JP5678655B2 - Method for producing α-silyldifluoromethylcarbonyl compound - Google Patents
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Description
本発明は、α−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an α-silyldifluoromethylcarbonyl compound.
本発明で対象とするα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物は、医農薬の重要な中間体に成り得る。本発明の製造方法はトリフルオロメチルシラン類を求電子剤として用いることに特徴があり、フッ素原子の1つがフッ化物イオンの形で脱離基として働く。類似の置換反応として非特許文献1から4が知られているが、脱離基に対応する部位や反応形式が異なる。また、本発明で得られるα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物は新規化合物である。 The α-silyldifluoromethylcarbonyl compound targeted in the present invention can be an important intermediate for medical and agricultural chemicals. The production method of the present invention is characterized in that trifluoromethylsilanes are used as an electrophile, and one of the fluorine atoms serves as a leaving group in the form of fluoride ions. Non-Patent Documents 1 to 4 are known as similar substitution reactions, but the sites and reaction formats corresponding to the leaving groups are different. The α-silyldifluoromethylcarbonyl compound obtained in the present invention is a novel compound.
本発明の目的は、医農薬の重要な中間体に成り得るα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物の実用的な製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a practical method for producing an α-silyldifluoromethylcarbonyl compound that can be an important intermediate of medicines and agricultural chemicals.
非特許文献1から4では、脱離基に対応する部位がフェニルスルホニル基、塩素原子や臭素原子であり(本発明で対象とするフッ素原子は知られていない)、これらの部位を有するジフルオロメチルシラン類の入手が必ずしも容易ではなかった。さらに、導入される部位や反応形式の観点からシリル化、ダイマー化やヒドリド還元に限られていた。グリニャール試薬が炭素求核剤として働く可能性も示されているが(ダイマー化の副反応として)、本発明で対象とするカルボニル化合物の金属エノラートを炭素求核剤として用いる反応例は知られていない。 In Non-Patent Documents 1 to 4, the site corresponding to the leaving group is a phenylsulfonyl group, a chlorine atom or a bromine atom (the fluorine atom targeted by the present invention is not known), and difluoromethyl having these sites It was not always easy to obtain silanes. Furthermore, it was limited to silylation, dimerization, and hydride reduction from the viewpoint of the site to be introduced and the reaction format. Although the possibility of Grignard reagent acting as a carbon nucleophile has been shown (as a side reaction of dimerization), examples of reactions using metal enolates of carbonyl compounds targeted in the present invention as carbon nucleophiles are known. Absent.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討した結果、カルボニル化合物のα位プロトンを塩基で脱プロトン化し、トリフルオロメチルシラン類と反応させることにより、α−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物が製造できることを見出した。また、トリフルオロメチルシラン類としてはトリメチル(トリフルオロメチル)シランが好ましく、入手が容易である。さらに、カルボニル化合物としてラクトンまたはラクタム類、且つトリフルオロメチルシラン類としてトリメチル(トリフルオロメチル)シランを用いて反応を行うことが特に好ましく、α−トリメチルシリルジフルオロメチル化を良好に行うことができる。最後に、得られるα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物は新規化合物である。α−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物としてはα−トリメチルシリルジフルオロメチルラクトンまたはラクタム類が好ましく、医農薬の特に重要な中間体に成り得る。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have deprotonated the α-position proton of the carbonyl compound with a base and reacted with trifluoromethylsilanes, whereby the α-silyldifluoromethylcarbonyl compound is obtained. We found that it can be manufactured. Further, as the trifluoromethylsilanes, trimethyl (trifluoromethyl) silane is preferable and is easily available. Furthermore, the reaction is particularly preferably carried out using lactone or lactam as the carbonyl compound and trimethyl (trifluoromethyl) silane as the trifluoromethylsilane, so that α-trimethylsilyldifluoromethylation can be carried out satisfactorily. Finally, the α-silyldifluoromethylcarbonyl compound obtained is a novel compound. The α-silyldifluoromethylcarbonyl compound is preferably α-trimethylsilyldifluoromethyllactone or lactam, and can be a particularly important intermediate for pharmaceuticals and agricultural chemicals.
すなわち、本発明は[発明1]から[発明5]を含み、α−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物の実用的な製造方法を提供する。 That is, the present invention includes [Invention 1] to [Invention 5] and provides a practical method for producing an α-silyldifluoromethylcarbonyl compound.
[発明1]
一般式[1]:
General formula [1]:
[一般式[1]中、R1およびR2はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基または置換芳香環基を表し、Xは水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基、置換芳香環基、NR3R4、OR5またはSR6を表す。R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基、置換芳香環基またはアミノ保護基を表し、R5およびR6は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基または置換芳香環基を表す。R1とR2、または、R1もしくはR2とXとは、直接にもしくはそれぞれ任意の炭素原子同士で、または、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を介して、共有結合により環状構造を採ることもある。]
で示されるカルボニル化合物のα位プロトンを塩基で脱プロトン化し、一般式[2]:
The α-position proton of the carbonyl compound represented by general formula [2]:
[一般式[2]中、R7、R8およびR9はそれぞれ独立にアルキル基または芳香環基を表す。]
で示されるトリフルオロメチルシラン類と反応させることにより、一般式[3]:
Is reacted with a trifluoromethylsilane represented by the general formula [3]:
[一般式[3]中、R1、R2、X、R7、R8およびR9は前記と同じである。]
で示されるα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物を製造する方法。
[In General Formula [3], R 1 , R 2 , X, R 7 , R 8 and R 9 are the same as described above. ]
A method for producing an α-silyldifluoromethylcarbonyl compound represented by the formula:
[発明2]
一般式[2]で示されるトリフルオロメチルシラン類がトリメチル(トリフルオロメチル)シランであることを特徴とする、発明1に記載の方法。
[Invention 2]
The method according to invention 1, wherein the trifluoromethylsilane represented by the general formula [2] is trimethyl (trifluoromethyl) silane.
