JP3697045B2 - Process for producing β-hydrazino esters and pyrazolidinones, pyrazolones and β-amino acid derivatives - Google Patents

Description

（式中のＲ^１およびＲ^５は、各々、官能基を有していてもよい炭化水素基または複素環基を示し、Ｒ^２およびＲ^３は、各々、水素原子または官能基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を、Ｒ^４は、ＲＯ−、またはＲＳ−基を示し、Ｒは官能基を有していてもよい炭化水素基を示す）
で表わされるβ−ヒドラジノエステル類の製造方法であって、次式（II）
【０００７】
【化１１】

（Ｒ^１およびＲ^５は、前記と同一のものを示す）
で表わされるヒドラゾン化合物を、次式(III)
【０００８】
【化１２】

（Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、前記と同一のものを示し、Ｒａ、ＲｂおよびＲｃは、各々、炭化水素基を示す）
で表わされるシリルエノレート化合物と、ルイス酸触媒の存在下に反応させることを特徴とするβ−ヒドラジノエステル類の製造方法を提供する。
【０００９】
また、この出願は、第２の発明として、次式（Ｉ）
【００１０】
【化１３】

（式中のＲ^１およびＲ^５は、各々、官能基を有していてもよい炭化水素基または複素環基を示し、Ｒ^２およびＲ^３は、各々、水素原子または官能基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を、Ｒ^４は、ＲＯ−、またはＲＳ−基を示し、Ｒは、官能基を有していてもよい炭化水素基を示す）
で表わされるβ−ヒドラジノエステル類の製造方法であって、次式
Ｒ^１ＣＨＯ
（Ｒ^１は前記と同一のものを示す）
で表わされるアルデヒド化合物と、次式
Ｒ^５ＣＯＮＨＮＨ_２
（Ｒ^５は前記と同一のものを示す）
で表わされるアシルヒドラジン、並びに次式(III)
【００１１】
【化１４】

（Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^４は、前記と同一のものを示し、Ｒａ、ＲｂおよびＲｃは、各々、炭化水素基を示す）
で表わされるシリルエノレート化合物と、ルイス酸触媒の存在下に反応させることを特徴とするβ−ヒドラジノエステル類の製造方法を提供する。
【００１２】
そして、この出願は、上記の第１および第２の発明に関連して、第３の発明として、ルイス酸触媒が、次式
Ｍⁿ⁺（ＯＳＯ_２Ｒ^６）^- _n
または
Ｍⁿ⁺（ＯＲ^７）^- _n
（Ｍは、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイドに属する元素のうちの少くとも１種を示し、Ｒ^６は、Ｃm Ｆ_２m+1（ｍは１〜８のうちの整数を示す）、Ｒ^７は、ペンタフルオロフェニル基を示し、ｎは、元素Ｍのイオン価数を示す）
で表わされるものである製造方法をも提供する。
【００１３】
さらにまた、この出願は、第４の発明として、次式（IV）
【００１４】
【化１５】

（Ｒ^１およびＲ^５は、各々、官能基を有していてもよい炭化水素基または複素環基を示し、Ｒ^２およびＲ^３は、各々、水素原子または官能基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を示す）
で表わされるピラゾリジノン類の製造方法であって、次式（Ｉ）
【００１５】
【化１６】

（Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３およびＲ^５は、前記と同一のものを示し、Ｒ^４は、ＲＯ−、またはＲＳ−基を示し、Ｒは、官能基を有していてもよい炭化水素基を示す）
で表わされるβ−ヒドラジノエステル類を加熱することにより環化反応させることを特徴とするピラゾリジノン類の製造方法を、
第５の発明として、次式（Ｖ）
【００１６】
【化１７】

（Ｒ^１は、官能基を有していてもよい炭化水素基または複素環基を示し、Ｒ^２およびＲ^３は、各々、水素原子または官能基を有していてもよい炭化水素基もしくは複素環基を示す）で表わされるピラゾロン類の製造方法であって、次式（Ｉ）
【００１７】
【化１８】

