JPH09194480A - 光学活性3−キヌクリジノールの製造方法 - Google Patents

光学活性3−キヌクリジノールの製造方法

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JPH09194480A
JPH09194480A JP9005627A JP562797A JPH09194480A JP H09194480 A JPH09194480 A JP H09194480A JP 9005627 A JP9005627 A JP 9005627A JP 562797 A JP562797 A JP 562797A JP H09194480 A JPH09194480 A JP H09194480A
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    • C07D453/00Heterocyclic compounds containing quinuclidine or iso-quinuclidine ring systems, e.g. quinine alkaloids
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学活性な3−キヌクリジノールを製造する
ための新規な方法を提供すること。 この化合物は、薬
理活性物質(M1 レセプター作用物質)の合成原料であ
る。 【解決手段】 3−キヌクリジノン、そのルイス酸との
付加物またはその第三もしくは第四塩、たとえば1−
(ジフェニルメチル)−3−オクソキヌクリジニウムブ
ロマイドを不整水素化する。 メタロセン構造を有する
ロジウム/キラルなジホスフィン錯体を触媒として使用
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、式
【0002】
【化6】
【0003】の光学活性3−キヌクリジノールの製造方
法に関する。
【0004】ラセミ化合物でない、3−位置に置換基を
有する1−アザバイシクロ〔2.2.2〕オクタンたと
えば3−キヌクリジノール(I)は、多数の薬理活性物
質のための合成原料である(WO−A 93/0609
8,EP−A−0370415)。 今日まで、これら
の化合物はほぼ独占的に、ラセミ化合物の分割により製
造されてきた。 この分割にはかなりの費用を必要と
し、かつ望まないエナンチオマーが廃棄物として生じ
る。 本発明の目的は、ラセミ化合物の分割を行なわな
い、ラセミ化合物でない3−キヌクリジノールを製造す
るルートを見出すことであった。
【0005】この目的は、本発明に従って、請求項1の
製造方法により達成することができる。
【0006】式
【0007】
【化7】
【0008】の3−キヌクリジノン、そのルイス酸付加
物およびこれらに対応する一般式
【0009】
【化8】
【0010】〔式中、R1 は水素またはモノ−,ジ−,
トリ−アリールメチル基であり、A-は無機または有機
の酸のアニオンである。〕の第三および第四塩を、触媒
として作用する、キラルなジホスフィンを有するロジウ
ム、イリジウムまたはルテニウムの光学活性な錯化合物
の存在下に、不整水素化できることがわかった。 第四
塩(IIb,R1 ≠H)中に存在することのあるアリール
メチル基は、上記水素化と同じかまたは別の水素化の工
程で水素化分解により離脱させることができる。
【0011】以下の説明において、「モノ−,ジ−およ
びトリ−アリールメチル基」の語は、1箇、2箇または
3箇の同一または異なる、置換されたまたは置換されて
いない、単環または多環の芳香族基により置換されたメ
チル基とする。 単環芳香族基の例は、フェニル基、o
−,m−およびp−トリル基または種々の異性体のキシ
リル基のようなアルキル化フェニル基、o−,m−およ
びp−クロロフェニル基またはブロモフェニル基のよう
なハロゲン化フェニル基、またはo−,m−およびp−
メトキシフェニル基のようなアルコキシフェニル基であ
る。 多環芳香族基の例は、1−および2−ナフチル
基、フルオレニル基、アントラセニル基、フェナントレ
