JPH1180097A - Production of optically active bicyclo derivative and new bicyclo derivative - Google Patents

Production of optically active bicyclo derivative and new bicyclo derivative

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JPH1180097A
JPH1180097A JP9238449A JP23844997A JPH1180097A JP H1180097 A JPH1180097 A JP H1180097A JP 9238449 A JP9238449 A JP 9238449A JP 23844997 A JP23844997 A JP 23844997A JP H1180097 A JPH1180097 A JP H1180097A
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JP
Japan
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optically active
compound
formula
derivative
rare earth
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JP9238449A
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Japanese (ja)
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Masakatsu Shibazaki
正勝 柴▲崎▼
Hiroaki Sasai
宏明 笹井
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Chisso Corp
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce the subject new derivative useful as a raw material or the like for medicines, agrochemicals, perfumes or liquid crystals by carrying out the asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction of a specific aldehyde compound with nitromethane in the presence of a metallic complex of optically active binaphthols with a rare earth compound. SOLUTION: This new optically active bicyclo derivative is represented by formula I [R<1> is a 1-3C alkyl; Y is O, S or H2 ; (m) is an integer of 2-4; (n) is an integer of 2-5] [e.g. (3aR,4R,5S,7aS)-3a,5-dihydroxy-7a-methyl-4-nitro-3 a,4,5,6,7,7a-hexahydro-1-indanone] and is useful as a raw material or the like for medicines, agrochemicals, perfumes and liquid crystal intermediates. The bicyclo derivative is obtained by carrying out the asymmetric intermolecular- intramolecular tandem nitroaldol reaction of an aldehyde compound represented by formula II with nitromethane in the presence of a metallic complex prepared by reacting an optically active binaphthol or its derivative with a rare earth compound.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学活性ビシクロ
誘導体の製造方法に関する。さらに詳しく言えば、不斉
合成触媒を用いた不斉分子間−分子内タンデムニトロア
ルドール反応による光学活性ビシクロ誘導体の製造方法
及びそれによって得られる新規なビシクロ誘導体に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an optically active bicyclo derivative. More specifically, the present invention relates to a method for producing an optically active bicyclo derivative by an asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction using an asymmetric synthesis catalyst, and a novel bicyclo derivative obtained thereby.

【0002】[0002]

【従来の技術】本発明者等は、先に光学活性配位子を有
する希土類錯体を用いた不斉合成反応の種々の研究を行
い、例えば、特開平6−154618、特開平6−25
6270、特開平6−306026号公報、WO−95
/0132、J.Am.Chem.Soc.,114,
4418(1992)、Tetrahedron Le
tt.,34, 851(1993)、Tetrahe
dron Lett.,34, 855(1993)、
Tetrahedron Lett.,34,2657
(1993)、J.Am.Chem.Soc.,11
5,10372(1993)、J.Org.Che
m.,60,7388 (1995)に報告している。
上記文献には、塩化ランタンと光学活性ジリチウム1,
1’−ビ−2−ナフトキシドをテトラヒドロフラン中混
合し、水と水酸化ナトリウムを加える方法、又はナトリ
ウムアルコキシドを含む、ランタンアルコキシドのテト
ラヒドロフラン溶液に、光学活性1,1′−ビ−2−ナ
フトール、水、塩化リチウムを順次加える方法により調
製した希土類金属錯体触媒を用いて、各種アルデヒドと
ニトロアルカンとの触媒的不斉ニトロアルドール反応に
より、光学純度の高いニトロアルドール体を得ることを
見いだしている。また、光学活性配位子を有する希土類
錯体が、不斉マイケル付加反応、ヒドロホスホニル化反
応、α−アミノフォスホン酸の不斉合成に有用な触媒で
あることを見いだしている。
2. Description of the Related Art The present inventors have previously conducted various studies on asymmetric synthesis reactions using rare earth complexes having an optically active ligand, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-154618 and 6-25.
6270, JP-A-6-306026, WO-95
/ 0132, J.M. Am. Chem. Soc. , 114,
4418 (1992), Tetrahedron Le
tt. , 34, 851 (1993), Tetrahe.
drone Lett. , 34, 855 (1993),
Tetrahedron Lett. , 34,2657
(1993); Am. Chem. Soc. , 11
5, 10372 (1993); Org. Che
m. , 60, 7388 (1995).
The above references include lanthanum chloride and optically active dilithium 1,
A method in which 1'-bi-2-naphthoxide is mixed in tetrahydrofuran and water and sodium hydroxide are added, or an optically active 1,1'-bi-2-naphthol, water is added to a tetrahydrofuran solution of lanthanum alkoxide containing sodium alkoxide. Using a rare earth metal complex catalyst prepared by a method of sequentially adding lithium chloride, a nitroaldol compound having high optical purity is obtained by a catalytic asymmetric nitroaldol reaction between various aldehydes and a nitroalkane. In addition, they have found that rare earth complexes having an optically active ligand are useful catalysts for asymmetric Michael addition reaction, hydrophosphonylation reaction, and asymmetric synthesis of α-aminophosphonic acid.

【0003】一方、光学活性体の製造法の開発は、医
薬、農薬、香料、液晶中間体原料を供給する上で重要で
あり、タンデム反応はその有効な構造構築の故に、有機
合成において注目されている。タンデム触媒的不斉合成
は、いくつかのキラル中心をもった光学活性化合物が簡
単なアキラル化合物から少量の不斉触媒を用いて1ポッ
トで合成できるため、特に有効であり(Ohsima, T. et
al, M.J.Am.Chem.Soc.1996,118,7108 等)、光学活性体
を効率的に得る方法として、活発に研究されている。
On the other hand, the development of a method for producing an optically active substance is important in supplying raw materials for medicines, agricultural chemicals, fragrances, and liquid crystal intermediates. The tandem reaction has attracted attention in organic synthesis due to its effective structure construction. ing. Tandem catalytic asymmetric synthesis is particularly effective because optically active compounds with several chiral centers can be synthesized from simple achiral compounds in one pot using a small amount of asymmetric catalyst (Ohsima, T. et.
al., MJAm. Chem. Soc. 1996, 118, 7108), as a method for efficiently obtaining an optically active substance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】にもかかわらず、これ
まで、分子内触媒的不斉ニトロアルドール反応も、触媒
的不斉分子間−分子内タンデムニトロアルドール反応も
行われていなかった。本発明は、触媒的不斉分子間−分
子内タンデムニトロアルドール反応により、多くの天然
産物及び/又は生理活性化合物の重要な合成中間体とな
り得る、光学活性ビシクロ誘導体の製造方法を提供する
ことを目的とする。
Nevertheless, heretofore, neither an intramolecular catalytic asymmetric nitroaldol reaction nor a catalytic asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction has been performed. The present invention provides a process for producing an optically active bicyclo derivative, which can be an important synthetic intermediate for many natural products and / or bioactive compounds by a catalytic asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction. Aim.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
について鋭意研究の結果、光学活性ビナフトール又はビ
ナフトール誘導体と希土類化合物と反応させて得られる
金属錯体を使用して、触媒的不斉分子間−分子内タンデ
ムニトロアルドール反応により、光学活性ビシクロ誘導
体を得ることができる新規反応系を確立し、本発明を完
成するに至った。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on the above-mentioned problems, and as a result, using a metal complex obtained by reacting an optically active binaphthol or a binaphthol derivative with a rare earth compound, a catalytic asymmetric molecule is prepared. A novel reaction system capable of obtaining an optically active bicyclo derivative was established by an inter-intramolecular tandem nitroaldol reaction, and the present invention was completed.

