JPH0952887A - シクロアルカジエン類の不斉エポキシ化反応 - Google Patents

シクロアルカジエン類の不斉エポキシ化反応

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JPH0952887A
JPH0952887A JP7203220A JP20322095A JPH0952887A JP H0952887 A JPH0952887 A JP H0952887A JP 7203220 A JP7203220 A JP 7203220A JP 20322095 A JP20322095 A JP 20322095A JP H0952887 A JPH0952887 A JP H0952887A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 式(1) 【化1】 〔式中、nは1〜8の整数、Z1、Z2、Z3、Z4
5、Z6は、水素原子を意味する。〕で表わされる1,
3−シクロアルカジエン化合物を、式(2) 【化2】 〔式中、R1、R2、R3、R4、Rは水素原子、X-は塩
を形成しうる陰イオン対、Yは水素原子を意味する。〕
の光学活性マンガン錯体を触媒として使用して不斉エポ
キシ化反応を行ない、式(3) 【化3】 〔式中、*で示された炭素原子の絶対配位はを意
味する。〕の光学活性シクロアルカジエンモノエポキシ
化合物の製造法。 【効果】 本発明の方法に従えば、1,3−シクロア
ルカジエンの不斉エポキシ化により、医薬及び農薬等の
生理活性物質の合成に有用な重要中間体である光学活性
シクロアルカジエンモノエポキシ化合物を容易に得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医薬及び農薬等の
重要中間体である、光学活性なシクロペンタジエンモノ
エポキシドを初めとする光学活性エポキシ化合物の製造
法に関する。
【0002】
【従来の技術】1,3−シクロアルカジエンの光学活性
モノエポキシ化合物(光学活性なサイクリックビニルエ
ポキシド)は、医薬、農薬を初めとする種々の生理活性
物質の重要な中間体である。なかでも、光学活性なシク
ロペンタジエンモノエポキシド(3,4−エポキシシク
ロ−1−ペンテン)は、例えば、J. Am. Chem. Soc. 10
1, 1623 (1979) あるいは J. Org. Chem. 52, 4898 (19
87) に示されているようにプロスタグランジン類の中間
体として、又、J. Am. Chem. Soc. 110, 621 (1988) あ
るいは J.Org. Chem. 56, 4990 (1991) に示されている
ように、天然物合成等の重要中間体としてよく知られて
いる。
【0003】1,3−シクロアルカジエンからの、光学
活性モノエポキシ化合物の直接的な不斉合成法は、現在
までほとんど知られておらず、最近、ヤコブセン(Jaco
bsen)等がTetrahedron Lett. 35, 669 (1994) に報告
している光学活性なサレンマンガン錯体を触媒に使った
反応が唯一報告されているのみである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記ヤコブセン(Jaco
bsen)等の方法は非常に優れた方法であるが、報告され
ている生成物の光学純度は、基質によっては満足できる
ものではなく、特に、医薬、農薬の中間体として重要
な、光学活性3,4−エポキシシクロ−1−ペンテンの
収率は低く(45%)、光学純度も満足できる値ではな
い(64%ee)。
【0005】このために、現在も改善を計るための研究
が盛んに行なわれているのが現状である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果本発明を完成する
に至った。即ち、本発明は1,3−シクロアルカジエン
化合物を、光学活性マンガン錯体を触媒として使用して
不斉エポキシ化反応を行ない、光学活性シクロアルカジ
エンモノエポキシ化合物を製造する方法に関するもので
ある。
【0007】更に詳しくは、式(1)
【0008】
【化8】
【0009】〔式中、nは1〜8の整数を意味する。Z
1、Z2、Z3、Z4、Z5及びZ6はそれぞれ独立して、水
素原子、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル基、フェニル
基(該フェニル基は、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル
基、C1〜C4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置
換されていてもよい。))、C1〜C4アルコキシ基、C
