JP3778843B2 - 光学活性アミン誘導体および合成法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、医薬、農薬等の製造中間体として有用な光学活性アミノアルコール誘導体、例えばエリスロ−(1R,2S)−p−ヒドロキシノルエフェドリンの製造方法に関するものである。さらには、上記光学活性アミノアルコール誘導体を製造する上で、またはそれ以外の多くの光学活性アミン誘導体の製造に関して重要な中間体となる光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体およびその製造方法に関するものである。また、本発明にかかる光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体は、例えば、アゾール系の抗菌剤の製造中間体としてもまた、非常に有用である。なお、一般式(1)、(3)または(4)で表されるR1およびアミノ基が置換した不斉炭素を含む化合物は、R体またはS体を表し、R,Sのラセミ混合物を示さない。また、一般式(5)または(6)で表されるアミノ基および水酸基が置換した連続する2つの不斉炭素を含む化合物の場合は、R−SまたはS−R体を表し、R−RまたはS−S体は示さない。
【0002】
【従来の技術】
近年、医農薬をはじめとする多方面において、光学活性体の需要は、ますます増加する傾向にある。工業的な立場から、より簡便で、より安価な光学活性体の製造方法の開発が強く求められている。
【0003】
まず、本発明にかかる光学活性アミノアルコール誘導体の製造に関する従来の技術としては、以下の3つの方法が用いられてきた。すなわち、
[1] 目的とする化合物のラセミ体を化学合成した後に、ジアステレオマー塩等を介して光学分割し、目的とする光学活性体を得る方法。
[2] 化学的あるいは生物学的な不斉合成技術を用いて、光学不活性な物質から光学活性体を得る方法。
[3] 光学活性な原料から出発し、ラセミ化を抑制しながら光学活性体を得る、いわゆるキラルプール法による方法。
【0004】
[1]の「対応するラセミ体を化学合成した後に、ジアステレオマー塩等を介して光学分割する方法」であるが、一例として、本発明における目的化合物としての光学活性アミノアルコール誘導体の範疇に含まれるエリスロ−(1R,2S)−p−ヒドロキシノルエフェドリンの従来製造法を挙げるならば、まず目的とする構造を有するラセミ体を化学合成した後に、光学活性なカルボン酸類、例えばD−酒石酸等を利用して光学分割を行っている(J. Med. Chem., 1977, 20, 7, 978)。
【0005】
しかし、光学分割法による製造方法を行う限り、鏡像体を回収しさらにラセミ化等の特別な操作を行わなければ、理論上、収率が50%を超えることはあり得ない。加えて、分割に必要な光学活性カルボン酸等が、一般的に高価であり、また多くの場合、再結晶操作等を複数回繰り返すことが必要である。すなわち光学分割法では、高価な分割剤を必要とし、かつ多段階の操作が必要であることから、工業的な見地からコストの高い製造方法となっている。
【0006】
[2]の「化学的あるいは生物学的な不斉合成技術を用いて、光学不活性な物質から光学活性体を得る方法」は、近年、特にその技術的な発展が著しい。例えば、不斉還元触媒等の利用をはじめとする化学合成的な不斉合成技術(J.Am.Chem.Soc., 1980, 102, 7932)、あるいは酵素等を利用した生物工学的な不斉合成技術(特開昭62-29998)等を挙げることができる。しかし残念なことに、実製造にあたっては各基質に対する特異性が大きく関与し、必ずしも全ての製造に適応できるまでには至っておらず、また高価な不斉触媒を必要とした場合、製造コスト的にも決して安価な方法であるとは言い難かった。事実、本発明における目的化合物としての光学活性アミノアルコール誘導体の場合、上記のような化学的あるいは生物工学的な不斉合成技術による工業的に見合った製造方法は、現在に至るまで実用化されていない。
【0007】
[3]の「光学活性な原料から出発し、ラセミ化を抑制しながら光学活性体を得る、いわゆるキラルプール法による方法」は、これまでラセミ化の抑制が難しいことに加え、実際の製造には多工程を必要とするなど解決すべき課題を多く残していた。現在に至るまで、本発明における目的化合物としての光学活性アミノアルコール誘導体に関して、工業的に十分満足できる製造方法は報告されて来なかった。
【0008】
すなわち、光学活性アミノアルコール誘導体の製造のための従来の技術においては、工業的に困難であるか、または非常にコストの高い方法しか知られておらず、より安価で、より簡便な新規製造方法が強く望まれている。
【0009】
また、本発明の製造方法において重要な製造上の中間体である光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造に関する従来の技術としては、下記の[4]から[6]が知られているに過ぎない。
[4] (4S)-N-(エトキシカルボニル)-4-(2-フェニルエチル)-5-オキサゾリジノンに4−クロロ−3−メトキシフェニルマグネシウムブロミドを反応させる方法(WO95/09155)。
[5] 5−オキサゾリジノン誘導体にハロメチルリチウムを反応させる方法(WO00/53571)。
[6] 5−オキサゾリジノン誘導体に(トリフルオロメチル)トリメチルシランを反応させる方法(J.Org.Chem.1998,63(15),5179)。
【0010】
しかし、上記[4]の場合、原料として用いている化合物が、側鎖にフェニルエチル基を有する特殊な非天然型のアミノ酸関連化合物であり、これ自体の製造に多段階の反応が必要で、かつ一般的には入手が困難である。また、製造コスト的に見ても安価な原料ではなく、原料供給の面で大きな問題を有している。加えて、上記[4]記載の化合物は、主骨格であるオキサゾリジノンの5位に4−クロロ−3−メトキシフェニル基を有する製造例が1例のみの極めて限定された製造方法であり、かつ用途としても限られた医薬品(Sch39166)の原料として用いられているに過ぎない。よって[4]で例示された製造方法は、広く一般性のある製造方法であるとは言い難く、従来技術としては、汎用性のある光学活性な5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体に関して、その製造方法は、十分に確立されていたとは言い難い。
【0011】
さらに、上記[5]または[6]記載の化合物は、主骨格であるオキサゾリジンの5位にクロロメチル基等のハロアルキル基やトリフルオロメチル基等の特殊な官能基を反応させており、医薬、農薬の合成中間体として汎用性の高いアリール基やヘテロ環はまったく含有されていなかった。
【0012】
すなわち、アリール基やヘテロ環を有する光学活性なアミノアルコール誘導体の需要が、医薬、農薬分野をはじめとする多方面において、益々増大していくにも関わらず、従来の技術では、その製造上の重要な中間体である5位にアリール基やヘテロ環を有する光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体に関して、その一般的な製造方法が全く見出されていなかった。
【0013】
また、本発明にかかる光学活性アミノケトン誘導体の製造方法に関する従来技術としては、N−保護アミノ酸のカルボキシル基を酸塩化物とし、フリーデル−クラフツ反応を利用して製造する方法が知られている(J.Am.Chem.Soc.1981,103,6157)。しかし、フリーデル−クラフツ反応によるアシル化は、ラセミ化を起こすこと、被アシル化体の構造に大きく制約を受けること、また生成するアミノケトン体の単離が困難な場合もあり、アミノケトン誘導体を製造する方法としては一般的な製造方法とは言い難く、工業的に製造することのできる方法が求められている。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、医薬、農薬等の製造中間体として有用な一般式(5)で表される光学活性アミノアルコール誘導体を、「入手容易で、かつ安価な天然型α−アミノ酸」を出発原料として、ラセミ化させることなく、目的とする光学活性体のみを立体選択的に製造する方法を提供することである。さらには、工業的な観点から光学純度良く、安価に、かつ大量製造時でも安定的に製造する技術を提供することにある。加えて、上記光学活性アミノアルコール誘導体を製造する上で、または上記以外で多くの光学活性アミン誘導体の製造に関して重要な中間体である一般式(3)で表される新規な光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体および一般式(4)で表される新規なアミノケトン誘導体ならびにその新規製造方法を提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決する為に鋭意検討を重ねた結果、医薬、農薬の製造中間体として極めて重要な一般式(5)で表される光学活性アミノアルコール誘導体を安価で容易に入手できる原料から製造する方法を見出した。すなわち「工業的に大量に入手が可能でかつ安価な天然型α−L−アミノ酸」ならびに「天然型α−L−アミノ酸のラセミ化と光学分割や選択資化法(特開昭63−198997号公報)等で工業的に大量に入手が可能でかつ安価な天然型α−D−アミノ酸」を出発原料として、ラセミ化を抑制しながら、立体選択的に、かつ短工程で製造する方法をあらたに見い出した。
【0016】
すなわち、本発明にかかる方法によって、光学活性アミノアルコール誘導体の製造に関し、光学純度良く、安価に、かつ大量製造時でも安定的に製造が可能となる工業的な見地から非常に有用性が高い新規製造法を見出した。
【0017】
加えて、上記光学活性アミノアルコール誘導体を製造する上で重要な中間体であるオキサゾリジンの5位にアリール基やヘテロ環を有する一般式(3)で表される新規な光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体およびその新規製造方法を、さらには、一般式(4)で表される新規なアミノケトン誘導体ならびにその新規製造方法を見出し、本発明を完成するに至った。
【0018】
すなわち、本発明には以下の各態様が含まれる。
【0019】
(1) 一般式(1)
【0020】
【化33】
【0021】
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R2は置換されていてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示す。)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体と、一般式(2)
【0022】
【化34】
【0023】
(式中、R3は置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環を示し、MはLi、MgX、ZnX、TiX3、CuXの群から選択された1種を示し、さらにXはハロゲン原子を示す。)で表される有機金属試薬と反応させ、一般式(3)
【0024】
【化35】
【0025】
(式中、R1、R2およびR3は前記と同義である。)で表される光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体とし、続いて酸性条件下で処理することによって、一般式(4)
【0026】
【化36】
【0027】
(式中、R1、R3は前記と同義である。R4は、水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示す。)で表される光学活性アミノケトン誘導体に導いた後に、さらに還元剤での処理あるいは金属触媒を用いた接触水素化を施すことを特徴とする立体選択的な、一般式(5)
【0028】
【化37】
【0029】
(式中、R1、R3およびR4は前記と同義)で表される光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法(ただし、一般式(1)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体の4位の不斉炭素原子に結合しているR1および窒素原子で表される置換基の立体配置は、各反応を施しても変化しない。また、一般式(5)で表される光学活性アミノアルコール誘導体のアミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である。)。
【0030】
(2) 一般式(1)
【0031】
【化38】
【0032】
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R2は置換されていてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示す。)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体と、一般式(2)
