JP4661272B2 - Process for producing chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one and chiral mevalonolactone - Google Patents
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Description
本発明は、式(RS−1)で表されるキラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンに関する。キラル4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンは、式(R−3)または式(S−3)で表されるキラルメバロノラクトンを製造する時の新規な中間体である。本発明は、キラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを製造する方法、キラルメバロノラクトンを製造する方法に関する。
The present invention relates to chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (RS-1). Chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one is novel when producing a chiral mevalonolactone represented by formula (R-3) or formula (S-3) Intermediate. The present invention relates to a method for producing chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one and a method for producing chiral mevalonolactone.
式(R−3)で表されるメバロンラクトン、およびその加水分解したメバロン酸の(R)体は生化学的に重要な化合物である(例えば、非特許文献1参照)。また、キラルメバロンラクトン、およびメバロン酸は試薬、医薬品中間体や化粧品成分などとしても有用である。また、メバロノラクトンまたはメバロン酸は、相互に加水分解、エステル化により変換されることが公知である。本特許ではメバロノラクトンまたはメバロン酸を代表してメバロノラクトンということがある。 The mevalon lactone represented by the formula (R-3) and the hydrolyzed (R) isomer of mevalonic acid are biochemically important compounds (see, for example, Non-Patent Document 1). Chiral mevalon lactone and mevalonic acid are also useful as reagents, pharmaceutical intermediates and cosmetic ingredients. Further, it is known that mevalonolactone or mevalonic acid is mutually converted by hydrolysis and esterification. In this patent, mevalonolactone or mevalonic acid is sometimes referred to as mevalonolactone.
キラルメバロノラクトンは、化学的な方法でも多くの方法が報告されている。例えば、工業的な入手できる3−メチル−ブテン−1−オ−ルから、不斉ジヒドロキシ化、位置選択的求核開環反応を含んだ数工程で得る方法が報告されている(例えば、非特許文献2)。また、キラルオキソヒドロキシフランを用いて、原料のキラリティ−を保持したまま、ヘプテントリオ−ルを調製し、数工程の反応で得る方法が報告されている(例えば、特許文献1)。しかし、従来の合成方法は工程が長く繁雑である。また、満足できる光学的純度のメバロノラクトンを合成する方法はなかった。 Many methods of chiral mevalonolactone have been reported by chemical methods. For example, it has been reported that it can be obtained from industrially available 3-methyl-buten-1-ol in several steps including asymmetric dihydroxylation and regioselective nucleophilic ring-opening (for example, non- Patent Document 2). In addition, a method has been reported in which hepttentol is prepared using chiral oxohydroxyfuran while maintaining the chirality of the raw material, and obtained by several steps of reaction (for example, Patent Document 1). However, the conventional synthesis method has a long process and is complicated. Moreover, there was no method for synthesizing mevalonolactone with satisfactory optical purity.
一方、ラセミメバロン酸またはラセミメバロノラクトンについて、酢酸3−オキソブチルとケテンの付加反応により2−オキセタノンを合成し、これをアルカリ加水分解後、酸でラクトン化させてラセミメバロノラクトンを合成できることを報告している。しかしながら、この方法からではキラルメバロノラクトンは合成できない(例えば、非特許文献3)。
本発明の目的は、キラルメバロノラクトンを合成するにあたり、反応工程が短く、高い光学純度の合成中間体を提供し、キラルメバロノラクトンを短い反応工程で製造する方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a synthetic intermediate having a short reaction step and high optical purity in the synthesis of chiral mevalonolactone, and to provide a method for producing chiral mevalonolactone in a short reaction step.
本発明者らは鋭意検討の結果、式(R−1)または式(S−1)で表されるキラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの合成中間体を見出し、本発明を完成した。また、本発明は、キラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを製造する方法を提供する。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by formula (R-1) or formula (S-1) A synthetic intermediate was found and the present invention was completed. The present invention also provides a method for producing chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one.
その製造工程は、以下の各工程から構成される。
工程1.
3−オキソ−ブタン−1−オ−ルから式(2)で表される3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルを合成する工程。
The manufacturing process includes the following steps.
Step 1.
A step of synthesizing a 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester represented by the formula (2) from 3-oxo-butane-1-ol.
工程2.
式(2)で表される3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルを触媒存在下、ケテンとの反応させ、式(RS−1)で表される4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体を得る工程。
Step 2.
A 4-oxo-4-[(arylcarbooxy) ethyl represented by the formula (RS-1) is reacted with a ketene in the presence of a catalyst to react a 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester represented by the formula (2). ] -Oxetan-2-one racemic process.
工程3.
式(RS−1)で表される4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体を、クロマトグラフィーまたは優先晶析により、式(R−1)および式(S−1)で表されるキラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンに光学分割する工程。
Step 3.
The racemate of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (RS-1) is purified by chromatography or preferential crystallization from the formula (R-1) and A step of optical resolution to chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (S-1).
工程4.
式(R−1)または式(S−1)で表されるキラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを、アルカリ加水分解または酸環化させ、それぞれ式(R−1)または式(S−1)で表されるキラルメバロノラクトンを得る工程。
Step 4.
Chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by formula (R-1) or formula (S-1) is subjected to alkaline hydrolysis or acid cyclization, A step of obtaining a chiral mevalonolactone represented by the formula (R-1) or the formula (S-1), respectively.
本発明で、「任意の」語は、「区別なく選択された少なくとも1つの」を意味する。式(RS−1)で表される4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体を、4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体(RS−1)または化合物(RS−1)と表すことがある。他の式についても、同様である。 In the present invention, the term “arbitrary” means “at least one selected without distinction”. A racemate of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (RS-1) is converted to 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl]- Oxetan-2-one may be referred to as a racemate (RS-1) or a compound (RS-1). The same applies to other expressions.
本発明は、下記の項などで示される。
1. 式(RS−1)で表される4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体。
式中、Arはアリールである。このアリールにおいて任意の水素が、炭素数1から15のアルキル、炭素数2から15のアルケニル、炭素数1から10のアルコキシ、5から7員環の脂環式基、または任意の水素が炭素数1から4のアルキルに置き換えられた芳香環に置き換えられてもよく、そして、環および置き換えられた基において、任意の水素はニトロに置き換えられてもよい。任意の水素がアルキル、アルケニル、アリール、アルコキシル、またはニトロで置き換えられてもよい。
The present invention is described in the following items.
1. A racemate of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (RS-1).
In the formula, Ar is aryl. In this aryl, any hydrogen is alkyl having 1 to 15 carbons, alkenyl having 2 to 15 carbons, alkoxy having 1 to 10 carbons, 5 to 7-membered alicyclic group, or any hydrogen being carbon atoms An aromatic ring substituted with 1 to 4 alkyl may be substituted, and in the ring and substituted group, any hydrogen may be replaced with nitro. Any hydrogen may be replaced with alkyl, alkenyl, aryl, alkoxyl, or nitro.
2. 式(R−1)または式(S−1)で表されるキラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン。
式中、Arはアリールである。このアリールにおいて任意の水素が、炭素数1から15のアルキル、炭素数2から15のアルケニル、炭素数1から10のアルコキシ、5から7員環の脂環式基、または任意の水素が炭素数1から4のアルキルに置き換えられた芳香環に置き換えられてもよく、そして、環および置き換えられた基において、任意の水素はニトロに置き換えられてもよい。任意の水素がアルキル、アルケニル、アリール、アルコキシル、またはニトロで置き換えられてもよい。
2. Chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by formula (R-1) or formula (S-1).
In the formula, Ar is aryl. In this aryl, any hydrogen is alkyl having 1 to 15 carbons, alkenyl having 2 to 15 carbons, alkoxy having 1 to 10 carbons, 5 to 7-membered alicyclic group, or any hydrogen being carbon atoms An aromatic ring substituted with 1 to 4 alkyl may be substituted, and in the ring and substituted group, any hydrogen may be replaced with nitro. Any hydrogen may be replaced with alkyl, alkenyl, aryl, alkoxyl, or nitro.
3. 4−メチル−4−(2−ベンゾイルオキシエチル)オキセタン−2−オン、4−メチル−4−[2−(p−ニトロベンゾイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン、4−メチル−4−[2−(p−フェニルゾイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン、4−メチル−4−[2−(1−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン、または4−メチル−4−[2−(2−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの光学活性体。 3. 4-methyl-4- (2-benzoyloxyethyl) oxetane-2-one, 4-methyl-4- [2- (p-nitrobenzoyloxy) ethyl] -oxetan-2-one, 4-methyl-4- [2- (p-phenylzoyloxy) ethyl] -oxetan-2-one, 4-methyl-4- [2- (1-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetan-2-one, or 4-methyl-4 -[2- (2-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetan-2-one optically active substance.
4. 項1記載の式(RS−1)で表される4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体を液体クロマトグラフィーにより光学分割して、項2記載の式(R−1)または式(S−1)で表されるキラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを製造する方法。 4). Item 2. The racemate of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (RS-1) according to Item 1 is optically resolved by liquid chromatography, A process for producing chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (R-1) or (S-1):
5. 光学分割において、式(RS−1)で表される4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体を優先晶析する項4記載のキラル4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを製造する方法。 5. Item 5. The chiral 4-methyl according to item 4, wherein in the optical resolution, a racemate of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (RS-1) is preferentially crystallized. A process for producing -4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one.
