JPS6030313B2 - 不斉を誘起されたマイケル型付加物の製造方法 - Google Patents

不斉を誘起されたマイケル型付加物の製造方法

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JPS6030313B2
JPS6030313B2 JP5139178A JP5139178A JPS6030313B2 JP S6030313 B2 JPS6030313 B2 JP S6030313B2 JP 5139178 A JP5139178 A JP 5139178A JP 5139178 A JP5139178 A JP 5139178A JP S6030313 B2 JPS6030313 B2 JP S6030313B2
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光昭 向山
猛 武田
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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Nitrogen And Oxygen As The Only Ring Hetero Atoms (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はマィケル型付加物の製造方法に関するもので
あり、特に特定の光学活性な活性メチレン化合物を用い
ることにより、新たな不斉の誘起された付加物を得る方
法に係る。
カルボニル基、ニトリル基又はスルホニル基に対してQ
・8位に二重結合をもつ化合物(以下Q・3一不飽和化
合物とよぶ)と活性メチレン化合物とが塩基の存在下に
反応して付加物をつくる反応はよく知られている。
こ)でX、Y、R6〜R9は後記の意味をもち、そのう
ちの一部(×=カルボニル基の場合)が、まず見出され
てマィケル反応と呼ばれたが、その後の研究により多数
の類似反応が見出され、今日ではXがカルボニル基(こ
の場合Yは水素原子、炭化水素基、アルキルオキシ基又
はアリールオキシ基)、スルホニル基(この場合Yは炭
化水素基)である各場合及びXYがニトリル基である場
合について広くマィケル型付加物が生成することが知ら
れている。
上記反応式においてR8、R9はアルキルオキシ基、ア
ルキル基等種々の有機基であり、R6、R7は水素原子
又は炭化水素基等の有機基(YとR7が共に2価の炭化
水素で互いに結合している場合、例えば、YR7でエチ
レン基やトリメチレン基となる場合を含む)であるが、
R6とR7が異なる場合、特別な条件下ではマィケル型
付加物(血)に不斉が誘起される。
−即ち、誘起された不斉点における絶対配置が異なる立
体異性体のうち、いずれか一方がより多く生成する。こ
のような不斉を議起されたマィケル型付加物を製造する
ための特別な条件としては、光学活性な塩基あるいは光
学活性なQ・8一不飽和化合物を用いた例が報告されて
いる(日.Wy他ergandR.Helder、Te
trahedronLett.、1975 4057、
G.Tsuchihashi et al.、Tetr
ahedron Lett.、19733231976
855)。
しかしながら、上記先行技術においては、光学収率が低
く、また特定のQ・3−不飽和化合物について知られて
いるのみであった。
そして活性メチレソ化合物について光学活性な出発物を
用いた反応については全く知られていなかった。本発明
者らは不斉マィケル型反応の一般的方法を確立する為、
鋭意研究の結果、活性メチレン化合物として光学活性な
5・7ージオキソーベルヒドロー1・4ーオキサアゼピ
ン誘導体を用い、塩基の存在下、Q・6一不飽和化合物
とのマィケル反応を行ない、新規な、不斉を誘起された
マィケル付加物を簡便に、しかも好収率で得る方法を見
出し、本発明を完成した。
即ち、本発明は前記一般式(1)で示されるQ・8−不
飽和化合物(X.Y.R6.R7は前記の意味をもち、
R6とR7は同一でない)と活性メチレン化合物とを塩
基の存在下に反応させて不斉を誘起されたマィケル型付