2〜C5アルカノイル基、C2〜C5アルキルカルボニルオ
キシ基、C2〜C5アルコキシカルボニル基、ニトロ基又
はシアノ基を意味する。〕で表わされる1,3−シクロ
アルカジエン化合物を、式(2)
【0010】
【化9】
【0011】〔式中、R1、R2、R3及びR4は、それぞ
れ独立して水素原子、C1〜C4アルキル基、フェニル基
(該フェニル基は、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル
基、C1〜C4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置
換されていてもよい。)を意味し、又、いずれか2つが
一緒になってC4〜C8の環を形成してもよい。Rは水素
原子、C1〜C4アルキル基、フェニル基(該フェニル基
は、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル基、C1〜C4アル
コキシ基で置換されていてもよい。)、又は置換シリル
基を意味する。
【0012】X-は塩を形成しうる陰イオン対を意味す
る。Yは水素原子、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル
基、C1〜C4アルコキシ基、ニトロ基又はシアノ基を意
味する。〕で表わされる光学活性マンガン錯体を触媒と
して使用して不斉エポキシ化反応を行ない、式(3)
【0013】
【化10】
【0014】〔式中、n、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5
びZ6は前記に同じ。*で示された炭素原子の絶対配位
を意味する。〕で表わされる光学活性シクロア
ルカジエンモノエポキシ化合物を製造する方法に関する
ものである。
【0015】
【発明の実施の形態】上記式(1)、(2)、(3)に
おいて、ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、
沃素原子が挙げられる。C1〜C4アルキル基としては、
メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル
基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基等
が挙げられる。
【0016】C1〜C4アルコキシ基としては、メトキシ
基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ
基、n−ブトキシ基、i−ブトキシ基、sec−ブトキ
シ基等が挙げられる。C2〜C5アルカノイル基、アシル
基、エチルカルボニル基、n−プロピルカルボニル基、
i−プロピルカルボニル基、n−ブチルカルボニル基、
i−ブチルカルボニル基、sec−ブチルカルボニル基
等が挙げられる。
【0017】C2〜C5アルキルカルボニルオキシ基とし
ては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオ
キシ基、n−プロピルカルボニルオキシ基、i−プロピ
ルカルボニルオキシ基、n−ブチルカルボニルオキシ
基、i−ブチルカルボニルオキシ基、sec−ブチルカ
ルボニルオキシ基等が挙げられる。C2〜C5アルコキシ
カルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキ
シカルボニル基、n−プロポキシカルボニル基、i−プ
ロポキシカルボニル基、n−ブトキシカルボニル基、i
−ブトキシカルボニル基、sec−ブトキシカルボニル
基等が挙げられる。
【0018】置換シリル基としては、トリメチルシリル
基、トリエチルシリル基、ジメチルt−ブチルシリル基
等が挙げられる。本発明の式(1)の1,3−シクロア
ルカジエン化合物としては、1,3−シクロペンタジエ
ン、1,3−シクロヘキサジエン、1,3−シクロヘプ
タジエン、1,3−シクロオクタジエン、1,3−シク
ロドデカジエン、及びそれらのアルキル置換体、アリー
ル置換体、アルコキシ置換体、アセトキシ置換体、ニト
ロ置換体、シアノ置換体等が挙げられる。
【0019】上記アルキルとしては、メチル、エチル、
n−プロピル、n−ブチル等が挙げられる。アリールと
しては、フェニル、o−トリル、m−トリル、p−トリ
ル等が挙げられる。アルコキシとしては、メトキシ、エ
トキシ、n−プロポキシ、n−ブトキシ等が挙げられ
る。
【0020】本発明の式(2)の光学活性マンガン錯体
化合物としては、
【0021】
【化11】
【0022】等及びそれらのエナンチオマーが挙げられ
る。次に、不斉エポキシ化反応の具体的な方法について
説明する。
【0023】
【化12】
【0024】光学活性マンガン錯体の使用量は、式
