JPH092995A - キラルα−ハロゲンカルボン酸の製造方法 - Google Patents
キラルα−ハロゲンカルボン酸の製造方法Info
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Abstract
合成のための 重要かつ用途の広い光学活性α−ブロモ
−及びα−クロロカルボン酸等の新規製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 式(I): 【化17】 (Xは、臭素又は塩素;Mは、水素、NR1 4 + 又はアル
カリ若しくはアルカリ土類金属の陽イオン;R1 は、水
素又は低級アルキル;nは、0又は1;Rは、水素、C
1 〜C20アルキル(末端位で−NR2 2、−COOR2 、
−OR3 で置換されていてもよい)又は遊離若しくは保
護−CHO基、置換されていてもよい環A;R2 は、水
素又は低級アルキル;R3 は、水素又は保護基;*はキ
ラリティ中心)の光学活性化合物を、製造する方法であ
って、一般式(II)(R、n、X、*及びMは、上記と
同義である)のα,β不飽和化合物を光学活性の、好ま
しくはアトロプ異性のジホスフィン配位子のルテニウム
錯体の存在下に、エナンチオ選択的に水素添加する方
法。
Description
クロロカルボン酸、並びにそれぞれそれらの塩及びエス
テルを製造する新規な方法であって、光学活性ルテニウ
ム錯体の存在下に、対応するα,β−不飽和α−ブロモ
−及びα−クロロカルボン酸誘導体をエナンチオ選択的
水素添加する方法に関する。
ボン酸は、製薬学的活性物質の合成又は光学活性液晶の
合成のための、重要かつ用途の広い中間体である。
不飽和α−フルオロカルボン酸のエナンチオ選択的水素
添加は、公知であり、Tetrahedron Letters 1992, 33,
7877中に記載されている。
ボン酸は、従来、光学活性アミノ酸又はα−ヒドロキシ
カルボン酸から製造されていた。これらの化合物は、簡
単な方法で、そして対応するZ−α,β−不飽和抽出物
からエナンチオ選択的水素添加により、高い光学収量で
製造することができることが、現在では分かっている。
は、水素、NR1 4 + 又はアルカリ若しくはアルカリ土類
金属の陽イオンを表し;R1 は、水素又は低級アルキル
を表し;nは、0又は1を表し;Rは、水素、1〜20
個の炭素原子を有するアルキル(これは、場合により、
末端位で、−NR2 2、−COOR2 、−OR3 で置換さ
れている)又は遊離若しくは保護された−CHO基、あ
るいは環Aを表し;R2 は、水素又は低級アルキルを表
し;R3 は、水素又は保護基を表し;環Aは、場合によ
り置換されている環を表し;そして*はキラリティ中心
を表す)で示される、光学活性α−ブロモ−及びα−ク
ロロカルボン酸、並びにこれらの塩又はエステルを製造
する方法であって、一般式(II):
同義である)で示されるα,β不飽和化合物を光学活性
の、好ましくはアトロプ異性のジホスフィン配位子のル
テニウム錯体の存在下に、エナンチオ選択的に水素添加
することを含む方法に関する。
とは、1〜5個の炭素原子を有する、直鎖又は分岐アル
キル基、例えばメチル、エチル、プロピル、i−プロピ
ル、ブチル、i−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、i
−ペンチル等を表す。
ル」とは、本発明の範囲において、1〜20個の炭素原
子を有する直鎖又は分岐のアルキル基、例えばメチル、
エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル、オクチル、ノニル、デシル、イソプロピル、2−
メチル−ブチル、2−メチル−ペンチル、2−メチル−
ヘキシル、2−メチル−ヘプチル、3−メチル−ブチ
