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JPH04266879A - 生理活性物質合成用光学活性化合物の製造法および光学活性中間体化合物 - Google Patents

生理活性物質合成用光学活性化合物の製造法および光学活性中間体化合物

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Publication number
JPH04266879A
JPH04266879A JP3047286A JP4728691A JPH04266879A JP H04266879 A JPH04266879 A JP H04266879A JP 3047286 A JP3047286 A JP 3047286A JP 4728691 A JP4728691 A JP 4728691A JP H04266879 A JPH04266879 A JP H04266879A
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JP
Japan
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formula
optically active
compound
represented
chloromethyltetrahydropyran
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JP3047286A
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Chikara Kaneko
金子 主税
Masayuki Sato
雅之 佐藤
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JNC Corp
Original Assignee
Chisso Corp
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Publication date
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    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Epoxy Compounds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、生理活性物質の合成出
発物質として有用な光学活性化合物を提供することであ
り、詳しくは光学活性5,6‐エポキシヘキサン酸エス
テル類および光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピ
ラン‐2‐オンの製造法およびその製造において有利で
ある新規な光学活性中間体化合物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】光学活性5,6‐エポキシヘキサン酸エ
ステル類は各種の生理活性化合物の出発物質として有用
な化合物である。たとえば、(K.Mori  et 
 al.,Tetrahedron.,41,541(
1985)、およびW.H.Pirkle  et  
al.,J.Org.Chem.44,2126(19
79))化6で示す5,6‐エポキシヘキサン酸エステ
ル類はつぎの化7で示すようにメチルリチウム試薬を作
用させることにより5‐ヘキサノリド(1)へ誘導され
さらに2‐メチル‐5‐ヘキサノリド(2)に誘導され
るがこのうち(2R,5S)体はXylocopa  
hirutissimaの性フェロモンの主要成分であ
る。
【化7】 (以下本明細書において*は不斉炭素原子を示す)。ま
た、鈴木らはChem.Pharm.Bull.38,
2381(1980)において(1)式の化合物の類縁
体としてR′がブチル基、ペンチル基である化合物(3
)の合成を開示している。
【化8】
【0004】生理活性化合物が不斉炭素を有している場
合、複数の立体異性体が存在するが、通常有利な特性を
示すのはそのうち1つである。それゆえ生理活性化合物
の合成の出発物質にラセミ体あるいは低い光学純度であ
るものを用いた場合、目的物が十分な生理活性を発現し
ない。そのため、出発物質として供される化合物は十分
な光学純度を有していることが望ましい。
【0005】光学活性5,6‐エポキシヘキサン酸エス
テル類は各種有用生理活性化合物の合成原料として知ら
れているが、合成法はK.Mori  et  al.
,Tetrahedron.,41,541(1985
)、M.Suzuki  et  al.,Chem.
Pharm.Bull.,38,2381(1990)
に記載されている。
【0006】しかし、天然に存在するリンゴ酸から9段
階の反応を行い合成されておりとても効率的とはいえな
い。すなわちつぎの化9で示すように、S‐(−)‐リ
ンゴ酸(4)から4段階で製造されたアルデヒド(5)
にホーナー・ウイティヒッ反応、還元、脱アセトナイド
化、トシル化、エポキシ化を順次施さなければ合成でき
ない。
【化9】
【0007】一方、B.Damine  etal.,
J.Org.Chem.,46,3552(1981)
には、つぎの化10で示すように不飽和酸(6)にジク
ロラミンTを用いて塩素化することによって(7)式の
