JPS6322055A - 新規光学活性ヒドロキシエステル - Google Patents

新規光学活性ヒドロキシエステル

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JPS6322055A
JPS6322055A JP61164417A JP16441786A JPS6322055A JP S6322055 A JPS6322055 A JP S6322055A JP 61164417 A JP61164417 A JP 61164417A JP 16441786 A JP16441786 A JP 16441786A JP S6322055 A JPS6322055 A JP S6322055A
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methyl
acid
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Shuji Senda
千田 修治
Kenji Mori
謙治 森
Yutaka Nakazono
豊 中薗
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/02Esters of acyclic saturated monocarboxylic acids having the carboxyl group bound to an acyclic carbon atom or to hydrogen
    • C07C69/12Acetic acid esters
    • C07C69/16Acetic acid esters of dihydroxylic compounds

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皇栗上旦■可分! 本発明は新規光学活性ヒドロキシエステルに関し、詳し
くは、Red imported fire ant 
(Solenop−sis 1nvicta)の女工認
識フェロモンの一成分であるインピクトライドを合成す
るための重要な中間体である(2S、 3S、 4R)
 −(+)−及び(2R,3R,4S)−(−)−3−
ヒドロキシ−2,4−ジメチルへブタン酸メチルに関す
る。
従来の技術 Red imported fire antは、特に
、アメリカ合衆国において、農作物に甚大な損害を与え
ている害虫であるが、近年、農薬の使用が次々に規制さ
れ、或いは禁止さえされるに至って、その新たな防除方
法が強く要望されている。
そこで、種々の生理活性物質を用いる防除方法が研究さ
れ、フェロモンを用いる方法が注目されている。なかで
も、女工認識フェロモンは、働きアリが女工を認識する
ためのフェロモンであるので、かかる女工認識フェロモ
ンを用いることによって、効果的な防除が可能である。
女工認識フェロモンは、主として、次の3成分からなる
(a)        (bl       (C)な
かでも、インピクトライドと呼ばれる化合物(b)は、
四つの不斉炭素を含むために、その立体選択的な合成は
極めて困難であって、従来、僅かにZieglerら(
Tetrahedron Letters、 27+ 
1229(1986)による報告があるにすぎない。し
かし、この方法は、多数の工程を必要とするので、工業
的な製造方法としては採用し難く、更に、得られるイン
ピクトライドの光学純度が低い。
発Hが解′ しようとする5題寺 そこで、本発明者らは、光学活性インピクトライドの簡
単で且つ工業的な製造方法を確立すべく鋭意研究した結
果、その立体選択的合成のための出発物質としての本発
明による新規な光学活性ヒドロキシエステルを得ること
に成功すると共に、これを出発物質とすることによって
、短工程によって、光学純度の高い光学活性インピクト
ライドを容易に製造し得ることを見出して、本発明に至
ったものである。
従って、本発明は、新規な光学活性ヒドロキシエステル
、特に、光学純度の高い光学活性インピクトライドを容
易に製造し得るための出発物質として有用である光学活
性3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルへブタン酸メチル
を提供することを目的とする。
5題点を”°するための手段 本発明による新規な光学活性ヒドロキシエステH (但し、2,3及び4位の立体配置は、(2S、3S、
41?)又は(2R,3R,4S)である。) で表わされる。
即ち、本発明によって、構造式(1a)で表わされる(
2S、 3S、 4R) −(+) −3−ヒドロキシ
−2,4−ジメチルへブタン酸メチル及び構造式(1b
