JPH1084990A - 光学活性2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オール及びそのエステル類の製造方法 - Google Patents
光学活性2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オール及びそのエステル類の製造方法Info
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Abstract
ン−1−オール及びそのエステル類の両鏡像体を工業的
に極めて有利な方法によって簡便で且つ高純度、高収率
で、しかも高光学純度をもって合成する 【解決手段】 ラセミ体の2,4,4−トリメチル−2
−シクロヘキセン−1−イルエステルをペニシリウム・
クリソゲヌムの生産するリパーゼを用いて不斉加水分解
することにより、光学的に極めて高純度の(R)−
(+)−及び(S)−(−)−2,4,4−トリメチル
−2−シクロヘキセン−1−オール及びそのエステル類
を容易に合成する。
Description
物、農薬などの合成中間体として有用な(R)−(+)
あるいは(S)−(−)−2,4,4−トリメチル−2
−シクロヘキセン−1−オール及びそのエステル類の酵
素による新規製法に関する。
る不斉加水分解は知られており、例えば豚の肝臓エステ
ラーゼを用いた不斉加水分解によって光学活性なメバロ
ン酸を合成する方法が報告されている[J.Am.Chem.So
c.,97,4144(1975)]。一方、本願出願人は、2,4,4
−トリメチル−2−シクロヘキセニルアセテートのラセ
ミ体をエステル分解酵素(ブタ肝臓エステラーゼ又はブ
タ膵臓リパーゼ)を用いて不斉加水分解することによっ
て、新規な化合物である高純度の光学活性な(R)−
(+)−2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン
−1−オール及び(S)−(−)−2,4,4−トリメ
チル−2−シクロヘキセン−1−オールの製法を提案し
た(特開平4−278097号公報)。
た2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセニルアセ
テートのラセミ体を不斉加水分解するのに使用したエス
テル分解酵素は、ブタ肝臓エステラーゼ又はブタ膵臓リ
パーゼであり、非常に高価な上に分解反応も適温が5℃
以下の低温であるなどの制約があり、必ずしも満足でき
るものではなく、更に工業的に有利に高純度な光学活性
2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オ
ール及びそれらのエステル類を得るための製造方法が求
められていた。
を解決するため鋭意研究した結果、本願出願人がすでに
特許出願(特開平6−141858号公報)した、ペニ
シリウム・クリソゲヌムに属する微生物が生産するリパ
ーゼ(以下、新規リパーゼという)が、ブタ肝臓エステ
ラーゼにもまして優れた不斉加水分解能及び不斉エステ
ル化能を有し、しかも酵素反応を室温の条件下で、高い
光学純度かつ好収率で光学活性2,4,4−トリメチル
−2−シクロヘキセン−1−オール及びそのエステル類
を製造できることを見出し、本発明を完成した。従っ
て、本発明の目的は、例えば、光学活性α−ダマスコ
ン、α−イオノンの如き香料化合物及び農薬の合成中間
体として有用な2,4,4−トリメチル−2−シクロヘ
キセン−1−オール及びそのエステル類の両鏡像体を、
高い光学純度かつ好収率で工業的に有利に製造する方法
を提供するにある。以下、本発明の態様を具体的に説明
する。
の2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−
イルエステル[前記式(3)−1の化合物]はそれ自体
既知の方法により、例えばエチルビニルケトンとイソブ
チルアルデヒドから2,4,4−トリメチル−2−シク
ロヘキセン−1−オンを合成し、これを還元してアルコ
ールに導き、次いでハロゲン原子で置換されていてもよ
い炭素数1〜10の直鎖又は分岐飽和脂肪酸又は不飽和
脂肪酸とエステル化することによって容易に合成するこ
とができる。以下反応工程に沿って順を追って説明す
る。
セン−1−オンを得るには、例えば市場で容易に入手で
きるエチルビニルケトン1モルとイソブチルアルデヒド
約1.5モルの混合物を約50℃以下の温度に保ちつ
つ、これらの混合物に対して例えば、約0.1〜約10
重量%の硫酸、p−トルエンスルホン酸、塩酸などの強
酸を少量づつ加え、室温にて約1〜約24時間かきまぜ
た後、Dean-Stark trapを装着し、還流条件下に約1〜