【0033】
【化39】
【0034】
(式中、R3は置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環を示し、MはLi、MgX、ZnX、TiX3、CuXの群から選択された1種を示し、さらにXはハロゲン原子を示す。)で表される有機金属試薬と反応させ、一般式(3)
【0035】
【化40】
【0036】
(式中、R1、R2およびR3は前記と同義である。)で表される光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体とし、続いて酸性条件下で処理することによって、一般式(4)
【0037】
【化41】
【0038】
(式中、R1、R3は前記と同義である。R4は水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示す。)で表される光学活性アミノケトン誘導体に導いた後に、さらに還元剤での処理あるいは金属触媒を用いた接触水素化を施すことで、一般式(5)
【0039】
【化42】
【0040】
(式中、R1、R3およびR4は前記と同義)で表される光学活性アミノアルコール誘導体とし、R4が保護基である場合にアミノ基の脱保護化を行い、一般式(6)
【0041】
【化43】
【0042】
(式中、R1およびR3は前記と同義である。)
で表わされる光学活性アミノアルコール誘導体を得ることを特徴とするアミノアルコール誘導体の製造方法(ただし、一般式(1)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体の4位の不斉炭素原子に結合しているR1および窒素原子で表される置換基の立体配置は、各反応を施しても変化しない。また、一般式(6)で表される光学活性アミノアルコール誘導体のアミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である。)。
【0043】
(3) R1がメチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ベンジル基、ヒドロキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、フェニルチオメチル基、メチルチオメチル基、アルキルオキシカルボニルメチル基またはアルキルオキシカルボニルエチル基であり、R2がベンジル基、tert−ブチル基、メチル基、エチル基、イソプロピル基または9−フルオレニルメチル基である上記(1)または(2)に記載の光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法。
【0044】
(4) R3が、一般式(7)
【0045】
【化44】
【0046】
(式中、Yはハロゲン原子を示す。)または一般式(8)
【0047】
【化45】
【0048】
(式中、R5は水素原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいシクロアルキル基、置換されてもよいアラルキル基、置換されてもよいフェニル基、置換されてもよいヘテロ環または置換されてもよいヘテロ環アルキル基を示す。)である上記(1)または(2)に記載の光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法。
【0049】
(5) R1がメチル基であり、かつR3が一般式(8)である上記(1)または(2)に記載の光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法。
【0050】
(6) 一般式(3)で表される光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体。
【0051】
【化46】
【0052】
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R2は置換されていてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示し、R3は置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環を示す。)
(7) R1がメチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ベンジル基、ヒドロキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、フェニルチオメチル基、メチルチオメチル基、アルキルオキシカルボニルメチル基またはアルキルオキシカルボニルエチル基である上記(6)に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体。
【0053】
(8) R2がベンジル基、tert−ブチル基、メチル基、エチル基、イソプロピル基または9−フルオレニルメチル基である上記(6)または(7)に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体。
【0054】
(9) R3が、一般式(7)または(8)である上記(8)に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体。
【0055】
【化47】
【0056】
(式中、Yはハロゲン原子を示す。)
【0057】
【化48】
【0058】
(式中、R5は水素原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいシクロアルキル基、置換されてもよいアラルキル基、置換されてもよいフェニル基、置換されてもよいヘテロ環または置換されてもよいヘテロ環アルキル基を示す。)
(10) R1がメチル基である上記(9)に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体。
【0059】
(11) 一般式(1)
【0060】
【化49】
【0061】
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R2は置換されていてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示す。)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体と、一般式(2)
【0062】
【化50】
【0063】
(式中、R3は置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環を示し、MはLi、MgX、ZnX、TiX3、CuXの群から選択された1種を示し、さらにXはハロゲン原子を示す。)で表される有機金属試薬と反応させ、一般式(3)
【0064】
【化51】
【0065】
(式中、R1、R2およびR3は前記と同義である。)で表される光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体を得ることを特徴とする光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造方法。
【0066】
(12) R1がメチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ベンジル基、ヒドロキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、フェニルチオメチル基、メチルチオメチル基、アルキルオキシカルボニルメチル基またはアルキルオキシカルボニルエチル基である上記(11)に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造方法。
【0067】
(13) R2がベンジル基、tert−ブチル基、メチル基、エチル基、イソプロピル基または9−フルオレニルメチル基である上記(11)または(12)に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造方法。
【0068】
(14) R3が、一般式(7)または(8)である上記(13)に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造方法。
【0069】
【化52】
【0070】
(式中、Yはハロゲン原子を示す。)
【0071】
【化53】
【0072】
(式中、R5は水素原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいシクロアルキル基、置換されてもよいアラルキル基、置換されてもよいフェニル基、置換されてもよいヘテロ環または置換されてもよいヘテロ環アルキル基を示す。)
(15) R1がメチル基である上記(14)に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造方法。
【0073】
(16) 一般式(2)のMが、MgX(Xは前記と同義である。)である上記(11)または(12)記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造方法。
【0074】
(17) 一般式(4a)
【0075】
【化54】
【0076】
(式中、R1aはメチル基であり、かつR4aが水素原子、ベンジルオキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基または9−フルオレニルメトキシカルボニル基であり、かつR3aが4−ベンジルオキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、2,4−ジクロロフェニル基または3−インドリル基である。)
で表わされることを特徴とするアミノケトン誘導体。
【0077】
(18) 一般式(3)
【0078】
【化55】
【0079】
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R2は置換されていてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示し、R3は置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環を示す。)
で表わされる5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体を、酸性条件下で処理することにより、一般式(4)
【0080】
【化56】
【0081】
(式中、R1、R3は前記と同義である。R4は、水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示す。)
で表されるアミノケトン誘導体を得ることを特徴とするアミノケトン誘導体の製造方法。
【0082】
(19) 一般式(5a)
【0083】
【化57】
【0084】
(式中、R1aはメチル基であり、R3bが4−ベンジルオキシフェニル基であり、かつR4bがベンジルオキシカルボニル基であり、アミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である。)
で表わされることを特徴とする光学活性アルコール誘導体。
【0085】
(20) 一般式(4b)
【0086】
【化58】
【0087】
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R4は水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示し、R3cが一般式(8)
【0088】
【化59】
【0089】
で表わされる基であり、R5は水素原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいシクロアルキル基、置換されてもよいアラルキル基、置換されてもよいフェニル基、置換されてもよいヘテロ環または置換されてもよいヘテロ環アルキル基を示す。)
で表わされる光学活性アミノケトン誘導体に対して、還元剤での処理あるいは金属触媒を用いた接触水素化を施すことにより、立体選択的な一般式(5b)
【0090】
【化60】
【0091】
(式中、R1、R3cおよびR4は前記と同義)で表される光学活性アミノアルコール誘導体を得ることを特徴とする光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法(ただし、一般式(4b)で表される光学活性アミノケトン誘導体の2位の不斉炭素原子に結合しているR1および窒素原子で表される置換基の立体配置は、各反応を施しても変化しない。一般式(5b)で表される光学活性アミノアルコール誘導体のアミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である。)。
【0092】
(21) 一般式(4b)
