JPS621941B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は次式のp−ニトロフエニル3−ブロモ
−2,2−ジエトキシプロピオネートに関するも
のである。 該化合物は高度に管能基を有する低分子および
複素環、特にピロメコン酸(2)および6−メチルピ
ロメコン酸(3)の合成に有用である。 ピロメコン酸および6−メチルピロメコン酸は
それぞれマルトール(4,テートその他、US,
特許3130204)および6−メチル−マルト−ル
(5,テート,US,特許3468915)ならびに他の
貴重な2−置換ピロメコン酸誘導体(例えばテー
ト(tate)その他のUS,特許3365469および
3644635;ブレナン(Brennan)その他、US,特
許4082717参照)の合成に特別の価値を有し、香
味の増強および/またはバクテリアまたは菌の抑
制に有用である。 化学選択的に処理し得る高度な管能性を有する
低分子は有機合成学者にとつて大きな価値を有す
る。3−ハロピルビン酸の誘導体はとりわけ重要
であつてその酸の部分は求核的反応の方向に促進
される。そのような分子は活性化カルボン酸と、
直接に結合したアルフアーハロケトンで構成さ
れ、事実上、3個の隣接した陽性炭素原子を含む
であろう。明らかに、求核性を有するそのような
分子の反応における化学選択性は個々の炭素原子
が分別できる分子が発見されなければ、理解し難
いであろう。さらに、このタイプのシントンが一
般的な有用性をもつためには、それが容易に大規
模に入手でき、合理的に安定したものでなければ
ならない、発明者等は今やこれらの基準に合致す
る試薬、すなわち、p−ニトロフエニル3−ブロ
モ−2,2−ジエトキシプロピオネート
(NPBDP,1)を見出した。 NPBDPは活性カルボン酸エステルと共に、ケ
タールとして保護されたアルフアーブロモケトン
部分を有している。NPBDPは市販されているア
ルフアーブロモピルビン酸をケタール化し、しか
る後p−ニトロフエニル−トリフルオロアセテー
トと反応させることによつて容易に大量に調製で
きる。NPBDPは融点75〜76℃の結晶質に固体
で、常法どおりに1年以上の期間分解せずに貯蔵
することができる。さらに、高度に管能基を有す
る低分子および複素環、とりわけピロメコン酸お
よび6−メチルピロメコン酸の合成において式(1)
が有用であることを示している。 当業者にとつては、多数の同様な化合物が周知
であるので、本発明をp−ニトロフエニル3−ブ
ロモ−2,2−ジエトキシプロピオネート自体に
限定するように狭く解釈すべきではない。このよ
うな化合物には、たとえば、その中のC−2ケタ
ール基が他のアルコールまたはジオールから抽出
したものによつて置換されるようなものが含まれ
る。それらの中で、C−3ブロモ基は他の遊離基
(即ち、同じような求核置換に付される基)によ
つて置換される。またそれらの中で、C−1p−
ニトロフエニル基は同じような反応性の基によつ
て置換される。 本発明の価値ある新しい合成試薬(NPBDP,
1)は市販されているアルフアーブロモピルビン
酸から容易に大量にそして高収率で製造される。 ブロモピルビン酸のケトン基はまずそのケト酸
と少なくとも2当量のエタノールの反応によつ
て、ケタールに変えられる。これは通常、実質的
に無水状態で、強酸触媒、例えばHCl,H2SO4ま
たは有機スルフオン酸の存在下において、さらに
その反応の溶媒として役立つエタノールを大過剰
量使用する。他に、好ましくは、このケタールは
強酸の触媒、好ましくは硫酸の存在下、ブロモピ
ルビン酸と反応溶媒としての機能を有する、オル
ト蟻酸エチルとの反応によつて生成する。いずれ
の過程においても温度は臨界的ではなく、例えば
0〜50℃で十分である。加熱と冷却に関わるエネ
ルギー・コストが節約されるので、室温(通常約
16〜28℃の範囲)が望ましい。 第2の段階では、中間体3−ブロモ−2,2−
ジエトキシプロピオン酸を、少くとも1当量の3
級アミンの存在下に、通常過剰量の実質的に1当
量のp−ニトロフエニルトリフルオロアセテート
と反応させる。好ましいアミンはピリジンであつ
て、十分な過剰量を使つて、さらに反応の溶媒と
しての機能を持たせる。温度は臨界的ではなく、
例えば0〜50℃で十分である。上記の理由で、室
温が好ましい。 NPBDBには、求核的反応のための2つの活性
部位が含まれ、この2つの部位はそれらが立体障