約48時間反応を行う。反応終了後残渣を減圧蒸留する
ことにより2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセ
ン−1−オンを得ることができる。
それ自体既知の方法、例えば、水素化リチウムアルミニ
ウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ジイソブチルア
ルミニウム、水素化アルミニウムなどの如き還元剤を用
いて還元することによりラセミ体の2,4,4−トリメ
チル−2−シクロヘキセン−1−オールに導くことがで
きる。
又はアルケニルエステルは、例えば、該ラセミ体アルコ
ールに対し1〜1.5モル当量のアルキル又はアルケニ
ルカルボン酸クロライドもしくはカルボン酸無水物とピ
リジン、トリエチルアミン等の塩基中でエステル化する
従来既知のエステル化反応を採用することにより、式
[(3)−1]で表されるラセミ体化合物2,4,4−
トリメチル−2−シクロヘキン−1−イルエステルに容
易に導くことができる。これらエステル類の例として
は、例えば、酢酸エステル、プロピオン酸エステル、イ
ソプロピオン酸エステル、酪酸エステル、イソ酪酸エス
テル、吉草酸エステル、イソ吉草酸エステル、カプロン
酸エステル、カプリル酸エステル、カプリン酸エステ
ル、モノクロロ酢酸エステル、トリクロロ酢酸エステル メタクリル酸エステル等を例示することができる。
−2−シクロヘキセン−1−イルエステル[式(3)−
1の化合物]の不斉加水分解は下記反応式Aによって行
うことができる。
物1重量部を0.1モル燐酸バッファー水溶液(pH約
7)約5〜約50重量部に分散させ、そこへ新規リパー
ゼを約500〜約10,000unit添加し、室温で
約5〜約250時間激しくかき混ぜて加水分解反応を行
う。
願出願人が特許出願したリパーゼであり、ペニシリウム
・クリソゲヌム(Penicillium chrysogenum)に属する微
生物の生産する酵素である。
形物をエーテル等で数回抽出する。抽出液を常法により
洗浄し、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化カル
シウム等の脱水剤を加えて乾燥後、溶媒を回収除去し、
式(1)及び式[(2)−1]の化合物を容易に得るこ
とができる。
基である場合のこの反応の1例として、下記反応式A′
クロヘキセニルアセテート[式(3)−2の化合物]の
場合には、80〜90%e.e.(enantiomericexces
s:鏡像体過剰率)の(R)−(+)−2,4,4−ト
リメチル−2−シクロヘキセン−1−オール[式(1)
の化合物]と60〜75%e.e.の(S)−(−)−
2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセニルアセテ
ート[式(2)−2の化合物]が1:約1.5〜約2の
割合で生成する。この混合物は例えば、シリカゲルクロ
マトグラフィー等によりそれぞれの成分に容易に分離精
製することができる。
5%e.e.の(S)−(−)−2,4,4−トリメチ
ル−2−シクロヘキセニルアセテート[式(2)−2の
化合物]を前記と同様に新規リパーゼで再処理すること
により、光学純度を70〜80%に上げることができ
る。
メチル−2−シクロヘキセン−1−オール[下記式
(3)の化合物]の不斉エステル化は、一般式で表され
る、RCOOR′(Rは、前記と同義であり、R′はア
ルケニル基を示す)及び新規リパーゼの存在下に、下記
反応式Bによって行うことができる。
例としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニ
ル、酪酸ビニル、クロロ酢酸ビニル、メタクリル酸ビニ
ル、安息香酸ビニルなどを好ましく例示することができ
る。
部を、上記エステル類約10〜20重量部に溶解し、こ
れに新規リパーゼを500〜10,000unit分散
させて室温で約10〜約200時間激しく撹拌して行わ
れる。反応後は、反応液をセライトで濾過し固形物をエ
ーテル等で数回抽出する。抽出液を常法により洗浄し、
硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、塩化カルシウム等
の脱水剤を加えて乾燥後、溶媒を回収除去し、式(2)
及び[式(1)−1]の化合物を容易に得ることができ
る。
2−シクロヘキセン−1−オール[下記式(3)の化合
物]の不斉エステル化の1例として、例えば、酢酸エス
テルの場合、下記反応式B′のように行うことができ
る。
antiomeric excess)の(R)−(+)−2,4,4−
トリメチル−2−シクロヘキセニルアセテート[式