ニル基およびそれらの対応するアルキル、アルコキシま
たはハロゲン誘導体である。 3−キヌクリジノンを、
ルイス酸との付加物、とくに式
【0012】
【化9】
【0013】の三フッ化臭素付加物として使用するのが
好ましく、また、塩、とくに第四塩として使用するのが
好ましい。 適切な塩は、無機酸との塩、たとえば塩化
物および臭化物、同様に有機酸との塩、たとえば酢酸塩
またはメタンスルホン酸塩である。 アニオンとして臭
素イオンを採用し、かつ比較的かさのある置換基R1
たとえばo−ブロモベンジルまたはジフェニルメチルを
採用すると、とくによい結果が得られる。
【0014】3−キヌクリジノンハイドロクロライド
は、商業的に入手可能なものであって、遊離の塩基は、
強塩基たとえば水酸化ナトリウムとの反応およびそれに
続く抽出によりごく簡単に得られる。 ルイス酸との付
加物は、単にルイス酸たとえば三フッ化臭素または三フ
ッ化臭素エーテレートを、3−キヌクリジノンの溶液へ
加えることにより得ることができる。 第三塩は、ブレ
ンステッド酸を加えることにより、同様に得られる。
第四塩は、従来の方法により、3−キヌクリジノンとア
ルキル化剤たとえば塩化もしくは臭化ベンジルまたは臭
化ジフェニルメチルとを反応させ、場合によってはそれ
に続くアニオン交換を行なうことにより、製造すること
ができる。
【0015】ロジウムの錯化合物を、触媒として作用す
る光学活性な錯体として使用することが好ましい。 そ
れらは、適切な前駆錯化合物およびキラルなジホスフィ
ンから、その場で好都合に製造される。 前駆錯化合物
としては、オレフィン錯体を使用することが好ましい。
商業的に入手可能なビス(1,5−シクロオクタジエ
ン)ジロジウム(I)ジクロライド(〔Rh(COD)
Cl〕2)がとくに好ましく、これをキラルなジホスフィ
ンとモル比1:2で反応させることが好都合である。
【0016】キラルなジホスフィン配位子の適切なもの
の例は、1,4−ビス(ジフェニルホスフィノ)−1,
4−ジデオキシ−2,3−o−イソプロピリデントレイ
トール(“DIOP”)、2,2′−ビス(ジフェニルホ
スフィノ)−1,1′−バイナフタレン(“BINA
P”)、(R*,R*)−4−ジフェニルホスフィノ−2
−(ジフェニルホスフィノメチル)ピロリジン(“PP
M”)または(R*,R*)−2,3−ビス(ジフェニル
ホスフィノ)ブタン(“Chiraphos”)である。 これら
の配位子は、商業的にたとえばFluka社から入手可
能である。
【0017】とくに好ましいキラルなジホスフィンは、
メタロセン構造を有するもの、たとえば一般式
【0018】
【化10】
【0019】〔式中、R2a,R2b,R3aおよびR3bは互
いに独立であって、それぞれC1-12アルキル基、C5-7
シクロアルキル基、または場合によっては置換されたフ
ェニル基、およびそれらの鏡像体である。〕のジ置換フ
ェロセンである。
【0020】(R)−1−〔(S)−2−(ジフェニルホ
スフィノ)フェロセニル〕エチル−ジ−tert−ブチルホ
スフィン(R2a=R2b=tert−ブチル基、R3a=R3b
フェニル基、IIIa)および(R)−1−〔(S)−2−(ジ
フェニルホスフィノ)フェロセニル〕エチル−ジシクロ
ヘキシルホスフィン(R2a=R2b=シクロヘキシル基、
3a=R3b=フェニル基、IIIb)、およびそれらの鏡像
体がとりわけ好ましい。これらの配位子の製造は、EP
−A−0564406に記述されている。 60%eeに
達する良好な光学的収率が、これらの配位子を使用し
て、103 オーダーの高いエダクト/触媒のモル比にお
いて達成された。
【0021】水素化は、0〜100℃の温度および1〜
150bar の水素圧で好都合に行なわれる。
【0022】適切な溶媒の例は、メタノールのような低
級アルコール、酢酸エチルのようなエステル、アセトン
のようなケトン、またはトルエンのような芳香族炭化水
素である。
【0023】以下の実施例が、本発明の製造方法をどの
ように実施するかを示す。
【0024】
【実施例】
〔実施例1〕 3−キヌクリジノン 3−キヌクリジノンハイドロクロライド(Fluka)