6. ラセミ体4−メチル−4−[2−(1−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを有機溶媒に希釈した溶液に、4−メチル−4−[2−(1−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの(R)体または(S)体である種結晶を添加して優先晶析により光学分割する項4記載のキラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを製造する方法。 6). To a solution of racemic 4-methyl-4- [2- (1-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetan-2-one diluted in an organic solvent, 4-methyl-4- [2- (1-naphthoylyloxy) was added. The chiral 4-methyl-4-[(arylcarbox) according to Item 4, wherein a seed crystal which is an (R) -form or (S) -form of ethyl] -oxetane-2-one is added and optical resolution is performed by preferential crystallization. Oxy) ethyl] -oxetan-2-one.
7. 式(2)で表される3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルを、ルイス酸触媒存在下、ケテンと反応することを特徴とする4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体の製造方法。
式中、Arはアリールである。このアリールにおいて任意の水素が、炭素数1から15のアルキル、炭素数2から15のアルケニル、炭素数1から10のアルコキシ、5から7員環の脂環式基、または任意の水素が炭素数1から4のアルキルに置き換えられた芳香環に置き換えられてもよく、そして、環および置き換えられた基において、任意の水素はニトロに置き換えられてもよい。任意の水素がアルキル、アルケニル、アリール、アルコキシル、またはニトロで置き換えられてもよい。
7). 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetane- characterized by reacting 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester represented by formula (2) with ketene in the presence of a Lewis acid catalyst Method for producing 2-one racemate.
In the formula, Ar is aryl. In this aryl, any hydrogen is alkyl having 1 to 15 carbons, alkenyl having 2 to 15 carbons, alkoxy having 1 to 10 carbons, 5 to 7-membered alicyclic group, or any hydrogen being carbon atoms An aromatic ring substituted with 1 to 4 alkyl may be substituted, and in the ring and substituted group, any hydrogen may be replaced with nitro. Any hydrogen may be replaced with alkyl, alkenyl, aryl, alkoxyl, or nitro.
8. 製造される4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンが、4−メチル−4−(2−ベンゾイルオキシエチル)オキセタン−2−オン、4−メチル−4−[2−(p−ニトロベンゾイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン、4−メチル−4−[2−(p−フェニルゾイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン、4−メチル−4−[2−(1−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン、または4−メチル−4−[2−(2−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンである項7記載の4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体の製造方法。 8). The 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one produced is 4-methyl-4- (2-benzoyloxyethyl) oxetan-2-one, 4-methyl-4- [2- (p-nitrobenzoyloxy) ethyl] -oxetan-2-one, 4-methyl-4- [2- (p-phenylzoyloxy) ethyl] -oxetan-2-one, 4-methyl-4- Item 8 is [2- (1-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetane-2-one or 4-methyl-4- [2- (2-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetan-2-one. A method for producing a racemate of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one.
9. 項2記載の式(R−1)および式(S−1)で表されるキラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを、アルカリ分解、酸環化させることを特徴とするキラルメバロノラクトンの製造する製造法。
10. アルカリ分解において、水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを用いることを特徴とする項9記載のキラルメバロノラクトンの製造法
11. 酸環化において、塩化水素または硫酸を用いることを特徴とする項9記載のキラルメバロノラクトンの製造法。
9. The chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (R-1) and the formula (S-1) according to item 2 is subjected to alkaline decomposition, acid ring A process for producing chiral mevalonolactone, characterized in that
10. 10. A process for producing a chiral mevalonolactone according to item 9, wherein potassium hydroxide or sodium hydroxide is used in the alkaline decomposition. Item 10. The method for producing a chiral mevalonolactone according to Item 9, wherein hydrogen chloride or sulfuric acid is used in the acid cyclization.
12. キラルな4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンとして、4−メチル−4−(2−ベンゾイルオキシエチル)オキセタン−2−オン、4−メチル−4−[2−(p−ニトロベンゾイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン、4−メチル−4−[2−(p−フェニルゾイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン、4−メチル−4−[2−(1−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン、または4−メチル−4−[2−(2−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの光学活性体を出発原料として用いることを特徴とする項9から11のいずれか1項記載のキラルメバロノラクトンの製造方法。 12 As chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one, 4-methyl-4- (2-benzoyloxyethyl) oxetan-2-one, 4-methyl-4- [ 2- (p-nitrobenzoyloxy) ethyl] -oxetan-2-one, 4-methyl-4- [2- (p-phenylzoyloxy) ethyl] -oxetan-2-one, 4-methyl-4- [ 2- (1-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetane-2-one or 4-methyl-4- [2- (2-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetan-2-one as an optical starting material Item 12. The method for producing a chiral mevalonolactone according to any one of Items 9 to 11, which is used as
工業的に入手可能な原料を用いて、キラルメバロノラクトンの合成中間体(4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン)を提供できる。光学分割で光学的に純粋な4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを用いて短い反応工程で、光学的に純粋なキラルメバロノラクトンを合成することができた。 A synthetic intermediate (4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one) of chiral mevalonolactone can be provided using commercially available raw materials. Synthesis of optically pure chiral mevalonolactone with optical resolution and optically pure 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one in a short reaction step did it.
本発明において、アリールとは芳香環を示し、ベンゼン、ナフタレン、ジフェニル、アントラセン、テトラセン、フェナントレン、フラン、ピリジン、アズレンなどである。好ましい芳香環は、ベンゼン、ナフタレン、ジフェニル、アントラセン、テトラセン、フェナントレンなどである。さらに好ましい芳香環は、ベンゼン、ナフタレン、ジフェニルである。環において結合する位置はいずれでもよい。例えば、ナフタレンの場合、1−ナフチルおよび2−ナフチルのどちらでもよい。 In the present invention, aryl means an aromatic ring, such as benzene, naphthalene, diphenyl, anthracene, tetracene, phenanthrene, furan, pyridine, azulene and the like. Preferred aromatic rings are benzene, naphthalene, diphenyl, anthracene, tetracene, phenanthrene and the like. Further preferred aromatic rings are benzene, naphthalene and diphenyl. Any position may be used for bonding in the ring. For example, in the case of naphthalene, either 1-naphthyl or 2-naphthyl may be used.
これらの芳香環において任意の水素が、炭素数1から15のアルキル、炭素数2から15のアルケニル、炭素数1から10のアルコキシ、5から7員環の脂環式基、または任意の水素が炭素数1から4のアルキルに置き換えられた芳香環に置き換えられてもよく、そして、環および置き換えられた基において、任意の水素はニトロに置き換えられてもよい。 In these aromatic rings, any hydrogen is alkyl having 1 to 15 carbons, alkenyl having 2 to 15 carbons, alkoxy having 1 to 10 carbons, 5 to 7-membered alicyclic group, or any hydrogen is It may be replaced with an aromatic ring substituted with alkyl having 1 to 4 carbon atoms, and in the ring and substituted group, any hydrogen may be replaced with nitro.
次に、工程1から4について説明する。
式(2)で表される化合物を、化合物(2)と表すことがある。また、式(2)で表される3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルを、3−オキソブチルアリールカルボン酸エステル(2)と表すことがある。他の式も同様である。
Next, steps 1 to 4 will be described.
The compound represented by Formula (2) may be represented as a compound (2). In addition, the 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester represented by the formula (2) may be represented as 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester (2). The same applies to other equations.
工程1.(3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルの合成)
Step 1. (Synthesis of 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester)
式(2a)〜(2e)で表されるArを有する化合物(2)を、化合物(2a)〜(2e)と表すことがある。例えば、Arが式(2a)である3−オキソブチルアリールカルボン酸エステル(2)は、化合物(2a)と表すことがあって、3−オキソブチルフェニルカルボン酸を意味する。 The compound (2) having Ar represented by the formulas (2a) to (2e) may be represented as compounds (2a) to (2e). For example, 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester (2) in which Ar is formula (2a) may be represented as compound (2a) and means 3-oxobutylphenylcarboxylic acid.
3−オキソ−1−ブタノールは、アセトンとホルムアルデヒドまたはパラホルムを縮合する方法、1,3−ブタンジオールを酸化または脱水素反応で工業的に製造することができ、これらの方法で製造された3−オキソ−1−ブタノールを用いることができる。3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルは、3−オキソ−1−ブタノールの水酸基を塩基存在下、酸塩化物を用いてアシル化することにより得る。 3-oxo-1-butanol can be produced industrially by a method of condensing acetone and formaldehyde or paraform, and 1,3-butanediol by oxidation or dehydrogenation reaction. Oxo-1-butanol can be used. 3-Oxobutylarylcarboxylic acid ester is obtained by acylating the hydroxyl group of 3-oxo-1-butanol with an acid chloride in the presence of a base.
アリールが直結したカルボン酸塩化物が有効であり、工業的に入手可能なベンゾイルクロライド、p−ニトロベンゾイルクロライド、p−フェニルベンゾイルクロライド、1−ナフトイルクロライド、2−ナフトイルクロライドを用いことができる。 Carboxylic acid chlorides directly bonded to aryl are effective, and industrially available benzoyl chloride, p-nitrobenzoyl chloride, p-phenylbenzoyl chloride, 1-naphthoyl chloride, 2-naphthoyl chloride can be used. .
塩基としては、ピリジン、トリエチルアミン等の有機塩基、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム等の無機塩基を使用できる。 As the base, an organic base such as pyridine or triethylamine, or an inorganic base such as sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, or sodium hydroxide can be used.
