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JP2541197B2 - 光学活性シクロペンテン誘導体とその製法 - Google Patents

光学活性シクロペンテン誘導体とその製法

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JP2541197B2
JP2541197B2 JP61269449A JP26944986A JP2541197B2 JP 2541197 B2 JP2541197 B2 JP 2541197B2 JP 61269449 A JP61269449 A JP 61269449A JP 26944986 A JP26944986 A JP 26944986A JP 2541197 B2 JP2541197 B2 JP 2541197B2
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JP
Japan
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compound
acid
trans
lower alkyl
optically active
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JP61269449A
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克明 宮地
義夫 小原
泰裕 高橋
和孝 新井
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Nissan Chemical Corp
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Nissan Chemical Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は一般式〔I〕 (式中、AはH,R′CO(R′は低級アルキル基)を意味
し、Rは低級アルキル基を意味する。) で表わされる化合物(以下、化合物〔I〕という。) の製造法に関するものである。
化合物〔I〕は図−1のようにして容易にプロスタグ
ランジン類の合成中間体として有用な(1S,5R)−シス
−2−オキサビシクロ〔3.3.0〕オクト−6−エン−3
−オン〔III〕(以下、化合物〔III〕と言う。)に導く
ことができる。
〔従来の技術〕 化合物〔III〕の製造法には、これ迄に以下の4法が
知られている。
(1) Tetrahedron Letters311(1970)(E.J.Corey,
R.Noyori)に記載の方法を利用し、ラセミ体を合成し、
これをJ.O.C.,Vol.39 256(1974)(E.J.Corey,Barry
B.Snider)記載の方法で光学分割し、化合物〔III〕を
得る方法。
(2)特開昭50−151862号に記載の方法。
即ち、シス−3,5−ジヒドロキシ−1−シクロペンテ
ンのオルト・クライゼン転位を利用することによりラセ
ミ体を合成し、これをJ.O.C.,Vo1.39 256(1974)(E.
J.Corey,Barry B.Snider)に記載の方法で光学分割した
化合物〔III〕を得る方法。
(3) J.C.S.Chem.Comm.,189(1976)(高野,谷川,
小笠原)に記載の方法。
即ち、微生物による不斉水解で得られた光学活性な
(3R,5S)−シス−5−アセトキシ−3−ヒドロキシシ
クロペンテン〔IV〕に対してオルト・クライゼン転位を
行ない〔V〕とし、これより化合物〔III〕を得る方
法。
(4) J.A.C.S.,95 7171(1793)(John J.Patridge,
Naresh K.Chadha)に記載の方法。
即ち、不斉ハイドロボレーションを利用して化合物
〔III〕を合成する方法。
〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の(1),(2)の方法は、ラセミ体の光学分割
が必要なため、高価な光学分割剤を必要とし分割操作が
煩雑であり、しかもこの化合物の分割効率が悪く、不要
な対掌体が無駄になってしまうという問題点をもつ。
(4)の方法はボラン化合物等の不安定な原料を必要
とするため実用的製法としては満足すべきものではな
い。
また、(3)の方法は上記の3法に比べて優れている
が、出発物質の(3R,5S)−シス−5−アセトキシ−
3−ヒドロキシシクロペンテン〔IV〕を高光学純度でし
かも効率良く得ることが困難な上、〔V〕を得る際の
オルト・クライゼン転位で、140℃,24時間という長期間
の激しい反応条件が必要であり、また、反応時の副反
応で原料の〔IV〕よりジアセトキシ化合物が生成する。
このジアセトキシ化合物を加水分解すると、メソ型のジ
オール化合物が得られる。このものは光学活性が失われ
ているため、本願発明と異なり目的化合物の製造には使
用できない。という問題点をもつ。
〔問題点を解決するための手段〕
今回、本発明者等は化合物〔II〕 に対して、オルト・クライゼン転位を行なうことを特徴
とする化合物〔I〕の製造法を見出し、本発明を完成し
た。
本製造法は、従来注目されていなかった光学活性なト
ランス−1,4−シクロペンテンジオール誘導体〔II〕を