【0093】
【化61】
【0094】
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R4は水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示し、R3cが一般式(8)
【0095】
【化62】
【0096】
で表わされる基であり、R5は水素原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいシクロアルキル基、置換されてもよいアラルキル基、置換されてもよいフェニル基、置換されてもよいヘテロ環または置換されてもよいヘテロ環アルキル基を示す。)
で表わされる光学活性アミノケトン誘導体に対して、還元剤での処理あるいは金属触媒を用いた接触水素化を施すことにより立体選択的な一般式(5b)
【0097】
【化63】
【0098】
(式中、R1、R3cおよびR4は前記と同義)で表される光学活性アミノアルコール誘導体とし、R4が保護基である場合にアミノ基の脱保護化を行って一般式(6a)
【0099】
【化64】
【0100】
(式中、R1およびR3cは前記と同義である。)
で表わされる光学活性アミノアルコール誘導体を得ることを特徴とする光学活アミノアルコール誘導体の製造方法(ただし、一般式(4b)で表される光学活性アミノケトン誘導体の2位の不斉炭素原子に結合しているR1および窒素原子で表される置換基の立体配置は、各反応を施しても変化しない。一般式(6a)で表される光学活性アミノアルコール誘導体のアミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である。)。
【0101】
【発明の実施の形態】
以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
【0102】
本発明の「天然型α−アミノ酸の無保護側鎖または任意に保護化された側鎖」とは、例えば「天然型α−アミノ酸の無保護側鎖」であるならば、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、スレオニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、リジン、ヒドロキシリジン、アルギニン、システイン、シスチン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、ヒスチジン及びオルニチン等のα−炭素原子上の側鎖である。
【0103】
「任意に保護化された側鎖」であるならば、上記天然型α−アミノ酸のα−炭素原子上の側鎖の任意の官能基が、保護基によって保護化されたものを挙げることができる。この保護基は、当業者に周知の慣用の方法および保護基であって、本発明の方法において利用できるものであればよい。例えば、通常のアミノ酸の合成などにおいて使用されるアミノ基の保護基、チオールの保護基、水酸基の保護基、フェノールの保護基またはカルボキシル基の保護基でなどを用いることができる。
【0104】
「置換されてもよいアルキル基」とは、アルキル基の任意の位置が置換されてもよいアルキル基を意味する。アルキル基としては、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基またはアリル基等を挙げることができる。置換基としては、水酸基、メトキシ基、ベンジルオキシ基またはメトキシエトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基あるいはフッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子等のハロゲン原子などを挙げることができる。
【0105】
「置換されてもよいアリール基」とは、アリール基の任意の位置が置換されてもよいアリール基を意味する。アリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオレニル基またはフェナントレニル基等を挙げることができる。置換基としては、メチル基、tert-ブチル基またはベンジル基等のアルキル基、シクロプロパン、シクロペンタンまたはシクロヘキサン等のシクロアルキル基、フェニル基、水酸基、メトキシ基、ベンジルオキシ基またはメトキシエトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基あるいはフッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子等のハロゲン原子などを挙げることができる。
【0106】
「置換されてもよいアラルキル基」とは、アラルキル基の任意の位置が置換されてもよいアラルキル基を意味する。アラルキル基としては、ベンジル基、ナフチルメチル基、フェニルエチル基または9−フルオレニルメチル基等が挙げられる。置換基としては、メチル基、tert-ブチル基またはベンジル基等のアルキル基、シクロプロパン、シクロペンタンまたはシクロヘキサン等のシクロアルキル基、フェニル基、水酸基、メトキシ基、ベンジルオキシ基またはメトキシエトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基あるいはフッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子等のハロゲン原子などを挙げることができる。
【0107】
「置換されていてもよいヘテロ環」とは、ヘテロ環の任意の位置が置換されていてもよいヘテロ環を意味する。ヘテロ環としては、テトラヒドロピラニル基、テトラヒドロフラニル基、テトラヒドロチエニル基、ピペリジル基、モルホリニル基、ピペラジニル基、ピロリル基、フリル基、チエニル基、ピリジル基、フルフリル基、テニル基、ピリジルメチル基、ピリミジル基、ピラジル基、イミダゾイル基、イミダゾイルメチル基、インドリル基、インドリルメチル基、イソキノリル基、キノリル基またはチアゾリル基等が挙げられる。置換基としては、メチル基、tert-ブチル基またはベンジル基等のアルキル基、シクロプロパン、シクロペンタンまたはシクロヘキサン等のシクロアルキル基、フェニル基、水酸基、メトキシ基、ベンジルオキシ基またはメトキシエトキシ基等のアルコキシ基、フェノキシ基、ニトロ基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基あるいはフッ素原子、塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子等のハロゲン原子などを挙げることができる。
【0108】
置換されていてもよいヘテロ環アルキル基における「ヘテロ環アルキル基」とはアルキル基の任意の1または2以上の位置がヘテロ環で置換された基を意味し、この「ヘテロ環アルキル基」自体も置換されていてもよい。ヘテロ環及びアルキル基、並びにこれらの置換基の具体例としては、上記の「置換されてもよいアルキル基」及び「置換されていてもよいヘテロ環」の説明において例示したものと同様のものを挙げることができる。
【0109】
「置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基]とは、アルキルオキシカルボニル基の任意の1または2以上の位置が置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基を意味する。アルキルオキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基及びアリルオキシカルボニル基等を挙げることができる。置換基としては、水酸基、メトキシ基、ベンジルオキシ基及びメトキシエトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基;ニトロ基;アミノ基;アミド基;カルボキシル基;アルコキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基;及びフッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;などを挙げることができる。
【0110】
「置換されていてもよいアリールオキシカルボニル基」とは、アリールオキシカルボニル基の任意の1または2以上の位置が置換されていてもよいアリールオキシカルボニル基を意味する。アリールオキシカルボニル基としては、フェノキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基、アントラセニルオキシカルボニル基、フルオレニルオキシカルボニル基及びフェナントレニルオキシカルボニル基等を挙げることができる。置換基としては、メチル基、tert-ブチル基及びベンジル基等のアルキル基及びアルアルキル基;シクロプロパン、シクロペンタンまたはシクロヘキサン等から得られるシクロアルキル基(例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基など);フェニル基;水酸基;メトキシ基、ベンジルオキシ基及びメトキシエトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基;ニトロ基;アミノ基;アミド基;カルボキシル基;アルコキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基;及びフッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;などを挙げることができる。
【0111】
「置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基」とは、アラルキルオキシカルボニル基の任意の1または2以上の位置が置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を意味する。アラルキルオキシカルボニル基としては、ベンジルオキシカルボニル基、ナフチルメチルオキシカルボニル基、フェニルエチルオキシカルボニル基及び9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基等が挙げられる。置換基としては、メチル基、tert-ブチル基及びベンジル基等のアルキル基及びアルアルキル基;シクロプロパン、シクロペンタンまたはシクロヘキサン等から得られるシクロアルキル基(例えばシクロプロピル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基など);フェニル基;水酸基;メトキシ基、ベンジルオキシ基及びメトキシエトキシ基等のアルコキシ基;フェノキシ基;ニトロ基;アミノ基;アミド基;カルボキシル基;アルコキシカルボニル基;フェノキシカルボニル基;及びフッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等のハロゲン原子;などを挙げることができる。
【0112】
上記の置換されていてもよい各基については、1または2以上の置換基を有することができ、複数の置換基を有する場合は各置換基がそれぞれ独立して上記の例示置換基から選択されたいずれかであることができる。
【0113】
「ハロゲン原子」としては、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素等を挙げることができる。なお、一般式(7)における2つの「Y」は同一でも異なるものでもよい。
【0114】
「還元剤」とは、一般式(4)で表されるアミノケトン誘導体のケトン部分をアルコール体に還元できる試薬を意味し、ボラン−テトラヒドロフラン錯体等のボラン試薬、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素亜鉛、水素化トリメトキシホウ素ナトリウム等の水素化ホウ素試薬、水素化ジイソプロピルアルミニウム等のアルキルアルミニウム試薬、水素化アルミニウムリチウム、水素化トリアルコキシアルミニウムリチウム等の水素化アルミニウム試薬、トリクロロシラン、トリエチルシラン等のシラン試薬、液体アンモニア中のナトリウム金属またアルコール中のマグネシウム金属等が挙げられる。
【0115】
「金属触媒を用いた接触水素化」とは、金属触媒存在下における接触水素化反応による一般式(4)で表されるアミノケトン誘導体のケトン部分のアルコール体への還元を意味し、金属触媒としては、ラネーニッケル等のニッケル触媒、酸化白金等の白金触媒、パラジウム−炭素等のパラジウム触媒またはウィルキンソン触媒と呼ばれるクロロトリストリフェニルホスフィンロジウム等のロジウム触媒等を挙げることができる。
【0116】
「エリスロ配置」とは、連続する2個の不斉炭素原子の相対的な立体配置を示す表示法であり、例えば一般式(5)または(6)で表される化合物の場合、フィッシャーの投影式で表した時、置換基であるアミノ基および水酸基が同一側に存在する場合を、エリスロ配置と言う。
【0117】
