JP2005187481A - 鏡像的に純粋なシクロペンタン - Google Patents
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Abstract
Description
J.Chem.Soc.Perkin Trans.I,1987,1053;Tetrahedron Asymm.1990,517 J.Chem.Soc.Chem.Commun.1985,1717−1719
R2は水素を表すか、またはアミノ−保護基を表すか、またはヒドロキシルもしくはホルミル、または最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アシル、またはハロゲン、ニトロもしくはシアノ、または最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルから成る同一または異なる置換基で場合によっては最高2回置換されてもよいフェニルもしくはベンゾイルから成る、同一もしくは異なる置換基により場合にってはモノ−ないしジ−置換されてもよい最高8個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを表すか、または、最高8個の炭素原子を有する直鎖−もしくは分枝アシルを表すか、あるいは、場合によっては上記のように置換されてもよいベンゾイルを表すか、あるいは、
式−SO2R8(ここで、R8は最高8個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを示すか、またはべンジルもしくはフェニルを示し、後者の2つの基はハロゲン、ヒドロキシル、ニトロ、シアノ、トリフルオロメチルもしくはトリフルオロメトキシ、または各々の場合で最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキル、アルコキシもしくはアルコキシカルボニル、またはカルボキシル、または上記基−NR4R5(ここで、R4およびR5は上記意味を有する)から成る同一、もしくは異なる置換基により場合によっては最高3回置換されてもよい)の基を表すか、あるいはハロゲン、ヒドロキシル、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、各々の場合で最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキル、アシル、アルコキシもしくはアルコキシカルボニル、または式−NR4R5もしくは−SO2R8(ここで、R4、R5およびR8は上記意味を有する)の基、から成る同一もしくは異なる置換基により場合によっては最高3回置換されてもよいフェニルを表すか、あるいは
式
R10は水素もしくはアミノ−保護基を示す、のアミノ酸残基を示し、
R3は水素を表すか、または場合によってはフェニルにより置換されてもよい最高8個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを表すか、あるいは
R2およびR3は一緒に式=CHR14(式中、R14は水素、または場合によってはハロゲン、ヒドロキシル、フェニルもしくはカルボキシルにより、または各々の場合で最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルコキシもしくはアルコキシカルボニルにより置換されてもよい最高8個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを示す、)の基を表し、
Tは酸素もしくは硫黄原子を表すか、または−NH基を表し、
R1は水素を表すか、または最高8個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルもしくはフェニルを表し、後者の基はヒドロキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、カルボキシル、トリフルオロメチルもしくはトリフルオロメトキシ、直鎖もしくは分枝アルコキシ、そして
フェニルの場合には各々の場合で最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキル、アシルもしくはアルコキシカルボニル、または式−NR4R5もしくは−SO2R8(式中、R4、R5およびR8は上記の意味を有する)の基、から成る同一もしくは異なる置換基により最高3回置換されてもよいか、あるいは
Tが−NH基を表す場合には、R1は式−SO2R8(式中、R8は上記の意味を有する)の基を表す、
の鏡像異性体的に純粋なシクロペンタン−および−ペンテンβ−アミノ酸の、高度に鏡像選択的な製造法であって、一般式(II)
一般式(III)
R15−OH (III)
