JPH08198812A - ジカルボン酸モノエステルの製造方法 - Google Patents

ジカルボン酸モノエステルの製造方法

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JPH08198812A
JPH08198812A JP1337395A JP1337395A JPH08198812A JP H08198812 A JPH08198812 A JP H08198812A JP 1337395 A JP1337395 A JP 1337395A JP 1337395 A JP1337395 A JP 1337395A JP H08198812 A JPH08198812 A JP H08198812A
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JP
Japan
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anhydride
reaction
alcohol compound
pressure
alcohol
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JP1337395A
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Takeshi Shimizu
猛 清水
Tadashi Nakada
忠 中田
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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RIKEN Institute of Physical and Chemical Research
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 1 kbar 以上の圧力下でアルコール化合物に
環状酸無水物を反応させることを特徴とするジカルボン
酸モノエステルの製造方法。 【効果】 第3級アルコールなどの嵩高なアルコール化
合物を環状酸無水物と直接反応させることによってジカ
ルボン酸モノエステル誘導体を簡便かつ効率的に製造で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ジカルボン酸モノエス
テルの製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、
原料物質としてアルコール化合物を用い、医薬の有効成
分などに有用なジカルボン酸モノエステル誘導体を高圧
下に効率よく製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【0003】ジカルボン酸モノエステル誘導体は、良好
な水溶性などの性質から、医薬品の有効成分等に汎用さ
れる重要な化合物である。ジカルボン酸モノエステル誘
導体は、原料であるアルコール化合物に、ピリジンや4-
ジメチルアミノピリジン (DMAP) 等の塩基の存在下で酸
無水物を室温ないし加熱下に反応させることにより製造
することができる。しかしながら、立体障害の少ない1
級アルコール等の簡単なアルコール化合物を原料として
用いる場合には上記の反応は良好な収率を与えるもの
の、立体障害の大きな3級アルコール等の嵩高いアルコ
ール化合物を原料として用いる場合、この反応によりジ
カルボン酸モノエステル誘導体を得ることは困難であ
る。
【0004】このような問題を解決するために、北らは
酸無水物に替えてイソプロペニルエステルを用いる方法
を提案している (J. Chem. Soc., Chem. Commun., 199
3, pp.410-412) 。しかしながら、それぞれのイソプロ
ペニルエステルを合成し、さらに、生成したジエステル
を接触還元あるいはnBu4NF又はNaOH等の処理によって脱
保護する必要があるため、多官能性の原料化合物に応用
できない場合がある。このため、多官能性の3級アルコ
ール化合物にも応用可能なジカルボン酸モノエステル誘
導体への変換方法の開発が求められていた。
【0005】一方、複雑な化学構造を有する天然有機化
合物を選択的かつ効率的に製造するためには、選択性や
収率に優れた有機化学反応及び反応試薬、並びに合成手
法の開発が重要である。最近、このような合成手法の一
つとして、高圧下の反応が注目されている。すでに、直
接型ピストン−シリンダー方式の高圧反応装置が実用化
されており、15 kbar-150 ml、20 kbar-50 ml の反応圧
力−反応用量の反応が可能になっており、大量合成への
応用も可能になっている。例えば、ダブルニトロアルド
ール反応が可能になり (Nakata, T., et al., Tetrahed
ron Lett., 35,pp.8225-8228, 1994)、立体障害の大き