【0006】1) 光学活性ビナフトール又はビナフト
ール誘導体と希土類化合物と反応させて得られる金属錯
体存在下で、下記一般式(1) で示されるアルデヒド化合
物及びニトロメタンを不斉分子間−分子内タンデムニト
ロアルドール反応させることを特徴とする、下記一般式
(3) で示される光学活性ビシクロ誘導体の製造方法。
1) An aldehyde compound represented by the following general formula (1) and nitromethane are reacted with an asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol in the presence of a metal complex obtained by reacting an optically active binaphthol or a binaphthol derivative with a rare earth compound. The following general formula characterized by reacting
(3) A method for producing an optically active bicyclo derivative represented by (3).

【0007】[0007]

【化4】 Embedded image

【0008】[0008]

【化5】 Embedded image

【0009】(式(1) 又は式(3) 中、R1 は炭素数1〜
3のアルキル基を表し、YはO、S又はH2を表し、m
は2〜4の整数を表し、nは2〜5の整数を表す。)
(In the formula (1) or the formula (3), R 1 has 1 to 1 carbon atoms.
3 represents an alkyl group, Y represents O, S or H 2 ;
Represents an integer of 2 to 4, and n represents an integer of 2 to 5. )

【0010】2) 前記金属錯体が、希土類金属化合物
と、下記一般式(4) 又は一般式(5) で示される光学活性
1,1′−ビ−2−ナフトール類とアルカリ金属化合物
とを反応させて得られる金属錯体であることを特徴とす
る上記1)記載の光学活性ビシクロ誘導体の製造方法。
2) The metal complex reacts a rare earth metal compound with an optically active 1,1'-bi-2-naphthol represented by the following general formula (4) or (5) and an alkali metal compound. The method for producing an optically active bicyclo derivative according to the above 1), which is a metal complex obtained by the above method.

【0011】[0011]

【化6】 Embedded image

【0012】(式(4)又は(5)中、R3 、R4 は同じでも
異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、アルケニ
ル基、フェニル基、ハロゲン原子、トリアルキルシリル
エチニル基又はシアノ基を表す。) 3) 前記不斉分子間−分子内タンデムニトロアルドー
ル反応を、−50℃〜0℃の温度範囲で行い、次いで1
0〜40℃の温度範囲で行うことを特徴とする上記1)
又は2)記載の光学活性ビシクロ誘導体の製造方法。 4) 前記一般式(3)で示される光学活性ビシクロ誘導
体。
(In the formula (4) or (5), R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a phenyl group, a halogen atom, a trialkylsilylethynyl group or a cyano group. 3) The asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction is carried out in a temperature range of -50 ° C to 0 ° C,
The above 1) characterized in that the step is performed in a temperature range of 0 to 40 ° C.
Or 2) the method for producing an optically active bicyclo derivative according to the above. 4) An optically active bicyclo derivative represented by the general formula (3).

【0013】本発明に従い得られる一般式(3) で示され
る光学活性ビシクロ誘導体は、新規な化合物であり、本
発明の製造法により初めて見いだされた。該化合物は、
医薬、農薬、香料、液晶中間体原料等として有効であ
り、例えば、(3aR,4R,5S,7aS)−3a,
5−ジヒドロキシ−7a−メチル−4−ニトロ−3a,
4,5,6,7,7a−ヘキサヒドロ−1−インダノン
は、ビタミンD3、ジギトゲニン(Digitoxigenin)、ワー
トマンニン(Wortmannin)、ノルコレスタン(Norcholesta
ne)誘導体等の中間体として有用である。また、その還
元により得られるアミンジオールは、触媒的不斉合成の
ための光学活性なキラルリガンドの化合物を生成するこ
とができる。
The optically active bicyclo derivative represented by the general formula (3) obtained according to the present invention is a novel compound, and was first found by the production method of the present invention. The compound is
It is effective as a medicine, pesticide, flavor, liquid crystal intermediate raw material, etc., for example, (3aR, 4R, 5S, 7aS) -3a,
5-dihydroxy-7a-methyl-4-nitro-3a,
4,5,6,7,7a-Hexahydro-1-indanone is vitamin D 3 , digitoxigenin, wortmannin, norcholestan
ne) It is useful as an intermediate such as a derivative. In addition, the amine diol obtained by the reduction can generate an optically active chiral ligand compound for catalytic asymmetric synthesis.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明において用いる金属錯体
は、光学活性ビナフトール又はビナフトール誘導体と希
土類化合物と反応させて得られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The metal complex used in the present invention is obtained by reacting an optically active binaphthol or a binaphthol derivative with a rare earth compound.

【0015】ここでの光学活性ビナフトール又はビナフ
トール誘導体は、いずれのものでも用いることができる
が、R体またはS体それぞれ片方のみを使用する。光学
活性ビナフトール又はビナフトール誘導体としては、前
記一般式(4) 又は(5) で表される光学活性1,1′−ビ
−2−ナフトール類が好ましい。R3 の位置は3位、4
位、5位、6位、7位のうちいずれでもよいし、R4
3′位、4′位、5′位、6′位及び7′位のいずれで
もよい。
As the optically active binaphthol or binaphthol derivative, any one can be used, but only one of the R-form or the S-form is used. The optically active binaphthol or binaphthol derivative is preferably an optically active 1,1'-bi-2-naphthol represented by the general formula (4) or (5). R 3 is in 3rd position, 4
R 5 may be any of the 3 ′, 4 ′, 5 ′, 6 ′ and 7 ′ positions.

【0016】また、R3 、R4 は各々、水素原子、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(エテニル、1−プロ
ペニル、3−ブテニル等が挙げられる)、トリアルキル
シリルエチニル基(ここで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)、シアノ基又はハ
ロゲン原子を表す。R3 、R4 として好ましくは、水素
原子、6,6′−置換トリアルキルシリルエーテルであ
る。
R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom or an alkyl group (methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n
-Butyl, s-butyl or t-butyl, etc.), a phenyl group, an alkenyl group (including ethenyl, 1-propenyl, 3-butenyl and the like), a trialkylsilylethynyl group (where alkyl is methyl, Ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl or t-butyl), a cyano group or a halogen atom. R 3 and R 4 are preferably a hydrogen atom and 6,6′-substituted trialkylsilyl ether.