（Ｒ^１、Ｒ^２およびＲ^３は、前記と同一のものを示し、Ｒ^４は、ＲＯ−、またはＲＳ−基を示し、Ｒは官能基を有していてもよい炭化水素基を示し、Ｒ^５は、官能基を有していてもよい炭化水素基または複素環基を示す）
で表わされるβ−ヒドラジノエステル類を塩基の存在下に加熱することにより環化反応させることを特徴とするピラゾロン類の製造方法をも提供する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
前記第１〜３の発明としてのヒドラジノエステル類の製造方法について説明すると、まず、原料化合物としての前記式（II）のヒドラゾン化合物と式(III) のシリルエノレート化合物、並びに反応生成物としての式（Ｉ）のヒドラジノエステル類では、式中のＲ^１およびＲ^５、そしてＲ^２およびＲ^３が官能基を有してもよい炭化水素基の場合、炭化水素基は、飽和または不飽和の、直鎖あるいは分枝鎖状の脂肪族炭化水素基、もしくは脂環式炭化水素基；単環または多環の芳香族炭化水素基、芳香脂肪族炭化水素基等の各種のものであってよく、また官能基を有していてもよい複素環基の場合にも、単環または多環の、含窒素、含酸素、含硫黄等の各種の複素環基であってよい。
【００１９】
いずれの場合にも、この発明の発明を阻害することのない各種の官能基、たとえば炭化水素基、ハロゲン原子、アルコキシ基、ニトロ基等を適宜に有していてもよい。
【００２０】
また、この発明においては、反応により生成したβ−ヒドラジノエステル類やピラゾリジノン類からアシル基（Ｒ5 ＣＯ−）を除去する場合には、Ｒ^５としてトリフルオロメチル基を選択することにより、温和なアルカリ処理により目的を達成することができる。
【００２１】
Ｒ^４は、ＲＯ−またはＲＳ−で表わされ、この場合のＲは、同様に官能基を有してもよい炭化水素基であって、前記と同様にして各種のものであってよい。
【００２２】
式(III) のシリルエノレート化合物については、Ｓｉ原子には、Ｒ^１、Ｒ^２、Ｒ^３の炭化水素基を有しているが、これらの炭化水素基も任意であってよい。より実際的には、低級アルキル基、たとえばメチル基、エチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基あるいはフェニル基等である。
【００２３】
式（II）のヒドラゾン化合物と、式(III) のシリルエノレート化合物との反応に際しては、これらの原料化合物の使用割合は、ヒドラゾン化合物（II）：シリルエノレート化合物(III) のモル比として、１：０．５〜３、より好ましくは１：０．８〜１．５程度を目安とする。
【００２４】
そして、この発明では、ヒドラジンとシリルエノレートとの反応においてルイス酸触媒を使用するが、このルイス酸触媒としては、たとえば前記式のとおりの
Ｍⁿ⁺（ＯＳＯ_２Ｒ^６）^- _n
または
Ｍⁿ⁺（ＯＲ^７）^- _n
として表わされるものが適当なものとして挙げられる。
【００２５】
なかでも、より好ましいルイス酸触媒としては、Ｓｃ（スカンジウム）やＹｂ（イッテルビウム）のトリフルオロメタンスルホン酸塩（トリフレート；ＴｆＯと略記）が例示される。
【００２６】
これらのルイス酸触媒については、原料としての式（II）ヒドラゾン化合物に対するモル比として、一般的には０．００１〜０．２程度、さらには０．０１〜０．１程度が好ましい範囲として考慮される。
【００２７】
式（Ｉ）のヒドラジノエステル類の製造のための反応には、有機溶媒を適宜に用いることができる。これらの溶媒としては、たとえばハロゲン化炭化水素、炭化水素、アセトニトリル、ニトロアルカン等が例示される。また、反応は、−７８℃〜室温の範囲で適宜選択することができる。
