WO2012108367A1 - 第4級アンモニウム塩 - Google Patents
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- 0 CCC(C(F)(F)F)=CCC(C)C(C(C)CC(C=C1C(C)(C)C)c(c(CC)c2C)cc(C(C)(C)C)c2O*)=C1O* Chemical compound CCC(C(F)(F)F)=CCC(C)C(C(C)CC(C=C1C(C)(C)C)c(c(CC)c2C)cc(C(C)(C)C)c2O*)=C1O* 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Definitions
- the present invention relates to a quaternary ammonium salt and a method for producing a cyclopropane compound using the quaternary ammonium salt, and in particular, an optically active quaternary ammonium salt and an optically active quaternary ammonium salt useful as an asymmetric catalyst.
- the present invention relates to a method for producing an optically active cyclopropane compound used as a catalyst.
- cyclopropane compounds such as (1R, 2S) -1- (N-phenylmethylene) amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid ester are useful as intermediates for the production of pharmaceuticals such as anti-hepatitis C drugs.
- (1R, 2S) -1- (N-phenylmethylene) amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid ester are useful as intermediates for the production of pharmaceuticals such as anti-hepatitis C drugs.
- N-benzylcinchonidine compound 0.03 mol of N-benzylcinchonidine compound is used as an asymmetric catalyst with respect to 1 mol of N-phenylmethyleneglycine ester, and the reaction is further performed in the presence of sodium hydroxide.
- the N-benzyl cinchonidine compound used as an asymmetric catalyst in the above method is not always satisfactory in stability under basic conditions. For this reason, when an N-benzyl cinchonidine compound is used for the reaction in the presence of sodium hydroxide, the N-benzyl cinchonidine compound may be decomposed during the reaction. In this case, there was a problem that a large amount of N-benzyl cinchonidine compound had to be used. Therefore, development of a new catalyst excellent in stability under basic conditions has been demanded.
- the present invention provides a quaternary ammonium salt represented by the formula (5) that can be used as a catalyst excellent in stability under basic conditions. That is, the present invention is as follows. [1] Formula (5) (Wherein R 1 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 3 may be substituted with one or more phenyl groups.
- a quaternary ammonium salt represented by [2] The quaternary ammonium salt according to [1], wherein the quaternary ammonium salt represented by the formula (5) is an optically active compound based on an asymmetric carbon atom of C * .
- Y 1 and Y 2 each independently represent a halogen atom, an alkanesulfonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, a perfluoroalkanesulfonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms or a benzenesulfonyloxy group.
- Each hydrogen atom contained in the benzenesulfonyloxy group may be independently substituted with one or more groups selected from the group consisting of alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, halogen atoms and nitro groups.
- Comprising a step of reacting the compound represented by formula (3) (In the formula, Ar 1 and R are as defined above.
- C * 1 and C * 2 represent an asymmetric carbon atom, and when C * 1 is in R configuration, C * 2 is in S configuration, C (When * 1 is S configuration, C * 2 is R configuration.)
- R in Formula (5) 1 Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
- R 1 Is preferably a methyl group.
- R in Formula (5) 2 Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
- alkyl group having 1 to 10 carbon atoms examples include linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and an isobutyl group.
- R 2 Is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group or an isobutyl group, more preferably a methyl group.
- R in Formula (5) 3 Has an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with one or more phenyl groups; or one or more groups selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a trifluoromethyl group Represents an optionally substituted phenyl group.
- alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may be substituted with one or more phenyl groups include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, 2-butyl group, isobutyl group, t- Examples include butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, benzyl group and 2-phenylethyl group.
- phenyl group optionally having a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a trifluoromethyl group
- phenyl group optionally having a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a trifluoromethyl group
- examples of the phenyl group optionally having a group selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms and a trifluoromethyl group include a phenyl group, an o-tolyl group, an m-tolyl group, and a p-tolyl group.
- R 3 Is preferably an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms which may be substituted with one or more phenyl groups, or a phenyl group substituted with one or more alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 2-phenylethyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group or octyl group, more preferably 2-phenylethyl group.
- R in Formula (5) 4 Represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
- Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and specific examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
- R 4 Is preferably a methyl group.
- R in Formula (5) 5 Represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
- Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include linear or branched alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and an isobutyl group.
- Pentyl group isopentyl group, neopentyl group, hexyl group, isohexyl group, heptyl group, isoheptyl group, octyl group, nonyl group and decyl group.
- R 5 Is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group or an isobutyl group, more preferably a methyl group.
- X in equation (5) ⁇ Represents a halide ion. Examples of the halide ions include chloride ions, bromide ions, and iodide ions.
- Specific examples of the quaternary ammonium salt represented by the formula (5) (compound (5)) include, for example, quaternary ammonium salts represented by the following formulas (5-1) to (5-12): As well as their enantiomers.
- the compound (5) is preferably a quaternary ammonium salt represented by the formula (5-1), a quaternary ammonium salt represented by the formula (5-5), or a fourth quaternary ammonium salt represented by the formula (5-6).
- Compound (5) has the formula (6) (Wherein R 5 Is as defined above, and X is Represents a halogen atom. )
- X in Formula (6) represents a halogen atom (for example, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom), and X is preferably a chlorine atom or a bromine atom, and more preferably a bromine atom.
- Compound (6) is produced, for example, by the method described in Tetrahedron Letters, Vol. 44, 2003, pages 5629-5632.
- Compound (7) is produced, for example, by the method shown below.
- Formula (7-1) (Wherein R 3 Is as defined above. )
- a compound represented by formula (7-1-1) and formula (7-1-2) (Wherein R 4 Is as defined above and R 6 Represents, for example, a hydrocarbon group such as a methyl group, an ethyl group, or a benzyl group.
- the alkylating agent is R 1 An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and R 2 An alkylating agent that can introduce an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms represented by the formula (7-3), and specific examples include iodomethane, iodoethane, 1-iodobutane, and dimethyl sulfate.
- the ammonium salt formation reaction is preferably performed in the presence of a base.
- bases include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and cesium hydroxide, alkali metal carbonates such as potassium carbonate and sodium carbonate, alkali metal carbonates such as sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate.
- the base is preferably an alkali metal carbonate compound or an alkali metal hydrogen carbonate compound, and more preferably sodium hydrogen carbonate.
- the ammonium salt formation reaction is preferably performed in a solvent.
- the solvent include aliphatic hydrocarbon solvents, aromatic solvents, ether solvents, alcohol solvents, nitrile solvents, ketone solvents, chlorinated aliphatic hydrocarbon solvents, and aprotic polar solvents. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
- Examples of the aliphatic hydrocarbon solvent include pentane, hexane, isohexane, heptane, isoheptane, octane, isooctane, nonane, isononane, decane, isodecane, undecane, dodecane, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, t-butylcyclohexane and petroleum ether. Is mentioned.
- aromatic solvent examples include benzene, toluene, ethylbenzene, isopropylbenzene, t-butylbenzene, xylene, mesitylene, monochlorobenzene, monofluorobenzene, ⁇ , ⁇ , ⁇ -trifluoromethylbenzene, 1,2-dichlorobenzene, Examples include 1,3-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene and 1,2,4-trichlorobenzene.
- ether solvent examples include tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, dihexyl ether, diheptyl ether, dioctyl ether, t-butyl methyl ether, cyclopentyl methyl ether, 1,2 -Dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, anisole and diphenyl ether.
- Examples of the alcohol solvent include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, butyl alcohol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, isopentyl alcohol, 1-hexanol, and 2-hexanol.
- nitrile solvents include acetonitrile, propionitrile, and benzonitrile.
- ketone solvent include acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.
- chlorinated aliphatic hydrocarbon solvent include dichloromethane, chloroform, and 1,2-dichloroethane.
- aprotic polar solvent include dimethyl sulfoxide, sulfolane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylpropionamide, N-methylpyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate.
- the solvent in the ammonium salt formation reaction is preferably a nitrile solvent or a ketone solvent, more preferably a ketone solvent.
- the ammonium salt formation reaction is performed, for example, by the following method. (I) Compound (6) and Compound (7) are added to Compound (7) and a solvent by adding Compound (6) and a base and adjusting the resulting mixture to a reaction temperature described later.
- a method of reacting; (Ii) Compound (6) and Compound (7) are added to Compound (6) and a solvent by adding Compound (7) and a base, and adjusting the resulting mixture to a reaction temperature described later.
- a method of reacting; (Iii) A method of reacting the compound (6) and the compound (7) by adjusting the mixture of the compound (7) and the solvent to a reaction temperature described later and adding the compound (6) and a base thereto;
- V A method in which the compound (6) and the compound (7) are reacted by adjusting the solvent and the base to the reaction temperature described later and adding the compound (6) and the compound (7) thereto.
- the amount of compound (7) used in the ammonium salt formation reaction is, for example, in the range of 0.8 to 4 mol, preferably in the range of 1 to 2 mol, relative to 1 mol of compound (6). Preferably it is in the range of 1.0 to 1.5 mol. When the amount of compound (7) used is less than 0.8 mol, the yield of compound (5) tends to decrease.
- the amount of the base used in the ammonium salt formation reaction is, for example, in the range of 0.5 to 2 mol, preferably in the range of 0.8 to 1.5 mol, with respect to 1 mol of the compound (6). More preferably, it is in the range of 1.0 to 1.3 mol.
- the amount of base used is less than 0.8 mol, the yield of compound (5) tends to decrease.
- the amount of the solvent used is, for example, in the range of 1 to 50 mL, preferably in the range of 2 to 20 mL, with respect to 1 g of compound (6).
- the reaction temperature in the ammonium salt formation reaction is, for example, a temperature selected from a range of 40 ° C. to 100 ° C., and preferably a temperature selected from a range of 45 ° C. to 80 ° C.
- the reaction temperature is less than 45 ° C, the rate of the ammonium salt formation reaction tends to be slow, and when the reaction temperature exceeds 100 ° C, the yield of the compound (5) tends to decrease.
- the obtained compound (5) may or may not be isolated.
- the compound (5) is prepared by subjecting the reaction mixture after completion of the ammonium salt formation reaction to post-treatment as necessary, for example, neutralization, extraction washing, washing with water, etc., and then, for example, cooling crystallization, concentration crystallization, etc. It can isolate by attaching
- the optical purity can also be improved. it can.
- its optical purity is not limited, but for example 90% e. e. (Hereinafter, ee represents the enantiomeric excess). e. Or more, more preferably 98% e.e. e. That's it.
- the compound (5) thus obtained can be used as a catalyst.
- the compound (5) can be used as an asymmetric catalyst.
- the compound (5) is superior in stability under basic conditions as compared with, for example, an N-benzyl cinchonidine compound.
- Ar in formula (1) 1 Represents an optionally substituted phenyl group or an optionally substituted naphthyl group.
- the naphthyl group may be either a 1-naphthyl group or a 2-naphthyl group.
- substituent that the phenyl group and naphthyl group may have include, for example, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, and a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom). ), Nitro group, cyano group and trifluoromethyl group.
- alkyl group having 1 to 12 carbon atoms methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl Group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, etc., linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and cyclooctyl group
- a cyclic alkyl group having 3 to 12 carbon atoms such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, and t-butoxy.
- Ar 1 Specific examples of such include phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 2-methylphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 2-fluorophenyl group, 2-chlorophenyl group, 2-bromophenyl group, 2- Nitrophenyl group, 2-cyanophenyl group, 2- (trifluoromethyl) phenyl group, 3-methylphenyl group, 3-methoxyphenyl group, 3-fluorophenyl group, 3-chlorophenyl group, 3-bromophenyl group, 3 -Nitrophenyl group, 3-cyanophenyl group, 3- (trifluoromethyl) phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 4-fluorophenyl group, 4-chlorophenyl group, 4-bromophenyl group, 4-nitrophenyl group, 4-cyanophenyl group, 4- (trifluoromethyl) phenyl group, 2,
- Ar 1 Is preferably a phenyl group which may be substituted, more preferably a phenyl group which may be substituted with a halogen atom, still more preferably a phenyl group or a 4-chlorophenyl group.
- R in the formula (1) represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms.
- alkyl group having 1 to 12 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, and nonyl group.
- a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as decyl group, undecyl group and dodecyl group, and cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group and cyclooctyl group And a cyclic alkyl group having 3 to 12 carbon atoms.
- Examples of the alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms represented by R include linear or branched alkenyl such as ethenyl group, 2-propenyl group, 2-butenyl group and 3-methyl-2-butenyl group.
- R is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably an ethyl group or a t-butyl group, and still more preferably an ethyl group.
- Examples of the compound (1) include N-phenylmethylene glycine ethyl ester, N-naphthalen-1-ylmethylene glycine ethyl ester, N-naphthalen-2-ylmethylene glycine ethyl ester, and N- (4-methylphenyl) methylene.
- Glycine ethyl ester N- (4-methoxyphenyl) methylene glycine ethyl ester, N- (4-fluorophenyl) methylene glycine ethyl ester, N- (4-chlorophenyl) methylene glycine ethyl ester, N- [4- (trifluoro Methyl) phenyl] methyleneglycine ethyl ester, N- (3-chlorophenyl) methyleneglycine ethyl ester, N- (4-chlorophenyl) methyleneglycine ethyl ester, N-phenylmethyleneglycine t-butyl ester, N- ( 4-chlorophenyl) methylene glycine t-butyl ester, N-phenylmethylene glycine methyl ester and N- (4-chlorophenyl) methylene glycine methyl
- the compound (1) is preferably N-phenylmethyleneglycine ethyl ester, N-naphthalen-1-ylmethyleneglycine ethyl ester or N- (4-chlorophenyl) methyleneglycine ethyl ester.
- Compound (1) can be produced, for example, by a method described in Organic Process Research & Development 2010, Vol. 14, pages 692-700 using glycine ester such as glycine ethyl ester hydrochloride as a raw material.
- Commercial products such as N-phenylmethyleneglycine ethyl ester can also be used.
