WO2011052388A1 - ヨードベンゼン誘導体及びそれを用いた光学活性スピロラクトン化合物の製法 - Google Patents

ヨードベンゼン誘導体及びそれを用いた光学活性スピロラクトン化合物の製法 Download PDF

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WO2011052388A1
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iodobenzene derivative
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一彰 石原
ムハメット ウヤヌク
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国立大学法人名古屋大学
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B2200/00Indexing scheme relating to specific properties of organic compounds
    • C07B2200/07Optical isomers

Definitions

  • the present invention relates to an iodobenzene derivative and a method for producing an optically active spirolactone compound using the same.
  • Kita et al.'S oxidative asymmetric spiro ring formation reaction (Patent Document 1, Non-Patent Document 1). As shown in the following formula, Kita et al. Used 3- (1-hydroxy-2-naphthyl) propionic acid as a reaction substrate and a stoichiometric amount of a hypervalent iodine compound having a rigid chiral spirobiindane skeleton.
  • Oxidative asymmetric spiro ring formation reaction is carried out, and the corresponding spirolactone compound is obtained at a maximum of 86% ee.
  • a similar reaction is carried out in the presence of m-CPBA and acetic acid using a catalytic amount of a compound having a 7,7′-diiodo-1,1′-spirobiindane skeleton, which is a precursor of this catalyst, and the corresponding spirolactone The compound is obtained up to 69% ee.
  • 7,7′-diiodo-1,1′-spirobiindane is converted into 7,7′-dihydroxy-1,1′-spirobiindane in 6 steps from commercially available 3-methoxybenzaldehyde (m-anisaldehyde). Since this is obtained in four steps after optical resolution, there is a problem that it cannot be easily obtained and an expensive reagent is required for optical resolution.
  • the present invention has been made to solve such problems, and has as its main object to produce an optically active spirolactone compound with high enantioselectivity using an easily available and inexpensive catalyst precursor.
  • the present inventors synthesized a flexible hypervalent iodine compound precursor from 2,6-dihydroxyiodobenzene using lactic acid as a chiral source in three steps, and the precursor.
  • a catalytic amount a hypervalent iodine compound was prepared in the reaction system in the presence of a stoichiometric amount of m-CPBA and spirolactonization of 3- (1-hydroxy-2-naphthyl) propionic acid
  • the reaction was attempted, it was found that an optically active spirolactone compound was obtained with a high enantiomeric excess, and the present invention was completed.
  • the iodobenzene derivative of the present invention is represented by the following formula (1).
  • R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, or bonded to each other to form a ring
  • R 3 is an alkyl group or a cycloalkyl group.
  • Z is a hydrogen atom, an electron-withdrawing group or an electron-donating group
  • the configurations of the two asymmetric central carbons marked with * are both R or S.
  • the method for producing the optically active spirolactone compound of the present invention comprises a phenol derivative in which — (CH 2 ) n COOH (n is 2 or 3) is bonded to a carbon adjacent to a carbon to which an OH group is bonded;
  • an optically active spirolactone compound having a lactone ring spiro-bonded while dearomatizing is obtained.
  • the iodobenzene derivative of the present invention can be synthesized from 2,6-dihydroxyiodobenzene or a derivative thereof in a short step (3 steps) using lactic acid as a chiral source, it can be mass-produced at low cost and economically. High nature.
  • This iodobenzene derivative is a catalyst that promotes enantioselective dearomatic oxidation of a phenol derivative in which — (CH 2 ) n COOH (n is 2 or 3) is bonded to the carbon adjacent to the carbon to which the OH group is bonded. It can be used as a precursor of (hypervalent iodine compound).
  • the catalyst precursor can be designed flexibly in terms of structure, for example, screening can be performed using various catalyst precursors for each reaction substrate, and a catalyst precursor suitable for the reaction substrate can be easily found. Furthermore, since it is not necessary to previously isolate a hypervalent iodine compound that is difficult to handle, it is excellent from an industrial point of view.
  • an optically active spirolactone compound can be produced with high enantioselectivity by using the above-mentioned iodobenzene derivative as a catalyst precursor.
  • reaction when the iodobenzene derivative mentioned above functions as a catalyst precursor advances as follows. That is, when this iodobenzene derivative, percarboxylic acid and reaction substrate are mixed, the iodobenzene derivative is oxidized by the percarboxylic acid to become a catalyst (hypervalent iodine compound), and when the catalyst oxidizes the above-described naphthalene derivative. At the same time, it is dearomatized and converted into the corresponding spirolactone compound, and it is reduced and returns to the catalyst precursor, that is, the iodobenzene derivative.
  • R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group or an aryl group, or bonded to each other to form a ring
  • R 3 is an alkyl group
  • cycloalkyl Z is a hydrogen atom, an electron-withdrawing group or an electron-donating group
  • the configurations of the two asymmetric central carbons marked with * are both R or S.
  • the alkyl group is not particularly limited.
  • it has a branch such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group.
  • the cycloalkyl group is not particularly limited, and examples thereof include cycloalkyl groups having 3 to 7 carbon atoms such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and cycloheptyl group.
  • Examples of the aryl group include, but are not limited to, a phenyl group, a naphthyl group, and those in which at least one hydrogen atom thereof is substituted with a substituent.
  • substituent include a halogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, and a perfluoroalkyl group.
  • examples of the alkyl group and cycloalkyl group include those already exemplified, and examples of the perfluoroalkyl group include a trifluoromethyl group and a pentafluoroethyl group.
  • aryl groups include phenyl, o-tolyl, m-tolyl, p-tolyl, 2,3-xylyl, 2,4-xylyl, 2,5-xylyl, 2, 6-xylyl group, 3,4-xylyl group, 3,5-xylyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group (mesityl group), 2,3,4-trimethylphenyl group, 2,3,4-trimethyl Phenyl group, 2,3,6-trimethylphenyl group, 3,4,5-trimethylphenyl group, 2,3-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,4-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2 , 5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 2,6-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,4-bis (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl 2,3-di-tert-buty
  • Examples of the electron withdrawing group include a chlorine atom, a bromine atom, a cyano group, and a nitro group.
  • Examples of the electron donating group include an alkyl group and an alkoxy group.
  • Alkyl groups include those already exemplified, and alkoxy groups are not particularly limited, but include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert -An alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms which may have a branch, such as a butoxy group.
  • the formed ring is a nitrogen-containing heterocycle. Examples of such a nitrogen-containing heterocycle include an aziridine ring, a pyrrolidine ring, and a piperidine ring.
  • the iodobenzene derivative of the present invention promotes enantioselective dearomatic oxidation of a phenol derivative in which — (CH 2 ) n COOH (n is 2 or 3) is bonded to the carbon adjacent to the carbon to which the OH group is bonded.
  • R 1 in the formula (1) is preferably a hydrogen atom and R 2 is preferably an aryl group. In this way, an optically active spirolactone compound can be produced from a phenol derivative with a higher enantiomeric excess.
  • R 3 in the formula (1) is preferably a methyl group.
  • R 3 may be a bulky alkyl group such as an isopropyl group, but the enantiomeric excess of the optically active spirolactone compound is almost the same as that of the methyl group, so that it is preferable to use a methyl group having a simple structure.
  • Z in formula (1) is preferably selected from the group consisting of a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, and a cyano group.
  • This Z is bonded to the para position of iodobenzene, but it is not preferable to substitute the hydrogen atom at the meta position of iodobenzene with another functional group or atom because good results may not be obtained.
  • the compounds in which R 1 and R 2 of the iodobenzene of the formula (1) are different or R 3 Various compounds having different values may be synthesized, and those that can be used to produce an optically active spirolactone compound from a reaction substrate may be selected.
  • the process for producing the optically active spirolactone compound of the present invention comprises a phenol derivative in which — (CH 2 ) n COOH (n is 2 or 3) is bonded to a carbon adjacent to a carbon to which an OH group is bonded, and a formula that is a catalyst precursor.
  • a phenol derivative in which — (CH 2 ) n COOH (n is 2 or 3) is bonded to a carbon adjacent to a carbon to which an OH group is bonded and a formula that is a catalyst precursor.
  • Examples of the phenol derivative used in this production method include phenolic compounds such as 3- (2-hydroxyphenyl) propionic acid and 4- (2-hydroxyphenyl) butanoic acid, and 3- (1-hydroxy-2-naphthyl). And naphtholic compounds such as propionic acid and 4- (1-hydroxy-2-naphthyl) butanoic acid.
  • the 2-hydroxyphenyl of the phenol compound may have a substituent at at least one of the 3 to 5 positions, and the 1-hydroxy-2-naphthyl of the naphthol compound is at least one of the 3 and 4 positions. It may have a substituent.