ル、3−メチル−ペンチル、3−メチル−ヘキシル、3
−メチル−ヘプチル、4−メチル−ペンチル、4−メチ
ル−ヘキシル、5−メチル−ヘキシル等を含む。
開裂可能であるアルコールのためのエーテル形成性保護
基、例えばベンジル、アリル、ベンジルオキシメチル、
低級アルコキシメチル又は2−メトキシエトキシメチル
等である。
エチルアセタール、1,3−ジオキサン、1,3−ジオ
キソラン等のアセタールを含む。
は、環Aに関連して、モノ置換され得る飽和5−又は6
−員環、例えばシクロペンチル又はシクロヘキシル;不
飽和又はそれぞれモノ置換され得る芳香族5−若しくは
6−員環、例えばシクロペンテン、シクロヘキセン、シ
クロヘキサジエン、フェニル、フラン、チオフェン、ピ
リジン、ピリミジン等;あるいは縮合環、例えばナフタ
レン、テトラヒドロナフタレン、インドール、ベンズイ
ミダゾール、キノリン、ベンゾピラン等を含む。前述の
環で考慮された置換基は、例えば低級アルキル、低級ア
ルコキシ(これらは、場合により、末端位にヒドロキ
シ、NH2 、臭素又はヨウ素を担持できる)、−N
R2 2、−COOR2 、−OR3 又は遊離若しくは保護さ
れた−CHO基、及び芳香環上においてはハロゲンも意
味する。
プ異性のジホスフィンのルテニウム錯体は、特に、一般
式(III)、(IV)又は(V):
ェニル)4 -又はPF6 -を表し;Z1 は、ハロゲン、Y−
COO- 基又はY−SO3 -基を表し;Yは、低級アルキ
ル、フェニル、ハロゲン化低級アルキル又はハロゲン化
フェニルを表し;Z2 は、ハロゲンを表し;Xは、ベン
ゼン、ヘキサメチルベンゼン又はp−シメンを表し;m
は、1又は2を表し;Z3 は、ハロゲン、BF4 -、Cl
O4 -又はB(フェニル)4 -を表し;そしてLは、光学的
に活性であり、アトロプ異性のジホスフィン配位子を表
す)で示される化合物である。
は、一般式(VI)及び(VII):
て、低級アルキル、低級アルコキシ、ヒドロキシ若しく
は保護ヒドロキシ、又は一緒になって、−O−CH2 −
若しくは−O−CH2 −O−を表し;R6 は、低級アル
キル又は低級アルコキシを表し;pは、0、1又は2を
表し;そしてR7 及びR8 は、それぞれ独立して、低級
アルキル、シクロアルキル、アリール若しくは5員ヘテ
ロ芳香族、又はリン原子と一緒になって、下記式:
す)で示される化合物である。
又は(S)−形態で存在する。
アルキルを表し;R10は、アリール又はヘテロアリール
を表し;R11は、アリール、ヘテロアリール又は低級ア
ルキルを表し;そして*は、キラリティ中心を表す)で
示される化合物は、本発明による方法のため、光学活性
ジホスフィン配位子として適切でもある。
「低級アルキル」とは、上記で定義した意味を有する。
「低級アルコキシ」とは、アルキル基が前述の意味を有
する基を表す。
の範囲において、不定の数のハロゲン原子を有する低級
アルキル基、特に塩素、フッ素を表し、好ましくは少な
くとも1個のハロゲン原子が−COO基のα位に位置す
る。好ましいハロゲン化低級アルキル基は、過フッ素化
及び過塩素化低級アルキル基、例えばトリフルオロメチ
ル、ペンタフルオロエチル等である。
素、臭素又はヨウ素でモノ置換又は複数置換されている
フェニルを含む。
て、フッ素、塩素、臭素又はヨウ素を表す。
ヒドロキシ基のための保護基として、通常のエーテル形
成性基、例えばベンジル、アリル、ベンジルオキシメチ
ル、低級アルコキシメチル又は2−メトキシルエトキシ
メチル等を特に用いる。
原子を有する環、例えばシクロプロピル、シクロブチ
ル、シクロペンチル、シクロヘキシル又はシクロヘプチ
ルを環を意味する。
て、特にフェニル基を表し、これは、非置換のみなら
ず、オルト−、メタ−又はパラ位でモノ置換又は複数置
換されていてもよい。適切な置換基は、フェニル、低級