【００２８】
前記式（II）のヒドラゾン化合物を原料とする方法に代えて、前記第２の発明のように、Ｒ^１ＣＨＯのアルデヒド化合物と、Ｒ^５ＣＯＮＨＮＨ_２のヒドラジン化合物を用い、式(III) のシリルエノレート化合物との三成分系反応として実施することもできる。この場合、反応系内にモレキュラーシーブ、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウムなどの乾燥剤を共存させることが反応の効率を向上させる。
【００２９】
また、この出願では、上記の方法により得られた式（Ｉ）のヒドラジノエステル類を環化反応させて、前記式（IV）で表わされるピラゾリジノン類と、前記式（Ｖ）で表わされるピラゾロン類を製造する方法をも提供する。
【００３０】
ピラゾリジノン類を製造する方法としては、β−ヒドラジノエステル類を加熱する方法が最も簡便である。この場合、β−ヒドラジノエステル類の構造により環化の条件が異なるので適宜選択する必要があるが、通常は室温から還流条件が用いられる。またＲ^４として脱機能の高い置換基を用いることにより、β−ヒドラジノエステル類を単離することなく、対応するヒドラゾンとケテンシリルアセタールからピラゾリジノン類を得ることも可能である。この場合の高い脱機能を有する置換基としては、２−ピリジルチオ基などが好適である。
【００３１】
一方、ピラゾロン類の製造方法としては、β−ヒドラジノエステル類を塩基と処理する方法が簡便である。この場合に用いられる塩基としては、水酸化リチウムや水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物、ナトリウムメトキシドなどのアルカリ金属アルコキシド、ＤＢＵなどのアミン類、ブチルリチウムなどのアルキルリチウム、フッ化テトラブチルアンモニウムなどのフッ化物イオンであり、反応条件は用いる塩基の種類やβ−ヒドラジノエステル類の構造により適宜選択できる。
【００３２】
さらに、この出願の発明では、前記の式（Ｉ）で表わされるβ−ヒドラジノエステル類の窒素−窒素結合を還元的に切断することによる、β−アミノ酸誘導体の製造も可能とする。
【００３３】
以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。
【００３４】
【実施例】
以下の実施例において、各種の物性は以下の機器および方法で測定した。
（１）ＮＭＲスペクトル：ＪＥＯＬ−ＬＡ３００（日本電子（株）製）（溶媒：ＣＤＣｌ3 ）。
（２）ＩＲスペクトル：ＪＡＳＣＯ ＦＴ／ＩＲ−６１０（日本分光（株）製）。
実施例１
イソブチルアルデヒドベンゾイルヒドラジン（８２ｍｇ，０．４ｍｍｏｌ）と、スカンジウムトリフレート：Ｓｃ（ＯＴｆ）_３（９．８ｍｇ，０．０２ｍｍｏｌ，５ｍｏｌ％）とのアセトニトリル（１．５ｍｌ）溶液を、メチルイソブチレートより誘導されたトリメチルシリルエノレート（１０５ｍｇ，０．６ｍｍｏｌ）のアセトニトリル（０．５ｍｌ）溶液と０℃の温度で混合し、１時間攪拌して反応を行った。
【００３５】
その後、ＮａＨＣＯ_３の飽和水溶液を添加し、次いで反応生成物をジクロロメタンにより抽出した。有機相を乾燥し、減圧濃縮して粗生成物を得た。シリカゲルを用いてクロマトグラフィー精製し、目的とするβ−Ｎ′−ベンゾイルヒドラジノ−２，２，５−トリメチルヘキサノエート（１１８ｍｇ）を得た。収率は９６％であった。
【００３６】
このものの物性値を以下に示す。
【００３７】
【表１】