以下に一般式(3)に含まれる代表的な光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体を表1〜表21に例示する。また、一般式(4)に含まれる代表的な光学活性アミノケトン誘導体を表22〜表27に例示する。さらに、一般式(5)または(6)に含まれる代表的な光学活性アミノアルコール誘導体を表28〜表39に例示する。ただしこれら例示化合物は、本願発明を制限するものではない。なお、これらの表においてPhはフェニル基またはフェニレン基を、Meはメチル基を、Bocは保護基としてのtert−ブトキシカルボニル基をそれぞれ表わす。
【0118】
【表1】
【0119】
【表2】
【0120】
【表3】
【0121】
【表4】
【0122】
【表5】
【0123】
【表6】
【0124】
【表7】
【0125】
【表8】
【0126】
【表9】
【0127】
【表10】
【0128】
【表11】
【0129】
【表12】
【0130】
【表13】
【0131】
【表14】
【0132】
【表15】
【0133】
【表16】
【0134】
【表17】
【0135】
【表18】
【0136】
【表19】
【0137】
【表20】
【0138】
【表21】
【0139】
【表22】
【0140】
【表23】
【0141】
【表24】
【0142】
【表25】
【0143】
【表26】
【0144】
【表27】
【0145】
【表28】
【0146】
【表29】
【0147】
【表30】
【0148】
【表31】
【0149】
【表32】
【0150】
【表33】
【0151】
【表34】
【0152】
【表35】
【0153】
【表36】
【0154】
【表37】
【0155】
【表38】
【0156】
【表39】
【0157】
以下に、本発明の代表的な製造方法について説明する。
【0158】
本発明にかかる一般式(1)の化合物を出発物質とする一般式(5)または(6)の製造方法において、「光学活性5−オキサゾリジノン誘導体の4位の炭素原子に結合しているR1および窒素原子で表される置換基の立体配置は、各反応を施しても変化しない。また、一般式(5)で表される光学活性アミノアルコール誘導体のアミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である」で表される意味をさらに詳しく説明するならば、以下の反応式1および2で表わすことができる。
【0159】
【化65】
【0160】
【化66】
【0161】
すなわち、反応式1に示すように、一般式(9)で表されるS体の光学活性5−オキサゾリジノン誘導体からは、選択的に一般式(12)または(13)で表されるエリスロ配置で1R,2S体の光学活性アミノアルコール誘導体が得られる。また、反応式2に示すように、一般式(14)で表されるR体の光学活性5−オキサゾリジノン誘導体からは、一般式(17)または(18)で表されるエリスロ配置で1S,2R体の光学活性アミノアルコール誘導体を製造することができる。
【0162】
各工程の製造方法についてさらに詳細に説明する。
【0163】
[一般式(1)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体の製造方法]
一般式(1)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体は、公知の方法、すなわち、入手容易でかつ安価な天然型α−アミノ酸から誘導されるN−ウレタン保護化された化合物とパラホルムアルデヒドを触媒量の酸の存在下反応させる方法(J.Am.Chem.Soc.1957.79.5736)に従って容易に製造することができる。
【0164】
[一般式(2)で表される有機金属試薬の製造方法]
一般式(2)で表される有機金属試薬は、公知の方法、例えば対応するハロゲン化合物に対する金属類の酸化的付加反応、あるいは有機金属試薬との金属交換反応等で容易に製造可能である。
【0165】
有機金属試薬の製造は、反応に対し不活性な溶媒であれば特に制限はないが、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジオキサン、ジグライム等のエーテル類またはトルエン、キシレン等が使用可能である。これらのうちで基質の溶解性の点からテトラヒドロフラン単独またはテトラヒドロフランと他の溶媒との混合溶媒が好ましい。反応温度は、通常、−78℃から溶媒の沸点で実施可能である。加えて、本発明にかかる製造方法においては、有機金属試薬として、特にグリニヤ試薬の使用が良好な結果を与える。
【0166】
グリニヤ試薬の製造方法としては、例えば、溶媒分散中のマグネシウムの中に1、2−ジブロモエタン、臭化エチルまたはヨウ素等の開始剤を触媒量添加した後、R3X(Xは前記と同義である。)で表されるハロゲン化合物を滴下することにより容易に実施することができる。
【0167】
[一般式(3)で表される光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造方法]
一般式(1)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体と一般式(2)で表される有機金属試薬の反応において、反応溶媒は特に限定されないが有機金属試薬を調製した溶媒と同じ溶媒か、または反応に特に悪影響を与える事の無い混合溶媒が使用可能である。有機金属試薬の使用にあたり、その当量に特に制限は無いが、好ましくは基質の5−オキサゾリジノン誘導体に対し、等モルから5倍モル、さらに好ましくは1.0倍モルから2倍モルの範囲である。反応温度は特に制限はないが、好ましくは室温から−78℃の範囲で実施可能である。本反応において光学活性5−オキサゾリジノン誘導体と有機金属試薬の添加順序は特に制限されず、光学活性5−オキサゾリジノン誘導体に有機金属試薬を添加しても、その逆に添加しても良い。反応は終了後、生成した光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体を得る場合は、反応液中の過剰の有機金属試薬を希塩酸、希硫酸、酢酸、塩化アンモニウム、クエン酸、硫酸水素カリウム等の水溶液で分解処理したのち、反応混合物から通常の分離精製手段、例えば抽出、濃縮、中和、濾過、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の手段を用いることによって単離することができる。
【0168】
加えて、上述のとおりこの反応には、有機金属試薬として、特にグリニヤ試薬の使用が良好な結果を与える。有機金属試薬としてグリニヤ試薬を用いた場合、反応溶媒、使用当量、反応温度試薬の添加順序、反応の後処理、化合物の単離および精製については、前出の有機金属試薬を使用した場合の一般的な製造方法と同一である。
【0169】
また、上記の方法によって製造された光学活性5−オキサゾリジン誘導体は、通常、オキサゾリジンの5位の水酸基の立体に関してR体およびS体の両方が生成する為に、2種類のジアステレオマー体として得られる。場合によっては、高速液体クロマトグラフィーや核磁気共鳴スペクトル等を用いることでジアステレオマー混合比を決定することができる。また、ジアステレオマー混合比は、反応条件ならびに生成する化合物の特性によって変化するが、それぞれが単離可能な場合もあれば混合物として得られる場合もある。ただし、ジアステレオマー混合物は、次項で説明する酸処理等によって同一の一般式(4)で表される光学活性アミノケトン誘導体に変換できることから、製造中間体として考えた場合、製造コスト的な見地からあえて分離をする必要性は全くない。
【0170】
[一般式(4)で表される光学活性アミノケトン誘導体の製造方法]
光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体を一般式(4)で表される光学活性アミノケトン誘導体に酸性条件下にて変換する方法としては、通常、希釈溶媒中で実施可能である。使用される溶媒としては特に制限は無いが、メタノール、エタノールのアルコール類やアセトニトリル、テトラヒドロフラン、ベンゼン、トルエン、水等が挙げられる。またこれら溶媒は、単独もしくは混合溶媒として任意の混合比で用いることが可能である。使用される酸としては特に制限は無いが、塩酸、硫酸、過塩素酸などの無機酸類、p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸などの有機酸類、アンバーライトIR−120、アンバーリストなどの酸性樹脂類やボロントリフルオロライドまたは塩化亜鉛等のルイス酸類が挙げられる。使用する酸の量は、光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体に対して等モルから30倍モル、好ましくは1.5倍モルから10倍モルである。また樹脂の場合は5重量%から200重量%、好ましくは10重量%〜100重量%である。反応温度は−30℃から溶媒の沸点で実施可能であり、特に0℃から100℃が好ましい。反応混合物からアミノケトン誘導体の単離は、通常の分離精製手段、例えば抽出、濃縮、中和、濾過、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の手段を用いることによって容易に単離することができる。
【0171】
[一般式(5)で表される光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法]
一般式(4)で表されるアミノケトン誘導体を還元剤で還元し、一般式(5)で表される光学活性アルコール誘導体に変換する方法は、通常、希釈溶媒中で行われる。使用可能な溶媒としては特に制限は無いが、メタノール,エタノール、2−プロパノール、テトラヒドロフランまたは水等を挙げることができる。また、これらの希釈溶媒は、単独あるいは任意の混合比にて混合溶媒として使用することも可能である。
【0172】
還元剤としては、ボラン−テトラヒドロフラン錯体等のボラン試薬、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素亜鉛、水素化トリメトキシホウ素ナトリウム等の水素化ホウ素試薬、水素化ジイソプロピルアルミニウム等のアルキルアルミニウム試薬、水素化アルミニウムリチウム、水素化トリアルコキシアルミニウムリチウム等の水素化アルミニウム試薬、トリクロロシラン、トリエチルシラン等のシラン試薬、液体アンモニア中のナトリウム金属またアルコール中のマグネシウム金属等が挙げられるが、特に、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素亜鉛または水素化トリメトキシホウ素ナトリウム等の水素化ホウ素試薬が好適である。
【0173】
還元剤の使用量は、被還元物質に対し等モルから10倍モルの範囲で使用可能である。反応温度は−78℃〜溶媒の沸点の間で適宜選択され、好ましくは、−40℃から80℃の範囲である。
【0174】
一方、一般式(4)で表されるアミノケトン誘導体に対して、水素雰囲気下、適切な希釈溶媒中、適切な金属触媒の存在下に接触水素還元反応を行うことでもまた、一般式(5)で表される光学活性アミノアルコール誘導体が製造可能である。使用可能な水素圧に特に制限は無いが、常圧〜3MPa、好ましくは、0.3MPa〜1MPaの範囲である。使用する溶媒は反応の進行を妨げないものであれば特に制限はないが、例えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、n−ブタノールおよび水等を例示することができる。これらの使用溶媒は、単独あるいは任意の比率で混合して用いることも可能である。使用する溶媒の量は、化合物に対して1〜50倍(重量/重量)であり、好ましくは3倍〜20倍である。
【0175】
使用可能な金属触媒は、ラネーニッケル等のニッケル系触媒、白金−アルミナ、白金−炭素、酸化白金等の白金系触媒、パラジウム−アルミナ、パラジウム−炭素、水酸化パラジウム−炭素等パラジウム系触媒、酸化ルテニウム等のルテニウム系触媒またはウィルキンソン触媒と呼ばれるクロロトリストリフェニルホスフィンロジウム等のロジウム系触媒等を挙げることができ、さらに好適には、パラジウム系触媒を挙げることができる。反応に特に制限はないが、−20〜200℃の温度範囲で、さらに好ましくは0〜60℃の範囲で実施可能である。
【0176】
さらに、必要に応じて一般式(5)に含有されるアミノ基が保護された化合物を脱保護化し、一般式(6)で表される遊離のアミン誘導体にする方法としては、酸または塩基による加水分解反応等が実施可能である。使用する酸または塩基に特に制限はないが、酸であるならば、塩酸、硫酸、臭化水素酸等の無機酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、p-トルエンスルホン酸、酢酸等の有機酸を、塩基であるならば、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基、トリエチルアミン、モルホリン、テトラブチルアンモニウムフルオライド、テトラエチルアンモニウムハイドロキシド等の有機塩基などを挙げることができる。