アルキル基又は低級アルコキシ基であり、好ましくはメ
チル基、メトキシ基、ジ−低級アルキルアミノ、好まし
くはジメチルアミノ、フッ素、トリアルキルシリル、例
えばトリメチルシリル、スルファモイル、例えばN,N
−ジメチルアミノスルファモイル、スルホニル又はスル
ホニル塩等を表す。更に、アリールは、ナフチルを表す
こともできる。「ハロゲン化フェニル」とは、好ましく
はペルフルオロフェニル又はペルフルオロビフェニルを
表す。
族」とは、一般式(a)、(b)、(c)又は(d):
は、酸素、硫黄又は−NR13 2 を表し、R12は、水素、
低級アルキル、特にメチル又は低級アルコキシ、特にメ
トキシを表し、そしてR13は、低級アルキル、好ましく
はメチルを表す。
であることを表す。
(VII)及び(VIII)のジホスフィン配位子は、公知の化
合物又は公知の化合物の類似体である。
の化合物の類似体であり、それ自体公知の方法、例えば
Takaya et al. J. Org. Chem. 1987, 52, 3174-3177 に
記載の方法により調製することができる。
物又は公知の化合物の類似体であり、例えばEP 39
7 042に記載のように調製することができる。
不活性な有機溶媒中又は水中で行われるのが好都合であ
る。こうして、例えば、適切な溶媒は、メタノール、エ
タノール、プロパノール等の低級アルコール;ジクロロ
メタン、クロロホルム、ヘキサフルオロベンゼン等のハ
ロゲン化炭化水素;テトラヒドロフラン、ジオキサン等
のエーテル;アセトン、ジエチルケトン、メチルエチル
ケトン等のケトン;酢酸等の酸;酢酸エチル等のエステ
ル;ペンタン、ヘキサン等の炭化水素;又は上記の溶媒
の互いの混合物若しくは水との混合物である。
位子Lに対するルテニウムの割合は、配位子の1mol に
対し約0.5〜約2mol のルテニウムが好都合であり、
好ましくは約1mol である。基質/触媒の割合(S/
C;mol/mol)は、約20〜約30,000が好都合であ
り、好ましくは約100〜5,000である。
る不斉水素添加は、約10℃〜約100℃の温度で好都
合に行われ、好ましくは約20℃〜60℃で行われる。
水素添加は、圧力下で行われるのが好都合であり、好ま
しくは約1〜約100バールの圧力、特に約2〜約80
バールで行われる。
2個の炭素原子を有する直鎖のアルキル基、又は直鎖の
アルキル基(これは、末端位でヒドロキシ基又は式(C
H3O)2CH−若しくは(C2 H5 O)2CH−の基、あ
るいは下記式:
で置換されていてもよい)で置換されている)を表す式
(I)の化合物の製造に極めて適切である。
において場合によりヒドロキシ、NH2 、臭素若しくは
ヨウ素を担持できる低級アルキル又は低級アルコキシ基
であり;6員環は、好ましくは4位で置換され、5員環
は、好ましくは3位で置換され、そして縮合環は、好ま
しくは6位で置換されている。
の目的の中間生成物、例えば反応スキーム1に記述のよ
うに、光学活性α−フルオロ−(1)、α−ヒドロキシ
−(2)及びα−アミノカルボン酸、並びにそれぞれそ
れらの塩又はエステル(3)の入手方法を提供する。
式(I)の化合物の変換は、遊離の酸又は塩から直接行
われる。対応するα−フルオロ−(1)又はα−アミノ
カルボン酸(3)への式(I)の化合物の変換のため
に、後で問題なく開裂し得るエステルを、まず形成させ
るのが好都合である。式(I)の化合物は、還元、例え
ばBH3 ・THF錯体により、対応するアルコール
(4)に変換することができる。
は、公知の化合物又は公知の化合物の類似体であり、そ
れ自体、公知の方法で調製することができる。
いかなる制限を表すものでもない。使用されている略語
を、下記に説明する:
面積%を表し;eeは、鏡像異性体の収率を表し;BI