害を受けていることを示唆する構造を有している
が、種々の求核試薬は容易にそしてもつぱら活性
エステル部位と反応する。例えばアンモニアとア
セトアミドオキシムはNPBDPと円滑に反応し
て、それぞれ3−ブロモ−2,2−ジエトキシプ
ロピオンアミドおよびそれに対応するアセトアミ
ジノエステルの誘導体を生成する。NPBDPとマ
ロン酸ジメチルのナトリウム塩との反応によりジ
メチル2−(3−ブロモ−2,2−ジエトキシプ
ロピオニル)−マロネートが生成する。アルフア
ーリチオアセトニトリルのような活性の高い求核
試薬でさえもNPBDPと化学選択的に反応して5
−ブロモ−4,4−ジエトキシ−3−オキソバレ
ロニトリルを生成する。 アルフアーブロモケタールは分子内反応に対し
て不活性であるとしても、2個の管能基を有する
求核試薬が使用される時には分子内反応が生じ得
る。NPBDP(1)のそのような合成上の有用性は下
記式に例示されるように価値あるピロメコン酸お
よび6−メチルピロメコン酸の合成に使用できる
ことである。 複素環分子はまた同じように挙動する上記の多
くの管能基を有する低分子から得られる。例え
ば、5−ブロモ−4,4−ジエトキシ−3−オキ
ソバレロニトリルはヒドラジンと反応させて(ヒ
ドラゾンの生成、環化およびエタノールの脱離を
経て)、3−シアノメチル−4−エトキシピラゾ
ールを生成する。またアセトイミド3−ブロモ−
2,2−ジエトキシプロピオネートを加熱して環
化した結果、3−メチル−5−(2−ブロモ−
1,1−ジエトキシ−エチル)−1,2,5,−オ
キサジアゾールを生成する。後者を95%蟻酸で加
熱して脱ケタール化することにより、対応する3
−メチル−5−(2−ブロモアセチル)−1,2−
5−オキサジアゾールが得られる。 本発明は下記の例によつて説明される。しかし
ながら、本発明はこれらの例に限定されるのでは
ないことが理解されよう。 例 1 3−ブロモ−2,2−ジエトキシプロピオン酸
アルフアーブロモピルビン酸(100g,0.60モ
ル)、240mlのオルト蟻酸トリエチルおよびH2SO4
(4ml)をいつしよにし、得られた溶液を24時間
撹拌し、しかる後1.2のCH2Cl2で希釈した。そ
の有機相を分離し、100mlずつのH2Oで2回洗
い、100mlの飽和食塩水で1回洗い、Na2SO4で乾
燥し、真空下に4時間蒸発乾燥させ、融点80〜85
℃、の白色固体として表題化合物を得た;144g
(99%)。この生成物は次の段階で直接に使用する
のに十分な純度を有していた。シクロヘキサンか
ら再結晶した試料は融点91〜92℃であつた。 例 2p −ニトロフエニル3−ブロモ−2,2−ジエ
トキシプロピオネート(NPBDP1) 前例の表題生成物(144g,0.60モル)、p−ニ
トロフエニルトリフルオロアセテート(141g,
0.60モル)およびピリジン(405ml)を24時間N2
の下で撹拌し、2のH2O中に注ぎ、500mlずつ
のエーテルで4回抽出した。各抽出物を一緒に
し、175mlずつの5%NaOHで5回洗い、Na2SO
で乾燥し、蒸発させて油状にし、これを引掻いて
結晶化した。ヘキサンから再結晶して、精製表題
化合物を、融点75〜76℃の安定した白色の結晶状
固体として得た;169g(77%)。 例 3 エチル2,3−ジヒドロ−3,3−ジエトキシ
−6−メチル−4−ピロン−5−カルボキシレ
ート(6) NaH(1.06g,44ミリモル)を窒素下に100ml
の乾燥したテトラヒドロフラン(THF)の中で
撹拌した。乾燥したTHF20ml中のアセト錯酸エ
チル溶液を15分かけて滴加し、その後、乾燥した
THF80ml中のNPBDPを5分かけて滴加した。そ
の結果生成した混合物を4時間還流して冷却し、
400mlの氷水に入れ、1規定のHBrでPH7に調節
して、80mlずつのCHCl3で3回抽出した。このい
くつかの抽出物を一緒にし、Na2SO4で乾燥蒸発
させて油状にした。この油状物を、溶出剤として
イソプロピルエーテルを使用しながら、260gの
シリカゲル上でクロマトグラフにかけた。極性の
小さなアセト錯酸エチルとp−ニトロフエノール
の溶出に続いて、表題化合物は油状物として溶出
し、真空中で蒸留して、沸点110〜115℃/0.2mm
の精製化合物を得た;3.46g(63%)。 元素分析 C13H20O6として 計算値:C,57.34;H,7.40 実測値:C,57.12;H,7.28 例 4 2−メチル−5−ヒドロキシ−4−ピロン−3