[発明3]
一般式[4]:
General formula [4]:
[一般式[4]中、R10はアルキル基、置換アルキル基、芳香環基または置換芳香環基を表し、Yは酸素原子またはNR12を表し、nは0、1、2または3の整数を表す。R12はアミノ保護基を表す。R11が、β、γ、δまたはε位の炭素原子上に任意の数で置換することもでき、それぞれ独立にハロゲン原子、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、低級アルコキシ基、低級ハロアルコキシ基、シアノ基、低級アルコキシカルボニル基、芳香環基、カルボキシル基の保護体、アミノ基の保護体またはヒドロキシル基の保護体を表す。]
で示されるラクトンまたはラクタム類のα位プロトンを塩基で脱プロトン化し、一般式[5]:
The α-position proton of the lactone or lactam represented by the formula is deprotonated with a base, and the general formula [5]:
[一般式[5]中、Meはメチル基を表す。]
で示されるトリメチル(トリフルオロメチル)シランと反応させることにより、一般式[6]:
Is reacted with trimethyl (trifluoromethyl) silane represented by the general formula [6]:
[一般式[6]中、R10、Y、n、R11およびMeは前記と同じである。]
で示されるα−トリメチルシリルジフルオロメチルラクトンまたはラクタム類を製造する方法。
[In General Formula [6], R 10 , Y, n, R 11 and Me are the same as described above. ]
A method for producing α-trimethylsilyldifluoromethyllactone or lactam represented by the formula:
[発明4]
一般式[3]:
General formula [3]:
[一般式[3]中、R1およびR2はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基または置換芳香環基を表し、Xは水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基、置換芳香環基、NR3R4、OR5またはSR6を表す。R3およびR4はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基、置換芳香環基またはアミノ保護基を表し、R5およびR6は水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基または置換芳香環基を表す。R1とR2、または、R1もしくはR2とXとは、直接にもしくはそれぞれ任意の炭素原子同士で、または、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を介して、共有結合により環状構造を採ることもある。R7、R8およびR9はそれぞれ独立にアルキル基または芳香環基を表す。]
で示されるα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物。
[In General Formula [3], R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aromatic ring group or a substituted aromatic ring group, and X represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, An aromatic ring group, a substituted aromatic ring group, NR 3 R 4 , OR 5 or SR 6 is represented. R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aromatic ring group, a substituted aromatic ring group or an amino protecting group, and R 5 and R 6 represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, An aromatic ring group or a substituted aromatic ring group is represented. R 1 and R 2 , or R 1 or R 2 and X take a cyclic structure by a covalent bond, directly or between any carbon atoms, or via a nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom. Sometimes. R 7 , R 8 and R 9 each independently represents an alkyl group or an aromatic ring group. ]
An α-silyldifluoromethylcarbonyl compound represented by the formula:
[発明5]
一般式[6]:
General formula [6]:
[一般式[6]中、R10はアルキル基、置換アルキル基、芳香環基または置換芳香環基を表し、Yは酸素原子またはNR12を表し、nは0、1、2または3の整数を表す。R12はアミノ保護基を表す。R11が、β、γ、δまたはε位の炭素原子上に任意の数で置換することもでき、それぞれ独立にハロゲン原子、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、低級アルコキシ基、低級ハロアルコキシ基、シアノ基、低級アルコキシカルボニル基、芳香環基、カルボキシル基の保護体、アミノ基の保護体またはヒドロキシル基の保護体を表す。Meはメチル基を表す。]
で示されるα−トリメチルシリルジフルオロメチルラクトンまたはラクタム類。
[In the general formula [6], R 10 represents an alkyl group, a substituted alkyl group, an aromatic ring group or a substituted aromatic ring group, Y represents an oxygen atom or NR 12 , and n represents an integer of 0, 1, 2 or 3. Represents. R 12 represents an amino protecting group. R 11 may be substituted with any number of carbon atoms at the β, γ, δ, or ε positions, each independently a halogen atom, a lower alkyl group, a lower haloalkyl group, a lower alkoxy group, a lower haloalkoxy group, It represents a protected group of a cyano group, a lower alkoxycarbonyl group, an aromatic ring group, a carboxyl group, a protected group of an amino group or a protected group of a hydroxyl group. Me represents a methyl group. ]
Α-trimethylsilyldifluoromethyllactone or lactam represented by the formula:
本発明で開示する製造方法、具体的にはトリフルオロメチルシラン類を求電子剤、且つカルボニル化合物のα位プロトンを塩基で脱プロトン化した金属エノラートを求核剤とするα−シリルジフルオロメチル化は、従来一切報告されていない。本発明で用いるトリフルオロメチルシラン類は、大量規模で入手でき比較的安価である。また、本発明で用いる求核剤も炭素求核剤であるが、グリニャール試薬の場合とは異なり、高価な触媒[銀(I)塩]を必要とせず、目的物を主生成物として得ることができる。さらに、得られる新規化合物のα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物は、シリル基を足掛かりにして種々の変換反応を行うことができる。 Production method disclosed in the present invention, specifically, α-silyldifluoromethylation using trifluoromethylsilanes as an electrophile and metal enolate obtained by deprotonating the α-position proton of a carbonyl compound with a base as a nucleophile Has never been reported. The trifluoromethylsilanes used in the present invention are available on a large scale and are relatively inexpensive. The nucleophile used in the present invention is also a carbon nucleophile, but unlike the Grignard reagent, an expensive catalyst [silver (I) salt] is not required and the target product can be obtained as a main product. Can do. Furthermore, the α-silyldifluoromethylcarbonyl compound, which is a novel compound, can be subjected to various conversion reactions based on the silyl group.
