JPH07291957A - 5−オキサスピロ[2.4ヘプタン−6−オンを製造するための方法および中間体 - Google Patents

5−オキサスピロ[2.4ヘプタン−6−オンを製造するための方法および中間体

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JPH07291957A
JPH07291957A JP7089824A JP8982495A JPH07291957A JP H07291957 A JPH07291957 A JP H07291957A JP 7089824 A JP7089824 A JP 7089824A JP 8982495 A JP8982495 A JP 8982495A JP H07291957 A JPH07291957 A JP H07291957A
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bromomethyl
bis
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hydroxymethyl
hydrogen bromide
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JP7089824A
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Paul Hanselmann
ハンセルマン パウル
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Lonza AG
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 5−オキサスピロ[2,4]ヘプタン−6−
オン の新規な合成方法を提供する。 この化合物は、ロイコ
トリエン拮抗物質製造のための中間体として有用であ
る。 【構成】 [3−(ヒドロキシメチル)オキセタン−3
−イル]アセトニトリルを臭化水素で変換し、中間体
4,4−ビス(ブロモメチル)ジヒドロ−2−フラノン
を亜鉛で環化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、式
【0002】
【化9】
【0003】の5−オキサスピロ[2.4]ヘプタン−
6−オンの製造方法に関し、本発明の方法において得ら
れる新規な中間体にも関する。
【0004】5−オキサスピロ[2.4]ヘプタン−6
−オン(I)は、ロイコトリエン拮抗物質製造のための
中間体である(EP-A 0480717)。 この化合物の既知の
合成法は、イタコン酸エステルから出発し、環状の無水
物である5−オキサスピロ[2.4]ヘプタン−4,6
−ジオンを目標とする化合物に還元することで終了す
る。 しかし、この還元により、所望の生成物と異性体
である5−オキサスピロ[2.4]ヘプタン−4−オン
との混合物が形成され、したがって安価に大量生産する
にはあまり適していない。
【0005】そこで本発明の課題は、入手し易い材料か
ら出発し、異性体の分離を必要としない、5−オキサス
ピロ[2.4]ヘプタン−6−オンの製造方法を提供す
ることである。
【0006】本発明により、この課題は、請求項1に記
載の方法および請求項5〜7に記載の中間体により解決
される。
【0007】ペンタエリトリトールジブロミドから容易
に合成できる(F.Govaert,P.Cornand,Meded.K.Vl
aam.Acad.Wet.,Lett.Schone Kunsten Belg.,Kl.W
et.,1954,16,1-13)、式
【0008】
【化10】
【0009】の[3−(ヒドロキシメチル)オキセタン
−3−イル]アセトニトリルを、臭化水素で処理するこ
とにより、簡単に式
【0010】
【化11】
【0011】の4,4−ビス(ブロモメチル)ジヒドロ
−2−フラノンに転化できることがわかった。
【0012】ビス(ブロモメチル)化合物III は、続い
て亜鉛で処理することにより、良好な収率で目標の化合
物に環化することができる。
【0013】ニトリルIIをビス(ブロモメチル)化合物I
IIに転化する反応は、反応条件により異なった様式で進
行し、分離可能な中間体が生じ、この中間体が、その後
の1または2工程でさらに臭化水素を作用させることに
より、ビス(ブロモメチル)化合物IIIに転化されるか、
あるいは単一の工程でビス(ブロモメチル)化合物III
が得られる。 ここで、「単一の工程で」とは、合成を
実際に行なうことだけを意味するのであって、反応が事
実上1段階で進行することを意味するものではない。