式中、R15は、場合によってはシアノ、トリメチルシリル、フェニルもしくはトリクロロメチルにより置換されてもよい、各々の場合で最高5個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを表すか、またはアルケニルを表す、
のアルコールを用いて、そして鏡像異性体的に純粋な状態で存在する等モル量のキラルアミン塩基の存在下の不活性溶媒中での不斉アルコリシスにより、始めに中間体、一般式(IV)
Vはキラルアミン塩基を表す、
の鏡像異性体的に純粋な塩の段階を介して、一般式(IVa)
の鏡像異性体的に純粋な化合物に転化し、続いて遊離カルボン酸官能基の活性化後、液体NH3を用いた反応により一般式(V)
の鏡像異性体的に純粋なアミドを製造し、
更なる工程で、前記生成物を不活性溶媒中で基R15の酵素的な、またはPd触媒の存在下での除去により、各々の場合で求核助剤に応じて、一般式(VI)または(VIa)
Xはアルカリ金属またはアルカリ土類金属原子、好ましくはナトリウムを表す、
の化合物に転換し、そして最終的にアルカリ金属次亜塩素酸塩またはアルカリ土類金属次亜塩素酸塩をアルカリ金属水酸化物またはアルカリ土類金属水酸化物の水溶液中で使用してホフマン転位を行い(ここで遊離のアミノ官能基は予め溶液中で典型的なアミノ保護基でブロックされ、この保護基は常法に従い保護された化合物の単離後に除去される、それぞれの純粋な鏡像異性体を得ることを特徴とする製造法中で中間的に効果的に製造できる鏡像異性体的に純粋なシクロペンタン−および−ペンテン類、具体的には、上記の一般式(IV)および(V)で表される化合物に関する。
<発明の具体的な記述>
前記の方法は以下の式による例示によって具体的に説明できる:
−5℃
2.)NH3(水)
3.)触媒Pd(PPh3)4
ナトリウム2−エチルヘキサノエート
これらには好ましくは:ベンジルオキシカルボニル、3,4−ジメトキシベンジルオキシカルボニル、3,5−ジメトキシベンジルオキシカルボニル、2,4−ジメトキシベンジルオキシカルボニル、4−メトキシベンジルオキシカルボニル、4−ニトロベンジルオキシカルボニル、2−ニトロベンジルオキシカルボニル、2−ニトロ−4,5−ジメトキシベンジルオキシカルボニル、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、tert−ブトキシカルボニル、アリルオキシカルボニル、ビニルオキシカルボニル、2−ニトロベンジルオキシカルボニル、3,4,5−トリメトキシべンジルオキシカルボニル、フタロイル、2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル、2,2,2−トリクロロ−tert−ブトキシカルボニル、メチルオキシカルボニル、4−ニトロフェノキシカルボニル、N−フルオレニル−9−メトキシカルボニル(Fmoc)、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ピバロイル、2−クロロアセチル、2−ブロモアセチル、2,2,2−トリフルオロアセチル、2,2,2−トリクロロアセチル、ベンゾイル、ベンジル、4−クロロベンゾイル、4−ブロモベンゾイル、4−ニトロベンゾイル、フタルイミド、イソバレロイルまたはベンジルオキシメチレン、4−ニトロベンジル、2,4−ジニトロベンジル、4−ニトロフェニルまたは2−ニトロフェニルスルフェニルを含む。Fmocが特に好ましい。
AおよびLは水素を示し、
DおよびEは同一または異なり、そして水素、フッ素、塩素、臭素、 ベンジルもしくはヒドロキシルを表すか、またはハロゲン、ベンジル オキシもしくはヒドロキシルにより、各々の場合で最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルコキシ、アシルもしくはアルコキシカルボニルにより、または式−NR4R5(ここで、R4およびR5は同一もしくは異なり、そして水素または最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを表す)の基により場合によっては置換されてもよい最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを表し、あるいはDおよびEは一緒に式
DおよびEは一緒に式=Oまたは=Sの基を表し、
R2は水素を表すか、またはBoc、ベンジル、ベンジルオキシカルボニル、アリルオキシカルボニルもしくは9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)を表すか、あるいはヒドロキシルもしくはホルミルにより、または最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アシルにより、または場合によってはハロゲン、ニトロもしくはシアノにより、または最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルにより置換されてもよいフェニルもしくはベンゾイルにより、場合によっては置換されてもよい最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを表すか、あるいは、最高6個の炭素原子を有する直鎖−もしくは分枝アシルを表すか、あるいは、場合によっては上記のように置換されてもよいベンゾイルを表すか、あるいは、