加物を製造する方法において活性メチレン化合物として
一般式R3、R4とR5はそれぞれ同一でない)で表わ
される光学活性な5・7ージオキソベルヒドロ−1・4
ーオキサアゼピン誘導体を用いることを特徴とする不斉
を誘起されたマィケル型付加物の製造方法である。
本発明を更に詳しく述べると、本発明のマィケル型反応
に於いては新たな不斉を誘起する源となる光学活性点が
環状の活性メチレン化合物上に、しかも2箇所存在する
ことで立体規制効果が大きくなり、生成したマィケル型
付加物上の新規に誘起された不斉点は高い光学活性を持
つ。
さらに、活性メチレン炭素上に置換基のないマロン酸誘
導体である(OA)の化合物を用いることにより、マィ
ケル型反応の収率を向上させることができる。
本発明によって得られるマィケル型付加物は一般式(X
.Y.RI〜R7は前記と同じ意味をもつ)の構造中に
*じるしで示した4個の不斉炭素をもつ新規化合物であ
り、それ自身医薬・農薬又はその中間体として有用な化
合物であるが、更に加水分解、脱炭酸反応を行なうこと
により、6位に高い光学活性をもつカルボソ酸を得るこ
とが出来る。
このようなカルボン酸はすでに知られており、合成香料
の分野に用途をもっている。本発明に於て特徴とする出
発原料として用いられる一般式(OA)の化合物は新規
な化合物であり、例えば下記反応式に示す如くして製造
される。
(式中、Rは炭化水素基、R2、R3、R4及びR5は
水素原子又は炭化水素基を表わす。
但し、R2と〔上式に於いてR6はアルキルオキシ基、
R1、R2、R3、R4、R5は前記に同じ〕即ち、マ
ロン酸モノェステル(N)と光学活性なアミノアルコー
ル誘導体(V)を反応させ、新規なヒドロキシアミド誘
導体(町)を生成させ、次に化合物(の)を加水分解し
て新規なカルボン酸誘導体とした後、さらに化合物(肌
)を分子内で閉環させることにより化合物(OA)が製
造される。
更に具体的な反応方法を例示すると、化合物(W)と化
合物(V)の反応とを不活性溶媒(例えば、塩化メチレ
ン)中で2−クロロー1−メチルピリジニウムトシラー
トを縮合試薬として用い、トリェチルアミン存在下、0
℃〜室温にて数時間反応させて化合物(W)を得る。化
合物(町)の加水分解反応は水ーテトラヒドロフラン混
合溶媒中、水酸化リチウムと室温で数時間反応させるこ
とによって行なわれる。化合物(肌)の分子内閉環反応
は、塩化メチレン等の不活性溶媒中で2ークロロー1ー
メチルピリジウムトシラートを縮合試薬として用い、ト
リェチルアミン存在下、0℃〜室温にて数時間反応させ
ると、化合物(OA)が生成する。生成した化合物(O
A)は抽出、プレパラティブ薄層クロマトグラフィー、
再結晶等により容易に単機・精製される。このようにし
て本発明の出発原料である化合物(OA)が製造される
。次に本発明のマイケル付加物を製造する方法について
詳しく説明する。活性メチレン化合物(OA)について
は、前記のようにRIは炭化水素基、R2、R3、R4
、R5は水素原子又は炭化水素基であって、R2とR3
及びR4とR5はそれぞれ異なるものの組み合わせであ
る化合物が用いられる。
例えば、RIはメチル、ヱチル、プロピル、シク。へキ
シル、フェニル基等であり、R2、R3、R4、R5の
炭化水素基としては、メチル、エチル、プロピル、シク
ロヘキシル、フェニル基などをあげることができる。Q
・8−不飽和化合物(1)に於いては前記のようにR6
、R7は水素原子又は炭化水素基等の有機基であって、
互いに異なるものである。炭化水素基として例えばメチ
ル、エチル、プロピル、シクロヘキシル、フェニル基な
ど1価の基の他、メチレン基など2価の基で、その場合
同じく2価の炭化水素基となるYと結合してR7Yで一
CH2チn(nは2〜5の整数)としてX(カルボニル
基又はスルホニル基の場合)と結合していてもよい。又
、Xはカルポニル基、スルホニル基、又はニトリル基で
あって、Xがカルボニル基の場合、Yはメチル、エチル
、プロピル、シクロヘキシル基などのアルキル基、フヱ
ニル基などのアリール基などがある炭化水素基、メトキ
シ、ヱトキシ、プロポキシ基などのアルキルオキシ基、