  • substituents examples include an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group; an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and an isopropoxy group; an aromatic alkyl group such as a benzyl group; Examples thereof include an alkyl group having an ether bond such as methyl.
  • a naphthol compound is more preferable than a phenol compound.
  • n is preferably 2 because a 5-membered lactone is more stable than a 6-membered lactone.
  • the compound of the above formula (1) is used as the iodobenzene derivative used in this production method.
  • percarboxylic acid examples include peracetic acid, perbenzoic acid, and m-chloroperbenzoic acid (m-CPBA). Among these, perbenzoic acid, m -CPBA is preferred.
  • Percarboxylic acid is a peracid obtained by replacing the hydroxy group of a carboxylic acid with a hydroperoxy group, and is generated when a peroxide such as hydrogen peroxide is reacted with the carboxylic acid. Instead of being put in, a combination of carboxylic acid and peroxide may be put in the reaction system so that the percarboxylic acid is generated in situ.
  • percarboxylic acid oxidizes the above iodobenzene derivative to convert it to a hypervalent iodine compound and reduces itself to carboxylic acid.
  • a hypervalent iodine compound converts a phenol derivative into a spirolactone compound and is reduced itself to return to an iodobenzene derivative.
  • a catalytic amount is sufficient for the iodobenzene derivative, but the percarboxylic acid is required in an equimolar amount or more relative to the phenol derivative.
  • the iodobenzene derivative is preferably used in an amount of 0.5 to 50 mol% with respect to the phenol derivative.
  • the percarboxylic acid may be used in an equimolar amount with respect to the phenol derivative, but it is preferably used in an amount of 1.1 to 1.5 times in consideration of allowing the reaction to proceed more smoothly.
  • reaction solvents can be used when the phenol derivative, the iodobenzene derivative and the percarboxylic acid are mixed and reacted.
  • the reaction solvent include halogenated alkanes such as methylene chloride, chloroform, carbon tetrachloride, and ethylene dichloride; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and benzene chloride; nitroalkanes such as nitromethane; acetonitrile, propio Nitrile solvents such as nitrile; ester solvents such as methyl acetate and ethyl acetate; fluorine systems such as 2,2,2-trifluoroethanol and 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol In addition to alcohol, a mixture thereof can be used.
  • the amount of reaction solvent used is not particularly limited, but is set so that, for example, the concentration of the phenol derivative is 0.01 to 1M, preferably 0.02 to 0.2M.
  • the reaction temperature is not particularly limited, but is preferably ⁇ 20 to 50 ° C., more preferably 0 to 40 ° C. If the temperature is lower than ⁇ 20 ° C., the reaction rate is too low, which is not preferable. If the temperature exceeds 50 ° C., the reaction rate is improved, but the enantioselectivity may be decreased.
  • the atmosphere in the reaction system does not need to be an inert atmosphere such as nitrogen gas or argon gas, and the reaction proceeds without any problem even in an air atmosphere.
  • Iodobenzene derivative A ie, (2R, 2′R) -diethyl 2,2 ′-(2-iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) dipropanoate was synthesized by the following procedure. First, 2-iodoresorcinol (2.36 g, 10.0 mmol) was dissolved in THF (50 mL), and PPh 3 (6.56 g, 25.0 mmol) and ( ⁇ )-lactic acid ethyl ester (2.80 mL, 25.0 mmol) were dissolved. ) was added. The mixed solution was cooled to 0 ° C.
  • Iodobenzene derivative B Iodobenzene derivative B, ie, (2R, 2R ′)-2,2 ′-(2-iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) dipropanoic acid, was synthesized by the following procedure. First, iodobenzene derivative A (3.93 g, 9.00 mmol) was dissolved in THF (25.0 mL) and MeOH (25.0 mL), 2N NaOH aqueous solution (25.0 mL) was added, and the mixture was stirred overnight at room temperature. After completion of the reaction, the reaction mixture was acidified with 1N HCl and extracted twice with EtOAc.
  • Iodobenzene derivative C Iodobenzene derivative C, ie, (2R, 2′R) -2,2 ′-(2-iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) dipropanamide was synthesized by the following procedure. . First, a mixed solution of iodobenzene derivative B (190 mg, 0.50 mmol) and SOCl 2 (4.0 mL) was heated to reflux for 1 hour. Next, benzene (2 mL twice) was added to the reaction solution, excess reagent and solvent were removed with an evaporator, and the resulting yellow liquid was dissolved in CH 2 Cl 2 (5.0 mL).
  • the spectral data of iodobenzene derivative C is as follows.
  • iodobenzene derivative D iodobenzene derivative D, ie (2R, 2′R) -2,2 ′-(2-iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) bis (N-tert-butylpropanamide) was synthesized by the following procedure. First, a mixed solution of iodobenzene derivative B (190 mg, 0.50 mmol) and SOCl 2 (4.0 mL) was heated to reflux for 1 hour. Next, benzene (2 mL twice) was added to the reaction solution, excess reagent and solvent were removed with an evaporator, and the resulting yellow liquid was dissolved in CH 2 Cl 2 (5.0 mL).
  • reaction mixture was cooled to 0 ° C., pyridine (0.50 mL) and tert-butylamine (0.31 mL, 2 mmol) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hr. After completion of the reaction, 1N HCl aqueous solution was added to the reaction solution to separate it into an aqueous layer and an organic layer, and then the aqueous layer was extracted with CHCl 3 . After the organic layer was dried over anhydrous MgSO 4 , the solvent was removed with an evaporator.
  • the spectral data of iodobenzene derivative D is as follows.
  • iodobenzene derivative E By using aniline in place of tert-butylamine in the synthesis method of iodobenzene derivative D, iodobenzene derivative E of white solid, ie, (2R, 2′R) -2,2 ′-(2 -Iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) bis (N-phenylpropanamide) was obtained in a yield of 69%.
  • the spectral data of iodobenzene derivative E is as follows.
  • iodobenzene derivative F By using 3,5-di-trifluoromethylaniline in place of tert-butylamine in the synthesis method of iodobenzene derivative D, iodobenzene derivative F of white solid, ie, (2R, 2'R ) -2,2 ′-(2-iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) bis (N- (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) propanamide) was obtained in a yield of 80%. .
  • the spectrum data of iodobenzene derivative F are as follows.
  • iodobenzene derivative G By using 3,5-di-tert-butylaniline instead of tert-butylamine in the synthesis method of iodobenzene derivative D, white solid iodobenzene derivative G, ie (2R, 2'R ) -2,2 ′-(2-iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) bis (N- (3,5-di-tert-butylphenyl) propanamide) was obtained in a yield of 62%.
  • the spectral data of iodobenzene derivative G is as follows.
  • iodobenzene derivative H By using mesitylaniline instead of tert-butylamine in the synthesis method of iodobenzene derivative D, iodobenzene derivative H of white solid, that is, (2R, 2′R) -2,2′- (2-Iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) bis (N-mesitylpropanamide) was obtained in a yield of 70%.
  • the spectral data of iodobenzene derivative H is as follows.
  • iodobenzene derivative I By using pyrrolidine instead of tert-butylamine in the synthesis method of iodobenzene derivative D, iodobenzene derivative I of white solid, ie, (2R, 2'R) -2,2 '-(2 -Iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) bis (1- (pyrrolidin-1-yl) propan-1-one was obtained in a yield> 99%
  • the spectral data of iodobenzene derivative I are as follows: .
  • iodobenzene derivative J By using diphenylamine instead of tert-butylamine in the synthesis method of iodobenzene derivative D, iodobenzene derivative J of white solid, ie, (2R, 2′R) -2,2 ′-(2 -Iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) bis (N, N-diphenylpropanamide) was obtained in a yield of 72%.
  • the spectrum data of iodobenzene derivative J are as follows.
  • iodobenzene derivative K According to the synthesis method of iodobenzene derivative H, 2-iodo-5-methylbenzene-1,3-diol was used instead of 2-iodoresorcinol in the synthesis method of iodobenzene derivative A.
  • the spectrum data of iodobenzene derivative K are as follows.
  • iodobenzene derivative M Synthesis of iodobenzene derivative H using (S) -methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate instead of (-)-lactic acid ethyl ester in the synthesis method of iodobenzene derivative A According to the method, iodobenzene derivative M, ie (2R, 2′R) -2,2 ′-(2-iodo-1,3-phenylene) bis (oxy) bis (N-mesityl-3-methylbutanamide) was obtained as a yellow solid.
  • the spectrum data of iodobenzene derivative M are as follows.
  • 2N HCl 40 ml was added to a solution of pyran-based intermediate (8.17 g, 30.0 mmol) in Et 2 O (80 ml), and the mixture was stirred at room temperature overnight. After completion of the reaction, the aqueous layer was extracted twice with EtOAc, and the organic layer was washed with brine.
