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JP3550933B2 - Process for producing diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides and process for producing optically active δ-lactones - Google Patents

Process for producing diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides and process for producing optically active δ-lactones Download PDF

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JP3550933B2
JP3550933B2 JP5672597A JP5672597A JP3550933B2 JP 3550933 B2 JP3550933 B2 JP 3550933B2 JP 5672597 A JP5672597 A JP 5672597A JP 5672597 A JP5672597 A JP 5672597A JP 3550933 B2 JP3550933 B2 JP 3550933B2
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diastereomeric
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、ジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類の製造方法とδ−ラクトン類の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、δ−デカラクトン等の次式(I)
【0003】
【化9】
【0004】
(Rは、炭素数3〜7の直鎖飽和炭化水素基を示す)
で表わされるδ−ラクトン類は、桃果実、ラズベリー、プラム、バター、チーズ、マンゴなどを始めとする多くの天然物中に含まれていることが知られており、クリーミー、グリーンな甘い特徴のある果実様香気を有するため食品調合香料や化粧品、合成花精油、医薬、化学品などの分野で有用な物質である。そして、これらのδ−ラクトン類については、キラル中心を六員環中に一つ持っており、二個の光学異性体、すなわち(+)−δ−ラクトン類と(−)−δ−ラクトン類が存在するが、天然物の種類によって含まれる光学異性体が異なることが報告されてもいる。
【0005】
たとえば、チーズ中にはδ−ラクトン類の1種であるδ−デカラクトンが含まれているがその光学組成は(+)−δ−デカラクトン:(−)−δ−デカラクトン=72:28(44%ee)であることが報告されている。また同じδ−デカラクトンでもラズベリーに含有される場合は上記(+)体:(−)体の組成比=2:98(96%ee)と逆転していることが報告されている(Z Lebensm Unters Forsch (1993)196:315p)。
【0006】
さらに、それぞれ対応する光学異性体はその匂いの質が微妙に異なることも報告されている(Z Lebensm Unters Forsch (1988)187:40−44p)。
このような知見からは、δ−ラクトンの光学異性体の組成比を任意に調製できるのであれば大変に有益であることが教えられる。このことからも、目的とするδ−ラクトン類の光学異性体を分離取得することは極めて意義のあることであり、たとえば、上記文献例より50%eeを越える組成の光学ラクトン類を得ることは食品調合香料や化粧品、合成花精油分野での天然由来の香調を再現するのに有用な技術となる。
【0007】
しかし、現状においては、目的とするδ−ラクトンの光学異性体を選択的に取得することは難しく、たとえば、天然物から単離する方法は多大な労力と費用を要するため現実的な方法ではない。これに対し、光学異性体を合成により取得する方法としては、リパーゼやイーストという酵素や酵母を利用した方法が報告されているが、この方法では酵母等を利用するため工業的には好ましくなく、また工程数が多いなどの問題点があった。
【0008】
また、金属錯体触媒を用いて、合成法によって光学異性体を製造する方法もいくつか提案されているが、反応操作が難しく、工程数も多く、しかも収率や光学純度の向上が困難であるという問題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この出願の発明は、以上のような従来技術の欠点を解消し、δ−ラクトン類の光学異性体をより選択的に、しかも簡便な方法で取得することのできる新しい技術的方策を提供することを発明の課題としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、まず第1には、次式(I)
【0011】
【化10】
【0012】
(Rは炭素数3〜7の直鎖炭化水素基を示す)
で表わされるδ−ラクトン類の光学異性体混合物を、次式(II)
【0013】
【化11】
【0014】
で表わされる光学活性な1−フェニルエチルアミンと反応させることを特徴とする次式(III)
【0015】
【化12】
【0016】
(Rは前記と同じ)で表わされるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類の製造方法を提供する。またこの出願の発明は、第2には、反応温度が20〜180℃であるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類の製造方法を、第3には、溶媒として芳香族炭化水素類を用いるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類の製造方法を提供する。さらに、第4には、この出願の発明は、これらの方法により得られるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類そのものを提供する。そしてこの出願の発明は、第5にはジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類を再結晶精製する光学活性なジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類の製造方法を、また、第6には、このような方法により得られる光学活性なジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類を提供する。
【0017】
さらにこの出願の発明は、第7には、前記の式(III)で表わされるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類を、加水分解処理し、次いでスルホン酸の存在下に環化反応させること、あるいは第8には、直接的に酸の存在下に環化反応させ前記の式(I)で表わされるδ−ラクトン類の光学活性体を得ることを特徴とする光学活性なδ−ラクトン類の製造方法を提供する。
【0018】
【発明の実施の形態】
この出願の発明が提供するジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類は、光学活性なδ−ラクトン類を製造するために欠くことのできないものであって、このものは、光学活性な1−フェニルエチルアミンを光学分割剤とするこの出願の発明にとって、光学分割プロセスの特徴としてあるものである。
【0019】
以下、詳しくこの出願発明の実施の形態について説明する。
まず、この発明においては、前記式(I)で表わされるδ−ラクトンの光学異性体混合物を、光学分割剤としての前記の式(II)の1−フェニルエチルアミンと反応させる。前記式(I)で表わされるδ−ラクトン類では、式中のRは炭素数3〜7の直鎖炭化水素基であり、一般的には、直鎖飽和の炭化水素基であって、好ましい炭素数は4〜5である。光学異性体混合物は、光学異性体の各種の割合の混合物であってよく、ラセミ混合物(ラセミ体)もその一つである。
【0020】
具体的には、たとえばラセミ体として、(±)−δ−オクタラクトン、(±)−δ−ノナラクトン、(±)−δ−デカラクトン、(±)−δ−ドデカラクトン、(±)−δ−ウンデカラクトンが例示される。なかでも好ましくは、(±)−δ−ノナラクトンおよび(±)−δ−デカラクトンである。分割剤化合物としては、具体的には、
(+)−1−フェニルエチルアミン
(−)−1−フェニルエチルアミン
として示される。光学分割の目的に応じて、このいずれかの化合物が選択されることになる。
【0021】
反応にはδ−ラクトン類に対して、分割剤の光学活性1−フェニルエチルアミンが、1.00〜2.00当量(対ラクトン)、好ましくは1.00〜1.20当量が用いられる。