- Y in formula (2) 1 And Y 2 Each independently represents a halogen atom, an alkanesulfonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms, a perfluoroalkanesulfonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms or a benzenesulfonyloxy group.
- Examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom
- Examples of the alkanesulfonyloxy group having 1 to 6 carbon atoms include a methanesulfonyloxy group, an ethanesulfonyloxy group, a propanesulfonyloxy group, a butanesulfonyloxy group, a pentanesulfonyloxy group, and a hexanesulfonyloxy group.
- perfluoroalkanesulfonyloxy group of 6 to 6 examples include a trifluoromethanesulfonyloxy group, a pentafluoroethanesulfonyloxy group, a perfluoropropanesulfonyloxy group, and a perfluorohexanesulfonyloxy group.
- each hydrogen atom contained in the benzenesulfonyloxy group may be independently substituted with one or more groups selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a halogen atom and a nitro group.
- Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and t-butyl.
- Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom. It is done.
- Examples of the benzenesulfonyloxy group having such a substituent include 4-methylbenzenesulfonyloxy group, 2-nitrobenzenesulfonyloxy group, 3-nitrobenzenesulfonyloxy group, 4-nitrobenzenesulfonyloxy group, 2,4-dinitrobenzenesulfonyloxy group.
- Y 1 And Y 2 are each independently preferably a chlorine atom, a bromine atom or a methanesulfonyloxy group, more preferably a bromine atom.
- Examples of the compound (2) include (E) -1,4-dibromo-2-butene, (E) -1,4-dichloro-2-butene, and (E) -1,4-dimethanesulfonyloxy-2. -Butene and (E) -1-bromo-4-chloro-2-butene.
- the compound (2) is preferably (E) -1,4-dibromo-2-butene or (E) -1,4-dichloro-2-butene, more preferably (E) -1,4-dibromo. -2-butene.
- Compound (2) can be produced by a known method, and a commercially available product can be used as it is.
- Ar in formula (3) 1 And R are Ar in formula (1) 1 And R are synonymous.
- Compound (3) is represented by —N ⁇ CH—Ar. 1 An arylmethylideneamino group represented by the formula: —CH ⁇ CH 2 And an ethenyl group represented by the formula (1) on a different plane side with respect to the plane of the cyclopropane ring.
- Compound (3) has, as its optical isomer, an arylmethylideneamino group and an ethenyl group on the same plane side with respect to the plane of the cyclopropane ring. (Wherein Ar 1 And R are as defined above. ) And formula (3d) (Wherein Ar 1 And R are as defined above. ) Is present as an isomer. Hereinafter, these isomers may be collectively referred to as diastereomers (3c-d).
- Examples of the compound (3) include (1S, 2R) -1- (N-phenylmethylene) amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid ethyl ester, (1S, 2R) -1- [N- (4-chlorophenyl) Methylene] amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid ethyl ester, (1S, 2R) -1- (N-phenylmethylene) amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid t-butyl ester, (1S, 2R) -1- [N- (4-chlorophenyl) methylene] amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid t-butyl ester, (1S, 2R) -1- (N-phenylmethylene) amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid methyl ester, (1S, 2R) -1- [N- (4-Chlorophenyl) methylene] amino
- Examples of the base used in this catalytic reaction include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and cesium hydroxide, alkali metal carbonate compounds such as potassium carbonate and sodium carbonate, and triethylamine and diisopropylethylamine. A tertiary amine is mentioned.
- the base is preferably an alkali metal hydroxide, more preferably potassium hydroxide.
- This catalytic reaction is preferably carried out in the presence of a solvent.
- the solvent include aliphatic hydrocarbon solvents, aromatic solvents, ether solvents, alcohol solvents, nitrile solvents, ester solvents, chlorinated aliphatic hydrocarbon solvents, aprotic polar solvents, and water.
- solvents may be used alone or in combination of two or more.
- examples of the aliphatic hydrocarbon solvent include pentane, hexane, isohexane, heptane, isoheptane, octane, isooctane, nonane, isononane, decane, isodecane, undecane, dodecane, cyclopentane, cyclohexane, methylcyclohexane, t-butylcyclohexane and petroleum ether.
- aromatic solvent examples include benzene, toluene, ethylbenzene, isopropylbenzene, t-butylbenzene, xylene, mesitylene, monochlorobenzene, monofluorobenzene, ⁇ , ⁇ , ⁇ -trifluoromethylbenzene, 1,2 -Dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene and 1,2,4-trichlorobenzene.
- ether solvent examples include tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, dihexyl ether, diheptyl ether, dioctyl ether, t-butyl methyl ether, cyclopentyl methyl ether, 1,2 -Dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, anisole and diphenyl ether.
- the alcohol solvent examples include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, isobutyl alcohol, t-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, isopentyl alcohol, 1-hexanol, 2- Hexanol, isohexyl alcohol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, isopeptyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether , Ethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol mono-t-butyl ether, diethylene glycol monomethyl ether Le, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, diethylene glycol mono
- nitrile solvents include acetonitrile, propionitrile, and benzonitrile.
- ester solvent include ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, t-butyl acetate, amyl acetate, and isoamyl acetate.
- chlorinated aliphatic hydrocarbon solvent include dichloromethane, chloroform, and 1,2-dichloroethane.
- aprotic polar solvent examples include dimethyl sulfoxide, sulfolane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylpropionamide, N-methylpyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, dimethyl carbonate, and diethyl carbonate.
- the solvent used in the present catalytic reaction is preferably used by mixing water and a solvent other than water, more preferably used by mixing water and an aromatic solvent or an ether solvent, and water and toluene or It is more preferable to use a mixture with t-butyl methyl ether.
- the amount of compound (2) to be used is preferably in the range of 0.8 to 20 mol, more preferably in the range of 0.9 to 5 mol, relative to 1 mol of compound (1). It is.
- the amount of compound (5) used is not limited, but is preferably in the range of 0.00001 to 0.2 mol, more preferably 0.0005 to 1 mol of compound (1). Within the range of 0.01 mole.
- the amount of the base used is preferably in the range of 2 to 30 mol, more preferably in the range of 4 to 15 mol, per 1 mol of compound (1).
- the amount of the solvent used is not limited and is preferably in the range of 1 to 100 mL, more preferably in the range of 3 to 30 mL, with respect to 1 g of compound (1). Is within.
- the reaction temperature of this catalytic reaction is preferably selected from the range of ⁇ 30 to 70 ° C., more preferably from the range of ⁇ 10 to 40 ° C.
- the reaction time of this catalytic reaction can be adjusted by the amount of compound (5) used, the reaction temperature, etc., but is preferably in the range of 1 to 120 hours.
- the degree of progress of the catalytic reaction can be confirmed by an analytical means such as gas chromatography or liquid chromatography.
- the mixing method of the reaction reagent in the present catalytic reaction is not limited.
- the compound (1) is mixed with a solvent as necessary, and the compound (2) and the compound (5) are added thereto.
- the method of adjusting to reaction temperature and adding a base to the mixture adjusted to reaction temperature is mentioned.
- the optically active compound (5) is used, after completion of the catalytic reaction, the resulting compound (3) is optically active, and its optical purity is, for example, 60% e.e. e.
- diastereomer (3c-d) is represented by formula (8) in that it facilitates purification of compound (3). (Wherein Ar 1 And R are as defined above.
- a 7-membered ring compound represented by Conversion from the diastereomer (3c-d) to the 7-membered ring compound (7) can be carried out under the conditions of this reaction described above (see Non-Patent Document 1), but the diastereomer (3c-d) Is not converted to the compound (8), or when the conversion to the compound (8) is insufficient, the diastereomer (3c-d) is obtained by heating to about 50 ° C. to about 80 ° C., for example. Can be converted to compound (8). The heating time is preferably about 1 minute to 10 hours.
- the resulting compound (3) may or may not be isolated.
- the reaction mixture after completion of the catalytic reaction is subjected to post-treatment such as neutralization, extraction washing, washing with water, concentration, etc., and activated carbon treatment, silica treatment, alumina treatment, etc. as necessary. Adsorption treatment, recrystallization, distillation, silica gel column chromatography and the like.
- imine hydrolysis means converting an arylmethylideneamino group contained in the compound (3) into an amino group.
- the imine hydrolysis is not limited as long as the ester moiety contained in the compound (3) is not hydrolyzed, and is preferably performed by mixing the compound (3) and an acid.
- the acid used for imine hydrolysis include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid, and perchloric acid. The acid may be used alone, or a mixture with a solvent described later may be used.
- the acid is preferably an inorganic acid, more preferably hydrochloric acid.
- hydrochloric acid is used as the acid, the concentration may be appropriately adjusted by mixing with water or the like.
- the amount of acid used is preferably adjusted so that the mixture obtained after mixing with the acid is in the range of pH 0 to pH 4. In order to adjust the pH to such a range, when the acid is hydrochloric acid, for example, 0.8 to 1.5 mol of acid may be used with respect to 1 mol of compound (3).
- the imine hydrolysis is preferably performed in a solvent. Examples of the solvent used for imine hydrolysis include the same solvents as those used in the above-described catalytic reaction. A solvent may be individual and 2 or more types of mixtures may be sufficient as it.
- the solvent is preferably water, an aromatic solvent or an ether solvent.
- the amount of the solvent to be used is preferably in the range of 1 to 100 mL, more preferably in the range of 3 to 30 mL, with respect to 1 g of compound (3).
- the temperature at which imine hydrolysis is carried out is selected, for example, from the range of 0 to 80 ° C., preferably from 5 to 60 ° C., more preferably from 10 to 40 ° C.
- the time for performing imine hydrolysis can be adjusted by the type and concentration of the acid used and the temperature for performing imine hydrolysis, but is preferably in the range of 1 minute to 20 hours, and more preferably in the range of 10 minutes to 10 hours. .
- the mixing method in imine hydrolysis is not limited, For example, the method of mixing a compound (3) and a solvent and adding an acid to the obtained mixture is mentioned.
- the optical purity of the compound (4) obtained after completion of the imine hydrolysis is comparable to the optical purity of the compound (3) subjected to imine hydrolysis, For example, 60% e. e. About ⁇ 95% e. e. The range of the degree.
- the reaction mixture obtained by imine hydrolysis is subjected to post-treatment such as neutralization, extraction washing, water washing, concentration, etc., and activated carbon treatment, silica as necessary.
- Examples of the compound (4) include (1S, 2R) -1-amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid ethyl ester, (1S, 2R) -1-amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid t-butyl ester, (1S, 2R) -1-amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid t-butyl ester, (1S, 2R) -1-amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid methyl ester, (1R, 2S) -1- Amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid ethyl ester, (1R, 2S) -1-amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid t-butyl ester and (1R, 2
- Compound (7-2) Production of (S) -2-amino-1,1-di-p-tolyl-1-propanol p-Tolylmagnesium bromide (1.0 mol / L-tetrahydrofuran solution) 35 mL (35.0 mmol) ) Is cooled to 5 ° C., and a mixture of 7.66 g of (S) -alanine benzyl ester-toluene solution (1.79 g, 10.0 mmol of pure (S) -alanine benzyl ester) and 35 mL of toluene is added to 1 Added dropwise over 5 hours.
- the compound (5) of the present invention is useful for the production of the compound (3).
- Compound (3) such as (1R, 2S) -1- (N-phenylmethylene) amino-2-vinylcyclopropanecarboxylic acid ester is useful as an intermediate for the production of pharmaceuticals such as anti-hepatitis C drugs.