  • the organic layers were combined and dried over anhydrous Na 2 SO 4 , and then the solvent was removed with an evaporator.
  • the obtained mixture was dissolved in a mixed solvent of THF (30 mL) and MeOH (30 ml), 2N NaOH aqueous solution (40 mL) was added, and the mixture was stirred for 24 hours at room temperature.
  • the reaction solution was cooled to room temperature, 1N HCl aqueous solution (5.0 mL) was added to the reaction solution to separate it into an aqueous layer and an organic layer, the aqueous layer was extracted twice with EtOAc, and the organic layer was washed with water. Washed with.
  • naphthol-based compound S2 By using 4-bromo-1-naphthol instead of 1-naphthol in the synthesis method of naphthol-based compound S1 described above, naphthol-based compound S2, that is, 3- (4-bromo-1-hydroxynaphthalene) -2-yl) propanoic acid was obtained as a white solid in 88% yield.
  • the spectrum data of the naphthol compound S2 are as follows.
  • the reaction was monitored by TLC.
  • the reaction time in each example is as shown in Table 2.
  • a saturated aqueous solution of Na 2 S 2 O 3 and a saturated aqueous solution of NaHCO 3 were slowly added to quench the reaction.
  • the aqueous layer was extracted twice with chloroform, and the organic layers were combined and dried over anhydrous MgSO 4 .
  • Table 2 shows the yield and enantiomeric excess.
  • the spectral data of the spirolactone compound P1 is as follows. It is not yet determined whether the configuration of the asymmetric central carbon of the spirolactone compound P1 is R or S.
  • Example 12 When the methyl at the lactic acid site in Example 6 was changed to isopropyl (Example 12), there was no significant difference in yield and enantiomeric excess. Furthermore, when an iodobenzene derivative having no C 2 symmetry as in Comparative Examples 3 and 4 was used as the catalyst precursor, the enantiomeric excess was greatly reduced. From this, it was found that the iodobenzene derivative needs to have C 2 symmetry.
  • the iodobenzene derivative of Comparative Example 3 is disclosed in Fujita et al. (Tetrahedron Letters, 2007, vol. 48, p691).
  • Examples 13 to 17 In Examples 13 to 17 in Table 3 below, the spirolactone compound P1 was obtained from the naphthol compound S1 by variously changing the reaction conditions (reaction substrate concentration, temperature, time) of Example 6.
  • reaction substrate concentration was set to 0.02 M (Examples 13 and 14)
  • the reactivity was slightly decreased as compared with Example 6, but the enantiomeric excess was rather improved.
  • the yield was improved by increasing the reaction time.
  • the reaction substrate concentration was set to 0.02 M and the reaction temperature was raised to room temperature (Example 15)
  • the yield was slightly improved while maintaining the enantiomeric excess as compared with Example 6, and the reaction temperature When the temperature was lowered to ⁇ 20 ° C.
  • Example 16 the yield and the enantiomeric excess were improved by increasing the reaction time compared to Example 6.
  • the reaction substrate concentration was set to 0.05 M and the reaction temperature was set to ⁇ 20 ° C.
  • Example 17 the yield and enantiomeric excess were improved by extending the reaction time compared to Example 6. It was.
  • Examples 18 to 25 In Examples 18 to 25 in Table 4 below, only the reaction solvent was changed under the reaction conditions of Example 13 to obtain spirolactone compound P1.
  • chloroform, carbon tetrachloride, toluene, acetonitrile, and ethyl acetate were used as the reaction solvent as in Examples 18 to 22, the yield was lower than that in Example 13 using methylene chloride as the reaction solvent.
  • the enantiomeric excess was inferior (77-90% ee).
  • 2,2,2-trifluoroethanol which is a fluorous solvent, was used as in Example 23, the yield and enantiomeric excess were good.
  • Example 26 In the above-described examples, naphthol compound S1 was used as a starting material, but in Example 26, as shown in the following reaction formula, naphthol compound S2, that is, 3- (1-hydroxy-5-bromonaphthalene-2- The reaction was carried out at 0 ° C. for 7 hours using iodobenzene derivative H as a catalyst precursor in a solvent in which chloroform and nitromethane were mixed at a ratio of 2: 1 (v / v) starting from yl) propanoic acid). As a result, the corresponding spirolactone compound P2 was obtained as a white solid in a yield of 80% and an enantiomeric excess of 82%. Spectral data of spirolactone compound P2 is as follows.
  • Catalyst H ′ A trivalent hypervalent iodine compound (catalyst H ′) was prepared from the catalyst precursor H according to the method described in Patent Document 1 (or Non-Patent Document 1) (see the following formula) ). Specifically, to a mixture of catalyst precursor H, acetic acid and acetonitrile, 5 times the mole of catalyst precursor H, Selectfluor (registered trademark), is added and stirred at room temperature for reaction. Catalyst H ′ was obtained. In this catalyst H ′, L 1 and L 2 are bonded to iodine atoms, both of which are OAc, both F, or one OOA and the other F.
  • the catalyst precursor is oxidized in the system by m-CPBA to produce a catalyst which is a trivalent hypervalent iodine compound, and the catalyst is It is suggested that the naphthol-based compound S1 is oxidized and dearomatized at the same time to be converted into the corresponding spirolactone compound, and is itself reduced to return to the catalyst precursor, that is, the iodobenzene derivative again (see the following formula).