フェノキシ基などのアリールオキシ基あるいは水素原子
のいずれかであり、Xがスルホニル基の場合、Yはメチ
ル、エチル、プロピルなどのアルキル基、フェニルなど
のァリール基などがある炭化水素基である。Yが2価の
基となってR7と結合する場合のあることは前に記した
。活性メチレン化合物(OA)に対して、Q・8−不飽
和化合物(1)の使用量は当モル量でよいが、反応系の
平衡をマィケル型付加物に漏らせる為、いずれか一方を
過剰量用いるのが好ましい。使用する塩基としては、カ
リウムtーブチラートの如き金属ァルコラート、水素化
ナトリウムの如きアルカリ金属水素化物、水素化カルシ
ウムの如きアルカリ士類金属水素化物、テトラメチルグ
アニジンの如きグァニジン、DBUの如きアミジン、n
ーブチルリチウムの如きアルキル金属および式mの化合
物のアルカリ金属あるいはアルカリ士類金属塩の単独も
しくは二種以上の混合物を用いることができる。活性メ
チレン化合物(OA)に対する塩基の使用量は特に限定
はされないが、通常1モル当量以下が好ましい。それ以
上の場合には副反応が起き、収率が低下する。用いる不
活性溶媒としては、反応に関与しないものを広く使用で
き、具体的にはジェチルーェーテル、テトラヒドロフラ
ン等のエーテル類、石油エーテル、n−へキサン等の脂
肪族炭化水素類、ベンゼン、トルェン等の芳香族炭化水
素類、アセトニトリル等の有機ニトリル類のいずれでも
よい。
反応系の圧力は加圧、常温、減圧いずれでも実施可能で
ある。本発明は、特に添加物を加えないでも実施するこ
とができるが、カリウム−tーブチラートを塩基として
用いた場合に、ジシクロヘキシルー18−クラウン−6
の如き添加物を加える(例えば、塩基に対して当モル量
)ことにより、光学収率を向上させることができる。
本発明を用いることで得られる不斉を譲起されたマィケ
ル型付加物(mA)を加水分解・脱炭酸すると一般式(
式中、X、Y、R6、R7は前記と同じ意味をもつ)で
表わされる8位に光学活性点をもつカルボン酸誘導体が
得られる。
加水分解の際使用される触媒としては、酸あるいはアル
カリのいずれを使用してもよいが、塩酸・硫酸等鉱酸の
水溶液を用いるのが好ましい。加水分解に際しメタノー
ル、エタノール等のアルコール類、酢酸等の有機酸類等
を不活性溶媒として用いることができるが、これらのう
ち酢酸を用いるのが好ましい。反応温度は加温下・室温
下いずれでもよいが、好ましくは溶媒の沸点下で行なう
のがよい。反応時間は3〜6時間程度で充分である。こ
の反応で生成する化合物(肌)は抽出、プレパラティブ
薄層クロマトグラフィ蒸溜などにより容易に単離精製さ
れる。
例えば、2−シクロベンテンー1ーオンと(2R・$)
一3・4−ジメチル−5・7ージオキソー2ーフエニル
ベルヒドロ一1・4−オキサアゼピソとの組合わせによ
るマィケル型付加物を加水分解脱炭酸反応することによ
り通算収率43%、光学収率96%で3ーシクロベンタ
ノン酢酸を得ることができる。
3ーシクロベソタノン酢酸はシス−2ーベンテニル化す
ることによりジャスモン酸を得ることができる(E.D
emole他、Helv.Chim.Acta 45
692〔1962〕参照)。
このように、この発明は合成香料分野に種々の有用な中
間物を提供できる。上に説明したように、本発明は特定
の活性メチレン化合物を用いることにより光学活性のQ
・3−不飽和化合物や塩基を用いた先行技術では達成で
きなかった高い効率とマィケル型付加反応に伴なう不斉
を誘起することができ、不斉マィケル型付加物の製造に
おける一般的方法として広く適用できる。
次に、参考例及び実施例を示して本発明の方法を更に具
体的に説明するが、マィケル型反応に関する一般的技術
を考慮すれば、例示された以外のケースにおいても本発
明を実施できることは了解されるであろう。
参考例 1 (波・$)‐3・4‐ジメチル‐5・7‐ジオキソー2
−フエニルベルヒドロ−1・4ーオキサアゼピン(OA
)(RI=R2ェCH3、R3=R4=日.R5=Ph
)の合成マロン酸モノメチルェステル(W)1.989
と2ークロロー1ーメチルピリジニウムトシラート5.