合成した3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルは、減圧蒸留、カラムクロマトグラフィー、再結晶などで精製して、次の工程に用いる。 The synthesized 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester is purified by distillation under reduced pressure, column chromatography, recrystallization or the like and used in the next step.
工程2.(4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体の合成)
Step 2. (Synthesis of racemic 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one)
式(RS−1a)〜(RS−1e)で表されるArを有する化合物(RS−1)を、化合物(RS−1a)〜(RS−1e)と表すことがある。例えば、Arが式(RS−1a)である4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体(RS−1)は、化合物(RS−1a)と表すことがあって、ラセミ体4−メチル−4−[(フェニルカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを意味する。 The compound (RS-1) having Ar represented by the formulas (RS-1a) to (RS-1e) may be represented as compounds (RS-1a) to (RS-1e). For example, the racemic form (RS-1) of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one, wherein Ar is the formula (RS-1a), is represented as the compound (RS-1a). Occasionally, it means racemic 4-methyl-4-[(phenylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one.
3−オキソブチルアリールカルボン酸エステル(2)と触媒量のルイス酸の有機溶媒溶液にケテンを導入することにより実施する。使用するケテンは、製造法により特に制限されなく、アセトンの熱分解、酢酸の熱分解などにより得られたケテンが使用できる。 This is carried out by introducing ketene into an organic solvent solution of 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester (2) and a catalytic amount of Lewis acid. The ketene to be used is not particularly limited by the production method, and ketene obtained by thermal decomposition of acetone, thermal decomposition of acetic acid or the like can be used.
ルイス酸としては、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、塩化亜鉛、臭化亜鉛、塩化チタン、塩化ホウ素、臭化ホウ素などの各種のルイス酸を用いることができるが、特に活性の点で、三フッ化ホウ素エ−テル錯体が好ましい。触媒は3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルに対して、通常0.01〜10mol%、好ましくは0.1〜5mol%用いることが望ましい。 As the Lewis acid, various Lewis acids such as aluminum chloride, aluminum bromide, zinc chloride, zinc bromide, titanium chloride, boron chloride and boron bromide can be used. Boron ether complexes are preferred. The catalyst is usually used in an amount of 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%, based on 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester.
有機溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルムなどのハロアルカン、酢酸エチルなどのエステル、トルエンなどのアルキルベンゼン、ジエチルエ−テル、テトラヒドロフランなどのエ−テル系溶媒、またはこれらの混合溶媒を用いることができる。有機溶媒の使用量は、特に限定されるものではないが、通常、3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルの重量に対して、0.5〜30倍程度の量で使用される。 As the organic solvent, haloalkanes such as dichloromethane and chloroform, esters such as ethyl acetate, alkylbenzenes such as toluene, ether solvents such as diethyl ether and tetrahydrofuran, or a mixed solvent thereof can be used. Although the usage-amount of an organic solvent is not specifically limited, Usually, it is used in the quantity of about 0.5-30 times with respect to the weight of 3-oxobutyl arylcarboxylic acid ester.
ケテンとの反応は、上記溶媒中で行われ、ケテンと3−オキソブチルアリールカルボン酸エステルの仕込み順序は特に限定されず、どちらを先に仕込んでもよい。反応温度は、−78℃〜100℃、好ましくは−40℃〜30℃である。 The reaction with ketene is carried out in the above solvent, and the order in which ketene and 3-oxobutylarylcarboxylic acid ester are charged is not particularly limited, and either may be charged first. The reaction temperature is -78 ° C to 100 ° C, preferably -40 ° C to 30 ° C.
化合物(RS−1b)〜(RS−1e)である4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体は全て結晶として得られるので、再結晶、カラムクロマトグラフィーにより精製して次工程に用いる。 Since all racemates of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one which are compounds (RS-1b) to (RS-1e) are obtained as crystals, recrystallization, column chromatography Purify by chromatography and use in next step.
工程3.キラルな2−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの合成)
Step 3. Synthesis of chiral 2-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one)
式(RS−1a)〜(RS−1e)で表されるArを有する化合物(R−1)を、化合物(R−1a)〜(R−1e)と表すことがある。例えば、Arが式(R−1a)である4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの(R)体(R−1)は、化合物(R−1a)と表すことがあって、4−メチル−4−[(フェニルカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの(R)体を意味する。化合物(S−1)も同様である。 The compound (R-1) having Ar represented by the formulas (RS-1a) to (RS-1e) may be represented as compounds (R-1a) to (R-1e). For example, the (R) form (R-1) of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one, wherein Ar is the formula (R-1a), is compound (R-1a) It represents the (R) form of 4-methyl-4-[(phenylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one. The same applies to compound (S-1).
式(R−1)または式(S−1)で表されるキラルな2−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの合成は、式(RS−1)で表される2−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体のクロマトグラフィーまたは、優先晶析の光学分割により実施される。 Synthesis of chiral 2-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by formula (R-1) or formula (S-1) is represented by formula (RS-1). Performed by chromatography of the racemic 2-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented or by optical resolution of preferential crystallization.
クロマトグラフィーによる光学分割
クロマトグラフィーによる光学分割は、4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンのラセミ体から、市販されているキラルクロマト剤を充填したカラムを用いて行う。
Chromatographic optical resolution Chromatographic optical resolution uses a column packed with a commercially available chiral chromatographic agent from the racemic 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one. Do it.
キラルクロマト剤として、市販の多糖エステル誘導体、多糖カルバメ−ト誘導体、クラウンエ−テル、シクロデキストリン誘導体、光学活性アミノ酸を担体に固定したものが上げられる。この中でも、セルロ−ストリス(3,5−ジメチルフェニルカルバメ−ト)
を成分とするダイセル化学工業株式会社製のChiralCel・ODカラムによる光学分割は、両鏡像異性体の保持時間が大きく異なるため、極めて効率的に行うことができる。
Examples of chiral chromatographic agents include commercially available polysaccharide ester derivatives, polysaccharide carbamate derivatives, crown ethers, cyclodextrin derivatives, and optically active amino acids immobilized on a carrier. Among these, cellulostris (3,5-dimethylphenylcarbamate)
The optical resolution using a ChiralCel • OD column manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., which contains the above components, can be performed very efficiently because the retention times of both enantiomers differ greatly.
クロマトグラフィーによる分割に使用する移動層は、使用するキラル充填剤、分割する化合物、流速等により特に限定されないが、炭素数6から8の炭化水素溶媒と炭素数1から5のアルコール系溶媒が上げられる。炭素数6から8の炭化水素溶媒とは、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン等が上げられる。炭素数1から5のアルコール系溶媒とは、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−ブタノール等が上げられる。好適な例としては、n−ヘキサンとイソプロパノールの混合溶媒が挙げられる。 The moving bed used for the separation by chromatography is not particularly limited depending on the chiral filler to be used, the compound to be divided, the flow rate, etc., but a hydrocarbon solvent having 6 to 8 carbon atoms and an alcohol solvent having 1 to 5 carbon atoms can be used. It is done. Examples of the hydrocarbon solvent having 6 to 8 carbon atoms include n-hexane, n-heptane, and n-octane. Examples of the alcohol solvent having 1 to 5 carbon atoms include methanol, ethanol, 1-propanol, isopropanol, n-butanol, and 2-butanol. Preferable examples include a mixed solvent of n-hexane and isopropanol.
移動層の溶媒混合比は、使用するキラル充填剤、分割する化合物、温度等により異なるが、特に好適な混合比の条件は、炭素数6から8の炭化水素溶媒:炭素数1から5のアルコール系=9:1〜2:1である。 The solvent mixing ratio of the moving layer varies depending on the chiral filler to be used, the compound to be divided, the temperature, etc., but the conditions of the particularly preferable mixing ratio are hydrocarbon solvents having 6 to 8 carbon atoms: alcohols having 1 to 5 carbon atoms. System = 9: 1 to 2: 1.
また、クロマトグラフィーによる分割では、紫外線可視分光検出器を付けることで、分割する化合物である芳香族アシル基を含むラセミ体4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの高感度分析も可能である。 In the resolution by chromatography, an ultraviolet-visible spectroscopic detector is attached so that racemic 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetane-2-containing an aromatic acyl group that is a compound to be split. On-sensitive analysis is also possible.
ラセミベンゾイルエステル(RS−1a)、ラセミパラニトロベンゾイルエステル(RS−1b)、ラセミパラフェニルベンゾイルエステル(RS−1c)、ラセミ1−ナフトイルエステル(RS−1d)、ラセミ2−ナフトイルエステル(RS−1e)もそれぞれChiralCel・ODカラムにより容易に光学分割できる。分割された化合物(R−1a)、(S−1a)は室温では油状物質であるが、化合物(R−1b)〜(R−1e)、化合物(S−1b)〜(S−1e)は全て結晶であるため、再結晶により容易に精製することができる。 Racemic benzoyl ester (RS-1a), racemic paranitrobenzoyl ester (RS-1b), racemic paraphenylbenzoyl ester (RS-1c), racemic 1-naphthoyl ester (RS-1d), racemic 2-naphthoyl ester ( RS-1e) can also be easily optically resolved by a ChiralCel • OD column. The resolved compounds (R-1a) and (S-1a) are oily substances at room temperature, but compounds (R-1b) to (R-1e) and compounds (S-1b) to (S-1e) are Since they are all crystals, they can be easily purified by recrystallization.