式−SO2R8(ここで、R8は最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキル、フェニルもしくはべンジルを示し、後者の基はハロゲン、ヒドロキシル、ニトロ、シアノ、トリフルオロメチルもしくはトリフルオロメトキシ、または各々の場合で最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルもしくはアルコキシ、または上記−NR4R5(ここで、R4およびR5は上記意味を有する)の基、から成る同一もしくは異なる置換基により、場合によっては最高2回置換されてもよい、
ハロゲン、ヒドロキシル、ニトロ、トリフルオロメチル、トリフルオロメトキシ、各々の場合で最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキル、アシル、アルコキシもしくはアルコキシカルボニル、もしくは式−NR6R7もしくは−SO2R8 (ここで、R6およびR7は上記意味を有する)の基、から成る同一もしくは異なる置換基により、場合によっては最高2回置換されてもよいフェニルを表すか、あるいは
式
R3は水素を表すか、または最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルまたはベンジルを表すか、あるいは
R2およびR3は一緒に式=CHR14(ここで、R14は水素、またはハロゲンもしくはヒドロキシルにより、または各々の場合で最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルコキシもしくはアルコキシカルボニルにより場合によっては置換されてもよい最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを示す)を表し、
Tは酸素もしくは硫黄原子を表すか、または−NH基を表し、
R1は水素を表すか、または最高6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルもしくはフェニルを表し、後者の基はヒドロキシル、ハロゲン、ニトロ、シアノ、トリフルオロメチルもしくはトリフルオロメトキシ、各々の場合で最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルコキシ、アシルもしくはアルコキシカルボニル、または式−NR4R5もしくは−SO2R8をあらわし、ここで、R4、R5およびR8は上記の意味を有する、の基から成る同一もしくは異なる置換基により最高2回置換されてもよく、
あるいはTが−NH基を表す場合には、R1は式−SO2R8(ここで、R8は上記の意味を有する)の基を表す。
DおよびEは一緒に式=Oまたは=Sの基を表し、R2は水素、アリルオキシカルボニル、ベンジル、BocもしくはFmocを表すか、あるいは最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを表すか、または、最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アシルを表すか、
あるいは式−SO2R8を表し、ここで、R8は最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを示すか、またはフェニルもしくはベンジルを示し、後者の基はヒドロキシル、フッ素、塩素、臭素、ニトロ、シアノ、メチル、エチルもしくはメトキシにより場合によっては置換されてもよいか、あるいは
式
R3は水素を表すか、または最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを表すか、あるいはR2およびR3は一緒に式=CHR14
(ここで、R14は水素、または最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを示す)の基を表し、
Tは酸素もしくは硫黄原子を表すか、または−NH基を表し、
R1は水素を表すか、または最高4個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルまたはフェニルを表し、後者の基はフッ素、塩素、臭素、ニトロ、シアノ、メトキシもしくはエトキシにより、または式−NR4R5もしくは−SO2R8を表し、ここで、R4およびR5は同一または異なり、そして水素、メチルまたはエチルを示し、そしてR8は上気意味を有する、の基により置換されてもよく、あるいは
Tが−NH基を表す場合には、R1は式−SO2R8(ここで、R8は上記の意味を有する)の基を表す。
