JP5560464B2 - 不斉水素化触媒 - Google Patents
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Description
有機不斉触媒とHantzschエステルを用いたα,β−不飽和化合物の水素移動型不斉水素化反応が報告されている(特許文献3、非特許文献6)。
また、ペプチド化合物のみによる不斉触媒反応は報告されている(非特許文献7)。さらにペプチド化合物とHantzschエステルを用いたα,β−不飽和化合物の水素移動型不斉水素化反応が報告されている(非特許文献8)。
非特許文献1〜5の方法においては、実施例としてイソホロンと特殊なエキソサイクリックケトンしかなく、また、本発明の触媒系は使用されていない。
非特許文献6、非特許文献7、非特許文献8及び特許文献3の有機触媒を用いる方法では、原料の不飽和アルデヒド又は不飽和ケトンに対して20mol%程度の触媒量が必要であることと、水素化の基質であるHantzschエステルは原料の不飽和アルデヒド又はケトンに対して等量以上必要であることから、光学活性アルデヒド又は光学活性ケトンの製造方法としては経済的に不利である。
そこで、反応溶液に溶解しない固体触媒等の不均一系触媒を用いることにより、容易に触媒の回収をする方法が求められていた。
また、固体触媒等の不均一系触媒を使用したα,β−不飽和アルデヒドの不斉水素化反応は知られていなかった。
また、反応終了後に光学活性ペプチド化合物、及び金属粉末又は金属担持物を反応系内より容易に回収することにより、再び不斉水素化用触媒として再利用ができる。
〔1〕
周期表における第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属の粉末又は第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属が担体に担持された金属担持物と、
下記一般式(1)
で表される光学活性ペプチド化合物と、酸とを含むα,β−不飽和カルボニル化合物の不斉水素化用触媒。
〔2〕
金属がニッケル、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム及び白金からなる群から選ばれる上記〔1〕に記載の不斉水素化用触媒。
〔3〕
下記一般式(2)
で表されるα,β−不飽和カルボニル化合物を、上記〔1〕又は〔2〕に記載の不斉水素化用触媒を用いて不斉水素化する工程を含む、下記一般式(3)
本発明の不斉水素化触媒は、従来の不斉水素化触媒のように、触媒を調製するための反応工程を必要としない。単に、原料化合物、光学活性ペプチド化合物、金属粉末又は金属担持物、及び酸を混合して不斉水素化するものである。このように操作も簡便であり、また、金属粉末又は金属担持物、及び光学活性ペプチド化合物は回収して再使用でき、工業的にも有利である。
本願において“重量%”及び“重量部”は、それぞれ“質量%”及び“質量部”と同義である。
本発明においては、α,β−不飽和カルボニル化合物を基質として用い、これを本発明の触媒を使用して不斉水素化し、光学活性カルボニル化合物である光学活性アルデヒド又は光学活性ケトンを製造する。まず、本発明の触媒について説明する。
本発明の触媒は、周期表における第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属の粉末又は第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属が担体に担持された金属担持物と、一般式(1)で表される光学活性ペプチド化合物と、酸とを含むα,β−不飽和カルボニル化合物の不斉水素化用触媒である。
周期表における第8〜10族の金属としては、Ni(ニッケル)、Ru(ルテニウム)、Rh(ロジウム)、Ir(イリジウム)、Pd(パラジウム)及びPt(白金)が好ましく、特に好ましい金属はPdである。
続いて、本発明における触媒成分として用いられる一般式(1)で表される光学活性ペプチド化合物について説明する。
環Aが、ベンゼン環などにより縮環構造となる場合の基本骨格としては、例えば、インドリン骨格、ジヒドロキノキサリン骨格、テトラヒドロイソキノリン骨格、ジヒドロキノキサリノン骨格等が挙げられる。これらの基本骨格に置換基が存在していてもよい。
これらシクロアルキル基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記のアルキル基の置換基の説明で述べたような置換基が挙げられる。
これらアルコキシ基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアルケニル基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記のアルキル基の置換基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアリール基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の置換基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアラルキル基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアミノ基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアルコキシカルボニル基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアミド基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これら芳香族複素環基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これら脂肪族複素環基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
以下化合物中、polymerはポリマー鎖を、D−ProはD−プロリン残基を、ProはL−プロリン残基を、D−PicはD−Pipecolinic Acidを、PicはL−Pipecolinic Acidを表す。
Scheme中、HO−Su、HO−Bt、Boc、及びEDClは以下を示す。
ProはL−プロリン残基を、
D−ProはD−プロリン残基を、
LeuはL−ロイシン残基を、
Aibは、2,2−ジメチルグリシン残基を、
TrpはL−トリプトファン残基を、
PheはL−フェニアルアラニン残基を、
Glyはグリシン残基を表す。
Scheme中、Bnはベンジル基を、Phはフェニル基を表す。
更に、本発明においてはもう一つの触媒成分として酸を含む。