【0014】少量の臭化水素、たとえば1モルのニトリ
ルIIに対して約1モルのHBr、を使用する場合、比較
的穏やかな条件(室温)で、式
【0015】
【化12】
【0016】の最初の分離可能な生成物3,3−ビス
(ヒドロキシメチル)−4−ブロモブチロニトリルが得
られる。 やや厳しい反応条件、たとえば80℃、およ
び1モルのニトリルIIに対して約2モルのHBrを使用
する場合、分離可能な生成物として、式
【0017】
【化13】
【0018】の4−(ブロモメチル)−4−(ヒドロキ
シメチル)−ジヒドロ−2−フラノンが生じる。
【0019】ビス(ヒドロキシメチル)ニトリルIVも、
ブロモメチル−ヒドロキシメチル−ラクトンVも、臭化
水素でさらにビス(ブロモメチル)化合物IIIに変換する
ことができる。 これには、激しい反応条件(たとえば
120℃、10当量のHBr)が必要になる。
【0020】ニトリルIIを過剰の臭化水素、すなわち1
モルのニトリルIIに対して3モルを超えるHBrで処理
する場合、1工程でビス(ブロモメチル)化合物IIIに変
換することができる。
【0021】ニトリルIIの転化、またはビス(ヒドロキ
シメチル)ニトリルIVないしブロモメチル-ヒドロキシ
メチル-ラクトンVを臭化水素でさらに転化する反応を
行なうことができる溶剤としては、たとえばN,N−ジ
メチルホルムアミドまたはN,N−ジメチルアセトアミ
ドのような極性の非プロトン性溶剤、低級カルボン酸ま
たは水のようなプロトン性溶剤、ならびにこれらの溶剤
の混合物が好適である。とくに好適な溶剤は、酢酸、極
性非プロトン性溶剤単独またはそれと水との混合物、ま
たは水単独である。
【0022】臭化水素は、市販の水溶液または酢酸溶液
として使用できるし、気体状で反応混合物中に導入する
こともできる。
【0023】ビス(ブロモメチル)化合物IIIを分子間
ウルツ合成法により亜鉛で5−オキサスピロ[2.4]
ヘプタン−6−オン(I)に環化する反応は、対応する
1,3−ジハロゲン化合物からシクロプロパン環を有す
る他の化合物を合成する既知の方法と同様に行なうこと
ができる。 この反応型式は、たとえばD.Wendisch,M
ethoden Org.Chem.(Houben-Weyl)第
4版、IV巻/3、32〜42頁に概観されている。 この場
合、溶剤としては、とくにエタノールのような低級アル
コール、またはN,N−ジメチルアセトアミドのような
アミドが好適である。
【0024】処理の際、強塩基ないし求核条件は、ラク
トン環が開く可能性があるので、避けるべきである。
これはとくにアルコールが存在する場合に可能であり、
その際、対応するヒドロキシエステルが形成される。
【0025】下記の実施例により、本発明の方法の実施
を説明する。
【0026】〔実施例1〕 [3−(ブロモメチル)オキセタン−3−イル]メタノ
ール 2,2−ビス(ブロモメチル)−1,3−プロパンジオー
ル(ペンタエリトリトールジブロミド)25g(94mmo
l)をエタノール250mlに溶解させた溶液を、水酸化カリ
ウム(86%、錠剤)6.1g(94mmol)とともに、
室温で2時間撹拌した。 続いて、生じた臭化カリウム
を濾別し、濾液を真空中で蒸発させた。得られた黄色の
油状物は、それ以上精製することなく、続く工程に使用
できた。
【0027】収量(粗製物):18.1g(100%) 沸点:86℃/0.2Torr1 H−NMR(CDCl3,300MHz):δ 4.49,4.47(AB系、JAB=7.5Hz,4
H,リング−H); 3.96(s,2H,CH2OH); 3.78(s,2H,CH2Br); 3.50(s,1H,OH)。
【0028】〔実施例2〕 [3−(ヒドロキシメチル)オキセタン−3−イル]ア
セトニトリル(II) [3−(ブロモメチル)オキセタン−3−イル]メタノ
ール(実施例1で製造)の42g(0.23mol)をエタ
ノール420mlに溶解させた溶液を、シアン化ナトリウ
ム13g(0.265mol)とともに18時間還流加熱し
た。 室温に冷却した後、沈殿した臭化ナトリウムを濾
別し、濾液を蒸発させた。 残留物を0.4Torrの減圧
下にで蒸留した。
【0029】収量:16g(54%)無色オイル 沸点:107℃/0.4Torr1 H−NMR(CDCl3,300MHz):δ 4.43(s,4H,リング−H); 3.97(s,2H,CH2OH); 2.85(s,2H,CH2CN); 2.50(s,1H,OH) IR(フィルム):ν=2247cm-1(C≡C)。
【0030】〔実施例3〕 3,3−ビス(ヒドロキシメチル)−4−ブロモブチル
ニトリル(IV) [3−(ヒドロキシメチル)オキセタン−3−イル]ア
セトニトリル(II、実施例2で製造)の176mg(1.