【0017】また、希土類化合物の希土類金属として
は、Y、La、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、
Pr、Yb等が挙げられ、いずれでもよいが、好ましく
はLa、Sm、Pr、Gd、Dy、Ybである。希土類
化合物としては、希土類金属の、アルコキサイド(メト
キサイド、エトキサイド、プロポキサイド、イソプロポ
キサイド、n−ブトキサイド、s−ブトキサイドおよび
t−ブトキサイド等が挙げられる)、塩化物(無水物お
よび水和物どちらでもかまわない)又は硝酸塩などが挙
げられる。希土類化合物としては、好ましくはLa(O
R)3(ここでRはイソプロピル基あるいはt−ブチル基
を表す。)、LaCl3(無水物および水和物どちらでも
かまわない)、Yb(OR)3(ここでRは前記と同義で
ある。)、YbCl3(無水物および水和物どちらでもか
まわない)、Sm(OR)3等である。
The rare earth metals of the rare earth compounds include Y, La, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy,
Examples thereof include Pr and Yb, and any of them may be used, but La, Sm, Pr, Gd, Dy, and Yb are preferable. Examples of rare earth compounds include alkoxides (including methoxide, ethoxide, propoxide, isopropoxide, n-butoxide, s-butoxide and t-butoxide), and chlorides (any of anhydrides and hydrates). No) or nitrate. As the rare earth compound, preferably, La (O
R) 3 (where R represents an isopropyl group or a t-butyl group), LaCl 3 (which may be either anhydride or hydrate), Yb (OR) 3 (where R is as defined above) .), YbCl 3 (which may be either anhydride or hydrate), Sm (OR) 3 and the like.

【0018】本発明における金属錯体は、好ましくは、
希土類金属化合物と、上記一般式(4) 又は(5) で示され
る光学活性1,1′−ビ−2−ナフトール類とアルカリ
金属化合物とを反応させて得られるものが好ましい。こ
こで、アルカリ金属化合物としては、アルキルアルカリ
金属類、水酸化アルカリ金属などが使用できる。ここ
で、アルカリ金属としては、リチウム、ナトリウム、カ
リウムが挙げられる。アルキルアルカリ金属類として
は、メチルリチウム、t−ブチルリチウム等が挙げら
れ、水酸化アルカリ金属としては、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が挙げられる。
アルカリ金属化合物としては、アルキルアルカリ金属類
が好ましく、より好ましくはn−ブチルリチウム、メチ
ルリチウムが好ましい。本発明における金属錯体の製造
において、上記光学活性ビナフトール又はビナフトール
誘導体と希土類化合物とアルカリ金属化合物の反応系に
おけるモル比は、3:1:3〜3:5が好ましく、より
好ましくは3:1:3〜3:5である。
The metal complex in the present invention is preferably
A compound obtained by reacting a rare earth metal compound with an optically active 1,1'-bi-2-naphthol represented by the general formula (4) or (5) and an alkali metal compound is preferable. Here, as the alkali metal compound, alkyl alkali metals, alkali metal hydroxide and the like can be used. Here, examples of the alkali metal include lithium, sodium, and potassium. Examples of the alkyl alkali metals include methyl lithium and t-butyl lithium, and examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide.
As the alkali metal compound, alkyl alkali metals are preferable, and n-butyllithium and methyllithium are more preferable. In the production of the metal complex in the present invention, the molar ratio of the above optically active binaphthol or binaphthol derivative, rare earth compound and alkali metal compound in a reaction system is preferably 3: 1: 3 to 3: 5, more preferably 3: 1: 3. 3: 3: 5.

【0019】本発明における金属錯体調製時に使用する
ことができる溶媒としては、希土類金属錯体構造を変化
させなければいずれの溶媒も使用することができる。例
えば、テトラヒドロフラン(THF)、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。
As the solvent that can be used in preparing the metal complex in the present invention, any solvent can be used as long as the structure of the rare earth metal complex is not changed. For example, tetrahydrofuran (THF), ether solvents (diethyl ether, 1,4-dioxane, etc.), halogen solvents (methylene chloride, chloroform, 1,1,1-
Trichloroethane and monochlorobenzene, etc., hydrocarbon solvents (benzene, toluene, n-hexane and n-
Heptane) and fatty acid esters (ethyl acetate, methyl acetate, etc.). In addition, polar solvents such as dimethyl sulfoxide and N, N′-dimethylformamide can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

【0020】これらの溶媒の中で、特にテトラヒドロフ
ランが好ましい。乾燥したTHF中で、希土類アルコキ
シド、アルカリ金属、1,1′−ビ−2−ナフトールか
ら調製した触媒溶液、さらにこの方法で調製した触媒に
水を添加した触媒溶液、含水THF中で、希土類塩化
物、アルカリ金属、1,1′−ビ−2−ナフトールから
調製した触媒を使用できる。また、希土類化合物として
希土類塩化物を使用する場合、含水THFから調製され
た金属錯体を用いることができる。
Of these solvents, tetrahydrofuran is particularly preferred. A catalyst solution prepared from a rare earth alkoxide, an alkali metal, and 1,1'-bi-2-naphthol in dry THF, a catalyst solution obtained by adding water to a catalyst prepared by this method, and a rare earth chloride in water-containing THF. , An alkali metal, and a catalyst prepared from 1,1'-bi-2-naphthol. When a rare earth chloride is used as the rare earth compound, a metal complex prepared from aqueous THF can be used.

【0021】金属錯体は、特開平6−154618号公
報、特開平6−256270号公報、特開平30602
6号公報に記載した詳細な調製法により合成することが
できる。ここに、一例(下記反応式)を挙げて簡単に説
明する。
The metal complexes are disclosed in JP-A-6-154618, JP-A-6-256270 and JP-A-30602.
The compound can be synthesized by the detailed preparation method described in JP-A-6. Here, an example (the following reaction formula) will be briefly described.

【0022】[0022]

【化7】 Embedded image

【0023】ここで、更に具体的に説明すると、一般式
(4)又は(5)で示される光学活性1,1′−ビ−2−ナフ
トール類をTHF等の溶媒に溶解し、それにランタント
リイソプロポキサイド〔La(O−(i)C37)3 〕等の
希土類化合物の溶液を加え、室温で攪拌後、ブチルリチ
ウム等のアルカリ金属化合物の溶液を0℃で加え、室温
で一晩攪拌して、本発明における金属錯体を溶液の形態
で得ることができる。この調製法は代表的なもので、特
に本発明において使用した金属錯体の調製法として限定
するものではない。
Here, a more specific explanation will be given.
The optically active 1,1'-bi-2-naphthol represented by (4) or (5) is dissolved in a solvent such as THF, and lanthanum triisopropoxide [La (O- (i) C 3 H 7 3 ) and the like, and after stirring at room temperature, a solution of an alkali metal compound such as butyllithium is added at 0 ° C., and the mixture is stirred at room temperature overnight to give the metal complex of the present invention in the form of a solution. Obtainable. This preparation method is representative, and is not particularly limited as a method for preparing the metal complex used in the present invention.

【0024】本発明における金属錯体は、希土類元素特
有の性質である多様な結合様式ゆえに、単量体を始めと
して、ハロゲン原子やランタン原子あるいはアルカリ金
属原子等の橋掛け原子とする二量体、三量体からオリゴ
マー、ポリマーあるいはこれらの混合物となりうる。
The metal complex in the present invention is a monomer, a dimer which is a bridging atom such as a halogen atom, a lanthanum atom or an alkali metal atom, or the like, because of various bonding modes characteristic of rare earth elements. It can be a trimer to an oligomer, a polymer or a mixture thereof.