(1)の1、3−シクロアルカジエン化合物に対して、
通常0.1モル%から5モル%の範囲である。酸化剤の
種類としては、ヨードシルベンゼン、2−ヨードシル安
息香酸、次亜塩素酸ナトリウム、過ヨウ素酸テトラブチ
ルアンモニウム、過酸化水素、酸素、空気等を挙げるこ
とができる。
【0025】酸化剤の使用量としては、1、3−シクロ
アルカジエン化合物に対して、通常1当量から10当
量、好ましくは1当量から3当量の範囲がよい。酸化剤
として、空気又は酸素ガスを用いる場合は、大過剰の空
気又は酸素ガスを反応系中に吹き込むか、又は大気中、
開放系で撹拌することにより、供給される。
【0026】反応溶媒としては、水、アセトニトリル、
ジクロロメタン、ジクロロエタン、酢酸エチル、メチル
イソブチルケトン、クロロベンゼン及びこれらの混合溶
媒等を挙げることができる。特に、酸化剤が次亜塩素酸
ナトリウムの場合は、水とジクロロメタンのように2相
系で実施するほうが好ましい場合がある。
【0027】又、反応系にピリジン−N−オキシド、4
−フェニルピリジン−N−オキシド、ルチジン−N−オ
キシド、ピコリン−N−オキシド又は2−メチルイミダ
ゾール等のマンガン錯体に配位能力を持つ成分を共存さ
せることもできる。配位能力を持つ成分の使用量につい
ては特に制限がない。反応温度は通常−50℃から50
℃の範囲、好ましくは−25℃から25℃の範囲がよ
い。
【0028】反応終了後は有機溶媒を減圧濃縮し、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィー又は蒸留等により分離
すれば、目的とする光学活性シクロアルカジエンモノエ
ポキシ化合物を単離することができる。得られた光学活
性シクロアルカジエンモノエポキシ化合物の光学純度
は、光学活性クロマトグラフィーカラムや旋光度によっ
て分析することができる。
【0029】
【実施例】以下、実施例により更に詳しく説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。 実施例1 1,3−シクロヘプタジエン(9.4mg、0.1ミリ
モル)と光学活性マンガン錯体(2.3mg、2.0
マイクロモル)と4−フェニルピリジン−N−オキサイ
ド(3.4mg、20マイクロモル)をジクロロメタン
(1.0ml)に溶解した後、−20℃に冷却し、食塩
を飽和した次亜塩素酸ナトリウム(5重量%、195μ
l、0.15ミリモル)を加えた。
【0030】−20℃で4時間反応後、反応混合物を分
液し更にジクロロメタンで抽出を行なった。有機層を無
水硫酸マグネシウムで乾燥し、次いで注意深く濃縮し
た。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出
溶媒:ペンタン/エーテル=1/0〜1(9/1)によ
り精製した。
【0031】3,4−エポキシシクロヘプテンの収量
4.1mg(収率37%)であり、不斉収率は94%e
e[(1HNMR(400MHz)、キラルシフト試
薬;Eu(hfc)3]であった。
【0032】
【化13】
【0033】実施例2〜5 実施例1と同様に各種の1、3−シクロアルカジエンに
対して、光学活性マンガン錯体を触媒として用い、不
斉エポキシ化したときの結果を下表に示す。 ────────────────────────────────── 実施例 シクロアル 温度 時間 化学収率 不斉収率 絶対配置 カシ゛エン ℃ hr % %ee ────────────────────────────────── 2 COD 0 1 40 77 3 COD −18 1 57 82 4 CHD −18 4.5 68 88 (3S, 4R) 5 CPD −18 4.5 82 93 (3S, 4R) ────────────────────────────────── COD :1,3−シクロオクタジエン CHD :1,3−シクロヘキサジエン CPD :1,3−シクロペンタジエン 実施例6 実施例1と同様に1,3−シクロオクタジエンに対し
て、光学活性マンガン錯体を触媒として用い、−18
℃で4時間不斉エポキシ化を行ったところ、化学収率は
55%、不斉収率は77%であった。
【0034】
【化14】
【0035】
【発明の効果】本発明の方法に従えば、1,3−シクロ
アルカジエンの不斉エポキシ化により、医薬及び農薬等
の生理活性物質の合成に有用な重要中間体である光学活
性シクロアルカジエンモノエポキシ化合物を容易に得る
ことができる。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】式(1) 【化1】 〔式中、nは1〜8の整数を意味する。Z1、Z2
    3、Z4、Z5及びZ6は、それぞれ独立して、水素原