4夕の塩化メチレン20の【溶液に1−ェフェドリン(
V)(RIニR2ニCH3・R3ニR4ニ日、R5ニP
h)塩酸塩3.03夕の塩化メチレン30叫溶液とトリ
ェチルアミン5.51夕を0℃で、アルゴン雰囲気下、
燈拝しながら加えたのち、一夜室温で蝿拝した。
反応終了後、水50の【を加え、塩化メチレン層を分液
し、無水苧硝で乾燥後塩化メチレンを減圧下留去し、残
笹をシリカゲルカラムクロマトグラフイーにより精製す
ると(IS・恋)−2−メトキシカルポニル酢酸N−(
2−ヒドロキシ−1−メチル一2−フエニルエチル)−
Nーメチルアミド(W)2.55夕(収率64%)が得
られた。次に、この化合物(の)6.17夕をテトラヒ
ドロフラン75肌溶液としたのち、水酸化リチウム−水
塩7.31夕、水75の‘溶液を加え、室温で一夜燈拝
した。加水分解反応終了後、6規定塩酸で反応液を酸性
(pH2〜3)とし、塩化メチレンで抽出し、無水三消
で乾燥した。減圧下溶媒を留去することにより得られた
残糟を塩化メチレン60m‘に溶かし、トリェチルアミ
ン5.14夕及び2−クロo−1−メチルピリジニウム
トシラート7.569のジクロルメタン70の‘溶液に
0℃でアルゴン雰囲気下ゆつくり滴下し、一夜室温で蝿
拝した。閉環反応終了後リン酸緩衝液(pH7)100
の‘を加え、塩化メチレン層を分液し、無水E硝で乾燥
し、減圧下塩化メチレンを蟹去して得られる残澄をシリ
カゲルクロマトグラフィーで精製すると(波・$)−3
・4−ジメチルー5・7−ジオキソ−2ーフエニルベル
ヒドo−1・4ーオキサアゼピン3.44夕(収率64
%)が得られた。〔Q〕容=−92.10(C2、塩化
メチレン)mp124〜12600(ベンゼン−へキサ
ン)IR(KBr) 1735 1630肌‐INMR
(CDC13)8 1,17(d,細)、3.0(S
,班)、3.4〜4.4(m.細)、6.0(S.IH
)、7.37(S.凪)参考例 2(2R・森)−2−
シクロヘキシルー3・4ージメチル−5・7−ジオキソ
ベルヒドロー1・4−オキサアゼピン(OA)(RI=
R2=CQ、R3=R4=日、R5=シクロヘキシル)
の合成マロン酸モノメチルェステル3.125夕と1−
シクロヘキシル−2ーメチルアミノプロパノール(V)
(RI〜R5は上記OAと同じ)3.444夕を用いて
、参考例1と同様にして合成をおこない、粘調な油状物
(狐・$)−2−シクロヘキシル−3・4−ジメチル−
5・7ージオキソーベルヒドロー1・4ーオキサアゼピ
ン229のo(収率5%)が得られた。
IR(neat) 1740・1640弧‐INMR(
CDC13)6 1.30(d.細)、1.0〜2.2
(m.11H)、2,93(S.洲)、3.2〜4,5
(m,4H)実施例 1(2R・$)−3・4ージメチ
ルー5・7−ジオキソー6一(3一オキソシクロベンチ
ル)一2−フエニルベルヒドロー1・4ーオキサアゼピ
ン(mA)(RIニR2ニCH3・R3ニR4ニ日、R
5ニph、R6こ日、X=カルボニルでR7とYとは共
にC比で互いに結合している)の合成DBU40の9の
テトラヒドロフラン2.5の‘溶液に0℃でアルゴン雰
囲気下(斑・$)−3・4−ジメチルー5・7−ジオキ
ソ−2−フエニルベルヒドo−1・4−オキサアゼピン
(OA)200雌のテトラヒドロフラン2.5の‘溶液
と、2−シクロ−ペンテン−1−オン(1)106の9
のテトラヒドロフラン溶液2.5松‘を続いて加え、3
日間蝿拝した。
反応終了後リン酸緩衝液(pH7)10w‘を加え、塩
化メチレンで抽出し、無水三石肖で乾燥した後、溶媒を
減圧下留去し、得られた残溝をプレパラティブ薄層クロ
マトグラフィーで精製しmp161〜1630 の白色
結晶(2R・$)−3・4ージメチルー5・7ージオキ
シー6一(3一オキソシクロベンチル)−2−フエニル