ChiralCel・ODカラムにより分割された光学活性体の立体配置は、次工程のアルカリ分解、酸環化させキラルメバロノラクトンへ誘導し、天然型の(R)−(−)メバロノラクトンの比旋光度との比較で決定した。また、メバロノラクトンの構造の確認は、1H−NMRにより行った。4−メチル−4−(ベンゾイルオキシエチルエチル)−オキセタン−2−オン(RS−1a)の場合、保持時間36分がR体、保持時間46分がS体であることが分かった。今回検討した4−メチル−4−(アリールカルボオキエチルエチル)−オキセタン−2−オンの場合、全ての化合物で保持時間の短い化合物がR配置を有することが分かった。 The configuration of the optically active form separated by the ChiralCel • OD column was determined by the alkali decomposition and acid cyclization in the next step, leading to chiral mevalonolactone, and the specific rotation of natural (R)-(−) mevalonolactone It was determined by comparison. The structure of mevalonolactone was confirmed by 1 H-NMR. In the case of 4-methyl-4- (benzoyloxyethylethyl) -oxetan-2-one (RS-1a), it was found that the retention time 36 minutes was R-form and the retention time 46 minutes was S-form. In the case of 4-methyl-4- (arylcarbooxyethylethyl) -oxetan-2-one examined this time, it was found that all the compounds having a short retention time had an R configuration.
優先晶析による分割
ラセミ体の溶液から一方の鏡像異性体を優先的に晶出させることにより光学分割することも可能である。優先晶出法は経済的かつ簡便な点で優れた光学分割法である。この方法で光学分割するためには、光学活性体がラセミ体より難溶であることが望ましい。ラセミベンゾイルエステル(RS−1a)の場合は,光学活性体がラセミ体より低融点であった。しかし、ラセミ1−ナフトイルエステル(RS−1d)では,光学活性体がラセミ体より高融点でかつ溶媒に難溶である。このため、ラセミ体(RS−1d)の溶液に純粋な(R)体(R−1d)を接種することにより、化合物(R−1d)を得ることができる。次いで、その母液に(S)体(S−1d)を接種し、化合物(S−1d)を得ることができる。
Resolution by preferential crystallization It is also possible to perform optical resolution by preferentially crystallizing one enantiomer from a racemic solution. The preferential crystallization method is an optical resolution method that is excellent in terms of economy and simplicity. In order to perform optical resolution by this method, it is desirable that the optically active substance is less soluble than the racemic body. In the case of racemic benzoyl ester (RS-1a), the optically active substance had a lower melting point than the racemic form. However, in racemic 1-naphthoyl ester (RS-1d), the optically active form has a higher melting point than the racemic form and is hardly soluble in the solvent. For this reason, a compound (R-1d) can be obtained by inoculating a pure (R) form (R-1d) into a solution of a racemate (RS-1d). Subsequently, the (S) body (S-1d) is inoculated to the mother liquor, and a compound (S-1d) can be obtained.
具体的には、2−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1d)を適当な有機溶媒で溶解し、過飽和溶液を調製する。過飽和溶液は、2−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1d)を加熱により溶解させるか、溶解液を濃縮する方法で行うことができる。好ましい溶媒としては、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル等のエーテル系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール類の混合溶媒を用いることができる。 Specifically, 2-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1d) is dissolved in a suitable organic solvent to prepare a supersaturated solution. The supersaturated solution can be obtained by dissolving 2-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1d) by heating or concentrating the solution. As a preferred solvent, a hydrocarbon solvent such as hexane, heptane and cyclohexane, an ether solvent such as diethyl ether and dibutyl ether, and a mixed solvent of alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol can be used.
過飽和溶液における2−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1d)の濃度は、使用する溶剤や晶析温度等により異なるが、通常3〜40%の範囲が好ましい。2−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンは、必ずしもラセミ体を用いる必要はなく、光学異性体含比が異なった場合においても本方法を実施できる。 The concentration of 2-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1d) in the supersaturated solution varies depending on the solvent used, the crystallization temperature, and the like, but is usually 3 to 40%. A range is preferred. 2-Methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one does not necessarily need to be a racemate, and this method can be carried out even when the optical isomer content is different.
本発明では、いずれの光学活性体から先に晶析させてもかまわず、結晶の晶析法は、静置下でも、撹拌下でも行うことが可能である。析出した結晶は、濾過、吸引濾過、遠心分離等の公知の方法で分別できる。回収した母液は、再度、ラセミ体の2−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1d)を加えて、過飽和溶液を調製し、過剰に存在するもう一方の光学活性体を接種することで、もう一方の光学活性体を取得できる。この操作を繰り返し相互に行うことで、効率よく光学分割することが可能である。同じキラリティ−を有する分割した2−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンは、さらに再結晶することで光学純度を上げることが可能である。 In the present invention, any optically active substance may be crystallized first, and the crystal crystallization method can be carried out under standing or under stirring. The precipitated crystals can be separated by a known method such as filtration, suction filtration, and centrifugation. The recovered mother liquor is again added with racemic 2-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1d) to prepare a supersaturated solution, which is present in excess. By inoculating one optically active substance, the other optically active substance can be obtained. By performing this operation repeatedly, it is possible to efficiently perform optical division. Split 2-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one having the same chirality can be further recrystallized to increase the optical purity.
工程4.キラルメバロノラクトンの合成
Step 4. Synthesis of chiral mevalonolactone
式(1a)〜(1e)で表されるArを有する化合物(R−1)を、化合物(R−1a)〜(R−1e)と表すことがある。例えば、Arが式(RS−1a)である4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの(R)体(R−1)は、化合物(R−1a)と表すことがあって、4−メチル−4−[(フェニルカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンの(R)体を意味する。化合物(S−1)も同様である。 The compound (R-1) having Ar represented by the formulas (1a) to (1e) may be represented as compounds (R-1a) to (R-1e). For example, the (R) form (R-1) of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one, wherein Ar is the formula (RS-1a), is compound (R-1a) It represents the (R) form of 4-methyl-4-[(phenylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one. The same applies to compound (S-1).
上記の方法で光学分割された光学的に純粋なラクトン(R−1a)〜(R−1e)または(S−1a)〜(S−1e)を用い、アルカリで分解後、酸でラクトン化させることで、光学的に純粋なメバロノラクトン(R−3)または(S−3)をそれぞれ得ることができる。アルカリ分解後、酸でラクトン化工程において、3位に存在する不斉炭素の立体配置は変化せずに保持される。 The optically pure lactones (R-1a) to (R-1e) or (S-1a) to (S-1e) optically resolved by the above method are used, decomposed with an alkali, and then lactonized with an acid. Thus, optically pure mevalonolactone (R-3) or (S-3) can be obtained, respectively. After the alkali decomposition, in the lactonization step with an acid, the configuration of the asymmetric carbon present at the 3-position is maintained unchanged.
1H−NMR、13C−NMR:プロトン核磁気共鳴スペクトルは、日本電子製DeltaECA500(500MHz)を用い、テトラメチルシランを内部標準として測定した。
赤外分光:JASCO製FT/IR−8000で測定した。
比旋光度:JASCO製P−1030で測定した。
元素分析:ヤナコ分析工業製CHNCODER・MT−3で測定した。
質量分析:JEOL製JMS−700・Mstationで測定した。
1 H-NMR, 13 C- NMR: Proton nuclear magnetic resonance spectra, using a JEOL DeltaECA500 (500MHz), were measured using tetramethylsilane as an internal standard.
Infrared spectroscopy: Measured with FT / IR-8000 manufactured by JASCO.
Specific rotation: measured with JASCO P-1030.
Elemental analysis: Measured with CHNCODER · MT-3 manufactured by Yanaco Analytical Industry.
Mass spectrometry: It measured by JMS-700 * Mstation made from JEOL.
IR:赤外吸収スペクトルは、島津製作所製FT−IR8400Sを用い、DuraSamplIRIIにより液体、結晶をそのまま測定した。
高速液体クロマトグフラフィー:日本分光製PU−980、UV−970を使用した。
光学純度は、ダイセル化学製のChiralCel・ODカラムを用いて測定した。
以下、実施例により本発明の効果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。
IR: The infrared absorption spectrum was measured using the FT-IR8400S manufactured by Shimadzu Corporation, and the liquid and crystals were directly measured by DuraSampleIRII.
High speed liquid chromatography: PU-980 and UV-970 manufactured by JASCO Corporation were used.
The optical purity was measured using a ChiralCel • OD column manufactured by Daicel Chemical.
Hereinafter, the effects of the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.
(実施例1)
3−オキソブチルベンゾエート(2a)
3−オキソブタン−1−オール(4.4g,50mmol)のピリジン溶液にベンゾイルクロライド(7.0mL,60mmol)を氷冷、撹拌下滴下15分かけて滴下した。氷冷下更に10分、次いで室温で30分撹拌した。撹拌しながら1M塩酸100mLと氷を加えた後,酢酸エチルで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムにて乾燥した。濃縮後,カラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=8:1)で精製し、無色油状の化合物(2a)を得た。収率91%.無色油状物。
1H-NMR (CDCl3)δ: 8.12 (0H, d, J = 7.2 Hz), 8.00 (2H, d, J = 7.2 Hz), 7.55 (1H, t, J = 7.6 Hz), 7.47 (0H, t, J = 7.6 Hz), 7.43 (2H, t, J = 7.6 Hz), 4.59 (2H, t, J = 6.4 Hz), 2.91 (2H, t, J = 6.0 Hz), 2.23 (3H, s).