−カルボン酸(8) 窒素下に、前例(3.46g)の表題化合物の溶液
を、1時間85℃で、95%蟻酸の中で加熱した。混
合物を冷却し、真空中で蒸発させ、本表題化合物
を得た。 例 5 6−メチルピロメコン酸(4) 前例(3.0g,0.012モル)の表題化合物を12ml
のフタール酸ジメチルと混合して撹拌し、二酸化
炭素の放出が完了するまで(約15分)、220〜240
℃に加熱した。混合物を約80℃まで冷却し、真空
中1−10mmで分留した。表題化合物はフタール酸
ジメチルの沸点、即ち148℃/10mm、132℃/5mm
および100℃/1mmより低温で蒸留してきた留分
中に含まれていた。
−2,2−ジエトキシプロピオネートに関するも
のである。 該化合物は高度に管能基を有する低分子および
複素環、特にピロメコン酸(2)および6−メチルピ
ロメコン酸(3)の合成に有用である。 ピロメコン酸および6−メチルピロメコン酸は
それぞれマルトール(4,テートその他、US,
特許3130204)および6−メチル−マルト−ル
(5,テート,US,特許3468915)ならびに他の
貴重な2−置換ピロメコン酸誘導体(例えばテー
ト(tate)その他のUS,特許3365469および
3644635;ブレナン(Brennan)その他、US,特
許4082717参照)の合成に特別の価値を有し、香
味の増強および/またはバクテリアまたは菌の抑
制に有用である。 化学選択的に処理し得る高度な管能性を有する
低分子は有機合成学者にとつて大きな価値を有す
る。3−ハロピルビン酸の誘導体はとりわけ重要
であつてその酸の部分は求核的反応の方向に促進
される。そのような分子は活性化カルボン酸と、
直接に結合したアルフアーハロケトンで構成さ
れ、事実上、3個の隣接した陽性炭素原子を含む
であろう。明らかに、求核性を有するそのような
分子の反応における化学選択性は個々の炭素原子
が分別できる分子が発見されなければ、理解し難
いであろう。さらに、このタイプのシントンが一
般的な有用性をもつためには、それが容易に大規
模に入手でき、合理的に安定したものでなければ
ならない、発明者等は今やこれらの基準に合致す
る試薬、すなわち、p−ニトロフエニル3−ブロ
モ−2,2−ジエトキシプロピオネート
(NPBDP,1)を見出した。 NPBDPは活性カルボン酸エステルと共に、ケ
タールとして保護されたアルフアーブロモケトン
部分を有している。NPBDPは市販されているア
ルフアーブロモピルビン酸をケタール化し、しか
る後p−ニトロフエニル−トリフルオロアセテー
トと反応させることによつて容易に大量に調製で
きる。NPBDPは融点75〜76℃の結晶質に固体
で、常法どおりに1年以上の期間分解せずに貯蔵
することができる。さらに、高度に管能基を有す
る低分子および複素環、とりわけピロメコン酸お
よび6−メチルピロメコン酸の合成において式(1)
が有用であることを示している。 当業者にとつては、多数の同様な化合物が周知
であるので、本発明をp−ニトロフエニル3−ブ
ロモ−2,2−ジエトキシプロピオネート自体に
限定するように狭く解釈すべきではない。このよ
うな化合物には、たとえば、その中のC−2ケタ
ール基が他のアルコールまたはジオールから抽出
したものによつて置換されるようなものが含まれ
る。それらの中で、C−3ブロモ基は他の遊離基
(即ち、同じような求核置換に付される基)によ
つて置換される。またそれらの中で、C−1p−
ニトロフエニル基は同じような反応性の基によつ
て置換される。 本発明の価値ある新しい合成試薬(NPBDP,
1)は市販されているアルフアーブロモピルビン
酸から容易に大量にそして高収率で製造される。 ブロモピルビン酸のケトン基はまずそのケト酸
と少なくとも2当量のエタノールの反応によつ
て、ケタールに変えられる。これは通常、実質的
に無水状態で、強酸触媒、例えばHCl,H2SO4ま
たは有機スルフオン酸の存在下において、さらに
その反応の溶媒として役立つエタノールを大過剰
量使用する。他に、好ましくは、このケタールは
強酸の触媒、好ましくは硫酸の存在下、ブロモピ
ルビン酸と反応溶媒としての機能を有する、オル
ト蟻酸エチルとの反応によつて生成する。いずれ
の過程においても温度は臨界的ではなく、例えば
0〜50℃で十分である。加熱と冷却に関わるエネ
ルギー・コストが節約されるので、室温(通常約
16〜28℃の範囲)が望ましい。 第2の段階では、中間体3−ブロモ−2,2−
ジエトキシプロピオン酸を、少くとも1当量の3