この様に、本発明は、従来技術の問題点を解決した、医農薬の重要な中間体に成り得るα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物の実用的な製造方法を提供するものである。 As described above, the present invention provides a practical method for producing an α-silyldifluoromethylcarbonyl compound that can be an important intermediate of medicines and agricultural chemicals and solves the problems of the prior art.
以下、本発明のα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物の製造方法について詳細に説明する。本発明の範囲はこれらの説明に拘束されることはなく、以下の例示以外についても、本発明の趣旨を損なわない範囲で適宜変更し実施することができる。 Hereinafter, the production method of the α-silyldifluoromethylcarbonyl compound of the present invention will be described in detail. The scope of the present invention is not limited to these descriptions, and other than the following examples, the scope of the present invention can be appropriately changed and implemented without departing from the spirit of the present invention.
一般式[1]で示されるカルボニル化合物のR1およびR2は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基または置換芳香環基を表す。該アルキル基は、炭素数1から18の、直鎖状もしくは分枝状の鎖式または環式(炭素数3以上の場合)のものである。該芳香環基は、炭素数1から18の、フェニル基、ナフチル基およびアントリル基等の芳香族炭化水素基、またはピロリル基(窒素保護体も含む)、ピリジル基、フリル基、チエニル基、インドリル基(窒素保護体も含む)、キノリル基、ベンゾフリル基およびベンゾチエニル基等の窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子等のヘテロ原子を含む芳香族複素環基である。該置換アルキル基および置換芳香環基は、それぞれ上記のアルキル基および芳香環基の、任意の炭素原子または窒素原子上に、任意の数および任意の組み合わせで、置換基を有する。係る置換基としては、フッ素、塩素および臭素等のハロゲン原子、メチル基、エチル基およびプロピル基等の低級アルキル基、フルオロメチル基、クロロメチル基およびブロモメチル基等の低級ハロアルキル基、メトキシ基、エトキシ基およびプロポキシ基等の低級アルコキシ基、フルオロメトキシ基、クロロメトキシ基およびブロモメトキシ基等の低級ハロアルコキシ基、シアノ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基およびプロポキシカルボニル基等の低級アルコキシカルボニル基、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピロリル基(窒素保護体も含む)、ピリジル基、フリル基、チエニル基、インドリル基(窒素保護体も含む)、キノリル基、ベンゾフリル基およびベンゾチエニル基等の芳香環基、カルボキシル基の保護体、アミノ基の保護体、ならびにヒドロキシル基の保護体等が挙げられる。なお、本明細書において、"低級"とは、炭素数1から6の、直鎖状もしくは分枝状の鎖式または環式(炭素数3以上の場合)であるものを意味する。また、上記の“係る置換基としては”の芳香環基には、ハロゲン原子、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、低級アルコキシ基、低級ハロアルコキシ基、シアノ基、低級アルコキシカルボニル基、カルボキシル基の保護体、アミノ基の保護体およびヒドロキシル基の保護体等が置換することもできる。さらに、ピロリル基、インドリル基、カルボキシル基、アミノ基およびヒドロキシル基の保護基は、Protective Groups in Organic Synthesis,Third Edition,1999,John Wiley & Sons,Inc.等に記載された保護基である。その中でもアルキル基、置換アルキル基、芳香環基および置換芳香環基が好ましい。 R 1 and R 2 of the carbonyl compound represented by the general formula [1] each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aromatic ring group or a substituted aromatic ring group. The alkyl group is a linear or branched chain or cyclic group having 1 to 18 carbon atoms (in the case of 3 or more carbon atoms). The aromatic ring group is an aromatic hydrocarbon group having 1 to 18 carbon atoms such as a phenyl group, a naphthyl group and an anthryl group, or a pyrrolyl group (including a nitrogen protector), a pyridyl group, a furyl group, a thienyl group, an indolyl group. An aromatic heterocyclic group containing a hetero atom such as a nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom such as a group (including a nitrogen-protected form), a quinolyl group, a benzofuryl group and a benzothienyl group. The substituted alkyl group and the substituted aromatic ring group each have a substituent in any number and in any combination on any carbon atom or nitrogen atom of the above alkyl group and aromatic ring group. Such substituents include halogen atoms such as fluorine, chlorine and bromine, lower alkyl groups such as methyl, ethyl and propyl, lower haloalkyl groups such as fluoromethyl, chloromethyl and bromomethyl, methoxy and ethoxy Group, lower alkoxy group such as propoxy group, lower haloalkoxy group such as fluoromethoxy group, chloromethoxy group and bromomethoxy group, lower alkoxycarbonyl group such as cyano group, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group and propoxycarbonyl group, phenyl Groups, naphthyl groups, anthryl groups, pyrrolyl groups (including nitrogen-protected products), pyridyl groups, furyl groups, thienyl groups, indolyl groups (including nitrogen-protected products), quinolyl groups, benzofuryl groups, and benzothienyl groups Groups and carboxyl groups Body, protected amino groups, as well as protection and the like of the hydroxyl groups. In the present specification, “lower” means a linear or branched chain or cyclic group (in the case of 3 or more carbon atoms) having 1 to 6 carbon atoms. In addition, the aromatic ring group “as such a substituent” includes a halogen atom, a lower alkyl group, a lower haloalkyl group, a lower alkoxy group, a lower haloalkoxy group, a cyano group, a lower alkoxycarbonyl group, and a carboxyl group. Body, amino group protector, hydroxyl group protector and the like can be substituted. Furthermore, pyrrolyl, indolyl, carboxyl, amino and hydroxyl protecting groups are described in Protective Groups in Organic Synthesis, Third Edition, 1999, John Wiley & Sons, Inc. And the like. Among these, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aromatic ring group, and a substituted aromatic ring group are preferable.