実施例２
実施例１と同様にして、表２に示したとおり、おおむね０℃〜室温の範囲にて１〜２時間の反応により、各種のβ−Ｎ′−ベンゾイルヒドラジノエステル類を高い収率で製造した。
【００３８】
【表２】

比較例
Ｓｃ（ＯＴｆ）_３ に代えて希土類金属ルイス酸以外で汎用されているルイス酸
を用いて反応を行ったが、表３に示したように、ほとんど反応は進行しなかった。
【００３９】
【表３】

実施例３
次式
【００４０】
【化１９】

に示したように、イッテルビウム トリフレート（Ｙｂ（ＯＴｆ）_３）（５ｍｏｌ％）を用いて、イソブチルアルデヒドとベンゾイルヒドラジン並びにｔ−ブチルジメチルシリルエノレートを、アセトニトリル溶媒中において−２０℃〜室温の温度範囲において反応させ、目的とするβ−Ｎ′−ベンゾイルヒドラジノエステルを９２％の収率で得た。
実施例４
次式
【００４１】
【化２０】

に示したように、実施例１および２により得た各種のβ−Ｎ′−ベンゾイルヒドラジノエステル類（０．１ｍｍｏｌ）のメタノール溶液に、ＭｅＯＮａ（１５ｍｇ，０．３ｍｍｏｌ）を室温にて加えた後、７０℃で１時間攪拌した。イオン交換樹脂、アンバーライトＩＲＣ７６（Ｈ+ 型）を加えて反応を停止させ、樹脂をろ過により除去、溶媒を減圧留去した。得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製して、目的とするピラゾロン類を高い収率で得た。
【００４２】
Ｒ^１＝ＰｈＣＨ_２ＣＨ_２ ，Ｒ^２＝Ｒ^３＝ＣＨ_３の場合のピラゾロンの^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図１に、ＩＲスペクトルを図２に示す。
実施例５
実施例２で得られたβ−ヒドラジノエステル（Ｒ^１＝Ｐｈ，Ｒ^２＝Ｒ^３＝ＣＨ_３，Ｒ^４＝ＯＣＨ_３，Ｒ′＝ＣＨ_３）（３３ｍｇ，０．１ｍｍｏｌ）をメタノール（１ｍｌ）に溶解し、７０℃で１時間攪拌した。溶媒を減圧留去後、得られた粗生成物をシリカゲルクロマトグラフィーにより精製して、目的とするピラゾリジノンを定量的に得た。
【００４３】
生成物の ^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを図３に、ＩＲスペクトルを図４に示す。
【００４４】
【化２５】

【００４５】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の発明により、簡便な手段で、高い収率で、選択的に、β−ヒドラジノエステル類と、ピラゾリジノン類並びにピラゾロン類、さらにはβ−アミノ酸誘導体の製造が可能とされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例４におけるピラゾロンの 1Ｈ−ＮＭＲスペクトル図である。
【図２】 実施例４におけるピラゾロンのＩＲスペクトル図である。
【図３】 実施例５におけるピラゾリジノンの 1Ｈ−ＮＭＲスペクトル図である。
【図４】 実施例５におけるピラゾリジノンのＩＲスペクトル図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention of this application is novel for β-hydrazino esters and pyrazolidinones, pyrazolones and β-amino acid derivatives, which are useful as pharmaceuticals, agricultural chemicals, dyes, fragrances, various other chemicals, raw materials for synthesis or intermediates thereof. It relates to a manufacturing method.
[0002]
[Prior art and its problems]
Pyrazolones and pyrazolidinones, which are 5-membered ring compounds having a nitrogen-nitrogen bond in the molecule, are important as components and synthetic intermediates for pharmaceuticals and agricultural chemicals. Many of these synthetic methods are known ((a) Elgureo, J. Comprehensive Heterocyclic Chemistry; Katritzky, AR; Rees, CW, Eds .; Pergamon Press: Oxford, 1984, Vol. 5, Chapter 4.04. (B ) Claramunt, RM; Elguero, J., Org. Prep. Proc. Int. 1991, 23, 273.), because there is no general method that can introduce any substituent at any position of the ring. The development of a new synthesis method in Japan has been desired.
[0003]
On the other hand, β-amino acid derivatives are very important as raw materials and intermediates for various chemicals, and various synthetic methods are known. For example, an iminoaldol reaction using a Lewis acid catalyst is a useful technique, but this method requires a Lewis acid catalyst of a stoichiometric amount or more, and further, when an imine derived from an aliphatic aldehyde is used as a raw material. Is generally in low yield with side reactions and the like.
[0004]
Therefore, the invention of this application is a new, widely applicable, which can synthesize these pyrazolones, pyrazolidinones and β-amino acid derivatives as well as β-hydrazino ester derivatives used as their raw materials in a simple and economical manner. It is an object to provide a manufacturing method.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the problem as described above, this application is first as a first invention, the following formula (I)
[0006]
[Chemical formula 10 ]