  • the present invention can be used mainly in the pharmaceutical and chemical industries, and can be used, for example, in the production of natural products, pharmaceuticals, agricultural chemicals, cosmetics and the like having an optically active spirolactone skeleton.

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Abstract

 2,6-ジヒドロキシヨードベンゼンから乳酸をキラル源に用いて柔軟な超原子価ヨウ素化合物の前駆体(ヨードベンゼン誘導体)を3ステップで合成し、その前駆体を触媒量用いて化学量論量のm-CPBA存在下で超原子価ヨウ素化合物を反応系内(insitu)で調製し、ナフトール系化合物S1のスピロラクトン化反応を行った。そうしたところ、高い鏡像体過剰率で対応するスピロラクトン化合物P1が得られた。

Description

ヨードベンゼン誘導体及びそれを用いた光学活性スピロラクトン化合物の製法
 本発明は、ヨードベンゼン誘導体及びそれを用いた光学活性スピロラクトン化合物の製法に関する。
 超原子価ヨウ素化合物の科学は、1世紀以上の歴史を持つにもかかわらず、キラルなヨードベンゼン誘導体を用いる不斉酸化反応は最近になってやっと報告されるようになってきた。最近の例として、北らの酸化的不斉スピロ環形成反応(特許文献1,非特許文献1)がある。北らは、下記式に示すように、3-(1-ヒドロキシ-2-ナフチル)プロピオン酸を反応基質とし、剛直なキラルスピロビインダン骨格を持つ超原子価ヨウ素化合物を化学量論量用いて酸化的不斉スピロ環形成反応を行い、対応するスピロラクトン化合物を最高86%eeで得ている。また、この触媒の前駆体である7,7’-ジヨード-1,1’-スピロビインダン骨格を持つ化合物を触媒量用いてm-CPBA、酢酸の存在下で同様の反応を行い、対応するスピロラクトン化合物を最高69%eeで得ている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
特開2009-149564号公報
アンゲバンテ・ケミー・インターナショナル・エディション(Angew. Chem. Int. Ed.),2008年,47巻,3787頁
 しかしながら、7,7’-ジヨード-1,1’-スピロビインダンは、市販されている3-メトキシベンズアルデヒド(m-アニスアルデヒド)から6ステップで7,7’-ジヒドロキシ-1,1’-スピロビインダンとし、これを光学分割したあと更に4ステップで得られるものであるため、容易に入手することができないうえ光学分割に高価な反応剤が必要になるという問題があった。
 本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、入手容易で安価な触媒前駆体を用いて光学活性スピロラクトン化合物を高エナンチオ選択的に製造することを主目的とする。
 上述した目的を達成するために、本発明者らは、2,6-ジヒドロキシヨードベンゼンから乳酸をキラル源に用いて柔軟な超原子価ヨウ素化合物の前駆体を3ステップで合成し、その前駆体を触媒量用いて化学量論量のm-CPBA存在下で超原子価ヨウ素化合物を反応系内(in situ)で調製し、3-(1-ヒドロキシ-2-ナフチル)プロピオン酸のスピロラクトン化反応を試みたところ、高い鏡像体過剰率で光学活性スピロラクトン化合物が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
 即ち、本発明のヨードベンゼン誘導体は、下記式(1)で表されるものである。式(1)中、R1,R2は互いに独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基若しくはアリール基であるか又は互いに結合して環を形成し、R3はアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、Zは水素原子、電子吸引基又は電子供与基であり、*の付いた2つの不斉中心炭素の立体配置は共にRであるか共にSである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 本発明の光学活性スピロラクトン化合物の製法は、OH基が結合した炭素の隣りの炭素に-(CH2nCOOH(nは2又は3)が結合したフェノール誘導体と、触媒前駆体である上述したヨードベンゼン誘導体と、その触媒前駆体を酸化して超原子価ヨウ素化合物へ変換可能な過カルボン酸とを混合して反応させることにより、フェノール誘導体のOH基がオキソ基(=O)に変換されて脱芳香化すると共にラクトン環がスピロ結合した光学活性スピロラクトン化合物を得るものである。
 本発明のヨードベンゼン誘導体は、2,6-ジヒドロキシヨードベンゼン又はその誘導体から乳酸をキラル源に用いて短いステップ(3ステップ)で合成することができるため、安価に大量生産することができ、経済性が高い。このヨードベンゼン誘導体は、OH基が結合した炭素の隣りの炭素に-(CH2nCOOH(nは2又は3)が結合したフェノール誘導体のエナンチオ選択的な脱芳香化型酸化を促進する触媒(超原子価ヨウ素化合物)の前駆体として利用することができる。更に、構造上、触媒前駆体を柔軟に設計できるため、例えば反応基質ごとに種々の触媒前駆体を用いてスクリーニングを行い、その反応基質に合った触媒前駆体を容易に見つけることができる。更にまた、取り扱いが困難な超原子価ヨウ素化合物を予め単離する必要がないため、工業的見地からも優れている。
 本発明の光学活性スピロラクトン化合物の製法によれば、上述したヨードベンゼン誘導体を触媒前駆体として用いることにより、光学活性スピロラクトン化合物を高エナンチオ選択的に製造することができる。なお、上述したヨードベンゼン誘導体が触媒前駆体として機能するときの反応は、次のように進行すると考えられる。すなわち、このヨードベンゼン誘導体と過カルボン酸と反応基質とを混合すると、ヨードベンゼン誘導体は過カルボン酸によって酸化されて触媒(超原子価ヨウ素化合物)になり、その触媒が上述したナフタレン誘導体を酸化すると同時に脱芳香化させて対応するスピロラクトン化合物に変換すると共に、自らは還元されて再び触媒前駆体つまりヨードベンゼン誘導体に戻る。
 本発明のヨードベンゼン誘導体は、上記式(1)で表されるものである。上記式(1)中、R1,R2は互いに独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基若しくはアリール基であるか又は互いに結合して環を形成し、R3はアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、Zは水素原子、電子吸引基又は電子供与基であり、*の付いた2つの不斉中心炭素の立体配置は共にRであるか共にSである。
 ここで、アルキル基としては、特に限定するものではないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基などの分岐を有していてもよい炭素数1~4のアルキル基が挙げられる。シクロアルキル基としては、特に限定するものではないが、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基などの炭素数3~7のシクロアルキル基が挙げられる。アリール基としては、特に限定するものではないが、フェニル基、ナフチル基及びそれらの少なくとも1つの水素原子が置換基で置換されたものなどが挙げられる。置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、シクロアルキル基、ペルフルオロアルキル基などが挙げられる。ここで、アルキル基、シクロアルキル基としては既に例示したものが挙げられ、ペルフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基やペンタフルオロエチル基などが挙げられる。こうしたアリール基の具体例としては、フェニル基、o-トリル基,m-トリル基、p-トリル基、2,3-キシリル基、2,4-キシリル基、2,5-キシリル基、2,6-キシリル基、3,4-キシリル基、3,5-キシリル基、2,4,6-トリメチルフェニル基(メシチル基)、2,3,4-トリメチルフェニル基、2,3,5-トリメチルフェニル基、2,3,6-トリメチルフェニル基、3,4,5-トリメチルフェニル基、2,3-ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,4-ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,6-ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,4-ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、2,3-ジ-tert-ブチルフェニル基、2,4-ジ-tert-ブチルフェニル基、2,5-ジ-tert-ブチルフェニル基、2,6-ジ-tert-ブチルフェニル基、3,4-ジ-tert-ブチルフェニル基、3,5-ジ-tert-ブチルフェニル基などが挙げられる。電子吸引基としては、塩素原子、臭素原子、シアノ基、ニトロ基などが挙げられ、電子供与基としては、アルキル基、アルコキシ基などが挙げられる。アルキル基としては既に例示したものが挙げられ、アルコキシ基としては、特に限定するものではないが、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基などの分岐を有していてもよい炭素数1~4のアルコキシ基が挙げられる。また、R1,R2が互いに結合して環を形成する場合、形成される環は含窒素複素環となる。このような含窒素複素環としては、例えばアジリジン環、ピロリジン環、ピペリジン環などが挙げられる。
 本発明のヨードベンゼン誘導体は、OH基が結合した炭素の隣りの炭素に-(CH2nCOOH(nは2又は3)が結合したフェノール誘導体のエナンチオ選択的な脱芳香化型酸化を促進する触媒(超原子価ヨウ素化合物)の前駆体として利用することができるが、その場合、式(1)のR1は水素原子、R2はアリール基であることが好ましい。こうすれば、フェノール誘導体から光学活性スピロラクトン化合物をより高い鏡像体過剰率で製造することができる。また、式(1)のR3はメチル基であることが好ましい。R3をイソプロピル基のような嵩高いアルキル基としてもよいが、光学活性スピロラクトン化合物の鏡像体過剰率はメチル基と比べてほとんど差がないため、構造がシンプルなメチル基とすることが好ましい。更に、式(1)のZは水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基及びシアノ基からなる群より選ばれたものであることが好ましい。このZはヨードベンゼンのパラ位に結合しているが、ヨードベンゼンのメタ位の水素原子を他の官能基又は原子に置換することは良好な結果が得られなくなるおそれがあるため好ましくない。反応基質であるフェノール誘導体の構造に応じて触媒前駆体である本発明のヨードベンゼン誘導体の構造の最適化を図る場合、式(1)のヨードベンゼンのR1、R2が異なるものやR3が異なるものを種々合成し、それらを用いて反応基質から光学活性スピロラクトン化合物を製造したときに最適な結果が得られるものを選別すればよい。
 本発明の光学活性スピロラクトン化合物の製法は、OH基が結合した炭素の隣りの炭素に-(CH2nCOOH(nは2又は3)が結合したフェノール誘導体と、触媒前駆体である式(1)のヨードベンゼン誘導体と、触媒前駆体を酸化して超原子価ヨウ素化合物へ変換可能な過カルボン酸とを混合して反応させることにより、フェノール誘導体のOH基がオキソ基(=O)に変換されて脱芳香化すると共にラクトン環がスピロ結合した光学活性スピロラクトン化合物を得るものである。