反応には、好ましくは溶媒が用いられる。この際、溶媒の種類としては、炭化水素類、たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン、メチルナフタレン等の芳香族炭化水素類及びヘキサン、オクタンの脂肪族炭化水素類が、エーテル類、たとえば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−tert−ブチルエーテルジオキサン、テトラヒドロフラン等が、さらには、アルコール類、たとえば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン等が用いられる。
【0022】
これらは1種のものが、または2種以上混合して用いられる。
なかでも、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類が好適に用いられる。これらの溶媒の使用量は、0.5〜10倍重量(対ラクトン)、好ましくは2〜5倍重量である。反応温度については、通常は20〜180℃程度とし、より好ましくは80〜110℃程度の範囲とする。反応時間は、各種条件によっても異なるが、1〜24時間程度でよく、さらに好適には3〜8時間程度とする。
【0023】
δ−ラクトン類光学異性体混合物と光学活性1−フェニルエチルアミンとの反応によって生成する前記の式(III)で示されるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類は、これまでに知られていない新規な化合物である。式(III)中のRは、式(I)のRと同様である。具体的なジアステレオマ−ヒドロキシカルボン酸アミドとしては、たとえば、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシオクタン酸アミド、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシノナン酸アミド、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシウンデカン酸アミド、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシドデカン酸アミドがあり、好ましくは、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシノナン酸アミドおよびN−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミドである。
【0024】
このものは、再結晶によって、より高純度な状態へと精製される。
再結晶のための溶媒としては、たとえば表1に示した各種のものを用いることができ、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、エステル類が好ましい。また、表1の溶媒のうちの1種を、または2種以上の組合わせとして使用することができる。
【0025】
【表1】
【0026】
溶媒の使用量は、通常は、前記アミド類に対して0.5〜200重量倍、より好ましくは1〜100重量倍とする。再結晶操作における結晶化温度は、−20〜100℃程度、より好ましくは10〜40℃程度とする。結晶化時間は、1〜48時間程度、より好ましくは、4〜12時間程度とすることができる。なお、再結晶精製時には、結晶の種を入れると再結晶はより効果的に行われることになる。
【0027】
なお、再結晶は、必要に応じて複数回繰り返してもよい。
以上の再結晶によって、ほぼ純粋な高純度品として、前記式(III)の光学活性なジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミドが得られることになる。
次にこのジアステレオマーは、光学活性なδ−ラクトン類への環化反応によって変換される。この変換は、ほぼ定量的に進行する。このため、前記ジアステレオマーの製造そのものが、光学活性δ−ラクトン類の製造的にとって大変に重要で、欠くことのできないものであることがわかる。
【0028】
環化反応は、水または水と有機溶媒との混合の二層系の溶媒を用いて実施することができる。有機溶媒としては、脂肪族炭化水素類、たとえばペンタン、シクロペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、デカリンなどが、芳香族炭化水素類、たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、クメン、メチルナフタレン等が、アルコール類、たとえば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、エチレングリコール等が用いられ、なかでも、芳香族炭化水素類や、アルコール類が好ましい。溶媒の使用量は、前記アミド類に対して水が0.1〜50重量倍、より好ましくは1〜20重量倍とし、有機溶媒については、アミド類に対して0〜50重量倍、より好ましくは0〜10重量倍とする。
【0029】
環化反応は、加水分解処理をまず行い、次いでスルホン酸を用いて環化反応させてもよいし、直接的に酸を用いて環化反応をさせてもよい。
加水分解に用いる酸、そして直接的な環化反応に用いる酸としては、無機酸が好ましく、塩酸、硫酸、硝酸がその例として挙げられる。これらの酸の使用量は、アミド類に対して1.2〜20当量、より望ましくは2〜10当量である。
【0030】
反応温度は40〜120℃、好ましくは80〜110℃、反応時間は、0.5〜24時間、好ましい条件下では4〜10時間でよい。
加水分解後にスルホン酸を用いる方法においては、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の芳香族スルホン酸が好適に用いられる。
環化反応の終了後は、有機相と水相を分離したのち、(1)有機相を直接蒸留精製し、目的物を得る。または(2)有機相を弱アルカリ水溶液にて水洗中和洗浄した後、有機層よりラクトンを精製蒸留する。
【0031】
以上のとおりの方法によって、極めて選択的に高い光学純度と収率で、目的とする所望の光学活性を持つδ−ラクトン類が得られることになる。
そこで、次に実施例を示し、さらに詳しくこの発明について説明する。
【0032】
【実施例】
実施例1
<1>アミドの合成
(±)−δ−デカラクトン1.70g(10.0mmol)に(−)−1−フェニルエチルアミン1.39g(11.5mmol)と乾燥ベンゼン6mlを加え、95℃で3時間攪拌した。次いで、1Mの塩酸15mlを加えた後、ベンゼンで抽出した。有機層を乾燥後、減圧下に溶媒を留去したところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド2.76g(9.47mmol)を得た。収率94.7%、融点69〜75℃、その比旋光度は以下のとおりであった。
【0033】
[α]435 −139.8°(c1.1,MeOH)
[α] −61.7°(c1.1,MeOH)
<2>アミドの精製
この粗結晶1.11g(3.82mmol)をn−ヘキサンと酢酸エチル(5:1)8.7mlで再結晶したところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド710mg(2.45mmol)を得た。このうちの210mg(0.71mmol)をn−ヘキサンと酢酸エチル(2:1)8.5mlで再結晶したところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド110mg(0.38mmol)を得た。さらにこの結晶をn−ヘキサンと酢酸エチル(4:3)6.7mlで再結晶したところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド80mg(0.27mmol)を得た。用いた原料中に含まれる一方の対掌体を100%とした場合の換算収率は46.2%であった。また、融点105〜107℃、その比旋光度は以下のとおりであった。
【0034】
[α]435 −176.2°(c1.0,MeOH)
[α] −77.1°(c1.0,MeOH)
<3>ジアステレオマー過剰度の検定
このN−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミドを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析したところ、そのジアステレオマー過剰度は98.9%d.e.であった。
【0035】
HPLC条件は次のとおりとした。
カラム:wakosil 5 SIL (4.6mm×250mm)
移動相:75%酢酸エチル/nーヘキサン
流速:1ml/分
検出波長:254nm
このN−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミドのH−NMRおよびIRの測定結果は以下のとおりであった。
【0036】
【表2】
【0037】
実施例2
(±)−δ−デカラクトン1.70g(10.0mmol)に(−)−1−フェニルエチルアミン1.21g(10.0mmol)と乾燥トルエン5.5mlを加え、95℃で3時間攪拌した。次いで、50℃まで徐冷し種結晶を加えた。室温で一晩放置して析出した粗結晶をろ別し、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド2.21g(7.58mmol)を得た。収率75.8%、m.p.85〜93℃、その比旋光度は以下のとおりであった。
【0038】