(In the formula, R ¹ and R ⁵ each represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group, and R ² and R ³ each have a hydrogen atom or a functional group. An optionally substituted hydrocarbon group or heterocyclic group, R ⁴ represents an RO— or RS— group, and R represents a hydrocarbon group which may have a functional group).
A process for producing β-hydrazino esters represented by the following formula (II):
[0007]
[Chemical Formula 11 ]

(R ¹ and R ⁵ are the same as above)
A hydrazone compound represented by the following formula (III)
[0008]
[Chemical formula 12 ]

(R ² , R ³ and R ⁴ are the same as described above, and Ra, Rb and Rc each represent a hydrocarbon group)
A method for producing a β-hydrazino ester, which comprises reacting with a silyl enolate compound represented by formula (I) in the presence of a Lewis acid catalyst.
[0009]
In addition, as a second invention, this application provides the following formula (I)
[0010]
[Chemical 13 ]

(In the formula, R ¹ and R ⁵ each represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group, and R ² and R ³ each have a hydrogen atom or a functional group. An optionally substituted hydrocarbon group or heterocyclic group, R ⁴ represents an RO- or RS- group, and R represents a hydrocarbon group which may have a functional group).
A β-hydrazino ester represented by the following formula: R ¹ CHO
(R ¹ represents the same as above)
And an aldehyde compound represented by the following formula: R ⁵ CONHNH ₂
(R ⁵ represents the same as above)
In represented by Ashiruhidora di emissions, as well as the following formula (III)
[0011]
[Chemical formula 14 ]

(R ² , R ³ and R ⁴ are the same as described above, and Ra, Rb and Rc each represent a hydrocarbon group)
A method for producing a β-hydrazino ester, which comprises reacting with a silyl enolate compound represented by formula (I) in the presence of a Lewis acid catalyst.
[0012]
And this application relates to the first and second inventions described above, as a third invention, the Lewis acid catalyst is represented by the following formula: M ^{n +} (OSO ₂ R ⁶ ) ⁻ _n
Or ^{M n + (OR 7) -} n
(M represents at least one of the elements belonging to Sc, Y and lanthanoid, R ⁶ represents C m F ₂ m + 1 (m represents an integer of 1 to 8), and R ⁷ represents Represents a pentafluorophenyl group, and n represents the ionic valence of the element M)
The manufacturing method which is represented by this is also provided.
[0013]
Furthermore, this application is a fourth invention according to the following formula (IV):
[0014]
[Chemical 15 ]

(R ¹ and R ⁵ each represent a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group, and R ² and R ³ each may have a hydrogen atom or a functional group. (Indicates hydrocarbon or heterocyclic group)
A process for producing pyrazolidinones represented by the following formula (I):
[0015]
[Of 16]

(R ¹ , R ² , R ³ and R ⁵ are the same as above, R ⁴ is RO- or RS-group, and R is a hydrocarbon which may have a functional group. Group)
A process for producing pyrazolidinones, characterized in that a cyclization reaction is carried out by heating β-hydrazino esters represented by the formula:
As a fifth invention, the following formula (V)
[0016]
[Chemical 17 ]

(R ¹ represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group, and R ² and R ³ each represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a hydrogen atom or a functional group. And a pyrazolone represented by the following formula (I):
[0017]
[Chemical Formula 18 ]