なケトンに対するディールスアルダー反応において良好
な結果を与えることが見いだされている (Torisawa,
Y., et al., Tetrahedron Lett., 31, pp.3195-3198, 1
990)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、アルコール
化合物を原料として用い、効率的かつ直接的にジカルボ
ン酸モノエステルを製造する方法を提供することを目的
としている。より具体的には、本発明の目的は、3級ア
ルコール等の嵩高いアルコールを原料として用いた場合
にも、高い収率でジカルボン酸モノエステルを製造でき
る方法を提供することにある。また本発明の別の目的
は、多官能性のアルコール化合物を原料として用いた場
合にも、所望のジカルボン酸モノエステルを緩和な条件
下に高い収率で製造できる方法を提供することにある。
さらに、アルコール化合物から一工程で所望のジカルボ
ン酸モノエステルを製造する方法を提供することも本発
明の目的の一つである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の課題を
解決すべく鋭意努力した結果、嵩高いベンジルジメチル
カルビノールと無水コハク酸を高圧下で反応させること
により、高収率で対応するコハク酸モノエステルを直接
製造できることを見出した。また、この反応が一般性を
有しており、種々の嵩高なアルコール化合物を原料とし
て用いた場合にも対応するジカルボン酸モノエステルを
製造できることを見出した。本発明は上記の知見を基に
して完成されたものである。
【0008】すなわち本発明は、1 kbar以上の圧力下で
アルコール化合物に環状酸無水物を反応させることを特
徴とするジカルボン酸モノエステルの製造方法を提供す
るものである。本発明の好ましい態様によれば、10 kba
r 以上の圧力下で反応を行う上記方法;15〜20 kbar 程
度の圧力下で反応を行う上記方法;室温下に15 kbar程
度の圧力下で反応を行う上記方法;アルコール化合物が
嵩高なアルコール化合物である上記方法;アルコール化
合物が3級アルコールである上記方法;アルコール化合
物が多官能性アルコール化合物である上記方法;酸無水
物が無水コハク酸、無水グルタル酸、無水3-メチルグル
タル酸、無水ジグリコール酸、及び無水フタル酸からな
る群から選ばれる上記方法;溶媒の存在下に反応を行う
上記方法;溶媒がジクロロメタンまたはピリジンである
上記方法;塩基の存在下に反応を行う上記方法;および
塩基として4-ジメチルアミノピリジンの存在下に反応を
行う上記方法が提供される。
【0009】本発明の反応は、原料として用いるアルコ
ール化合物を環状酸無水物と反応させるにあたり、反応
を高圧下に行うことを特徴としている。原料として用い
るアルコール化合物は、酸無水物と反応してエステルを
形成できるアルコール性水酸基を有するものならばいか
なるものを用いてもよい。例えば、本発明の方法に従え
ば、嵩高なアルコールを用いた場合にも高収率で目的の
ジカルボン酸モノエステルを製造できるので、原料化合
物として嵩高なアルコール化合物、例えば3級アルコー
ルまたは2級アルコールなどを用いることは好ましい態
様である。もっとも、1級アルコールを用いて反応を行
うことも可能であり、本発明の方法は嵩高なアルコール
化合物を用いる場合に限定されることはない。
【0010】本発明の方法に従えば、反応系に酸や還元
剤などを添加する必要がないので、原料のアルコール化
合物はエステル基、カルボニル基、あるいは不飽和結合
などの官能基を1ないし2以上有していてもよい。この
ような多官能性のアルコール化合物を用いることは本発
明の好ましい態様である。なお、酸無水物に対して反応
性のアミン等の官能基、あるいは反応の対象となる水酸
基以外のアルコール性水酸基などが原料アルコール化合
物に存在する場合には、本発明の反応を行うに際して当
業者に周知の手段により保護しておくことが望ましい。
保護基は反応終了後に目的化合物から適宜除去できるも
のならば、いかなるものを用いてもよい。
【0011】酸無水物としては、上記のアルコール化合
物と反応して所望のジカルボン酸モノエステルを与える
環状の酸無水物であれば、いかなるものを用いてもよ
い。例えば、無水コハク酸、無水グルタル酸、無水3-メ
チルグルタル酸、無水ジグリコール酸、または無水フタ
ル酸などは、本発明の方法に好適に使用可能な環状酸無
水物であるが、本発明の方法に用いる酸無水物はこれら
に限定されることはない。原料のアルコール化合物から
所望のジカルボン酸モノエステルを製造するための酸無
水物は、当業者に適宜選択可能であり、そのような酸無
水物は一般的に当業者に容易に入手可能である。酸無水
物は原料アルコール化合物に対して1〜20当量程度の割
合で用いるのが一般的である。
【0012】上記のアルコール化合物と環状酸無水物と