6‐クロロメチルテトラヒドロピラン‐2‐オンの合成
法が示されているがラセミ体しか得ることができない欠
点がある。
【化10】
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、生理
活性化合物の合成出発物質として有用な光学活性化合物
を提供することであり、具体的には光学活性5,6‐エ
ポキシヘキサン酸エステル類および中間体の効率よい製
造法を提供することである。また、その光学活性な新規
な中間体化合物を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる目
的を達成すべく鋭意研究を行った結果、前記式化1で示
される光学活性2,2‐ジメチル‐6‐(3‐クロロ‐
2‐ヒドロキシプロピル)‐1,3‐ジオキシン‐4‐
オンを出発原料に用いることにより光学活性5,6‐エ
ポキシヘキサン酸エステル類を光学純度よく得られ、ま
た、この製造に必要な新規な光学活性化合物を得ること
を見いだし本発明を完成するに至った。
【0010】本発明の第一の製造法の光学活性5,6‐
エポキシヘキサン酸エステル類の製造法は、前記一般式
化1で表される光学活性2,2‐ジメチル‐6‐(3‐
クロロ‐2‐ヒドロキシプロピル)‐1,3‐ジオキシ
ン‐4‐オンのラクトン化を行い、前記一般式化2で表
される光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピラン‐
2,4,‐ジオンとし、この化合物に触媒の存在下水素
を作用させ、前記一般式化3で表される光学活性6‐ク
ロロメチル‐4‐ヒドロキシテトラヒドロピラン‐2‐
オンを得る。つぎにこの化合物を脱水反応することによ
り前記一般式化4で表される光学活性6‐クロロメチル
ジヒドロピラン‐2‐オンを得る。つぎにこの化合物を
触媒の存在下水素を作用させて前記一般式化5で表され
る光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピラン‐2‐
オンとし、この化合物をアルコール溶媒中塩基性条件下
で処理し前記一般式化6で表される光学活性5,6‐エ
ポキシヘキサン酸エステル類を得ることからなる。
【0011】本発明の第2の製造法である光学活性6‐
クロロメチルテトラヒドロピランの製造法は、前記式化
1で表される光学活性2,2‐ジメチル‐6‐(3‐ク
ロロ‐2‐ヒドロキシプロピル)‐1,3‐ジオキシン
‐4‐オンのラクトン化を行い、前記式化2で表される
光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピラン‐2,4
,‐ジオンとし、この化合物に触媒の存在下水素を作用
させ、前記式化3で表される光学活性6‐クロロメチル
‐4‐ヒドロキシテトラヒドロピラン‐2‐オンを得る
。つぎにこの化合物を脱水反応することにより前記式化
4で表される光学活性6‐クロロメチルジヒドロピラン
‐2‐オンを得る。つぎにこの化合物を触媒の存在下水
素を作用させて前記式化5で表される光学活性6‐クロ
ロメチルテトラヒドロピラン‐2‐オンを得ることから
なる。
【0012】本発明の光学活性化合物は、第1に前記式
化2で表される光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロ
ピラン‐2,4‐ジオン、第2に前記式化3で表される
光学活性6‐クロロメチル‐4‐ヒドロキシテトラヒド
ロピラン‐2‐オン、第3に前記式化4で表される光学
活性6‐クロロメチルジヒドロピラン‐2‐オン、およ
び第4に前記式化5で表される光学活性6‐クロロメチ
ルテトラヒドロピラン‐2‐オンである。
【0013】本発明の光学活性5,6‐エポキシヘキサ
ン酸エステル類の製造法をさらに具体的に説明する。第
一段ではつぎの化11で示す反応を行なう。
【化11】 すなわち、式化1で示される光学活性2,2‐ジメチル
‐6‐(3‐クロロ‐2‐ヒドロキシプロピル)‐1,
3‐ジオキシン‐4‐オンを塩基性条件下で処理するこ
とによって1段階で脱アセトナイド、ラクトン化を行い
式化2で示される化合物が得られる。ここで使用する塩
基としては炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシ
ウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどが、また
溶媒としてはメタノール、エタノール、ヘキサン、ヘブ
タン、ベンゼン、トルエン、THF等が挙げられる。反
応温度は室温で十分であるが、還流温度で反応すること
によって反応時間の短縮も可能である。
【0014】第二段ではつぎの化12で示す反応を行な
う。
【化12】 すなわち、式化2で示される化合物に水素雰囲気下パラ
ジウム触媒、白金触媒等汎用に用いられる触媒を作用さ
せることにより、式化3で示される化合物を合成するこ
とができる。反応は大気圧、室温で十分進行するが加圧
、加熱することにより反応時間を短縮することも可能で
ある。
【0015】第二段ではつぎの化13で示す反応を行な
う。
【化13】 すなわち、式化3で表される光学活性6‐クロロメチル
‐4‐ヒドロキシテトラヒドロピラン‐2‐オンを酸性
条件下で脱水反応を行なうことにより、式化4で表され
る6‐クロロメチルジヒドロピラン‐2‐オンを得るこ
とができる。生成した水の除去方法としてはベンゼン、
トルエン等の非水溶媒を用いての共沸操作によっても可