)で表わされる(2R,3R,4S) −(−)−3−
ヒドロキシ−2,4−ジメチルへブタン酸メチルが新規
光学活性ヒドロキシエステルとして提供される。
0)1               0H(la) 
               (lb)本発明による
かかる光学活性ヒドロキシエステルは、既に知られてい
る光学活性エポキシド(2)から、次のスキームに従っ
て得ることができる(K。
Mor iら、Tetrahedron、 36.22
09 (1980))。
↑           ↑ 即ち、先ず、エポキシド(2)をシアンイオンにて開環
し、酸処理してヒドロキシ酸とし、これをメチルエステ
ル化して、ヒドロキシエステル(3)を得る。次いで、
このヒドロキシエステルに塩基の存在下にヨウ化メチル
を作用させてα−メチル化することによって、本発明に
よる光学活性ヒドロキシエステル(1)を得る。
以下、本発明の光学活性アルコールの製造について詳細
に説明する。
光学活性エポキシド(2)は、例えば、上記文献に記載
された方法に従って、光学活性アミノ酸(4)から得る
ことができる。
Nl2            OH (+ ) −(4)            (5)(
−’)−(21 同様に、(−)−(4)から(+)−(2)を得ること
ができる。
上記エポキシド(2)を開環するには、溶剤中にてエポ
キシド(2)に対してその1〜10当量、好ましくは1
.2〜5当量のシアン化アルカリ、例えば、シアン化ナ
トリウムやシアン化カリウム等を反応させる。ここに、
上記溶剤としては、上記エポキシド(2)及び用いるシ
アン化アルカリを溶解させ、且つ、シアンイオンによる
エポキシドの開環反応を阻害しない限りは、特に限定さ
れるものではないが、好ましくはメタノール、エタノー
ル等の低級脂肪族アルコールや、これらの水溶液が用い
られる0反応部度は、常温乃至は用いる溶剤の沸点まで
の範囲であり、好ましくは、50℃乃至用いる溶剤の沸
点以下の範囲の温度である。反応終了後、反応液を濃縮
し、酸処理すれば、ヒドロキシカルボン酸を得る。この
ヒドロキシカルボン酸を常法に従ってメチルエステル化
することによって、前記ヒドロキシエステル(3)を得
る。
次に、このヒドロキシエステル(3)の2位炭素に立体
選択的にメチル基を導入するには、Fr5terの方法
(G、Fr6ter、 He1v、 62.6829 
(1979)によることができる。例えば、先ず、ヒド
ロキシエステル(3)に溶剤中にて好ましくは0℃以下
の低温にて2当量以上、好ましくは2〜4当量のリチウ
ムジイソプロピルアミドを反応させ、次いで、ヨウ化メ
チルを反応させる。この反応において、溶剤としては、
反応に有害な影響を及ぼさない限りは、特に限定される
ものではないが、通常、乾燥テトラヒドロフランが好適
である。ヨウ化メチルの使用1は、ヒドロキシエステル
に対して当量以上、好ましくは1〜3当量であり、好ま
しくは0℃以下の温度にて反応させる。このメチル化反
応を常法によって停止させた後、例えば、クロマトグラ
フィーや蒸留によって、反応生成物であるヒドロキシエ
ステル(1)を分離する。
本発明によるこの光学活性ヒドロキシエステルは、次の
スキームに従って、インピクトライドに導くことができ
る。
即ち、光学活性ヒドロキシエステル(1)に酸触媒の存
在下にジヒドロビランを反応させて、水酸基を保護した
化合’# (61を得、次いで、そのエステル基を水素
化リチウムアルミニウムにて還元して、化合物(7)を
得る。この化合物(7)をトシル化した後、ヨウ素化し
、これをEvansらの方法(Tetrahedron
Letters、24.4233 (1980))に従
って、プロリノールのプロピオン酸アミドを用いて、不
斉アルキル化し、酸処理することによって、脱保護基、
脱プロリノール及びラクトン化が起って、インピクトラ
イド(blを得ることができる。
衾里■塾来 本発明による光学活性ヒドロキシエステルを出発物質と
して用いることによって、短工程にて光学純度の高い光
学活性インピクトライドを容易に得ることができる。
実施例 以下に本発明の実施例を挙げる。
(+)−3−ヒドロキシ−4−メチルへブタン酸メチル
(3)の合成 (−)−エポキシド(21720mg (5,71mm
ol)及びシアン化ナトリウム840mg (17,1
mmol)を40%エタノール水溶液10m1に溶解し
て、6時間還流させた後、エタノールを減圧留去した。
エーテルにて水層を洗浄し、この水層に2N塩酸を加え
て、そのpHを3.5とした。これを塩化メチレンにて
抽出し、硫酸ナトリウム上で乾燥した後、濾過、濃縮し
て、粗製3−ヒドロキシ−4−メチルへブタン酸0.9
0 gを得た。
これをジアゾメタンにて処理した後、蒸留して、(+)