[α]435 −140.4°(c1.0,MeOH)
[α] −61.9°(c1.0,MeOH)
このアミドの0.79g(2.71mmol)をトルエン9.4mlで再結晶したところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド0.36g(1.25mmol)を得た。さらにこのアミド0.21g(0.72mmol)をトルエン4.0mlで再結晶したところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド0.16g(0.54mmol)を得た。用いた原料中に含まれる一方の対掌体を100%とした場合の換算収率は52.4%であった。また、融点102〜105℃、その比旋光度は以下のとおりであった。
【0039】
[α]435 −174.6°(c1.0,MeOH)
[α] −78.9°(c1.0,MeOH)
このN−(フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミドを実施例1と同様な方法でHPLC分析したところ、そのジアステレオマー過剰度は94.9%d.e.であった。
実施例3
(±)−δ−ノナラクトン4.68g(30mmol)に(+)−1−フェニルエチルアミン3.64g(30mmol)と乾燥トルエン18mlを加え、95℃で5時間攪拌した。次いで、減圧下に溶媒を留去し、粗結晶8.01gを得た。この粗結晶7.44gを酢酸エチルとn−ヘキサン(1:1)80mlで再結晶したところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシノナン酸アミド2.86g(10.3mmol)を得た。
【0040】
このうちの2.47g(8.9mmol)を酢酸エチルとn−ヘキサン(2:1)30mlで再結晶したところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシノナン酸アミド1.12g(4.0mmol)を得た。さらにこの結晶1.0g(3.6mmol)を酢酸エチルとn−ヘキサン(7:2)18mlで再結晶したところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシノナン酸アミド0.71g(2.6mmol)を得た。用いた原料中に含まれる一方の対掌体を100%とした場合の換算収率は23.8%であった。また、融点は102〜103℃で、その比旋光度は以下のとおりであった。
【0041】
[α] 20=+88.34°(c0.07,CHCl
このN−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシノナン酸アミドのH−NMRとIRの測定結果は以下のとおりであった。
【0042】
【表3】
【0043】
実施例4
実施例3と同様にして、δ−ウンデカラクトン、δ−ドデカラクトン、およびδ−オクタラクトンからアミドを合成し、再結晶の溶媒を変えて、再結晶の回数による純度の向上を評価した。その結果を表4に示した。比較のためにγ−ラクトンの場合についての結果も示した。
【0044】
この発明の方法の有効性と、再結晶の繰り返しがさらなる純度向上に有効であることが確認された。
【0045】
【表4】
【0046】
実施例5
この発明のデカラクトンおよびドデカラクトンからのアミド類の製造について、光学分割剤と分別(再)結晶の溶媒とその回数との関係について評価した。その結果を表5に示した。
分割剤としてこの発明の光学活性1−フェニルエチルアミン以外のものを行った場合についても比較のために示した。収率,ジアステレオマー過剰度において、この発明における分割剤が極めて優れた作用を示していることがわかる。
【0047】
【表5】
【0048】
実施例6
ジアステレオマー過剰度63.9%d.e.のN−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド0.25g(0.84mmol)に95%エタノール2.5mlと6M塩酸0.5mlを加え、90℃で5時間攪拌した後、減圧下に溶媒を留去した。次いで、蒸留水3mlを加え、エーテルで抽出した。この有機層を減圧留去した後、2M水酸化ナトリウム1mlを加えて95℃で2時間攪拌した。そこに2M塩酸を溶媒がコンゴーレッドになるまで加え、エーテルで抽出した。このエーテル溶液を乾燥後減圧下に溶媒を留去し、少量のp−トルエンスルホン酸とベンゼン1mlを加え1時間加熱還流した。5%炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄し、有機層を乾燥後減圧下に溶媒を留去したところ、(+)ーδ−デカラクトン0.13g(0.78mmol,収率92.9%)を得た。これをクーゲルロアで蒸留し、(+)ーδ−デカラクトン0.11g(0.63mmol,収率75.0%)を得た。その比旋光度は以下のとおりであった。
【0049】
[α]435 +76.3°(c1.0,THF)
[α] +37.4°(c1.0,THF)
このδ−デカラクトンを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析したところ、対掌体過剰度(e.e.)は64.0%e.e.であった。
HPLC条件は次のとおりである。
【0050】
カラム:CHIRALCEL OB−H(ダイセル製)4.6mmΦ×250mm
展開溶媒:4%2−プロパノール/n−ヘキサン
流速:0.5ml/分
検出波長:220nm
実施例7
ジアステレオマー過剰度98.2%d.e.のN−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド1.47g(5.04mmol)に95%エタノール15mlと6M塩酸3.0mlを加え、90℃で5時間攪拌した後、減圧下に溶媒を留去した。次いで蒸留水8mlを加え、エーテルで抽出した。この有機層を減圧留去した後、2M水酸化ナトリウム4mlを加えて95℃で2時間攪拌した。そこに2M塩酸を溶媒がコンゴーレッドになるまで加え、エーテルで抽出した。このエーテル溶液を乾燥後減圧下に溶媒を留去し、少量のp−トルエンスルホン酸とベンゼン5mlを加え1時間加熱還流した。5%炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄し、有機層を乾燥後減圧下に溶媒を留去したところ、(+)ーδ−デカラクトン0.80g(4.68mmol,収率92.9%)を得た。これをクーゲルロアで蒸留し、(+)ーδ−デカラクトン0.71g(4.19mmol,収率83.1%)を得た。その比旋光度は以下のとおりであった。
【0051】
[α]435 +113.9°(c1.79,THF)
[α] +56.7°(c1.79,THF)
このδ−デカラクトンを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析したところ、対掌体過剰度(e.e.)は98.1%e.e.であった。
HPLC条件は次のとおりである。
【0052】
カラム:CHIRALCEL OB−H(ダイセル製)4.6mmΦ×250mm
展開溶媒:4%2−プロパノール/n−ヘキサン
流速:0.5ml/分
検出波長:220nm
実施例8
ジアステレオマー過剰度(98.2%d.e.)のN−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド1.02g(3.50mmol)に1N−塩酸20mlを加え、101℃で6時間攪拌した後、エーテル抽出をした。この有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後減圧下に溶媒を留去したところ、(+)ーδ−デカラクトン0.53g(3.12mmol,収率89.1%)を得た。これをクーゲルロアで蒸留し、(+)−δ−デカラクトン0.49g(2.88mmol,収率82.3%)を得た。
【0053】
その比旋光度は以下のとおりであった。
[α]=+57.1°(c0.53,CHCl
このδ−デカラクトンを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析したところ、対掌体過剰度(e.e.)は98.3%e.e.であった。
HPLC条件は次のとおりである。
【0054】
カラム:CHIRALCEL OB−H(ダイセル製)4.6mmΦ×250mm
展開溶媒:4%2−プロパノール/n−ヘキサン
流速:1.0ml/分
検出波長:220nm
実施例9
実施例3で得られたジアステレオマー過剰度99.0%d.e.のN−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシノナン酸アミド0.50g(1.80mmol)に2N−塩酸8.5mlとトルエン2mlを加え、102℃で5時間攪拌した後、有機層を分離した。この有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後減圧下に溶媒を留去したところ、(−)−δ−ノナラクトン0.26g(1.67mmol,収率92.6%)を得た。これをクーゲルロアで蒸留し、(−)−δ−ノナラクトン0.24g(1.54mmol,収率85.6%)を得た。その比旋光度は以下のとおりであった。
