JPH09253502A - 不斉合成触媒の調製法 - Google Patents
不斉合成触媒の調製法Info
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- Catalysts (AREA)
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Abstract
なく、不斉合成触媒として有用な光学活性ビナフトール
系希土類金属錯体を調製する新規な方法を提供する。 【解決手段】微粉末化した三塩化希土類金属水和物を分
散させた溶媒中に、式(IR) 【化1】 または、式(IS) 【化2】 (R1およびR2はそれぞれ独立して水素、アルキル
基、フェニル基等を表し、R1の位置は3,4,5,
6,7位、R2は3’,4’,5’,6’及び7’位の
どこでもかまわない。)で示される光学活性1,1’−
ビ−2−ナフトール誘導体ジリチウム塩を混合して反応
させ、続いてアルカリ金属化合物を加えて反応させるこ
とを特徴とする光学活性1,1’−ビ−2−ナフトール
金属錯体系不斉合成用触媒の調製法。
Description
間体として有用な光学活性化合物を不斉ニトロアルドー
ル反応、不斉マイケル反応及び不斉ヒドロホスホニル化
などの反応を経由して製造するための光学活性1,1’
−ビ−2−ナフトール金属錯体系不斉合成触媒の調製法
に関する技術分野に属する。
8,特開平6−256270,特開平6−30602
6,WO95/01323、J.Am.Chem.Soc.,114,4418-
4420,1992,Tetrahedron Lett.,34(5),851-854,1993,Tet
rahedron Lett.,34(5),855-858,1993,Tetrahedron Let
t.,34(16),2657-2660,1993,J.Am.Chem.Soc.,115,10372,
1993,J.Org.Chem.,60,7388-7389,1995等に、希土類金属
錯体触媒を用いた各種アルデヒドを原料とする不斉合成
反応における収率や光学過剰量等に関して十分な結果を
得、既に報告している。例えば、ランタン−リチウム−
(R)−ビナフトール錯体触媒を用いてイソプロピルア
ルデヒドとニトロメタンを−42℃で反応させると、反
応時間2日間で医・農薬原料の中間体として有用な
(S)−3−メチル−ニトロブタン−2−オールが収率
80%(85%ee)で得られる結果を報告している。
このように、ビナフトール系希土類金属錯体は、不斉合
成において非常に有用な触媒であることが知られてい
る。
細な調製法を記載しているが、簡単にここに記載すると
下記の反応式1、2の様にして調製できる。
れぞれ片方のみを使用し、R1の位置は3,4,5,
6,7位、R2は3’,4’,5’,6’及び7’位の
どこでもかまわず、特に6,6’位に置換基を有するも
のが現在まで収率、光学過剰量によい結果を示すことが
知られている。R1およびR2は水素またはアルキル基
(メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチ
ル、s−ブチルまたはt−ブチル等が挙げられる)、フ
ェニル基、アルケニル基、トリアルキルシリルエチニル
基(アルキルとしてはメチル、エチル、プロピル、イソ
プロピル、n−ブチル、s−ブチルまたはt−ブチル等
が挙げられる)、シアノ基およびハロゲン等が挙げら
れ、どの組み合わせでもかまわない。
シド(メトキシド、エトキシド、プロポキシド、イソプ
ロポキシド、n−ブトキシド、s−ブトキシドおよびt