能であるし、モレキュラーシーブス等の脱水剤を系中に
投入して脱水を行うことも可能である。
【0016】第四段ではつぎの化14で示す反応を行な
う。
【化14】 すなわち、化4で表される6‐クロロメチルジヒドロピ
ラン‐2‐オンに水素雰囲気下パラジウム触媒、白金触
媒等汎用に用いられる触媒を作用させることにより式化
5で表される光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピ
ラン‐2‐オンを合成することができる。反応は大気圧
、室温で十分進行するが加圧、加熱することにより反応
時間を短縮することも可能である。
【0017】第5段ではつぎの化15で示す反応を行な
う。
【化15】 すなわち、式化5で示される6‐クロロメチルテトラヒ
ドロピラン‐2‐オンを塩基性条件下処理することによ
って1段階で式化6で表される光学活性5,6‐エポキ
シヘキサン酸エステル類が得られる。ここで使用する塩
基としては炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシ
ウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどが、また
溶媒としてはメタノール、エタノールが挙げられる。こ
こで溶媒としてメタノールを用いることによって(化6
)のRがメチルである化合物を、エタノールを用いるこ
とによってエチルである化合物を得ることができる。 反応時間は室温で十分であるが、還流温度で反応するこ
とによって反応時間の短縮も可能である。
【0018】また、本発明第1の製造法において使用す
る式化1で表される光学活性2,2‐ジメチル‐6‐(
3‐クロロ‐2‐ヒドロキシプロピル)‐1,3‐ジオ
キシン‐4‐オンの両鏡像体を使いわけることにより、
式化6で表される光学活性5,6‐エポキシヘキサン酸
エステル類の両鏡像体をつくりわけることができる。
【0019】本発明の光学活性化合物は、前記本発明の
第1の製造法における中間体化合物であり、それぞれ式
化2で表される光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロ
ピラン‐2,4‐ジオン、式化3で表される光学活性6
‐クロロメチル‐4‐ヒドロキシテトラヒドロピラン‐
2‐オン、式化4で表される光学活性6‐クロロメチル
ジヒドロピラン‐2‐オン、および式化5で表される光
学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピラン‐2‐オン
である。
【0020】これらの本発明の光学活性化合物の製造は
、前記の本発明の光学活性5,6‐エポキシヘキサン酸
エステル類の製造法において必要な中間段階まで反応を
行なうことにより達成される。また、出発物質の式化1
で表される光学活性2,2‐ジメチル‐6‐(3‐クロ
ロ‐2‐ヒドロキシプロピル)‐1,3‐ジオキシン‐
4‐オンの両鏡像体を使いわけることにより、中間体の
光学活性化合物のそれぞれの両鏡像体をつくりわけるこ
とができる。
【0021】本発明の第2の製造法は前記第1の製造法
において式化1を出発物質として、式化2、式化3、お
よび式化4を経由し式化5で表される光学活性6‐クロ
ロメチルテトラヒドロピラン‐2‐オンの製造法である
【0022】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 (実施例1)(−)‐6‐クロロメチルテトラヒドロピ
ラン‐2,4‐ジオン(式(化2)の化合物)の製造法
。 (−)‐2,2‐ジメチル‐6‐(3‐クロロ‐2‐ヒ
ドロキシプロピル)‐1,3‐ジオキシン‐4‐オン(
98%eeのもの)940mg(4.26ミリモル)、
炭酸カリウム882mg(6.39ミリモル)、メタノ
ール10mlの混合物を室温において12時間撹拌した
。反応終了後メタノールを留去し残渣を10%HCIで
中和し酢酸エチルで抽出後無水硫酸マグネシウムで乾燥
した。溶媒を留去したのち残査をカラムクロマトグラフ
ィー(溶出液ヘキサン:酢酸エチル  3:1)に付し
、(−)‐6‐クロロメチルテトラヒドロピラン‐2,
4‐ジオン510mg、(収率74%)を得た。   mp  98〜99℃ [a] D25  −82.6°(cO.  29,M
eOH)元素分析値    計算値:C,44.44;
H,4.35;Cl,21.58          
    実測値:C,44.54;H,4.27;Cl
,21.57IR(CHCl3 ):1775,174
0cm−1IH−NMRδ:2.62〜2.95(2H
,m),3.12〜4.28            
    (4H,m),4.58〜5.38(1H,m
【0023】(実施例2)(+)‐6‐クロロメチル
テトラヒドロピラン‐2,4‐ジオン(式(化2)の化
合物)の製造 (+)‐2,2‐ジメチル‐6‐(3‐クロロ‐2‐ヒ
ドロキシプロピル)‐1,3‐ジオキシン‐4‐オン(
99%eeのもの)470mg(2.13ミリモル)、
炭酸カリウム441mg(3.20ミリモル)、メタノ
ール5mlの混合物を室温において9時間撹拌した。反
応終了後メタノールを留去し残渣を10%HCIで中和
し酢酸エチルで抽出後無水硫酸マグネシウムで乾燥した
。溶媒を留去したのち残査をカラムクロマトグラフィー
(溶出液ヘキサン:酢酸エチル  3:1)に付し、(
+)‐6‐クロロメチルテトラヒドロピラン‐2,4‐