【0055】
[α] 20=−50.8°(c0.50,CHCl
この、δ−ノナラクトンを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析したところ、対掌体過剰度(e.e.)は99.1%であった。HPLC条件は実施例8と同様とした。
実施例10
実施例2において、反応で得られた粗結晶の一回目再結晶溶液を、減圧下に溶媒を除去してN−(フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド0.40g(1.44mmol)を得た。このアミドのジアステレオマー過剰度は49.3%d.e.であった。
【0056】
このアミドに2N−塩酸8mlとトルエン2mlを加え、102℃で6時間攪拌した後、有機層を分離し、この有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後減圧下に溶媒を留去したところ、δ−デカラクトン0.23g(1.35mmol,収率93.8%)を得た。このδ−デカラクトンの対掌体過剰度(e.e.)は50.1%e.e.であった。
【0057】
このδ−デカラクトンに(+)−1−フェニルエチルアミン0.17g(1.40mmol)と乾燥トルエン3mlを加え、95℃で3時間攪拌した。次いで、50℃まで徐冷し種結晶を加えた。室温で一晩放置して析出した結晶を濾別し、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド0.37g(1.27mmol,収率94.1%)を得た。このアミドのジアステレオマー過剰度は57.3%d.e.であった。
【0058】
このアミドをトルエンで2回再結晶をしたところ、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド0.12g(0.41mmolを得た。このアミドのジアステレオマー過剰度は57.3%d.e.であった。
このアミドに2N−塩酸2mlとトルエン1mlを加え、102℃で6時間攪拌した後、有機層を分離し、この有機層を5%炭酸水素ナトリウム水溶液と飽和食塩水で洗浄し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後減圧下に溶媒を留去したところ、(−)−δ−デカラクトン0.06g(0.35mmol,収率85.4%)を得た。これを薄膜クロマトグラフィーで精製し、(−)−δ−デカラクトン0.05g(0.29mmol)を得た。その比旋光度は以下のとおりであった。
【0059】
[α]=−56.8°(c0.30,THF)
この、δ−デカラクトンを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析したところ、対掌体過剰度(e.e.)は98.9%e.e.であった。HPLC条件は実施例6と同様とした。
実施例11
(+)−δ−デカラクトン0.506g(3.0mmol)に(+)−1−フェニルエチルアミン0.541g(4.5mmol)と乾燥ベンゼン1.5mlを加え、95℃で3時間攪拌した。次いで、1Mの塩酸3.5mlを加えた後、酢酸エチルで抽出した。有機層を乾燥後、減圧下に溶媒を留去し、N−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミド0.822g(2.8mmol)を得た。収率93.3%、融点79〜81℃、その比旋光度は以下のとおりであった。
【0060】
[α]435 22 =+154.2°(c1.0,MeOH)
[α] 25 =+69.0°(c1.0,MeOH)
このN−(1−フェニルエチル)−5−ヒドロキシデカン酸アミドのH−NMRおよびIRの測定結果は以下のとおりであった。
【0061】
【表6】
【0062】
【発明の効果】
以上詳しく説明したとおり、この出願の説明によって、化粧品、食品調合香料、合成花精油、医薬、化学品等の諸分野において有用な光学活性飽和δ−ラクトンの高効率での選択的製造が可能となる。そして、この発明のジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミドは、そのための欠くことのできない中間体であり、また他の諸分野への原料、中間体としても有用となる。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The invention of this application relates to a method for producing diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides and a method for producing δ-lactones.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the following formula (I) such as δ-decalactone
[0003]
Embedded image
[0004]
(R represents a straight-chain saturated hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms)
The δ-lactones represented by are known to be contained in many natural products such as peach fruit, raspberry, plum, butter, cheese, mango and the like, and have a creamy, green sweet character. Since it has a certain fruity aroma, it is a useful substance in the fields of food preparation flavors, cosmetics, synthetic flower essential oils, medicines, chemicals, and the like. These δ-lactones have one chiral center in the six-membered ring, and have two optical isomers, ie, (+)-δ-lactones and (−)-δ-lactones. Exists, but it has also been reported that the optical isomer contained varies depending on the type of natural product.
[0005]
For example, cheese contains δ-decalactone, which is one of δ-lactones, and its optical composition is (+)-δ-decalactone: (−)-δ-decalactone = 72: 28 (44% ee). It has also been reported that the same ratio of the (+)-form: (-)-form is reversed to 2:98 (96% ee) when raspberry is contained in the same δ-decalactone (Z Lebensm Unters). Forsch (1993) 196: 315p).
[0006]
Furthermore, it has also been reported that the odor quality of each corresponding optical isomer is slightly different (Z Lebensm Enters Forsch (1988) 187: 40-44p).
From such findings, it is taught that it would be very useful if the composition ratio of the optical isomer of δ-lactone can be arbitrarily adjusted. From this, it is extremely significant to separate and obtain the desired optical isomer of δ-lactone. For example, it is difficult to obtain an optical lactone having a composition exceeding 50% ee from the above-mentioned literature examples. It is a useful technique for reproducing naturally-derived fragrances in the fields of food compounding fragrances, cosmetics, and synthetic flower essential oils.