−ブトキシド等が挙げられる)、塩化物(無水物および
水和物どちらでもかまわない)および硝酸塩などが挙げ
られどれを使用してもかまわない。希土類金属としては
Y,La,Nd,Sm,Eu,Gd,TbおよびYb等
が挙げられ、どれを使用してもかまわない。
ルカリ金属類(メチルリチウム、t−ブチルリチウム
等)、水酸化アルカリ(水酸化リチウム、水酸化ナトリ
ウムおよび水酸化カリウム等)などが使用できる。
フトール触媒(LnはY,La,Nd,Sm,Eu,G
d,TbおよびYbを、MはLi,NaおよびKを表
す)の調製法は、三塩化希土類金属類を原料にした場
合、高価な希土類金属化合物をビナフトール誘導体類に
対して大過剰使用しなければならなかった。特開平6−
306026において、三塩化希土類金属無水物を原料
にした場合、希土類金属1モルに対して、ビナフトール
類の存在比は1〜3倍モル、特開平6−154618に
おいては、希土類金属化合物1モルに対して1〜2倍モ
ルと記載されているが、実際に実施例として例示されて
いる存在比は1〜2倍モルである。また、希土類金属ア
ルコキシドを使用する場合は、アルコキシドが空気中の
水分と反応して、錯体を形成しにくい水酸化希土類金属
に変化してしまう事もあり、取り扱いに細心の注意が必
要とされていた。
化合物を過剰に使用することなく、不斉合成触媒として
有用な光学活性ビナフトール系希土類金属錯体を調製す
る新規な方法を提供することである。また、本発明のも
う一つの課題は、空気中の水分に敏感な希土類金属化合
物を原料として使用せずに光学活性ビナフトール系希土
類金属錯体を調製する新規な方法を提供することであ
る。
意研究した結果、ビナフトール系希土類金属錯体触媒調
製の原料として、三塩化希土類金属化合物を微粉化する
工程を入れることにより、高価な希土類金属化合物の使
用量を削減し、反応収率および光学過剰量が従来の方法
で調整されたビナフトール系希土類金属錯体の数値と変
わらない調製法を見い出すに至った。さらに、三塩化希
土類金属水和物を用いることにより、取り扱いに注意を
要する空気中の水分に敏感な希土類金属化合物を使用す
ることなく、同様の結果を得られることを見い出した。
(6)の態様を包含する。 (1)微粉末化した三塩化希土類金属水和物(希土類金
属としてはY,La,Nd,Sm,Eu,Gd,Tbお
よびYbが挙げられる)を分散させた溶媒中に、式(I
R)
ル基(アルキル基としてはメチル、エチル、プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、s−ブチルまたはt−ブチ
ル等が挙げられる)、フェニル基、アルケニル基、トリ
アルキルシリルエチニル基(アルキルとしてはメチル、
エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブ
チルまたはt−ブチル等が挙げられる)、シアノ基およ
びハロゲンを表し、R1の位置は3,4,5,6,7
位、R2は3’,4’,5’,6’及び7’位のどこで
もかまわない。)で示される光学活性1,1’−ビ−2
−ナフトール誘導体ジリチウム塩を混合して反応させ、
続いてアルカリ金属化合物(アルカリ金属化合物として
は、アルキルアルカリ金属類、水酸化アルカリ及び塩化
物等が挙げられる)を加えて反応させることを特徴とす
る光学活性1,1’−ビ−2−ナフトール金属錯体系不
斉合成用触媒の調製法。
の調製法において、使用する光学活性1,1’−ビ−2
−ナフトール誘導体ジリチウム塩、三塩化希土類金属水
和物及びアルカリ金属化合物のモル比が2.1〜3.