一般式[1]で示されるカルボニル化合物のXは、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基、置換芳香環基、NR3R4、OR5またはSR6を表す。該アルキル基、置換アルキル基、芳香環基および置換芳香環基は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物のR1およびR2において記載したアルキル基、置換アルキル基、芳香環基および置換芳香環基と同じである。R3およびR4は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基、置換芳香環基またはアミノ保護基を表す。該アルキル基、置換アルキル基、芳香環基および置換芳香環基は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物のR1およびR2において記載したアルキル基、置換アルキル基、芳香環基および置換芳香環基と同じであり、該アミノ保護基は、上記の保護基の参考図書(Protective Groups in Organic Synthesis,Third Edition,1999,John Wiley & Sons,Inc.)等に記載された保護基である。R5およびR6は、水素原子、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基または置換芳香環基を表す。該アルキル基、置換アルキル基、芳香環基および置換芳香環基は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物のR1およびR2において記載したアルキル基、置換アルキル基、芳香環基および置換芳香環基と同じである。 X of the carbonyl compound represented by the general formula [1] represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aromatic ring group, a substituted aromatic ring group, NR 3 R 4 , OR 5 or SR 6 . The alkyl group, substituted alkyl group, aromatic ring group and substituted aromatic ring group are the same as the alkyl group, substituted alkyl group, aromatic ring group and substituted aromatic group described in R 1 and R 2 of the carbonyl compound represented by the general formula [1]. Same as the cyclic group. R 3 and R 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aromatic ring group, a substituted aromatic ring group or an amino protecting group. The alkyl group, substituted alkyl group, aromatic ring group and substituted aromatic ring group are the same as the alkyl group, substituted alkyl group, aromatic ring group and substituted aromatic group described in R 1 and R 2 of the carbonyl compound represented by the general formula [1]. It is the same as the cyclic group, and the amino protecting group is a protecting group described in the above-mentioned reference book of protecting groups (Protective Groups in Organic Synthesis, Third Edition, 1999, John Wiley & Sons, Inc.). R 5 and R 6 represent a hydrogen atom, an alkyl group, a substituted alkyl group, an aromatic ring group or a substituted aromatic ring group. The alkyl group, substituted alkyl group, aromatic ring group and substituted aromatic ring group are the same as the alkyl group, substituted alkyl group, aromatic ring group and substituted aromatic group described in R 1 and R 2 of the carbonyl compound represented by the general formula [1]. Same as the cyclic group.
一般式[1]で示されるカルボニル化合物のR1とR2、または、R1もしくはR2とXとは、直接にもしくはそれぞれ任意の炭素原子同士で、または、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を介して、共有結合により環状構造を採ることもある。その中でも、R1もしくはR2とXとが共有結合によりラクトンまたはラクタムを形成する原料基質が好ましい(発明3の原料基質)。 In the carbonyl compound represented by the general formula [1], R 1 and R 2 , or R 1 or R 2 and X are directly or each of arbitrary carbon atoms, or a nitrogen atom, oxygen atom or sulfur atom In some cases, a cyclic structure is formed through a covalent bond. Among these, a raw material substrate in which R 1 or R 2 and X form a lactone or lactam by a covalent bond is preferable (raw material substrate of Invention 3).
一般式[1]で示されるカルボニル化合物の中でも、一般式[4]で示されるラクトンまたはラクタム類が好ましい。カルボニル化合物は文献[例えば、Tetrahedron Letters(オランダ),2005年,第46巻,p.4847〜4850等]記載の方法を参考にして比較的容易に製造することができる。また、カルボニル化合物の多くが市販されている。 Among the carbonyl compounds represented by the general formula [1], lactones or lactams represented by the general formula [4] are preferable. Carbonyl compounds are described in the literature [eg, Tetrahedron Letters (Netherlands), 2005, 46, p. 4847-4850 etc.] can be produced relatively easily with reference to the method described. Many of the carbonyl compounds are commercially available.
一般式[4]で示されるラクトンまたはラクタム類のR10は、アルキル基、置換アルキル基、芳香環基または置換芳香環基を表す。該アルキル基、置換アルキル基、芳香環基および置換芳香環基は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物のR1およびR2において記載したアルキル基、置換アルキル基、芳香環基および置換芳香環基と同じである。その中でもアルキル基および置換アルキル基が好ましい。 R 10 of the lactone or lactam represented by the general formula [4] represents an alkyl group, a substituted alkyl group, an aromatic ring group, or a substituted aromatic ring group. The alkyl group, substituted alkyl group, aromatic ring group and substituted aromatic ring group are the same as the alkyl group, substituted alkyl group, aromatic ring group and substituted aromatic group described in R 1 and R 2 of the carbonyl compound represented by the general formula [1]. Same as the cyclic group. Among these, an alkyl group and a substituted alkyl group are preferable.