[0007]
However, at present, it is difficult to selectively obtain the desired optical isomer of δ-lactone. For example, a method of isolating from a natural product is not a practical method because it requires a great deal of labor and cost. . On the other hand, as a method for obtaining an optical isomer by synthesis, a method using an enzyme such as lipase or yeast or yeast has been reported.However, this method is not industrially preferable because yeast is used. There are also problems such as a large number of steps.
[0008]
Also, some methods for producing optical isomers by a synthesis method using a metal complex catalyst have been proposed, but the reaction operation is difficult, the number of steps is large, and it is difficult to improve the yield and optical purity. There was a problem.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, the invention of this application solves the above-mentioned drawbacks of the prior art, and provides a new technical measure that can obtain optical isomers of δ-lactones more selectively and by a simple method. It is an object of the invention to do so.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention of this application firstly provides the following formula (I)
[0011]
Embedded image
[0012]
(R represents a straight-chain hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms)
A mixture of optical isomers of δ-lactones represented by the following formula (II)
[0013]
Embedded image
[0014]
Reacting with an optically active 1-phenylethylamine represented by the following formula (III):
[0015]
Embedded image
[0016]
(R is the same as defined above).The invention of this application also relates to a second method for producing diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides having a reaction temperature of 20 to 180 ° C., and thirdly, a diastereomeric method using an aromatic hydrocarbon as a solvent. Disclosed is a method for producing a merhydroxycarboxylic acid amide. Fourth, the invention of this application provides diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides themselves obtained by these methods. And the invention of this application is the fifthDiastereomeric hydroxycarboxylic acid amidesA method for producing an optically active diastereomeric hydroxycarboxylic acid amide to be recrystallized and purified, and sixthly, an optically active diastereomeric hydroxycarboxylic acid amide obtained by such a method are provided.
[0017]
Further, the invention of this applicationSeventh,Hydrolyzing the diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides represented by the above formula (III), and then subjecting them to a cyclization reaction in the presence of sulfonic acid.Or eighth,Cyclization directly in the presence of acidhandA method for producing an optically active δ-lactone is provided, which comprises obtaining an optically active form of the δ-lactone represented by the above formula (I).
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides provided by the invention of the present application are indispensable for producing optically active δ-lactones, and they include optically active 1-phenylethylamine. The invention of this application as an optical resolving agent is a feature of the optical resolving process.
[0019]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
First, in the present invention, an optical isomer mixture of δ-lactone represented by the above formula (I) is reacted with 1-phenylethylamine of the above formula (II) as an optical resolving agent. In the δ-lactones represented by the formula (I), R in the formula is a straight-chain hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms, and is generally a straight-chain saturated hydrocarbon group. The carbon number is 4-5. The optical isomer mixture may be a mixture of the optical isomers in various ratios, and a racemic mixture (racemate) is one of them.
[0020]
Specifically, for example, as racemates, (±) -δ-octalactone, (±) -δ-nonalactone, (±) -δ-decalactone, (±) -δ-dodecalactone, (±) -δ- Undecalactone is exemplified. Among them, (±) -δ-nonalactone and (±) -δ-decalactone are preferred. As the resolving agent compound, specifically,
(+)-1-phenylethylamine
(-)-1-phenylethylamine
As shown. Any of these compounds will be selected according to the purpose of the optical resolution.
[0021]
In the reaction, the optically active 1-phenylethylamine as a resolving agent is used in an amount of 1.00 to 2.00 equivalents (based on lactone), preferably 1.00 to 1.20 equivalents, based on the δ-lactone.
For the reaction, a solvent is preferably used. In this case, as the type of the solvent, hydrocarbons, for example, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene, aromatic hydrocarbons such as methylnaphthalene and hexane, aliphatic hydrocarbons of octane, ethers, for example Dimethyl ether, diethyl ether, methyl-tert-butyl ether dioxane, tetrahydrofuran and the like, and further, alcohols such as methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-hexanol, ethylene glycol, diethylene glycol and glycerin.
[0022]
These may be used alone or in combination of two or more.
Among them, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene are preferably used. The amount of these solvents used is 0.5 to 10 times by weight (based on lactone), preferably 2 to 5 times by weight. The reaction temperature is usually set to about 20 to 180 ° C, more preferably, to about 80 to 110 ° C. The reaction time varies depending on various conditions, but may be about 1 to 24 hours, more preferably about 3 to 8 hours.
[0023]
Diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides represented by the above formula (III), which are produced by reacting a mixture of optical isomers of δ-lactones with optically active 1-phenylethylamine, are novel compounds which have not been known so far. It is. R in the formula (III) is the same as R in the formula (I). Specific diastereomer-hydroxycarboxylic amides include, for example, N- (1-phenylethyl) -5-hydroxyoctanoic acid amide, N- (1-phenylethyl) -5-hydroxynonanoic acid amide, N- (1 -Phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide, N- (1-phenylethyl) -5-hydroxyundecanoic acid amide, and N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydodecanoic acid amide; -(1-phenylethyl) -5-hydroxynonanoic acid amide and N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide.
[0024]
This is refined to a higher purity state by recrystallization.
As the solvent for recrystallization, for example, various solvents shown in Table 1 can be used, and aliphatic hydrocarbons, aromatic hydrocarbons, and esters are preferable. In addition, one of the solvents in Table 1 can be used, or a combination of two or more solvents can be used.
[0025]
[Table 1]
[0026]
The amount of the solvent to be used is generally 0.5 to 200 times by weight, more preferably 1 to 100 times by weight, relative to the amides. The crystallization temperature in the recrystallization operation is about -20 to 100 ° C, more preferably about 10 to 40 ° C. The crystallization time can be about 1 to 48 hours, more preferably about 4 to 12 hours. In addition, at the time of recrystallization refining, if a seed of the crystal is added, the recrystallization will be performed more effectively.
[0027]
The recrystallization may be repeated a plurality of times as necessary.
By the above recrystallization, the optically active diastereomer hydroxycarboxylic acid amide of the formula (III) is obtained as a substantially pure high-purity product.
This diastereomer is then converted by a cyclization reaction to optically active δ-lactones. This conversion proceeds almost quantitatively. Therefore, it can be seen that the production of the diastereomer itself is very important and indispensable for the production of optically active δ-lactones.