 この製法に用いられるフェノール誘導体としては、例えば、3-(2-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸や4-(2-ヒドロキシフェニル)ブタン酸などのフェノール系化合物、3-(1-ヒドロキシ-2-ナフチル)プロピオン酸や4-(1-ヒドロキシ-2-ナフチル)ブタン酸などのナフトール系化合物が挙げられる。フェノール系化合物の2-ヒドロキシフェニルは3~5位の少なくとも一つに置換基を有していてもよく、ナフトール系化合物の1-ヒドロキシ-2-ナフチルは3位及び4位の少なくとも一つに置換基を有していてもよい。置換基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基などのアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基などのアルコキシ基;ベンジル基などの芳香族アルキル基;ベンジルオキシメチルなどのエーテル結合を持つアルキル基などが挙げられる。このうち、反応性を考慮すると、フェノール系化合物よりもナフトール系化合物の方が好ましい。また、反応生成物であるスピロラクトン化合物の安定性を考慮すると、六員環ラクトンよりも五員環ラクトンの方が安定なことからnは2の方が好ましい。
 この製法に用いられるヨードベンゼン誘導体としては、上述した式(1)の化合物を使用する。
 この製法に用いられる過カルボン酸としては、例えば、過酢酸、過安息香酸、m-クロロ過安息香酸(m-CPBA)などが挙げられるが、このうち取り扱いやすさの点から過安息香酸、m-CPBAが好ましい。また、過カルボン酸は、カルボン酸のヒドロキシ基をヒドロペルオキシ基に置き換えた過酸であり、カルボン酸に過酸化水素などの過酸化物を反応させると発生することから、過カルボン酸を反応系内に入れる代わりに、カルボン酸と過酸化物とを組み合わせて反応系内に入れてその場で過カルボン酸が生成されるようにしてもよい。
 この製法の反応過程では、過カルボン酸は、上述したヨードベンゼン誘導体を酸化して超原子価ヨウ素化合物に変換すると共に自らは還元されてカルボン酸になる。一方、超原子価ヨウ素化合物は、フェノール誘導体をスピロラクトン化合物に変換すると共に自らは還元されてヨードベンゼン誘導体に戻る。このため、ヨードベンゼン誘導体は触媒量で足りるが、過カルボン酸は、フェノール誘導体に対して等モル以上必要になる。こうしたことから、ヨードベンゼン誘導体は、フェノール誘導体に対して0.5~50mol%使用することが好ましい。0.5mol%未満だと反応の進行が遅く反応時間が長時間になるため好ましくなく、50mol%を超えても収率や鏡像体過剰率が大きく向上することはないため経済的見地から好ましくない。こうした反応性や経済性を両立させることを考慮すると10~30mol%使用することがより好ましい。また、過カルボン酸の使用量は、フェノール誘導体に対して等モル使用すれば足りるが、反応をより円滑に進行させることを考慮すると1.1~1.5倍モル使用することが好ましい。
 この製法において、フェノール誘導体とヨードベンゼン誘導体と過カルボン酸とを混合して反応させる際、種々の反応溶媒を利用可能である。反応溶媒としては、例えば、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、二塩化エチレンなどのハロゲン化アルカン;ベンゼン、トルエン、キシレン、塩化ベンゼンなどの芳香族炭化水素;ニトロメタンなどのニトロアルカン;アセトニトリル、プロピオニトリルなどのニトリル系溶媒;酢酸メチル、酢酸エチルなどのエステル系溶媒;2,2,2-トリフルオロエタノール、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2-プロパノールなどのフッ素系アルコールなどのほか、それらの混合物を使用することができる。このうち、収率及び鏡像体過剰率を考慮すると、ハロゲン化アルカン、ニトロアルカン又はそれらの混合物が好ましい。反応溶媒の使用量は、特に限定するものではないが、例えばフェノール誘導体の濃度が0.01~1M、好ましくは0.02~0.2Mとなるように設定する。
 この製法では、反応温度は、特に限定するものではないが、-20~50℃が好ましく、0~40℃がより好ましい。-20℃未満だと、反応速度が遅くなり過ぎるため好ましくなく、50℃を超えると反応速度は向上するもののエナンチオ選択性が低下するおそれがあるため好ましくない。また、反応系の雰囲気は、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性雰囲気とする必要はなく、大気雰囲気でも支障なく反応が進行する。
 なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
 以下の実施例においては1H NMRスペクトルをJEOL ECS-400(400MHz)スペクトロメータで、13C NMRスペクトルをJEOL ECS-400(100MHz)スペクトロメータで測定した。反応生成物の光学純度は、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を、4.6mm×25cm Daicel CHIRALCEL OD-HまたはAD-Hを用いて、Shimadzu LC-10装置で測定した。反応の進行は、薄層クロマトグラフィー(TLC)で、Merck precoated TLCプレート(シリカゲル60 GF254,0.25mm)を用いてモニタリングした。
[1]ヨードベンゼン誘導体の合成
 下記の反応式にしたがって下記表1に示すヨードベンゼン誘導体A~Mを合成した。このうちヨードベンゼン誘導体C~Mが本発明の実施例に相当する。なお、2-ヨードレゾルシノール類は文献(Org. Syn., 2007, vol.84, p272)に記載された方法にしたがって合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
・ヨードベンゼン誘導体Aの合成
 ヨードベンゼン誘導体Aすなわち(2R,2’R)-ジエチル 2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ジプロパノエートを以下の手順により合成した。まず、2-ヨードレゾルシノール(2.36g,10.0mmol)をTHF(50mL)に溶かし、PPh3(6.56g,25.0mmol)と(-)-乳酸エチルエステル(2.80mL,25.0mmol)を加えた。混合溶液を撹拌しながら0℃に冷やし、ジイソプロピル アゾジカルボキシレート(DIAD,約1.9Mトルエン溶液,13.2mL,25.0mmol)をゆっくり滴下した。その後、反応液を室温に戻し、6時間撹拌した。反応終了後、反応液をエバボレータ-で濃縮し、得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製して(展開溶媒:ヘキサン-EtOAc=15:1(v/v))、無色オイルのヨードベンゼン誘導体Aを得た(3.93g,9.00mmol,収率90%)。ヨードベンゼン誘導体Aのスペクトルデータは以下の通り。
TLC,Rf=0.33(hexane-EtOAc=4:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.24(t,J=7.2Hz,6H),1.70(d,J=6.8Hz,6H),4.18-4.24(m,4h),4.75(q,J=6.8Hz,2H),6.37(d,J=8.4Hz,2H),7.13(t,J=8.4Hz,1H).
・ヨードベンゼン誘導体Bの合成
 ヨードベンゼン誘導体Bすなわち(2R,2R’)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ジプロパン酸を以下の手順により合成した。まず、ヨードベンゼン誘導体A(3.93g,9.00mmol)をTHF(25.0mL)とMeOH(25.0mL)に溶かし、2N NaOH水溶液(25.0mL)を加えて室温で終夜撹拌した。反応終了後、反応液に1N HClを加えて酸性にした後、EtOAcで2回抽出した。有機層を無水MgSO4で乾燥させたあと、溶媒をエバボレータ-で除いて白色固体のヨードベンゼン誘導体Bを得た(3.42g,9.00mmol,収率>99%)。ヨードベンゼン誘導体Bのスペクトルデータは以下の通り。
TLC,Rf=0.15(hexane-EtOAc-CHCl3=1:2:1 with a few drops of AcOH);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ1.54(d,J=6.8Hz,6H),4.84(q,J=6.8Hz,2H),6.42(d,J=8.0Hz,2H),7.21(t,J=8.0Hz,1H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ18.4(2C),72.8(2C),79.6,105.9(2C),129.7,157.8(2C),172.7(2C).
・ヨードベンゼン誘導体Cの合成
 ヨードベンゼン誘導体Cすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ジプロパンアミドを以下の手順により合成した。まず、ヨードベンゼン誘導体B(190mg,0.50mmol)とSOCl2(4.0mL)との混合溶液を1時間加熱還流した。次に、その反応液にベンゼン(2mLを2回)を加えて過剰の試薬と溶媒をエバボレータ-で除いた後、得られた黄色い液体をCH2Cl2(5.0mL)に溶かした。反応液を-78℃に冷やしながら過剰量のアンモニアガスを加え、その後ゆっくり室温に昇温させながら終夜撹拌した。反応終了後に、反応液に1N HCl水溶液を加えて水層と有機層に分離した後、水層をCHCl3で抽出した。有機層を無水MgSO4で乾燥させたあと、溶媒をエバボレータ-で除いた。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製して(展開溶媒:ヘキサン-EtOAc=1:2(v/v))、白色固体のヨードベンゼン誘導体Cを得た(0.15g,0.4mmol,収率79%)。ヨードベンゼン誘導体Cのスペクトルデータは以下の通り。
TLC,Rf=0.13(hexane-EtOAc-CHCl3=1:2:1);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ1.47(d,J=6.8Hz,6H),4.68(q,J=6.8Hz,2H),6.51(d,J=8.0Hz,2H),7.24(t,J=8.0Hz,1H),7.30(s,2H),7.42(s,2H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δ18.6(2C),74.8(2C),80.6,106.7(2C),129.9,157.5(2C),172.9(2C).
・ヨードベンゼン誘導体Dの合成
 ヨードベンゼン誘導体Dすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(N-tert-ブチルプロパンアミド)を以下の手順により合成した。まず、ヨードベンゼン誘導体B(190mg,0.50mmol)とSOCl2(4.0mL)の混合溶液を1時間加熱還流した。次に、その反応液にベンゼン(2mLを2回)を加えて過剰の試薬と溶媒をエバボレータ-で除いた後、得られた黄色い液体をCH2Cl2(5.0mL)に溶かした。反応液を0℃に冷やし、ピリジン(0.50mL)とtert-ブチルアミン(0.31mL,2mmol)を加えてから室温で3時間撹拌した。反応終了後に、反応液に1N HCl水溶液を加えて水層と有機層に分離した後、水層をCHCl3で抽出した。有機層を無水MgSO4で乾燥させたあと、溶媒をエバボレータ-で除いた。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製して(展開溶媒:ヘキサン-EtOAc=4:1(v/v))、白色固体のヨードベンゼン誘導体Dを得た(0.19g,0.39mmol,収率78%)。ヨードベンゼン誘導体Dのスペクトルデータは以下の通り。
TLC,Rf=0.37(hexane-EtOAc=1:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.40(s,18H),1.61(d,J=6.8Hz,6H),4.68(q,J=6.8Hz,2H),6.49(d,J=8.0Hz,2H),6.84(brs,2H),7.27(t,J=8.0Hz,1H);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ18.2(2C),28.7(6C),51.1(2C),76.0(2C),80.3,106.5(2C),130.4,156.8(2C),170.1(2C).