300g(1.856mol)を、40℃で水1リットル中
の水酸化ナトリウム300g(7.50mol)の溶液に加
え、混合溶液を20℃に冷却した。 それから、酢酸エ
チル400mlで3回抽出し、合わせた有機抽出物を硫酸
マグネシウムで乾燥した。 溶媒を蒸発させた後、表題
化合物220g(95%)を、淡いベージュ色の固体とし
て得た。
【0025】m.p.:146〜147℃1 H NMR(CDCl3,300 MHz):δ=3.39−
3.19(m,2H);3.10−2.81(m,4
H);2.50−2.43(m,1H);2.10−
1.90(m,4H)。
【0026】〔実施例2〕 3−キヌクリジノンハイドロブロマイド 62%臭化水素酸21.8g(167mmol)を、水50
ml中の3−キヌクリジノン19.0g(152mmol)の
溶液に滴下して加え、反応混合物を蒸発乾固させた。
残渣をテトラヒドロフラン100ml中に懸濁させ、ガラ
スフィルターで濾過し、テトラヒドロフラン50mlで洗
浄した。 乾燥後、表題化合物30.5g(98%)を
白色結晶として単離した。
【0027】〔実施例3〕 3−キヌクリジノン/三フッ化臭素付加物 三フッ化臭素エーテレート36.5g(257mmol)を
ジエチルエーテル100mlおよびn−ヘキサン250ml
中の3−キヌクリジノン33.2g(266mmol)に、
40分間にわたり滴下して加えた。 沈澱した固体を1
時間後にガラスフィルターで濾過し、乾燥後、表題化合
物50.2g(98%)を白色粉末として得た。
【0028】NMRデータ:スペクトルはd4 −メタノ
ール中のものである。 溶媒分子のカルボニル基への可
逆的な付加が、ヘミアセタールの構造中に生じている。
シグナルを下に示した。
【0029】1H NMR(400 MHz):δ=4.00−
3.98(m,2H);3.63−3.52(m,2
H);3.50−3.42(m,2H);2.74−
2.70(m,1H);2.37−2.27(m,2
H);2.24−2.13(m,2H)。
【0030】13C NMR(100 MHz):δ=96.42
(s);61.07(t);47.53(t);47.
23(t);30.71(d);20.38(t);2
0.05(t)。
【0031】(直接の 1H−13C結合から生じる多重度
のみを示した。) 〔実施例4〕 1−ベンジル−3−オクソキヌクリジニウムクロライド 塩化ベンジル62.3g(492mmol)を、アセトニトリ
ル250ml中の3−キヌクリジノン61.6g(492m
mol)に、30分間にわたり滴下して加え、生じた懸濁液
を2時間後、25℃でガラスフィルターを通して濾過し
た。 アセトニトリル(2×100ml)で洗浄し、乾燥
した後、表題化合物115.0g(93%)を白色結晶
性固体として得た。
【0032】1H NMR(DMSO−d6,400 MHz):
δ=7.62−7.56(m,2H);7.55−7.5
0(m,3H);4.75(s,2H);4.29(s,
2H);3.78−3.60(m,4H);2.70−
2.66(m,1H);2.29−2.40(m,2H);
2.12−2.02(m,2H)。 〔実施例5〕 1−ベンジル−3−オクソキヌクリジニウムブロマイド 臭化ベンジル40.4g(236mmol)をアセトニトリ
ル120ml中の3−キヌクリジノン29.5g(236
mmol)に、15分間にわたり滴下して加え、生じた懸濁
液を2時間後、25℃でガラスフィルターを通して濾過
した。 n−ヘキサン(2×50ml)で洗浄し、乾燥し
た後、表題化合物65.3g(93%)を白色結晶性固
体として得た。
【0033】1H NMR(DMSO−d6,400 MHz):
δ=7.64−7.59(m,2H);7.56−7.5
0(m,3H);4.82(s,2H);4.34(s,
2H);3.82−3.73(m,2H);3.73−
3.64(m,2H);2.71−2.67(m,1H);
2.32−2.22(m,2H);2.13−2.01
(m,2H)。 13 C NMR(DMSO−d6,100 MHz):δ=202.