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Abstract
式(5)(式中、R1は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R2は、炭素数1~10のアルキル基を表し、R3は、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基又は炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる一以上の基を有していてもよいフェニル基を表し、R4は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R5は、炭素数1~10のアルキル基を表し、C*は、不斉炭素原子を表し、X-は、ハロゲン化物イオンを表す。)で示される第4級アンモニウム塩は、塩基性条件下での安定性に優れた触媒として使用できる。
Description
本発明は、第4級アンモニウム塩及びそれを用いたシクロプロパン化合物の製造方法に関し、特に、不斉触媒として有用な光学活性な第4級アンモニウム塩及び光学活性な第4級アンモニウム塩を不斉触媒として用いた光学活性シクロプロパン化合物の製造方法に関する。
(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エステル等のシクロプロパン化合物は、抗C型肝炎薬等の医薬品の製造中間体として有用であることが知られている(例えば、Organic Process Research & Development 2010年,第14巻,第692~700頁参照。)
上記の文献によれば、シクロプロパン化合物の製造方法として、N−フェニルメチレングリシンエステルと(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテンとを、N−ベンジルシンコニジン化合物及び水酸化ナトリウムの存在下で反応させ、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エステルを得る方法が知られている。かかる方法では、N−フェニルメチレングリシンエステル1モルに対して、0.03モルのN−ベンジルシンコニジン化合物が不斉触媒として用いられ、さらに水酸化ナトリウムの存在下で反応が行われている。
上記方法において不斉触媒として用いられているN−ベンジルシンコニジン化合物は、塩基性条件下での安定性が必ずしも十分に満足できるものではない。このため、水酸化ナトリウム存在下での反応にN−ベンジルシンコニジン化合物を用いると、反応中にN−ベンジルシンコニジン化合物が分解していく場合がある。この場合、多量のN−ベンジルシンコニジン化合物を用いなければならないという問題があった。
そこで、塩基性条件下での安定性に優れた新たな触媒の開発が求められていた。
上記の文献によれば、シクロプロパン化合物の製造方法として、N−フェニルメチレングリシンエステルと(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテンとを、N−ベンジルシンコニジン化合物及び水酸化ナトリウムの存在下で反応させ、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エステルを得る方法が知られている。かかる方法では、N−フェニルメチレングリシンエステル1モルに対して、0.03モルのN−ベンジルシンコニジン化合物が不斉触媒として用いられ、さらに水酸化ナトリウムの存在下で反応が行われている。
上記方法において不斉触媒として用いられているN−ベンジルシンコニジン化合物は、塩基性条件下での安定性が必ずしも十分に満足できるものではない。このため、水酸化ナトリウム存在下での反応にN−ベンジルシンコニジン化合物を用いると、反応中にN−ベンジルシンコニジン化合物が分解していく場合がある。この場合、多量のN−ベンジルシンコニジン化合物を用いなければならないという問題があった。
そこで、塩基性条件下での安定性に優れた新たな触媒の開発が求められていた。
本発明は、塩基性条件下での安定性に優れた触媒として利用できる式(5)で示される第4級アンモニウム塩を提供する。
即ち、本発明は以下の通りである。
〔1〕 式(5)
(式中、R1は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R2は、炭素数1~10のアルキル基を表し、R3は、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基;又は炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる一以上の基を有していてもよいフェニル基を表し、R4は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R5は、炭素数1~10のアルキル基を表し、C*は、不斉炭素原子を表し、X−は、ハロゲン化物イオンを表す。)
で示される第4級アンモニウム塩。
〔2〕 式(5)で示される第4級アンモニウム塩がC*の不斉炭素原子に基づく光学活性な化合物である前記〔1〕に記載の第4級アンモニウム塩。
〔3〕 式(5)におけるR1及びR4が共にメチル基である前記〔1〕又は〔2〕に記載の第4級アンモニウム塩。
〔4〕 式(5)におけるR2及びR5が共にメチル基である前記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の第4級アンモニウム塩。
〔5〕 式(5)におけるR3がエチル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−フェニルエチル基又はp−トリル基である前記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の第4級アンモニウム塩。
〔6〕 式(5)
(式中、R1は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R2は、炭素数1~10のアルキル基を表し、R3は、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基;又は炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる一以上の基を有していてもよいフェニル基を表し、R4は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R5は、炭素数1~10のアルキル基を表し、C*は、不斉炭素原子を表し、X−は、ハロゲン化物イオンを表す。)
で示される第4級アンモニウム塩及び塩基の存在下、式(1)
(式中、Ar1は、置換されていてもよいフェニル基又は置換されていてもよいナフチル基を表し、Rは、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数2~12のアルケニル基を表す。)
で示される化合物と、式(2)
(式中、Y1及びY2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルカンスルホニルオキシ基、炭素数1~6のペルフルオロアルカンスルホニルオキシ基又はベンゼンスルホニルオキシ基を表す。ここで、該ベンゼンスルホニルオキシ基に含まれる水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基、ハロゲン原子及びニトロ基からなる群から選ばれる一以上の基で置換されていてもよい。)
で示される化合物とを反応させる工程を含む式(3)
(式中、Ar1及びRは上記と同義である。C*1及びC*2は不斉炭素原子を表し、C*1がR配置である場合はC*2はS配置であり、C*1がS配置である場合はC*2はR配置である。)
で示されるシクロプロパン化合物の製造方法。
〔7〕 式(5)で示される第4級アンモニウム塩及び式(3)で示されるシクロプロパン化合物が共に光学活性である前記〔6〕に記載の製造方法。
即ち、本発明は以下の通りである。
〔1〕 式(5)
(式中、R1は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R2は、炭素数1~10のアルキル基を表し、R3は、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基;又は炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる一以上の基を有していてもよいフェニル基を表し、R4は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R5は、炭素数1~10のアルキル基を表し、C*は、不斉炭素原子を表し、X−は、ハロゲン化物イオンを表す。)
で示される第4級アンモニウム塩。
〔2〕 式(5)で示される第4級アンモニウム塩がC*の不斉炭素原子に基づく光学活性な化合物である前記〔1〕に記載の第4級アンモニウム塩。
〔3〕 式(5)におけるR1及びR4が共にメチル基である前記〔1〕又は〔2〕に記載の第4級アンモニウム塩。
〔4〕 式(5)におけるR2及びR5が共にメチル基である前記〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の第4級アンモニウム塩。
〔5〕 式(5)におけるR3がエチル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−フェニルエチル基又はp−トリル基である前記〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の第4級アンモニウム塩。
〔6〕 式(5)
(式中、R1は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R2は、炭素数1~10のアルキル基を表し、R3は、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基;又は炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる一以上の基を有していてもよいフェニル基を表し、R4は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R5は、炭素数1~10のアルキル基を表し、C*は、不斉炭素原子を表し、X−は、ハロゲン化物イオンを表す。)
で示される第4級アンモニウム塩及び塩基の存在下、式(1)
(式中、Ar1は、置換されていてもよいフェニル基又は置換されていてもよいナフチル基を表し、Rは、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数2~12のアルケニル基を表す。)
で示される化合物と、式(2)
(式中、Y1及びY2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルカンスルホニルオキシ基、炭素数1~6のペルフルオロアルカンスルホニルオキシ基又はベンゼンスルホニルオキシ基を表す。ここで、該ベンゼンスルホニルオキシ基に含まれる水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基、ハロゲン原子及びニトロ基からなる群から選ばれる一以上の基で置換されていてもよい。)
で示される化合物とを反応させる工程を含む式(3)
(式中、Ar1及びRは上記と同義である。C*1及びC*2は不斉炭素原子を表し、C*1がR配置である場合はC*2はS配置であり、C*1がS配置である場合はC*2はR配置である。)
で示されるシクロプロパン化合物の製造方法。
〔7〕 式(5)で示される第4級アンモニウム塩及び式(3)で示されるシクロプロパン化合物が共に光学活性である前記〔6〕に記載の製造方法。
式(5)におけるR1は、炭素数1~4のアルキル基を表す。炭素数1~4のアルキル基としては、例えば、炭素数1~4の直鎖状のアルキル基が挙げられ、具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基である。R1は、好ましくは、メチル基である。
式(5)におけるR2は、炭素数1~10のアルキル基を表す。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、炭素数1~10の直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられ、具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基である。R2は、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はイソブチル基であり、より好ましくは、メチル基である。
式(5)におけるR3は、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基;又は炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる一以上の基を有していてもよいフェニル基を表す。
一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ベンジル基及び2−フェニルエチル基が挙げられる。
炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる基を有していてもよいフェニル基としては、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2−トリフルオロメチルフェニル基、4−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)フェニル基及び2−メチル−3−トリフルオロメチルフェニル基が挙げられる。
R3は、好ましくは、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数2~8のアルキル基、又は一以上の炭素数1~10のアルキル基で置換されたフェニル基であり、より好ましくは、2−フェニルエチル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基又はオクチル基であり、さらに好ましくは、2−フェニルエチル基である。
式(5)におけるR4は、炭素数1~4のアルキル基を表す。炭素数1~4のアルキル基としては、例えば、炭素数1~4の直鎖状のアルキル基が挙げられ、具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基である。R4は、好ましくは、メチル基である。
式(5)におけるR5は、炭素数1~10のアルキル基を表す。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、炭素数1~10の直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられ、具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基である。R5は、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はイソブチル基であり、より好ましくは、メチル基である。
式(5)におけるX−はハロゲン化物イオンを表す。ハロゲン化物イオンとしては、例えば、塩化物イオン、臭化物イオン及びヨウ化物イオンが挙げられる。X−は、好ましくは、塩化物イオン又は臭化物イオンであり、より好ましくは、臭化物イオンである。
式(5)で示される第4級アンモニウム塩(化合物(5))としては、具体的には、例えば、以下の式(5−1)~(5−12)で示される第4級アンモニウム塩、並びにこれらの鏡像異性体が挙げられる。
化合物(5)は、好ましくは、式(5−1)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−5)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−6)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−7)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−8)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−9)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−10)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−11)で示される4級アンモニウム塩、式(5−12)で示される塩又はこれらの鏡像異性体であり、より好ましくは、式(5−5)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−8)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−9)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−10)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−11)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−12)で示される第4級アンモニウム塩又はこれらの鏡像異性体であり、さらに好ましくは、式(5−5)で示される第4級アンモニウム塩又はその鏡像異性体である。
化合物(5)は、式(6)
(式中、R5は上記と同義であり、Xは。ハロゲン原子を表す。)
で示される化合物(化合物(6))と式(7)
(式中、R3、R4及びC*は上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(7))とを反応させること(アンモニウム塩生成反応)により製造される。
式(6)におけるXはハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子)を表し、Xは、好ましくは塩素原子又は臭素原子であり、より好ましくは臭素原子である。
化合物(6)は、例えば、Tetrahedron Letters,第44巻,2003年,第5629−5632頁に記載の方法により製造される。
化合物(7)は、例えば、以下に示される方法により製造される。
まず、式(7−1)
(式中、R3は上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(7−1−1))と、式(7−1−2)
(式中、R4は上記と同義であり、R6は、例えば、メチル基、エチル基、ベンジル基等の炭化水素基を表す。)
で示される化合物(化合物(7−1−2))又はその酸付加塩とを、トリエチルアミン等の第3級アミンの存在下又は非存在下で反応させ、得られた式(7−2)
(式中、R3、R4及びC*は上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(7−2))に含まれるアミノ基(−NH2)を保護し、得られた式(7−3)
(式中、R3、R4及びC*は上記と同義であり、P1は、例えば、ベンジル基、2,4−ジメトキシベンジル基、tert−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等の保護基を表す。)
で示される化合物(化合物(7−3))と、水素化ナトリウム等の塩基と、アルキル化剤とを反応させ、得られた式(7−4)
(式中、R1、R2、R3、R4、P1及びC*は上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(7−4))に含まれる保護アミノ基を脱保護することにより、化合物(7)を得ることができる。
ここで、アルキル化剤は、R1で表される炭素数1~4のアルキル基及びR2で表される炭素数1~10のアルキル基を化合物(7−3)に導入することのできるアルキル化剤であり、具体例としては、ヨードメタン、ヨードエタン、1−ヨードブタン及びジメチル硫酸が挙げられる。
アンモニウム塩生成反応は、好ましくは、塩基の存在下で行われる。かかる塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化セシウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸カリウム及び炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸化合物、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属炭酸水素化合物、並びにトリエチルアミン及びジイソプロピルエチルアミン等の第3アミンが挙げられる。
塩基は、好ましくは、アルカリ金属炭酸化合物またはアルカリ金属炭酸水素化合物であり、より好ましくは、炭酸水素ナトリウムである。
アンモニウム塩生成反応は、好ましくは、溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素溶媒、芳香族溶媒、エーテル溶媒、アルコール溶媒、ニトリル溶媒、ケトン溶媒、塩素化脂肪族炭化水素溶媒及び非プロトン性極性溶媒が挙げられる。これら溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
脂肪族炭化水素溶媒としては例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、t−ブチルシクロヘキサン及び石油エーテルが挙げられる。
芳香族溶媒としては例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、キシレン、メシチレン、モノクロロベンゼン、モノフルオロベンゼン、α,α,α−トリフルオロメチルベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,2,3−トリクロロベンゼン及び1,2,4−トリクロロベンゼンが挙げられる。
エーテル溶媒としては例えば、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール及びジフェニルエーテルが挙げられる。
アルコール溶媒としては例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノt−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル及びジエチレングリコールモノt−ブチルエーテルが挙げられる。