−3−ヒドロキシ−4−メチルへブタン酸メチル(3)
 560mg (収率56.3%)を得た。
(+)−エポキシド(2)を用いた以外は、上記と同様
にして、(−)−3−ヒドロキシ−4−メチルへブタン
酸メチル(3)を収率36%にて得た。
乾燥テトラヒドロフラン40m1中にてジイソプロピル
アミン1.31 g (12,9mmol)にn−ブチ
ルリチウム5.22ml (1,65Nヘキサン溶液、
8゜61mmol)を−15℃の温度にて20分間反応
させて、リチウムジイソプロピルアミド溶液を調製した
(+)−3−ヒドロキシ−4−メチルへブタン酸メチル
(3)500mg (2,87mmol)を乾燥テトラ
ヒドロフラン5mlに溶解してなる溶液を上記リチウム
ジイソプロピルアミド溶液に一65℃において窒素雰囲
気下に1分間で滴下し、−15℃にて35分間反応させ
た。この後、ヘキサメチルリン酸アミド2.25ml 
(12,9mmol)を加え、再び一65℃とした。
ヨウ化メチル1027mg (7,23mmo+)を乾
燥テトラヒドロフラン5mlに溶解してなる溶液を一6
5℃において2分間で滴下し、その後、−65°Cで4
時間反応させ、更に、−40℃にて1日間反応させ、更
に、−20℃にて3日間放置した。
この後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて、反応を
停止した。これをエーテルにて抽出し、このエーテル層
を食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウム上で乾燥し。
濾過、濃縮後、蒸留して、(+)−3−ヒドロキシ−2
,4−ジメチルへブタン酸メチル(la) 352mg
 (収率65.1%)を得た。
(2S、 3S、 4R) −(+) −3−ヒドロキ
シ−2,4−ジメチル−3−へブタン酸メチル(1a)
の赤外線吸収スペクトル、プロトン核磁気共鳴スペクト
ル及び13c核磁気共鳴スペクトルをそれぞれ第1図、
第2図及び第3図に示す。
両立 75〜78℃/ 1.5 mmf1g元素分扼C
C1oHz。03) CH 実験値    63.52   10.88計算値  
  63.79   10.71ハ外線吸収スペクトル
(neat) 3520(m)、 2960(s)、 2930(s)
、 2880(mL 1725(s)。
1460(s)、 1435(m)、 1380(m)
、 1260(m)、 1200(s)。
1170(s)、 1140(m)、 11l105(
、101030(、980(m)。
955(m)、 915(貨)+ 855(臀)、 7
40(w)。
′H−核磁気共鳴スペ、クトル(400MHz、 CD
C1z)0.872(3H,d、  J=6.8Hz)
、  0.904(38,t、  J=7H2)。
1.161(38,d、  J=7.32Hz)、  
1.18−1.43(5H,n+)+2.396(IH
,brd、  J=6.4)1z)、  2.647(
IH,dQ+  J=7Hz。
J=7Hz)、  3.55−3.63(LH,m)、
  3.714(3B、  s)。
l3C−ノ磁気f−鳴スベクトル(100MS12. 
CDC1z)12.774. 14.243. 14.
468. 20.296. 34.762゜36.21
3. 43.091. 51.7?2. 76.067
、 176.980゜〔α)  n” +13.5° 
(cJ、555.  CHCh)(−)−3−ヒドロキ
シ−4−メチルへブタン酸メチル(3)を用いた以外は
、上記と同様にして、(−)−3−ヒドロキシ−2,4
−ジメチルへブタン酸メチル(1b)を収率57%にて
得た。
(2R,3R,4S)−(−)−2,4−ジメチル−3
−へブタン酸メチル(1b)の赤外線吸収スペクトル及
びプロトン核磁気共鳴スペクトルをそれぞれ第4図及び
第5図に示す。
実開 75℃/ 1.5 mn+Hg (α〕s”−15,1°(cmo、47Q、 CHCl
3)デ1し辷近(C,。H2゜03) CH 実験値    63.51   10.68計算値  
  63.79   10.717、外線吸収スペクト
ル<neat) (+) −(la)と同じ。
IH−iA′fl−リスベクトル(400MHz、 C
DCh)(+) −(la)と同じ。
参考例 以下に(−)−インピクトライド(b)の合成例を挙げ
る。
(+)−3−ヒドロキシ−2,4−ジメチルへブタン酸
メチル200mg (1,06mmol)をテトラヒド
ロフラン4mlに溶解し、これにジヒドロピラン134
 mg (1,59111101)及びピリジニウム−
p−ト)LtエンスルホネートIn+gを加え、常温に
て一晩反応させた。TLCから原料が未だ残存している