級アミンの存在下に、通常過剰量の実質的に1当
量のp−ニトロフエニルトリフルオロアセテート
と反応させる。好ましいアミンはピリジンであつ
て、十分な過剰量を使つて、さらに反応の溶媒と
しての機能を持たせる。温度は臨界的ではなく、
例えば0〜50℃で十分である。上記の理由で、室
温が好ましい。 NPBDBには、求核的反応のための2つの活性
部位が含まれ、この2つの部位はそれらが立体障
害を受けていることを示唆する構造を有している
が、種々の求核試薬は容易にそしてもつぱら活性
エステル部位と反応する。例えばアンモニアとア
セトアミドオキシムはNPBDPと円滑に反応し
て、それぞれ3−ブロモ−2,2−ジエトキシプ
ロピオンアミドおよびそれに対応するアセトアミ
ジノエステルの誘導体を生成する。NPBDPとマ
ロン酸ジメチルのナトリウム塩との反応によりジ
メチル2−(3−ブロモ−2,2−ジエトキシプ
ロピオニル)−マロネートが生成する。アルフア
ーリチオアセトニトリルのような活性の高い求核
試薬でさえもNPBDPと化学選択的に反応して5
−ブロモ−4,4−ジエトキシ−3−オキソバレ
ロニトリルを生成する。 アルフアーブロモケタールは分子内反応に対し
て不活性であるとしても、2個の管能基を有する
求核試薬が使用される時には分子内反応が生じ得
る。NPBDP(1)のそのような合成上の有用性は下
記式に例示されるように価値あるピロメコン酸お
よび6−メチルピロメコン酸の合成に使用できる
ことである。 複素環分子はまた同じように挙動する上記の多
くの管能基を有する低分子から得られる。例え
ば、5−ブロモ−4,4−ジエトキシ−3−オキ
ソバレロニトリルはヒドラジンと反応させて(ヒ
ドラゾンの生成、環化およびエタノールの脱離を
経て)、3−シアノメチル−4−エトキシピラゾ
ールを生成する。またアセトイミド3−ブロモ−
2,2−ジエトキシプロピオネートを加熱して環
化した結果、3−メチル−5−(2−ブロモ−
1,1−ジエトキシ−エチル)−1,2,5,−オ
キサジアゾールを生成する。後者を95%蟻酸で加
熱して脱ケタール化することにより、対応する3
−メチル−5−(2−ブロモアセチル)−1,2−
5−オキサジアゾールが得られる。 本発明は下記の例によつて説明される。しかし
ながら、本発明はこれらの例に限定されるのでは
ないことが理解されよう。 例 1 3−ブロモ−2,2−ジエトキシプロピオン酸
アルフアーブロモピルビン酸(100g,0.60モ
ル)、240mlのオルト蟻酸トリエチルおよびH2SO4
(4ml)をいつしよにし、得られた溶液を24時間
撹拌し、しかる後1.2のCH2Cl2で希釈した。そ
の有機相を分離し、100mlずつのH2Oで2回洗
い、100mlの飽和食塩水で1回洗い、Na2SO4で乾
燥し、真空下に4時間蒸発乾燥させ、融点80〜85
℃、の白色固体として表題化合物を得た;144g
(99%)。この生成物は次の段階で直接に使用する
のに十分な純度を有していた。シクロヘキサンか
ら再結晶した試料は融点91〜92℃であつた。 例 2p −ニトロフエニル3−ブロモ−2,2−ジエ
トキシプロピオネート(NPBDP1) 前例の表題生成物(144g,0.60モル)、p−ニ
トロフエニルトリフルオロアセテート(141g,
0.60モル)およびピリジン(405ml)を24時間N2
の下で撹拌し、2のH2O中に注ぎ、500mlずつ
のエーテルで4回抽出した。各抽出物を一緒に
し、175mlずつの5%NaOHで5回洗い、Na2SO
で乾燥し、蒸発させて油状にし、これを引掻いて
結晶化した。ヘキサンから再結晶して、精製表題
化合物を、融点75〜76℃の安定した白色の結晶状
固体として得た;169g(77%)。 例 3 エチル2,3−ジヒドロ−3,3−ジエトキシ
−6−メチル−4−ピロン−5−カルボキシレ
ート(6) NaH(1.06g,44ミリモル)を窒素下に100ml
の乾燥したテトラヒドロフラン(THF)の中で
撹拌した。乾燥したTHF20ml中のアセト錯酸エ
チル溶液を15分かけて滴加し、その後、乾燥した
THF80ml中のNPBDPを5分かけて滴加した。そ
の結果生成した混合物を4時間還流して冷却し、
400mlの氷水に入れ、1規定のHBrでPH7に調節
して、80mlずつのCHCl3で3回抽出した。このい
くつかの抽出物を一緒にし、Na2SO4で乾燥蒸発
させて油状にした。この油状物を、溶出剤として
イソプロピルエーテルを使用しながら、260gの