ジオン270mg、(収率79%)を得た。   mp  98〜99℃ [a] D25  +83.4°(cl.  07,M
eOH)元素分析値    計算値:C,44.44;
H,4.35;Cl,21.58          
    実測値:C,44.54;H,4.27;Cl
,21.57IR(CHCl3 ):1775,174
0cm−1IH−NMRδ:2.62〜2.95(2H
,m),3.12〜4.28            
    (4H,m),4.58〜5.38(1H,m
【0024】(実施例3)(+)‐6‐クロロメチル
‐4‐ヒドロキシテトラヒドロピラン‐2‐オン(式化
3)の化合物の製造 実施例1で得た(−)‐6‐クロロメチルテトラヒドロ
ピラン‐2,4‐ジオン  270mg(1.66ミリ
モル)、酢酸エチル10ml、二酸化白金100mg、
の混合物を水素雰囲気下7時間撹拌した。反応終了後触
媒を濾過で除去し、溶媒を留去して残渣として2,4‐
トランス:2,4‐シス=5.8の混合物である(+)
‐6‐クロロメチル‐4‐ヒドロキシテトラヒドロピラ
ン‐2‐オン(2)199.6mg(収率73%)[a
] D20  +13.3°(cl.  25,CHC
l3 )IR(CHCl3 ):1735,3425c
m−1IH−NMRδ:1.65(1H,br),1.
79〜1.87(1H,m)            
    2.37〜2.43(1H,m),2.52(
1H,dd)                2.9
3(1H,dd),3.68〜3.76(2H,m) 
               4.28〜4.35(
1H,m),4.45〜4.51          
      (1H,m)および(−)‐6‐クロロメ
チルテトラヒドロピラン‐2‐オン(6)48.1mg
(収率20%) [a] D20  −0.77°(cl.  03,C
HCl3 )IR(CHCl3 ):1740cm−1
IH−NMRδ:1.58〜2.12(4H,m),2
.41〜2.53                (
1H,m),2.60〜2.67(1H,m),   
             3.63(1H,dd),
3.69(1H,dd),             
   4.50〜4.56(1H,m)を得た。
【0025】(実施例4)(−)‐6‐クロロメチルジ
ヒドロピラン‐2‐オン(式(化4)の化合物)の製造
実施例3で得た(+)‐6‐クロロメチル‐4‐ヒドロ
キシテトラヒドロピラン‐2‐オン50mg(0.30
4ミリモル)、p‐トルエンスルホン酸57.8mg(
0.304ミリモル)、ベンゼン5mlの混合物を30
分還流した。反応終了後、ベンゼンを蒸留水を加えジク
ロロメタンで抽出し無水硫酸マグネシウム上で乾燥した
。溶媒を留去したのち残渣をカラムクロマトグラフィー
(溶出液  ヘキサン:酢酸エチル  4:1)に付し
、(−)‐6‐クロロメチルジヒドロピラン‐2‐オン
35.8mg(収率81%) [a] D23  −144.8°(c3.  09,
CHCl3 )IR(CHCl3 ):1730cm−
1IH−NMRδ:2.54〜2.59(2H,m),
2.71(1H,dd)              
  3.76(1H,dd),4.64〜4.71(1
H,m)                6.05〜
6.09(1H,m),6.91〜6.95     
           (1H,m)を得た。
【0026】(実施例5)(−)‐6‐クロロメチルテ
トラヒドロピラン‐2‐オン(式(化5)の化合物の製
造 実施例4で得た(−)‐6‐クロロメチルヒドロピラン
‐2‐オン150mg(1.024ミルモル)、酢酸エ
チル6ml、10%‐パラジウム‐炭素60mg、の混
合物を水素雰囲気下2時間撹拌した。反応終了後触媒を
濾過で除去し、溶媒を留去したのち残渣をカラムクロマ
トグラフィー(溶出液  ヘキサン:酢酸エチル5:1
)に付し、(−)‐6‐クロロメチルテトラヒドロピラ
ン‐2‐オン146mg(収率96%) [a] D20  −0.77°(cl.  00,C
HCl3 )IR(CHCl3 ):1740cm−1
IH−NMRδ:1.58〜2.12(4H,m),2
.41〜2.53                (
1H,m),2.60〜2.67(1H,m),   
             3.63(1H,dd),
3.69(1H,dd),             
   4.50〜4.56(1H,m)を得た。
【0027】(実施例6)(−)‐5,6‐エポキシヘ
キサン酸メチル(式(化6)の化合物)の製造実施例5
で得た(−)‐6‐クロロメチルテトラヒドロピラン‐
2‐オン48.7mg(0.328ミリモル)、メタノ
ール1mlの混合物に水冷下炭酸カリウム67.9mg
(0.492ミリモル)を加え30分、さらに室温で5
時間撹拌した。メタノールで留去したのち得られた残査
に10%塩酸を加え中和しジクロロメタンで抽出し無水
硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去し残査として
純粋な(−)−5,6‐エポキシヘキサン酸メチル(式
(化6)の化合物)35.4mg(収率75%)を得た
。またこのものの物性値はよく文献値(M.Suzuk
iet  ol.,Chem.Pharmj.Bull
.,38,2381(1990))と一致した。 [a] D24  −13.6°(cl.  94,C
HCl3 )(文献値  [a] D24  −16.