ことが認められたので、更に、ピリジニウム−p−トル
エンスルホネー)5mg及び塩化メチレン3n+1を加
え、室温にて一晩反応させた。これをエーテル抽出して
、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、次いで、食塩水で洗
浄した後、硫酸ナトリウム上で乾燥した。濾過、濃縮し
て、粗製(+)−2,4−ジメチル−3−テトラヒドロ
ピラニルオキシ−1−へブタン酸メチル(6)350m
gを得た。
この粗製反応生成物(6)350mgをエーテル35m
1に溶解し、水冷下に水素化リチウムアルミニウム80
mg (2,12mmol)を加えた。常温にて3時間
反応させた後、水0.1ml、10%水酸化ナトリウム
水溶液、次いで、水0.3+++1を加えた。析出物を
濾別し、?MI&し、クロマトグラフィー(ワコーゲル
C−200(10g)、ヘキサン−エーテル)にて精製
して、(+)−2,4−ジメチル−3−テトラヒドロピ
ラニルオキシ−1−ヘプタツール(71260mg(収
率96.9%)を得た。
前記化合物(7) 230 mg (0,943mmo
l)をピリジン2mlに溶解し、水冷下に塩化p−)ル
エンスルホニル270■(1,41n+mol)を加え
た。水冷下に3時間反応させた後、3℃にて一晩放置し
た。
これを水中に投入し、エーテルにて抽出し、このエーテ
ル層をIN塩酸、飽和硫酸銅水溶液、水、飽和炭酸水素
ナトリウム水溶液及び食塩水の順序にて洗浄し、硫酸ナ
トリウム上で乾燥した。これを濾過、濃縮し、粗製トシ
レー)(8)330曙を得た。
この粗製トシレート(81330■を乾燥ジメチルホル
ムアミド3mlに溶解し、炭酸水素ナトリウム170■
(2mmol)とロウ化ナトリウム212■(1,41
mmoりを加え、室温にて3日間、更に、50〜60℃
の温度にて1日間反応させた。この後、反応混合物を水
中に投入し、ベンゼン抽出し、食塩水で洗浄し、硫酸ナ
トリウム上で乾燥した。
これを濾過、濃縮し、クロマトグラフィー(ワコーゲル
C−200(10g) 、ヘキサン−エーテル)にて精
製して、2.4−ジメチル−1−ヨード−3−テトラヒ
ドロピラニルオキシへブタン(9)170■((7)か
らの収率50.9%)を得た。
ジイソプロピルアミン199+ng (1,97mmo
l)を乾燥テトラヒドロフラン2.5mlに溶解し、窒
素雰囲気下にn−ブチルリチウム(1,65Nヘキサン
溶液)0.795m1を1”cの温度にて滴下し、更に
、1℃で45分間反応させた。これに(S)−(−)−
プロリノールプロミオンアミド68.7■(0,438
mmol)及び乾燥テトラヒドロフラン0.5mlを1
°Cで滴下し、室温にて1時間反応させた。これに乾燥
へキサメチルリン酸アミド0.2 ml (1,15m
mol)を滴下し、−100℃に冷却した。次に、(9
1112■(0,292+++mol)を乾燥テトラヒ
ドロフラン0.5mlに溶解し、−100℃で2分間で
滴下し、=100℃で11時間反応させた後、更に一8
0°Cにて4日間放置した。これに水を加え、エーテル
にて抽出し、IN塩酸及び食塩水にて洗浄し、硫酸マグ
ネシウム上で乾燥した。濾過、濃縮した後、クロマトグ
ラフィー(ワコーゲルC−C−200(3、ヘキサン−
エーテル−メタノール)にて精製して、QO) 97.
0■(収率86.6%)を得た。
k丑〕」υ二り久jイ」四B針釦朦 上記化合物QO)90++v (0,234mmol)
及びIN塩酸を混合し、2時間還流させた。これにクロ
ロホルムを加え、室温にて1時間攪拌した後、クロロホ
ルム層を分取し、水層を更にクロロホルムにて抽出した
。すべてのクロロホルム層を集め、これを硫酸マグネシ
ウム上で乾燥し、濾過、濃縮した。クロマトグラフィー
(ワコーゲルC−C−200(2、ヘキサン−エーテル
)にて精製して、(−)−インビトクライド(b) 2
7.7■(収率59.8%)を得た。
元1づ泊足(C+Jz□0□) CH 実験値    72.47   11.35計算値  
  72.68   11.187、外線吸収スペクト
ル(nea t)2960(s)、 2930(s)、
 2870(m)、 1740(s)、 1460(m
)。
1380(m)、  1330(w)、  1235(
m)、  1195(s)、  1150(m)。
1120(m)、  101090(、101020(
、990(m)、  720(w)。
」ニ韮貫3」Aロビワ−ロ監〕y圏恍工別牡硅0.90
3(3H,t、 J=7.5Hz)、 0.914(3
H,d、 J=6.8Hz)。
1.219(3H,d、  J=6.8Hz)、  1
.25−1.51(4H,m)。
1.65−1.74(3H,m)、  1.86−2.