[0028]
The cyclization reaction can be carried out using a two-layer solvent of water or a mixture of water and an organic solvent. Examples of the organic solvent include aliphatic hydrocarbons such as pentane, cyclopentane, hexane, cyclohexane, octane, and decalin; and aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, cumene, and methylnaphthalene. Alcohols, for example, methanol, ethanol, n-propanol, ethylene glycol and the like are used, and among them, aromatic hydrocarbons and alcohols are preferable. The amount of the solvent used is such that water is 0.1 to 50 times by weight, more preferably 1 to 20 times by weight with respect to the amides, and the organic solvent is 0 to 50 times by weight with respect to the amides, more preferably. Is 0 to 10 times by weight.
[0029]
In the cyclization reaction, a hydrolysis treatment may be performed first, and then the cyclization reaction may be performed using a sulfonic acid, or the cyclization reaction may be directly performed using an acid.
As the acid used for the hydrolysis and the acid used for the direct cyclization reaction, an inorganic acid is preferable, and examples thereof include hydrochloric acid, sulfuric acid, and nitric acid. The use amount of these acids is 1.2 to 20 equivalents, more preferably 2 to 10 equivalents, based on the amides.
[0030]
The reaction temperature may be 40 to 120 ° C, preferably 80 to 110 ° C, and the reaction time may be 0.5 to 24 hours, and may be 4 to 10 hours under preferable conditions.
In the method using sulfonic acid after hydrolysis, aromatic sulfonic acids such as benzenesulfonic acid and toluenesulfonic acid are preferably used.
After completion of the cyclization reaction, the organic phase and the aqueous phase are separated, and then (1) the organic phase is directly distilled and purified to obtain the desired product. Or (2) washing the organic phase with a weak alkaline aqueous solution, neutralizing and washing with water, and then purifying and distilling the lactone from the organic layer.
[0031]
By the method as described above, the intended δ-lactone having desired optical activity can be obtained with very high optical purity and yield.
Then, an example is shown next and the present invention is explained in more detail.
[0032]
【Example】
Example 1
<1> Synthesis of amide
1.39 g (11.5 mmol) of (-)-1-phenylethylamine and 6 ml of dry benzene were added to 1.70 g (10.0 mmol) of (±) -δ-decalactone, and the mixture was stirred at 95 ° C for 3 hours. Next, 15 ml of 1M hydrochloric acid was added, and the mixture was extracted with benzene. After drying the organic layer, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 2.76 g (9.47 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide. The yield was 94.7%, the melting point was 69 to 75 ° C, and the specific rotation was as follows.
[0033]
[Α]435-139.8 ° (c1.1, MeOH)
[Α]D    -61.7 ° (c1.1, MeOH)
<2> Purification of amide
1.11 g (3.82 mmol) of the crude crystals were recrystallized from 8.7 ml of n-hexane and ethyl acetate (5: 1) to give 710 mg of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide (2 mg). .45 mmol). When 210 mg (0.71 mmol) of this was recrystallized with 8.5 ml of n-hexane and ethyl acetate (2: 1), 110 mg (0.38 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide was obtained. ) Got. The crystals were further recrystallized from 6.7 ml of n-hexane and ethyl acetate (4: 3) to obtain 80 mg (0.27 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide. The conversion yield was 46.2% when one enantiomer contained in the used raw material was 100%. Further, the melting point was 105 to 107 ° C. and the specific rotation was as follows.
[0034]
[Α]435-176.2 ° (c1.0, MeOH)
[Α]D    -77.1 ° (c1.0, MeOH)
<3> Diastereomer excess assay
When this N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), its diastereomer excess was 98.9% d. e. Met.
[0035]
HPLC conditions were as follows.
Column: wakosil 5 SIL (4.6 mm x 250 mm)
Mobile phase: 75% ethyl acetate / n-hexane
Flow rate: 1 ml / min
Detection wavelength: 254 nm
This N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide1The measurement results of H-NMR and IR were as follows.
[0036]
[Table 2]
[0037]
Example 2
To 1.70 g (10.0 mmol) of (±) -δ-decalactone, 1.21 g (10.0 mmol) of (-)-1-phenylethylamine and 5.5 ml of dry toluene were added, and the mixture was stirred at 95 ° C for 3 hours. Next, the mixture was gradually cooled to 50 ° C., and seed crystals were added. The precipitate was allowed to stand overnight at room temperature, and the precipitated crude crystals were collected by filtration to obtain 2.21 g (7.58 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide. Yield 75.8%, m.p. p. 85-93 ° C, the specific rotation was as follows.
[0038]
[Α]435-140.4 ° (c1.0, MeOH)
[Α]D    -61.9 ° (c1.0, MeOH)
When 0.79 g (2.71 mmol) of this amide was recrystallized from 9.4 ml of toluene, 0.36 g (1.25 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide was obtained. Further, 0.21 g (0.72 mmol) of this amide was recrystallized from 4.0 ml of toluene to obtain 0.16 g (0.54 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide. The conversion yield was 52.4% when one enantiomer contained in the used raw material was 100%. Further, the melting point was 102 to 105 ° C and the specific rotation was as follows.
[0039]
[Α]435-174.6 ° (c1.0, MeOH)
[Α]D    -78.9 ° (c1.0, MeOH)
This N- (phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide was analyzed by HPLC in the same manner as in Example 1, and the diastereomer excess was 94.9% d. e. Met.
Example 3
3.64 g (30 mmol) of (+)-1-phenylethylamine and 18 ml of dry toluene were added to 4.68 g (30 mmol) of (±) -δ-nonalactone, and the mixture was stirred at 95 ° C for 5 hours. Then, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 8.01 g of crude crystals. When 7.44 g of the crude crystals were recrystallized from ethyl acetate and 80 ml of n-hexane (1: 1), 2.86 g (10.3 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxynonanoic acid amide was obtained. Was.
[0040]
When 2.47 g (8.9 mmol) of this was recrystallized from ethyl acetate and 30 ml of n-hexane (2: 1), 1.12 g of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxynonanoic acid amide was obtained. .0 mmol). Further, 1.0 g (3.6 mmol) of the crystals were recrystallized from ethyl acetate and 18 ml of n-hexane (7: 2) to give 0.71 g (2%) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxynonanoic acid amide. 0.6 mmol). The conversion yield was 23.8% when one enantiomer contained in the used raw material was 100%. The melting point was 102 to 103 ° C, and the specific rotation was as follows.