【0177】
このようにして得られた一般式(5)または(6)で表される光学活性アミノアルコール誘導体は、遊離アミンの結晶体として単離可能であるか、または必要に応じて適当な酸を付加して塩として単離可能である。また、これらの化合物は再結晶によって、ジアステレオマー純度および光学純度を向上させることも可能である。
【0178】
遊離アミンとして結晶で化合物を得る場合、結晶化に使用可能な溶媒は精製に適したものであれば特に制限は無いが、メタノール,エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン類、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、水、アセトニトリル、2−ブタノン、トルエン等を単独もしくは混合して用いることができる。
【0179】
また塩にするため使用する酸として精製に適した結晶性の塩を与えるものであれば特に制限は無いが、例えば塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸、酢酸、酒石酸、クエン酸、フマル酸、メタンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩等の有機酸が挙げられる。
【0180】
再結晶に使用する溶媒は、精製に適したものであれば特に制限は無いが、メタノール,エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン類、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、水、アセトニトリル、2−ブタノン、トルエン等を単独もしくは混合して用いることができる。
【0181】
また、再結晶により精製した塩は、通常の方法によってアルカリ水溶液で処理し、遊離アミンとして単離することができる。
【0182】
【実施例】
以下に、本発明を参考例および実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものでない。
[参考例1]
(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノンの製造
【0183】
【化67】
【0184】
ベンジルオキシカルボニル−L−アラニン(19.3g)、パラホルムアルデヒド(6.56g)、p−トルエンスルホン酸・1水和物(0.17g)をトルエン(190ml)に懸濁し、生成する水を除きながら加熱還流した。反応終了後、室温に戻し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄し,得られたトルエン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下に濃縮し、生成した結晶を濾過することにより標題化合物(19.0g)を白色結晶として収率93%で得た。
融点:91-93℃
1HNMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.54(d,3H,J=6.4Hz),4.29-4.31(m,1H),5.18(s,2H),5.28-5.29(m,1H),5.47(br,1H),7.33-7.41(m,5H)
IR(KBr)νmax 1778,1685cm-1。
【0185】
[参考例2]
4−ベンジルオキシブロモベンゼンの製造
【0186】
【化68】
【0187】
p−ブロモフェノール(25.0g)、無水炭酸カリウム(20.0g)をN,N−ジメチルホルムアミド(250ml)に懸濁し、室温で塩化ベンジル(20.2g)を滴下した。95〜100℃で1時間加熱後、室温に戻し水(400ml)を加えた。酢酸エチルで抽出後、有機層を飽和食塩水で洗浄し無水硫酸ナトリウムで乾燥した.溶媒を減圧下に濃縮し,標題化合物(34.3g)を乳白色結晶として、収率90%で得た。
融点:55-57℃
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
5.04(s,2H),6.83-6.87(m,2H),7.31-7.43(m,2H)。
【0188】
[実施例1]
(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−5−(4−ベンジルオキシフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジンの製造(例示化合物番号:1001)
【0189】
【化69】
【0190】
[グリニヤ試薬の製造]
窒素雰囲気下、無水テトラヒドロフラン(20ml)に金属マグネシウム(1.16g)、臭化エチル(0.26g)を加え、室温で1時間攪拌した。溶媒を還流下、参考例2で製造した4−ベンジルオキシブロモベンゼン(10.5g)を無水テトラヒドロフラン(20ml)に溶かした溶液を約1時間かけて滴下した。滴下終了後さらに還流条件で40分攪拌し、グリニヤ試薬を得た。
[グリニヤ反応]
参考例1で製造した(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノン(7.84g)を無水テトラヒドロフラン(40ml)に溶かし−20℃に冷却した。窒素雰囲気下この溶液中へ調製したグリニヤ試薬を内温−20℃に維持しながら滴下した。滴下終了後、さらにそのままの温度で1時間攪拌し、5%塩酸水溶液で処理した。溶液を室温に戻し、酢酸エチルで抽出し有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を減圧下に濃縮し、濃縮残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(展開液:クロロホルム)で精製することにより標題化合物(9.85g)をジアステレオマー混合物の白色結晶として、収率71%で得た。
融点:83-86℃
1H-NMR(CDCl3,400MHz)からジアステレオマー比は、約2:1であった。
(ジアステレオマーの主生成体)
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.47(d,3H,J=7.3Hz),3.81-3.84(m,1H),4.79-5.07(m,2H),5.14(s,2H),5.14(d,1H,J=8.4Hz),5.20(d,1H,J=8.4Hz),5.87(q,1H,J=7.3Hz),7.02(d,2H,J=8.8Hz),7.23-7.44(m,10H),8.01(d,2H,J=8.8Hz)
(ジアステレオマーの副生成体)
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.49(d,3H,J=7.3Hz),3.60-3.70(m,1H),4.79-5.15(m,4H),5.13(s,2H),5.57(q,1H,J=7.3Hz),6.91(d,2H,J=8.8Hz),7.23-7.44(m,10H),7.83(d,2H,J=8.8Hz)
IR(neat) νmax 3436,3033,1671,1603,1508cm-1。
【0191】
[実施例2]
(2S)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−1−(4−ベンジルオキシフェニル)−1−プロパノンの製造(例示化合物番号:22001)
【0192】
【化70】
【0193】
実施例1で製造した(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−5−(4−ベンジルオキシフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジン(3.8g)をトルエン(50ml)に溶かしアンバーリスト(300mg)を加えて室温で反応した。反応終了後、アンバーリストを濾過し、濾液を減圧濃縮した。濃縮残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(展開液:クロロホルム)により精製することにより、標題化合物(3.1g)を淡黄色結晶として収率88%で得た。
融点:89-91℃
1H-NMR(CDCl3,400MH)δppm:
1.43(d,3H,J=6.83Hz),5.13(s,2H),5.15(s,2H),5.28-5.31(m,1H),5.88(br,1H),7.03(d,2H,J=9.0Hz),7.31-7.44(m,10H),7.96(d,2H,J=9.0Hz)
IR(KBr) νmax 3374,1712,1690cm-1
光学純度;93%ee
HPLC分析条件
カラム:ダイセル キラルパックAD−RH(4.6mmφ × 150mm)
移動相:メタノール
流速:0.5ml/min
波長:254nm
温度:室温
tR:(2S体);19.8分
(2R体);24.3分。
【0194】
[実施例3]
(2S)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−1−(4−ベンジルオキシフェニル)−1−プロパノンの製造(例示化合物番号:22001)
【0195】
【化71】
【0196】
[グリニヤ試薬の製造]
窒素雰囲気下、無水テトラヒドロフラン(15ml)に金属マグネシウム(1.16g)、臭化エチル(0.05g)を加え、室温で30分間攪拌した。溶媒を還流下、参考例2で製造した4−ベンジルオキシブロモベンゼン(10.92g)を無水テトラヒドロフラン(10ml)に溶かした溶液を約1時間かけて滴下した。滴下終了後さらに還流条件で30分攪拌し、グリニヤ試薬を得た。
[グリニヤ反応]
参考例1で製造した(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノン(6.97g)を無水テトラヒドロフラン(26ml)に溶かし−20℃に冷却した。窒素雰囲気下この溶液中へ、調製したグリニャール試薬を内温−20℃に維持しながら滴下装入した。滴下終了後、さらにそのままの温度で1時間攪拌した。
[脱ホルミル化反応]
6.5%塩酸水溶液を加え、35から40℃で6時間撹拌した。水層を分液操作によって廃棄し、あらためて5%塩酸水溶液を加え45から50℃で4時間撹拌した。反応液をトルエンで抽出し有機層を水で洗浄した。溶液を減圧下に濃縮し、2−プロパノール(70g)を加え、室温で6時間攪拌した。反応液を0〜5℃に冷却し晶析した結晶を濾過することにより標題化合物(8.61g)を淡黄色結晶として、収率80%で得た。
融点:89-91℃
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.43(d,3H,J=6.8Hz),5.13(s,2H),5.15(s,2H),5.28-5.31(m,1H),5.88(br,1H),7.03(d,2H,J=9.0Hz),7.31-7.44(m,10H),7.96(d,2H,J=9.3Hz)
IR(KBr) νmax 3374,1712,1690cm-1
比旋光度:[α]D 24=+26°(C=1.00, CHCl3)
光学純度:99%ee(分析条件は実施例2と同じ)。
【0197】
[実施例4]
エリスロ−(1R,2S)-p-ヒドロキシノルエフェドリンの製造(例示化合物番号:28001)
【0198】
【化72】
【0199】
実施例2または3で製造した(2S)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−1−(4−ベンジルオキシフェニル)−1−プロパノン(4.8g)、メタノール(100ml)、水(50ml)および5%Pd/C(50%含水品)(1.0g)の混合溶液を水素雰囲気下(0.5MPa)に20℃以下で28時間攪拌した。触媒を濾過し、濾液を減圧下に濃縮し、濃縮残渣を2-プロパノールでスラッチングすることにより標題化合物(1.44g)を白色結晶として、収率70%で得た。
融点:163-165℃
1H-NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm:
0.85(d,3H,J=6.3Hz),2.77-2.83(m,1H),4.17(d,1H,J=5.3Hz),4.96(brs,1H),6.70(d,2H,J=8.3Hz),7.09(d,2H,J=8.3Hz),8.31(s,1H)
IR(KBr) νmax 3470,1593,1484,1242cm-1
比旋光度:[α]D 24=-18°(C=0.2, MeOH)
エリスロ:スレオ=99.5:0.5
HPLC分析条件
カラム:YMC TMS A-102(6mmφ × 150mm)
移動相:アセトニトリル:水=3:97(NaH2PO4、Na2HPO4を各10mM、pH6.9)
検出波長:275nm
流速:0.5ml/min
カラム温度:40℃
tR:エリスロ体;6.9分
スレオ体;7.1分