出発原料に煩雑な光学分割操作を要しない製法である。
しかも前記の(3)の方法に比べて以下の3点で優れた
製造法である。即ち、 出発物質である化合物〔II〕が容易に得られる。
即ち、本発明者等が開発した(特願昭61−76288)酵
素による不斉水解によって、高光学純度な(3S,5R)−
5−アシルオキシ−3−ヒドロキシシクロペンテン〔I
V〕が容易に得られ、これは例えば光延法により容易に
化合物〔II〕に誘導できる。
反応条件が温和である。
トランス体を使用した事により化合物〔II〕から化合
物〔I〕を合成する際の反応温度、及び反応時間が温和
になった。
(式中、AはH,R1CO(R1は低級アルキル基)を意味し、
Rは低級アルキル基を意味する。) 化合物〔II〕より副反応でジアセトキシ化合物が生成
する。このジアセトキシ化合物を加水分解すると、トラ
ンス型のジオール化合物が得られる。このものは実施例
3から明らかなように目的化合物の製造に使用すること
ができる。
以下、本発明を詳しく説明する。
化合物〔II〕を過剰のオルト酢酸低級アルキルエステ
ルと共に、必要ならば酸性触媒の存在下、110〜170℃好
ましくは120〜140℃で約6〜10時間加熱して、いわゆる
オルト・クライゼン転位を行ない化合物〔I〕を製造す
る。この反応条件は従来法(3)の方法の140℃,24時間
加熱というものに比べてかなり温和なものである。
使用される酸触媒としては、フェノール,o,mまたはp
−ニトロフェノール、o,mまたはp−クレゾール、2,4、
2,5、3,4、3,5または2,6−ジメチルフェノール、2,6−
ジ−t−ブチルフェノール、2,4,6−トリ−sec−ブチル
フェノール、2,4,6−トリ−t−ブチルフェノール、ハ
イドロキノン、α,β−ナフトールなどによって例示さ
れるフェノール類、酢酸,プロピオン酸,酪酸,イソ酪
酸,シクロヘキサンカルボン酸,吉草酸,マロン酸,コ
ハク酸,ピバリン酸などによって例示される低級脂肪酸
類、安息香酸,m−クロル安息香酸などによって例示され
る芳香族カルボン酸類、ベンゼンスルホン酸,パラトル
エンスルホン酸などによって例示されるスルホン酸類、
塩酸,硫酸などによって例示される鉱酸、塩化アルミニ
ウム,塩化亜鉛,塩化鉄,三フッ化ホウ素などによって
例示されるルイス酸であるが、反応を効率良く進行させ
る上で好ましくはフェノール類,炭素数2〜6の脂肪酸
及び芳香族カルボン酸類などが用いられる。
触媒量は原料に対して0.001〜50モル%の範囲で使用
されるが、好ましくは、5〜30モル%の範囲である。
反応溶媒は、必ずしも必要としないが、n−オクタ
ン,トルエン,o,mまたはp−キシレン,ジ−n−ブチル
エーテルなどのように反応に関与しないものが用いられ
る。なお、オルト酢酸低級アルキルエステルを化合物
〔II〕に対して、大過剰に溶媒的に使用して反応を行な
ってもよい。
得られた化合物〔I〕(A=R1CO(R1は低級アルキル
基)の場合)をメタノール等の低級アルコール中、炭酸
アルカリ存在下で長時間撹拌することによって、(3R,4
R)−トランス−4−ヒドロキシ−3−アルコキシカル
ボニルメチルシクロペンテンを生成する。
以下、既知の方法(図−1を参照)に従って二環性ラ
クトン〔III〕に高収率で誘導される。
以上のように、本発明によって入手容易な化合物〔I
I〕を出発物質として、より温和なオルト・クライゼン
転位反応を利用することで医薬品として重要なプロスタ
グランジン類の重要合成中間体〔III〕の実用的製造が
可能になった。
〔実施例及び参考例〕
以下、実施例及び参考例を示し、本発明を具体的に説
明する。なおこれらの実施例によって本発明が限定され
るものではない。
実施例1 (3R,4R)−トランス−4−アセトキシ−3−エトキシ
カルボニルメチルシクロペンテン(I:A=Ac,R=Et)の
合成 (3R,5R)−トランス−5−アセトキシ−3−ヒドロ
キシシクロペンテン(II:A=Ac)207mg(1.46mmol),
ピバリン酸30mg(0.29mmol)及びオルト酢酸エチル7ml
(38.2mmol)を窒素気流下120℃で8時間加熱した。こ
の間、3時間,4時間後にピバリン酸を20mg(0.20mmol)
ずつ追加した。溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマト
グラフィー(20g,ヘキサン:エーテル=4:1(v/v)で分
離精製したところ、(3R,4R)−トランス−4−アセト
キシ−3−エトキシカルボニルメチルシクロペンテン
(I:A=Ac,R=Et)を157mg(収率51%)得た。1 H−NMR(60MHz,CDCl3)δppm: 1.07(3H,t,J=7Hz),2.00(3H,s), 2.2〜3.3(5H,m),4.1(2H,q,J=7Hz), 5.03(1H,dq,J=5Hz,J=3Hz),5.63(2H,br s). MS;m/e=167(4%,〔M−OEt〕), 152(100%、〔M−AcOH〕) ▲〔α〕25 D▼=110.2(c=0.893,CHCl3) 実施例2 (3R,4R)−トランス−4−ヒドロキシ−3−エトキシ
カルボニルメチルシクロペンテン(I;A=H,R=Et)の合
成 (3R,4R)−トランス−4−アセトキシ−3−エトキ
シカルボニルメチルシシクロペンテン(I:A=Ac,R=E
t)210mg(0.99mmol)を乾燥エタノール10mlに溶かし、