[0041]
[Α]D 20= + 88.34 ° (c 0.07, CHCl3)
This N- (1-phenylethyl) -5-hydroxynonanoic acid amide1H-NMR and IR measurement results were as follows.
[0042]
[Table 3]
[0043]
Example 4
In the same manner as in Example 3, amides were synthesized from δ-undecalactone, δ-dodecalactone, and δ-octalactone, and the improvement in purity by the number of recrystallizations was evaluated by changing the recrystallization solvent. Table 4 shows the results. For comparison, the results for the case of γ-lactone are also shown.
[0044]
It has been confirmed that the effectiveness of the method of the present invention and the repetition of recrystallization are effective for further improving the purity.
[0045]
[Table 4]
[0046]
Example 5
Regarding the production of amides from decalactone and dodecalactone of the present invention, the relationship between the optical resolving agent, the solvent for fractionation (re) crystallization and the number thereof was evaluated. Table 5 shows the results.
For comparison, a case where a resolving agent other than the optically active 1-phenylethylamine of the present invention was used is also shown. It can be seen that the resolving agent according to the present invention exhibits extremely excellent effects in the yield and diastereomeric excess.
[0047]
[Table 5]
[0048]
Example 6
Diastereomeric excess 63.9% d. e. After adding 2.5 ml of 95% ethanol and 0.5 ml of 6M hydrochloric acid to 0.25 g (0.84 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid, and stirring at 90 ° C. for 5 hours, the pressure was reduced. The solvent was distilled off underneath. Then, 3 ml of distilled water was added and extracted with ether. After the organic layer was distilled off under reduced pressure, 1 ml of 2M sodium hydroxide was added, and the mixture was stirred at 95 ° C. for 2 hours. Thereto, 2M hydrochloric acid was added until the solvent became Congo Red, and the mixture was extracted with ether. After drying this ether solution, the solvent was distilled off under reduced pressure, a small amount of p-toluenesulfonic acid and 1 ml of benzene were added, and the mixture was heated under reflux for 1 hour. After washing with a 5% aqueous sodium hydrogencarbonate solution and saturated saline and drying the organic layer, the solvent was distilled off under reduced pressure. 0.13 g of (+)-δ-decalactone (0.78 mmol, yield 92.9%) ) Got. This was distilled in a Kugelrohr to obtain 0.11 g (0.63 mmol, yield: 75.0%) of (+)-δ-decalactone. The specific rotation was as follows.
[0049]
[Α]435+ 76.3 ° (c1.0, THF)
[Α]D  + 37.4 ° (c1.0, THF)
When this δ-decalactone was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), the enantiomeric excess (ee) was 64.0% ee. e. Met.
HPLC conditions are as follows.
[0050]
Column: CHIRALCEL OB-H (manufactured by Daicel) 4.6 mmΦ × 250 mm
Developing solvent: 4% 2-propanol / n-hexane
Flow rate: 0.5 ml / min
Detection wavelength: 220 nm
Example 7
Diastereomer excess 98.2% d. e. To 1.47 g (5.04 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic amide was added 15 ml of 95% ethanol and 3.0 ml of 6M hydrochloric acid, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 5 hours and then under reduced pressure. The solvent was distilled off. Then, 8 ml of distilled water was added and extracted with ether. After the organic layer was distilled off under reduced pressure, 4 ml of 2M sodium hydroxide was added, and the mixture was stirred at 95 ° C. for 2 hours. Thereto, 2M hydrochloric acid was added until the solvent became Congo Red, and the mixture was extracted with ether. After drying the ether solution, the solvent was distilled off under reduced pressure, a small amount of p-toluenesulfonic acid and 5 ml of benzene were added, and the mixture was heated under reflux for 1 hour. After washing with a 5% aqueous sodium hydrogencarbonate solution and saturated saline, drying the organic layer and distilling off the solvent under reduced pressure, 0.80 g of (+)-δ-decalactone (4.68 mmol, 92.9% yield). ) Got. This was distilled in a Kugelrohr to obtain 0.71 g (4.19 mmol, yield: 83.1%) of (+)-δ-decalactone. The specific rotation was as follows.
[0051]
[Α]435+ 113.9 ° (c 1.79, THF)
[Α]D    + 56.7 ° (c 1.79, THF)
When this δ-decalactone was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), the enantiomeric excess (ee) was 98.1% ee. e. Met.
HPLC conditions are as follows.
[0052]
Column: CHIRALCEL OB-H (manufactured by Daicel) 4.6 mmΦ × 250 mm
Developing solvent: 4% 2-propanol / n-hexane
Flow rate: 0.5 ml / min
Detection wavelength: 220 nm
Example 8
20 ml of 1N hydrochloric acid was added to 1.02 g (3.50 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide having a diastereomeric excess (98.2% de), and the mixture was heated at 101 ° C. After stirring for 6 hours, ether extraction was performed. The organic layer was washed with a 5% aqueous solution of sodium hydrogen carbonate and saturated saline, and the organic layer was dried over magnesium sulfate and the solvent was distilled off under reduced pressure. As a result, 0.53 g of (+)-δ-decalactone was obtained (3.12 mmol). , Yield 89.1%). This was distilled in a Kugelrohr to obtain 0.49 g (2.88 mmol, yield: 82.3%) of (+)-δ-decalactone.
[0053]
The specific rotation was as follows.
[Α]D= + 57.1 ° (c 0.53, CHCl3)
When this δ-decalactone was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), the enantiomeric excess (ee) was 98.3% ee. e. Met.
HPLC conditions are as follows.
[0054]
Column: CHIRALCEL OB-H (manufactured by Daicel) 4.6 mmΦ × 250 mm
Developing solvent: 4% 2-propanol / n-hexane
Flow rate: 1.0 ml / min
Detection wavelength: 220 nm
Example 9
Diastereomer excess obtained in Example 3 99.0% d. e. To 0.50 g (1.80 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxynonanoic acid amide was added 8.5 ml of 2N hydrochloric acid and 2 ml of toluene, and the mixture was stirred at 102 ° C. for 5 hours, and then the organic layer was separated. did. The organic layer was washed with a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated saline, and the organic layer was dried over magnesium sulfate and the solvent was distilled off under reduced pressure. As a result, 0.26 g (1.67 mmol) of (-)-δ-nonalactone was obtained. , Yield 92.6%). This was distilled in a Kugelrohr to obtain 0.24 g (1.54 mmol, yield: 85.6%) of (-)-δ-nonalactone. The specific rotation was as follows.