0:1:0.1〜0.5の範囲である光学活性1,1’
−ビ−2−ナフトール金属錯体系不斉合成用触媒の調製
法。
て調製した触媒溶液に、反応終了後さらにアルカリ金属
化合物(アルカリ金属化合物としては、アルキルアルカ
リ金属類、水酸化アルカリ及び塩化物等が挙げられる)
を再度添加することを特徴とする光学活性1,1’−ビ
−2−ナフトール金属錯体系不斉合成用触媒の調製法。
物(希土類金属としてはY,La,Nd,Sm,Eu,
Gd,TbおよびYbが挙げられる)を分散させた無水
溶媒中に、式(IR)
ル基(アルキル基としてはメチル、エチル、プロピル、
イソプロピル、n−ブチル、s−ブチルまたはt−ブチ
ル等が挙げられる)、フェニル基、アルケニル基、トリ
アルキルシリルエチニル基(アルキルとしてはメチル、
エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、s−ブ
チルまたはt−ブチル等が挙げられる)、シアノ基およ
びハロゲンを表し、R1の位置は3,4,5,6,7
位、R2は3’,4’,5’,6’及び7’位のどこで
もかまわない。)で示される光学活性1,1’−ビ−2
−ナフトール誘導体ジリチウム塩を混合して反応させ、
続いてアルカリ金属化合物(アルカリ金属化合物として
は、アルキルアルカリ金属類、水酸化アルカリ及び塩化
物等が挙げられる)を加えて反応させた後、さらに水を
添加することを特徴とする光学活性1,1’−ビ−2−
ナフトール金属錯体系不斉合成用触媒の調製法。
の調製法において、使用する光学活性1,1’−ビ−2
−ナフトール誘導体ジリチウム塩、三塩化希土類金属無
水物、アルカリ金属化合物及び水のモル比が2.1〜
3.0:1:0.1〜0.5の範囲である光学活性1,
1’−ビ−2−ナフトール金属錯体系不斉合成用触媒の
調製法。
て調製した触媒溶液に、反応終了後さらにアルカリ金属
化合物を添加することを特徴とする光学活性1,1’−
ビ−2−ナフトール金属錯体系不斉合成用触媒の調製
法。
類金属水和物類の微粉末化は、三塩化希土類金属水和物
類を乳鉢等を用いて機械的に微粉化する方法や三塩化希
土類金属水和物類をテトラヒドロフラン等の溶媒中に分
散させ超音波により微粉化する方法等により行うことが
できる。超音波を使用して微粉化する場合は、希土類金
属化合物の量が増えるに従い、超音波にかけておく時間
も長くする方が望ましい。三塩化希土類金属無水物を用
いる場合は、微粉末化を行う際、不活性気体雰囲気下乳
鉢等を用いて機械的に行うこともできるが、無水溶媒中
超音波で処理することが空気中の水分との接触を避ける
ために好ましい。
−1,1’−ビ−2−ナフトール(6.50g、22.
7mmol)を50℃、2時間真空乾燥する。乾燥させ
たビナフトールをTHF119mLに溶解し、0℃で
1.60NBuLi(28.4mL、45.4mmo
l)を加え、ジリチウムビナフトキシドTHF溶液(溶
液A)を調製する。三塩化ランタン七水和物(3.12
g,8.40mmol)をTHF100mLに分散し、
室温で30分間市販の超音波洗浄器中で処理する。室温
下、三塩化ランタン分散溶液に溶液A、0.52NNa
Ot−Bu/THF溶液(4.85mL、2.52mm
ol)を滴下する。1晩激しく撹拌した後、更に50℃
で2日間撹拌することにより、不斉合成用触媒溶液が調
製できる。
でなく、触媒構造を変化させなければどのような溶媒を
使用してもかまわない。例えば、THF以外にエーテル
系溶媒(ジエチルエーテル、1,4−ジオキサン等)、
ハロゲン系溶媒(塩化メチレン、クロロホルム、1,
1,1−トリクロロエタン及びモノクロロベンゼン
等)、炭化水素系溶媒(ベンゼン、トルエン、n−ヘキ
サン及びn−ヘプタン等)、脂肪酸エステル類(酢酸エ
チル、酢酸メチル等)が挙げられ、その他にもジメチル
スルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド等の極性
溶媒が使用できる。これらの溶媒は単独もしくは2種類
以上混合して使用してもかまわない。
に、更にアルカリ金属化合物を添加しても、同様の反応
にしようできる不斉合成触媒が調製できる。アルカリ金
属化合物の添加量は触媒に対し、0.01モル当量以上
であればかまわなく、特に0.1〜10モル当量の範囲