【0025】本発明における金属錯体は、下記式(6) 又
は式(7) で表わされると推定される。例えば、LnがL
aで、XがLiの場合、LaLi3トリス(R)−ビナ
フトキシド錯体((R)−LLBと略される)と言われ
る。
It is assumed that the metal complex in the present invention is represented by the following formula (6) or (7). For example, if Ln is L
In a, when X is Li, it is referred to as a LaLi 3 tris (R) -binaphthoxide complex (abbreviated as (R) -LLB).

【0026】[0026]

【化8】 Embedded image

【0027】(式(6) 又は(7) 中、Xはアルカリ金属を
表し、Lnはランタノイド金属を表す。)
(In the formula (6) or (7), X represents an alkali metal, and Ln represents a lanthanoid metal.)

【0028】本発明における上記のような金属錯体は、
本反応の原料である式(1) で示されるアルデヒド化合物
に対して、0.005〜0.3モル等量程度で用いるこ
とが好ましいが、さらに穏和な条件で反応時間を短くす
るために、0.3モル等量を越える量を使用してもかま
わない。
The metal complex as described above in the present invention is
The aldehyde compound represented by the formula (1), which is a raw material of the reaction, is preferably used in an amount of about 0.005 to 0.3 molar equivalent, but in order to further shorten the reaction time under mild conditions, An amount exceeding 0.3 molar equivalent may be used.

【0029】本発明の触媒的不斉分子間−分子内タンデ
ムニトロアルドール反応は、下記スキーム1に示す通
り、一般式(1) で示されるアルデヒド化合物とニトロメ
タンとを、上記金属錯体の存在下反応させることによ
り、下記式(2a)又は式(2b)で示される化合物を経て、達
成されるものと考えられる。即ち、最初に式(1) の化合
物が分子間触媒的不斉ニトロアルドール反応でニトロメ
タンと反応して光学活性な式(2) の化合物を生成し、次
いで式(2) の化合物が分子内触媒的不斉ニトロアルドー
ル反応により分子内ケトンと反応して、光学活性な式
(3) の化合物が生成するものと考えられる。
In the catalytic asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction of the present invention, as shown in the following Scheme 1, an aldehyde compound represented by the general formula (1) is reacted with nitromethane in the presence of the above metal complex. By doing so, it is thought that this is achieved through a compound represented by the following formula (2a) or (2b). That is, first, the compound of the formula (1) reacts with nitromethane in an intermolecular catalytic asymmetric nitroaldol reaction to form an optically active compound of the formula (2), and then the compound of the formula (2) is an intramolecular catalyst. Reaction with an intramolecular ketone by asymmetric nitroaldol reaction
It is considered that the compound of (3) is formed.

【0030】[0030]

【化9】 Embedded image

【0031】式(1) 〜(3) において、R1 は炭素数1〜
3のアルキル基、好ましくはメチル基を表し、YはS、
O又はH2、好ましくは酸素原子を表し、mは2〜4の
整数、好ましくは2を表し、nは2〜5の整数、好まし
くは2〜4、特に好ましくは2を表す。
In the formulas (1) to (3), R 1 has 1 to 1 carbon atoms.
3 represents an alkyl group, preferably a methyl group, Y represents S,
O or H 2 , preferably an oxygen atom, m represents an integer of 2 to 4, preferably 2, and n represents an integer of 2 to 5, preferably 2 to 4, and particularly preferably 2.

【0032】本発明において、不斉分子間−分子内タン
デムニトロアルドール反応に用いられるニトロメタン
は、アルデヒド化合物に対して、0.8〜50当量用い
ることがこのましく、特に過剰量使用することで高い収
率で、光学活性の目的物を得ることができ、1〜40当
量の使用が好ましい。
In the present invention, nitromethane used in the asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction is preferably used in an amount of 0.8 to 50 equivalents to the aldehyde compound. The optically active target compound can be obtained in a high yield, and the use of 1 to 40 equivalents is preferred.

【0033】本発明における不斉分子間−分子内タンデ
ムニトロアルドール反応に用いられる溶媒としては、触
媒調製時に使用した溶媒、例えば、テトラヒドロフラ
ン、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、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。
As the solvent used in the asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction in the present invention, the solvent used during the preparation of the catalyst, for example, tetrahydrofuran, ether solvents (diethyl ether, 1,4-dioxane, etc.), Halogen solvents (methylene chloride, chloroform, 1,1,1-trichloroethane, monochlorobenzene, etc.), hydrocarbon solvents (benzene, toluene, n
-Hexane and n-heptane, etc.) and fatty acid esters (ethyl acetate, methyl acetate, etc.). In addition, polar solvents such as dimethyl sulfoxide, N, N'-dimethylformamide can be used, and these solvents can be used alone. Alternatively, two or more kinds may be used in combination.

【0034】本発明における不斉分子間−分子内タンデ
ムニトロアルドール反応は、反応初期に−50℃〜0℃
の温度範囲で反応を行うことが好ましく、その後、10
℃〜40℃の温度範囲に、特に室温に昇温して行うこと
が好ましい。また、本発明の反応時間としては、特に限
定的ではないが、50〜400時間が好ましい。特に、
−50℃〜0℃の初期温度にて50〜300時間、次い
で好ましくは式(1) の原料化合物が消失したことをTL
C等で確かめた後、10℃〜40℃に昇温して2〜60
時間反応させることが好ましい。
The asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction in the present invention is carried out at -50 ° C to 0 ° C at the beginning of the reaction.
The reaction is preferably carried out in a temperature range of
It is preferable to carry out the process by raising the temperature to a temperature range of from 40 ° C to 40 ° C, particularly to room temperature. The reaction time of the present invention is not particularly limited, but is preferably 50 to 400 hours. Especially,
The initial temperature of −50 ° C. to 0 ° C. for 50 to 300 hours, and then preferably the disappearance of the starting compound of formula (1) is determined by TL
C, etc., and then raise the temperature to
It is preferable to react for a time.

【0035】更に、本発明においては、後処理として、
反応混合物から結晶化することにより、未精製のニトロ
アルドール体と比べて、より高い不斉収率の式(2a)のニ
トロアルドール体を得ることができ、不斉収率の高い式
(3) のビシクロ誘導体を得ることができる。
Further, in the present invention, as the post-processing,
By crystallization from the reaction mixture, it is possible to obtain a nitroaldol compound of the formula (2a) with a higher asymmetric yield as compared with the unpurified nitroaldol compound,
The bicyclo derivative of (3) can be obtained.

【0036】本発明において、上記のような特定の不斉
分子間−分子内タンデムニトロアルドール反応を行うこ
とにより、入手の容易な式1のアルデヒド化合物から、
一工程で不斉収率の高い光学活性ビシクロ誘導体を合成
することができる。かかる新規な化合物は、医薬、農
薬、香料、液晶中間体原料の中間体として有用である。
In the present invention, the above-mentioned specific asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction is carried out to convert the readily available aldehyde compound of the formula 1
An optically active bicyclo derivative having a high asymmetric yield can be synthesized in one step. Such novel compounds are useful as intermediates for pharmaceuticals, agricultural chemicals, perfumes, and raw materials for liquid crystal intermediates.