[0055]
[Α]D 20= -50.8 ° (c0.50, CHCl3)
When this δ-nonalactone was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), the enantiomeric excess (ee) was 99.1%. HPLC conditions were the same as in Example 8.
Example 10
In Example 2, the solvent was removed from the first recrystallization solution of the crude crystals obtained by the reaction under reduced pressure to give 0.40 g (1.44 mmol) of N- (phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide. Obtained. The diastereomeric excess of this amide is 49.3% d. e. Met.
[0056]
After adding 8 ml of 2N hydrochloric acid and 2 ml of toluene to the amide and stirring at 102 ° C. for 6 hours, the organic layer was separated, and the organic layer was washed with a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated saline, and the organic layer was sulfuric acid. After drying with magnesium, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 0.23 g (1.35 mmol, yield: 93.8%) of δ-decalactone. The enantiomeric excess (ee) of this δ-decalactone is 50.1% ee. e. Met.
[0057]
0.17 g (1.40 mmol) of (+)-1-phenylethylamine and 3 ml of dry toluene were added to the δ-decalactone, and the mixture was stirred at 95 ° C. for 3 hours. Next, the mixture was gradually cooled to 50 ° C., and seed crystals were added. The resulting crystals were allowed to stand at room temperature overnight, and the precipitated crystals were separated by filtration to obtain 0.37 g (1.27 mmol, yield: 94.1%) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide. The diastereomeric excess of this amide is 57.3% d. e. Met.
[0058]
The amide was recrystallized twice with toluene to give 0.12 g (0.41 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide. The diastereomeric excess of this amide was 57. 3% de.
After adding 2 ml of 2N hydrochloric acid and 1 ml of toluene to the amide and stirring at 102 ° C. for 6 hours, the organic layer was separated, and the organic layer was washed with a 5% aqueous sodium hydrogen carbonate solution and saturated saline, and the organic layer was sulfuric acid. After drying with magnesium, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 0.06 g (0.35 mmol, yield: 85.4%) of (-)-δ-decalactone. This was purified by thin-layer chromatography to obtain 0.05 g (0.29 mmol) of (-)-δ-decalactone. The specific rotation was as follows.
[0059]
[Α]D= -56.8 ° (c0.30, THF)
When this δ-decalactone was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), the enantiomeric excess (ee) was 98.9% ee. e. Met. HPLC conditions were the same as in Example 6.
Example 11
0.541 g (4.5 mmol) of (+)-1-phenylethylamine and 1.5 ml of dry benzene were added to 0.506 g (3.0 mmol) of (+)-δ-decalactone, and the mixture was stirred at 95 ° C. for 3 hours. Next, 3.5 ml of 1M hydrochloric acid was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate. After drying the organic layer, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain 0.822 g (2.8 mmol) of N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide. The yield was 93.3%, the melting point was 79 to 81 ° C, and the specific rotation was as follows.
[0060]
[Α]435 22= + 154.2 ° (c1.0, MeOH)
[Α]D 25  = + 69.0 ° (c1.0, MeOH)
This N- (1-phenylethyl) -5-hydroxydecanoic acid amide1The measurement results of H-NMR and IR were as follows.
[0061]
[Table 6]
[0062]
【The invention's effect】
As described in detail above, the description of this application makes it possible to selectively produce optically active saturated δ-lactones useful in various fields such as cosmetics, food preparation flavors, synthetic flower essential oils, medicines, and chemicals with high efficiency. Become. The diastereomeric hydroxycarboxylic acid amide of the present invention is an indispensable intermediate for that purpose, and is also useful as a raw material and an intermediate for other various fields.

Claims (8)

次式(I)
(Rは、炭素数3〜7の直鎖炭化水素基を示す)で表わされるδ−ラクトン類の光学異性体混合物を、次式(II)
で表わされる光学活性な1−フェニルエチルアミンと反応させることを特徴とする次式(III)
(Rは前記と同じ)で表わされるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類の製造方法。
The following formula (I)
(R represents a straight-chain hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms) represented by the following formula (II):
Reacting with an optically active 1-phenylethylamine represented by the following formula (III):
(R is the same as defined above).
反応温度が20〜180℃である請求項1のジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類の製造方法。The method for producing diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides according to claim 1, wherein the reaction temperature is 20 to 180 ° C. 溶媒として芳香族炭化水素類を用いる請求項1または2のジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類の製造方法。The method for producing diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides according to claim 1 or 2, wherein an aromatic hydrocarbon is used as a solvent. 請求項1ないし3のいずれかの方法によって得られた次式(The following equation (1) obtained by the method according to claim 1 IIIIII )
(Rは、炭素数3〜7の直鎖炭化水素基を示す)で表されるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類。(R represents a straight-chain hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms).
次式(III)
(Rは、炭素数3〜7の直鎖炭化水素基を示す)で表わされるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類を再結晶精製することを特徴とする光学活性なジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類の製造方法。
The following formula (III)
(R is a straight-chain hydrocarbon a group of 3 to 7 carbon atoms) optically active diastereomer hydroxycarboxylic acid amides, characterized by recrystallizing purifying diastereomers hydroxycarboxylic acid amides represented by Manufacturing method.
請求項5の方法により得られた光学活性なジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類。  Optically active diastereomeric hydroxycarboxylic acid amides obtained by the method of claim 5. 次式(  The following expression ( IIIIII )
(Rは、炭素数3〜7の直鎖炭化水素基を示す)で表わされるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類を、加水分解処理し、次いでスルホン酸の存在下に環化反応させ、次式(I)(R represents a straight-chain hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms) is hydrolyzed, and then subjected to a cyclization reaction in the presence of sulfonic acid to obtain the following formula: (I)
(Rは前記と同じ)で表わされるδ−ラクトン類の光学活性体を得ることを特徴とするδ−ラクトン類の製造方法。(R is the same as described above).
次式(  The following expression ( IIIIII )
(Rは炭素数3〜7の直鎖炭化水素基を示す)で表わされるジアステレオマーヒドロキシカルボン酸アミド類を、酸の存在下に環化反応させ、次式(I)(R represents a straight-chain hydrocarbon group having 3 to 7 carbon atoms).
(Rは前記と同じ)で表わされるδ−ラクトン類の光学活性体を得ることを特徴とするδ−ラクトン類の製造方法。(R is the same as described above).
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