ニトリル溶媒としては例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル及びベンゾニトリルが挙げられる。
ケトン溶媒としては例えば、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンが挙げられる。
塩素化脂肪族炭化水素溶媒としては例えば、ジクロロメタン、クロロホルム及び1,2−ジクロロエタンが挙げられる。
非プロトン性極性溶媒としては例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン及び1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリジノンが挙げられる。
アンモニウム塩生成反応における溶媒は、好ましくはニトリル溶媒又はケトン溶媒であり、より好ましくはケトン溶媒である。
アンモニウム塩生成反応は、例えば、次の方法により行われる。
(i)化合物(7)と溶媒との混合物に、化合物(6)及び塩基を添加し、得られた混合物を後述する反応温度に調節することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法;
(ii)化合物(6)と溶媒との混合物に、化合物(7)及び塩基を添加し、得られた混合物を後述する反応温度に調節することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法;
(iii)化合物(7)と溶媒との混合物を後述する反応温度に調節し、そこへ化合物(6)及び塩基を添加することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法;
(iv)化合物(6)と溶媒との混合物を後述する反応温度に調節し、そこへ化合物(7)及び塩基を添加することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法;
(v)溶媒及び塩基を後述する反応温度に調節し、そこへ化合物(6)及び化合物(7)を添加することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法。
アンモニウム塩生成反応における化合物(7)の使用量は、化合物(6)1モルに対して、例えば0.8~4モルの範囲内であり、好ましくは1~2モルの範囲内であり、より好ましくは1.0~1.5モルの範囲内である。化合物(7)の使用量が0.8モル未満である場合は化合物(5)の収率が低下する傾向にある。
アンモニウム塩生成反応における塩基の使用量は、化合物(6)1モルに対して、例えば0.5~2モルの範囲内であり、好ましくは0.8~1.5モルの範囲内であり、より好ましくは1.0~1.3モルの範囲内である。塩基の使用量が0.8モル未満である場合は化合物(5)の収率が低下する傾向にある。
アンモニウム塩生成反応を溶媒の存在下で行う場合には、溶媒の使用量は、化合物(6)1gに対して、例えば1~50mLの範囲内であり、好ましくは2~20mLの範囲内である。
アンモニウム塩生成反応における反応温度は、例えば40℃~100℃の範囲から選択から選択される温度であり、好ましくは45℃~80℃の範囲から選択される温度である。反応温度が45℃未満である場合はアンモニウム塩生成反応の速度が遅くなる傾向にあり、反応温度が100℃を超える場合は化合物(5)の収率が低下する傾向にある。
アンモニウム塩生成反応終了後、得られた化合物(5)は、単離してもよいし、単離しなくてもよい。化合物(5)は、アンモニウム塩生成反応終了後の反応混合物を、必要に応じて、例えば、中和、抽出洗浄、水洗等の後処理に付した後、例えば冷却晶析、濃縮晶析等の晶析処理に付し、析出物を回収することにより、単離することができる。単離した化合物(5)を、例えば再結晶により精製することで、化合物(5)の化学純度を向上させることができ、化合物(5)が光学活性である場合、光学純度を向上させることもできる。化合物(5)が光学活性である場合、その光学純度は限定されないが、例えば90%e.e.(以下、e.e.は鏡像体過剰率を表す。)以上であり、好ましくは95%e.e.以上であり、さらに好ましくは98%e.e.以上である。
かくして得られる化合物(5)は、触媒として用いることができる。化合物(5)が光学活性である場合、かかる化合物(5)は不斉触媒として用いることができる。また、化合物(5)は、例えば、N−ベンジルシンコニジン化合物等と比較して、塩基性条件下での安定性に優れている。このため、化合物(5)は、塩基存在下での反応に触媒として用いられた場合であっても、かかる反応中の分解が抑制され、N−ベンジルシンコニジン化合物を用いた場合と比較して、使用量を削減することができる。
以下、化合物(5)を触媒として用いた光学活性シクロプロパン化合物の製造方法を詳細に説明する。
化合物(5)及び塩基の存在下、式(1)で示される化合物(化合物(1))と、式(2)で示される化合物(化合物(2))とを反応させることにより、式(3)で示されるシクロプロパン化合物(化合物(3))を製造することができる。かかる反応を、本触媒反応と記すことがある。
式(1)におけるAr1は、置換されていてもよいフェニル基又は置換されていてもよいナフチル基を表す。ここで、ナフチル基は、1−ナフチル基及び2−ナフチル基のいずれであってもよい。フェニル基及びナフチル基が有していてもよい置換基としては、例えば、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子)、ニトロ基、シアノ基及びトリフルオロメチル基が挙げられる。
ここで、炭素数1~12のアルキル基としては、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、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基及びドデシル基等の炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、並びにシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基等の炭素数3~12の環状のアルキル基が挙げられ、炭素数1~12のアルコキシ基としては例えば、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、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基及びオクチルオキシ基等の炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルコキシ基、並びにシクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基及びシクロオクチルオキシ基等の炭素数3~12の環状のアルコキシ基が挙げられる。
Ar1の具体例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−メチルフェニル基、2−メトキシフェニル基、2−フルオロフェニル基、2−クロロフェニル基、2−ブロモフェニル基、2−ニトロフェニル基、2−シアノフェニル基、2−(トリフルオロメチル)フェニル基、3−メチルフェニル基、3−メトキシフェニル基、3−フルオロフェニル基、3−クロロフェニル基、3−ブロモフェニル基、3−ニトロフェニル基、3−シアノフェニル基、3−(トリフルオロメチル)フェニル基、4−メチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−フルオロフェニル基、4−クロロフェニル基、4−ブロモフェニル基、4−ニトロフェニル基、4−シアノフェニル基、4−(トリフルオロメチル)フェニル基、2,3−ジクロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、3,4−ジクロロフェニル基及び3,4,5−トリクロロフェニル基が挙げられる。
Ar1は、好ましくは置換されていてもよいフェニル基であり、より好ましくはハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基であり、さらに好ましくはフェニル基又は4−クロロフェニル基である。
式(1)におけるRは、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数2~12のアルケニル基を表す。炭素数1~12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基及びドデシル基等の炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、並びにシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基等の炭素数3~12の環状のアルキル基が挙げられる。Rで表される炭素数2~12のアルケニル基としては、例えば、エテニル基、2−プロペニル基、2−ブテニル基及び3−メチル−2−ブテニル基等の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基、並びに1−シクロヘキセニル基等の環状のアルケニル基が挙げられる。
Rは、好ましくは炭素数1~12のアルキル基であり、より好ましくはエチル基又はt−ブチル基であり、さらに好ましくはエチル基である。
化合物(1)としては、例えば、N−フェニルメチレングリシンエチルエステル、N−ナフタレン−1−イルメチレングリシンエチルエステル、N−ナフタレン−2−イルメチレングリシンエチルエステル、N−(4−メチルフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−(4−メトキシフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−(4−フルオロフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−(4−クロロフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−[4−(トリフルオロメチル)フェニル]メチレングリシンエチルエステル、N−(3−クロロフェニル)メチレングリシン エチルエステル、N−(4−クロロフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−フェニルメチレングリシンt−ブチルエステル、N−(4−クロロフェニル)メチレングリシンt−ブチルエステル、N−フェニルメチレングリシンメチルエステル及びN−(4−クロロフェニル)メチレングリシンメチルエステルが挙げられる。
化合物(1)は、好ましくは、N−フェニルメチレングリシンエチルエステル、N−ナフタレン−1−イルメチレングリシンエチルエステル又はN−(4−クロロフェニル)メチレングリシンエチルエステルである。
化合物(1)は、例えば、グリシンエチルエステル塩酸塩等のグリシンエステルを原料として、Organic Process Research & Development 2010年,第14巻,第692~700頁に記載される方法等により製造できる。また、N−フェニルメチレングリシンエチルエステル等の市販品を用いることもできる。
式(2)におけるY1及びY2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルカンスルホニルオキシ基、炭素数1~6のペルフルオロアルカンスルホニルオキシ基又はベンゼンスルホニルオキシ基を表す。ハロゲン原子としては例えば、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、
炭素数1~6のアルカンスルホニルオキシ基としては例えば、メタンスルホニルオキシ基、エタンスルホニルオキシ基、プロパンスルホニルオキシ基、ブタンスルホニルオキシ基、ペンタンスルホニルオキシ基及びヘキサンスルホニルオキシ基が挙げられ、炭素数1~6のペルフルオロアルカンスルホニルオキシ基としては例えば、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、ペンタフルオロエタンスルホニルオキシ基、ペルフルオロプロパンスルホニルオキシ基及びペルフルオロヘキサンスルホニルオキシ基が挙げられる。
ここで、ベンゼンスルホニルオキシ基に含まれる水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基、ハロゲン原子及びニトロ基からなる群から選ばれる一以上の基で置換されていてもよい。炭素数1~6のアルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基及びt−ブチルが挙げられ、ハロゲン原子としては例えば、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子が挙げられる。かかる置換基を有するベンゼンスルホニルオキシ基としては例えば、4−メチルベンゼンスルホニルオキシ基、2−ニトロベンゼンスルホニルオキシ基、3−ニトロベンゼンスルホニルオキシ基、4−ニトロベンゼンスルホニルオキシ基、2,4−ジニトロベンゼンスルホニルオキシ基、4−フルオロベンゼンスルホニルオキシ基及びペンタフルオロベンゼンスルホニルオキシ基が挙げられる。
Y1及びY2はそれぞれ独立に、好ましくは塩素原子、臭素原子又はメタンスルホニルオキシ基であり、より好ましくは臭素原子である。
化合物(2)としては例えば、(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテン、(E)−1,4−ジクロロ−2−ブテン、(E)−1,4−ジメタンスルホニルオキシ−2−ブテン及び(E)−1−ブロモ−4−クロロ−2−ブテンが挙げられる。化合物(2)は、好ましくは(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテン又は(E)−1,4−ジクロロ−2−ブテンであり、より好ましくは(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテンである。
化合物(2)は公知の方法により製造することができ、また、市販品をそのまま用いることもできる。
式(3)におけるAr1及びRは、式(1)におけるAr1及びRと同義である。
化合物(3)は、−N=CH−Ar1で示されるアリールメチリデンアミノ基と−CH=CH2で示されるエテニル基とを、シクロプロパン環平面に対して互いに異なる面側に有する化合物である。
化合物(3)には、その光学異性体として、アリールメチリデンアミノ基とエテニル基とを、シクロプロパン環平面に対して同じ面側に有する式(3c)
(式中、Ar1及びRは、上記と同義である。)及び式(3d)
(式中、Ar1及びRは、上記と同義である。)
で示される異性体が存在する。以下これら異性体を総称して、ジアステレオマー(3c−d)と記すことがある。
化合物(3)としては例えば、(1S,2R)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1S,2R)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1S,2R)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1S,2R)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1S,2R)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル、(1S,2R)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル、(1S,2R)−1−(N−ナフタレン−1−イルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1R,2S)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1R,2S)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル、(1R,2S)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル及び(1R,2S)−1−(N−ナフタレン−1−イルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルが挙げられる。
本触媒反応に用いる塩基としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化セシウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸カリウム及び炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸化合物、並びに、トリエチルアミン及びジイソプロピルエチルアミン等の第3級アミンが挙げられる。該塩基は、好ましくはアルカリ金属水酸化物であり、より好ましくは水酸化カリウムである。
本触媒反応は、溶媒の存在下で行われることが好ましい。溶媒としては例えば、脂肪族炭化水素溶媒、芳香族溶媒、エーテル溶媒、アルコール溶媒、ニトリル溶媒、エステル溶媒、塩素化脂肪族炭化水素溶媒、非プロトン性極性溶媒及び水が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
脂肪族炭化水素溶媒としては例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、t−ブチルシクロヘキサン及び石油エーテルが挙げられ、芳香族溶媒としては例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、キシレン、メシチレン、モノクロロベンゼン、モノフルオロベンゼン、α,α,α−トリフルオロメチルベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,2,3−トリクロロベンゼン及び1,2,4−トリクロロベンゼンが挙げられる。エーテル溶媒としては例えば、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール及びジフェニルエーテルが挙げられる。アルコール溶媒としては例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル及びジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテルが挙げられる。ニトリル溶媒としては例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル及びベンゾニトリルが挙げられる。エステル溶媒としては例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸t−ブチル、酢酸アミル及び酢酸イソアミルが挙げられる。塩素化脂肪族炭化水素溶媒としては例えば、ジクロロメタン、クロロホルム及び1,2−ジクロロエタンが挙げられる。非プロトン性極性溶媒としては例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン及び1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリジノンが挙げられる。
本触媒反応に用いる溶媒は、水と、水以外の溶媒とを混合して用いることが好ましく、水と、芳香族溶媒又はエーテル溶媒とを混合して用いることがより好ましく、水と、トルエン又はt−ブチルメチルエーテルとを混合して用いることがさらに好ましい。
本触媒反応において、化合物(2)の使用量は、化合物(1)1モルに対して、好ましくは0.8~20モルの範囲内であり、より好ましくは0.9~5モルの範囲内である。
本触反応において、化合物(5)の使用量は限定されないが、化合物(1)1モルに対して、好ましくは0.00001~0.2モルの範囲内であり、より好ましくは0.0005~0.01モルの範囲内である。
本触媒反応において、塩基の使用量は、化合物(1)1モルに対して、好ましくは2~30モルの範囲内であり、より好ましくは4~15モルの範囲内である。
本触媒反応が溶媒の存在下で行われる場合、溶媒の使用量は限定されず、化合物(1)1gに対して、好ましくは1~100mLの範囲内であり、より好ましくは3~30mLの範囲内である。
本触媒反応の反応温度は、好ましくは−30~70℃の範囲内から、より好ましくは−10~40℃の範囲内から選択される。
本触媒反応の反応時間は、化合物(5)の使用量や反応温度等により調節することができるが、好ましくは1~120時間の範囲内である。
本触媒反応の進行度合いは、例えば、ガスクロマトグラフィーや液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認することができる。
本触媒反応における反応試剤の混合方法は制限されず、例えば、化合物(1)を必要に応じて溶媒と混合し、そこへ化合物(2)及び化合物(5)を添加した後、得られる混合物を反応温度に調整し、反応温度に調整した混合物に塩基を添加する方法が挙げられる。
光学活性な化合物(5)を用いた場合、本触媒反応の終了後、得られる化合物(3)は光学活性であり、その光学純度は、例えば60%e.e.程度~95%e.e.程度の範囲である。
化合物(3)がジアステレオマー(3c−d)との混合物として得られる場合には、化合物(3)の精製を容易にする点において、ジアステレオマー(3c−d)を式(8)
(式中、Ar1及びRは、上記と同義である。)で示される7員環化合物(化合物(8))へと変換することが好ましい。ジアステレオマー(3c−d)から7員環化合物(7)への変換は、上述した本反応の条件において行うことができる(非特許文献1参照。)が、ジアステレオマー(3c−d)が化合物(8)へ変換されていない場合や化合物(8)への変換が不十分な場合には、例えば50℃程度~80℃程度に加熱することにより、ジアステレオマー(3c−d)を化合物(8)へ変換することができる。加熱時間は、好ましくは1分程度~10時間程度である。
ジアステレオマー(3c−d)から化合物(8)への変換後、化合物(3)と化合物(8)との比は、例えば化合物(3):化合物(8)=8:1程度~40:1程度の範囲内である。
得られた化合物(3)は、単離してもよいし、単離しなくてもよい。単離する場合には、本触媒反応終了後の反応混合物を、例えば、中和、抽出洗浄、水洗、濃縮等の後処理に付し、必要に応じて、活性炭処理、シリカ処理、アルミナ処理等の吸着処理、再結晶、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等の精製処理に付せばよい。