(R ¹ , R ² and R ³ are the same as described above, R ⁴ is RO- or RS-group, R is a hydrocarbon group which may have a functional group, R ⁵ represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group)
There is also provided a process for producing pyrazolones, characterized in that β-hydrazino esters represented by the formula (1) are cyclized by heating in the presence of a base .
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The production method of the hydrazino esters as the first to third inventions will be described. First, the hydrazone compound of the formula (II) as a raw material compound, the silylenolate compound of the formula (III), and the reaction product In the hydrazino esters of the formula (I), when R ¹ and R ⁵ , and R ² and R ³ are hydrocarbon groups that may have a functional group, the hydrocarbon group is saturated or unsaturated. Saturated, linear or branched aliphatic hydrocarbon group or alicyclic hydrocarbon group; monocyclic or polycyclic aromatic hydrocarbon group, araliphatic hydrocarbon group, etc. In the case of a heterocyclic group which may have a functional group, it may be a monocyclic or polycyclic various heterocyclic group such as nitrogen-containing, oxygen-containing or sulfur-containing.
[0019]
In any case, various functional groups that do not hinder the invention of the present invention, for example, a hydrocarbon group, a halogen atom, an alkoxy group, a nitro group, and the like may be appropriately included.
[0020]
Further, in the present invention, when the removal of the acyl group (R5 CO-) from β- hydrazino esters and pyrazolidinones formed by the reaction, by selecting the trifluoromethyl group as R ^5, mild The purpose can be achieved by alkali treatment.
[0021]
R ⁴ is represented by RO— or RS—, and R in this case is a hydrocarbon group which may have a functional group in the same manner, and may be various types as described above.
[0022]
In the silyl enolate compound of the formula (III), the Si atom has hydrocarbon groups of R ¹ , R ² , and R ³ , but these hydrocarbon groups may be optional. More practically, it is a lower alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a tert-butyl group or a phenyl group.
[0023]
In the reaction of the hydrazone compound of the formula (II) with the silyl enolate compound of the formula (III), the ratio of these raw materials used is the molar ratio of the hydrazone compound (II): silyl enolate compound (III). 1: 0.5 to 3, more preferably about 1: 0.8 to 1.5.
[0024]
In the present invention, a Lewis acid catalyst is used in the reaction of hydrazine and silyl enolate. As this Lewis acid catalyst, for example, M ^{n +} (OSO ₂ R ⁶ ) ⁻ _n as shown in the above formula.
Or ^{M n + (OR 7) -} n
Are represented as appropriate.
[0025]
Among these, more preferable Lewis acid catalysts include Sc (scandium) and Yb (ytterbium) trifluoromethanesulfonate (triflate; abbreviated as TfO).
[0026]
Regarding these Lewis acid catalysts, the molar ratio with respect to the formula (II) hydrazone compound as a raw material is generally about 0.001 to 0.2, and more preferably about 0.01 to 0.1. Is done.
[0027]
An organic solvent can be appropriately used in the reaction for producing the hydrazino ester of the formula (I). Examples of these solvents include halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, acetonitrile, nitroalkanes and the like. Moreover, reaction can be suitably selected in the range of -78 degreeC-room temperature.
[0028]
Instead of the method of the hydrazone compound of the formula (II) as a raw material, as described above in the second aspect of the invention, the aldehyde compound of R 1 ^CHO, a hydrazinium down compounds of R ⁵ CONHNH ₂ using the formula (III) It can also be carried out as a three-component reaction with the silyl enolate compound. In this case, coexistence of a desiccant such as molecular sieve, magnesium sulfate, or sodium sulfate in the reaction system improves the efficiency of the reaction.
[0029]
In this application, the hydrazino ester of the formula (I) obtained by the above method is cyclized to give a pyrazolidinone represented by the formula (IV) and a pyrazolone represented by the formula (V). Also provided is a method of manufacturing the class.
[0030]
The most convenient method for producing pyrazolidinones is to heat β-hydrazino esters. In this case, the cyclization conditions differ depending on the structure of the β-hydrazino esters, and therefore it is necessary to select them appropriately. Usually, reflux conditions are used from room temperature. In addition, by using a substituent having a high defunctionality as R ⁴ , pyrazolidinones can be obtained from the corresponding hydrazone and ketene silyl acetal without isolating β-hydrazino esters. In this case, a 2-pyridylthio group or the like is preferable as the substituent having a high defunctionality.
[0031]
On the other hand, as a method for producing pyrazolones, a method of treating β-hydrazino esters with a base is simple. Examples of the base used in this case include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide and sodium hydroxide, alkali metal alkoxides such as sodium methoxide, amines such as DBU, alkyl lithium such as butyl lithium, tetrafluoride, and the like. Fluoride ions such as butylammonium, and the reaction conditions can be appropriately selected depending on the type of base used and the structure of β-hydrazinoesters.
[0032]
Furthermore, the invention of this application also makes it possible to produce a β -amino acid derivative by reductively cleaving the nitrogen-nitrogen bond of the β-hydrazino esters represented by the above formula (I).
[0033]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
[0034]
【Example】
In the following examples, various physical properties were measured by the following equipment and methods.
(1) NMR spectrum: JEOL-LA300 (manufactured by JEOL Ltd.) (solvent: CDCl3).
(2) IR spectrum: JASCO FT / IR-610 (manufactured by JASCO Corporation).
Example 1
A solution of isobutyraldehyde benzoyl hydrazine (82 mg, 0.4 mmol) and scandium triflate: Sc (OTf) ₃ (9.8 mg, 0.02 mmol, 5 mol%) in acetonitrile (1.5 ml) from methyl isobutyrate The induced trimethylsilyl enolate (105 mg, 0.6 mmol) was mixed with a solution of acetonitrile (0.5 ml) at a temperature of 0 ° C. and stirred for 1 hour to carry out the reaction.
[0035]
Thereafter, a saturated aqueous solution of NaHCO ₃ was added and then the reaction product was extracted with dichloromethane. The organic phase was dried and concentrated in vacuo to give the crude product. Chromatographic purification using silica gel gave the desired β-N′-benzoylhydrazino-2,2,5-trimethylhexanoate (118 mg). The yield was 96%.
[0036]
The physical properties of this product are shown below.
[0037]
[Table 1]