光学純度:99%ee
HPLC分析条件
カラム:ダイセル クラウンパック CR(−)(4mmφ × 150mm)
移動相:HClO4aq(pH3.5)
検出波長:275nm
流速:0.1ml/min
カラム温度:25℃。
【0200】
[実施例5]
エリスロ−(1R,2S)-2-(ベンジルオキシカルボニル)アミノ-1-(4-ベンジルオキシフェニル)-1-プロパノールの製造(例示化合物番号:36002)
【0201】
【化73】
【0202】
メタノール(25ml)に、水素化ホウ素ナトリウム(0.32g)を加えて0〜5℃に冷却した。その溶液に実施例2または3で製造した(2S)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−1−(4−ベンジルオキシフェニル)−1−プロパノン(2.00g)を装入し室温で攪拌した。晶析した結晶を濾過し、メタノールで洗浄したあと乾燥することにより標題化合物を(1.39g)を白色結晶として、収率69%で得た。
融点:85〜91℃
1H-NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm:
0.99(d,3H,J=6.59Hz), 3.61-3.62(m,1H),4.46-4.49(m,1H),4.95(s,2H),
5.07(s,2H),5.23(m,1H),6.93(d,2H,J=7.08),7.19-7.40(m,10H),7.44(d,2H,J=7.08),8.30(s,1H)
IR(KBr) νmax 3334,1690cm-1。
【0203】
[実施例6]
エリスロ−(1R,2S)-p−ヒドロキシノルエフェドリンの製造(例示化合物番号:28001)
【0204】
【化74】
【0205】
実施例5で製造したエリスロ−(1R,2S)-2-(ベンジルオキシカルボニル)アミノ-1-(4-ベンジルオキシフェニル)-1-プロパノール(1.39g)をメタノールに溶かし、5%Pd/C(50%含水品)(0.03g)水素雰囲気下(常圧)、室温で2時間攪拌した。触媒を濾過後、濾液を減圧下に濃縮し濃縮残渣を2−プロパノールにより結晶化することにより標題化合物(0.65g)を白色結晶として、収率75%で得た。
融点:163-165℃
1H-NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm:
0.85(d,3H,J=6.3Hz),2.77-2.83(m,1H),4.17(d,1H,J=5.3Hz),4.96(brs,1H),6.70(d,2H,J=8.3Hz),7.09(d,2H,J=8.3Hz),8.31(s,1H)
IR(KBr) νmax 3470,1593,1484,1242cm-1
比旋光度:[α]D 24=-18°(C=0.2, MeOH)
エリスロ:スレオ=97.5:2.5(分析条件は実施例4と同様)
光学純度:99%ee(分析条件は実施例4と同様)。
【0206】
[参考例3]
(4S)−N−tert−ブトキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノンの製造
【0207】
【化75】
【0208】
tert−ブトキシカルボニル−L−アラニン(18.9g)、パラホルムアルデヒド(6.70g)、p−トルエンスルホン酸・1水和物(0.19g)をトルエン(250ml)に懸濁し、生成する水を除きながら加熱還流した。反応終了後、室温に戻し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄し,得られたトルエン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下に濃縮し、生成した結晶を濾過することにより標題化合物(14.2g)を白色結晶として、収率71%で得た。
融点:66-68℃
1HNMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.49(s,9H),1.52(d,2H,J=7.1Hz),4.23(br,1H),5.23(br,1H),5.41(br,1H)
IR(KBr)νmax 1798,1698cm-1。
【0209】
[実施例7]
(4S)−5−(4−ベンジルオキシフェニル)−N−tert−ブトキシカルボニル−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジンの製造(例示化合物番号:1015)
【0210】
【化76】
【0211】
参考例3で製造した(4S)−N−tert−ブトキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノン(6.64g)を無水テトラヒドロフラン(40ml)に溶かし−20℃に冷却した。窒素雰囲気下この溶液中へ、実施例1と同様に調製したグリニャール試薬を内温を−20℃に維持しながら滴下した。滴下終了後、さらにそのままの温度で1時間攪拌し、5%塩酸水溶液で処理した。溶液を室温に戻し、酢酸エチルで抽出し有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を減圧下に濃縮し、濃縮残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(展開液:クロロホルム)で精製することにより標題化合物(10.2g)をジアステレオマー混合物の淡黄色シロップとして、収率80%で得た。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.35-1.38(m,3H),1.44-1.49(m,9H),4.90-5.85(m,5H),6.99-7.03(m,2H),7.35-7.44(m,5H),7.80-8.00(m,2H)
IR(KBr) νmax 3422,1683cm-1。
【0212】
[参考例4]
(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−イソプロピル−5−オキサゾリジノンの製造
【0213】
【化77】
【0214】
ベンジルオキシカルボニル−L−バリン(25.1g)、パラホルムアルデヒド(6.70g)、p−トルエンスルホン酸・1水和物(0.19g)をトルエン(250ml)に懸濁し、生成する水を除きながら加熱還流した。反応終了後、室温に戻し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄し,得られたトルエン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下に濃縮し、標題化合物(23.7g)を無色透明シロップとして収率90%で得た。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.00(d,3H,J=6.6Hz),1.07(d,3H,J=6.6Hz),2.30-2.40(m,1H),4.22(bs,1H),5.15-5.22(m,3H),5.56(bs,1H),7.15-7.40(m,5H)
IR(KBr)νmax 1798,1698cm-1。
【0215】
[実施例8]
(4S)−5−(4−ベンジルオキシフェニル)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−イソプロピル−5−ヒドロキシオキサゾリジンの製造(例示化合物番号:2001)
【0216】
【化78】
【0217】
参考例4で製造した(4S)−ベンジルオキシカルボニル−4−イソプロピル−5−オキサゾリジノン(5.20g)を無水テトラヒドロフラン(22ml)に溶かし−20℃に冷却した。窒素雰囲気下この溶液中へ、実施例1と同様に調製したグリニャール試薬を内温を−10〜20℃に維持しながら滴下した。滴下終了後、さらにそのままの温度で1時間攪拌し、12.5%塩酸水溶液で処理した。溶液を室温に戻し、トルエンで抽出し有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶液を減圧下に濃縮し、濃縮残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=2/1)で精製することにより標題化合物(4.72g)をジアステレオマー混合物の淡黄色シロップとして、収率53%で得た。
【0218】
1H-NMR(CDCl3,400MHz)からジアステレオマー比は、約1.9:1であった。
(ジアステレオマーの主生成体)
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
0.85(d,3H,J=6.6Hz),0.98.(d,2H,J=6.6),2.29-2.40(m,1H),3.29(m,1H),4.79(m,1H),5.10-5.50(m,6H),7.02(d,2H,J=8.7Hz),7.28-7.45(m,10H),8.11(d,2H,J=8.7Hz)
(ジアステレオマーの副生成体)
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
0.83(d,3H,J=6.2Hz),1.00.(d,2H,J=6.2),2.29-2.40(m,1H),3.55(m,1H),4.79(m,1H),5.10-5.50(m,6H),6.81(d,2H,J=9.0Hz),7.28-7.45(m,10H),7.85(d,2H,J=9.0Hz)
IR(KBr) νmax 3422,1683cm-1。
【0219】
[実施例9]
(2S)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−1−(4−ベンジルオキシフェニル)−3−メチル−1−ブタノンの製造(例示化合物番号:23001)
【0220】
【化79】
【0221】
実施例8で製造した(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−5−(4−ベンジルオキシフェニル)−4−イソプルピル−5−ヒドロキシオキサゾリジン(1.38g)をテトラヒドロフラン(4ml)に溶解し、水(5ml)および濃塩酸(2ml)を加え、室温で24時間撹拌した。反応液をトルエンで希釈し、水層を廃棄した後、有機層を水にて3回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧濃縮した。濃縮残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=2/1)により精製し、標題化合物(466mg)を淡黄色結晶として、収率36%で得た。
融点:75〜77℃
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
0.76(d,3H,J=6.8Hz),1.04(d,3H,J=6.8Hz),2.16(m,1H),5.11(s,1H),5.14(s,1H),5.24(dd,1H,J=8.8,4Hz),5.70(d,1H,J=8.8Hz),7.03(d,2H,J=8.8Hz),7.30-7.45(m,10H),7.96(d,2H,J=8.8Hz)
IR(KBr) νmax 3422,1683cm-1。
【0222】
[実施例10]
(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−5−(4−メトキシフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジンの製造(例示化合物番号:1020)
【0223】
【化80】
【0224】
[グリニヤ試薬の製造]
窒素雰囲気下、無水テトラヒドロフラン(20ml)に金属マグネシウム(756mg)、臭化エチル(0.1g)を加え、室温で1時間攪拌した。溶媒を還流下、4−ブロモアニソール(3.76g)を無水テトラヒドロフラン(20ml)に溶かした溶液を約1時間かけて滴下した。滴下終了後さらに還流条件で40分攪拌し、グリニヤ試薬を得た。
[グリニヤ反応]
参考例1で製造した(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノン(7.70g)を無水テトラヒドロフラン(30ml)に溶かし−20℃に冷却した。窒素雰囲気下この溶液中へ調製したグリニヤ試薬を内温−20℃に維持しながら滴下した。滴下終了後、さらにそのままの温度で1時間攪拌し、5%塩酸水溶液で処理した。溶液を室温に戻し、酢酸エチルで抽出し有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を減圧下に濃縮し、濃縮残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=2/1→3/2)で精製することにより題記化合物(4.56g)をジアステレオマー混合物の無色透明シロップとして収率66%で得た。
【0225】
1H-NMR(CDCl3,400MHz)による分析から、ジアステレオマー混合比は約2:1であった。