39mmol)およびN,N−ジメチルアセトアミド2.5m
lの混合物に、10℃で水性臭化水素酸(48% HB
r)289mgを加えた。 発熱反応が終わった後、反応
混合物を氷上に注ぎ、続いてジエチルエーテルで抽出し
た。有機相を濃縮することにより、なお少量のN,N−
ジメチルアセトアミドを含む粗製物が得られた。
【0031】収量:440mg粗製物、1H−NMR積算
により、理論値の64%1 H−NMR(CDCl3,300MHz):δ 3.95(s,2H,OH); 3.67(s,4H,CH2OH); 3.54(s,2H,CH2Br); 2.59(s,2H,CH2CN) IR(フィルム):ν=2244cm-1(C≡C)。
【0032】〔実施例4〕 4−(ブロモメチル)−4−(ヒドロキシメチル)ジヒド
ロ−2−フラノン(V) [3−(ヒドロキシメチル)オキセタン−3−イル]ア
セトニトリル(II、実施例2で製造)の1.76g(1
3.9mmol)およびN,N−ジメチルアセトアミド5ml
の混合物に、室温で水性臭化水素酸(48% HBr)
4.85gを加え、発熱反応が終わった後、さらに90
℃に2時間加熱した。 続いて反応混合物を氷上に注
ぎ、酢酸エチルで抽出した。 有機相を濃縮することに
より、なお少量のN,N−ジメチルアセトアミドを含む
粗製物が得られた。
【0033】収量:1.45g粗製物、1H−NMR積
算により、理論値の39%1 H−NMR(CDCl3,400MHz):δ 4.28,4.21(AB系、JAB=10Hz,2
H,リング−CH2O); 3.77(s,2H,CH2OH); 3.58(s、2H、CH2Br); 2.68(s、1H、OH); 2.63,2.56(AB系、JAB=16Hz,2
H,CH2C=O) IR(フィルム):ν=1776cm-1(C=C)。
【0034】〔実施例5〕 4,4−ビス(ブロモメチル)ジヒドロ−2−フラノン
(III) 4−(ブロモメチル)−4−(ヒドロキシメチル)ジヒドロ
−2−フラノン(V、実施例4で製造)の29g(13
8mmol)および水性臭化水素酸(48% HBr)69g
の混合物を、120℃で5時間加熱した。 続いて反応
混合物を氷上に注ぎ、ジエチルエーテルで抽出した。
エーテルを蒸発させることにより、この生成物が結晶化
した。
【0035】収量:23.7g(63%) 融点:72℃(H2O)1 H−NMR(CDCl3,300MHz):δ 4.28(s,2H,CH2O); 3.68(s,4H,CH2Br); 2.72(s,2H,CH2C=O) IR(KBr):ν=1786cm-1(C=O)。
【0036】〔実施例6〕 4,4−ビス(ブロモメチル)ジヒドロ−2−フラノン
(III、1段階製法) 室温で、[3−(ヒドロキシメチル)オキセタン−3−
イル]アセトニトリル(II、実施例2で製造)の1.0
g(7.3mmol)に、水性臭化水素酸(酢酸中30%溶
液)の8.93g(36.6mmol)を加えた。 強い発
熱反応が終わった後、混合物をさらに100℃に1時間
加熱した。
【0037】室温に冷却した後、沈殿した塩(臭化アン
モニウム)を濾別し、濾液を50℃/10mbarで蒸発乾
燥させた。 残留物を水/ジエチルエーテルに入れ、飽
和炭酸水素ナトリウム溶液で中和した。 有機相を分離
した後、水相をジエチルエーテルでさらに3回抽出し
た。 有機相を一つに合わせ、硫酸ナトリウムで除湿
し、濃縮した。 純度(GCによる)>90%の白色固
体1.85gが残った。
【0038】〔実施例7〕 5−オキサスピロ[2,4]ヘプタン−6−オン(I) N,N−ジメチルアセトアミド2.5mlに、室温で、
4,4−ビス(ブロモメチル)ジヒドロ−2−フラノン
(III、実施例5で製造)0.2g(0.73mmol)および
亜鉛粉末80mg(1.2mmol)を入れ、120℃に5時間
加熱した。 次いで反応混合物を氷上に注ぎ、酢酸エチ
ルで抽出した。 有機相を蒸発させることにより、GC