Example 1
3-Oxobutylbenzoate (2a)
To a pyridine solution of 3-oxobutan-1-ol (4.4 g, 50 mmol), benzoyl chloride (7.0 mL, 60 mmol) was added dropwise over 15 minutes under ice-cooling and stirring. The mixture was further stirred for 10 minutes under ice cooling and then at room temperature for 30 minutes. While stirring, 100 mL of 1M hydrochloric acid and ice were added, followed by extraction with ethyl acetate, and the organic layer was dried over magnesium sulfate. After concentration, the residue was purified by column chromatography (hexane: ethyl acetate = 8: 1) to obtain a colorless oily compound (2a). Yield 91%. Colorless oil.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 8.12 (0H, d, J = 7.2 Hz), 8.00 (2H, d, J = 7.2 Hz), 7.55 (1H, t, J = 7.6 Hz), 7.47 (0H, t, J = 7.6 Hz), 7.43 (2H, t, J = 7.6 Hz), 4.59 (2H, t, J = 6.4 Hz), 2.91 (2H, t, J = 6.0 Hz), 2.23 (3H, s) .
(実施例2)
3−オキソブチル−p−ニトロベンゾエート(2b)
3−オキソブタン−1−オール(4.4g,50mmol)、p−ニトロベンゾイルクロライドを用いて、実施例1の方法と同様にして、化合物(2b)を合成した。
収率82%.mp81〜83℃の無色の針状晶(エーテルより再結晶)。
IR (neat) : 1721 cm-1 .
1H-NMR (CDCl3)δ: 8.28 (2H, d, J = 8.6 Hz), 8.18 (2H, d, J = 9.2 Hz), 4.64 (2H, t, J = 6.0 Hz), 2.96 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.25 (3H, s).
13C-NMR (CDCl3) δ: 205.02, 164.49, 150.55, 135.30, 130.69, 123.51, 77.00, 60.54, 42.06, 30.24 .
Anal. Calcd C11H11NO5 : C, 55.46; H, 4.62; N, 5.88. Found : C, 55.55 ; H, 4.58 ; N, 5.95.
(Example 2)
3-oxobutyl-p-nitrobenzoate (2b)
Compound (2b) was synthesized in the same manner as in Example 1 using 3-oxobutan-1-ol (4.4 g, 50 mmol) and p-nitrobenzoyl chloride.
Yield 82%. Colorless needles of mp 81-83 ° C. (recrystallized from ether).
IR (neat): 1721 cm -1 .
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 8.28 (2H, d, J = 8.6 Hz), 8.18 (2H, d, J = 9.2 Hz), 4.64 (2H, t, J = 6.0 Hz), 2.96 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.25 (3H, s).
13 C-NMR (CDCl 3 ) δ: 205.02, 164.49, 150.55, 135.30, 130.69, 123.51, 77.00, 60.54, 42.06, 30.24.
Anal. Calcd C 11 H 11 NO 5 : C, 55.46; H, 4.62; N, 5.88. Found: C, 55.55; H, 4.58; N, 5.95.
(実施例3)
3−オキソブチル p−フェニルベンゾエート(2c)
3−オキソブタン−1−オール(4.4g,50mmol)、フェニルベンゾイルクロライドを用いて、実施例1の方法と同様にして、化合物(2c)を合成した。
収率75%、mp94〜96℃の無色のプリズム晶(エーテルより再結晶)。
IR (neat) : 1701 cm-1 .
1H-NMR (CDCl3)δ: 8.07 (2H, d, J = 8.0 Hz), 7.64 (4H, q, J = 8.6 Hz), 7.47 (2H, t, J = 7.4 Hz), 7.40 (1H, t, J = 7.4 Hz), 4.62 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.93 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.25 (3H, s).
13C-NMR (CDCl3) δ: 205.61, 166.30, 145.80, 139.95, 130.11, 128.92, 128.67 , 128.16 , 127.27, 127.05, 59.85, 42.45, 30.30 .
Anal. Calcd C17H16O3 : C, 76.03; H, 5.96. Found : C, 76.18; H, 6.02.
FAB-MS m/z : 269 (MH+)
(Example 3)
3-Oxobutyl p-phenylbenzoate (2c)
Compound (2c) was synthesized in the same manner as in Example 1 using 3-oxobutan-1-ol (4.4 g, 50 mmol) and phenylbenzoyl chloride.
Yield 75%, colorless prism crystals of mp 94-96 ° C. (recrystallized from ether).
IR (neat): 1701 cm -1 .
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 8.07 (2H, d, J = 8.0 Hz), 7.64 (4H, q, J = 8.6 Hz), 7.47 (2H, t, J = 7.4 Hz), 7.40 (1H, t, J = 7.4 Hz), 4.62 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.93 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.25 (3H, s).
13 C-NMR (CDCl 3) δ: 205.61, 166.30, 145.80, 139.95, 130.11, 128.92, 128.67, 128.16, 127.27, 127.05, 59.85, 42.45, 30.30.
Anal. Calcd C 17 H 16 O 3 : C, 76.03; H, 5.96. Found: C, 76.18; H, 6.02.
FAB-MS m / z: 269 (MH + )
(実施例4)
3−オキソブチル−1−ナフトレート(2d)
3−オキソブタン−1−オール(4.4g,50mmol)、1−ナフトイルクロライドを用いて、実施例1の方法と同様にして、化合物(2d)を合成した。
収率52%、無色油状物。
IR (neat) : 1709 cm-1 .
1H-NMR(CDCl3)δ: 2.25 (3H, s), 2.96 (2H, t, J = 6.0 Hz), 4.68 (2H, t, J = 6.0 Hz), 7.48 (1H, t, J = 7.7 Hz), 7.53 (1H, t, J = 7.4 Hz), 7.61 (1H, t, J = 7.7 Hz), 7.88 (1H, d, J = 8.0 Hz), 8.02 (1H, d, J = 8.6 Hz), 8.13 (1H, t, J = 3.7 Hz), 8.87 (1H, d, J = 8.6 Hz).
13C NMR (CDCl3)δ: 30.32 , 42.38 , 59.87 , 124.44 , 125.70 , 126.22 , 126.85 , 127.79 , 128.53 , 130.23 , 131.29 , 133.47 , 133.79 , 167.33 , 205.66.
Anal. Calcd C15H14O3 : C, 74.29; H, 5.78. Found: C, 74.15; H, 5.65.
FAB-MS m/z : 243 (MH+)
Example 4
3-Oxobutyl-1-naphtholate (2d)
Compound (2d) was synthesized in the same manner as in Example 1 using 3-oxobutan-1-ol (4.4 g, 50 mmol) and 1-naphthoyl chloride.
Yield 52%, colorless oil.
IR (neat): 1709 cm -1 .
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 2.25 (3H, s), 2.96 (2H, t, J = 6.0 Hz), 4.68 (2H, t, J = 6.0 Hz), 7.48 (1H, t, J = 7.7 Hz), 7.53 (1H, t, J = 7.4 Hz), 7.61 (1H, t, J = 7.7 Hz), 7.88 (1H, d, J = 8.0 Hz), 8.02 (1H, d, J = 8.6 Hz) , 8.13 (1H, t, J = 3.7 Hz), 8.87 (1H, d, J = 8.6 Hz).
13 C NMR (CDCl 3 ) δ: 30.32, 42.38, 59.87, 124.44, 125.70, 126.22, 126.85, 127.79, 128.53, 130.23, 131.29, 133.47, 133.79, 167.33, 205.66.
Anal. Calcd C 15 H 14 O 3 : C, 74.29; H, 5.78. Found: C, 74.15; H, 5.65.
FAB-MS m / z: 243 (MH + )
(実施例5)
3−オキソブチル−2−ナフトレート(2e)
3−オキソブタン−1−オール(4.4g,50mmol)、1−ナフトイルクロライドを用いて、実施例1の方法と同様にして、化合物(2e)を合成した。
収率76%、mp41〜43℃の無色のプリズム晶(エーテル−ヘキサン−ペンタンより再結晶)。
IR (neat) : 1711 cm-1 .
1H-NMR (CDCl3)δ: 8.57 (1H, s), 8.02 (1H, d, J = 8.6 Hz), 7.95 (1H, d, J = 8.6 Hz), 7.87 (2H, d, J = 8.6 Hz), 7.59 (1H, t, J = 6.9 Hz), 7.54 (1H, t, J = 7.4 Hz), 4.66 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.96 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.26 (3H, s).
13C-NMR (CDCl3) δ: 205.65, 166.57, 135.56, 132.43, 131.11, 129.35, 128.30, 128.16, 127.74, 127.16, 126.67, 125.14, 59.95, 42.47, 30.31 .
Anal. Calcd C15H14O3 : C, 74.29; H, 5.78. Found : C, 74.35 ; H, 5.65.
FAB-MS m/z : 243 (MH+)
(Example 5)
3-oxobutyl-2-naphthalate (2e)
Compound (2e) was synthesized in the same manner as in Example 1 using 3-oxobutan-1-ol (4.4 g, 50 mmol) and 1-naphthoyl chloride.
Yield 76%, mp 41-43 ° C. colorless prism crystals (recrystallized from ether-hexane-pentane).
IR (neat): 1711 cm -1 .