 なお、ヨードベンゼン誘導体A~Dを合成する反応式を以下にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
・ヨードベンゼン誘導体Eの合成
 ヨードベンゼン誘導体Dの合成方法のtert-ブチルアミンの代わりにアニリンを用いることにより、白色固体のヨードベンゼン誘導体Eすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(N-フェニルプロパンアミド)を収率69%で得た。ヨードベンゼン誘導体Eのスペクトルデータは以下の通り。
 TLC,Rf=0.37(hexane-EtOAc=1:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.75(d,J=6.4Hz,6H),4.96(q,J=6.4Hz,2H),6.60(d,J=8.4Hz,2H),7.16(t,J=8.0Hz,2H),7.33(t,J=8.4Hz,1H),7.37(t,J=8.0Hz,4H),7.66(d,J=8.0Hz,4H),8.79(brs,2H);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ18.3(2C),76.1(2C),80.7,107.2(2C),119.8(4C),124.7(2C),129.1(4C),130.8,137.2(2C),156.7(2C),168.9(2C).
・ヨードベンゼン誘導体Fの合成
 ヨードベンゼン誘導体Dの合成方法のtert-ブチルアミンの代わりに3,5-ジ-トリフルオロメチルアニリンを用いることにより、白色固体のヨードベンゼン誘導体Fすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(N-(3,5-ビス(トリフルオロメチル)フェニル)プロパンアミド)を収率80%で得た。ヨードベンゼン誘導体Fのスペクトルデータは以下の通り。
 TLC,Rf=0.57(hexane-EtOAc=1:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.77(d,J=6.8Hz,6H),5.00(q,J=6.8Hz,2H),6.64(d,J=8.4Hz,2H),7.38(t,J=8.4Hz,2H),7.67(s,2H),8.17(s,4H),9.06(brs,2H);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ18.1(2C),76.1(2C),80.9,107.6(2C),118.1(2C),119.5(4C),123.0(d,JC-F=271Hz,4C),131.1,132.3(q,JC-F=33Hz,4C),138.6(2C),156.5(2C),169.5(2C);19F NMR(CDCl3,376MHz)δ-62.8.
・ヨードベンゼン誘導体Gの合成
 ヨードベンゼン誘導体Dの合成方法のtert-ブチルアミンの代わりに3,5-ジ-tert-ブチルアニリンを用いることにより、白色固体のヨードベンゼン誘導体Gすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(N-(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)プロパンアミド)を収率62%で得た。ヨードベンゼン誘導体Gのスペクトルデータは以下の通り。
 TLC,Rf=0.64(hexane-EtOAc=1:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.34(s,36H),1.75(d,J=6.8Hz,6H),4.93(q,J=6.8Hz,2H),6.62(d,J=8.4Hz,2H),7.19(s,2H),7.33(t,J=8.4Hz,2H),7.51(s,4H),8.79(brs,2H);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ18.3(2C),31.3(12C),34.9(4C),76.4(2C),80.7,107.2(2C),114.4(4C),118.9(2C),130.8,136.6(2C),151.8(4C),156.9(2C),168.8(2C).
・ヨードベンゼン誘導体Hの合成
 ヨードベンゼン誘導体Dの合成方法のtert-ブチルアミンの代わりにメシチルアニリンを用いることにより、白色固体のヨードベンゼン誘導体Hすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(N-メシチルプロパンアミド)を収率70%で得た。ヨードベンゼン誘導体Hのスペクトルデータは以下の通り。
 TLC,Rf=0.42(hexane-EtOAc=1:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.77(d,J=6.8Hz,6H),2.15(s,12H),2.26(s,6H),5.00(q,J=6.8Hz,2H),6.64(d,J=8.4Hz,2H),6.86(s,4H),7.34(t,J=8.4Hz,1H),8.02(s,2H);13C NMR(CDCl3,400MHz)δ18.2(4C),18.7(2C),20.8(2C),76.0(2C),80.4,107.0(2C),128.9(4C),130.0(2C),130.6,135.0(4C),137.1(2C),156.9(2C),169.6(2C).
・ヨードベンゼン誘導体Iの合成
 ヨードベンゼン誘導体Dの合成方法のtert-ブチルアミンの代わりにピロリジンを用いることにより、白色固体のヨードベンゼン誘導体Iすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(1-(ピロリジン-1-イル)プロパン-1-オンを収率>99%で得た。ヨードベンゼン誘導体Iのスペクトルデータは以下の通り。
 TLC,Rf=0.19(hexane-EtOAc-CHCl3=1:2:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.55-1.92(m,8H),1.68(d,J=6.8Hz,6H),3.31(dt,J=6.8,11.2Hz,2H),3.42-3.53(m,4H),3.72(dt,J=6.8,11.2Hz,2H),4.83(q,J=6.8Hz,2H),6.46(d,J=8.0Hz,2H),7.16(t,J=8.0Hz,2H).
・ヨードベンゼン誘導体Jの合成
 ヨードベンゼン誘導体Dの合成方法のtert-ブチルアミンの代わりにジフェニルアミンを用いることにより、白色固体のヨードベンゼン誘導体Jすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(N,N-ジフェニルプロパンアミド)を収率72%で得た。ヨードベンゼン誘導体Jのスペクトルデータは以下の通り。
 TLC,Rf=0.37(hexane-EtOAc=1:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.62(d,J=6.4Hz,6H),4.88(q,J=6.4Hz,2H),6.40(d,J=8.4Hz,2H),7.11(t,J=8.4Hz,2H),7.20-7.32(m,20H);13C NMR(CDCl3,100MHz)δ18.1(2C),73.6(2C),83.0,108.8(2C),126.1(m,8C),130.0(m,13C),141.0(m,2C),142.0(m,2C),158.0(2C),170.5(2C).
・ヨードベンゼン誘導体Kの合成
 ヨードベンゼン誘導体Aの合成方法の2-ヨードレゾルシノールの代わりに2-ヨード-5-メチルベンゼン-1,3-ジオールを使用し、ヨードベンゼン誘導体Hの合成方法に準じて、ヨードベンゼン誘導体Kすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-5-メチル-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(N-メシチルプロパンアミド)を茶色の固体として得た。ヨードベンゼン誘導体Kのスペクトルデータを以下の通り。
 TLC,Rf=0.42(hexane-EtOAc=1:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.77(d,J=6.8Hz,6H),2.14(s,12H),2.26(s,6H),2.35(s,3H),4.99(q,J=6.8Hz,2H),6.48(s,2H),6.90(s,4H),7.97(s,2H);13C NMR(CDCl3,400MHz)δ18.2(4C),18.8(2C),20.9(2C),21.8,76.0(2C),76.2,108.1(2C),129.0(4C),130.0(2C),135.0(4C),137.2(2C),141.4,156.6(2C),169.7(2C).
・ヨードベンゼン誘導体Lの合成
 ヨードベンゼン誘導体Aの合成方法の2-ヨードレゾルシノールの代わりに5-フルオロ-2-ヨードベンゼン-1,3-ジオールを使用し、ヨードベンゼン誘導体Hの合成方法に準じて、ヨードベンゼン誘導体Lすなわち(2R,2’R)-2,2’-(5-フルオロ-2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(N-メシチルプロパンアミド)を茶色の固体として得た。ヨードベンゼン誘導体Lのスペクトルデータを以下の通り。
 TLC,Rf=0.07(hexane-EtOAc-CHCl3=1:2:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.77(d,J=6.8Hz,6H),2.16(s,12H),2.27(s,6H),4.95(q,J=6.8Hz,2H),6.44(d,JH-F=10.1Hz,2H),6.91(s,4H),7.94(s,2H);19FNMR(CDCl3,376MHz)δ-107.8.
・ヨードベンゼン誘導体Mの合成
 ヨードベンゼン誘導体Aの合成方法の(-)-乳酸エチルエステルの代わりに(S)-メチル 2-ヒドロキシ-3-メチルブタノエートを使用し、ヨードベンゼン誘導体Hの合成方法に準じて、ヨードベンゼン誘導体Mすなわち(2R,2’R)-2,2’-(2-ヨード-1,3-フェニレン)ビス(オキシ)ビス(N-メシチル-3-メチルブタンアミド)を黄色の固体として得た。ヨードベンゼン誘導体Mのスペクトルデータを以下の通り。
 TLC,Rf=0.48(hexane-EtOAc=1:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ1.19(d,J=7.2Hz,6H),1.31(d,J=7.2Hz,6H),2.05(s,12H),2.24(s,6H),2.45-2.52(m,2H),4.73(q,J=6.8Hz,2H),6.62(d,J=8.4Hz,2H),6.86(s,4H),7.28(t,J=8.4Hz,1H),7.62(s,2H);13C NMR(CDCl3,400MHz)δ17.6(2C),18.5(4C),19.1(2C),20.8(2C),31.7(2C),79.3,84.4(2C),106.5(2C),129.0(4C),130.0(2C),130.6,134.8(4C),137.1(2C),157.6(2C),168.4(2C).