酸としては有機酸又は無機酸を用いることができるが、有機酸が好ましい。
具体的な無機酸の例としては、弗酸、塩酸、臭酸、ヨウ酸、硫酸、過塩素酸、燐酸、及び硝酸等が挙げられる。
本発明においては、α,β−不飽和カルボニル化合物を基質として用い、これを本発明の触媒を使用して不斉水素化し、光学活性カルボニル化合物である光学活性アルデヒド又は光学活性ケトンを製造する。
これらシクロアルキル基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記のアルキル基の置換基の説明で述べたような置換基が挙げられる。
これらアルケニル基は置換基を有してもよく、該置換基としては、前記のアルキル基の置換基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアラルキル基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これら芳香族複素環基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これら脂肪族複素環基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアシル基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアルコキシカルボニル基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
これらアラルキルオキシ基は置換基を有してもよく、該置換基としてはアルキル基の説明で述べたような基が挙げられる。
α,β−不飽和ケトンの具体例としては、例えば以下のような化合物が挙げられる。なお、α,β−不飽和ケトンのα位とβ位の二重結合において、Z配置及びE配置があるものは、それらの何れも含むものである。以下、化合物中の波線は、Z配置及びE配置、又はそれらの混合物を表す。
以下化合物中、Meはメチル基、Phはフェニル基、Etはエチル基、Buはブチル基、Prはプロピル基、Bnはベンジル基を表す。
本発明では、前記した触媒の存在下に、α,β−不飽和カルボニル化合物を不斉水素化反応させることにより、光学活性アルデヒド又は光学活性ケトンのような光学活性カルボニル化合物が得られる。
溶媒の使用量は、反応条件等により適宜選択することができるが、基質であるα,β−不飽和カルボニル化合物の重量(g)に対して例えば0〜20倍容量(mL)〔(mL/g)〕、好ましくは0〜5倍容量(mL)〔(mL/g)〕である。
使用分析機器:島津製作所製G2010ガスクロマトグラフ
カラム: 転化率測定 Agilent社製DB−WAX(0.25mm x 30m)
光学純度 スペルコ社製β−DEX−225(0.25mm x 30m)
検出器:FID
(実施例1〜4で使用した光学活性ペプチド化合物の合成)(Scheme1〜3)
(合成例1)Segment A:Boc−Pro−D−Pro−OHの合成(Scheme1)
(合成例1−1)Boc−Pro−D−Pro−OBnの合成
N−Boc−L−Proline(東京化成工業(株)製)3.23g(15.0mmol)とD−Proline benzylester3.08g(15.0mmol)の テトラヒドロフラン(以下、THFと記す)溶液60mLにEDCl 5.75g(30.0mmol)を加えて室温下18時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=5/1〜1/1(容量比))で精製し、4.55gの目的物を得た。収率75.4%。
合成例1−1で得たBoc−Pro−D−Pro−OBn4.10g(10.2mmol)のメタノール溶液 41mLにPd/C2.05g(ASCA−2,ca.Pd5wt%,50%wet)を加えて水素雰囲気下、室温で20時間撹拌した。反応液をセライトでろ過後、減圧濃縮して目的物を得た。収率100%。
(合成例2−1)Boc−Leu−NHPhの合成
Boc−Leu−OH(東京化成工業(株)製)9.97g(40.0mmol),aniline3.65mL(40.0mmol)及びHO−Su(hydroxysuccinimide)4.60g(40.0mmol)のTHF 溶液100mLにEDCl 8.43g(44.0mmol)を加えて室温下8時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤をろ過後、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=9/1〜2/1(容量比))で精製し、5.43gの目的物を得た。収率44.3%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液15.0mLに氷冷下、合成例2−1で得たBoc−Leu−NHPh3.00g(9.79mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を水酸化ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層をトルエンで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、トルエン溶液を減圧濃縮して2.03gの目的物を得た。収率100%。
Boc−Aib−OH(シグマアルドリッチ(株)製)1.99g(9.79mmol)と合成例2−2で得たH−Leu−NHPh2.03g(9.79mmol)のTHF溶液40mLにEDCl 3.76g(19.6mmol)を加えて室温下17時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=5/1〜1/1(容量比))で精製し、2.42gの目的物を得た。収率63.1%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液5mLに氷冷下、合成例2−3で得たBoc−Aib−Leu−NHPh 1.00g(2.55mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して744mgの目的物を得た。収率100%。
(合成例3−1)Boc−Pro−D−Pro−Aib−Leu−NHPhの合成