かくして得られる化合物(3)をイミン加水分解することで、式(4)
(式中、R、C*1及びC*2は、上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(4))が得られる。ここで、イミン加水分解は、化合物(3)に含まれるアリールメチリデンアミノ基をアミノ基へと変換することを意味する。
イミン加水分解は、化合物(3)に含まれるエステル部位が加水分解されない方法であれば限定されず、好ましくは、化合物(3)と酸とを混合することにより行われる。
イミン加水分解に用いられる酸としては例えば、塩酸、硫酸、燐酸、硝酸及び過塩素酸等の無機酸が挙げられる。
酸は、単独で用いてもよいし、後述する溶媒との混合物を用いてもよい。
酸は、好ましくは無機酸であり、より好ましくは塩酸である。酸として塩酸を用いる場合、水と混合する等によりその濃度を適宜調節して用いればよい。
イミン加水分解において、好ましくは、酸と混合後に得られる混合物が、pH0~pH4の範囲となるように、酸の使用量を調節する。かかる範囲へpHを調節するためには、酸が塩酸である場合、化合物(3)1モルに対して、例えば0.8~1.5モルの酸を用いればよい。
イミン加水分解は、好ましくは溶媒中で行われる。イミン加水分解に用いられる溶媒としては例えば、上述の本触媒反応に用いられる溶媒と同じものが挙げられる。
溶媒は単独であってもよいし、2種以上の混合物であってもよい。
溶媒は、好ましくは水、芳香族溶媒又はエーテル溶媒である。
溶媒の使用量は、化合物(3)1gに対して、好ましくは1~100mLの範囲であり、より好ましくは3~30mLの範囲である。
イミン加水分解を行う温度は、例えば0~80℃の範囲、好ましくは5~60℃の範囲、より好ましくは10~40℃の範囲から選択される。
イミン加水分解を行う時間は、用いる酸の種類・濃度やイミン加水分解を行う温度により調節できるが、好ましくは1分~20時間の範囲であり、より好ましくは10分~10時間の範囲である。
イミン加水分解における混合方法は限定されないが、例えば、化合物(3)と溶媒とを混合し、得られる混合物に酸を添加する方法が挙げられる。
光学活性な化合物(3)をイミン加水分解した場合、イミン加水分解終了後、得られる化合物(4)の光学純度は、イミン加水分解に付した化合物(3)の光学純度と同程度であり、例えば60%e.e.程度~95%e.e.程度の範囲である。
得られる化合物(4)を単離する場合、イミン加水分解により得られる反応混合物を、例えば、中和、抽出洗浄、水洗、濃縮等の後処理に付し、必要に応じて、活性炭処理、シリカ処理、アルミナ処理等の吸着処理、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等の精製処理を行えばよい。
化合物(4)としては例えば、(1S,2R)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1S,2R)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1S,2R)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1S,2R)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル、(1R,2S)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1R,2S)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル及び(1R,2S)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステルが挙げられる。
式(5)におけるR2は、炭素数1~10のアルキル基を表す。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、炭素数1~10の直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられ、具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基である。R2は、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はイソブチル基であり、より好ましくは、メチル基である。
式(5)におけるR3は、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基;又は炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる一以上の基を有していてもよいフェニル基を表す。
一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ベンジル基及び2−フェニルエチル基が挙げられる。
炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる基を有していてもよいフェニル基としては、例えば、フェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、2,3−ジメチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、2,5−ジメチルフェニル基、2,6−ジメチルフェニル基、3,4−ジメチルフェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、2−エチルフェニル基、3−エチルフェニル基、4−エチルフェニル基、2−トリフルオロメチルフェニル基、4−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)フェニル基及び2−メチル−3−トリフルオロメチルフェニル基が挙げられる。
R3は、好ましくは、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数2~8のアルキル基、又は一以上の炭素数1~10のアルキル基で置換されたフェニル基であり、より好ましくは、2−フェニルエチル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基又はオクチル基であり、さらに好ましくは、2−フェニルエチル基である。
式(5)におけるR4は、炭素数1~4のアルキル基を表す。炭素数1~4のアルキル基としては、例えば、炭素数1~4の直鎖状のアルキル基が挙げられ、具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基及びブチル基である。R4は、好ましくは、メチル基である。
式(5)におけるR5は、炭素数1~10のアルキル基を表す。炭素数1~10のアルキル基としては、例えば、炭素数1~10の直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられ、具体例は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、ノニル基及びデシル基である。R5は、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はイソブチル基であり、より好ましくは、メチル基である。
式(5)におけるX−はハロゲン化物イオンを表す。ハロゲン化物イオンとしては、例えば、塩化物イオン、臭化物イオン及びヨウ化物イオンが挙げられる。X−は、好ましくは、塩化物イオン又は臭化物イオンであり、より好ましくは、臭化物イオンである。
式(5)で示される第4級アンモニウム塩(化合物(5))としては、具体的には、例えば、以下の式(5−1)~(5−12)で示される第4級アンモニウム塩、並びにこれらの鏡像異性体が挙げられる。
化合物(5)は、好ましくは、式(5−1)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−5)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−6)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−7)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−8)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−9)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−10)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−11)で示される4級アンモニウム塩、式(5−12)で示される塩又はこれらの鏡像異性体であり、より好ましくは、式(5−5)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−8)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−9)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−10)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−11)で示される第4級アンモニウム塩、式(5−12)で示される第4級アンモニウム塩又はこれらの鏡像異性体であり、さらに好ましくは、式(5−5)で示される第4級アンモニウム塩又はその鏡像異性体である。
化合物(5)は、式(6)
(式中、R5は上記と同義であり、Xは。ハロゲン原子を表す。)
で示される化合物(化合物(6))と式(7)
(式中、R3、R4及びC*は上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(7))とを反応させること(アンモニウム塩生成反応)により製造される。
式(6)におけるXはハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子)を表し、Xは、好ましくは塩素原子又は臭素原子であり、より好ましくは臭素原子である。
化合物(6)は、例えば、Tetrahedron Letters,第44巻,2003年,第5629−5632頁に記載の方法により製造される。
化合物(7)は、例えば、以下に示される方法により製造される。
まず、式(7−1)
(式中、R3は上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(7−1−1))と、式(7−1−2)
(式中、R4は上記と同義であり、R6は、例えば、メチル基、エチル基、ベンジル基等の炭化水素基を表す。)
で示される化合物(化合物(7−1−2))又はその酸付加塩とを、トリエチルアミン等の第3級アミンの存在下又は非存在下で反応させ、得られた式(7−2)
(式中、R3、R4及びC*は上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(7−2))に含まれるアミノ基(−NH2)を保護し、得られた式(7−3)
(式中、R3、R4及びC*は上記と同義であり、P1は、例えば、ベンジル基、2,4−ジメトキシベンジル基、tert−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等の保護基を表す。)
で示される化合物(化合物(7−3))と、水素化ナトリウム等の塩基と、アルキル化剤とを反応させ、得られた式(7−4)
(式中、R1、R2、R3、R4、P1及びC*は上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(7−4))に含まれる保護アミノ基を脱保護することにより、化合物(7)を得ることができる。
ここで、アルキル化剤は、R1で表される炭素数1~4のアルキル基及びR2で表される炭素数1~10のアルキル基を化合物(7−3)に導入することのできるアルキル化剤であり、具体例としては、ヨードメタン、ヨードエタン、1−ヨードブタン及びジメチル硫酸が挙げられる。
アンモニウム塩生成反応は、好ましくは、塩基の存在下で行われる。かかる塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化セシウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸カリウム及び炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸化合物、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金属炭酸水素化合物、並びにトリエチルアミン及びジイソプロピルエチルアミン等の第3アミンが挙げられる。
塩基は、好ましくは、アルカリ金属炭酸化合物またはアルカリ金属炭酸水素化合物であり、より好ましくは、炭酸水素ナトリウムである。
アンモニウム塩生成反応は、好ましくは、溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、脂肪族炭化水素溶媒、芳香族溶媒、エーテル溶媒、アルコール溶媒、ニトリル溶媒、ケトン溶媒、塩素化脂肪族炭化水素溶媒及び非プロトン性極性溶媒が挙げられる。これら溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
脂肪族炭化水素溶媒としては例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、t−ブチルシクロヘキサン及び石油エーテルが挙げられる。
芳香族溶媒としては例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、キシレン、メシチレン、モノクロロベンゼン、モノフルオロベンゼン、α,α,α−トリフルオロメチルベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,2,3−トリクロロベンゼン及び1,2,4−トリクロロベンゼンが挙げられる。
エーテル溶媒としては例えば、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール及びジフェニルエーテルが挙げられる。
アルコール溶媒としては例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノt−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル及びジエチレングリコールモノt−ブチルエーテルが挙げられる。
ニトリル溶媒としては例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル及びベンゾニトリルが挙げられる。
ケトン溶媒としては例えば、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチルケトンが挙げられる。
塩素化脂肪族炭化水素溶媒としては例えば、ジクロロメタン、クロロホルム及び1,2−ジクロロエタンが挙げられる。
非プロトン性極性溶媒としては例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン及び1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリジノンが挙げられる。
アンモニウム塩生成反応における溶媒は、好ましくはニトリル溶媒又はケトン溶媒であり、より好ましくはケトン溶媒である。
アンモニウム塩生成反応は、例えば、次の方法により行われる。
(i)化合物(7)と溶媒との混合物に、化合物(6)及び塩基を添加し、得られた混合物を後述する反応温度に調節することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法;
(ii)化合物(6)と溶媒との混合物に、化合物(7)及び塩基を添加し、得られた混合物を後述する反応温度に調節することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法;
(iii)化合物(7)と溶媒との混合物を後述する反応温度に調節し、そこへ化合物(6)及び塩基を添加することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法;
(iv)化合物(6)と溶媒との混合物を後述する反応温度に調節し、そこへ化合物(7)及び塩基を添加することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法;
(v)溶媒及び塩基を後述する反応温度に調節し、そこへ化合物(6)及び化合物(7)を添加することにより、化合物(6)と化合物(7)とを反応させる方法。
アンモニウム塩生成反応における化合物(7)の使用量は、化合物(6)1モルに対して、例えば0.8~4モルの範囲内であり、好ましくは1~2モルの範囲内であり、より好ましくは1.0~1.5モルの範囲内である。化合物(7)の使用量が0.8モル未満である場合は化合物(5)の収率が低下する傾向にある。
アンモニウム塩生成反応における塩基の使用量は、化合物(6)1モルに対して、例えば0.5~2モルの範囲内であり、好ましくは0.8~1.5モルの範囲内であり、より好ましくは1.0~1.3モルの範囲内である。塩基の使用量が0.8モル未満である場合は化合物(5)の収率が低下する傾向にある。
アンモニウム塩生成反応を溶媒の存在下で行う場合には、溶媒の使用量は、化合物(6)1gに対して、例えば1~50mLの範囲内であり、好ましくは2~20mLの範囲内である。
アンモニウム塩生成反応における反応温度は、例えば40℃~100℃の範囲から選択から選択される温度であり、好ましくは45℃~80℃の範囲から選択される温度である。反応温度が45℃未満である場合はアンモニウム塩生成反応の速度が遅くなる傾向にあり、反応温度が100℃を超える場合は化合物(5)の収率が低下する傾向にある。
アンモニウム塩生成反応終了後、得られた化合物(5)は、単離してもよいし、単離しなくてもよい。化合物(5)は、アンモニウム塩生成反応終了後の反応混合物を、必要に応じて、例えば、中和、抽出洗浄、水洗等の後処理に付した後、例えば冷却晶析、濃縮晶析等の晶析処理に付し、析出物を回収することにより、単離することができる。単離した化合物(5)を、例えば再結晶により精製することで、化合物(5)の化学純度を向上させることができ、化合物(5)が光学活性である場合、光学純度を向上させることもできる。化合物(5)が光学活性である場合、その光学純度は限定されないが、例えば90%e.e.(以下、e.e.は鏡像体過剰率を表す。)以上であり、好ましくは95%e.e.以上であり、さらに好ましくは98%e.e.以上である。
かくして得られる化合物(5)は、触媒として用いることができる。化合物(5)が光学活性である場合、かかる化合物(5)は不斉触媒として用いることができる。また、化合物(5)は、例えば、N−ベンジルシンコニジン化合物等と比較して、塩基性条件下での安定性に優れている。このため、化合物(5)は、塩基存在下での反応に触媒として用いられた場合であっても、かかる反応中の分解が抑制され、N−ベンジルシンコニジン化合物を用いた場合と比較して、使用量を削減することができる。
以下、化合物(5)を触媒として用いた光学活性シクロプロパン化合物の製造方法を詳細に説明する。
化合物(5)及び塩基の存在下、式(1)で示される化合物(化合物(1))と、式(2)で示される化合物(化合物(2))とを反応させることにより、式(3)で示されるシクロプロパン化合物(化合物(3))を製造することができる。かかる反応を、本触媒反応と記すことがある。
式(1)におけるAr1は、置換されていてもよいフェニル基又は置換されていてもよいナフチル基を表す。ここで、ナフチル基は、1−ナフチル基及び2−ナフチル基のいずれであってもよい。フェニル基及びナフチル基が有していてもよい置換基としては、例えば、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子)、ニトロ基、シアノ基及びトリフルオロメチル基が挙げられる。
ここで、炭素数1~12のアルキル基としては、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、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基及びドデシル基等の炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、並びにシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基等の炭素数3~12の環状のアルキル基が挙げられ、炭素数1~12のアルコキシ基としては例えば、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、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基及びオクチルオキシ基等の炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルコキシ基、並びにシクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、シクロヘプチルオキシ基及びシクロオクチルオキシ基等の炭素数3~12の環状のアルコキシ基が挙げられる。
Ar1の具体例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−メチルフェニル基、2−メトキシフェニル基、2−フルオロフェニル基、2−クロロフェニル基、2−ブロモフェニル基、2−ニトロフェニル基、2−シアノフェニル基、2−(トリフルオロメチル)フェニル基、3−メチルフェニル基、3−メトキシフェニル基、3−フルオロフェニル基、3−クロロフェニル基、3−ブロモフェニル基、3−ニトロフェニル基、3−シアノフェニル基、3−(トリフルオロメチル)フェニル基、4−メチルフェニル基、4−メトキシフェニル基、4−フルオロフェニル基、4−クロロフェニル基、4−ブロモフェニル基、4−ニトロフェニル基、4−シアノフェニル基、4−(トリフルオロメチル)フェニル基、2,3−ジクロロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基、3,4−ジクロロフェニル基及び3,4,5−トリクロロフェニル基が挙げられる。
Ar1は、好ましくは置換されていてもよいフェニル基であり、より好ましくはハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基であり、さらに好ましくはフェニル基又は4−クロロフェニル基である。