(ジアステレオマー:主生成物)
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.47(d,3H,J=7Hz),3.70-3.75(m,1H),3.87(s,3H),4.80-5.20(m,2H),5.16(d,1H,J=12.4Hz),5.25(d,1H,J=12.4Hz),5.88(q,1H,J=7Hz),6.95(d,2H,J=9.0Hz),7.23-7.36(m,5H),8.02(d,2H,J=9.0Hz)
(ジアステレオマー:副生成物)
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.48(d,3H,J=7Hz),3.70-3.75(m,1H),3.86(s,3H),4.80-5.20(m,2H),5.16(d,1H,J=12.4Hz),5.25(d,1H,J=12.4Hz),5.57(q,1H,J=7Hz),6.83(d,2H,J=8.8Hz),7.23-7.36(m,5H),8.83(d,2H,J=8.8Hz)
IR(neat) νmax 3443,1697,1601cm-1。
【0226】
[実施例11]
(2S)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−1−(4−メトキシフェニル)−1−プロパノンの製造(例示化合物番号:22020)
【0227】
【化81】
【0228】
実施例10で得られた(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−5−(4−メトキシフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジン(1.72g)をテトラヒドロフラン(4ml)に溶解し、水(5ml)および濃塩酸(2ml)を加え、室温で24時間撹拌した。反応液をトルエンで希釈し、水層を廃棄した後、有機層を水にて3回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧濃縮した。濃縮残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=3/1)により精製し、標題化合物(1.40mg)を白色結晶として、収率89%で得た。
融点:46〜48℃
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.43(d,3H,J=6.8Hz),3.88(s,3H),5.13(s,2H),5.30(dq,1H,J=7.1,6.8Hz),5.91(d,1H,J=7.1Hz),6.96(d,2H,J=8.8Hz),7.29-7.37(m,5H),7.96(d,2H,J=8.8Hz)
IR(KBr) νmax 3458,2958,1714,1676,1597,1527cm-1。
【0229】
[実施例12]
(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−5−(2,4−ジフルオロフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジンの製造(例示化合物番号:1030)
【0230】
【化82】
【0231】
[グリニヤ試薬の製造]
窒素雰囲気下、無水テトラヒドロフラン(20ml)に金属マグネシウム(2.56g)、ヨウ素(30mg)を加え、室温で2,4−ジフルオロブロモベンゼン(19.3g)を無水テトラヒドロフラン(60ml)に溶かした溶液の1/5を一括装入した。装入5分後から反応液温度の上昇を伴なって、グリニヤ試薬の生成が確認された。反応温度を45℃以下に保ったまま、残りの試薬4/5を約30分かけて滴下した。滴下終了後さらに25〜40℃で30分攪拌し、グリニヤ試薬を得た。
[グリニヤ反応]
参考例1で製造した(4S)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノン(21.2g)を無水テトラヒドロフラン(68ml)に溶かし−20℃に冷却した。窒素雰囲気下この溶液中へ調製したグリニヤ試薬を内温−20℃に維持しながら滴下した。滴下終了後、さらにそのままの温度で1時間攪拌し、5%塩酸水溶液で処理した。溶液を室温に戻し、トルエンで抽出し有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶液を減圧下に濃縮し、濃縮残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=2/1)で精製することにより標題化合物(21.4g)をジアステレオマー混合物の淡黄色シロップとして、収率68%で得た。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.52and1.51(2d,3H,J=6.8Hz),3.20-3.45(m,1H),4.30-4.50(m,1H),4.70-5.45(m,4H),6.55-6.90(m,2H),7.30-7.40(m,5H),7.50-7.90(m,1H)
IR(KBr) νmax 3402,1803,1701,1614cm-1。
【0232】
[実施例13]
(2S)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−1−(2,4−ジフルオロフェニル)−1−プロパノンの製造(例示化合物番号:22030)
【0233】
【化83】
【0234】
実施例12で製造された(4S)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−5−(2,4−ジフルオロフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジン(14.0g)をテトラヒドロフラン(70ml)に溶解し、水(50ml)および濃塩酸(20ml)を加え、室温で24時間撹拌した。反応液をトルエンで希釈し、水層を廃棄した後、有機層を水にて3回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後に、減圧濃縮した。濃縮残渣をシリカカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=3/1)により精製し、標題化合物(11.7g)を淡黄色シロップとして収率92%で得た。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.40(d,3H,J=7.0Hz),5.10(s,2H),5.05-5.20(m,1H),5.75-5.80(m,1H),6.88-6.94(m,1H),6.98-7.02(m,1H),7.30-7.37(m,5H),7.95-8.01(m,1H)
IR(neat) νmax 3358,1718,1681,1611,1532cm-1
光学純度:90%ee
HPLC分析条件
カラム:ダイセル キラルパックAD−RH(4.6mmφ × 150mm)
移動相:メタノール
流速:0.5ml/min
波長:254nm
温度:室温
tR:(2R体);6.5分
(2S体);7.5分。
【0235】
[参考例5]
(4R)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノンの製造
【0236】
【化84】
【0237】
ベンジルオキシカルボニル−D−アラニン(19.3g)、パラホルムアルデヒド(6.56g)、p−トルエンスルホン酸・1水和物(0.17g)をトルエン(190ml)に懸濁し、生成する水を除きながら加熱還流した。反応終了後、室温に戻し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液および飽和食塩水で洗浄し,得られたトルエン溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧下に濃縮し、生成した結晶を濾過することにより標題化合物(17.4g)を白色結晶として、収率85%で得た。
融点:89-91℃
1HNMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.54(d,3H,J=6.4Hz),4.29-4.31(m,1H),5.18(s,2H),5.28-5.29(m,1H),5.47(br,1H),7.33-7.41(m,5H)
IR(KBr)νmax 1778,1685cm-1。
【0238】
[実施例14]
(4R)−N−ベンジルオキシカルボニル−5−(4−ベンジルオキシフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジンの製造(例示化合物番号:19001)
【0239】
【化85】
【0240】
参考例5で製造された(4R)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノン(2.61g)を実施例1と同様に処理し、標題化合物(9.0g)をジアステレオマー混合物の白色結晶として、収率65%で得た。
融点:82-86℃
1H-NMR(CDCl3,400MHz)からジアステレオマー比は、約2:1であった。
(ジアステレオマーの主生成体)
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.47(d,3H,J=7.3Hz),3.81-3.84(m,1H),4.79-5.07(m,2H),5.14(s,2H),5.14(d,1H,J=8.4Hz),5.20(d,1H,J=8.4Hz),5.87(q,1H,J=7.3Hz),7.02(d,2H,J=8.8Hz),7.23-7.44(m,10H),8.01(d,2H,J=8.8Hz)
(ジアステレオマーの副生成体)
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.49(d,3H,J=7.3Hz),3.60-3.70(m,1H),4.79-5.15(m,4H),5.13(s,2H),5.57(q,1H,J=7.3Hz),6.91(d,2H,J=8.8Hz),7.23-7.44(m,10H),7.83(d,2H,J=8.8Hz)
IR(neat) νmax 3436,3033,1671,1603,1508cm-1。
【0241】
[実施例15]
(2R)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−1−(4−ベンジルオキシフェニル)−1−プロパノンの製造(例示化合物番号:25001)
【0242】
【化86】
【0243】
実施例14で製造された(4R)−N−ベンジルオキシカルボニル−5−(4−ベンジルオキシフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジン(2.1g)を実施例9と同様に処理し、標題の化合物(1.85g)を淡黄色結晶として、収率95%で得た。
融点:88-90℃
1H-NMR(CDCl3,400MH)δppm:
1.43(d,3H,J=6.83Hz),5.13(s,2H),5.15(s,2H),5.28-5.31(m,1H),5.88(br,1H),7.03(d,2H,J=9.0Hz),7.31-7.44(m,10H),7.96(d,2H,J=9.0Hz)
IR(KBr) νmax 3374,1712,1690cm-1
比旋光度:[α]D 24=-25°(C=1.00, CHCl3)
光学純度:98%ee(分析条件は実施例3と同じ)。
【0244】
[実施例16]
(4R)−N−ベンジルオキシカルボニル−5−(2,4−ジフルオロフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジンの製造(例示化合物番号:19030)
【0245】
【化87】
【0246】
[グリニヤ試薬の製造]
窒素雰囲気下、無水テトラヒドロフラン(10ml)に金属マグネシウム(1.28g)、ヨウ素(20mg)を加え、室温で2,4−ジフルオロブロモベンゼン(9.65g)を無水テトラヒドロフラン(30ml)に溶かした溶液を用い、実施例12と同様に処理し、グリニヤ試薬を得た。
[グリニヤ反応]
(4R)−N−ベンジルオキシカルボニル−4−メチル−5−オキサゾリジノン(10.6g)を無水テトラヒドロフラン(34ml)に溶解し、実施例12と同様に処理し、標題化合物(10.7g)をジアステレオマー混合物の淡黄色シロップとして、収率68%で得た。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.52and1.51(2d,3H,J=6.8Hz),3.20-3.45(m,1H),4.30-4.50(m,1H),4.70-5.45(m,4H),6.55-6.90(m,2H),7.30-7.40(m,5H),7.50-7.90(m,1H)
IR(KBr) νmax 3402,1803,1701,1614cm-1。