合成例1で得たBoc−Pro−D−Pro−OH(Segment A) 400mg(1.28mmol)、合成例2で得たH−Aib−Leu−NHPh(Segment B) 372mg(1.28mmol)及び HO−Bt 196mg(1.28mmol)のTHF溶液5mLにEDCl 491mg(2.56mmol)を加えて室温下24時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤をろ過後、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=3/1〜0/1(容量比))で精製し、650mgの目的物を得た。収率86.7%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液6mLに氷冷下、合成例3−1で得たBoc−Pro−D−Pro−Aib−Leu−NHPh600mg(1.02mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して粗アミンを得た。アルミナカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/メタノール=10/0〜10/1(容量比))で精製し、300mgの目的物を得た。収率60.6%。
(合成例4)Segment C:H−Aib−Trp−NHPhの合成(Scheme4)
(合成例4−1)Boc−Trp−NHPhの合成
Boc−Trp−OH(東京化成工業(株)製)5.00g(16.4mmol),aniline1.50mL(16.4mmol)及びHO−Su1.89g(1.64mmol)のTHF溶液100mLにEDCl 4.72g(24.6mmol)を加えて室温下16時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤をろ過後、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=5/1〜1(容量比))で精製し、3.10gの目的物を得た。収率49.8%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液16.5mLに氷冷下、合成例4−1で得たBoc−Trp−NHPh 2.75g(7.25mmol)を加えて3時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を水酸化ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層をトルエンで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、トルエン溶液を減圧濃縮して2.27gの目的物を得た。収率100%。
Boc−Aib−OH(シグマアルドリッチ(株)製)1.47g(7.25mmol)と合成例4−2で得たH−Trp−NHPh2.03g(7.25mmol)のTHF溶液40mLにEDCl 2.78g(14.5mmol)を加えて室温下16時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=3/1〜0/1(容量比))で精製し、2.20gの目的物を得た。収率65.3%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液5mLに氷冷下、合成例4−3で得たBoc−Aib−Trp−NHPh500mg(1.08mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して337mgの目的物を得た。収率100%。
(合成例5−1)Boc−Pro−D−Pro−Aib−Trp−NHPhの合成
合成例1で得たBoc−Pro−D−Pro−OH(Segment A)337mg(1.08mmol),合成例4で得たH−Aib−Trp−NHPh(Segment C)420mg(1.08mmol)及びHO−Bt165mg(1.08mmol)のTHF溶液5mLにEDCl 414mg(2.16mmol)を加えて室温下6時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤をろ過後、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=3/1〜0/1(容量比))で精製し、460mgの目的物を得た。収率64.7%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液4.6mLに氷冷下、合成例5−1で得たBoc−Pro−D−Pro−Aib−Trp−NHPh460mg(0.698mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して粗アミンを得た。アルミナカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/メタノール=1/0〜2/1(容量比))で精製し、340mgの目的物を得た。収率87.2%。
(合成例6)Segment D:H−Aib−Phe−NHPhの合成(Scheme6)
(合成例6−1)Boc−Phe−NHPhの合成
Boc−Phe−OH(東京化成工業(株)製)5.31g(20.0mmol),aniline1.82mL(20.0mmol)及びHO−Bt3.06g(20.0mmol)のTHF溶液106mLにEDCl 7.67g(40.0mmol)を加えて室温下6時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤をろ過後、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/酢酸エチル=9/1〜7/1(容量比))で精製し、5.93gの目的物を得た。収率87.1%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液25.0mLに氷冷下、合成例6−1で得たBoc−Phe−NHPh5.00g(14.7mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を水酸化ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層をトルエンで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、トルエン溶液を減圧濃縮して3.53gの目的物を得た。収率100%。
Boc−Aib−OH(シグマアルドリッチ(株)製)2.99g(14.7mmol)と合成例6−2で得たH−Phe−NHPh3.53g(14.7mmol)のTHF溶液60mLにEDCl 4.04g(22.1mmol)を加えて室温下6時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=5/1〜1/1(容量比))で精製し、5.79gの目的物を得た。収率92.6%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液6.4mLに氷冷下、合成例6−3で得たBoc−Aib−Phe−NHPh1.28g(3.00mmol)を加えて3時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して976mgの目的物を得た。収率100%。