Example 2
In the same manner as in Example 1, as shown in Table 2, various β-N′-benzoylhydrazino esters were produced in high yields by reaction for 1 to 2 hours in the range of 0 ° C. to room temperature. did.
[0038]
[Table 2]

Comparative Example Although the reaction was carried out using a Lewis acid that was widely used in addition to the rare earth metal Lewis acid instead of Sc (OTf) ₃ , the reaction hardly proceeded as shown in Table 3.
[0039]
[Table 3]

Example 3
The following formula [0040]
[Chemical formula 19 ]

As shown in FIG. 1, ytterbium triflate (Yb (OTf) ₃ ) (5 mol%) was used to convert isobutyraldehyde, benzoylhydrazine and t-butyldimethylsilyl enolate into a temperature of −20 ° C. to room temperature in an acetonitrile solvent. The desired β-N′-benzoylhydrazino ester was obtained in 92% yield.
Example 4
The following formula:
[Chemical formula 20 ]

As shown in FIG. 2, MeONa (15 mg, 0.3 mmol) was added to a methanol solution of various β-N′- benzoylhydrazino esters (0.1 mmol) obtained in Examples 1 and 2 at room temperature. Then, it stirred at 70 degreeC for 1 hour. An ion exchange resin, Amberlite IRC76 (H + type) was added to stop the reaction, the resin was removed by filtration, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the target pyrazolones in high yield.
[0042]
A ¹ H-NMR spectrum of pyrazolone in the case of R ¹ = PhCH ₂ CH ₂ and R ² = R ³ = CH ₃ is shown in FIG. 1, and an IR spectrum is shown in FIG.
Example 5
Β-hydrazino ester (R ¹ = Ph, R ² = R ³ = CH ₃ , R ⁴ = OCH ₃ , R '= CH ₃ ) (33 mg, 0.1 mmol) obtained in Example 2 was added to methanol (1 ml). ) And stirred at 70 ° C. for 1 hour. After distilling off the solvent under reduced pressure, the obtained crude product was purified by silica gel chromatography to quantitatively obtain the target pyrazolidinone.
[0043]
The ¹ H-NMR spectrum of the product is shown in FIG. 3, and the IR spectrum is shown in FIG.
[0044]
Embedded image