が好ましい。アルカリ金属化合物の添加温度は室温以下
であればよく、置換基などとの反応を考えた場合0℃以
下が特に望ましい。
成触媒溶液の触媒に対して0.9当量のn−ブチルリチ
ウムを冷却下添加し、室温で30分間撹拌する事によ
り、新規な不斉合成触媒を調製できる。
ルドール反応は、不活性ガス気流下冷却しながら、不斉
合成用触媒溶液とニトロアルカン類(ニトロメタン、ニ
トロエタン、ニトロプロパンおよびニトロエタノール
等)をTHF溶液中で30分間撹拌する。その後、反応
温度でアルデヒド溶液または含有THF溶液を滴下し、
撹拌することにより、容易に反応は進行する。反応は酸
の添加により終了させることができ、一般的な後処理を
行うことで目的の光学活性ニトロアルコールを得ること
が出来る。反応溶媒としては反応条件下原料と反応しな
いものであればよい。例えばTHFの他に水、アルコー
ル系溶媒(メタノール、エタノール、イソプロパノール
及びエチレングリコール等)、エーテル系溶媒(ジエチ
ルエーテル、1,4−ジオキサン等)、ハロゲン系溶媒
(塩化メチレン、クロロホルム、1,1,1−トリクロ
ロエタン及びモノクロロベンゼン等)、炭化水素系溶媒
(ベンゼン、トルエン、n−ヘキサン及びn−ヘプタン
等)、脂肪酸エステル類(酢酸エチル、酢酸メチル等)
が挙げられ、その他にもジメチルスルホキシド、N,N
−ジメチルホルムアミド等の極性溶媒が使用できる。こ
れらの溶媒は単独もしくは2種類以上混合して使用して
もかまわない。反応温度は−100〜50℃の間であれ
ばかまわなく、特に−80〜0℃の範囲が収量、光学過
剰量および反応時間の関係から望ましい。
tO2、Pd−Cなどの一般的な接触水添触媒を使用
し、100℃以下で水素添加反応を行うことにより、も
との立体構造を維持したまま光学活性アミノアルコール
を得ることができる。また、ホウ素化水素ナトリウムな
どの還元試薬を用いても同様に光学活性アミノアルコー
ルを得ることができる。また、ニトロ基をカルボン酸や
水酸基などへの変換も既知の方法で立体構造を維持した
まま行うことができる。
アルドール反応以外にも不斉マイケル反応、不斉ヒドロ
ホスホニル化等の不斉合成反応に使用することができ
る。
るが、以下の実施例は本発明を限定するためのものでは
ない。
22.7mmol)を50℃、2時間真空乾燥した。乾
燥させたビナフトールをTHF119mLに溶解し、0
℃で1.60NBuLi(28.4mL、45.4mm
ol)を加え、ジリチウムビナフトキシドTHF溶液
(溶液A)を調製した。別途、THF100mLを入れ
た300ml丸底フラスコ中に三塩化ランタン七水和物
(3.12g,8.40mmol)を加えて分散させ、
室温で30分間市販の超音波洗浄器中で処理した。この
三塩化ランタン分散溶液に前述の溶液Aを室温を超えな
いような速度で滴下した後、さらに氷浴で冷却しながら
0.52NNaOt−Bu/THF溶液(4.85m
L、2.52mmol)を滴下した。1晩激しく撹拌し
た後、更に50℃で2日間撹拌することにより、不斉合
成用触媒溶液1を調製した。
72NBuLiヘキサン溶液4.88mL(8.40m
mol)を添加して、室温で30分間撹拌することによ
り、触媒溶液2を調製した。
様な触媒溶液3〜5を調製した。
−2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン
(12.78g、22.7mmol)と三塩化ランタン
七水和物(3.12g,8.40mmol)を使用し
て、実施例1と同様の操作で、触媒溶液6を調製した。
−2,2’−ジヒドロキシ−1,1’−ビナフタレン
(12.78g、22.7mmol)と三塩化プラセオ
ジウム七水和物(3.14g,8.40mmol)を使
用して、実施例1と同様の操作で、触媒溶液7を調製し
た。
す。それぞれの光学過剰量は、HPLC(カラム;ダイ
セル化学工業(株)製CHIRALPAK OD、ヘキサ
ン/i−プロパノール=9/1)で決定した。 反応例1(S)−4−フェニル−1−ニトロ−2−ブタ
ノールの合成 触媒溶液1(1.24mL,0.015mmol)とT
HF0.734mLの混合溶液を−40℃で30分間撹
拌した。その溶液にニトロメタン0.246mL(4.