これに炭酸カリウム960mg(6.96mmol)を加え、室温で
5時間撹拌した。エーテル50mlを加え、濾過した後溶媒
を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマト
グラフィ(5g,ヘキサン:エーテル=3:1(v/v))で分
離精製したところ、(3R,4R)−トランス−4−ヒドロ
キシ−3−エトキシカルボニルメチルシクロペンテン
(I:A=H,R=Et)を145mg(収率86%)得た。1 H−NMR(60MHz,CDCl3)δppm: 1.25(3H,t,J=7Hz),1.9〜3.2(6H,m), 4.13(3H,m),5.3〜5.8(2H,m) MS;m/e=170(1%,M+),152(7%〔M−H2O〕), 79(100%,Rh+) ▲〔α〕25 D▼=−55.4゜(c=1.017,CHCl3) 参考例1 (1S,5R)−シス−2−オキサビシクロ〔3.3.0〕オクト
−6−エン−3−オン〔III〕への誘導 ピリジン1ml中の(3R,4R)−トランス−4−ヒドロキ
シ−3−エトキシカルボニルメチルシクロペンテン(I;
A=H,R=Et)150mgの溶液に0℃でメタンスルホニルク
ロライド46mgを加え、0℃で1時間撹拌し、砕氷の上に
注いだ。この混合物を飽和食塩水15mlで洗浄し、ジエチ
ルエーテル15mlで3回抽出した。エーテル層を10%硫酸
10ml、飽和炭酸ナトリウム水溶液10ml及び飽和食塩水10
mlで洗浄した。硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を室温
で留去した。得られた油状物,テトラヒドロフラン6ml
および水2mlの溶液に0℃で2N水酸化ナトリウム水溶液4
mlを滴下した。0℃で1時間,室温で18時間激しく撹拌
した。この溶液を水10mlで希釈し、ジエチルエーテル10
mlで3回抽出した。エーテル層を水10mlで抽出した。水
層を一緒にし、0℃に冷却し過剰の6N硫酸水で酸性にし
た。この酸性溶液を塩化ナトリウムで飽和させ、塩化メ
チレン20mlで3回抽出した。塩化メチレン層を一緒に
し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄後硫酸マグネ
シウムで乾燥した。溶媒留去後、シリカゲルカラムクロ
マトグラフィー(10g,ヘキサン:エーテル=3:1(v/
v))で精製したところ、(1S,5R)−シス−2−オキサ
ビシクロ〔3.3.0〕オクト−6−エン−3−オン〔III〕
が87mg(収率80%)得られた。1 H−NMR(60MHz,CDCl3)δppm: 2.0〜3.0(4H,m),3.45(1H,m),5.05(1H,m), 5.63(2H,m) ▲〔α〕20 D▼=−100.8゜(c=1.1,MeOH) 実施例3 (3R,5R)−トランス−3,5−シクロペンテンジオール
(II:A=H)に対するオルト・クライゼン転位 (3R,5R)−トランス−3,5−シクロペンテンジオール
(II:A=H)500mg(5.0mmol),ハイドロキノン100mg
(0.9mmol)及びオルト酢酸エチル5ml(27.3mmol)を窒
素気流下130℃で6時間加熱した。溶媒を留去して得ら
れた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(50
g,ヘキサン:エーテル=3:1(v/v))で分離したところ
(3R,4R)−トランス−4−アセトキシ−3−エトキシ
カルボニルメチルシクロペンテン(I:A=Ac,R=Et)を1
30mg(収率10%),(3R,4R)−トランス−4−ヒドロ
キシ−3−エトキシカルボニルメチルシクロペンテン
(I:A=H,R=Et)を240mg(収率28%)及び(3R,5R)−
トランス−5−アセトキシ−3−ヒドロキシシクロペン
テン(II:A=Ac)を150mg(収率21%)得た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許3933892(US,A) J.C.S.CHEM.COMM., 1976,P.189−190

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式[II] 〔式中、AはHあるいはR′CO(R′は低級アルキル
    基)を意味する。)〕 で表わされる化合物を、 オルト酢酸低級アルキルエステルと一般式(II)の化合
    物に対し5〜30モル%の酸触媒の存在下、 120〜140℃に加熱することを特徴とする 一般式[I] 〔式中、AはHあるいはR′CO(R′は低級アルキル
    基)を意味し、RはH、低級アルキル基を意味する。〕 で表わされる化合物の製造法。
JP61269449A 1986-11-12 1986-11-12 光学活性シクロペンテン誘導体とその製法 Expired - Lifetime JP2541197B2 (ja)

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US3933892A (en) 1973-02-12 1976-01-20 Hoffmann-La Roche Inc. Asymmetric synthesis of optically active prostaglandins

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