の反応を行う圧力は、1 kbar以上の圧力下、例えば5 kb
ar以上の圧力下、好ましくは10 kbar 以上の圧力下、特
に好ましくは約15 kbar 〜 20 kbar程度の圧力下であれ
ば、特に限定されることはない。本発明の範囲には、1
kbar以上の圧力下で上記の反応を行う場合はすべて包含
されることは言うまでもない。反応は、溶媒の存在下ま
たは非存在下、好ましくは、ジクロロメタンやピリジン
など原料アルコール化合物及び環状酸無水物の両者を溶
解できる不活性有機溶媒の存在下に行えばよく、一般的
には、室温下〜50℃以下、好ましくは室温下で1〜5日
程度、好ましくは1〜2日行うことが好ましい。
【0013】上記の反応条件は、反応の目的や出発原料
の化学構造等に応じて当業者が適宜選択可能である。な
お、反応に際して、4-ジメチルアミノピリジンなどの塩
基を加えることが好ましく、又は、塩基を加える替わり
にピリジンの塩基性有機溶媒を溶媒として用いることも
好適である。また、反応を行うための容器としては、上
記の圧力に耐えられるものならばいかなるものを用いて
もよいが、直接型ピストン−シリンダー方式の高圧反応
装置が実用化されているので、15 kbar-150 ml、20 kba
r-50 ml 程度の反応圧力−反応用量で本発明の反応を行
うことが可能である。反応終了後の目的物の回収および
精製は当業者に周知の方法に従って行えばよい。
【0014】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明の方法は以下の実施例に限定される
ことはない。 例1 ベンジルジメチルカルビノール (75.1 mg, 0.5 mmol)、
無水コハク酸 (150.2mg, 1.5 mmol) 、4-ジメチルアミ
ノピリジン (DMAP, 61.1 mg, 0.5 mmol)の混合物にピリ
ジン 1 ml を加え、室温で 15 kbarの圧力をかけて2日
間反応させた。酢酸エチルで反応液を希釈して水洗した
後、2N Na2CO3 水溶液でモノ−ベンジルジメチルメチル
カルビノサクシネートを抽出した。Na2CO3層を2N HClで
酸性とした後に酢酸エチルで抽出し、溶媒を留去して得
られる固体をクロロホルムで抽出した。クロロホルムを
留去し、モノ−ベンジルジメチルカルビノサクシネート
の無色結晶を得た (108.5 mg, 86.1 %) 。m.p.59-61
℃、1H-NMR (CDCl3)δ ppm:1.44(6H,s), 2.59(4H,m),
3.06(2H,s), 7.22(5H,m)
【0015】例2〜12 例1と同様にして、アルコール化合物と酸無水物を用い
て、本発明の方法によりジカルボン酸モノエステルを製
造した。例1ないし12の反応を以下のスキームに示した
(スキーム中、R1, R2, R3は表1中のカルビノールの置
換基を示し、例えば、それらは一緒になってアダマンチ
ル基などを示す)。反応に用いたアルコール化合物、酸
無水物(カッコ内は原料アルコール化合物に対する酸無
水物の当量)、及びジカルボン酸モノエステルの収率
(%)を以下の表1に示す。各反応は、15 kbar の圧力
下で表1に示す日数にわたって室温下に行った。
【0016】
【化1】
【表1】 ─────────────────────────────────── No. 原料アルコール 酸無水物(当量) 反応日数 収率(%) ─────────────────────────────────── 2 ベンジルジメチル 無水グルタル酸(5) 1 85.2 カルビノール 3 ベンジルジメチル 無水3-メチルグルタル酸(5) 1 94.5 カルビノール 4 ベンジルジメチル 無水ジグリコール酸(5) 1 82.7 カルビノール 5 tert−ブタノール 無水コハク酸(3) 2 68,2 6 1-アダマンタノール 無水コハク酸(3) 1 96.6 7 1-メチルシクロ 無水コハク酸(3) 2 86.2 ヘキサノール 8 α−テルピネオール 無水コハク酸(3) 2 78.7 9 リナロール 無水コハク酸(5) 1 65.8 10 1-メントール 無水コハク酸(3) 1 89.8 11 コレステロール 無水コハク酸(3) 1 95.6 12 メチル 3α−ヒドロ 無水コハク酸(3) 1 96.8 キシグリンデレート 13 ベンジルジメチル 無水コハク酸(3) 1 94.3 カルビノール ───────────────────────────────────
【0017】例14 多官能性アルコール化合物として以下の式で示されるタ
キソールを用い、2'-位、1-位、及び7-位の水酸基と各
種の酸無水物の反応性を検討した。反応は 0.1当量の4-
ジメチルアミノピリジンの存在下、溶媒としてピリジン
を用い上記の例1と同様にして行った。結果を表2に示
す。多官能性アルコール化合物であるタキソールの2',7
- ジエステル(2' 位および7 位の水酸基が酸無水物と反
応してそれぞれジカルボン酸モノエステルを形成した化