56mmol)を−40℃で加え、更に30分撹拌し
た。その後、ジヒドロシンナムアルデヒド0.060m
L(0.456mmol)を添加する。−40℃で24
時間反応させた。その後1N塩酸2.0mLで反応を終
了させ、酢酸エチル10mL×3抽出操作を行った。有
機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥
させる。溶媒を減圧留去後、フラッシュクロマトグラフ
ィ(SiO2、アセトン/ヘキサン=1/5)で精製
し、目的物を収率91%(65%ee)で得た。
ニル−3−ペンタノールの合成 触媒溶液1(1.24mL,0.015mmol)とT
HF0.734mLの混合溶液を−40℃で30分間撹
拌した。その溶液にニトロエタン0.246mL(4.
56mmol)を−40℃で加え、更に30分撹拌し
た。その後、ジヒドロシンナムアルデヒド0.060m
L(0.456mmol)を添加する。−40℃で11
4時間反応させた。その後、反応例1と同様の後処理を
行うことにより目的物を収率64%、syn/anti
=4.4(88%ee)/1.0で得た。
2−ニトロ−エタノールの合成 触媒溶液2(1.84mL、0.0046mmol)を
用いてTHF0.134mLの混合溶液を−50℃で3
0分間撹拌した。その溶液にニトロメタン0.246m
L(4.56mmol)を−50℃で加え、更に30分
撹拌した。その後、シクロヘキシルアルデヒド0.05
5mL(0.456mmol)を添加する。−50℃で
20時間反応させた。その後、反応例1と同様の後処理
を行うことにより、目的物を収率94%(88%ee)
で得た。
5を使用したジヒドロシンナムアルデヒドとの不斉ニト
ロアルドール反応の結果を表1に示す。
8.40mmol)を50℃、2時間真空乾燥した。乾
燥させたビナフトールをTHF119mLに溶解し、0
℃で1.60NBuLi(10.5mL、16.8mm
ol)を加え、ジリチウムビナフトキシドTHF溶液
(溶液A)を調製した。三塩化ランタン七水和物(3.