[2]光学活性スピロラクトン化合物の合成
[2-1]反応基質の合成
・ナフトール系化合物S1の合成
 反応基質としてナフトール系化合物S1すなわち3-(1-ヒドロキシナフタレン-2-イル)プロパン酸を文献(J.Org.Chem.,1982,vol.47,p946;Angew.Chem.Int.Ed.,2008,vol.47,p3787)にしたがって合成した(下記式参照)。まず、1-ナフトール(4.33g,30.0mmol)のトルエン(100ml)溶液にトリエチル オルソアクリレート(6.0ml,48.0mmol)とピバル酸(1.53g,15.0mmol)を加え、24時間加熱還流した。反応終了後、反応液を室温に冷やし、その反応液に1N NaOH水溶液を加えて水層と有機層に分離した後、水層をEt2Oで2回抽出し、有機層を塩水で洗った。それぞれの有機層を合わせて無水Na2SO4で乾燥させた後、溶媒をエバボレータ-で除いた。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製して(展開溶媒:ヘキサン-EtOAc=15:1(v/v))、ピラン系中間体を無色液体として得た(8.17g,30.0mmol,収率>99%)。次に、ピラン系中間体(8.17g,30.0mmol)のEt2O(80ml)溶液に2N HCl(40ml)を加えて室温で終夜撹拌した。反応終了後、水層をEtOAcで2回抽出し、有機層を塩水で洗った。それぞれの有機層を合わせて無水Na2SO4で乾燥させた後、溶媒をエバボレータ-で除いた。得られた混合物をTHF(30mL)とMeOH(30ml)の混合溶媒に溶かし、2N NaOH水溶液(40mL)を加え、24時間室温で撹拌した。反応終了後、反応液を室温に冷やし、その反応液に1N HCl水溶液(5.0mL)を加えて水層と有機層に分離した後、水層をEtOAcで2回抽出し、有機層を水で洗った。それぞれの有機層を合わせて無水MgSO4で乾燥させた後、溶媒をエバボレータ-で除いた。得られた混合物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製して(展開溶媒:ヘキサン-EtOAc=4:1 to 1:2(v/v))、目的とするナフトール系化合物S1を白色固体として得た(4.05g,18.7mmol,収率62%)。ナフトール系化合物S1のスペクトルデータは以下の通り。
 TLC,Rf=0.27(hexane-EtOAc-CHCl3=1:2:1 with a few drops of AcOH);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ2.86-2.89(m,2H),3.02-3.06(m,2H),7.17(d,J=8.4Hz,1H),7.39(d,J=8.4Hz,1H),7.40-7.47(m,2H),7.60-7.70(brs,1H),7.73-7.76(m,1H),8.24-8.27(m,1H).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
・ナフトール系化合物S2の合成
 上述したナフトール系化合物S1の合成方法の1-ナフトールの代わりに4-ブロモ-1-ナフトールを用いて、ナフトール系化合物S2すなわち3-(4-ブロモ-1-ヒドロキシナフタレン-2-イル)プロパン酸を白色固体として収率88%で得た。ナフトール系化合物S2のスペクトルデータは以下の通り。
 TLC,Rf=0.27(hexane-EtOAc-CHCl3=1:2:1 with a few drops of AcOH);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ2.87-2.90(m,2H),3.00-3.03(m,2H),7.48(s,1H),7.51(dt,J=7.2,1.2Hz,1H),7.56(dt,J=7.2,1.2Hz,1H),7.60-8.08(brs,1H),8.09(d,J=7.2Hz,1H),8.31(d,J=7.2Hz,1H).
[2-2]光学活性スピロラクトン化合物の合成
・実施例1~12,比較例1~4
 表2の実施例1~12、比較例1~4に示すように、ナフトール系化合物S1と各種のヨードベンゼン誘導体とm-CPBAとを反応させることにより、スピロラクトン化合物P1を得た。具体的には、ナフトール系化合物S1(0.1mmol)と表2に記載のヨードベンゼン誘導体(0.015mmol,15mol%)とを塩化メチレン5mL(S1の濃度=0.2M)に溶かし、反応液を表2の反応温度に調整した後、m-CPBA(0.13mmol,1.3equiv)を加えた。反応はTLCでモニタリングした。各例の反応時間は表2に示したとおりである。反応終了後、Na223飽和水溶液、そしてNaHCO3飽和水溶液をゆっくり加えて反応をクエンチした。水層をクロロホルムで2回抽出し、それぞれの有機層を合わせて無水MgSO4で乾燥させた。溶媒をエバポレーターで除いた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン-EtOAc=10:1から4:1(v/v))によって対応するスピロラクトン化合物を分離した。表2にそのときの収率及び鏡像体過剰率を示す。なお、スピロラクトン化合物P1のスペクトルデータは以下の通り。このスピロラクトン化合物P1の不斉中心炭素の立体配置がR,Sのいずれであるかは未決定である。
TLC,Rf=0.46(hexane-EtOAc-CHCl3=1:2:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ2.18(ddd,J=20.8,13.6,11.2Hz,1H),2.49(ddd,J=13.6,9.6,1.6Hz,1H),2.60(ddd,J=17.6,9.6,1.6Hz,1H),2.92(ddd,J=20.8,17.6,11.2Hz,1H),6.21(d,J=10.4Hz,1H),6.66(d,J=10.4Hz,1H),7.26(d,J=8.0Hz,1H),7.41(t,J=8.0Hz,1H),7.62(t,J=8.0Hz,1H),8.02(d,J=8.0Hz,1H);HPLC(OD-H column),Hexane-i-PrOH=85:15 as eluent,1.0mL/min,tR1=17.8min,tR2=22.7min.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表2に示すように、比較例1,2のようにヨードベンゼンのオルト位に結合した置換基の末端がエステルやカルボン酸の場合には、鏡像体過剰率が低かったが、実施例1~13のようにその置換基の末端がアミドの場合には、鏡像体過剰率が高かった。特に、実施例1~8のうち置換基の末端がN-メシチルアミドである実施例6のとき、収率及び鏡像体過剰率において非常に良い結果を与えた。また、実施例6のヨードベンゼンに電子供与基(実施例9,10)や電子吸引基(実施例11)を付けたところ、いずれも反応活性は低下したが、鏡像体過剰率においては大きな差がなかった。実施例6の乳酸部位のメチルをイソプロピルに変えたところ(実施例12)、収率及び鏡像体過剰率とも大きな差は見られなかった。更に、比較例3,4のようにC2対称性を持たないヨードベンゼン誘導体を触媒前駆体に用いたところ、鏡像体過剰率が大きく低下した。このことから、ヨードベンゼン誘導体はC2対称性を持つことが必要であることがわかった。なお、比較例3のヨードベンゼン誘導体は藤田らの文献(Tetrahedron Letters,2007,vol.48,p691)に開示されているものである。
・実施例13~17
 下記の表3の実施例13~17では、実施例6の反応条件(反応基質濃度、温度、時間)を種々変更して、ナフトール系化合物S1からスピロラクトン化合物P1を得た。反応基質濃度を0.02Mに設定した場合(実施例13,14)、実施例6に比べて反応性はわずかに低下したものの、鏡像体過剰率はむしろ向上した。この場合、反応時間を長くすることにより収率が改善された。また、反応基質濃度を0.02Mに設定し反応温度を室温に上げた場合(実施例15)、実施例6に比べて鏡像体過剰率は維持されたまま収率がやや改善され、反応温度を-20℃に下げた場合(実施例16)、実施例6に比べて反応時間を長くすることにより収率及び鏡像体過剰率とも改善された。また、反応基質濃度を0.05M、反応温度を-20℃に設定した場合も(実施例17)、実施例6に比べて反応時間を長くすることにより収率及び鏡像体過剰率とも改善された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
・実施例18~25
 下記の表4の実施例18~25では、実施例13の反応条件において反応溶媒のみを変更して、スピロラクトン化合物P1を得た。実施例18~22のようにクロロホルム、四塩化炭素、トルエン、アセトニトリル、酢酸エチルを反応溶媒として用いた場合には、塩化メチレンを反応溶媒として用いた実施例13に比べて収率が低下したものの、鏡像体過剰率は遜色ない結果が得られた(77-90%ee)。実施例23のようにフルオラス溶媒である2,2,2-トリフルオロエタノールを用いた場合には収率及び鏡像体過剰率とも良好であった。実施例24のようにニトロメタンを反応溶媒として用いた場合には、反応の活性が最も高く、しかも鏡像体過剰率も非常に高い値となった。また、実施例25のようにクロロホルムとニトロメタンとの混合溶媒を用いた場合にも、非常に良好な結果が得られた。なお、特許文献1や非特許文献1のようにキラルスピロビインダン骨格を持つ超原子価ヨウ素化合物を触媒前駆体に用いた場合、クロロホルム、四塩化炭素、塩化メチレンのような非極性溶媒中では良好な鏡像体過剰率が得られるものの、アセトニトリルなどの極性溶媒中では鏡像体過剰率が大幅に低下している(20-0%ee)。これに対して、本発明のヨードベンゼン誘導体を触媒前駆体に用いた場合には、非極性溶媒でも極性溶媒でも高い鏡像体過剰率が得られる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
・実施例26
 上述した実施例では、ナフトール系化合物S1を出発原料として用いたが、実施例26では、下記反応式に示すように、ナフトール系化合物S2すなわち3-(1-ヒドロキシ-5-ブロモナフタレン-2-イル)プロパン酸)を出発原料として、クロロホルムとニトロメタンとを2:1(v/v)で混合した溶媒中、触媒前駆体としてヨードベンゼン誘導体Hを用いて0℃で7時間反応させた。そうしたところ、対応するスピロラクトン化合物P2を白色固体として収率80%、鏡像体過剰率82%で得た。スピロラクトン化合物P2のスペクトルデータは以下の通り。
 TLC,Rf=0.51(hexane-EtOAc-CHCl3=1:2:1);1H NMR(CDCl3,400MHz)δ2.24(ddd,J=21.2,13.2,11.6Hz,1H),2.46(ddd,J=13.2,9.6,2.4Hz,1H),2.62(ddd,J=17.6,9.6,2.4Hz,1H),2.90(ddd,J=21.2,17.6,11.6Hz,1H),6.67(s,1H),7.49-7.53(m,1H),7.73-7.78(m,2H),8.05(d,J=7.2Hz,1H);HPLC(OD-H column),Hexane-i-PrOH=85:15 as eluent,1.0mL/min,tR1=18.4min,tR2=23.4min.