    子、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル基、フェニル基
    (該フェニル基は、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル
    基、C1〜C4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置
    換されていてもよい。))、C1〜C4アルコキシ基、C
    2〜C5アルカノイル基、C2〜C5アルキルカルボニルオ
    キシ基、C2〜C5アルコキシカルボニル基、ニトロ基又
    はシアノ基を意味する。〕で表わされる1,3−シクロ
    アルカジエン化合物を、 式(2) 【化2】 〔式中、R1、R2、R3及びR4は、それぞれ独立して水
    素原子、C1〜C4アルキル基、フェニル基(該フェニル
    基は、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル基、C1〜C4
    ルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていても
    よい。)を意味し、又、いずれか2つが一緒になってC
    4〜C8の環を形成してもよい。Rは水素原子、C1〜C4
    アルキル基、フェニル基(該フェニル基は、ハロゲン原
    子、C1〜C4アルキル基、C1〜C4アルコキシ基で置換
    されていてもよい。)、又は置換シリル基を意味する。
    -は塩を形成しうる陰イオン対を意味する。Yは水素
    原子、ハロゲン原子、C1〜C4アルキル基、C1〜C4
    ルコキシ基、ニトロ基又はシアノ基を意味する。〕で表
    わされる光学活性マンガン錯体を触媒として使用して不
    斉エポキシ化反応を行ない、 式(3) 【化3】 〔式中、n、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5及びZ6は前記に
    同じ。*で示された炭素原子の絶対配位はを意味
    する。〕で表わされる光学活性シクロアルカジエンモノ
    エポキシ化合物の製造法。
  2. 【請求項2】式(1)で表される1,3−シクロアルカ
    ジエン化合物が、シクロペンタジエンである請求項1記
    載の製造法。
  3. 【請求項3】式(2)で表される光学活性マンガン錯体
    化合物が、 式(4)及び(4’) 【化4】 で表わされる光学活性サレンマンガン錯体化合物である
    請求項1記載の製造法。
  4. 【請求項4】式(2)で表される光学活性マンガン錯体
    化合物が、 式(5)及び(5’) 【化5】 で表わされる光学活性サレンマンガン錯体化合物である
    請求項1記載の製造法。
  5. 【請求項5】式(2)で表される光学活性マンガン錯体
    化合物が、 式(6)及び(6’) 【化6】 で表わされる光学活性サレンマンガン錯体化合物である
    請求項1記載の製造法。
  6. 【請求項6】式(2)で表される光学活性マンガン錯体
    化合物が、 式(7)及び(7’) 【化7】 で表わされる光学活性サレンマンガン錯体化合物である
    請求項1記載の製造法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009142184A1 (ja) 2008-05-21 2009-11-26 大正製薬株式会社 酵素を用いたビシクロ[3.1.0]ヘキサン誘導体の製造方法
WO2011061934A1 (ja) 2009-11-18 2011-05-26 大正製薬株式会社 酵素を用いた光学活性ビシクロ[3.1.0]ヘキサン誘導体の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2009142184A1 (ja) 2008-05-21 2009-11-26 大正製薬株式会社 酵素を用いたビシクロ[3.1.0]ヘキサン誘導体の製造方法
US8618312B2 (en) 2008-05-21 2013-12-31 Taisho Pharmaceutical Co., Ltd. Method of producing bicyclo[3.1.0] hexane derivative using enzyme
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WO2011061934A1 (ja) 2009-11-18 2011-05-26 大正製薬株式会社 酵素を用いた光学活性ビシクロ[3.1.0]ヘキサン誘導体の製造方法

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