【0247】
[実施例17]
(2R)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−1−(2,4−ジフルオロフェニル)−1−プロパノンの製造(例示化合物番号:25030)
【0248】
【化88】
【0249】
実施例16で製造された(4R)−2−(ベンジルオキシカルボニル)アミノ−5−(2,4−ジフルオロフェニル)−4−メチル−5−ヒドロキシオキサゾリジン(6.98g)をテトラヒドロフラン(35ml)に溶解し、水(25ml)および濃塩酸(10ml)を加え、実施例13と同様に処理し、標題化合物(5.87g)を淡黄色シロップとして収率92%で得た。
1H-NMR(CDCl3,400MHz)δppm:
1.40(d,3H,J=7.0Hz),5.10(s,2H),5.05-5.20(m,1H),5.75-5.80(m,1H),6.88-6.94(m,1H),6.98-7.02(m,1H),7.30-7.37(m,5H),7.95-8.01(m,1H)
IR(neat) νmax 3358,1718,1681,1611,1532cm-1
光学純度:90%ee(分析条件は、実施例12と同様)
【0250】
【発明の効果】
本発明により、医薬、農薬等の製造中間体として有用な一般式(5)または(6)で表される光学活性アミノアルコール誘導体を、工業的な観点から見て、光学純度良く、安価に、かつ大量製造時においても安定的に製造することが可能となった。加えて、上記の光学活性アミノアルコール誘導体、またはその他の光学活性アミン誘導体を製造する上で重要な中間体である一般式(3)で表される光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体およびその一般的な製造方法、ならびに一般式(4)で表される光学活性アミノケトン誘導体およびその一般的な製造方法を確立した。これらの製造技術は、上記の光学活性アミノアルコール誘導体の製造以外にも、広く光学活性アミン誘導体の製造方法に利用可能であり、工業的な観点から非常に優れた技術である。
Claims (12)
- 一般式(1)
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R2は置換されていてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示す。)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体と、一般式(2)
(式中、R3は置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環を示し、MはLi、MgX、ZnX、TiX3、CuXの群から選択された1種を示し、さらにXはハロゲン原子を示す。)で表される有機金属試薬と反応させ、一般式(3)
(式中、R1、R2およびR3は前記と同義である。)で表される光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体とし、続いて酸性条件下で処理することによって、一般式(4)
(式中、R1、R3は前記と同義である。R4は、水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示す。)で表される光学活性アミノケトン誘導体に導いた後に、さらに金属触媒を用いた接触水素化を施すことを特徴とする立体選択的な、一般式(5)
(式中、R1、R3およびR4は前記と同義)で表される光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法(ただし、一般式(1)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体の4位の不斉炭素原子に結合しているR1および窒素原子で表される置換基の立体配置は、各反応を施しても変化しない。また、一般式(5)で表される光学活性アミノアルコール誘導体のアミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である。)。 - 一般式(1)
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R2は置換されていてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示す。)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体と、一般式(2)
(式中、R3は置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環を示し、MはLi、MgX、ZnX、TiX3、CuXの群から選択された1種を示し、さらにXはハロゲン原子を示す。)で表される有機金属試薬と反応させ、一般式(3)
(式中、R1、R2およびR3は前記と同義である。)で表される光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体とし、続いて酸性条件下で処理することによって、一般式(4)
(式中、R1、R3は前記と同義である。R4は水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示す。)で表される光学活性アミノケトン誘導体に導いた後に、さらに金属触媒を用いた接触水素化を施すことで、一般式(5)
(式中、R1、R3およびR4は前記と同義)で表される光学活性アミノアルコール誘導体とし、R4が保護基である場合にアミノ基の脱保護化を行い、一般式(6)
(式中、R1およびR3は前記と同義である。)で表わされる光学活性アミノアルコール誘導体を得ることを特徴とするアミノアルコール誘導体の製造方法(ただし、一般式(1)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体の4位の不斉炭素原子に結合しているR1および窒素原子で表される置換基の立体配置は、各反応を施しても変化しない。また、一般式(6)で表される光学活性アミノアルコール誘導体のアミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である。)。 - R1がメチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ベンジル基、ヒドロキシメチル基、ベンジルオキシメチル基、フェニルチオメチル基、メチルチオメチル基、アルキルオキシカルボニルメチル基またはアルキルオキシカルボニルエチル基であり、R2がベンジル基、tert−ブチル基、メチル基、エチル基、イソプロピル基または9−フルオレニルメチル基である請求項1または2に記載の光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法。
- R1がメチル基であり、かつR3が一般式(8)である請求項1または2に記載の光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法。
- R1がメチル基である請求項6に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体。
- 一般式(1)
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R2は置換されていてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示す。)で表される光学活性5−オキサゾリジノン誘導体と、一般式(2)
(式中、R3は置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよいヘテロ環を示し、MはLi、MgX、ZnX、TiX3、CuXの群から選択された1種を示し、さらにXはハロゲン原子を示す。)で表される有機金属試薬と反応させ、一般式(3)
(式中、R1およびR2は前記と同義であり、R3が、一般式(7)または(8)である
(式中、Yはハロゲン原子を示す。)
(式中、R5は水素原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいシクロアルキル基、置換されてもよいアラルキル基、置換されてもよいフェニル基、置換されてもよいヘテロ環または置換されてもよいヘテロ環アルキル基を示す。))で表される光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体を得ることを特徴とする光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造方法。 - R1がメチル基である請求項8に記載の光学活性5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体の製造方法。
- 一般式(3)
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R2は置換されていてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基又は置換されていてもよいアラルキル基を示し、R3は一般式(7)または(8)である。
(式中、Yはハロゲン原子を示す。)
(式中、R5は水素原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいシクロアルキル基、置換されてもよいアラルキル基、置換されてもよいフェニル基、置換されてもよいヘテロ環または置換されてもよいヘテロ環アルキル基を示す。) )で表わされる5−ヒドロキシオキサゾリジン誘導体を、酸性条件下で処理することにより、一般式(4)
(式中、R1、R3は前記と同義である。R4は、水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示す。)で表されるアミノケトン誘導体を得ることを特徴とするアミノケトン誘導体の製造方法。 - 一般式(4b)
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R4は水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示し、R3cが一般式(8)
で表わされる基であり、R5は水素原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいシクロアルキル基、置換されてもよいアラルキル基、置換されてもよいフェニル基、置換されてもよいヘテロ環または置換されてもよいヘテロ環アルキル基を示す。)で表わされる光学活性アミノケトン誘導体に対して、金属触媒を用いた接触水素化を施すことにより、立体選択的な一般式(5b)
(式中、R1、R3cおよびR4は前記と同義)で表される光学活性アミノアルコール誘導体を得ることを特徴とする光学活性アミノアルコール誘導体の製造方法(ただし、一般式(4b)で表される光学活性アミノケトン誘導体の2位の不斉炭素原子に結合しているR1および窒素原子で表される置換基の立体配置は、各反応を施しても変化しない。一般式(5b)で表される光学活性アミノアルコール誘導体のアミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である。)。 - 一般式(4b)
(式中、R1は天然型α−アミノ酸の無保護の側鎖または任意に保護化された側鎖を示し、R4は水素原子あるいは保護基としての、置換されていてもよいアルキルオキシカルボニル基、置換されてもよいアリールオキシカルボニル基または置換されていてもよいアラルキルオキシカルボニル基を示し、R3cが一般式(8)
で表わされる基であり、R5は水素原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいシクロアルキル基、置換されてもよいアラルキル基、置換されてもよいフェニル基、置換されてもよいヘテロ環または置換されてもよいヘテロ環アルキル基を示す。)で表わされる光学活性アミノケトン誘導体に対して、金属触媒を用いた接触水素化を施すことにより立体選択的な一般式(5b)
(式中、R1、R3cおよびR4は前記と同義)で表される光学活性アミノアルコール誘導体とし、R4が保護基である場合にアミノ基の脱保護化を行って一般式(6b)
(式中、R1およびR3cは前記と同義である。)で表わされる光学活性アミノアルコール誘導体を得ることを特徴とする光学活アミノアルコール誘導体の製造方法(ただし、一般式(4b)で表される光学活性アミノケトン誘導体の2位の不斉炭素原子に結合しているR1および窒素原子で表される置換基の立体配置は、各反応を施しても変化しない。一般式(6a)で表される光学活性アミノアルコール誘導体のアミノ基と水酸基の相対配置はエリスロ配置である。)。
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