−MSによればなお少量のN,N−ジメチルアセトアミ
ドを含む、粗製物80mgが得られた。
【0039】1H−NMR(CDCl3,300MH
z):δ 4.19(s,2H,CH2O); 2.56(s,2H,CH2C=O); 0.70−0.78(m,4H,3環−H) IR(フィルム):ν=1777cm-1(C=O)。
【0040】〔実施例8〕 5−オキサスピロ[2,4]ヘプタン−6−オン(I) N,N−ジメチルアセトアミド20mlに、室温で4,4
−ビス(ブロモメチル)ジヒドロ−2−フラノン(III、
実施例5で製造)2.0g(6.6mmol)および亜鉛粉
末0.89g(13.2mmol)を入れ、120℃に2時
間加熱した。 室温に冷却した後、アンモニアガス2.
4gを導入し、生じた沈殿ならびに亜鉛粉末(合計2.
35g)を濾別した。 濾液を70−80℃/15mbar
で蒸発させた。 GCによりN,N−ジメチルアセトア
ミド53%およびラクトン46%を含む黄色の液体1.
25gが残留した。 最終的な精製を行なうために粗製
物をジエチルエーテル/水に入れて処理し、円管(Kugel
rohr)蒸留した後、スピロラクトンI(88mg)が得ら
れた。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式 【化1】 の5−オキサスピロ[2.4]ヘプタン−6−オンの製
    造方法において、式 【化2】 の[3−(ヒドロキシメチル)オキセタン−3−イル]
    アセトニトリルを、臭化水素で式 【化3】 の4,4−ビス(ブロモメチル)ジヒドロ−2−フラノ
    ンに転化し、これを亜鉛で前記の化合物に環化すること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 ニトリル(II)をビス(ブロモメチル)
    化合物(III)に転化する反応が、式 【化4】 の3,3−ビス(ヒドロキシメチル)−4−ブロモブチ
    ロニトリルおよび(または)式 【化5】 の4−(ブロモメチル)−4−(ヒドロキシメチル)−ジヒ
    ドロ−2−フラノンを経由して、2段階または3段階で
    行なわれることを特徴とする請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 ニトリル(II)をビス(ブロモメチル)
    化合物(III)に転化する反応が、過剰の臭化水素によ
    り1段階で行なわれることを特徴とする請求項1の方
    法。
  4. 【請求項4】 臭化水素による転化が、酢酸または極性
    の非プロトン性溶剤および(または)水中で行なわれる
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかの方法。
  5. 【請求項5】 式 【化6】 の4,4−ビス(ブロモメチル)ジヒドロ−2−フラノ
    ン。
  6. 【請求項6】 式 【化7】 の3,3−ビス(ヒドロキシメチル)−4−ブロモブチ
    ロニトリル。
  7. 【請求項7】 式 【化8】 の4−(ブロモメチル)−4−(ヒドロキシメチル)−ジヒ
    ドロ−2−フラノン。
JP7089824A 1994-04-21 1995-04-14 5−オキサスピロ[2.4ヘプタン−6−オンを製造するための方法および中間体 Pending JPH07291957A (ja)

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DK0678515T3 (da) 1998-11-02
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DE59502722D1 (de) 1998-08-13
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