【0037】更に、下記に示す通り、原料として下記の
アルデヒド化合物(11)を用いることにより、新規な
(3aR,4R,5S,7aS)−3a,5−ジヒドロ
キシ−7a−メチル−4−ニトロ−3a,4,5,6,
7,7a−ヘキサヒドロ−1−インダノン(13)を得る
ことができる。ビシクロ化合物(13)は、特に下記に示
す通り、医薬の中間体として有用である。また、その還
元により得られるアミンジオールは、触媒的不斉合成の
ための光学活性なキラルリガンドの化合物を生成するこ
とができる。
Further, as shown below, by using the following aldehyde compound (11) as a raw material, a novel (3aR, 4R, 5S, 7aS) -3a, 5-dihydroxy-7a-methyl-4-nitro- 3a, 4,5,6
7,7a-Hexahydro-1-indanone (13) can be obtained. The bicyclo compound (13) is particularly useful as a pharmaceutical intermediate as shown below. In addition, the amine diol obtained by the reduction can generate an optically active chiral ligand compound for catalytic asymmetric synthesis.

【0038】[0038]

【化10】 Embedded image

【0039】[0039]

【実施例】以下に示す実施例は代表的な実験結果であ
り、本発明の内容を限定するものではない。尚、光学純
度は液体クロマトグラフィ(HPLC)分析(ダイセル
化学工業(株)製CHIRALPAK ADあるいはC
HIRALCEL OD)により決定した。1H−NM
Rは(270MHz)で測定した。
The following examples are representative experimental results and do not limit the content of the present invention. The optical purity was determined by liquid chromatography (HPLC) analysis (CHIRALPAK AD or C
HIRALCEL OD). 1 H-NM
R was measured at (270 MHz).

【0040】参考例1 希土類金属錯体溶液(A1)の調製 (R)−1,1′−ジヒドロキシ−2,2′−ビナフタ
レン515mg(1.8mmol)を50℃で2時間真
空乾燥させる。アルゴン気流下、(R)−1,1′−ジ
ヒドロキシ−2,2′−ビナフタレンをTHF40ml
に溶解し、0℃でトリ−i−プロポキシランタン〔La
(O−i−Pr)3〕190mg(0.6mmol)の
THF(3ml)の溶液を滴下する。室温で30分間撹
拌後、0℃で1.8mmolのn−ブチルリチウム(n
−BuLi)(1.12ml)ヘキサン溶液を滴下す
る。その後、室温で1晩撹拌し、水(0.6mmol)
を含むTHF溶液(0.6ml)を加え、THFをさら
に加えて、0.03mmol/dm3の上記錯体触媒T
HF溶液(A1)を調製した。この錯体は、(LaLi
3トリス(R)−ビナフトキシド)と言われ、(R)−
LLBと略号で示される。
Reference Example 1 Preparation of Rare-Earth Metal Complex Solution (A1) 515 mg (1.8 mmol) of (R) -1,1'-dihydroxy-2,2'-binaphthalene was vacuum-dried at 50 ° C. for 2 hours. Under an argon stream, (R) -1,1'-dihydroxy-2,2'-binaphthalene was added to 40 ml of THF.
And tri-i-propoxysilanetan [La at 0 ° C.
(Oi-Pr) 3 ] A solution of 190 mg (0.6 mmol) of THF (3 ml) is added dropwise. After stirring at room temperature for 30 minutes, 1.8 mmol of n-butyllithium (n
-BuLi) (1.12 ml) hexane solution is added dropwise. Then, the mixture was stirred at room temperature overnight, and water (0.6 mmol) was added.
Is added, and THF is further added to the solution to give 0.03 mmol / dm 3 of the above complex catalyst T.
An HF solution (A1) was prepared. This complex is (LaLi
3 tris (R) -binaphthoxide) and (R)-
It is abbreviated as LLB.

【0041】参考例2〜6 希土類金属錯体溶液A2〜5の調製 参考例1と同様の方法により、(R)−1,1′−ジヒ
ドロキシ−2,2’−ビナフタレンと、下記に示す化合
物〔Ln(O−i−Pr)3〕から、それぞれ錯体触媒
THF溶液(A2)〜(A6)を調製した。 (参考例2)トリ−i−プロポキシプラセオジウム〔P
r(O−i−Pr)3〕…(PrLi3トリス(R)−ビ
ナフトキシド)、略号PrLB=錯体触媒THF溶液
(A2) (参考例3)トリ−i−プロポキシサマリウム〔Sm
(O−i−Pr)3〕…(SmLi3トリス(R)−ビナ
フトキシド)、略号SmLB=錯体触媒THF溶液(A
3) (参考例4)トリ−i−プロポキシガドリニウム〔Gd
(O−i−Pr)3〕…(GdLi3トリス(R)−ビナ
フトキシド)、略号GdLB=錯体触媒THF溶液(A
4) (参考例5)トリ−i−プロポキシジスプロシウム〔D
y(O−i−Pr)3〕…(DyLi3トリス(R)−ビ
ナフトキシド)、略号DyLB=錯体触媒THF溶液
(A5) (参考例6)トリ−i−プロポキシイッテルビウム〔Y
b(O−i−Pr)3〕…(YbLi3トリス(R)−ビ
ナフトキシド)、略号YbLB=錯体触媒THF溶液
(A6)
Reference Examples 2 to 6 Preparation of Rare Earth Metal Complex Solutions A2 to 5 In the same manner as in Reference Example 1, (R) -1,1'-dihydroxy-2,2'-binaphthalene and the following compound [ Ln (Oi-Pr) 3 ], complex catalyst THF solutions (A2) to (A6) were prepared, respectively. (Reference Example 2) Tri-i-propoxypraseodymium [P
r (Oi-Pr) 3 ] (PrLi 3 tris (R) -binaphthoxide), abbreviation PrLB = complex catalyst THF solution (A2) (Reference Example 3) tri-i-propoxy samarium [Sm
(Oi-Pr) 3 ] (SMLi 3 Tris (R) -binaphthoxide), abbreviation SMLB = complex catalyst THF solution (A
3) (Reference Example 4) Tri-i-propoxy gadolinium [Gd
(Oi-Pr) 3 ] (GdLi 3 Tris (R) -binaphthoxide), abbreviation GdLB = complex catalyst THF solution (A
4) (Reference Example 5) Tri-i-propoxy dysprosium [D
y (Oi-Pr) 3 ] (DyLi 3 tris (R) -binaphthoxide), abbreviation DyLB = complex catalyst THF solution (A5) (Reference Example 6) tri-i-propoxy ytterbium [Y
b (Oi-Pr) 3 ] (YbLi 3 tris (R) -binaphthoxide), abbreviation YbLB = complex catalyst THF solution (A6)

【0042】実施例1 ・アルデヒド化合物(11)の合成 市販の2−メチル−1,3−シクロペンタンジオン及び
アクロレインから、Schick,H.;Roatsch,B. et al, S.Li
ebigs Ann. Chem. 1992, 419の方法に従い、一工程で下
記アルデヒド化合物(11)を合成した(収率89%)。
Example 1 Synthesis of Aldehyde Compound (11) From commercially available 2-methyl-1,3-cyclopentanedione and acrolein, Schick, H .; Roatsch, B. et al, S. Li
According to the method of ebigs Ann. Chem. 1992, 419, the following aldehyde compound (11) was synthesized in one step (89% yield).