12g,8.40mmol)をTHF100mLに分散
し、室温で30分間超音波にかけた。室温下、三塩化ラ
ンタン分散溶液に溶液A、0.52NNaOt−Bu/
THF溶液(16.2mL、8.4mmol)を滴下し
た。1晩激しく撹拌した後、水(84.0mmol)を
含むTHF溶液15mLを加え、2日間撹拌することに
より、不斉合成用触媒溶液を調製した。
(0.103mmol)を50℃で2時間真空乾燥し、
アルゴン気流下THF880μlに溶解する。その溶液
を0℃に冷却しランタントリイソプロポキシド10.6
mg(0.0344mmol)を溶解したTHF溶液1
72μlを滴下する。混合溶液を室温にもどし、30分
撹拌後再度0℃に冷却する。その溶液に1.72Nn−
BuLiヘキサン溶液60μlを滴下した。その後、一
晩室温で撹拌し、水(0.035mmol)を含むTH
F溶液35μlを加えることにより、0.03Nの触媒
溶液を調製した。
シドおよびt−ブトキシナトリウムの量を変えた場合の
反応例を表2、3に示す。
た反応例を表4に示す。
工程を入れることにより、触媒溶液中に不純物および原
料使用量の削減ができた。その触媒溶液を使用すること
により収率、光学過剰量の増大が確認された。
Claims (6)
- 【請求項1】微粉末化した三塩化希土類金属水和物を分
散させた溶媒中に、式(IR) 【化1】 または、式(IS) 【化2】 (R1およびR2はそれぞれ独立して水素、アルキル
基、フェニル基、アルケニル基、トリアルキルシリルエ
チニル基、シアノ基およびハロゲンを表し、R1の位置
は3,4,5,6,7位、R2は3’,4’,5’,
6’及び7’位のどこでもかまわない。)で示される光
学活性1,1’−ビ−2−ナフトール誘導体ジリチウム
塩を混合して反応させ、続いてアルカリ金属化合物を加
えて反応させることを特徴とする光学活性1,1’−ビ
−2−ナフトール金属錯体系不斉合成用触媒の調製法。 - 【請求項2】請求項1に記載の不斉合成用触媒の調製法
において、使用する光学活性1,1’−ビ−2−ナフト
ール誘導体ジリチウム塩、三塩化希土類金属水和物及び
アルカリ金属化合物のモル比が2.1〜3.0:1:
0.1〜0.5の範囲である光学活性1,1’−ビ−2
−ナフトール金属錯体系不斉合成用触媒の調製法。 - 【請求項3】請求項1記載の方法にしたがって調製した
触媒溶液に、反応終了後さらにアルカリ金属化合物を再
度添加することを特徴とする光学活性1,1’−ビ−2
−ナフトール金属錯体系不斉合成用触媒の調製法。 - 【請求項4】微粉末化した三塩化希土類金属無水物を分
散させた無水溶媒中に、式(IR) 【化3】 または、式(IS) 【化4】 (R1およびR2はそれぞれ独立して水素、アルキル
基、フェニル基、アルケニル基、トリアルキルシリルエ
チニル基、シアノ基およびハロゲンを表し、R1の位置
は3,4,5,6,7位、R2は3’,4’,5’,
6’及び7’位のどこでもかまわない。)で示される光
学活性1,1’−ビ−2−ナフトール誘導体ジリチウム
塩を混合して反応させ、続いてアルカリ金属化合物を加
えて反応させた後、さらに水を添加することを特徴とす
る光学活性1,1’−ビ−2−ナフトール金属錯体系不
斉合成用触媒の調製法。 - 【請求項5】請求項4に記載の不斉合成用触媒の調製法
において、使用する光学活性1,1’−ビ−2−ナフト
ール誘導体ジリチウム塩、三塩化希土類金属無水物、ア
ルカリ金属化合物及び水のモル比が2.1〜3.0:
1:0.1〜0.5の範囲である光学活性1,1’−ビ
−2−ナフトール金属錯体系不斉合成用触媒の調製法。 - 【請求項6】請求項4記載の方法にしたがって調製した
触媒溶液に、反応終了後さらにアルカリ金属化合物を添
加することを特徴とする光学活性1,1’−ビ−2−ナ
フトール金属錯体系不斉合成用触媒の調製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09027296A JP3724046B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 不斉合成触媒の調製法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09027296A JP3724046B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 不斉合成触媒の調製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09253502A true JPH09253502A (ja) | 1997-09-30 |
JP3724046B2 JP3724046B2 (ja) | 2005-12-07 |
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JP09027296A Expired - Fee Related JP3724046B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 不斉合成触媒の調製法 |
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JP (1) | JP3724046B2 (ja) |
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-
1996
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JPWO2004076459A1 (ja) * | 2003-02-27 | 2006-06-01 | 長瀬産業株式会社 | 四級アンモニウムビフルオリド化合物およびそれを用いたニトロアルコールの製造方法 |
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