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 8.57 (1H, s), 8.02 (1H, d, J = 8.6 Hz), 7.95 (1H, d, J = 8.6 Hz), 7.87 (2H, d, J = 8.6 Hz), 7.59 (1H, t, J = 6.9 Hz), 7.54 (1H, t, J = 7.4 Hz), 4.66 (2H, t, J = 6.3 Hz), 2.96 (2H, t, J = 6.3 Hz) , 2.26 (3H, s).
13 C-NMR (CDCl 3 ) δ: 205.65, 166.57, 135.56, 132.43, 131.11, 129.35, 128.30, 128.16, 127.74, 127.16, 126.67, 125.14, 59.95, 42.47, 30.31.
Anal. Calcd C 15 H 14 O 3 : C, 74.29; H, 5.78. Found: C, 74.35; H, 5.65.
FAB-MS m / z: 243 (MH + )
(実施例6)
4−メチル−4−(2−ベンゾイルオキシエチル)オキセタン−2−オン(RS−1a)
ケトエステル(2a)(576mg,3.0mmol)のジクロロメタン(20mL)溶液を−40℃に冷却し,これにBF3・OEt2(19.0L,21.3mg, 0.15mmol)を加える。この溶液にケテン3等量を80分かけて導入し,1時間反応させる。水20mLを加え反応をとめる。有機層を水で洗浄後,硫酸マグネシウムで乾燥し,減圧下溶媒を留去し,油状物を得る.これをカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=3:1)で精製し,無色結晶として(RS1a)を得た。これをエーテル・ヘキサンにて再結晶し,549mg(78%)の化合物(RS−1a)を得た。
mp38〜41℃の無色針状晶(エーテル−ヘキサンより再結晶)。
1H -NMR (CDCl3)δ: 7.32 (6H, dt, J = 32.6, 9.6 Hz), 4.49 (3H, q, J = 12.0 Hz), 3.67 (1H, dt, J = 11.0, 5.0 Hz), 3.61 (1H, dt, J = 11.5, 5.0 Hz), 3.50 (1H, d, J = 16.8 Hz), 3.12 (1H, d, J = 16.0 Hz), 2.16 (3H, dt, J = 18.2, 7.0 Hz), 1.62 (3H, d, J = 15.2 Hz).
Anal. Calcd C13H14NO4 : C, 66.67; H, 5.98. Found : C, 66.60; H, 6.12 .
FAB-MS m/z : 234 (MH+).
(Example 6)
4-Methyl-4- (2-benzoyloxyethyl) oxetane-2-one (RS-1a)
A solution of ketoester (2a) (576 mg, 3.0 mmol) in dichloromethane (20 mL) is cooled to −40 ° C., and BF 3 .OEt 2 (19.0 L, 21.3 mg, 0.15 mmol) is added thereto. 3 equivalents of ketene are introduced into this solution over 80 minutes and allowed to react for 1 hour. Stop the reaction by adding 20 mL of water. The organic layer is washed with water and dried over magnesium sulfate, and the solvent is distilled off under reduced pressure to give an oil. This was purified by column chromatography (hexane: ethyl acetate = 3: 1) to obtain (RS1a) as colorless crystals. This was recrystallized from ether / hexane to obtain 549 mg (78%) of the compound (RS-1a).
Colorless needle crystals of mp 38-41 ° C. (recrystallized from ether-hexane).
1 H -NMR (CDCl 3 ) δ: 7.32 (6H, dt, J = 32.6, 9.6 Hz), 4.49 (3H, q, J = 12.0 Hz), 3.67 (1H, dt, J = 11.0, 5.0 Hz), 3.61 (1H, dt, J = 11.5, 5.0 Hz), 3.50 (1H, d, J = 16.8 Hz), 3.12 (1H, d, J = 16.0 Hz), 2.16 (3H, dt, J = 18.2, 7.0 Hz ), 1.62 (3H, d, J = 15.2 Hz).
Anal.Calcd C 13 H 14 NO 4 : C, 66.67; H, 5.98. Found: C, 66.60; H, 6.12.
FAB-MS m / z: 234 (MH +).
(実施例7)
4−メチル−4−[2−(p−ニトロベンゾイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1b)
収率82%、mp104〜106℃の無色のプリズム晶(エーテルより再結晶)。
IR (neat) : 1809, 1721 cm-1 .
1H-NMR (CDCl3)δ: 8.31 (2H, d, J = 8.6 Hz), 8.20 (2H, d, J = 8.6 Hz), 4.62-4.54 (2H, m), 3.39 (1H, d, J = 16.0 Hz), 3.27 (1H, d, J = 16.0 Hz), 2.39 (2H, t, J = 6.6 Hz), 1.72 (3H, s).
13C-NMR (CDCl3)δ: 167.00, 164.42 , 150.66 , 135.01 , 130.69 , 123.64 , 61.35 , 48.40 , 37.70 , 24.58 .
Anal. Calcd C13H13NO6 : C, 55.91; H, 4.66; N, 5.02 . Found : C, 55.94; H, 4.76; N, 4.79 .
FAB-MS m/z : 280 (MH+).
(Example 7)
4-Methyl-4- [2- (p-nitrobenzoyloxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1b)
Yield 82%, colorless prism crystals of mp 104-106 ° C. (recrystallized from ether).
IR (neat): 1809, 1721 cm -1 .
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 8.31 (2H, d, J = 8.6 Hz), 8.20 (2H, d, J = 8.6 Hz), 4.62-4.54 (2H, m), 3.39 (1H, d, J = 16.0 Hz), 3.27 (1H, d, J = 16.0 Hz), 2.39 (2H, t, J = 6.6 Hz), 1.72 (3H, s).
13 C-NMR (CDCl 3 ) δ: 167.00, 164.42, 150.66, 135.01, 130.69, 123.64, 61.35, 48.40, 37.70, 24.58.
Anal. Calcd C 13 H 13 NO 6 : C, 55.91; H, 4.66; N, 5.02. Found: C, 55.94; H, 4.76; N, 4.79.
FAB-MS m / z: 280 (MH +).
(実施例8)
4−メチル−4−[2−(p−フェニルゾイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1c)
収率90%、mp96〜102℃の無色のプリズム晶(エーテルより再結晶)。
IR (neat) : 1803, 1703 cm-1 .
1H-NMR (CDCl3)δ: 8.08 (2H, d, J = 8.6 Hz), 7.68 (2H, d, J = 8.0 Hz), 7.62 (2H, d, J = 8.0 Hz), 7.48 (2H, t, J = 7.4 Hz), 7.41 (1H, t, J = 7.4 Hz), 4.53 (2H, m),3.43 (1H, d, J = 16.0 Hz), 3.24 (1H, d, J = 16.0 Hz), 2.38 (2H, t, J = 6.3 Hz), 1.71 (3H, s).
13C-NMR (CDCl3)δ: 167.36, 166.16, 146.04, 139.82, 130.07, 128.96, 128.35, 128.25, 127.26, 127.19, 60.54, 48.36, 37.96, 24.63 .
Anal. Calcd C19H18O4 : C, 73.54; H, 5.81 . Found : C, 73.36; H, 5.84 .
FAB-MS m/z : 311 (MH+).
(Example 8)
4-Methyl-4- [2- (p-phenylzoyloxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1c)
Yield 90%, mp 96-102 ° C. colorless prism crystals (recrystallized from ether).
IR (neat): 1803, 1703 cm -1 .
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 8.08 (2H, d, J = 8.6 Hz), 7.68 (2H, d, J = 8.0 Hz), 7.62 (2H, d, J = 8.0 Hz), 7.48 (2H, t, J = 7.4 Hz), 7.41 (1H, t, J = 7.4 Hz), 4.53 (2H, m), 3.43 (1H, d, J = 16.0 Hz), 3.24 (1H, d, J = 16.0 Hz) , 2.38 (2H, t, J = 6.3 Hz), 1.71 (3H, s).
13 C-NMR (CDCl 3 ) δ: 167.36, 166.16, 146.04, 139.82, 130.07, 128.96, 128.35, 128.25, 127.26, 127.19, 60.54, 48.36, 37.96, 24.63.
Anal. Calcd C 19 H 18 O 4 : C, 73.54; H, 5.81. Found: C, 73.36; H, 5.84.
FAB-MS m / z: 311 (MH +).
(実施例9)
4−メチル−4−[2−(1−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1d)
収率97%、mp53〜55℃の無色のプリズム晶(エーテル−ヘキサンより再結晶)。
IR (neat) : 1803, 1703 cm-1 .
1H-NMR (CDCl3)δ: 8.91 (1H, d, J = 8.6 Hz), 8.16 (1H, d, J = 7.4 Hz), 8.05 (1H, d, J = 8.0 Hz), 7.90 (1H, d, J = 8.0 Hz), 7.63 (1H, t, J = 7.7 Hz), 7.55 (1H, t, J = 7.4 Hz), 7.51 (1H, t, J = 7.7 Hz), 4.63-4.55 (2H, m), 3.42 (1H, d, J = 16.0 Hz), 3.22 (1H, d, J = 16.0 Hz), 2.41 (2H, t, J = 6.6 Hz), 1.72 (3H, s).
13C-NMR (CDCl3)δ: 167.39, 167.07, 133.84, 133.76, 131.34, 130.19, 128.62, 127.95, 126.40, 126.34 , 125.57, 124.47, 60.53, 48.37, 37.99 , 24.61.
Anal. Calcd C17H16O4 : C,71.83; H, 5.63 . Found : C, 71.81; H, 5.84 .