【0043】・(3aR,4R,5S,7aS)−3
a,5−ジヒドロキシ−7a−メチル−4−ニトロ−3
a,4,5,6,7,7a−ヘキサヒドロ−1−インダ
ノン(13)の合成 上記アルデヒド化合物(11)0.517mmolをテトラヒド
ロフラン(THF)0.86mlに溶解し、−20℃に冷
却し、30分攪拌した。ニトロメタン(10モル当量)
を加え、30分攪拌した後、0.03mmol/dm3 の上記
参考例1〜6で調製したLnLBのTHF溶液を加えて
反応させたところ、下記化合物(12a)、(12b)及び(13a)
を得た。更に、アルデヒド化合物(11)が消えるまで攪拌
した後、室温にて24時間攪拌したところ、化合物(13
a) が他のジアステレオマー(13b)に完全に変換した。化
合物(13b) の光学純度は39%ee(エナンチオマー過
剰率;以下不斉収率ともいう)であった。シリカゲルカ
ラムクロマトグラフィーによる精製は困難であったが、
1N塩酸を反応液に加え、酢酸エチルで抽出し、有機層
を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥
し、減圧下溶媒を蒸留し、残渣を塩化メチレンで結晶化
を行ったところ、化合物(13b) の白色粉末が41%e
e、59%収率で得られた。また、化合物(13a) は、上
記反応において、室温における反応を行うことなく反応
を停止し、上記と同様にして抽出、結晶化したところ、
白色結晶として17%の収率で得られた。
(3aR, 4R, 5S, 7aS) -3
a, 5-dihydroxy-7a-methyl-4-nitro-3
Synthesis of a, 4,5,6,7,7a-Hexahydro-1-indanone (13) 0.517 mmol of the aldehyde compound (11) was dissolved in 0.86 ml of tetrahydrofuran (THF), cooled to -20 ° C, Stir for 30 minutes. Nitromethane (10 molar equivalents)
After stirring for 30 minutes, a solution of 0.03 mmol / dm 3 of the THF solution of LnLB prepared in Reference Examples 1 to 6 above was added and reacted. The following compounds (12a), (12b) and (13a) were obtained.
I got Further, the mixture was stirred until the aldehyde compound (11) disappeared, and then stirred at room temperature for 24 hours.
a) was completely converted to the other diastereomer (13b). The optical purity of the compound (13b) was 39% ee (enantiomeric excess; hereinafter also referred to as asymmetric yield). Purification by silica gel column chromatography was difficult,
1N hydrochloric acid was added to the reaction solution, and the mixture was extracted with ethyl acetate. The organic layer was washed with saturated saline, dried over anhydrous sodium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and the residue was crystallized from methylene chloride. The compound (13b) has a white powder of 41% e
e, obtained in 59% yield. Compound (13a), in the above reaction, the reaction was stopped without performing the reaction at room temperature, and extracted and crystallized in the same manner as above,
17% yield was obtained as white crystals.

【0044】[0044]

【化11】 Embedded image

【0045】なお、化合物(13b) の相対配置の構造はX
線構造解析により下記に示す通りに決定した。また、絶
対配置は、化合物(13b) を接触還元後p−ニトロベンゾ
イル化した下記化合物(14)のCDスペクトルにより決定
した。
The structure of the relative configuration of the compound (13b) is X
It was determined by line structure analysis as shown below. The absolute configuration was determined by the CD spectrum of the following compound (14) obtained by subjecting compound (13b) to p-nitrobenzoylation after catalytic reduction.

【0046】[0046]

【化12】 Embedded image

【0047】化合物(13a)1 H−NMR(アセトン−d6):δ1.02(s,3
H),1.10−1.26(m,1H),1.51(d
t,j=13.86Hz,3.96Hz),1.78−
2.02(m,2H),2.39−2.70(m,4
H),4.23(d,j=10.23,1H),4.2
8−4.42(m,1H),4.45(d,j=5.6
1Hz),4.83(s,1H)13 C−NMR(アセトン−d6):δ 216.3,
95.7, 80.6,67.0, 55.3, 3
4.4, 30.2, 29.8, 27.2,19.
8 IR(KBr):3588,3381,1727,15
50 LRMS(m/z):229(M+)、212(M+−O
H) [α]D 25=−0.286(c=0.56,アセトン)
(0.2%ee) eeの決定法(結晶ee):HPLC,DAICEL:
CHIRALPAK AS ヘキサン/2−プロパノー
ル(4/1)、1.0ml/分、230nm(12分、1
5分)
Compound (13a) 1 H-NMR (acetone-d 6 ): δ 1.02 (s, 3
H), 1.10-1.26 (m, 1H), 1.51 (d
t, j = 13.86 Hz, 3.96 Hz), 1.78-
2.02 (m, 2H), 2.39-2.70 (m, 4
H), 4.23 (d, j = 10.23, 1H), 4.2
8-4.42 (m, 1H), 4.45 (d, j = 5.6
1 Hz), 4.83 (s, 1H) 13 C-NMR (acetone-d 6 ): δ 216.3.
95.7, 80.6, 67.0, 55.3, 3
4.4, 30.2, 29.8, 27.2, 19.
8 IR (KBr): 3588, 3381, 1727, 15
50 LRMS (m / z): 229 (M + ), 212 (M + -O
H) [α] D 25 = -0.286 (c = 0.56, acetone)
(0.2% ee) Determination of ee (crystal ee): HPLC, DAICEL:
CHIRALPAK AS Hexane / 2-propanol (4/1), 1.0 ml / min, 230 nm (12 min, 1
5 minutes)

【0048】化合物(13b) C1015NO5:F.W.229.23、斜方晶系、P2
12121、a=10.81(16)、b=16.76(7) 、c
=6.05(10)、容積=1096.8Å3 、Z=4、吸
収係数=0.949/mm、F(000) =488
Compound (13b) C 10 H 15 NO 5 : F. W. 229.23, orthorhombic, P2
1 2 1 2 1 , a = 10.81 (16), b = 16.76 (7), c
= 6.05 (10), volume = 1096.8Å 3, Z = 4, the absorption coefficient = 0.949 / mm, F (000 ) = 488