ベルヒドロ−1・4−オキサアゼピン244の夕(収率
90%)を得た。IR(KBr) 17551740、
1640肌‐INMR(CDC13)6 1.12(d
.3H)、1.5〜3.0(m.7H)、2.92(S
.班)、3.0〜4.5(m.細)、6.30(S.I
H)、7.36(S.班)3−シクロベンタノン酢酸の
合成 (球・偽)‐3・4−ジメチルー5・7ージオキソー6
−(3一オキソシクロベンチル)一2−フエニルベルヒ
ドロ−1・4ーオキサアゼピン2.44雌の酢酸5泌溶
液に6規定硫酸10の上を加え、6時間加熱還流した後
、室温まで冷却し、塩化メチレンで抽出した。
塩化メチレン溶液を無水苦硝で乾燥後、減圧下溶媒を蟹
去し、得られた残溶をプレパラティブ薄層クロマトグラ
フィーで精製し、(R)−3−シクロベンタノン酢酸5
3の9(収率44%)を得た。〔Q〕姿=十51.が(
C2‐04 クロロホルム)、光度純度96.3%IR
(肥at) 1750・1695伽‐INMR(CDC
13) 6 1.3〜3.0(m.畑) 9.5(S.
IH)実施例 2 (恋・$)‐3・4ージメチル‐5・7ージオキソー6
−(3−オキソシクロヘキシル)一2ーフヱニルベルヒ
ドロ一1・4−オキサアゼピン(mA)(YがCH2C
H2に変った他は実施例1と同じ構造)の合成2ーシク
ロヘキセン−1ーオン(1)124のcを用い、実施例
1と同様にして、mp.63〜65午○の白色結晶(2
R・$)−3・4−ジメチルー5・7−ジオキソー6一
(3−オキソシクロヘキシル)一2−フエニルベルヒド
ロー1・4−オキサアゼピン169の9(収率60%)
を得た。
IR(KBr) 173止 1700・1630弧‐I
NMR(CDC13)6 1.13(d,紺)、1.5
〜3.0(m.班)、2.97(S.細)、3.3〜4
.3(m,細)、6.20(S.IH)、7.40(S
.斑)3−シクロヘキサノン酢酸の合成 (派・$)‐3・4‐ジメチル‐5・4−ジオキソー6
−(3一オキソシクロヘキシル)−2−フエニルベルヒ
ドロー1・4−オキサアゼピン257の9を用い、実施
例1の場合と同様にして加水分解し、3−シクロヘキサ
ノン酢酸49の3(収率40%)を得た。
〔Q〕客=十8.790 (C2.7入CHC13)I
R(neat) 1730・1690伽‐INMR(C
DC13)6 1.0〜3.0(m、11H)10.9
0(S、IH)実施例 3(波、森)‐3・4‐ジメチ
ル‐5・7ージオキソー6−(1・3−ジフエニル−3
−オキソプロピル)−2−フエニルベルヒドロオキサア
ゼピン(mA)(RI=R2=CH3、R3=R4ニR
7=日、R5=R6=Y=Ph、X=CO)の合成1・
3ージフエニルー2ープoベンー1ーオン(1)(R6
、R7、X、Yは上記と同じ)269雌を用い、実施例
1と同様にして同じ活性メチレン化合物(OA)と反応
させ、mp181〜183午0の白色結晶(波、お)−
3・4−ジメチル−5・7−ジオキソ−6−(1・3ー
ジフエニル−3ーオキソプロピル)−2ーフエニルベル
ヒドロオキサアゼピン214の9(収率56%)を得た
IR(KBr) 174止 1680・1630肌‐I
NMR(neat)6 1.15(d,細)、2,87
(S.汎)、3.0〜4.2(m.細)、6.38(S
.IH)、7.0〜8.0(m.1班)3.5ージフェ
ニルー5−オキシベンタン酸の合成(2R、$)−3・
4ージメチルー5・7ージオキソー6−(1・3−ジフ
エニル−3ーオキソフ。
ロピル)−2ーフエニルベルヒドロオキサアゼピン21
4の9を用い実施例1の場合と同様に加水分解して3・
5−ジフェニル−5ーオキソーベンタン酸66の9(収
率51%)が得られた。〔Q〕客=十11.4o(C
O.43C比CI2)IR(neat) 1710・1