(合成例7−1)Boc−Pro−D−Pro−Aib−Phe−NHPhの合成
合成例1で得たBoc−Pro−D−Pro−OH(Segment A)937mg(3.00mmol),合成例6で得たH−Aib−Phe−NHPh(Segment D)976mg(3.00mmol)及びHO−Bt459mg(3.00mmol)のTHF溶液30mLにEDCl 863mg(4.50mmol)を加えて室温下20時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤をろ過後、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=5/1〜0/1(容量比))で精製し、1.64gの目的物を得た。収率88.2%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液7.3mLに氷冷下、合成例7−1で得たBoc−Pro−D−Pro−Aib−Phe−NHPh1.46g(2.36mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して粗アミンを得た。アルミナカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/メタノール=1/0〜9/1(容量比))で精製し、800mgの目的物を得た。収率65.2%。
(合成例8)Segment E:H−Aib−Gly−NHPhの合成(Scheme8)
(合成例8−1)Boc−Gly−NHPhの合成
Boc−Gly−OH(東京化成工業(株)製)3.50g(20.0mmol)及びaniline1.82mL(20.0mmol)のTHF溶液 50mLにEDCl 7.67g(40.0mmol)を加えて室温下6時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を食塩水で洗浄後(各2回)、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤をろ過後、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=2/1〜1/1(容量比))で精製し、4.85gの目的物を得た。収率96.9%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液40.0mLに氷冷下、合成例8−1で得たBoc−Gly−NHPh4.00g(16.0mmol)を加えて4時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を水酸化ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して2.10gの目的物を得た。収率87.4%。
Boc−Aib−OH(シグマアルドリッチ(株)製)2.85g(14.0mmol)と合成例8−2で得たH−Gly−NHPh2.10g(14.0mmol)のTHF溶液210mLにEDCl 2.14g(21.0mmol)を加えて室温下8時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を水、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各2回)、減圧濃縮して目的とするアミド4.38gを得た。収率93.2%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液10.0mLに氷冷下、合成例8−3で得たBoc−Aib−Gly−NHPh1.01g(3.00mmol)を加えて3時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して706mgの目的物を得た。収率100%。
(合成例9−1)Boc−Pro−D−Pro−Aib−Gly−NHPhの合成
合成例1で得たBoc−Pro−D−Pro−OH(Segment A)937mg(3.00mmol),合成例8で得たH−Aib−Gly−NHPh(Segment E)706mg(3.00mmol)及びHO−Bt459mg(3.00mmol)のTHF溶液30mLにEDCl 863mg(4.50mmol)を加えて室温下20時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、有機層を硫酸ナトリウムで乾燥した。乾燥剤をろ過後、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/メタノール=1/0〜19/1(容量比))で精製し、1.06gの目的物を得た。収率66.7%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液6.7mLに氷冷下、合成例9−1で得たBoc−Pro−D−Pro−Aib−Gly−NHPh960mg(1.81mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して粗アミンを得た。アルミナカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル/メタノール=1/0〜9/1(容量比))で精製し、480mgの目的物を得た。収率61.7%。
(合成例10−1)Boc−Pro−Pro−NHPhの合成
Boc−Pro−OH(東京化成工業(株)製)100mg(0.526mmol)とH−Pro−NHPh(東京化成工業(株)製)113 mg (0.526mmol)のTHF溶液5mLにEDCl 201mg (1.05mmol) を加えて室温下6時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=5/1〜1/1(容量比))で精製し、150mgの目的物を得た。収率73.6%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液1.5mLに氷冷下、合成例10−1で得たBoc−Pro−Pro−NHPh150mg(0.387mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して27mgの目的物を得た。収率24.3%。
(合成例11−1)Boc−Pro−D−Pro−NHPhの合成