【0049】1 H−NMR(アセトン−d6):δ1.
13(s,3H),1.18−1.38(m,1H),
1.53−1.78(m,2H),1.90−2.08
(m,2H),2.22−2.62(m,3H),4.
21−4.46(m,1H),4.62(d,j=1
0.2Hz,1H),4.63(s,1H),4.69
(d,j=6.27Hz,1H)13 C−NMR(アセトン−d6):δ 217.6,
98.2, 81.4,70.3, 55.8, 3
4.4, 29.9, 29.4, 29.2,13.
2 IR(KBr):3379,1745,1548 HRMS(m/z):計算値(C1015NO5)22
9.1225。測定値229.0940。 LRMS(m/z):230(M+)、212(M+−O
H) [α]D 25=+14.606(c=0.50,メタノー
ル)(57%ee) eeの決定法(結晶ee):HPLC,DAICEL:
CHIRALPAK AS、 (反応混合物ee)ヘキサン/2−プロパノール(12/
1)、1.0ml/分、230nm(62分、84分) (結晶ee)ヘキサン/2−プロパノール(9/1)、
1.0ml/分、230nm(36分、51分)
1 H-NMR (acetone-d 6 ): δ1.
13 (s, 3H), 1.18-1.38 (m, 1H),
1.53-1.78 (m, 2H), 1.90-2.08
(M, 2H), 2.22-2.62 (m, 3H), 4.
21-4.46 (m, 1H), 4.62 (d, j = 1
0.2 Hz, 1H), 4.63 (s, 1H), 4.69
(D, j = 6.27 Hz, 1H) 13 C-NMR (acetone-d 6 ): δ 217.6.
98.2, 81.4, 70.3, 55.8, 3
4.4, 29.9, 29.4, 29.2, 13.
2 IR (KBr): 3379,1745,1548 HRMS (m / z): calcd (C 10 H 15 NO 5) 22
9.1225. 229.0940 found. LRMS (m / z): 230 (M + ), 212 (M + -O
H) [α] D 25 = + 14.606 (c = 0.50, methanol) (57% ee) Method for determining ee (crystal ee): HPLC, DAICEL:
CHIRALPAK AS, (reaction mixture ee) hexane / 2-propanol (12 /
1), 1.0 ml / min, 230 nm (62 min, 84 min) (crystal ee) hexane / 2-propanol (9/1),
1.0 ml / min, 230 nm (36 min, 51 min)

【0050】実施例2〜10 実施例1と同様にして、下記表1に示すように、用いる
金属錯体や反応条件を種々変えて、化合物(13a) 及び(1
3b) を合成した。
Examples 2 to 10 In the same manner as in Example 1, as shown in Table 1 below, the compounds (13a) and (1a)
3b) was synthesized.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】表1から判るように、反応温度を50℃に
上げると、化合物(13b) のエナンチオマー過剰率(ee)が
低下する(実施例2)。また、ランタン系金属錯体の選
択は、化合物(13b) の不斉収率の向上に効果があること
が判った(実施例3〜7)。PrLi3トリス((R)ビナフト
キシド)(PrLB)を触媒として用いると、粗生成物(13b)
の光学純度は48%eeに上昇した。また初期温度は不斉
収率に影響を及ぼすと思われる。即ち、初期温度が−4
0℃であると、化合物(13b)の光学純度は58%eeに上
昇した(実施例8)。更に、(R)-PrLBの量を減少させて
もよく、5モル%のPrLBを用いると化合物(13b)の光学
純度は53%eeであった(実施例9)。ニトロメタンの
量を増大すると驚くべきことに化合物(13b)の不斉収率
が上昇することが判った。即ち、5モル%の(R)-PrLBの
存在下化合物(11)と30モル当量のニトロメタンを−40
℃で112時間、次いで室温で24時間反応させると6
5%eeの化合物(13b)が得られ、更に結晶化後、79%
eeの化合物(13b)が41%収率で分離された(実施例1
0)。化合物(13b) の光学純度(69%ee) は、少量の
メタノールの存在する酢酸エチル−ヘキサン(3/1) から
再結晶後95%eeに上昇した(57%回収)。
As can be seen from Table 1, when the reaction temperature is raised to 50 ° C., the enantiomeric excess (ee) of compound (13b) decreases (Example 2). It was also found that the selection of the lanthanum-based metal complex was effective in improving the asymmetric yield of compound (13b) (Examples 3 to 7). When PrLi 3 tris ((R) binaphthoxide) (PrLB) is used as a catalyst, the crude product (13b)
Increased in optical purity to 48% ee. Also, the initial temperature seems to affect the asymmetric yield. That is, the initial temperature is -4.
At 0 ° C., the optical purity of compound (13b) increased to 58% ee (Example 8). Further, the amount of (R) -PrLB may be reduced, and when 5 mol% of PrLB is used, the optical purity of the compound (13b) is 53% ee (Example 9). It was surprisingly found that increasing the amount of nitromethane increased the asymmetric yield of compound (13b). That is, in the presence of 5 mol% of (R) -PrLB, compound (11) and 30 molar equivalents of nitromethane were converted to -40.
C. for 112 hours at room temperature and then for 24 hours at room temperature
Compound (13b) with 5% ee was obtained and after further crystallization, 79%
Compound (13b) of ee was isolated in 41% yield (Example 1)
0). The optical purity (69% ee) of compound (13b) increased to 95% ee after recrystallization from ethyl acetate-hexane (3/1) containing a small amount of methanol (57% recovery).

【0053】尚、本発明外の他の多くのヘテロバイメタ
リック不斉触媒、例えばLSB〔LaNa3トリス(ビ
ナフトキシド)〕、LPB〔LaK3トリス(ビナフト
キシド)〕、ALB〔AlLiビス(ビナフトキシ
ド)〕及びGaLB〔GdLiビス(ナフトキシド)〕
を用いて、種々の反応条件下で本実施例と同様の実験を
行ったが、本発明の目的物は期待通りに得られなかっ
た。
Incidentally, many other heterobimetallic asymmetric catalysts other than the present invention, such as LSB [LaNa 3 tris (binaphthoxide)], LPB [LaK 3 tris (binaphthoxide)], ALB [AlLi bis (binaphthoxide)] and GaLB [GdLi bis (naphthoxide)]
The same experiment as in this example was carried out under various reaction conditions using, but the desired product of the present invention could not be obtained as expected.

【0054】上記のことから、下記スキーム2に示す通
りの生成機構が考えられる。PrLBは、ルイス酸性とブレ
ンステッド塩基性の両方を示す多機能ヘテロバイメタル
不斉触媒であり、Pr原子はルイス酸として、Li- ナフト
キシド部はブレンステッド塩基として作用する。そし
て、原料化合物(11)がPr原子により活性化し、ニトロメ
タンがLi- ナフトキシド部により脱プロトン化して構造
式Iが形成される。次いで、化合物(11)とニトロメタン
が分子間で反応して構造式IIとなる。更に、再び構造式
IIから生成されたリチウムニトロネートが分子内ケトン
と反応速度論的に反応して(−40℃又は−20℃) 構
造式III を生成し、続いて化合物(13a) の生成及びPrLB
の再生が起こる。しかしながら、室温では、構造式III
、構造式II及び構造式IVの間で平衡が存在すると思わ
れ、反応は熱力学的により安定な化合物(13b) の生成へ
と向かうものと思われる。
From the above, a generation mechanism as shown in the following scheme 2 is considered. PrLB is a multifunctional heterobimetallic asymmetric catalyst exhibiting both Lewis acidity and Bronsted basicity. The Pr atom acts as a Lewis acid and the Li-naphthoxide moiety acts as a Bronsted base. Then, the starting compound (11) is activated by the Pr atom, and nitromethane is deprotonated by the Li-naphthoxide portion to form the structural formula I. Next, the compound (11) and nitromethane react with each other between the molecules to give the structural formula II. Furthermore, the structural formula again
Lithium nitronate formed from II reacts kinetically with an intramolecular ketone (-40 ° C or -20 ° C) to form structural formula III, followed by formation of compound (13a) and PrLB
Regeneration takes place. However, at room temperature, structural formula III
It appears that there is an equilibrium between Structural Formula II and Structural Formula IV, and the reaction is likely to be towards the formation of a more thermodynamically stable compound (13b).