02°(cO.  58,CHCl3 ))IR(CH
Cl3 ):1740cm−1(文献値  1740)
IH−NMRδ:1.49〜1.87(4H,m),2
.39(2H,t),               
 2.48(1H,dd),2.75(1H,dd),
                2.92(1H,m
),3.68(3H,s)(文献値  1.49〜1.
87(4H,m),2.39(2H,t),     
     2.48(1H,dd),2.75(1H,
dd),          2.92(1H,m),
3.68(3H,s))
【0028】
【発明の効果】生理活性化合物の合成の出発物質として
有用な光学活性5,6‐エポキシヘキサン酸エステル類
の製造において、従来より合成ステップが少ない効率的
な製造法が提供された。また、上記製造法に必要な新規
な光学活性化合物である化2で表される、光学活性6‐
クロロメチルテトラヒドロピラン‐2,4‐ジオン、化
3で表される光学活性6‐クロロメチル‐4‐ヒドロキ
シテトラヒドロピラン‐2‐オン、化4で表される光学
活性6‐クロロメチルヒドロピラン‐2‐オンおよび化
5で表される光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピ
ラン‐2‐オンが提供された。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  式 【化1】 で表される光学活性2,2‐ジメチル‐6‐(3‐クロ
    ロ‐2‐ヒドロキシプロピル)‐1,3‐ジオキシン‐
    4‐オンのラクトン化を行い、式 【化2】 で表される光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピラ
    ン‐2,4,‐ジオンとし、この化合物に触媒の存在下
    水素を作用させ式 【化3】 で表される光学活性6‐クロロメチル‐4‐ヒドロキシ
    テトラヒドロピラン‐2‐オンを得る。つぎにこの化合
    物を脱水反応することにより式 【化4】 で表される光学活性6‐クロロメチルジヒドロピラン‐
    2‐オンを得る。つぎにこの化合物を触媒の存在下水素
    を作用させて式 【化5】 で表される光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピラ
    ン‐2‐オンとし、この化合物をアルコール溶媒中塩基
    性条件下で処理し一般式 【化6】 で表される光学活性5,6‐エポキシヘキサン酸エステ
    ル類を製造することからなる生理活性物質合成用光学活
    性化合物の製造法(ただし、各式において、*は不斉炭
    素原子を示し、Rはメチル基、エチル基を示す)。
  2. 【請求項2】  請求項1記載のごとく式化1を出発物
    質として、式化2,式化3および式化4を経由し式化5
    で表わされる光学活性6‐クロロメチルテトラヒドロピ
    ラン‐2‐オンを製造することからなる生理活性物質合
    成用光学活性化合物の製造法。
  3. 【請求項3】  請求項1の式化2で表される光学活性
    6‐クロロメチルテトラヒトロピラン‐2,4‐ジオン
  4. 【請求項4】  請求項1の式化3で表される光学活性
    6‐クロロメチル‐4‐ヒドロキシテトラヒドロピラン
    ‐2‐オン。
  5. 【請求項5】  請求項1の式化4で表される光学活性
    6‐クロロメチルジヒドロピラン‐2‐オン。
  6. 【請求項6】  請求項1の式化5で表される光学活性
    6‐クロロメチルテトラヒドロピラン‐2‐オン。
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