49;133.01;130.28;128.96;1
27.08;65.92;64.42;53.61;3
7.29;20.65。
【0034】〔実施例6〕 1−(4−メトキシベンジル)−3−オクソキヌクリジ
ニウムブロマイド 4−メトキシベンジルクロライド1.57g(10.0
mmol)をアセトニトリル10ml中の3−キヌクリジノン
1.25g(10.0mmol)に加え、生じた懸濁液を3
0分後、ガラスフィルターを通して濾過した。 n−ヘ
キサンで洗浄し、乾燥した後、表題化合物2.33g
(83%)を白色結晶性固体として得た。
【0035】1H NMR(CDCl3,400 MHz):δ=
7.65−7.61(“d",2H);6.95−6.91
(“d",2H);5.23(s,2H);4.66(s,
2H);4.19−4.10(m,2H);4.08−
3.98(m,2H);3.82(m,3H);2.7
9−2.75(m,1H);2.40−2.30(m,
2H);2.28−2.17(m,2H)。
【0036】〔実施例7〕 1−(ジフェニルメチル)−3−オクソキヌクリジニウ
ムブロマイド ブロモジフェニルメタン(〜95%)26.0g(10
0mmol)をアセトニトリル100ml中の3−キヌクリジ
ノン12.5g(100mmol)に撹拌しながら加え、生
じた懸濁液を24時間後、ガラスフィルターを通して濾
過した。 ジエチルエーテル(100ml)で洗浄し、乾
燥した後、表題化合物32.0g(86%)を白色結晶
性固体として得た。
【0037】1H NMR(CDCl3,400 MHz):δ=
7.99−7.94(m,4H);7.57−7.46
(m,6H);6.32(s,1H);4.28(s,
2H);3.83−3.65(m,4H);2.69−
2.66(m,1H);2.30−2.20(m,2
H);2.13−2.03(m,2H)。
【0038】〔実施例8〕 (S)−3−キヌクリジノール 3−キヌクリジノンハイドロクロライド30.0g(1
86mmol)、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ジロ
ジウム(I)ジクロライド18.3mg(0.0371mm
ol)、(R)−1−〔(S)−2−(ジフェニルホスフ
ィノ)フェロセニル〕エチル−ジ−tert−ブチルホスフ
ィン(IIIa,エダクト/触媒のモル比2500に相当)
40.3mg(0.0743mmol)および脱ガスしたメタ
ノール300mlをアルゴン雰囲気下のオートクレーブ
(450ml)に装入した。 反応混合物を19時間、7
0℃においてH2 50bar で水素化した。 揮発性のも
のを蒸発させ、残渣を2N塩酸250mlに溶かした。
ジクロロメタン40mlで2回抽出した後、水酸化ナトリ
ウム溶液(30%)でpHを14に調整し、混合物を蒸発さ
せた。 残渣を酢酸エチル350mlとともに還流させ、
熱い状態で濾過した。水相を分離し、有機相を蒸発させ
た。 酢酸エチル(150ml)からの再結晶化により2
4%eeの(S)−3−キヌクリジノール22.3g(9
4%)を得た。
【0039】〔α〕D 25=+11.0(c=2,1N H
Cl) 〔実施例9〕 (R)−3−キヌクリジノール 1−(ジフェニルメチル)−3−オクソキヌクリジニウ
ムブロマイド100g(268mmol)、ビス(1,5−
シクロオクタジエン)ジロジウム(I)ジクロライド6
6mg(0.133mmol)、(S)−1−〔(R)−2−
(ジフェニルホスフィノ)フェロセニル〕エチル−ジ−
tert−ブチルホスフィン(IIIa,鏡像体;エダクト/触
媒のモル比1000に相当)145mg(0.267mmo
l)および脱ガスしたメタノール500mlをアルゴン雰
囲気下のオートクレーブ(1リットル)に装入した。
反応混合物を19時間、75℃においてH2 10bar で
水素化した。 冷却後、メタノール50ml中のPd/C
(5%Pd)3gを加え、水素化を4時間、75℃にお
いてH2 10〜14bar で連続して行なった。 続いて