PHEMPは、(6,6′−ジメチルビフェニル−2,
2′−ジイル)ビス−(ジフェニルホスフィン)を表
し;BINAPは、〔(1,1′−ビナフチル)−2,
2′−ジイル〕ビス(ジフェニル−ホスフィン)を表
し;Cy2 −MeOBIPHEPは、(S)−P2,P
2−ジシクロヘキシル−6,6′−ジメトキシ−P
2′,P2′−ジフェニル−ビフェニル−2,2′−ビ
ス−ホスフィンを表し;2−Furyl2 −BIPHE
MPは、P,P−ジフェニル−P′,P′−ジ−2−フ
リルフェニル)−(6,6′−ジメチル−ビフェニル−
2,2′−ジイル)ジホスフィンを表し;Cy4 −Me
OBIPHEPは、(6,6′−ジメトキシビフェニル
−2,2′−ジイル)ビス−(ジシクロヘキシル−ホス
フィン)を表し;(S)−(3,5−lpr,4−Me
O)−MeOBIPHEPは、(S)−6,6′−ジメ
チル−P,P,P′,P′−テトラキス−(ジイソプロ
ピル−4−メトキシ−フェニル)ビフェニル−2,2′
−ビスホスフィンを表し;lpr4 −MeOBIPHE
Pは、(6,6′−ジメトキシビフェニル−2,2′−
ジイル)ビス−(ジイソプロピル−ホスフィン)を表
し;(R)−(S)−PPF−P(tBu)2 は、
{(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
ィンを表し;MePHOS−MeOBIPHEPは、
〔{2,5−ジメチル−ホスホラン−1−イル}−6,
6′−ジメトキシ−ビフェニル−2−イル〕−2,5−
ジメチル−ホスホランを表し;MeOBIPHEP−T
S−Naは、6,6′−ジメトキシビフェニル−2,
2′−ビス(4,4′−ホスフィン−ジイル)−ジベン
ゼンスルホン酸ナトリウム塩を表す。
ルエーテル6ml及びテトラヒドロフラン2mlの混合物中
に、ビス(η2 −アセタート)(η4 −シクロオクタ−
1,5−ジエン)ルテニウム(II)7.4mg(0.02
26mmol)及び(R)−BIPHEMP12.5mg
(0.0226mmol)を溶解し、40℃で1.5時間撹
拌した。次いで、(Z)−2−ブロモ−2−オクテン酸
0.5g (2.26mmol)及びメタノール60mlを、グ
ローブボックス中で、185mlオートクレーブ中に入
れ、上記により調製した触媒溶液を加えた。オートクレ
ーブを密閉し、50bar の一定した圧力下で撹拌しなが
ら20℃で水素添加を行った。水素添加は、17時間後
に中断した。変換は93%であった。水素添加溶液は、
50℃/20mbarで蒸発させ、残渣をバルブチューブオ
ーブン中で115℃/0.2mbarで蒸留した。(R)−
2−ブロモ−オクタン酸(94.3%ee)93%及び
抽出物7%よりなる混合物0.4g(80%)を、無色
油状物として得た。ee測定のために、生成物の試料
は、ジアゾメタンでエステル化し、キラル相(OV−6
1と混合したペルメチル化シクロデキストリン)上でガ
スクロマトグラフィーにより分析した。
中でメタノール20mlにRu(OAc)2〔(R)−BI
PHEMP〕0.35g(0.45mmol)を溶解するこ
とによって調製し、20℃で15分間撹拌した。次い
で、(Z)−2−ブロモ−2−オクテン酸10.0g
(45.2mmol)及びメタノール94mlを185mlオー
トクレーブ中に入れ、上記により調製した触媒溶液を加
えた。オートクレーブを密閉し、20℃で50bar の一
定した圧力下で撹拌しながら、水素添加を行った。3時
間後、変換は100%であった。水素添加溶液は、50
℃/20mbarで蒸発させ、残渣をバルブチューブオーブ
ン中で115℃/0.2mbarで蒸留した。(R)−2−
ブロモ−オクタン酸(93.8%ee)98.6%及び
抽出物1.4%よりなる混合物9.4g(94%)を無
色油状物として得た。
液を水20mlにRu(CF3 COO)2〔(S)−MeO
