例11]L−6−O−アセチル−2,3−O−シ
クロヘキシリデン−1,4,5−トリ−O−(o−キシ
レン−α,α’−ジイル−ジオキシ−ホスホリル)−ミ
オイノシトール(5b) 3a45mgを実施例6と同様にリン酸化、m−クロル
安息香酸酸化を行い、5b 49mgを得た。mp.1
27℃,(α)D 19 +20℃ [実施例12]L−5−O−アセチル−2,3−O−シ
クロヘキシリデン−1,4,6−トリ−O−(o−キシ
レン−α,α’−ジイル−ジオキシホスホリル)−ミオ
イノシトール(6b) 4b45mgを実施例6と同様に反応し、処理して6b
56mgを得た。融点147℃,(α)D +29.5
℃ [実施例13]L−ミオイノシトール−1,4,5−三
リン酸(11) 6b 41mgを実施例1と同様に処理してL−ミオイ
ノシトール−1,4,5−三リン酸(11)のNa塩2
4mgを得た。(α)D ,11℃(H2O ) [実施例14]L−ミオイノシトール−1,4,6−三
リン酸(12) 化合物7b 54mgを用いて実施例7と同様に処理し
て、目的物のNa塩30mgを得た。(α)D −9.2
°(H2O )
【0018】
【発明の効果】本発明の方法によって従来得るために多
大な労力と時間を要した光学活性な各種ミオイノシトー
ル誘導体が極めて簡単に得られるようになった。本発明
によって得られる化合物を中間体として、さらに多くの
化合物が合成できる。新規ミオイノシトール(1,4,
6)三リン酸も本方法によって容易に得られた。
【図面の簡単な説明】
【図1】光学活性ミオイノシトール類の製造工程図であ
る。
【図2】光学活性ミオイノシトール類の製造工程図であ
る。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式1a 【化1】 又は一般式1b 【化2】 (R1 ,R2 は水素、炭素数が1から15までのアルキ
    ル基又はR1 ,R2 の両端が連結したメチレン基を表
    す。)で表される光学活性ミオイノシトール類。
  2. 【請求項2】 一般式2a 【化3】 又は一般式2b 【化4】 (R1 ,R2 は水素、炭素数が1から15までのアルキ
    ル基又はR1 ,R2 の両端が連結したメチレン基、R3
    は炭素数が1から15までのアシル基を表す。)で表さ
    れる光学活性ミオイノシトール類。
  3. 【請求項3】 一般式3a 【化5】 又は一般式3b 【化6】 (R1 ,R2 は水素、炭素数が1から15までのアルキ
    ル基又はR1 ,R2 の両端が連結したメチレン基、R3
    は炭素数が1から15までのアシル基を表す。)で表さ
    れる光学活性ミオイノシトール類。
  4. 【請求項4】 一般式4a 【化7】 又は一般式4b 【化8】 (R1 ,R2 は水素、炭素数が1から15までのアルキ
    ル基又はR1 ,R2 の両端が連結したメチレン基、R3
    は炭素数が1から15までのアシル基を表す。)で表さ
    れる光学活性ミオイノシトール類。
  5. 【請求項5】 一般式1aおよび1bで表されるミオイ
    ノシトール類の混合物に酵素の存在下にアシル化剤を作
    用させることを特徴とする一般式1a,1b,2b,3
    a,3b,4a,4b又はこれらから誘導される光学活
    性ミオイノシトール類の製造法。
  6. 【請求項6】 一般式1a又は1bで表される化合物に
    アシル化剤を作用させることを特徴とする一般式3a,
    3b式で表される化合物又は一般式4a,4bで表され
    る化合物の製造法。
  7. 【請求項7】 ミオイノシトール(1,4,6)三リン
    酸。
  8. 【請求項8】 一般式3a又は3bで表される化合物に
    リン酸化剤を作用させる工程を含むミオイノシトール
    (1,4,5)三リン酸の製造法。
  9. 【請求項9】 一般式4a又は4bで表される化合物に
    リン酸化剤を作用させる工程を含むミオイノシトール
    (1,4,6)三リン酸の製造法。
  10. 【請求項10】 一般式2bで表される化合物を塩基を
    含むプロトン的溶媒中で処理することを特徴とする1b
    の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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