一般式[4]で示されるラクトンまたはラクタム類のYは、酸素原子またはNR12を表す。R12はアミノ保護基を表し、該アミノ保護基は、上記の保護基の参考図書等に記載された保護基である。その中でもtert−ブトキシカルボニル基(Boc)、ベンジルオキシカルボニル基(Cbz)、パラトルエンスルホニル基(Ts)、オルトニトロベンゼンスルホニル基およびパラニトロベンゼンスルホニル基(Ns)が好ましく、tert−ブトキシカルボニル基およびパラトルエンスルホニル基が特に好ましい。 Y in the lactone or lactam represented by the general formula [4] represents an oxygen atom or NR 12 . R 12 represents an amino protecting group, and the amino protecting group is a protecting group described in a reference book or the like of the above protecting group. Among them, tert-butoxycarbonyl group (Boc), benzyloxycarbonyl group (Cbz), paratoluenesulfonyl group (Ts), orthonitrobenzenesulfonyl group and paranitrobenzenesulfonyl group (Ns) are preferable, and tert-butoxycarbonyl group and paratoluene are preferable. A sulfonyl group is particularly preferred.
一般式[4]で示されるラクトンまたはラクタム類のnは、0、1、2または3の整数を表す。その中でも0、1および2が好ましく、1および2が特に好ましい。 In the lactone or lactam represented by the general formula [4], n represents an integer of 0, 1, 2, or 3. Among them, 0, 1 and 2 are preferable, and 1 and 2 are particularly preferable.
一般式[4]で示されるラクトンまたはラクタム類では、R11が、β、γ、δまたはε位の炭素原子上に任意の数で置換することもでき、それぞれ独立にハロゲン原子、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、低級アルコキシ基、低級ハロアルコキシ基、シアノ基、低級アルコキシカルボニル基、芳香環基、カルボキシル基の保護体、アミノ基の保護体またはヒドロキシル基の保護体を表す。該ハロゲン原子、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、低級アルコキシ基、低級ハロアルコキシ基、低級アルコキシカルボニル基、芳香環基、カルボキシル基の保護体、アミノ基の保護体およびヒドロキシル基の保護体は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物のR1およびR2の“係る置換基としては”において記載したハロゲン原子、低級アルキル基、低級ハロアルキル基、低級アルコキシ基、低級ハロアルコキシ基、低級アルコキシカルボニル基、芳香環基、カルボキシル基の保護体、アミノ基の保護体およびヒドロキシル基の保護体と同じである。その中でもハロゲン原子、低級アルキル基、低級アルコキシ基、低級アルコキシカルボニル基、芳香環基、カルボキシル基の保護体、アミノ基の保護体およびヒドロキシル基の保護体が好ましい。 In the lactone or lactam represented by the general formula [4], R 11 may be substituted with any number on the carbon atom at the β, γ, δ or ε position, and each independently represents a halogen atom or a lower alkyl group. , A lower haloalkyl group, a lower alkoxy group, a lower haloalkoxy group, a cyano group, a lower alkoxycarbonyl group, an aromatic ring group, a protected carboxyl group, a protected amino group, or a protected hydroxyl group. The halogen atom, lower alkyl group, lower haloalkyl group, lower alkoxy group, lower haloalkoxy group, lower alkoxycarbonyl group, aromatic ring group, protected carboxyl group, protected amino group and protected hydroxyl group are generally Halogen atom, lower alkyl group, lower haloalkyl group, lower alkoxy group, lower haloalkoxy group, lower alkoxycarbonyl group described in “As such substituents” for R 1 and R 2 of the carbonyl compound represented by the formula [1] , Aromatic ring group, carboxyl group protector, amino group protector and hydroxyl group protector. Among them, a halogen atom, a lower alkyl group, a lower alkoxy group, a lower alkoxycarbonyl group, an aromatic ring group, a carboxyl group protector, an amino group protector, and a hydroxyl group protector are preferable.
塩基としては、n−ブチルリチウム(この塩基を用いる場合は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物を有機合成における一般的な方法で予めトリメチルシリルエノールエーテルに誘導しておく)、リチウムジイソプロピルアミド(LDA;この塩基を用いる場合は、脱プロトン化で副生したジイソプロピルアミンを減圧留去した後でトリフルオロメチルシラン類と反応させる)、リチウムジシクロヘキシルアミド、リチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジド(LTMP)、リチウムビス(トリメチルシリル)アミド(LiHMDS)、ナトリウムビス(トリメチルシリル)アミド(NaHMDS)、カリウムビス(トリメチルシリル)アミド[KHMDS;この塩基を用いる場合は、脱プロトン化で生成したカリウムエノラートをLiNTf2(Tfはトリフルオロメタンスルホニル基を表す)等の低配位性の配位子を有するリチウム塩でリチウムエノラートに変換した後でトリフルオロメチルシラン類と反応させる]、リチウムビス(ジメチルフェニルシリル)アミド(LTDDS)等が挙げられる。その中でもn−ブチルリチウム、リチウムジイソプロピルアミド、リチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジド、リチウムビス(トリメチルシリル)アミドおよびリチウムビス(ジメチルフェニルシリル)アミドが好ましく、リチウム2,2,6,6−テトラメチルピペリジド、リチウムビス(トリメチルシリル)アミドおよびリチウムビス(ジメチルフェニルシリル)アミドが特に好ましい。 As the base, n-butyl lithium (when this base is used, a carbonyl compound represented by the general formula [1] is previously derived into trimethylsilyl enol ether by a general method in organic synthesis), lithium diisopropylamide ( LDA; when this base is used, diisopropylamine by-produced by deprotonation is distilled off under reduced pressure and then reacted with trifluoromethylsilane)), lithium dicyclohexylamide, lithium 2,2,6,6-tetramethyl Piperidide (LTMP), lithium bis (trimethylsilyl) amide (LiHMDS), sodium bis (trimethylsilyl) amide (NaHMDS), potassium bis (trimethylsilyl) amide [KHMDS; if this base is used, potassium produced by deprotonation Enola The LiNTf 2 (Tf represents a trifluoromethanesulfonyl group) is reacted with trifluoromethyl silanes after converting into lithium enolate with a lithium salt having a low coordinating ligands such as, lithium bis (dimethylphenyl Silyl) amide (LTDDS) and the like. Among them, n-butyllithium, lithium diisopropylamide, lithium 2,2,6,6-tetramethylpiperidide, lithium bis (trimethylsilyl) amide and lithium bis (dimethylphenylsilyl) amide are preferable, and lithium 2,2,6 , 6-tetramethylpiperidide, lithium bis (trimethylsilyl) amide and lithium bis (dimethylphenylsilyl) amide are particularly preferred.