[2-3]反応機構
 特許文献1(又は非特許文献1)に記載された方法にしたがって、触媒前駆体Hから三価の超原子価ヨウ素化合物(触媒H’)を調製した(下記式参照)。具体的には、触媒前駆体Hと酢酸とアセトニトリルとの混合物に、触媒前駆体Hの5倍モルのセレクトフルオール(Selectfluor,登録商標)を加えて、室温で攪拌して反応させ、目的とする触媒H’を得た。この触媒H’は、ヨウ素原子にL1,L2が結合しているが、これらは両方ともOAc、両方ともF、あるいは片方はOAcでもう片方はFのいずれかである。実施例6の触媒前駆体Hとm-CPBAの代わりに、この触媒H’を化学量論量用いて反応を行ったところ、ナフトール系化合物S1からスピロラクトン化合物P1を収率70%、鏡像体過剰率85%eeで得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 この結果から、上述した各実施例のスピロ化合物P1の合成反応では、触媒前駆体がm-CPBAによって系内で酸化されて三価の超原子価ヨウ素化合物である触媒が生成し、その触媒がナフトール系化合物S1を酸化すると同時に脱芳香化させて対応するスピロラクトン化合物に変換すると共に、自らは還元されて再び触媒前駆体つまりヨードベンゼン誘導体に戻ることが示唆される(下記式参照)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 本出願は、2009年10月26日に出願した日本国特許出願第2009-245275号を優先権主張の基礎としており、引用によりその内容の全てが本明細書中に含まれる。
 本発明は、主に薬品化学産業に利用可能であり、例えば光学活性スピロラクトン骨格を有する天然物や医薬品、農薬、化粧品などを製造する際に利用することができる。

Claims (7)

  1.  式(1)で表されるヨードベンゼン誘導体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(1)中、R1,R2は互いに独立して水素原子、アルキル基、シクロアルキル基若しくはアリール基であるか又は互いに結合して環を形成し、R3はアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、Zは水素原子、電子吸引基又は電子供与基であり、*の付いた2つの不斉中心炭素の立体配置は共にRであるか共にSである)
  2.  式(1)において、R1は水素原子、R2はアリール基である、
     請求項1に記載のヨードベンゼン誘導体。
  3.  式(1)において、R3はメチル基である、
     請求項1又は2に記載のヨードベンゼン誘導体。
  4.  式(1)において、Zは水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基及びシアノ基からなる群より選ばれたものである、
     請求項1~3のいずれか1項に記載のヨードベンゼン誘導体。
  5.  OH基が結合した炭素の隣りの炭素に-(CH2nCOOH(nは2又は3)が結合したフェノール誘導体と、ヨードベンゼン誘導体である請求項1~4のいずれか1項に記載のヨードベンゼン誘導体と、前記ヨードベンゼン誘導体を酸化して超原子価ヨウ素化合物へ変換可能な過カルボン酸とを混合して反応させることにより、前記フェノール誘導体のOH基がオキソ基(=O)に変換されて脱芳香化すると共にラクトン環がスピロ結合した光学活性スピロラクトン化合物を得る、
     光学活性スピロラクトン化合物の製法。
  6.  前記フェノール誘導体は、1位にOH基が結合し2位に-(CH2nCOOH(nは2又は3)が結合したナフトール系化合物である、
     請求項5に記載の光学活性スピロラクトン化合物の製法。
  7.  前記フェノール誘導体と前記ヨードベンゼン誘導体と前記過カルボン酸とを混合して反応させる際、反応溶媒としてハロゲン化アルカン、ニトロアルカン又はそれらの混合物を使用する、
     請求項5又は6に記載の光学活性スピロラクトン化合物の製法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130338371A1 (en) * 2011-02-18 2013-12-19 National University Corporation Nagoya University Method for producing aromatic compound having ring structure that includes nitrogen atom or oxygen atom
CN115490607A (zh) * 2022-09-29 2022-12-20 南通大学 一种c2-对称性手性芳基碘催化剂的合成方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009149564A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Osaka Univ ヨウ化物と、それを用いた酸化的不斉スピロ環形成方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009149564A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Osaka Univ ヨウ化物と、それを用いた酸化的不斉スピロ環形成方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
FUJITA, MORIFUMI ET AL.: "Enantiodifferentiating tetrahydrofuranylation of but-3-enyl carboxylates using optically active hypervalent iodine(III) reagents via a 1,3-dioxan-2-yl cation intermediate", TETRAHEDRON LETTERS, vol. 48, 6 October 2007 (2007-10-06), pages 8691 - 8694, XP022334566, DOI: doi:10.1016/j.tetlet.2007.10.015 *
TOHMA, HIROFUMI ET AL.: "Hypervalent Iodine(V)- Induced Asymmetric Oxidation of Sulfides to Sulfoxides Mediated by Reversed Micelles: Novel Nonmetalic Catalytic System", THE JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY, vol. 64, 24 April 1999 (1999-04-24), pages 3519 - 3523 *
UYANIK, MUHAMMET ET AL.: "Chiral hypervalent iodine-catalyzed enantioselective oxidative Kita spirolactonization of 1-naphthol derivatives and one-pot diastereo-selective oxidation to epoxyspirolactones", TETRAHEDRON, vol. 66, no. 31, 31 July 2010 (2010-07-31), pages 5841 - 5851, XP027122610 *
UYANIK, MUHAMMET ET AL.: "Enantioselective Kita Oxidative Spirolactonization Catalyzed by In Situ Generated Chiral Hypervalent Iodine(III) Species", ANGEWANDTE CHEMIE, INTERNATIONAL EDITION, vol. 49, no. 12, 1 March 2010 (2010-03-01), pages 2175 - 2177, XP055122641, DOI: doi:10.1002/anie.200907352 *
VIKTOR V. ZHDANKIN ET AL.: "Chemistry of Polyvalent Iodine", CHEMICAL REVIEWS, vol. 108, 6 November 2008 (2008-11-06), pages 5299 - 5358 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130338371A1 (en) * 2011-02-18 2013-12-19 National University Corporation Nagoya University Method for producing aromatic compound having ring structure that includes nitrogen atom or oxygen atom
US9018394B2 (en) * 2011-02-18 2015-04-28 National University Corporation Nagoya University Method for producing aromatic compound having ring structure that includes nitrogen atom or oxygen atom
CN115490607A (zh) * 2022-09-29 2022-12-20 南通大学 一种c2-对称性手性芳基碘催化剂的合成方法

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