混合物を冷却し、濾過し、蒸発させた。 残渣を水20
0mlおよび酢酸エチル100mlに溶かし、水相を酢酸エ
チル50mlで2回洗浄した。 水相を水酸化ナトリウム
溶液(30%)でpH14に調整し、蒸発乾固させた。
残渣をジクロロメタン100mlで4回抽出し、合わせた
有機抽出物をMgSO4 で乾燥し、蒸発させて表題化合
物の粗生成物33.0g(96.6%)を白色結晶性固
体として得た。酢酸エチルからの再結晶化により、58
%eeの(R)−3−キヌクリジノール28.3g(83
%)を得た。
【0040】〔α〕D 25=−26.1(c=2,1N H
Cl) 〔実施例10〕 (S)−3−キヌクリジノール オートクレーブ(160ml)中で、脱ガスしたメタノール
70ml中のビス(1,5−シクロオクタジエン)ジロジ
ウム(I)ジクロライド200mg(0.41mmol)および
(R)−1−〔(S)−2−(ジフェニルホスフィノ)フェ
ロセニル〕エチル−ジシクロヘキシルホスフィン(III
b,エダクト/触媒のモル比50に相当)480mg(0.
81mmol)の溶液を、アルゴン雰囲気下で3−キヌクリ
ジノン5.00g(40mmol)に加えた。 混合物を22
時間、75℃においてH2 50bar で水素化した。 反
応溶液を蒸発させた後、1N塩酸でpHを1に調整し、混
合物をジクロロメタン50mlで3回抽出した。 水相を
水酸化ナトリウム溶液(30%)でpH14に調整し、蒸発
乾固させた。 残渣をジクロロメタン100mlで4回抽
出し、合わせた有機抽出物をMgSO4 で乾燥し、蒸発
させて表題化合物の粗生成物3.40g(67%)を白
色結晶性固体として得た。 酢酸エチルからの再結晶化
により、7%eeの(S)−3−キヌクリジノール2.6
5g(52%)を得た。
【0041】〔α〕D 25=+3.2(c=2,1N HC
l)1 H NMR(CD3OD,400 MHz):δ=3.87−
3.82(m,1H);3.13−3.05(“ddd",
1H);2.90−2.81(m,1H);2.80−
2.70(m,2H);2.69−2.60(m,1
H);2.58−2.51(“dt",1H);2.02−
1.92(m,1H);1.83−1.77(m,1
H);1.76−1.68(m,1H);1.58−
1.47(m,1H);1.45−1.36(m,1
H)。
【0042】13C NMR(CD3OD,100 MHz):δ=
68.16;58.17;48.13;47.06;2
9.08;25.28;19.62。
【0043】〔実施例11〜28〕これらの実施例は、
前駆錯化合物として〔Rh(COD)Cl〕2 を使用し
て、実施例8〜10と同様に行なったものである。 結
果を下の表1にまとめた。表には、それぞれの実施例に
ついて、式の番号で示したエダクト、必要なものについ
ては、種々の置換基、絶対的な立体配置を伴うキラルな
ジホスフィン配位子(IIIa=(R)−1−〔(S)−2
−(ジフェニルホスフィノ)フェロセニル〕エチル−ジ
−tert−ブチルホスフィン、IIIb=(R)−1−
〔(S)−2−(ジフェニルホスフィノ)フェロセニ
ル〕エチル−ジシクロヘキシルホスフィン)、溶媒、エ
ダクト/触媒のモル比(E/C)、生成物の比旋光度お
よびその光学純度(ee値として)および優先的に生成す
るエナンチオマーの立体配置を示した。
【0044】 表 1 ee エダクト 配位子 溶媒 E/C 〔α〕 D (立体配置) IIa IIIa Toluol 50 + 0.4 <1%(S) IId IIIa MeOH 50 + 5.3 12%(S) IId IIIb MeOH 50 + 8.1 18%(S) IId IIIa EtOAc 500 + 0.5 <1%(S) IIb(R1=C6H5CH2,A-=Cl-) IIIa MeOH 2500 +14.1 31%(S) IIb(R1=C6H5CH2,A-=Br-) IIIa MeOH 2500 +22.4 50%(S) IIb(R1=C6H5CH2,A-=Br-) IIIb MeOH 