シリカゲル上でクロマトグラフにかけた。極性の
小さなアセト錯酸エチルとp−ニトロフエノール
の溶出に続いて、表題化合物は油状物として溶出
し、真空中で蒸留して、沸点110〜115℃/0.2mm
の精製化合物を得た;3.46g(63%)。 元素分析 C13H20O6として 計算値:C,57.34;H,7.40 実測値:C,57.12;H,7.28 例 4 2−メチル−5−ヒドロキシ−4−ピロン−3
−カルボン酸(8) 窒素下に、前例(3.46g)の表題化合物の溶液
を、1時間85℃で、95%蟻酸の中で加熱した。混
合物を冷却し、真空中で蒸発させ、本表題化合物
を得た。 例 5 6−メチルピロメコン酸(4) 前例(3.0g,0.012モル)の表題化合物を12ml
のフタール酸ジメチルと混合して撹拌し、二酸化
炭素の放出が完了するまで(約15分)、220〜240
℃に加熱した。混合物を約80℃まで冷却し、真空
中1−10mmで分留した。表題化合物はフタール酸
ジメチルの沸点、即ち148℃/10mm、132℃/5mm
および100℃/1mmより低温で蒸留してきた留分
中に含まれていた。
Claims (1)
- 1 p−ニトロフエニル3−ブロモ−2,2−ジ
エトキシプロピオネート
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/474,958 US4443621A (en) | 1983-03-14 | 1983-03-14 | p-Nitrophenyl 3-bromo-2,2-diethoxy-propionate and synthetic utility therefor |
US474958 | 1999-12-30 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59176234A JPS59176234A (ja) | 1984-10-05 |
JPS621941B2 true JPS621941B2 (ja) | 1987-01-16 |
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ID=23885672
Family Applications (1)
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DE2537129C3 (de) * | 1975-08-20 | 1978-05-03 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Reaktive unsymmetrische, einen Digoxin- bzw. Digitoxinrest enthaltende Dicarbonsäureester, Verfahren zu deren Herstellung sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Testreagentien |
US4082717A (en) * | 1976-08-02 | 1978-04-04 | Pfizer Inc. | Preparation of gamma-pyrones |
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- 1983-03-14 US US06/474,958 patent/US4443621A/en not_active Expired - Fee Related
-
1984
- 1984-02-28 DK DK113884A patent/DK163180C/da active
- 1984-03-09 GR GR74042A patent/GR81838B/el unknown
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- 1984-03-14 JP JP59048964A patent/JPS59176234A/ja active Granted
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IE57058B1 (en) | 1992-04-08 |
DK163180C (da) | 1992-06-22 |
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