680伽‐INMR(CDC13)6 2.80(d
.が)、3.35(d.2H)、3.85(籾in.I
H)、6.70(鷺.IH)、7,0〜8.0(m.1
0H)実施例 4 (波・$)‐3・4−ジメチル‐5・7−ジオキソ−6
一(1ーメチルー3ーオキソー3−フエニルプロピル)
−2−フエニルベルヒドロオキサアゼピン(mA)(R
6=CH3である他は実施例3と同じ)の合成1−フヱ
ニルー2ーブテンー1ーオン188の9を用い、実施例
1と同様にして同じ活性メチレン化合物(OA)と反応
させ、mp77〜79COの白色結晶(狐、$)−3・
4−ジメチル−5・7−ジオキソー6一(1ーメチル−
3ーオキソ−3ーフエニルプロピル)一2−フエニルベ
ルヒドロオキサアゼピン226m9(収率69%)を得
た。
IR(KBr) 173ふ1670、1620肌‐IN
MR(CDC13)6 1.16(d.知日)、1.
20(d.9日)、2.97(S.班)、2.5〜4.
0(m.細)、6.16(S.IH)、7.40(S.
田)3−メチル−5−オキソー5ーフエニルベンタン酸
(恋、$)‐3・4−ジメチル‐5・7‐ジオキソー6
一(1−メチル一3ーオキソ−3ーフエニルプロピル)
−2−フエニルベルヒドロオキサアゼピン226の9を
用い、実施例1の場合と同様に加水分解して3−メチル
−5ーオキソー5ーフェニルベンタン酸67の9(収率
54%)を得た。
〔Q=−9.20(C4.13、CHC13)IR(n
eat) 170ふ1690肌NMR(CDC13) 6 1,06(d,細)、2.2〜3,2(m.母)、
10.93(S.IH)実施例 5 (波・偽)−3・4ージメチル‐5・7‐ジオキソ(3
−オキソー1ーフエニルブチル)一2ーフエニルベルヒ
ドローオキサアゼピン(mA)(Y:CH3である他は
実施例3と同じ)の合成4−フェニル−3−ブテンー2
−オン189の夕を用い、実施例1と同様にしてmp1
67〜169doの白色結晶(恋・溝)−314‐ジメ
チル−5・7ージオキソ(3−オキソ−1ーフエニルブ
チル)−2ーフエニルベルヒドローオキサアゼピン83
の9(収率25%)が得られた。
IR(KBr)1730、1700・1620肌‐1・
NMR(CDCI3>、61,15(d,細)、2.1
7(s,紺)2.93(s,細)、3.0〜4.3(m
.餌)、6.36(s.IH)、7.20(s.斑)、
7.38(s.班)。実施例 6〜15 参考例1で合成した(恋・$)−3・4−ジメチル−5
・7ージオキソー2ーフエニルベルヒドロ−1・4ーオ
キサアゼピン200の9に対してQ・8−不飽和化合物
、塩基、添加物の有無と量を変え、反応温度、反応時間
、実験操作及び後処理は実施例1と同機にして、マィケ
ル型付加物(虹A)を合成した。
結果を第1表に示す。船船

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 活性メチレン化合物とα・β−不飽和化合物とを塩
    基の存在下に反応させて不斉を誘起されたマイケル型付
    加物を製造する方法において、活性メチレン化合物とし
    て一般式▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1は炭化水素基、R^2、R^3、R^4
    、及びR^5は水素原子又は炭化水素基を表わす。 但し、R^2とR^3、R^4とR^5はそれぞれ同一
    でない。)で表わされる光学活性な5・7−ジオキソペ
    ルヒドロ−1・4−オキサアゼピン誘導体を用いること
    を特徴とする不斉を誘起されたマイケル型付加物の製造
    方法。
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