(1)−2の化合物]と約40〜50%e.e.の
(S)−(−)−2,4,4−トリメチル−2−シクロ
ヘキセン−1−オール[式(2)の化合物]が1:約
1.5〜約2の割合で生成する。この混合物は例えば、
シリカゲルクロマトグラフィー等によりそれぞれの成分
に容易に分離精製することができる。
化合物を、下記反応式Cに従って、3,5ジニトロベン
ゾイル化、再結晶、加水分解、を順次行うことにより、
高純度の式(1)化合物を製造することもできる。
ン、トリエチルアミン等の溶媒約10〜約20倍重量部
に溶解し、DMAP(4−ジメチルアミノピリジン)等
の触媒を約0.05〜0.2重量部加え、そこへ3,5
−ジニトロベンゾイルクロライド、3,5,−ジニトロ
ベンゾイルブロマイド等の3,5−ジニトロベンゾイル
ハライド約1〜約2重量部を少しづつ加える。さらに室
温で約1〜約24時間かき混ぜ反応を行った後、反応液
を氷水中に注ぎ、エーテル等で抽出する。抽出液を常法
により洗浄、乾燥した後溶媒を回収除去し、式(4)の
化合物の粗結晶を得ることができる。この粗結晶を例え
ばイソプロピルエーテル等から再結晶することにより、
純粋な式(4)の化合物を得ることができる。
ル:ジクロロメタン=約1:1の溶媒に溶解し、炭酸カ
リウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカ
リで処理することにより式(1)化合物を得ることがで
きる、更に所望により式(1)化合物をシリカゲルクロ
マトグラフィー等の精製手段により光学純度100%
e.e.の(R)−(+)−2,4,4−トリメチル−
2−シクロヘキセン−1−オール[式(1)化合物]を
得ることができる。以下、参考例、実施例により本発明
の態様をさらに具体的に説明する。
ンの合成 エチルビニルケトン75.0g(892mmol)とイソブ
チルアルデヒド96.4g(1.34 mol)の混合物を
50℃以下に保ち、かき混ぜながら濃硫酸2.25ml
を少しづつ加えた。混合液を室温で5時間かき混ぜた
後、Dean-Stark trapを装着し、還流条件下に16時間
反応を行った。残渣を減圧蒸留し、b.p.54〜55℃
/5Torrの2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセ
ン−1−オン86.2gを得た。
−1−オール[式(3)の化合物]の合成 エーテル800mlに水素化リチウムアルミニウム1
8.5g(486mmol)を溶解し、この溶液をかき混ぜ
ながら0℃に冷却して参考例1で得られたケトン体6
7.1g(486mmol)をエーテル300mlに溶解し
た溶液を滴下した。0℃で1時間かき混ぜた後、水を少
しづつ加えて水素化リチウムアルミニウムを分解した。
固形物を濾過し洗浄後、濾液を濃縮して残渣を減圧蒸留
してb.p.89〜90℃/19Torrの(±)−2,
4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オール
62.8gを得た。
ルアセテート[式(3)−2の化合物]の合成 参考例2で得られたラセミ体アルコール61.5g(4
39mmol)、無水酢酸67.3g(659mmol)及びピ
リジン600mlの混合物をかき混ぜながら0℃に冷却
し、そこへDMAP4.3g(35.2mmol)を少しづ
つ加えた。さらに0℃で1時間かき混ぜた後、反応液を
氷水中に注ぎエーテルで抽出した。抽出物を硫酸銅水溶
液、炭酸ナトリウム水溶液及び食塩水で洗浄し、硫酸マ
グネシウムで乾燥した後エーテルを回収し、残渣を減圧
蒸留してb.p.82〜84℃/10.5Torrの式
[(3)−2]の化合物75.7gを得た。
ルアセテート[式(3)−2の化合物]の不斉加水分解 式[(3)−2]の化合物14.6g(80.2mmol)
を0.1モル燐酸バッファー(pH7.0)300ml
中に分散させ、新規リパーゼ(8,000units)
14.6gを加えて室温下で114時間撹拌して酵素分
解を行った。反応終了後、反応液に酢酸エチルとセライ
トを加えてしばらく撹拌した後濾過し、固形物を酢酸エ
チルで洗浄して先の濾液と洗液を合わせ、これを濃縮し
て、式(1)化合物及び式[(2)−2]化合物の混合
物からなる粗製物14.0gを得た。ついで、この粗製
物をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製した。そ
の結果、式(1)化合物(R)−(+)−2,4,4−
トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オール3.44
g[b.p.63〜64℃/3Torr;86.9%e.