05(18,m)、  2.58−2.70(IH,m
) 、 3.900(LH,d、d−q、  J=2H
z、 J=10Hz)。
’II−核磁気核磁気共鳴上ベクトル0MIIZ、 C
bD6)0.901(311,t、 J=7.5)1z
)、 0.913(3H,d、 J=6.8Hz)。
0.970(3H,d、 J=6.8Hz)、 1.2
19(3H,d、 J=6.8Hz)。
1.24−1.50(4H,m)、 1.675(28
,t、 J=8Hz)、 1.64−1.74(LH,
m)、 1.82−2.04 (IH,m)、 2.5
8−2.70(LH,m)、 3.901(LH,d、
d−4q、 J=2Hz、 J’=10Hz)。
13c  li[気共鳴スペクトル(100MHz、 
CDCl1)12.349.14.164.16.62
2.17.697.20.465゜28.436.32
.558.33.693.35.484.36.140
゜85.737.176.682゜ ガスク07トグラフイー(Carbowax 20M+
 0.2mm x25m、 120℃→140°c、3
°C/m1n−+ He O,7ml/min、)Rt
 9.66m1n、 (98,2χ)、ジアステレオマ
ー9.1m1n、(1,5χ)、  10.1m1n、
  (0,3′1)。
〔α) D”−105°(cJ、29. CHCh) 
 (液体クロマトグラフィー分取前はαo”−88,4
°(c=0.925゜CHCl:l) (+)−インビトクライド(blの合成(−L (lb
)を用いることによって、同様にして、(−)−インビ
トクライド(′b)を得た。
Crt〕o” +101°(C=0.615. CHC
l:l)尺索又捉(CI2H2□0□) CH 実験値    ?2.51   11.15計算値  
  72.68   11.18
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図及び第3図は、それぞれ(2S。 3S、 4R) −(+) −2,4−ジメチル−3−
へブタン酸メチル(1a)の赤外線吸収スペクトル、プ
ロトン核磁気共鳴スペクトル及びI30核磁気共鳴スペ
クトルを示し、第4図及び第5図は、それぞれ(2R,
3R。 4S)−(−)−2,4−ジメチル−3−へブタン酸メ
チル(lb)の赤外線吸収スペクトル及びプロトン核磁
気共鳴スペクトルを示す。 手続補正書(自発) 昭和61年12月 4日 昭和61年特許願第164417号 2、発明の名称 新規光学活性ヒドロキシエステル 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 大阪府茨木市下穂積1丁目1番2号名 称 日
東電気工業株式会社 4、代理人 住 所 大阪市西区新町1丁目8番3号新町七福ビル 5、補正により増加する発明の数 6、補正の対象 明細書発明の詳細な説明の欄補正の内
容 (11明細書第21頁9〜14行を次のように補正する
。 rJ気共鳴スペクトル(400MH2,C6D6)0.
456(3H,d、 J・6.8Hz)、 0.814
(3)1. d、 J=6.5Hz)、 0.870(
3H,t、 J−7,2Hz)、 0.989(1)1
゜ddd、 J=7H2,8H2,13,5H2)、 
1.068(3H,d、 J=7Hz)、 1.096
−1.300(3H,m)、 1.318−1.443
(3H。 m)、 1.508(LH,dddq、 J=7.5H
z、 J=7.5Hz、 J=10Hz、 J=7Hz
)、 2.040(LH,ddq、 J=8Hz、 J
=9Hz。 J=7Hz)、 3.442(IH,dd、 J=0.
8Hz、 J=10Hz)、 J以上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)構造式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、2、3及び4位の立体配置は、(2S,3S,
    4R)又は(2R,3R,4S)である。)で表わされ
    る光学活性ヒドロキシエステル。
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