Boc−Pro−OH(東京化成工業(株)製)100mg(0.526mmol)とH−D−Pro−NHPh(東京化成工業(株)製)113 mg(0.526mmol)のTHF溶液5mLにEDCl 201mg(1.05mmol)を加えて室温下6時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、濃縮物に水および酢酸エチルを加えて抽出した。有機層を希塩酸、炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順序で洗浄後(各1回)、減圧濃縮して粗アミドを得た。得られたアミド体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=5/1〜1/1(容量比))で精製し、160mgの目的物を得た。収率73.6%。
塩化水素の4Nジオキサン溶液1.6mLに氷冷下、合成例11−1で得たBoc−Pro−D−Pro−NHPh160mg(0.413mmol)を加えて2時間撹拌した。反応液を減圧濃縮後、得られた濃縮物に水を加えて溶解し、水層を炭酸ナトリウム水溶液でpH=11に調製した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥後、酢酸エチル溶液を減圧濃縮して60mgの目的物を得た。収率50.5%。
50mL反応フラスコに、シトラール(ゲラニアール:ネラール=50:50)2g(13.14mmol)、5重量%Pd/硫酸バリウム25mg(シトラールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−Aib−Leu−NHPh100mg(0.21mmol。シトラールに対して5.0重量%)、トリフルオロ酢酸23.5mg(0.21mmol)、10重量%含水t−ブタノール4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。40℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、シトラールからシトロネラールへの転化率は25.6%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は61.6%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、シトラール(ゲラニアール:ネラール=50:50)2g(13.14mmol)、5重量%Pd/硫酸バリウム25mg(シトラールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−Aib−Leu−NHPh100mg(0.21mmol。シトラールに対して5.0重量%)、トリフルオロ酢酸23.5mg(0.21mmol)、10重量%含水t−ブタノール4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。50℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、シトラールからシトロネラールへの転化率は64.1%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は61.4%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、ゲラニアール2g(13.14mmol)、5重量%Pd/シリカアルミナ 25mg(ゲラニアールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−Aib−Leu−NHPh100mg(0.21mmol。ゲラニアールに対して5.0重量%)、トリフルオロ酢酸23.5mg(0.21mmol)、トルエン4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。25℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、ゲラニアールからシトロネラールへの転化率は3.9%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は30.4%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、ゲラニアール2g(13.14mmol)、5重量%Pd/ゼオライト25mg(ゲラニアールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−Aib−Leu−NHPh100mg(0.21mmol。ゲラニアールに対して5.0重量%)、トリフルオロ酢酸23.5mg(0.21mmol)、トルエン4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。25℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、ゲラニアールからシトロネラールへの転化率は41.0%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は14.7%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、シトラール(ゲラニアール:ネラール=50:50)2g(13.14mmol)、5重量%Pd/硫酸バリウム25mg(シトラールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−Aib−Trp−NHPh120mg(0.22mmol。シトラールに対して6.0重量%)、トリフルオロ酢酸24.5mg(0.22mmol)、10重量%含水t−ブタノール4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。40℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、シトラールからシトロネラールへの転化率は20.0%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は44.0%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、シトラール(ゲラニアール:ネラール=50:50)2g(13.14mmol)、5重量%Pd/硫酸バリウム25mg(シトラールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−Aib−Trp−NHPh120mg(0.22mmol。シトラールに対して6.0重量%)、トリフルオロ酢酸24.5mg(0.22mmol)、10重量%含水t−ブタノール4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。50℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、シトラールからシトロネラールへの転化率は28.3%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は46.5%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、ゲラニアール2g(13.14mmol)、5重量%Pd/硫酸バリウム25mg(ゲラニアールに対して1.25重量%)、H−Pro−Pro−NHPh70mg(0.24mmol。ゲラニアールに対して3.5重量%)、トリフルオロ酢酸27.8mg(0.24mmol)、トルエン4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。25℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、ゲラニアールからシトロネラールへの転化率は6.9%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は10.9%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、ゲラニアール2g(13.14mmol)、5重量%Pd/シリカアルミナ25mg(ゲラニアールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−NHPh70mg(0.24mmol。ゲラニアールに対して3.5重量%)、トリフルオロ酢酸27.8mg(0.24mmol)、トルエン4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。25℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、ゲラニアールからシトロネラールへの転化率は4.9%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は15.0%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、ゲラニアール2g(13.14mmol)、5重量%Pd/ゼオライト25mg(ゲラニアールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−NHPh70mg(0.24mmol。ゲラニアールに対して3.5重量%)、トリフルオロ酢酸27.8mg(0.24mmol)、トルエン4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。25℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、ゲラニアールからシトロネラールへの転化率は5.7%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は7.3%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、シトラール(ゲラニアール:ネラール=50:50)2g(13.14mmol)、5重量%Pd/硫酸バリウム25mg(シトラールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−Aib−Phe−NHPh120mg(0.23mmol。シトラールに対して6.0重量%)、トリフルオロ酢酸26.3mg(0.23mmol)、10重量%含水t−ブタノール4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。50℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、シトラールからシトロネラールへの転化率は38.0%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は54.1%e.e.であった。
50mL反応フラスコに、シトラール2g(13.14mmol)、5重量%Pd/硫酸バリウム25mg(シトラールに対して1.25重量%)、H−Pro−D−Pro−Aib−Gly−NHPh100mg(0.23mmol。シトラールに対して5.0重量%)、トリフルオロ酢酸26.5mg(0.23mmol)、10重量%含水t−ブタノール4mLをいれ攪拌し、水素雰囲気とした。50℃にて21時間攪拌した後、触媒をろ過後、ガスクロマトグラフィ−で分析したところ、シトラールからシトロネラールへの転化率は48.2%で、得られたシトロネラ−ルはl体であり、その光学純度は38.5%e.e.であった。
すなわち、シトラール(ゲラニアールとネラールとの混合物)、ゲラニアール、又はネラールのα,β−炭素−炭素二重結合を選択的に不斉水素化することにより、光学活性シトロネラールを得ることができる。光学活性シトロネラールはそれ自体が香料として有用であるばかりでなく、光学活性シトロネロール、光学活性イソプレゴール、光学活性メントールの重要な原料である。
本発明はZ配置化合物とE配置化合物との混合物(いわゆるシトラール)を基質として使用した場合においても、シトラールを蒸留して高純度のネラール、またはゲラニアールを得た後に不斉水素化を行う必要がなく、同じ立体配置の光学活性カルボニル化合物を製造することができる。
そして、本発明の触媒は、反応溶液に可溶性ではないため、反応系内から金属又は金属担持物、及び光学活性ペプチド化合物を容易に回収して再利用でき、工業的にも有利である。
Claims (5)
- 周期表における第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属の粉末又は第8〜10族金属より選ばれる少なくとも一種の金属が担体に担持された金属担持物と、下記一般式(1)
で表される光学活性ペプチド化合物と、酸とを含む、α,β−不飽和カルボニル化合物の不斉水素化用触媒。 - 前記金属がニッケル、ルテニウム、ロジウム、イリジウム、パラジウム及び白金からなる群から選ばれる、請求項1に記載の不斉水素化用触媒。
- 下記一般式(2)
で表されるα,β−不飽和カルボニル化合物を、請求項1又は請求項2に記載の不斉水素化用触媒を用いて不斉水素化する工程を含む、下記一般式(3)
で表される光学活性カルボニル化合物の製造方法。 - α,β−不飽和カルボニル化合物が、ゲラニアール、ネラール又はシトラールである、請求項3に記載の製造方法。
- α,β−不飽和カルボニル化合物が、炭素数5〜18のα,β−不飽和ケトン類である、請求項3に記載の製造方法。
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