式(1)におけるRは、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数2~12のアルケニル基を表す。炭素数1~12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基及びドデシル基等の炭素数1~12の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基、並びにシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基及びシクロオクチル基等の炭素数3~12の環状のアルキル基が挙げられる。Rで表される炭素数2~12のアルケニル基としては、例えば、エテニル基、2−プロペニル基、2−ブテニル基及び3−メチル−2−ブテニル基等の直鎖状若しくは分岐鎖状のアルケニル基、並びに1−シクロヘキセニル基等の環状のアルケニル基が挙げられる。
Rは、好ましくは炭素数1~12のアルキル基であり、より好ましくはエチル基又はt−ブチル基であり、さらに好ましくはエチル基である。
化合物(1)としては、例えば、N−フェニルメチレングリシンエチルエステル、N−ナフタレン−1−イルメチレングリシンエチルエステル、N−ナフタレン−2−イルメチレングリシンエチルエステル、N−(4−メチルフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−(4−メトキシフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−(4−フルオロフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−(4−クロロフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−[4−(トリフルオロメチル)フェニル]メチレングリシンエチルエステル、N−(3−クロロフェニル)メチレングリシン エチルエステル、N−(4−クロロフェニル)メチレングリシンエチルエステル、N−フェニルメチレングリシンt−ブチルエステル、N−(4−クロロフェニル)メチレングリシンt−ブチルエステル、N−フェニルメチレングリシンメチルエステル及びN−(4−クロロフェニル)メチレングリシンメチルエステルが挙げられる。
化合物(1)は、好ましくは、N−フェニルメチレングリシンエチルエステル、N−ナフタレン−1−イルメチレングリシンエチルエステル又はN−(4−クロロフェニル)メチレングリシンエチルエステルである。
化合物(1)は、例えば、グリシンエチルエステル塩酸塩等のグリシンエステルを原料として、Organic Process Research & Development 2010年,第14巻,第692~700頁に記載される方法等により製造できる。また、N−フェニルメチレングリシンエチルエステル等の市販品を用いることもできる。
式(2)におけるY1及びY2は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルカンスルホニルオキシ基、炭素数1~6のペルフルオロアルカンスルホニルオキシ基又はベンゼンスルホニルオキシ基を表す。ハロゲン原子としては例えば、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、
炭素数1~6のアルカンスルホニルオキシ基としては例えば、メタンスルホニルオキシ基、エタンスルホニルオキシ基、プロパンスルホニルオキシ基、ブタンスルホニルオキシ基、ペンタンスルホニルオキシ基及びヘキサンスルホニルオキシ基が挙げられ、炭素数1~6のペルフルオロアルカンスルホニルオキシ基としては例えば、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、ペンタフルオロエタンスルホニルオキシ基、ペルフルオロプロパンスルホニルオキシ基及びペルフルオロヘキサンスルホニルオキシ基が挙げられる。
ここで、ベンゼンスルホニルオキシ基に含まれる水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基、ハロゲン原子及びニトロ基からなる群から選ばれる一以上の基で置換されていてもよい。炭素数1~6のアルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基及びt−ブチルが挙げられ、ハロゲン原子としては例えば、フッ素原子、塩素原子及び臭素原子が挙げられる。かかる置換基を有するベンゼンスルホニルオキシ基としては例えば、4−メチルベンゼンスルホニルオキシ基、2−ニトロベンゼンスルホニルオキシ基、3−ニトロベンゼンスルホニルオキシ基、4−ニトロベンゼンスルホニルオキシ基、2,4−ジニトロベンゼンスルホニルオキシ基、4−フルオロベンゼンスルホニルオキシ基及びペンタフルオロベンゼンスルホニルオキシ基が挙げられる。
Y1及びY2はそれぞれ独立に、好ましくは塩素原子、臭素原子又はメタンスルホニルオキシ基であり、より好ましくは臭素原子である。
化合物(2)としては例えば、(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテン、(E)−1,4−ジクロロ−2−ブテン、(E)−1,4−ジメタンスルホニルオキシ−2−ブテン及び(E)−1−ブロモ−4−クロロ−2−ブテンが挙げられる。化合物(2)は、好ましくは(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテン又は(E)−1,4−ジクロロ−2−ブテンであり、より好ましくは(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテンである。
化合物(2)は公知の方法により製造することができ、また、市販品をそのまま用いることもできる。
式(3)におけるAr1及びRは、式(1)におけるAr1及びRと同義である。
化合物(3)は、−N=CH−Ar1で示されるアリールメチリデンアミノ基と−CH=CH2で示されるエテニル基とを、シクロプロパン環平面に対して互いに異なる面側に有する化合物である。
化合物(3)には、その光学異性体として、アリールメチリデンアミノ基とエテニル基とを、シクロプロパン環平面に対して同じ面側に有する式(3c)
(式中、Ar1及びRは、上記と同義である。)及び式(3d)
(式中、Ar1及びRは、上記と同義である。)
で示される異性体が存在する。以下これら異性体を総称して、ジアステレオマー(3c−d)と記すことがある。
化合物(3)としては例えば、(1S,2R)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1S,2R)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1S,2R)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1S,2R)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1S,2R)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル、(1S,2R)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル、(1S,2R)−1−(N−ナフタレン−1−イルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1R,2S)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1R,2S)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル、(1R,2S)−1−[N−(4−クロロフェニル)メチレン]アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル及び(1R,2S)−1−(N−ナフタレン−1−イルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルが挙げられる。
本触媒反応に用いる塩基としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム及び水酸化セシウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸カリウム及び炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸化合物、並びに、トリエチルアミン及びジイソプロピルエチルアミン等の第3級アミンが挙げられる。該塩基は、好ましくはアルカリ金属水酸化物であり、より好ましくは水酸化カリウムである。
本触媒反応は、溶媒の存在下で行われることが好ましい。溶媒としては例えば、脂肪族炭化水素溶媒、芳香族溶媒、エーテル溶媒、アルコール溶媒、ニトリル溶媒、エステル溶媒、塩素化脂肪族炭化水素溶媒、非プロトン性極性溶媒及び水が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。
脂肪族炭化水素溶媒としては例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、t−ブチルシクロヘキサン及び石油エーテルが挙げられ、芳香族溶媒としては例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、キシレン、メシチレン、モノクロロベンゼン、モノフルオロベンゼン、α,α,α−トリフルオロメチルベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,2,3−トリクロロベンゼン及び1,2,4−トリクロロベンゼンが挙げられる。エーテル溶媒としては例えば、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、t−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール及びジフェニルエーテルが挙げられる。アルコール溶媒としては例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、t−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル及びジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテルが挙げられる。ニトリル溶媒としては例えば、アセトニトリル、プロピオニトリル及びベンゾニトリルが挙げられる。エステル溶媒としては例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸t−ブチル、酢酸アミル及び酢酸イソアミルが挙げられる。塩素化脂肪族炭化水素溶媒としては例えば、ジクロロメタン、クロロホルム及び1,2−ジクロロエタンが挙げられる。非プロトン性極性溶媒としては例えば、ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン及び1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリジノンが挙げられる。
本触媒反応に用いる溶媒は、水と、水以外の溶媒とを混合して用いることが好ましく、水と、芳香族溶媒又はエーテル溶媒とを混合して用いることがより好ましく、水と、トルエン又はt−ブチルメチルエーテルとを混合して用いることがさらに好ましい。
本触媒反応において、化合物(2)の使用量は、化合物(1)1モルに対して、好ましくは0.8~20モルの範囲内であり、より好ましくは0.9~5モルの範囲内である。
本触反応において、化合物(5)の使用量は限定されないが、化合物(1)1モルに対して、好ましくは0.00001~0.2モルの範囲内であり、より好ましくは0.0005~0.01モルの範囲内である。
本触媒反応において、塩基の使用量は、化合物(1)1モルに対して、好ましくは2~30モルの範囲内であり、より好ましくは4~15モルの範囲内である。
本触媒反応が溶媒の存在下で行われる場合、溶媒の使用量は限定されず、化合物(1)1gに対して、好ましくは1~100mLの範囲内であり、より好ましくは3~30mLの範囲内である。
本触媒反応の反応温度は、好ましくは−30~70℃の範囲内から、より好ましくは−10~40℃の範囲内から選択される。
本触媒反応の反応時間は、化合物(5)の使用量や反応温度等により調節することができるが、好ましくは1~120時間の範囲内である。
本触媒反応の進行度合いは、例えば、ガスクロマトグラフィーや液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認することができる。
本触媒反応における反応試剤の混合方法は制限されず、例えば、化合物(1)を必要に応じて溶媒と混合し、そこへ化合物(2)及び化合物(5)を添加した後、得られる混合物を反応温度に調整し、反応温度に調整した混合物に塩基を添加する方法が挙げられる。
光学活性な化合物(5)を用いた場合、本触媒反応の終了後、得られる化合物(3)は光学活性であり、その光学純度は、例えば60%e.e.程度~95%e.e.程度の範囲である。
化合物(3)がジアステレオマー(3c−d)との混合物として得られる場合には、化合物(3)の精製を容易にする点において、ジアステレオマー(3c−d)を式(8)
(式中、Ar1及びRは、上記と同義である。)で示される7員環化合物(化合物(8))へと変換することが好ましい。ジアステレオマー(3c−d)から7員環化合物(7)への変換は、上述した本反応の条件において行うことができる(非特許文献1参照。)が、ジアステレオマー(3c−d)が化合物(8)へ変換されていない場合や化合物(8)への変換が不十分な場合には、例えば50℃程度~80℃程度に加熱することにより、ジアステレオマー(3c−d)を化合物(8)へ変換することができる。加熱時間は、好ましくは1分程度~10時間程度である。
ジアステレオマー(3c−d)から化合物(8)への変換後、化合物(3)と化合物(8)との比は、例えば化合物(3):化合物(8)=8:1程度~40:1程度の範囲内である。
得られた化合物(3)は、単離してもよいし、単離しなくてもよい。単離する場合には、本触媒反応終了後の反応混合物を、例えば、中和、抽出洗浄、水洗、濃縮等の後処理に付し、必要に応じて、活性炭処理、シリカ処理、アルミナ処理等の吸着処理、再結晶、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等の精製処理に付せばよい。
かくして得られる化合物(3)をイミン加水分解することで、式(4)
(式中、R、C*1及びC*2は、上記と同義である。)
で示される化合物(化合物(4))が得られる。ここで、イミン加水分解は、化合物(3)に含まれるアリールメチリデンアミノ基をアミノ基へと変換することを意味する。
イミン加水分解は、化合物(3)に含まれるエステル部位が加水分解されない方法であれば限定されず、好ましくは、化合物(3)と酸とを混合することにより行われる。
イミン加水分解に用いられる酸としては例えば、塩酸、硫酸、燐酸、硝酸及び過塩素酸等の無機酸が挙げられる。
酸は、単独で用いてもよいし、後述する溶媒との混合物を用いてもよい。
酸は、好ましくは無機酸であり、より好ましくは塩酸である。酸として塩酸を用いる場合、水と混合する等によりその濃度を適宜調節して用いればよい。
イミン加水分解において、好ましくは、酸と混合後に得られる混合物が、pH0~pH4の範囲となるように、酸の使用量を調節する。かかる範囲へpHを調節するためには、酸が塩酸である場合、化合物(3)1モルに対して、例えば0.8~1.5モルの酸を用いればよい。
イミン加水分解は、好ましくは溶媒中で行われる。イミン加水分解に用いられる溶媒としては例えば、上述の本触媒反応に用いられる溶媒と同じものが挙げられる。
溶媒は単独であってもよいし、2種以上の混合物であってもよい。
溶媒は、好ましくは水、芳香族溶媒又はエーテル溶媒である。
溶媒の使用量は、化合物(3)1gに対して、好ましくは1~100mLの範囲であり、より好ましくは3~30mLの範囲である。
イミン加水分解を行う温度は、例えば0~80℃の範囲、好ましくは5~60℃の範囲、より好ましくは10~40℃の範囲から選択される。
イミン加水分解を行う時間は、用いる酸の種類・濃度やイミン加水分解を行う温度により調節できるが、好ましくは1分~20時間の範囲であり、より好ましくは10分~10時間の範囲である。
イミン加水分解における混合方法は限定されないが、例えば、化合物(3)と溶媒とを混合し、得られる混合物に酸を添加する方法が挙げられる。
光学活性な化合物(3)をイミン加水分解した場合、イミン加水分解終了後、得られる化合物(4)の光学純度は、イミン加水分解に付した化合物(3)の光学純度と同程度であり、例えば60%e.e.程度~95%e.e.程度の範囲である。
得られる化合物(4)を単離する場合、イミン加水分解により得られる反応混合物を、例えば、中和、抽出洗浄、水洗、濃縮等の後処理に付し、必要に応じて、活性炭処理、シリカ処理、アルミナ処理等の吸着処理、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等の精製処理を行えばよい。
化合物(4)としては例えば、(1S,2R)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1S,2R)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1S,2R)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル、(1S,2R)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステル、(1R,2S)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル、(1R,2S)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸t−ブチルエステル及び(1R,2S)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸メチルエステルが挙げられる。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
化合物(7−2):(S)−2−アミノ−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノールの製造
p−トリルマグネシウムブロミド(1.0mol/L−テトラヒドロフラン溶液)35mL(35.0mmol)を5℃に冷却し、そこに(S)−アラニンベンジルエステル−トルエン溶液7.66g((S)−アラニンベンジルエステル純分1.79g,10.0mmol)とトルエン35mLとの混合液を1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、得られた混合物を5℃で30分間攪拌し、さらに、室温に昇温して2時間攪拌した。反応終了後、反応混合物を氷冷し、そこに2mol/L塩酸水17.5mL(HCl35.0mmol)を滴下した。攪拌を停止して分液を行い、得られた有機層を20%食塩水20mLで2回洗浄した。洗浄した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、(S)−2−アミノ−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノール1.61g(6.32mmol)を得た。収率63%。
化合物(7−3):(S)−2−(ベンジルアミノ)−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノールの製造
上記で得た(S)−2−アミノ−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノール1.60g(6.25mmol)とトルエン10mLとを混合し、その混合物に室温でベンズアルデヒド0.66g(6.25mmol)と硫酸マグネシウム1.60gとを加えて2時間攪拌した。得られた混合物をろ過して硫酸マグネシウムを取り除き、ろ液を濃縮してイミン化合物を得た。
得られたイミン化合物0.87g(2.5mmol)を分取し、分取したイミン化合物とアセトニトリル10mLとを混合し、その混合物に室温で水素化ホウ素ナトリウム0.19g(5.0mmol)を加えた。その混合物に5重量%重曹水を滴下し、トルエン10mLと酢酸エチル10mLとを流入した。得られた混合物に1mol/L塩酸水を加えてその水層のpHを8~9に調整した後、攪拌を停止して分液し、得られた有機層を20重量%食塩水5mLで洗浄した。それぞれ得られた水層を混合し、酢酸エチル10mLで抽出した。先に得られた有機層と、酢酸エチルでの抽出によって得られた有機層とを混合し、硫酸ナトリウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、(S)−2−(ベンジルアミノ)−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノール0.84g(2.44mmol)を得た。収率97%。
化合物(7−4):(S)−N−ベンジル−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミンの製造
上記で得た(S)−2−(ベンジルアミノ)−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノール0.84g(2.4mmol)とテトラヒドロフラン10mLとを混合し、氷冷した。そこへ、ヨードメタン1.04g(7.32mmol)と水素化ナトリウム0.22g(含量60%、6.1mmol)とを加えた。得られた混合物を室温まで昇温して2時間ほど攪拌した後、ジメチルホルムアミド5mLを流入してさらに13時間攪拌した。得られた混合物にトルエン10mLを流入し、氷冷後、水10mLを滴下した。攪拌を停止して分液し、水層をトルエン10mLで抽出した。それぞれ得られた有機層を混合した後、20重量%食塩水5mLで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、(S)−N−ベンジル−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミンを得た。収率81%。