250 +16.9 38%(S) IIb(R1=o-BrC6H4CH2,A-=Br-) IIIa MeOH 1000 +23.9 53%(S) IIb(R1=H,A-=Cl-) IIIb MeOH 1550 +12.1 27%(S) IIb(R1=H,A-=Cl-) IIIa MeOH 5000 +10.7 24%(S) IIb(R1=H,A-=Br-) IIIa MeOH 2500 +12.9 28%(S) IIb(R1=H,A-=Cl-) (S)-PPM MeOH 50 - 1.8 4%(R) IIb(R1=H,A-=Cl-) (R,R)-DIOP MeOH 50 + 0.8 2%(S) IIb(R1=H,A-=Cl-) (R)-BINAP MeOH 50 + 0.3 <1%(S) IIb(R1=H,A-=Cl-) (S)-Chiraphos MeOH 50 - 4.2 9%(R) IIb(R1=H,A-=OAc-) IIIa MeOH 1000 + 0.7 1%(S) IIb(R1=H,A-=MeSO3 -) IIIa MeOH 1000 + 2.0 4%(S) IIb(R1=CHPh2,A-=Br-) IIIb MeOH 2500 +26.8 60%
(S)
───────────────────────────────────────────────────── 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 C07M 7:00

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式 【化1】 の光学活性3−キヌクリジノールの製造方法であって、
    式 【化2】 の3−キヌクリジノールおよびそのルイス酸との付加
    物、およびこれらに対応する一般式 【化3】 〔式中、R1 は水素またはモノ−,ジ−,トリ−アリー
    ルメチル基であり、A-は無機または有機の酸のアニオ
    ンである。〕の第三および第四塩からなるグループから
    えらんだキヌクリジン誘導体を、触媒として作用する、
    キラルなジホスフィンを配位子として有するロジウム、
    イリジウムまたはルテニウムの光学活性な錯化合物の存
    在下に不整水素化し、必要により置換基R1 を離脱させ
    ることを特徴とする製造方法。
  2. 【請求項2】 式 【化4】 の三フッ化臭素付加物を、3−キヌクリジノン(IIa)
    のルイス酸付加物として使用することを特徴とする請求
    項1の製造方法。
  3. 【請求項3】 R1 がo−ブロモベンジル基またはジフ
    ェニルメチル基である第四塩を、3−キヌクリジノンの
    塩として使用することを特徴とする請求項1の製造方
    法。
  4. 【請求項4】 臭化物を第四塩として使用することを特
    徴とする請求項3の製造方法。
  5. 【請求項5】 触媒として作用する光学活性な錯化合物
    としてロジウム錯化合物を使用することを特徴とする、
    請求項1ないし4のいずれかの製造方法。
  6. 【請求項6】 使用するキラルなジホスフィンが、一般
    式 【化5】 〔式中、R2a,R2b,R3aおよびR3bは互いに独立であ
    って、それぞれC1-12アルキル基、C5-7 シクロアルキ
    ル基または場合によっては置換されたフェニル基、また
    はその鏡像体である。〕のメタロセン構造を有するジホ
    スフィンであることを特徴とする、請求項1ないし5の
    いずれかの製造方法。
  7. 【請求項7】 R3a=R3b=フェニル基であってR2a
    2b=tert−ブチル基であるか、またはR2a=R2b=シ
    クロヘキシル基であるジホスフィンを、メタロセン構造
    (III)を有するジホスフィンとして使用することを特徴
    とする請求項6の製造方法。
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