<例1> 4−メチレン−シクロペンタン−1,2−ジカルボン酸
収量:1.66kg;理論値の97.5%
融点:165−172℃
<例2> 4−メチレン−シクロペンタン−1,2−ジカルボン酸無水物
収量:1014.9g;理論値の80.2%
GC:93.7%純度
沸点:97−100℃(0.5mmHg)
<例3> シクロペンタン−1,2−ジカルボン酸無水物
収量:17.8g(77%)
沸点:140℃(0.1ミリバール、バルブ管蒸留)
<例4および5> モノアリル(−)−1,2−シス−4−メチレン−シクロペンタン−1,2−ジカルボキシレート、キニン塩
鏡像異性体的過剰率:≧99%(HPLC、Chiracel OD)
1H−NMR(CDCl3):δ=2.59−2.91(4H)、3.11−3.28(2H)、4.58(2H)、4.94(2H);5.18−5.37(2H);5.80−5.97(1H)。
収量:
融点:160−162℃
<例6> モノアリル(−)−シス−シクロペンタン−1,2−ジカルボキシレート
収量:13.0g(67%)
1H−NMR(CDCl3):1.56−2.20(6H);3.03−3.16(2H);4.08(2H);5.69−5.90(2H);5.82−6.00(1H)。
表1に掲げた化合物は、例4、5および6の方法に準じて製造する:
収量:996g、理論値の87.4%
融点:62℃
<例18> アリル(−)−シス−2−アミノカルボニル−シクロペンタン−1−カルボキシレート
収量:9.9g(78%)
融点:35℃
[α]20 D=−10.4(c=1.05、CHCl3)
<例19> (−)−1,2−シス−2−アミノカルボニル−4−メチレン−シクロペンタン−1−カルボン酸、ナトリウム塩
粗収量:281.1g:エチルヘキサン酸、ナトリウム塩が混入
1H−NMR(D2O):δ=2.54−2.82(4H);3.08−3.25(2H);5.01(2H)
<例20> (−)−1,2−シス−2−アミノカルボニル−シクロペンタン−1−カルボン酸、ナトリウム塩
収量:7.1g(79%)
1H−NMR(CDCl3):δ=1.52−2.14(6H);2.95−3.18(2H)。
<例21> (−)−1,2−シス−2−アミノカルボニル−4−メチレン−シクロペンタン−1−カルボン酸
収量:63.4g(理論値の75%)
<例22> (−)−1,2−シス−2−アミノ−4−メチレン−シクロペンタンカルボン酸の水溶液
<例23> (−)−1,2−シス−2−アミノ−シクロペンタン−1−カルボン酸の水溶液
<例24> (−)−1,2−シス−2−N−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−アミノ−4−メチレン−1−シクロペンタンカルボン酸
収量:1.47kg;理論値の104.6%
[α]20 D=−18.8(c=1、MeOH)
融点:137℃
鏡像異性体的過剰率 e.e:>99%(HPLC、Chiralpak AS)
<例25> (−)−1,2−シス−2−(tert−ブチルオキシカルボニル)アミノ−シクロペンタン−1−カルボン酸
収量:7.34g(82%)
[α]20 D=−35.0(c=1.2、CHCl3)
<例26> (−)−1,2−シス−2−アミノ−4−メチレン−シクロペンタンカルボン酸
収量:214.5g
濾液をロータリーエバポレーターで濃縮し、そして上記のようにエタノール/水(9:1)から晶出した。
全収量:333.2g、理論値の63%
融点:222℃
[α]20 D=−31.6(c=1、H2O)
<例27> (−)−1,2−シス−2−アミノ−4−メチレン−シクロペンタンカルボン酸塩化物
収量:421.1g;理論値の97.7%
[α]20 D=−11.6(c=1、H2O)
<例28> (−)−1,2−シス−2−アミノ−シクロペンタン−1−カルボン酸塩化物
[α]20 D=−5.7(c=0.99、H2O)
鏡像異性体的過剰率 e.e.:≧95%(HPLC、N−Fmoc−保護化合物の転換後のChiralpak AS)
Claims (6)
- 一般式(IV)
R15はシアノ、トリメチルシリル、フェニルまたはトリクロロメチルにより場合によっては置換されてもよい、各々の場合で最高5個の炭素原子を有する直鎖もしくは分枝アルキルを表すか、またはアルケニルを表し、そして、
Vはキラルアミン塩基を表す、
の鏡像異性体的に純粋な化合物。 - キラルアミン塩基がアルカロイドまたはキナアルカロイドであることを特徴とする、請求項1に記載の鏡像異性体的に純粋な化合物。
- キラルアミン塩基がキニン、ヒドロキニン、シンコニジン、エピキニジン、エピシンコニジン、シンコニン、エピシンコニン、エピキニン、ヒドロキニジン、4−クロロベンゾエート−エピキニンまたは4−クロロベンゾエート−エピシンコニンであることを特徴とする、請求項2に記載の鏡像異性体的に純粋な化合物。
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