化合物(7):(S)−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミンの製造
オートクレーブ容器に上記で得た(S)−N−ベンジル−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミン0.83g(2.2mmol)とエタノール10mLとを流入し、その溶液に10%パラジウム−炭素0.80g(川研ファインケミカル製、NX型、50%wet)を室温で添加した。このオートクレーブ容器内を0.2MPaの窒素圧で3回窒素置換した後、この容器内を0.4MPaの水素圧で3回水素置換し、0.5MPaの水素圧条件下、得られた混合物を40℃で2時間撹拌した。反応後、0.2MPaの窒素圧で容器内を3回窒素置換した後、常圧に戻し、得られた反応混合物をろ過してパラジウム−炭素を取り除いた。得られたろ液を濃縮して、(S)−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジトリル−2−プロピルアミン0.62gを得た。収率100%。
<実施例1>
化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2,2−ジ−p−トリルエチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミドの製造
上記で得た(S)−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミン0.62g(2.2mmol)とアセトン10mLとを混合し、得られた混合物に、5,5’−ジ−t−ブチル−4,4’−ジメトキシ−2,2’−ビスジブロモメチル−3,3’−(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−ビフェニル1.73g(1.85mmol)と炭酸水素ナトリウム0.17g(2.01mmol)とを添加した。得られた混合物を57℃のオイルバスで加熱し、28時間反応させた。反応終了後、オイルバス温度を50℃に冷却し、シクロヘキサン10mLを流入し、水5mLで2回洗浄した。得られた有機層を濃縮した後、残渣にシクロヘキサンを添加し、得られた混合物を50℃のオイルバスで加熱しながら攪拌してスラリーを得た。このスラリーを室温まで冷却し、ろ過により結晶粉末を取り出し、減圧乾燥して(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2,2−ジ−p−トリルエチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド1.34g(1.18mmol)を得た。収率64%。
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.20(1H,s),8.15(1H,s),8.10(1H,s),8.06(1H,s),7.90(1H,s),7.74(1H,s),7.61(1H,s),7.54(1H,s),7.14(2H,d,J=7.8Hz),6.91(2H,d,J=7.8Hz),6.85(2H,d,J=8.3Hz),6.73(2H,d,J=8.3Hz),5.30(1H,d,J=15.1Hz),4.62−4.50(1H,m),4.20(1H,d,J=12.7Hz),4.02−3.90(2H,m),3.12(3H,s),3.01(3H,s),2.58(3H,s),2.35(3H,s),2.29(3H,s),2.23(3H,s),1.57(9H,s),1.49(9H,s),0.58(3H,d,J=6.8Hz).
<実施例2~6>
(S)−2−アミノ−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノールの製造におけるトリルマグネシウムブロミドを、以下の表1に示す有機マグネシウムハライドに変更し、以下の表1に示す化合物(5)を製造した。
実施例2で得た化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2−エチルブチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.35(1H,s),8.19(1H,s),8.01(1H,s),8.00(1H,s),7.84(1H,s),7.71(1H,s),7.63(1H,s),7.57(1H,s),5.41(1H,d,J=15.1Hz),4.42(1H,d,J=13.7Hz),3.90(1H,d,J=15.1Hz),3.82(1H,d,J=13.7Hz),3.24(3H,s),3.03(3H,s),3.02−2.95(1H,m),2.90(3H,s),2.83(3H,s),1.80−1.20(3H,m),1.57(9H,s),1.49(9H,s),1.02−0.90(1H,m),0.77−0.68(5H,m),0.57(3H,t,J=7.3Hz).
実施例3で得た化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2−ブチルヘキシル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.34(1H,s),8.18(1H,s),8.01(1H,s),7.99(1H,s),7.82(1H,s),7.70(1H,s),7.62(1H,s),7.57(1H,s),5.45(1H,d,J=15.1Hz),4.52(1H,d,J=13.2Hz),3.89(1H,d,J=15.1Hz),3.77(1H,d,J=13.2Hz),3.19(3H,s),3.04(3H,s),3.09−2.99(1H,m),2.87(3H,s),2.76(3H,s),1.60−0.77(12H,m),1.53(9H,s),1.50(9H,s),0.83(3H,t,J=7.3Hz),0.78−0.66(5H,m).
実施例4で得た化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2−ヘキシルオクチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.36(1H,s),8.17(1H,s),8.02(1H,s),7.98(1H,s),7.81(1H,s),7.70(1H,s),7.62(1H,s),7.57(1H,s),5.50(1H,d,J=15.1Hz),4.53(1H,d,J=13.2Hz),3.87(1H,d,J=15.1Hz),3.75(1H,d,J=13.2Hz),3.19(3H,s),3.05(3H,s),3.08−2.98(1H,m),2.85(3H,s),2.74(3H,s),1.52(9H,s),1.49(9H,s),1.40−0.66(20H,m),0.87(3H,t,J=7.3Hz),0.86(3H,t,J=7.3Hz),0.72(3H,d,J=6.8Hz).
実施例5で得た化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2−オクチルデカニル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.36(1H,s),8.16(1H,s),8.01(1H,s),7.97(1H,s),7.80(1H,s),7.70(1H,s),7.62(1H,s),7.57(1H,s),5.51(1H,d,J=15.1Hz),4.53(1H,d,J=13.2Hz),3.86(1H,d,J=15.1Hz),3.74(1H,d,J=13.2Hz),3.19(3H,s),3.05(3H,s),3.08−3.00(1H,m),2.85(3H,s),2.74(3H,s),1.52(9H,s),1.49(9H,s),1.40−0.65(28H,m),0.90(3H,t,J=6.8Hz),0.88(3H,t,J=6.8Hz),0.72(3H,d,J=6.8Hz).
実施例6で得た化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−[4−フェニル−1−メチル−2−メトキシ−2−(2−フェニルエチル)ブチル]−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.39(1H,s),8.11(1H,s),7.99(1H,s),7.84(1H,s),7.62(1H,s),7.60(1H,s),7.59(1H,s),7.49(1H,s),7.40−7.22(6H,m),7.06−7.00(2H,m),6.83−6.75(2H,m),5.64(1H,d,J=15.1Hz),4.59(1H,d,J=13.7Hz),3.96−83(2H,m),3.25−3.12(1H,m),3.11(3H,s),3.03(3H,s),2.97(3H,s),2.92(3H,s),2.58−2.24(4H,m),1.80−1.10(4H,m),1.52(9H,s),1.50(9H,s),0.90(3H,d,J=6.8Hz).
化合物(1):(E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステルの製造
グリシンエチルエステル塩酸塩13.8g(98.9mmol)とトルエン50gとを混合し、そこにジメチルスルホシキド10gを室温で流入した。得られた混合物にベンズアルデヒド10.0g(94.2mmol)を流入した。得られた混合物を12℃に調整し、25%水酸化ナトリウム水溶液16.5g(水酸化ナトリウム104mmol)を3時間かけて滴下した。滴下終了後、得られた混合物を11℃~13℃の温度範囲で20時間攪拌した。反応終了後、反応混合物を5℃まで冷却し、そこへ水11.4mLを滴下した。その後、攪拌を停止して分液を行い、得られた有機層を20重量%食塩水19gで洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去して(E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステルのトルエン溶液43.6g((E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステル純分16.5g)を得た。収率92%。
<実施例7>
化合物(3):(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルの製造
(E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステルのトルエン溶液2.60g((E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステル純分:0.98g、5.14mmol)とトルエン10mLとを混合し、そこに(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテン1.00g(4.68mmol)と実施例1で得られた(S)−2,10−ジt−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2,2−ジp−トリルエチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド0.027g(0.023mmol)とを室温で加えた。得られた混合物を0℃に冷却し、そこに50%水酸化カリウム水溶液5.25g(水酸化カリウム46.8mmol)を滴下し、0℃で攪拌することで(E)−N−フェニルメチレングリシン エチルエステルと(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテンとを反応させた。反応時間20時間であった。反応終了後、得られた混合物に水3mLを加え、攪拌を停止して分液し、得られた有機層を20%食塩水3mLで洗浄した。分液後、表題の(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルを含む有機層を得た。
得られた有機層に含まれる(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルを、下記の高速液体クロマトグラフィー分析条件により分析し、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルと化合物(8)であるエチル 7−フェニル−6,7−ジヒドロ−1H−アゼピン−2−カルボキシレートとの比を算出した。(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル:エチル 7−フェニル−6,7−ジヒドロ−1H−アゼピン−2−カルボキシレート=10:1。
(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルのジアステレオマーは検出されなかった。
<高速液体クロマトグラフィー分析条件>
カラム:YMC Pack ODS−A−302(4.6×150mm,5μm)
移動相:A=40mMKH2PO4水(pH3.5−H3PO4)、
B=メタノール
A/B=10%(0min)→10%(5min)→70%(25min)
→70%(45min)
流量:1.0mL/分
検出器:波長220nm
保持時間:
11.7分 ((1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル)
31.2分 (エチル 7−フェニル−6,7−ジヒドロ−1H−アゼピン−2−カルボキシレート)
<収率・光学純度の決定>
続いて、得られた有機層に1M−塩酸水4.7mLを加えて、室温で2時間攪拌し加水分解反応を行い、反応終了後、分液して得られた有機層に水3mLを加え抽出を行った。得られた水層を合一し、(1R,2S)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル塩酸塩の水溶液7.93g得た。得られた水溶液を上記の分析条件で定量分析し、収率を算出した。収率59%。また、光学純度は下記の光学純度分析条件により分析し、光学純度を求めた。光学純度81%e.e.。
<光学純度分析条件>
カラム:CHIRALPAK(ダイセル化学工業登録商標)AD−RH
(4.6×150mm,5μm)
移動相:A=20mMリン酸水素二カリウム水溶液(リン酸でpH8.0に調製)、
B=アセトニトリル
A/B=80/20
流量:0.5mL/分
検出器:波長215nm
保持時間:(1R,2S)体=14.7分、(1S,2R)体=16.2分
<実施例8~12>
(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2,2−ジ−p−トリルエチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミドの代わりに、実施例2~6で得られた化合物(5)を用いた以外は実施例7の方法に従い、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルを得た。化合物(5)の使用量は、(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテン1モルに対して、0.005モルであった。結果を表2に示す。
化合物(7−2):(S)−2−アミノ−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノールの製造
p−トリルマグネシウムブロミド(1.0mol/L−テトラヒドロフラン溶液)35mL(35.0mmol)を5℃に冷却し、そこに(S)−アラニンベンジルエステル−トルエン溶液7.66g((S)−アラニンベンジルエステル純分1.79g,10.0mmol)とトルエン35mLとの混合液を1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、得られた混合物を5℃で30分間攪拌し、さらに、室温に昇温して2時間攪拌した。反応終了後、反応混合物を氷冷し、そこに2mol/L塩酸水17.5mL(HCl35.0mmol)を滴下した。攪拌を停止して分液を行い、得られた有機層を20%食塩水20mLで2回洗浄した。洗浄した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、(S)−2−アミノ−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノール1.61g(6.32mmol)を得た。収率63%。
化合物(7−3):(S)−2−(ベンジルアミノ)−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノールの製造
上記で得た(S)−2−アミノ−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノール1.60g(6.25mmol)とトルエン10mLとを混合し、その混合物に室温でベンズアルデヒド0.66g(6.25mmol)と硫酸マグネシウム1.60gとを加えて2時間攪拌した。得られた混合物をろ過して硫酸マグネシウムを取り除き、ろ液を濃縮してイミン化合物を得た。
得られたイミン化合物0.87g(2.5mmol)を分取し、分取したイミン化合物とアセトニトリル10mLとを混合し、その混合物に室温で水素化ホウ素ナトリウム0.19g(5.0mmol)を加えた。その混合物に5重量%重曹水を滴下し、トルエン10mLと酢酸エチル10mLとを流入した。得られた混合物に1mol/L塩酸水を加えてその水層のpHを8~9に調整した後、攪拌を停止して分液し、得られた有機層を20重量%食塩水5mLで洗浄した。それぞれ得られた水層を混合し、酢酸エチル10mLで抽出した。先に得られた有機層と、酢酸エチルでの抽出によって得られた有機層とを混合し、硫酸ナトリウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、(S)−2−(ベンジルアミノ)−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノール0.84g(2.44mmol)を得た。収率97%。
化合物(7−4):(S)−N−ベンジル−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミンの製造
上記で得た(S)−2−(ベンジルアミノ)−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノール0.84g(2.4mmol)とテトラヒドロフラン10mLとを混合し、氷冷した。そこへ、ヨードメタン1.04g(7.32mmol)と水素化ナトリウム0.22g(含量60%、6.1mmol)とを加えた。得られた混合物を室温まで昇温して2時間ほど攪拌した後、ジメチルホルムアミド5mLを流入してさらに13時間攪拌した。得られた混合物にトルエン10mLを流入し、氷冷後、水10mLを滴下した。攪拌を停止して分液し、水層をトルエン10mLで抽出した。それぞれ得られた有機層を混合した後、20重量%食塩水5mLで洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製して、(S)−N−ベンジル−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミンを得た。収率81%。
化合物(7):(S)−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミンの製造
オートクレーブ容器に上記で得た(S)−N−ベンジル−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミン0.83g(2.2mmol)とエタノール10mLとを流入し、その溶液に10%パラジウム−炭素0.80g(川研ファインケミカル製、NX型、50%wet)を室温で添加した。このオートクレーブ容器内を0.2MPaの窒素圧で3回窒素置換した後、この容器内を0.4MPaの水素圧で3回水素置換し、0.5MPaの水素圧条件下、得られた混合物を40℃で2時間撹拌した。反応後、0.2MPaの窒素圧で容器内を3回窒素置換した後、常圧に戻し、得られた反応混合物をろ過してパラジウム−炭素を取り除いた。得られたろ液を濃縮して、(S)−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジトリル−2−プロピルアミン0.62gを得た。収率100%。
<実施例1>
化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2,2−ジ−p−トリルエチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミドの製造
上記で得た(S)−N−メチル−1−メトキシ−1,1−ジ−p−トリル−2−プロピルアミン0.62g(2.2mmol)とアセトン10mLとを混合し、得られた混合物に、5,5’−ジ−t−ブチル−4,4’−ジメトキシ−2,2’−ビスジブロモメチル−3,3’−(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−ビフェニル1.73g(1.85mmol)と炭酸水素ナトリウム0.17g(2.01mmol)とを添加した。得られた混合物を57℃のオイルバスで加熱し、28時間反応させた。反応終了後、オイルバス温度を50℃に冷却し、シクロヘキサン10mLを流入し、水5mLで2回洗浄した。得られた有機層を濃縮した後、残渣にシクロヘキサンを添加し、得られた混合物を50℃のオイルバスで加熱しながら攪拌してスラリーを得た。このスラリーを室温まで冷却し、ろ過により結晶粉末を取り出し、減圧乾燥して(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2,2−ジ−p−トリルエチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド1.34g(1.18mmol)を得た。収率64%。
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.20(1H,s),8.15(1H,s),8.10(1H,s),8.06(1H,s),7.90(1H,s),7.74(1H,s),7.61(1H,s),7.54(1H,s),7.14(2H,d,J=7.8Hz),6.91(2H,d,J=7.8Hz),6.85(2H,d,J=8.3Hz),6.73(2H,d,J=8.3Hz),5.30(1H,d,J=15.1Hz),4.62−4.50(1H,m),4.20(1H,d,J=12.7Hz),4.02−3.90(2H,m),3.12(3H,s),3.01(3H,s),2.58(3H,s),2.35(3H,s),2.29(3H,s),2.23(3H,s),1.57(9H,s),1.49(9H,s),0.58(3H,d,J=6.8Hz).