[0045]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the invention of this application, it is possible to selectively produce β-hydrazino esters, pyrazolidinones and pyrazolones, and β-amino acid derivatives with high yield in a simple manner. It is said.
[Brief description of the drawings]
1 is a 1H-NMR spectrum diagram of pyrazolone in Example 4. FIG.
2 is an IR spectrum diagram of pyrazolone in Example 4. FIG.
3 is a 1H-NMR spectrum of pyrazolidinone in Example 5. FIG.
4 is an IR spectrum diagram of pyrazolidinone in Example 5. FIG.

Claims (5)

Formula (I)

(In the formula, R ¹ and R ⁵ each represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group, and R ² and R ³ each have a hydrogen atom or a functional group. An optionally substituted hydrocarbon group or heterocyclic group, R ⁴ represents an RO— or RS— group, and R represents a hydrocarbon group which may have a functional group).
A process for producing β-hydrazino esters represented by the following formula (II):

(R ¹ and R ⁵ are the same as above)
A hydrazone compound represented by the following formula (III)

(R ² , R ³ and R ⁴ are the same as described above, and Ra, Rb and Rc each represent a hydrocarbon group)
A process for producing a β-hydrazino ester, characterized by reacting with a silyl enolate compound represented by formula (I) in the presence of a Lewis acid catalyst. Formula (I)

(In the formula, R ¹ and R ⁵ each represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group, and R ² and R ³ each have a hydrogen atom or a functional group. An optionally substituted hydrocarbon group or heterocyclic group, R ⁴ represents an RO— or RS— group, and R represents a hydrocarbon group which may have a functional group).
A β-hydrazino ester represented by the following formula: R ¹ CHO
(R ¹ represents the same as above)
And an aldehyde compound represented by the following formula: R ⁵ CONHNH ₂
(R ⁵ represents the same as above)
In represented by Ashiruhidora di emissions, as well as the following formula (III)

(R ² , R ³ and R ⁴ are the same as described above, and Ra, Rb and Rc each represent a hydrocarbon group)
A process for producing a β-hydrazino ester, characterized by reacting with a silyl enolate compound represented by formula (I) in the presence of a Lewis acid catalyst. The Lewis acid catalyst is of the formula M ^{n +} (OSO ₂ R ⁶ ) ⁻ _n
Or ^{M n + (OR 7) -} n
(M represents at least one of the elements belonging to Sc, Y and lanthanoid, R ⁶ represents Cm F2m + 1 (m represents an integer of 1 to 8), and R ⁷ represents pentafluoro. Represents a phenyl group, and n represents the ionic valence of the element M)
The process according to claim 1 or 2, wherein Formula (IV)

(R ¹ and R ⁵ each represent a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group, and R ² and R ³ each may have a hydrogen atom or a functional group. (Indicates hydrocarbon or heterocyclic group)
A process for producing pyrazolidinones represented by the following formula (I):

(R ¹ , R ² , R ³ and R ⁵ are the same as above, R ⁴ is RO- or RS- group, and R is a hydrocarbon group which may have a functional group. Indicate)
A process for producing a pyrazolidinone, characterized in that the β-hydrazino ester represented by the formula (1) is subjected to a cyclization reaction by heating . Formula (V)

(R ¹ represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group, and R ² and R ³ each represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a hydrogen atom or a functional group. Represents a cyclic group)
Wherein the pyrazolones are represented by the following formula (I):

(R ¹ , R ² and R ³ are the same as described above, R ⁴ is RO- or RS-group, R is a hydrocarbon group which may have a functional group, R ⁵ represents a hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a functional group)
A process for producing pyrazolones, wherein the β-hydrazino ester represented by the formula (1) is cyclized by heating in the presence of a base .

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