FAB-MS m/z : 285 (MH+).
Example 9
4-Methyl-4- [2- (1-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1d)
Colorless prism crystals (yield 97%, mp 53-55 ° C.) (recrystallized from ether-hexane).
IR (neat): 1803, 1703 cm -1 .
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 8.91 (1H, d, J = 8.6 Hz), 8.16 (1H, d, J = 7.4 Hz), 8.05 (1H, d, J = 8.0 Hz), 7.90 (1H, d, J = 8.0 Hz), 7.63 (1H, t, J = 7.7 Hz), 7.55 (1H, t, J = 7.4 Hz), 7.51 (1H, t, J = 7.7 Hz), 4.63-4.55 (2H, m), 3.42 (1H, d, J = 16.0 Hz), 3.22 (1H, d, J = 16.0 Hz), 2.41 (2H, t, J = 6.6 Hz), 1.72 (3H, s).
13 C-NMR (CDCl 3 ) δ: 167.39, 167.07, 133.84, 133.76, 131.34, 130.19, 128.62, 127.95, 126.40, 126.34, 125.57, 124.47, 60.53, 48.37, 37.99, 24.61.
Anal.Calcd C 17 H 16 O 4 : C, 71.83; H, 5.63 .Found: C, 71.81; H, 5.84.
FAB-MS m / z: 285 (MH + ).
(実施例10)
4−メチル−4−[2−(2−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1e)
収率90%、mp74〜77℃の無色のプリズム晶(エーテルより再結晶)。
IR (neat) : 1823, 1709 cm-1 .
1H-NMR(CDCl3)δ: 1.72 (3H, s), 2.40 (2H, t, J = 6.3 Hz), 3.25 (1H, d, J = 16.6 Hz), 3.44 (1H, d, J = 16.6 Hz), 4.57 (2H, dq, J = 24.5, 6.0 Hz), 7.56 (2H, t, J = 7.4 Hz), 7.61 (2H, t, J = 7.2 Hz), 7.88 (2H, d, J = 3.4 Hz), 7.90 (2H, d, J = 4.0 Hz), 7.96 (1H, d, J = 8.0 Hz), 8.02 (1H, dd, J = 8.6, 1.7 Hz), 8.58 (1H, s).13C-NMR (CDCl3) δ: 24.66 , 37.98 , 48.37 , 60.68 , 124.97 , 126.83 , 126.87 , 127.79 , 128.39 , 128.51 , 129.40 , 131.21 , 132.45 , 135.63 , 166.47 , 167.44 .
Anal. Calcd C17H16O4 : C, 71.83; H, 5.63. Found : C, 71.75 ; H, 5.57.
FAB-MS m/z : 285 (MH+).
(Example 10)
4-Methyl-4- [2- (2-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1e)
Colorless prism crystals (recrystallized from ether) with a yield of 90% and mp 74-77 ° C.
IR (neat): 1823, 1709 cm -1 .
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 1.72 (3H, s), 2.40 (2H, t, J = 6.3 Hz), 3.25 (1H, d, J = 16.6 Hz), 3.44 (1H, d, J = 16.6 Hz), 4.57 (2H, dq, J = 24.5, 6.0 Hz), 7.56 (2H, t, J = 7.4 Hz), 7.61 (2H, t, J = 7.2 Hz), 7.88 (2H, d, J = 3.4 Hz), 7.90 (2H, d , J = 4.0 Hz), 7.96 (1H, d, J = 8.0 Hz), 8.02 (1H, dd, J = 8.6, 1.7 Hz), 8.58 (1H, s). 13 C -NMR (CDCl 3 ) δ: 24.66, 37.98, 48.37, 60.68, 124.97, 126.83, 126.87, 127.79, 128.39, 128.51, 129.40, 131.21, 132.45, 135.63, 166.47, 167.44.
Anal.Calcd C 17 H 16 O 4 : C, 71.83; H, 5.63. Found: C, 71.75; H, 5.57.
FAB-MS m / z: 285 (MH + ).
(実施例11)
ラセミ体4−メチル−4−(ベンゾイルオキシエチルエチル)−オキセタン−2−オン(RS―1a)のクロマトグラフィーによる光学分割
ラセミ体(RS−1a)(468mg,1mmol)のイソプロピルアルコール溶液40ml)を1mlずつキラルカラムに注入した。
カラム:ChiralCel・OD(1×25cm)
カラム温度:室温
溶媒:ヘキサン:2−プロパノール(9:1)
流速:4mL/min
紫外線検出波長:254nm
保持時間がそれぞれ、36分、46分の光学活性体として分離し、各光学異性体を分取した。それぞれのフラクションを減圧下溶媒流去させて、キラル4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを得た。
保持時間36分の光学活性体(230mg、0.5mol)mp74〜77℃の無色の針状晶(エーテル:へキサン=1:1より再結晶)。
保持時間46分の光学活性体(230mg、0.5mol)mp74〜77℃の無色のプリズム状晶(エーテル:へキサン=1:1より再結晶)。
光学活性体の立体配置は、次工程のアルカリ加水分解、酸環化させキラルメバロノラクトンへ誘導し、比旋光度から決定し、保持時間36分がR体、保持時間46分がS体であることが分かった。
(Example 11)
Optical resolution by chromatography of racemic 4-methyl-4- (benzoyloxyethylethyl) -oxetan-2-one (RS-1a) Racemic form (RS-1a) (468 mg, 1 mmol) in isopropyl alcohol 40 ml) 1 ml was injected onto the chiral column.
Column: ChiralCel.OD (1 x 25 cm)
Column temperature: Room temperature Solvent: Hexane: 2-propanol (9: 1)
Flow rate: 4mL / min
UV detection wavelength: 254 nm
Retention times were separated as optically active substances of 36 minutes and 46 minutes, respectively, and each optical isomer was separated. Each fraction was subjected to solvent removal under reduced pressure to obtain chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one.
Optically active substance having a retention time of 36 minutes (230 mg, 0.5 mol) mp 74-77 ° C. colorless needle crystals (recrystallized from ether: hexane = 1: 1).
Optically active substance having a retention time of 46 minutes (230 mg, 0.5 mol) mp 74-77 ° C. colorless prismatic crystals (recrystallized from ether: hexane = 1: 1).
The steric configuration of the optically active substance is determined by alkali hydrolysis and acid cyclization in the next step to induce chiral mevalonolactone, determined from specific rotation, and retention time 36 minutes is R-form and retention time 46 minutes is S-form. I found out.
(実施例12)
4−メチル−4−[2−(1−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1d)のキラルクロマトグラフィーによる光学分割
ラセミの(RS−1d)(285mg,1.0mmol)のイソプロピルアルコール溶
液(20ml)を0.5mlずつキラルカラムに注入した。
カラム:ChiralCel・OD(1×25cm)
溶媒:ヘキサン:2−プロパノール(9:1)
流速:4mL/min
紫外線検出波長:254nm
保持時間がそれぞれ、36分、46分の光学活性体として分離し、各光学異性体を分取した。それぞれのフラクションを減圧下溶媒流去させて、キラル4−メチル−4−[(アリールカルボオキシ)エチル]−オキセタン−2−オンを得た。
保持時間36分の光学活性体(140mg、0.49mmol)mp74〜77℃の無色の針状晶(ジエチルエーテル:へキサン=1:1より再結晶)。
保持時間46分の光学活性体(140mg、0.49mmol)mp74〜77℃の無色のプリズム状晶 (ジエチルエーテル:へキサン=1:1より再結晶)。
光学活性体の立体配置は、次工程のアルカリ加水分解、酸環化させキラルメバロノラクトンへ誘導し、比比旋光度から決定し、保持時間36分がR体、保持時間46分がS体であることが分かった。
(Example 12)
Optical resolution of 4-methyl-4- [2- (1-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1d) by chiral chromatography Racemic (RS-1d) (285 mg, 1.0 mmol) Of isopropyl alcohol (20 ml) was injected into the chiral column in 0.5 ml aliquots.
Column: ChiralCel.OD (1 x 25 cm)
Solvent: hexane: 2-propanol (9: 1)
Flow rate: 4mL / min
UV detection wavelength: 254 nm
Retention times were separated as optically active substances of 36 minutes and 46 minutes, respectively, and each optical isomer was separated. Each fraction was subjected to solvent removal under reduced pressure to obtain chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one.
Optically active substance having a retention time of 36 minutes (140 mg, 0.49 mmol), mp 74-77 ° C., colorless needles (recrystallized from diethyl ether: hexane = 1: 1).
Optically active substance having a retention time of 46 minutes (140 mg, 0.49 mmol) mp 74-77 ° C. colorless prismatic crystals (recrystallized from diethyl ether: hexane = 1: 1).
The steric configuration of the optically active substance is determined by alkali hydrolysis and acid cyclization in the next step to be induced into chiral mevalonolactone, determined from specific rotation, and the retention time 36 minutes is R-form and the retention time 46 minutes is S-form. I found out.