塩基の使用量は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物(または一般式[4]で示されるラクトンまたはラクタム類)1molに対して0.7mol以上を用いれば良く、0.8〜30molが好ましく、0.9〜10molが特に好ましい。 The amount of the base used may be 0.7 mol or more with respect to 1 mol of the carbonyl compound represented by the general formula [1] (or the lactone or lactam represented by the general formula [4]). Preferably, 0.9 to 10 mol is particularly preferable.
一般式[2]で示されるトリフルオロメチルシラン類のR7、R8およびR9は、それぞれ独立にアルキル基または芳香環基を表す。該アルキル基および芳香環基は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物のR1およびR2において記載したアルキル基および芳香環基と同じである。その中でもアルキル基が好ましく、R7、R8およびR9が全てメチル基のものが特に好ましい[発明2および3のトリメチル(トリフルオロメチル)シラン]。トリフルオロメチルシラン類は文献[例えば、非特許文献1等]記載の方法を参考にして比較的容易に製造することができる。また、好適なトリメチル(トリフルオロメチル)シランはアルドリッチ(Aldrich、2009−2010カタログ)から市販されている。 R 7 , R 8 and R 9 in the trifluoromethylsilanes represented by the general formula [2] each independently represent an alkyl group or an aromatic ring group. The alkyl group and aromatic ring group are the same as the alkyl group and aromatic ring group described in R 1 and R 2 of the carbonyl compound represented by the general formula [1]. Among them, an alkyl group is preferable, and R 7 , R 8 and R 9 are all preferably methyl groups [trimethyl (trifluoromethyl) silane of Inventions 2 and 3]. Trifluoromethylsilanes can be produced relatively easily with reference to the methods described in the literature [eg, Non-patent Document 1]. Also suitable trimethyl (trifluoromethyl) silane is commercially available from Aldrich (Catalog 2009-2010).
一般式[2]で示されるトリフルオロメチルシラン類[または一般式[5]で示されるトリメチル(トリフルオロメチル)シラン]の使用量は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物(または一般式[4]で示されるラクトンまたはラクタム類)1molに対して0.7mol以上を用いれば良く、0.8〜50molが好ましく、0.9〜30molが特に好ましい。 The amount of trifluoromethylsilanes represented by the general formula [2] [or trimethyl (trifluoromethyl) silane represented by the general formula [5] is used in accordance with the carbonyl compound represented by the general formula [1] (or the general formula Lactone or lactam represented by [4] may be used in an amount of 0.7 mol or more, preferably 0.8 to 50 mol, particularly preferably 0.9 to 30 mol, relative to 1 mol.
反応溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタンおよびビス(2−メトキシエチル)エーテル等のエーテル系が挙げられる。その中でもテトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、tert−ブチルメチルエーテルおよび1,2−ジメトキシエタンが好ましく、テトラヒドロフランおよび2−メチルテトラヒドロフランが特に好ましい。これらの反応溶媒は単独でまたは組み合わせて用いることができる。塩基の調製時または調製溶液にn−ペンタン、n−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素系溶媒やトルエン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒が含まれる場合もあるが、所望の反応は殆ど影響を受けることなく良好に進行する。 Examples of the reaction solvent include ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, diisopropyl ether, tert-butyl methyl ether, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane and bis (2-methoxyethyl) ether. Can be mentioned. Among these, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, tert-butyl methyl ether and 1,2-dimethoxyethane are preferable, and tetrahydrofuran and 2-methyltetrahydrofuran are particularly preferable. These reaction solvents can be used alone or in combination. The base preparation solution or the preparation solution may contain an aliphatic hydrocarbon solvent such as n-pentane, n-hexane, cyclohexane or n-heptane or an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene or ethylbenzene. The reaction proceeds well with little influence.
反応溶媒の使用量は、一般式[1]で示されるカルボニル化合物(または一般式[4]で示されるラクトンまたはラクタム類)1molに対して0.01L(リットル)以上を用いれば良く、0.05〜20Lが好ましく、0.1〜10Lが特に好ましい。 The reaction solvent may be used in an amount of 0.01 L (liter) or more per 1 mol of the carbonyl compound represented by the general formula [1] (or the lactone or lactam represented by the general formula [4]). 05-20L are preferable and 0.1-10L are especially preferable.