合物)が、本発明の方法により高収率で得られた。な
お、上記の反応圧力下では、1-位水酸基が酸無水物と反
応した化合物は得られないので、これらの反応は、タキ
ソールの2',7- ジエステルの選択的製造法として有用で
ある。
【0018】
【化2】
【0019】
【表2】 ─────────────────────────────────── 酸無水物(当量) 反応日数 収率(%) 収率(%) 2'-モノエステル 2',7-ジエステル ─────────────────────────────────── 無水コハク酸(6) 1 25a 75a 無水コハク酸(15) 4 20a 80a 無水グルタル酸(15) 4 14a 86* 無水ジグリコール酸(15) 4 0b 95b ───────────────────────────────────a 既知物質:Deutsh, H.M., et al., J. Med. Chem., 32, pp.788-792, 1989 b 既知物質:Nicolau, K.C., et al., Nature, 364, pp.464-466, 1993* 新規物質 1H-NMR (CDCl3)δ ppm: 1.15(3H,s,H16), 1.19(3H,s,H17), 1.79(3 H,s,H19), 1.7-2.0(6H,m), 1.97(3H,s,H18), 2.14(3H,s,Ac), 2.40(3H,s,Ac), 2 .2-2.7(10H,m), 3.90(1H,d,J=6.7,H3), 4.17(1H,d,J=8.2,H20), 4.30(1H,d,J=8. 2,H20), 4.96(1H,d,J=9.8,H5), 5.58(1H,dd,J=10.7 & 7.3, H7), 5.61(1H,d,J=4 .3,H2'), 5.67(1H,d,J=7.0,H2), 5.96(1H,dd,J=9.2 & 2.0,H3), 6.16(1H,dd,J=1 0.0 & 8.6,H13), 6.24(1H,s,H10), 7.20(1H,d,J=9.2,NH), 7.3-8.15(15H,m)
【0020】
【発明の効果】本発明の方法は、第3級アルコールなど
の嵩高なアルコール化合物を原料として用いた場合に
も、環状酸無水物と直接反応させることによってジカル
ボン酸モノエステル誘導体を簡便かつ効率的に製造でき
る。また、本発明の方法によれば、多官能性アルコール
化合物を原料として用いても、他の官能基に影響を及ぼ
すことなく、直接目的物を製造できるので有用である。
本発明の方法は、例えば、水酸基を有する水難溶性医薬
品を水溶性のジカルボン酸モノエステル誘導体に変換す
る場合に応用可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07D 305/14 C07J 9/00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1 kbar以上の圧力下でアルコール化合物
    に環状酸無水物を反応させることを特徴とするジカルボ
    ン酸モノエステルの製造方法。
  2. 【請求項2】 10 kbar 以上の圧力下で反応を行う請求
    項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 室温下に15 kbar 程度の圧力下で反応を
    行う請求項1または2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 アルコール化合物が嵩高なアルコール化
    合物である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 アルコール化合物が3級アルコールであ
    る請求項1ないし4のいずれか1項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 アルコール化合物が多官能性アルコール
    化合物である請求項1ないし5のいずれか1項に記載の
    方法。
  7. 【請求項7】 酸無水物が無水コハク酸、無水グルタル
    酸、無水3-メチルグルタル酸、無水ジグリコール酸、及
    び無水フタル酸からなる群から選ばれる請求項1ないし
    6のいずれか1項に記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999041226A1 (fr) * 1998-02-16 1999-08-19 Mitsubishi Chemical Corporation Procede de production d'esters
CN103772199A (zh) * 2014-01-27 2014-05-07 河南中烟工业有限责任公司 一种由尼龙酸制备混合二元酸单l-薄荷酯的方法

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