BIPHEP−TS−Na〕59.6mg(0.045mm
ol)を溶解することによって調製し、20℃で15分間
撹拌した。次いで、(Z)−2−ブロモ−2−オクテン
酸1.0g (4.52mmol)、水30ml及びトリエチル
アミン0.46g(4.52mmol)を185mlオートク
レーブ中に入れ、上記により調製した触媒溶液20mlを
加えた。オートクレーブを密閉し、20℃で50bar の
一定した圧力下で撹拌しながら、水素添加を行った。4
時間後、変換は100%であった。水素添加溶液は、1
N HCl溶液でpH1の酸性とし、ジエチルエーテルで抽
出した。エーテル抽出物(40℃/20mbar)を乾燥及
び蒸発させた後、残渣をバルブチューブオーブン中で1
15℃/0.2mbarで蒸留した。(S)−2−ブロモ−
オクタン酸0.9g(90%)を無色油状物として得
た。化学的純度98.9GC面積%;93.0%ee
法で行った。
ium on Homogeneous Catalysis, August 21-26, 1994に
より調製
液をメタノール20ml中にRu(OAc)2〔(R)−B
IPHEMP〕0.035g(0.0045mmol)及び
85%エーテル性HBF4 溶液17.2mg(0.090
5mmol)を溶解することにより調製し、20℃で1.5
時間撹拌した。次いで、(Z)−2−ブロモ−2−オク
テン酸1.0g(4.52mmol)及びメタノール105
mlを185mlオートクレーブに中に入れ、上記により調
製した触媒溶液を加えた。オートクレーブを密閉し、5
0℃で50bar の一定した圧力下で撹拌しながら、水素
添加を行った。21時間後、変換は98%であった。水
素添加溶液は、50℃/20mbarで蒸発させ、残渣をバ
ルブチューブオーブン中で115℃/0.2mbarで蒸留
した。(R)−2−ブロモ−オクタン酸0.6g を無色
油状物として得た。化学的純度97.3GC面積%;8
6.0%ee
液をメタノール20ml中にRu(OAc)2〔(R)−B
IPHEMP〕0.035g(0.045mmol)及びメ
タノール性HCl溶液0.09mol 1mlを溶解すること
により調製し、20℃で1.5時間撹拌した。次いで、
(Z)−2−ブロモ−2−オクテン酸1.0g(4.5
2mmol)及びメタノール105mlを185mlオートクレ
ーブ中に入れ、上記により調製した触媒溶液を加えた。
オートクレーブを密閉し、50℃で50bar の一定した
圧力下で撹拌しながら、水素添加を行った。21時間
後、変換は87%であった。水素添加溶液は、50℃/
20mbarで蒸発させ、残渣をバルブチューブオーブン中
で115℃/0.2mbarで蒸留した。(R)−2−ブロ
モ−オクタン酸(85.4%ee)86%及び抽出物1
4%の混合物0.6gを無色油状物として得た。
Claims (8)
- 【請求項1】 式(I): 【化1】 (式中、 Xは、臭素又は塩素を表し;Mは、水素、NR1 4 + 又は
アルカリ若しくはアルカリ土類金属の陽イオンを表し;
R1 は、水素又は低級アルキルを表し;nは、0又は1
を表し;Rは、水素、1〜20個の炭素原子を有するア
ルキル(これは、場合により、末端位で、−NR2 2、−
COOR2 、−OR3 で置換されていてもよい)又は遊
離若しくは保護された−CHO基、あるいは環Aを表
し;R2 は、水素又は低級アルキルを表し;R3 は、水
素又は保護基を表し;環Aは、場合により置換されてい
てもよい環を表し;そして*はキラリティ中心を表す)
で示される光学活性α−ブロモ−若しくはα−クロロカ
ルボン酸、又はそれぞれ、これらの塩若しくはエステル
を、製造する方法であって、 一般式(II): 【化2】 (式中、 R、n、X及びMは、上記と同義である)で示される
α,β不飽和化合物を、光学活性の、好ましくはアトロ