【0055】[0055]

【化13】 Embedded image

【0056】実際に、42%eeの化合物(13b) と30当
量のニトロメタンとを10モル%のPrLBの存在下で室温
にて7日間反応させると、痕跡量の化合物(12a) 及び(1
2b)が生成し、42%eeの化合物(13b) が回収され、化
合物(13a) が速度論的生成物であり、室温では構造式II
I-II-IV 間で平衡が存在することが確かめられた。PrLB
の存在下で化合物(11)とニトロメタンを−40℃で反応
させた時に分離された化合物(12a)と(12b)の混合物
と、ニトロメタンとをPrLBの存在下で−40℃で59時
間次いで室温で28時間反応させると、65%eeの化合
物(13b)が得られた。一方、同一条件下で得られた化合
物(12a)と(12b)の混合物を、PrLBの代わりにNaO-t-Bu
の存在下で反応させると、66%eeの化合物(13b)が得
られた。これらの結果は、化合物(13b)の光学純度は分
子間ニトロアルドール反応のエナンチオ選択にのみ依存
し、分子内反応では、化合物(12) の速度論的支配はな
く、化合物(12) からの化合物(13b)への環化は化合物
(12a)のヒドロキシ基の絶対配置によりコントロールさ
れていることが示唆される。
Actually, when 42% ee of the compound (13b) and 30 equivalents of nitromethane were reacted at room temperature for 7 days in the presence of 10 mol% of PrLB, trace amounts of the compounds (12a) and (1a) were obtained.
2b) is formed, 42% ee of compound (13b) is recovered and compound (13a) is a kinetic product and at room temperature has the structure II
It was confirmed that there was an equilibrium between I-II-IV. PrLB
A mixture of compounds (12a) and (12b) separated when reacting compound (11) with nitromethane at -40 ° C in the presence of nitromethane and nitromethane in the presence of PrLB at -40 ° C for 59 hours and then at room temperature For 28 hours to obtain a compound (13b) with 65% ee. On the other hand, a mixture of the compounds (12a) and (12b) obtained under the same conditions was used instead of PrLB in NaO-t-Bu
To give a compound (13b) with 66% ee. These results indicate that the optical purity of compound (13b) depends only on the enantioselection of the intermolecular nitroaldol reaction, and in the intramolecular reaction, there is no kinetic control of compound (12) and the compound from compound (12) It is suggested that the cyclization to (13b) is controlled by the absolute configuration of the hydroxy group of compound (12a).

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明によれば、光学活性ビナフトール
又はビナフトール誘導体と希土類化合物と反応させて得
られる金属錯体を用いた不斉合成触媒を用いた不斉分子
間−分子内タンデムニトロアルドール反応により、単一
工程で、式(1) のアルデヒド化合物及びニトロメタンよ
り、医薬、農薬、香料、液晶中間体原料を供給する上で
重要な、式(3) の光学活性ビシクロ誘導体を得ることが
出来る。また、本発明の製造法により、医薬中間体とし
て有用な新規な式(3) の光学活性ビシクロ誘導体が得ら
れる。
According to the present invention, an asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction using an asymmetric synthesis catalyst using a metal complex obtained by reacting an optically active binaphthol or a binaphthol derivative with a rare earth compound is provided. In a single step, an optically active bicyclo derivative of the formula (3), which is important for supplying a drug, a pesticide, a fragrance, and a liquid crystal intermediate material, can be obtained from the aldehyde compound of the formula (1) and nitromethane. Further, a novel optically active bicyclo derivative of the formula (3) useful as a pharmaceutical intermediate can be obtained by the production method of the present invention.

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C07M 7:00 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C07M 7:00

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光学活性ビナフトール又はビナフトール
誘導体と希土類化合物と反応させて得られる金属錯体存
在下で、下記一般式(1) で示されるアルデヒド化合物及
びニトロメタンを不斉分子間−分子内タンデムニトロア
ルドール反応させることを特徴とする、下記一般式(3)
で示される光学活性ビシクロ誘導体の製造方法。 【化1】 【化2】 (式(1) 又は式(3) 中、R1 は炭素数1〜3のアルキル
基を表し、YはO、S又はH2を表し、mは2〜4の整
数を表し、nは2〜5の整数を表す。)
1. An asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitro aldol, comprising an aldehyde compound represented by the following general formula (1) and nitromethane in the presence of a metal complex obtained by reacting an optically active binaphthol or a binaphthol derivative with a rare earth compound. Characterized by reacting, the following general formula (3)
A method for producing an optically active bicyclo derivative represented by the formula: Embedded image Embedded image (In the formula (1) or the formula (3), R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, Y represents O, S or H 2 , m represents an integer of 2 to 4, and n represents 2 Represents an integer of 5 to 5)
【請求項2】 前記金属錯体が、希土類金属化合物と、
下記一般式(4) 又は一般式(5) で示される光学活性1,
1′−ビ−2−ナフトール類とアルカリ金属化合物とを
反応させて得られる金属錯体であることを特徴とする請
求項1記載の光学活性ビシクロ誘導体の製造方法。 【化3】 (式(4) 又は式(5) 中、R3 、R4 は同じでも異なって
いてもよく、水素原子、アルキル基、アルケニル基、フ
ェニル基、ハロゲン原子、トリアルキルシリルエチニル
基又はシアノ基を表す。)
2. The method according to claim 1, wherein the metal complex comprises a rare earth metal compound,
Optical activity 1, represented by the following general formula (4) or general formula (5)
2. The method for producing an optically active bicyclo derivative according to claim 1, wherein the metal complex is a metal complex obtained by reacting 1'-bi-2-naphthols with an alkali metal compound. Embedded image (In the formula (4) or the formula (5), R 3 and R 4 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a phenyl group, a halogen atom, a trialkylsilylethynyl group or a cyano group. Represents.)
【請求項3】 前記不斉分子間−分子内タンデムニトロ
アルドール反応を、−50℃〜0℃の温度範囲で行い、
次いで10〜40℃の温度範囲で行うことを特徴とする
請求項1又は2記載の光学活性ビシクロ誘導体の製造方
法。
3. The asymmetric intermolecular-intramolecular tandem nitroaldol reaction is performed in a temperature range of -50 ° C to 0 ° C.
3. The method for producing an optically active bicyclo derivative according to claim 1, wherein the method is carried out in a temperature range of 10 to 40 ° C.
【請求項4】 請求項1記載の一般式(3) で示される光
学活性ビシクロ誘導体。
4. An optically active bicyclo derivative represented by the general formula (3) according to claim 1.
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