<実施例2~6>
(S)−2−アミノ−1,1−ジ−p−トリル−1−プロパノールの製造におけるトリルマグネシウムブロミドを、以下の表1に示す有機マグネシウムハライドに変更し、以下の表1に示す化合物(5)を製造した。
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.35(1H,s),8.19(1H,s),8.01(1H,s),8.00(1H,s),7.84(1H,s),7.71(1H,s),7.63(1H,s),7.57(1H,s),5.41(1H,d,J=15.1Hz),4.42(1H,d,J=13.7Hz),3.90(1H,d,J=15.1Hz),3.82(1H,d,J=13.7Hz),3.24(3H,s),3.03(3H,s),3.02−2.95(1H,m),2.90(3H,s),2.83(3H,s),1.80−1.20(3H,m),1.57(9H,s),1.49(9H,s),1.02−0.90(1H,m),0.77−0.68(5H,m),0.57(3H,t,J=7.3Hz).
実施例3で得た化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2−ブチルヘキシル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.34(1H,s),8.18(1H,s),8.01(1H,s),7.99(1H,s),7.82(1H,s),7.70(1H,s),7.62(1H,s),7.57(1H,s),5.45(1H,d,J=15.1Hz),4.52(1H,d,J=13.2Hz),3.89(1H,d,J=15.1Hz),3.77(1H,d,J=13.2Hz),3.19(3H,s),3.04(3H,s),3.09−2.99(1H,m),2.87(3H,s),2.76(3H,s),1.60−0.77(12H,m),1.53(9H,s),1.50(9H,s),0.83(3H,t,J=7.3Hz),0.78−0.66(5H,m).
実施例4で得た化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2−ヘキシルオクチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.36(1H,s),8.17(1H,s),8.02(1H,s),7.98(1H,s),7.81(1H,s),7.70(1H,s),7.62(1H,s),7.57(1H,s),5.50(1H,d,J=15.1Hz),4.53(1H,d,J=13.2Hz),3.87(1H,d,J=15.1Hz),3.75(1H,d,J=13.2Hz),3.19(3H,s),3.05(3H,s),3.08−2.98(1H,m),2.85(3H,s),2.74(3H,s),1.52(9H,s),1.49(9H,s),1.40−0.66(20H,m),0.87(3H,t,J=7.3Hz),0.86(3H,t,J=7.3Hz),0.72(3H,d,J=6.8Hz).
実施例5で得た化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2−オクチルデカニル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.36(1H,s),8.16(1H,s),8.01(1H,s),7.97(1H,s),7.80(1H,s),7.70(1H,s),7.62(1H,s),7.57(1H,s),5.51(1H,d,J=15.1Hz),4.53(1H,d,J=13.2Hz),3.86(1H,d,J=15.1Hz),3.74(1H,d,J=13.2Hz),3.19(3H,s),3.05(3H,s),3.08−3.00(1H,m),2.85(3H,s),2.74(3H,s),1.52(9H,s),1.49(9H,s),1.40−0.65(28H,m),0.90(3H,t,J=6.8Hz),0.88(3H,t,J=6.8Hz),0.72(3H,d,J=6.8Hz).
実施例6で得た化合物(5):(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−[4−フェニル−1−メチル−2−メトキシ−2−(2−フェニルエチル)ブチル]−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δppm: 8.39(1H,s),8.11(1H,s),7.99(1H,s),7.84(1H,s),7.62(1H,s),7.60(1H,s),7.59(1H,s),7.49(1H,s),7.40−7.22(6H,m),7.06−7.00(2H,m),6.83−6.75(2H,m),5.64(1H,d,J=15.1Hz),4.59(1H,d,J=13.7Hz),3.96−83(2H,m),3.25−3.12(1H,m),3.11(3H,s),3.03(3H,s),2.97(3H,s),2.92(3H,s),2.58−2.24(4H,m),1.80−1.10(4H,m),1.52(9H,s),1.50(9H,s),0.90(3H,d,J=6.8Hz).
化合物(1):(E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステルの製造
グリシンエチルエステル塩酸塩13.8g(98.9mmol)とトルエン50gとを混合し、そこにジメチルスルホシキド10gを室温で流入した。得られた混合物にベンズアルデヒド10.0g(94.2mmol)を流入した。得られた混合物を12℃に調整し、25%水酸化ナトリウム水溶液16.5g(水酸化ナトリウム104mmol)を3時間かけて滴下した。滴下終了後、得られた混合物を11℃~13℃の温度範囲で20時間攪拌した。反応終了後、反応混合物を5℃まで冷却し、そこへ水11.4mLを滴下した。その後、攪拌を停止して分液を行い、得られた有機層を20重量%食塩水19gで洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去して(E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステルのトルエン溶液43.6g((E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステル純分16.5g)を得た。収率92%。
<実施例7>
化合物(3):(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルの製造
(E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステルのトルエン溶液2.60g((E)−N−フェニルメチレングリシンエチルエステル純分:0.98g、5.14mmol)とトルエン10mLとを混合し、そこに(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテン1.00g(4.68mmol)と実施例1で得られた(S)−2,10−ジt−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2,2−ジp−トリルエチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミド0.027g(0.023mmol)とを室温で加えた。得られた混合物を0℃に冷却し、そこに50%水酸化カリウム水溶液5.25g(水酸化カリウム46.8mmol)を滴下し、0℃で攪拌することで(E)−N−フェニルメチレングリシン エチルエステルと(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテンとを反応させた。反応時間20時間であった。反応終了後、得られた混合物に水3mLを加え、攪拌を停止して分液し、得られた有機層を20%食塩水3mLで洗浄した。分液後、表題の(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルを含む有機層を得た。
得られた有機層に含まれる(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルを、下記の高速液体クロマトグラフィー分析条件により分析し、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルと化合物(8)であるエチル 7−フェニル−6,7−ジヒドロ−1H−アゼピン−2−カルボキシレートとの比を算出した。(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル:エチル 7−フェニル−6,7−ジヒドロ−1H−アゼピン−2−カルボキシレート=10:1。
(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルのジアステレオマーは検出されなかった。
<高速液体クロマトグラフィー分析条件>
カラム:YMC Pack ODS−A−302(4.6×150mm,5μm)
移動相:A=40mMKH2PO4水(pH3.5−H3PO4)、
B=メタノール
A/B=10%(0min)→10%(5min)→70%(25min)
→70%(45min)
流量:1.0mL/分
検出器:波長220nm
保持時間:
11.7分 ((1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル)
31.2分 (エチル 7−フェニル−6,7−ジヒドロ−1H−アゼピン−2−カルボキシレート)
<収率・光学純度の決定>
続いて、得られた有機層に1M−塩酸水4.7mLを加えて、室温で2時間攪拌し加水分解反応を行い、反応終了後、分液して得られた有機層に水3mLを加え抽出を行った。得られた水層を合一し、(1R,2S)−1−アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステル塩酸塩の水溶液7.93g得た。得られた水溶液を上記の分析条件で定量分析し、収率を算出した。収率59%。また、光学純度は下記の光学純度分析条件により分析し、光学純度を求めた。光学純度81%e.e.。
<光学純度分析条件>
カラム:CHIRALPAK(ダイセル化学工業登録商標)AD−RH
(4.6×150mm,5μm)
移動相:A=20mMリン酸水素二カリウム水溶液(リン酸でpH8.0に調製)、
B=アセトニトリル
A/B=80/20
流量:0.5mL/分
検出器:波長215nm
保持時間:(1R,2S)体=14.7分、(1S,2R)体=16.2分
<実施例8~12>
(S)−2,10−ジ−t−ブチル−3,9−ジメトキシ−6−メチル−6−(1−メチル−2−メトキシ−2,2−ジ−p−トリルエチル)−4,8−ビス(3,5−ビストリフルオロメチルフェニル)−6,7−ジヒドロ−5H−ジベンゾ[c,e]−アゼピニウムブロミドの代わりに、実施例2~6で得られた化合物(5)を用いた以外は実施例7の方法に従い、(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エチルエステルを得た。化合物(5)の使用量は、(E)−1,4−ジブロモ−2−ブテン1モルに対して、0.005モルであった。結果を表2に示す。
本発明の化合物(5)は化合物(3)の製造に有用である。(1R,2S)−1−(N−フェニルメチレン)アミノ−2−ビニルシクロプロパンカルボン酸エステル等の化合物(3)は、抗C型肝炎薬等の医薬品の製造中間体として有用である。
Claims (7)
- 式(5)で示される第4級アンモニウム塩がC*の不斉炭素原子に基づく光学活性な化合物である請求項1に記載の第4級アンモニウム塩。
- 式(5)におけるR1及びR4が共にメチル基である請求項1又は2に記載の第4級アンモニウム塩。
- 式(5)におけるR2及びR5が共にメチル基である請求項1~3のいずれかに記載の第4級アンモニウム塩。
- 式(5)におけるR3がエチル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−フェニルエチル基又はp−トリル基である請求項1~4のいずれかに記載の第4級アンモニウム塩。
- 式(5)
(式中、R1は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R2は、炭素数1~10のアルキル基を表し、R3は、一以上のフェニル基で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基;又は炭素数1~10のアルキル基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる一以上の基を有していてもよいフェニル基を表し、R4は、炭素数1~4のアルキル基を表し、R5は、炭素数1~10のアルキル基を表し、C*は、不斉炭素原子を表し、X−は、ハロゲン化物イオンを表す。)
で示される第4級アンモニウム塩及び塩基の存在下、式(1)
(式中、Ar1は、置換されていてもよいフェニル基又は置換されていてもよいナフチル基を表し、Rは、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数2~12のアルケニル基を表す。)
で示される化合物と、式(2)
(式中、Y1及びY2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルカンスルホニルオキシ基、炭素数1~6のペルフルオロアルカンスルホニルオキシ基又はベンゼンスルホニルオキシ基を表す。ここで、該ベンゼンスルホニルオキシ基に含まれる水素原子はそれぞれ独立に、炭素数1~6のアルキル基、ハロゲン原子及びニトロ基からなる群から選ばれる一以上の基で置換されていてもよい。)
で示される化合物とを反応させる工程を含む式(3)
(式中、Ar1及びRは上記と同義である。C*1及びC*2は不斉炭素原子を表し、C*1がR配置である場合はC*2はS配置であり、C*1がS配置である場合はC*2はR配置である。)
で示されるシクロプロパン化合物の製造方法。 - 式(5)で示される第4級アンモニウム塩及び式(3)で示されるシクロプロパン化合物が共に光学活性である請求項6記載の製造方法。
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