プ異性のジホスフィン配位子のルテニウム錯体の存在下
に、エナンチオ選択的に水素添加することを特徴とする
方法。 - 【請求項2】 式(III)、(IV)又は(V): 【化3】 (式中、 Zは、BF4 -、ClO4 -、B(フェニル)4 -又はPF6 -
を表し;Z1 は、ハロゲン、Y−COO- 基又はY−S
O3 -基を表し;Yは、低級アルキル、フェニル、ハロゲ
ン化低級アルキル又はハロゲン化フェニルを表し;Z2
は、ハロゲンを表し;Xは、ベンゼン、ヘキサメチルベ
ンゼン又はp−シメンを表し;mは、1又は2を表し;
Z3 は、ハロゲン、BF4 -、ClO4 -又はB(フェニ
ル)4 -を表し;そしてLは、光学的に活性であり、アト
ロプ異性のジホスフィン配位子を表す)で示されるルテ
ニウム錯体が用いられる、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 アトロプ異性の配位子Lが、一般式(V
I)又は(VII): 【化4】 (式中、 R4 及びR5 は、それぞれ独立して、低級アルキル、低
級アルコキシ、ヒドロキシ若しくは保護されたヒドロキ
シを表すか、又は一緒になって、−O−CH2−若しく
は−O−CH2 −O−を表し;R6 は、低級アルキル又
は低級アルコキシを表し;pは、0、1又は2を表し;
そしてR7 及びR8 は、それぞれ独立して、低級アルキ
ル、シクロアルキル、アリール若しくは5員ヘテロ芳香
族を表すか、又はリン原子と一緒になって、下記式: 【化5】 で示される基を表し;そして*は、キラリティ中心を表
す)で示され、(R)−又は(S)−形態で存在する化
合物である、請求項2記載の方法。 - 【請求項4】 アトロプ異性の配位子Lが、一般式(VI
II): 【化6】 (式中、 R9 は、シクロアルキル又は低級アルキルを表し;R10
は、アリール又はヘテロアリールを表し;R11は、アリ
ール、ヘテロアリール又は低級アルキルを表し;そして
*は、キラリティ中心を表す)で示される化合物であ
る、請求項2記載の方法。 - 【請求項5】 式(III)、(IV)又は(V)の錯体中の
配位子Lに対するルテニウムの割合が、約0.5〜約2
mol である、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 基質/触媒の割合:(S/C;mol/mol)
が、約20〜約30,000である、請求項1〜4のい
ずれか1項記載の方法 - 【請求項7】 反応が、約20℃〜約60℃の温度、及
び約2〜約80バールの圧力で実施される、請求項1〜
4のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項8】 Rが、水素、1〜12個の炭素原子を有
する直鎖のアルキル基、又は、直鎖のアルキル基(これ
は、末端位でヒドロキシ基又は式:(CH3O)2CH−
若しくは(C2 H5 O)2CH−の基、あるいは下記式: 【化7】 で示される環の一つ(これは、場合により置換されてい
てもよい)で置換されている)を表す式(II)の化合物
が、水素化される、請求項1〜4のいずれか1項記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
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CH01820/95-8 | 1995-06-21 |
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JPH092995A true JPH092995A (ja) | 1997-01-07 |
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