脱プロトン化後のトリフルオロメチルシラン類[またはトリメチル(トリフルオロメチル)シランとの反応温度は、−150〜+150℃の範囲で行えば良く、−125〜+125℃が好ましく、−100〜+100℃が特に好ましい。脱プロトン化の反応温度も上記と同じである。トリフルオロメチルシラン類[またはトリメチル(トリフルオロメチル)シラン]の沸点は比較的低いため[例えば、好適なトリメチル(トリフルオロメチル)シランは54〜55℃]、耐圧容器を用いて反応を行うこともできる。 The reaction temperature with trifluoromethylsilanes [or trimethyl (trifluoromethyl) silane after deprotonation may be in the range of −150 to + 150 ° C., preferably −125 to + 125 ° C., and −100 to + 100 ° C. Is particularly preferred. The reaction temperature for deprotonation is the same as above. Since the boiling point of trifluoromethylsilanes [or trimethyl (trifluoromethyl) silane] is relatively low [for example, suitable trimethyl (trifluoromethyl) silane is 54 to 55 ° C.], the reaction should be performed using a pressure vessel. You can also.
脱プロトン化後のトリフルオロメチルシラン類[またはトリメチル(トリフルオロメチル)シラン]との反応時間は、48時間以内で行えば良く、カルボニル化合物(またはラクトンまたはラクタム類)の金属エノラート、トリフルオロメチルシラン類[またはトリメチル(トリフルオロメチル)シラン]および反応条件等により異なるため、ガスクロマトグラフィー、薄層クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーおよび核磁気共鳴(NMR)等の分析手段により反応の進行状況をモニターし、カルボニル化合物(またはラクトンまたはラクタム類)の金属エノラートの消費が殆ど停止した時点を終点とすることが好ましい。脱プロトン化の反応時間は通常12時間以内で行えば良い。 The reaction time with trifluoromethylsilanes [or trimethyl (trifluoromethyl) silane] after deprotonation may be within 48 hours. Metal enolates of carbonyl compounds (or lactones or lactams), trifluoromethyl The progress of the reaction is monitored by analytical means such as gas chromatography, thin layer chromatography, liquid chromatography, and nuclear magnetic resonance (NMR) because it varies depending on silanes [or trimethyl (trifluoromethyl) silane] and reaction conditions. The end point is preferably the point at which the consumption of the metal enolate of the carbonyl compound (or lactone or lactam) is almost stopped. The reaction time for deprotonation is usually within 12 hours.
後処理は、反応終了液に対して有機合成における一般的な操作を行うことにより、目的とする一般式[3]で示されるα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物(または一般式[6]で示されるα−トリメチルシリルジフルオロメチルラクトンまたはラクタム類)を得ることができる。原料基質であるカルボニル化合物のR1、R2およびX、ラクトンまたはラクタム類のR10、Y、nおよびR11、トリフルオロメチルシラン類のR7、R8およびR9、ならびにトリメチル(トリフルオロメチル)シランの全てのMeは、反応を通して変化しない。収率は、反応系中に予め加えた含フッ素内部標準物質を基準として、反応終了液を19F−NMRで内部標準法により定量して算出するのが簡便である。本発明の製造方法では、脱シリルプロトン化したα−ジフルオロメチルカルボニル化合物を副生するが、好適な反応条件を採用することにより副生量を低減することができる。粗生成物は、必要に応じて活性炭処理、蒸留、再結晶およびカラムクロマトグラフィー等の操作により高い化学純度に精製することができる。 The post-treatment is carried out by performing general operations in organic synthesis on the reaction end solution, and the target α-silyldifluoromethylcarbonyl compound represented by general formula [3] (or represented by general formula [6]). α-trimethylsilyldifluoromethyllactone or lactams) can be obtained. R 1 , R 2 and X of carbonyl compounds as raw materials, R 10 , Y, n and R 11 of lactones or lactams, R 7 , R 8 and R 9 of trifluoromethylsilanes, and trimethyl (trifluoro All Me of methyl) silane does not change throughout the reaction. The yield is easily calculated by quantifying the reaction completion liquid by 19 F-NMR using an internal standard method based on a fluorine-containing internal standard substance added in advance to the reaction system. In the production method of the present invention, a desilylated protonated α-difluoromethylcarbonyl compound is by-produced, but the amount of by-product can be reduced by employing suitable reaction conditions. The crude product can be purified to a high chemical purity by operations such as activated carbon treatment, distillation, recrystallization and column chromatography, if necessary.
[実施例]
以下、実施例により本発明の実施の形態を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。Bn、TsおよびMeは、それぞれ順に、ベンジル基、パラトルエンスルホニル基、メチル基の略記号である。
[Example]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates embodiment of this invention concretely, this invention is not limited to these. Bn, Ts, and Me are abbreviations for a benzyl group, a paratoluenesulfonyl group, and a methyl group, respectively.