e.]及び式[(2)−2]化合物(S)−(−)−
2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセニルアセテ
ート7.88g[b.p.57〜57.5℃/2.5To
rr;73.3%e.e.]が得られた。なお、光学純度
は、シクロデキストリン誘導体をキラルフェーズとした
GLCにより測定した。
ヘキセニルアセテート[式(2)−2の化合物]の光学
純度の向上 式[(2)−2の化合物]7.8g(73.3%e.
e.)を実施例1と同様に新規リパーゼで処理し、高光
学純度の(S)−(−)−2,4,4−トリメチル−2
−シクロヘキセニルアセテート[式(2)−2の化合
物]5.0g(80.5%e.e.)及び式(1)の化
合物0.8gを得た。
ヘキセン−1−オール[式(1)の化合物]の光学純度
の向上 実施例1で得られた式(1)の化合物50.8g(0.
36mol,89.4%e.e.)にピリジン86g
(1.1mol)、塩化メチレン400ml及びDMA
P1.0gを加え、かき混ぜながら3,5−ジニトロベ
ンゾイルクロライド100g(0.44mol)を少し
づつ加えた。室温で3時間かき混ぜ反応を行った後、反
応液を氷水中に注ぎ、エーテルで数回抽出した。抽出液
を稀塩酸水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、食塩水で
洗浄後硫酸マグネシウムで乾燥し、エーテルを回収して
式(4)の化合物の粗結晶98gを得た。これをイソプ
ロピルエーテルから再結晶し、純粋な式(4)の化合物
90g[m.p.130〜131℃、[α]D=−118.
5°(21℃)、(C=1.04;CHCl3);97
%e.e.]を得た。
mmol)をメタノールとジクロロメタンの混合溶媒(1:
1)1050mlに溶解し、炭酸カリウム6.0g(4
3mmol)を加え、室温で3時間かき混ぜた後、溶媒を除
去して残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精
製した。その結果、光学純度97%e.e.の(R)−
(+)−2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン
−1−オール[式(1)の化合物];b.p.83〜85
℃/13.5Torr;[α]D=−95.0°(21
℃),(C=1.02,MeOH)]30.0gを得
た。
ヘキセニルアセテート[式(1)−2の化合物]の合成 参考例2で得られたラセミ体アルコール10g、酢酸ビ
ニル100ml及び新規リパーゼ(6,400unit
s)10gを加え、室温下に137時間撹拌した。反応
終了後、反応液を濾過し、濾液を濃縮して式[(1)−
2]の化合物及び式(2)化合物の混合物からなる粗製
物11gを得た。ついで、この粗製物をシリカゲルクロ
マトグラフィーにより精製した。その結果、高光学純度
の[式(1)−2の化合物](R)−(+)−2,4,
4−トリメチル−2−シクロヘキセニルアセテート3.