(実施例13)
4−メチル−4−[2−(1−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(RS−1d)の優先晶析による光学分割
ラセミ体(RS−1d)285mgをヘキサンとエーテル(1:1)の混合溶媒に溶かした後、キラルクロマトグラフィーにより分割して得られた(R−1d)の種結晶を、数個加えて0℃の冷蔵庫に一夜放置した。析出した結晶をろ取し、少量のジエチルエーテルで洗浄し、(R−1d)の結晶(30mg、鏡像体過剰率80%)を得た。ろ液に(S−Id)の種結晶を、数個加えて0℃の冷蔵庫に一夜放置した。析出した結晶をろ取し、少量のエーテルで洗浄し、(S−1d)の結晶(30mg、鏡像体過剰率87.5%)を得た。この操作を繰り返し,粗製(R−1d)100mgと粗製(S−1d)100mgを得た。粗製(R−1d)をジエチルエーテルから2回再結晶し、純粋な化合物(R−1d)85mgを得た。粗製(S−1d)をエーテルから2回再結晶し、純粋な化合物(S−1d)85mgを得た。
(R−1d): mp 74〜75 ℃ (エーテルより再結晶).[α]D 20 -3.1 (c = 1.5, CHCl3).
(S−1d): mp 74〜75 ℃ (エーテルより再結晶).[α]D 20 +3.0 (c = 1.5, CHCl3).
(Example 13)
Optical resolution by preferential crystallization of 4-methyl-4- [2- (1-naphthoylyloxy) ethyl] -oxetan-2-one (RS-1d) 285 mg of racemic form (RS-1d) was added to hexane and ether (1 1) After dissolving in the mixed solvent of 1), several seed crystals of (R-1d) obtained by resolution by chiral chromatography were added and left overnight in a refrigerator at 0 ° C. The precipitated crystals were collected by filtration and washed with a small amount of diethyl ether to obtain (R-1d) crystals (30 mg, enantiomeric excess 80%). Several (S-Id) seed crystals were added to the filtrate and left in a refrigerator at 0 ° C. overnight. The precipitated crystals were collected by filtration and washed with a small amount of ether to obtain (S-1d) crystals (30 mg, enantiomeric excess 87.5%). This operation was repeated to obtain 100 mg of crude (R-1d) and 100 mg of crude (S-1d). Crude (R-1d) was recrystallized twice from diethyl ether to obtain 85 mg of pure compound (R-1d). Crude (S-1d) was recrystallized twice from ether to obtain 85 mg of pure compound (S-1d).
(R-1d): mp 74-75 ° C. (recrystallized from ether). [α] D 20 -3.1 (c = 1.5, CHCl 3 ).
(S-1d): mp 74-75 ° C. (recrystallized from ether). [α] D 20 +3.0 (c = 1.5, CHCl 3 ).
(実施例14)
キラル(R)−(−)−メバロノラクトン(R−3)の合成
光学分割により得られた(R)−(−)−4−メチル−4−(ベンゾイルオキシエチルエチル)−オキセタン−2−オン(R−1a)を(66mg,0.3mmol)、水酸化カリウム(67.3mg,1.2mmol)−メタノール(1mL)溶液に加え一夜撹拌する。反応液に塩化水素を溶解させたメタノールを加えてpH3に調整後、室温下2時間撹拌する.減圧下で溶媒を留去し、残渣にジクロロメタンを加え、可溶分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1:1)にて精製し、(R)−(−)−メバロノラクトン(R−3)を(35mg,90%)を無色油状物として得た。
1H-NMR (CDCl3) δ: 4.61 (1H, m), 4.38-4.34 (1H, m), 3.73 (0H, s), 2.66 (1H, d, J = 17.2 Hz), 2.53 (1H, d, J = 17.2 Hz), 1.93 (2H, q, J = 5.2 Hz), 1.41 (3H, s).
IR (neat): 3397, 1701 cm-1.
収率92〜95%. [α]D 22 -19.2 (c = 1.43, EtOH)。
比旋光度データは文献のデータ、[α]D 21 -19.1 (c = 0.4, EtOH)(Terahedron Asymmetry 10(1999)4349-4356)、[α]D 25 -19.0 (c = 2.15, CHCl3)(J.Org.Chem (1996) 61 3923-3925)、[α]D 20 -21.6゜(c = 1.565, 95%EtOH)(J.Org.Chem (1985) 50 3402-3404)
(Example 14)
Synthesis of chiral (R)-(−)-mevalonolactone (R-3) (R)-(−)-4-methyl-4- (benzoyloxyethylethyl) -oxetan-2-one obtained by optical resolution ( R-1a) is added to a solution of (66 mg, 0.3 mmol), potassium hydroxide (67.3 mg, 1.2 mmol) -methanol (1 mL) and stirred overnight. Add methanol with hydrogen chloride dissolved in the reaction solution to adjust to pH 3, then stir at room temperature for 2 hours. The solvent was distilled off under reduced pressure, dichloromethane was added to the residue, and the soluble matter was purified by silica gel column chromatography (hexane: ethyl acetate 1: 1), and (R)-(−)-mevalonolactone (R-3) was purified. ) Was obtained as a colorless oil (35 mg, 90%).
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ: 4.61 (1H, m), 4.38-4.34 (1H, m), 3.73 (0H, s), 2.66 (1H, d, J = 17.2 Hz), 2.53 (1H, d , J = 17.2 Hz), 1.93 (2H, q, J = 5.2 Hz), 1.41 (3H, s).
IR (neat): 3397, 1701 cm -1 .
Yield 92-95%. [Α] D 22 -19.2 (c = 1.43, EtOH).
Specific rotation data are literature data, [α] D 21 -19.1 (c = 0.4, EtOH) (Terahedron Asymmetry 10 (1999) 4349-4356), [α] D 25 -19.0 (c = 2.15, CHCl 3 ) (J. Org. Chem (1996) 61 3923-3925), [α] D 20 -21.6 ° (c = 1.565, 95% EtOH) (J. Org. Chem (1985) 50 3402-3404)
(実施例15)
キラル(S)−(+)−メバロノラクトン(S−3)の合成
光学分割により得られた(S)−(+)−4−メチル−4−[2−(1−ナフトイルイルオキシ)エチル]−オキセタン−2−オン(S−1d)(66mg,0.3mmol)、実施例16と同じ方法により、(S)−(+)−メバロノラクトン(S−3)(35mg,90%)を無色油状物として得た。
収率92〜95%、[α]D 22 +19.2(c=1.43,EtOH)の結果が得られ、天然型と反対の値の比光度データが得られた。
(Example 15)
Synthesis of chiral (S)-(+)-mevalonolactone (S-3) (S)-(+)-4-methyl-4- [2- (1-naphthoylyloxy) ethyl]-obtained by optical resolution Oxetan-2-one (S-1d) (66 mg, 0.3 mmol), (S)-(+)-mevalonolactone (S-3) (35 mg, 90%) was obtained as a colorless oil by the same method as in Example 16. Got as.
The yield was 92 to 95%, and [α] D 22 +19.2 (c = 1.43, EtOH) was obtained.
Claims (12)
式中、Arはアリールである。このアリールにおいて任意の水素が、炭素数1から15のアルキル、炭素数2から15のアルケニル、炭素数1から10のアルコキシ、5から7員環の脂環式基、または任意の水素が炭素数1から4のアルキルに置き換えられた芳香環に置き換えられてもよく、そして、環および置き換えられた基において、任意の水素はニトロに置き換えられてもよい。 A racemate of 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by the formula (RS-1).
In the formula, Ar is aryl. In this aryl, any hydrogen is alkyl having 1 to 15 carbons, alkenyl having 2 to 15 carbons, alkoxy having 1 to 10 carbons, 5 to 7-membered alicyclic group, or any hydrogen being carbon atoms An aromatic ring substituted with 1 to 4 alkyl may be substituted, and in the ring and substituted group, any hydrogen may be replaced with nitro .
式中、Arはアリールである。このアリールにおいて任意の水素が、炭素数1から15のアルキル、炭素数2から15のアルケニル、炭素数1から10のアルコキシ、5から7員環の脂環式基、または任意の水素が炭素数1から4のアルキルに置き換えられた芳香環に置き換えられてもよく、そして、環および置き換えられた基において、任意の水素はニトロに置き換えられてもよい。 Chiral 4-methyl-4-[(arylcarbooxy) ethyl] -oxetan-2-one represented by formula (R-1) or formula (S-1).
In the formula, Ar is aryl. In this aryl, any hydrogen is alkyl having 1 to 15 carbons, alkenyl having 2 to 15 carbons, alkoxy having 1 to 10 carbons, 5 to 7-membered alicyclic group, or any hydrogen being carbon atoms An aromatic ring substituted with 1 to 4 alkyl may be substituted, and in the ring and substituted group, any hydrogen may be replaced with nitro .
式中、Arはアリールである。このアリールにおいて任意の水素が、炭素数1から15のアルキル、炭素数2から15のアルケニル、炭素数1から10のアルコキシ、5から7員環の脂環式基、または任意の水素が炭素数1から4のアルキルに置き換えられた芳香環に置き換えられてもよく、そして、環および置き換えられた基において、任意の水素はニトロに置き換えられてもよい。 The 4-oxo-4-[(arylcarbooxy) according to claim 1, wherein the 3-oxobutylarylcarboxylate represented by the formula (2) is reacted with ketene in the presence of a Lewis acid catalyst. A method for producing a racemic form of ethyl] -oxetan-2-one.
In the formula, Ar is aryl. In this aryl, any hydrogen is alkyl having 1 to 15 carbons, alkenyl having 2 to 15 carbons, alkoxy having 1 to 10 carbons, 5 to 7-membered alicyclic group, or any hydrogen being carbon atoms An aromatic ring substituted with 1 to 4 alkyl may be substituted, and in the ring and substituted group, any hydrogen may be replaced with nitro .
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