アルゴン雰囲気下、下記式:
で示されるラクタム類30mg(0.091mmol、1.0eq)のテトラヒドロフラン溶液[溶媒使用量0.18mL(2.0L/mol)と、含フッ素内部標準物質(α,α,α−トリフルオロトルエン)0.010mL(0.081mmol)を含む]に、リチウムビス(トリメチルシリル)アミド32mg(0.19mmol、2.1eq)を室温で加え、同温度で5分間攪拌した。反応混合液にトリメチル(トリフルオロメチル)シラン(CF3SiMe3)0.13mL(0.88mmol、9.7eq)を−78℃で加え、同温度で30分間攪拌した。反応終了液を19F−NMRで内部標準法により定量したところ、下記式:
で示されるα−トリメチルシリルジフルオロメチルラクタム類(目的生成物)が0.054mmolと、下記式:
で示されるα−ジフルオロメチルラクタム類(副生成物)が0.016mmol含まれていた。収率は、それぞれ59%(目的生成物)、18%(副生成物)であった。反応終了液に水を加え、酢酸エチルで抽出し、回収水層を酢酸エチルで再抽出し、回収有機層を合わせて水で洗浄し、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧濃縮し、真空乾燥することにより、粗生成物を得た。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(n−ヘキサン:酢酸エチル=95:5)で精製することにより、目的生成物を単離し、TLC Rf、1H−NMR、13C−NMR、19F−NMR、IRおよびHRMSを測定し、構造を決定した。 The α-difluoromethyllactam (by-product) represented by the formula was contained in 0.016 mmol. Yields were 59% (target product) and 18% (by-product), respectively. Water was added to the reaction completed solution, extracted with ethyl acetate, the recovered aqueous layer was re-extracted with ethyl acetate, the recovered organic layers were combined and washed with water, washed with saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, The crude product was obtained by concentration under reduced pressure and vacuum drying. The target product is isolated by purifying the crude product by silica gel column chromatography (n-hexane: ethyl acetate = 95: 5), TLC Rf, 1 H-NMR, 13 C-NMR, 19 F-NMR. , IR and HRMS were measured to determine the structure.
TLC Rf0.50(n−ヘキサン:テトラヒドロフラン=2:1).
1H−NMR(300MHz,CDCl3)δ7.84(d,J=8.1Hz,2H),7.34(d,J=8.1Hz,1H),7.19−7.14(m,2H),7.08−7.03(m,2H),6.91−6.90(m,2H),3.68−3.59(m,1H),3.33(d,J=13.3Hz,1H),2.97−2.89(m,1H),2.60(d,J=13.3Hz,1H),2.47(s,3H),2.47−2.34(m,1H),1.95−1.86(m,1H),0.18(s,9H).
13C−NMR(75MHz,CDCl3)δ172.3(q,JC−F=7.5Hz),145.1,135.0,134.9,130.1,129.5,128.6,128.4,127.1,59.4(t,JC−F=19.7Hz),44.7,37.3(t,JC−F=6.1Hz),21.8(t,JC−F=5.8Hz),21.7,−2.5(t,JC−F=3Hz).
19F−NMR(282MHz,CDCl3)δ112.5(d,J=329.7Hz),114.2(d,329.7Hz).
IR(neat)2960,2924,2854,1731,1493,1366,1253,1028,813,750cm−1.
HRMS(FAB)calcd for C22H26F2N1O3S1Si1[M−H]−m/z=450.13707,found:450.13495.
TLC Rf 0.50 (n-hexane: tetrahydrofuran = 2: 1).
1 H-NMR (300 MHz, CDCl 3 ) δ 7.84 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.34 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.19-7.14 (m, 2H), 7.08-7.03 (m, 2H), 6.91-6.90 (m, 2H), 3.68-3.59 (m, 1H), 3.33 (d, J = 13.3 Hz, 1H), 2.97-2.89 (m, 1H), 2.60 (d, J = 13.3 Hz, 1H), 2.47 (s, 3H), 2.47-2. 34 (m, 1H), 1.95-1.86 (m, 1H), 0.18 (s, 9H).
13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3 ) δ 172.3 (q, J C-F = 7.5 Hz), 145.1, 135.0, 134.9, 130.1, 129.5, 128.6 128.4, 127.1, 59.4 (t, J C−F = 19.7 Hz), 44.7, 37.3 (t, J C−F = 6.1 Hz), 21.8 (t, J C-F = 5.8 Hz), 21.7, -2.5 (t, J C-F = 3 Hz).
19 F-NMR (282 MHz, CDCl 3 ) δ 112.5 (d, J = 329.7 Hz), 114.2 (d, 329.7 Hz).
IR (neat) 2960, 2924, 2854, 1731, 1493, 1366, 1253, 1028, 813, 750 cm −1 .
HRMS (FAB) calcd for C 22 H 26 F 2 N 1 O 3 S 1 Si 1 [M-H] - m / z = 450.13707, found: 450.13495.
本発明で対象とするα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物は、医農薬の重要な中間体に成り得る。 The α-silyldifluoromethylcarbonyl compound targeted in the present invention can be an important intermediate for medical and agricultural chemicals.
Claims (5)
で示されるカルボニル化合物のα位プロトンを塩基で脱プロトン化し、一般式[2]:
で示されるトリフルオロメチルシラン類と反応させることにより、一般式[3]:
で示されるα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物を製造する方法。 General formula [1]:
The α-position proton of the carbonyl compound represented by general formula [2]:
Is reacted with a trifluoromethylsilane represented by the general formula [3]:
A method for producing an α-silyldifluoromethylcarbonyl compound represented by the formula:
で示されるラクトンまたはラクタム類のα位プロトンを塩基で脱プロトン化し、一般式[5]:
で示されるトリメチル(トリフルオロメチル)シランと反応させることにより、一般式[6]:
で示されるα−トリメチルシリルジフルオロメチルラクトンまたはラクタム類を製造する方法。 General formula [4]:
The α-position proton of the lactone or lactam represented by the formula is deprotonated with a base, and the general formula [5]:
Is reacted with trimethyl (trifluoromethyl) silane represented by the general formula [6]:
A method for producing α-trimethylsilyldifluoromethyllactone or lactam represented by the formula:
で示されるα−シリルジフルオロメチルカルボニル化合物。 General formula [3]:
An α-silyldifluoromethylcarbonyl compound represented by the formula:
で示されるα−トリメチルシリルジフルオロメチルラクトンまたはラクタム類。 General formula [6]:
Α-trimethylsilyldifluoromethyllactone or lactam represented by the formula:
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