5g[b.p.61〜63℃/3Torr;87.2%e.
e.]、及び[式(2)化合物](S)−(−)−2,
4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オール
6.5g[b.p.62〜64℃/3Torr;39%e.
e.]が得られた。
いて室温下に50時間撹拌した。実施例4と同様の処理
を行い、(R)−(+)−2,4,4−トリメチル−2
−シクロヘキセニルブチレート3.8g(85.5%
e.e.)を得た。
−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−イルエステル
をペニシリウム・クリソゲヌムの生産するリパーゼを用
いて不斉加水分解することにより光学的に極めて高純度
の(R)−(+)−及び(S)−(−)−2,4,4−
トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オール及びそれ
らのエステル類を容易に合成することができる。すなわ
ち本発明によれば、2,4,4−トリメチル−2−シク
ロヘキセン−1−オールの両鏡像体を工業的に極めて有
利な方法によって簡便で且つ高純度、高収率しかも高光
学純度をもって合成することができる。本発明方法によ
って得られる光学活性な2,4,4−トリメチル−2−
シクロヘキセン−1−オール及びそのエステル類は、例
えば、香料化合物、農薬などの合成中間体として極めて
有用な化合物である。
Claims (2)
- 【請求項1】 下記式[(3)−1] 【化1】 [式中、Rはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素
数が1〜10個の直鎖または分岐アルキル基、アルケニ
ル基を示す]で表されるラセミ体の2,4,4−トリメ
チル−2−シクロヘキセン−1−イルエステルをペニシ
リウム・クリソゲヌムの生産するリパーゼを用いて不斉
加水分解することを特徴とする、下記式(1) 【化2】 で表される(R)−(+)−2,4,4−トリメチル−
2−シクロヘキセン−1−オール及び下記式(2)−1 【化3】 [式中、Rは式[(3)−1]と同義]で表される
(S)−(−)−2,4,4−トリメチル−2−シクロ
ヘキセン−1−イルエステルの製造方法。 - 【請求項2】 下記式(3) 【化4】 で表されるラセミ体の2,4,4−トリメチル−2−シ
クロヘキセン−1−オールをペニシリウム・クリソゲヌ
ムの生産するリパーゼを用いて不斉エステル化すること
を特徴とする、下記式(2)で表される(S)−(−)
−2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−
オール、 【化5】 及び下記式[(1)−1] 【化6】 [式中、Rはハロゲン原子で置換されていてもよい炭素
数が1〜10個の直鎖または分岐アルキル基、アルケニ
ル基を示す]で表される(R)−(+)−2,4,4−
トリメチル−2−シクロヘキセン−1−イルエステルの
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26803196A JP3673603B2 (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 光学活性2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オール及びそのエステル類の製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26803196A JP3673603B2 (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 光学活性2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オール及びそのエステル類の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH1084990A true JPH1084990A (ja) | 1998-04-07 |
JP3673603B2 JP3673603B2 (ja) | 2005-07-20 |
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ID=17452927
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JP26803196A Expired - Fee Related JP3673603B2 (ja) | 1996-09-18 | 1996-09-18 | 光学活性2,4,4−トリメチル−2−シクロヘキセン−1−オール及びそのエステル類の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3673603B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001040498A1 (fr) * | 1999-11-29 | 2001-06-07 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Procede de production de derives optiquement actifs du cyclohexene et de leurs intermediaires |
ES2159231A1 (es) * | 1999-04-09 | 2001-09-16 | Smithkline Beecham Sa | Procedimiento de resolucion de mezclas enantiomericas de alcoholes catalizada por lipasas. |
-
1996
- 1996-09-18 JP JP26803196A patent/JP3673603B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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ES2159231A1 (es) * | 1999-04-09 | 2001-09-16 | Smithkline Beecham Sa | Procedimiento de resolucion de mezclas enantiomericas de alcoholes catalizada por lipasas. |
WO2001040498A1 (fr) * | 1999-11-29 | 2001-06-07 | Takeda Chemical Industries, Ltd. | Procede de production de derives optiquement actifs du cyclohexene et de leurs intermediaires |
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JP3673603B2 (ja) | 2005-07-20 |
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