光学活性を有する化合物の製造方法
【課題】光学活性アンモニウムベタイン類が有するアニオン部位の求核性に基づくイオン性求核触媒としての作用を利用した光学活性を有する化合物の製造方法を提供する。
【解決手段】一般式（Ｉ）で表されるアンモニウムベタイン類及びその光学異性体をイオン性求核触媒として用いる光学活性を有する化合物の製造方法。
【化１】
［式（１）において、Ｒ１とＲ２とは同じであってもよく異なっていてもよく、各々、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基である。Ｍｅはメチル基である。］
【解決手段】一般式（Ｉ）で表されるアンモニウムベタイン類及びその光学異性体をイオン性求核触媒として用いる光学活性を有する化合物の製造方法。
【化１】
［式（１）において、Ｒ１とＲ２とは同じであってもよく異なっていてもよく、各々、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基である。Ｍｅはメチル基である。］
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニウムベタイン類をイオン性求核触媒として用いた光学活性を有する化合物の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、光学活性アンモニウムベタイン類が有するアニオン部位の求核性に基づくイオン性求核触媒としての作用を利用した光学活性を有する化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、環境負荷の低い持続型プロセスの開発が望まれており、高い機能性が注目を集めている光学活性アンモニウム塩が、世界的に広く研究されている。しかし、これまでカチオン部位のイオン交換能に焦点を当てた研究が精力的に進められる一方で、対となるアニオン部位の機能性はあまり検討されていない。このアニオン部位の機能性に着目した研究は数少ないが、例えば、両イオン部位を同一分子内に有する光学活性アンモニウムベタインを二官能性有機塩基触媒として用いることで、高エナンチオ選択的な直裁的Ｍａｎｎｉｃｈ反応を実現し、両イオン部位の機能を同時に利用した研究が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
また、光学活性を有する化合物は、医薬及び農薬等に利用することができる中間原料として重要な化合物群であるため、非イオン性の求核触媒を用いて、収率及びエナンチオ選択性の高い光学活性化合物を合成するための種々の触媒が報告されている（例えば、非特許文献２、３参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１０，４６，３００．
【非特許文献２】Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９８，１２０，１１５３２．
【非特許文献３】Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００９，４８，８９１４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来、アニオン性の求核触媒を用いると、中間体の反応性が低下し、結合形成が円滑に進行しないということがよく知られている。このため、これまでアニオン性の求核触媒を用いて光学活性を有する化合物を合成した例は極めて限られており、非特許文献２、３に記載されているような非イオン性の触媒が用いられてきた。しかし、既存の非イオン性の求核触媒を用いた場合においても、基質が有する置換基の種類によっては、収率及びエナンチオ選択性ともに大きく低下することがあり、エナンチオ選択性を高くするため、反応温度を０℃、又は０℃を大きく下回る極低温にしなければならないことがあり、大量の触媒を用いなければならないこともあって、工業的な生産では、装置、操作の観点で問題である。
【０００６】
より具体的には、非特許文献２、３に記載された触媒を用いた場合、反応温度を０℃、又は−５０℃という極低温にしなければならないことがある。また、基質が有する置換基によっては、例えば、基質がｉ−プロピル基を有するときは、反応が進まないこともあり、収率を向上させるため、反応温度を−５０℃から室温又は０℃と高くしても、収率は４０％未満と極めて低く、同時にエナンチオ選択率も８０％と低い。更に、触媒も、十分な収率及びエナンチオ選択性とするためには、１０ｍｏｌ％と多量に使用する必要があり、特に、工業的な生産という観点では多くの問題を有している。
【０００７】
本発明は、前記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、光学活性アンモニウムベタイン類が有するアニオン部位の求核性に基づくイオン性求核触媒としての作用を利用した光学活性を有する化合物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
アンモニウムベタイン類が有するアニオン部位であるアリールオキシドの求核性に着目し、エノールカーボネート類の触媒的不斉Ｓｔｅｇｌｉｃｈ転移をモデル反応として、新たに合成したアンモニウムベタイン類のイオン性求核触媒としての機能を評価したところ、高い収率及びエナンチオ選択性で光学活性を有する化合物を合成することができた。１９９０年代にキラル求核触媒が提案されて以来、種々の求核触媒が開発されてきたが、アニオン種の優れた求核性を利用した例は極めて限られており、前記のアンモニウムベタイン類はオニウム塩の化学及び求核触媒の化学の両面から興味深いものである。また、このアンモニウムベタイン類はエノールカーボネート類の転移反応のみでなく、ニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応においても有用であることが見出されている。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【０００９】
本発明は以下のとおりである。
１．一般式（１）で表されるアンモニウムベタイン類及びその光学異性体をイオン性求核触媒として用いることを特徴とする光学活性を有する化合物の製造方法。
【化１】
［式（１）において、Ｒ１とＲ２とは同じであってもよく異なっていてもよく、各々、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基である。Ｍｅはメチル基である。］
２．エノールカーボネート類のアシル転移反応、又はニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応に適用される前記１．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
３．前記アシル転移反応に適用され、前記Ｒ１が塩素原子であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、前記Ｒ１がフェニル基であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、前記Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、又は前記Ｒ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類を用いる前記２．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
４．反応温度が１０〜６０℃である前記３．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
５．前記森田バイリスヒルマン型反応に適用され、前記Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、前記Ｒ２がフェニル基である前記アンモニウムベタイン類、又は前記Ｒ１及び前記Ｒ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４である前記アンモニウムベタイン類を用いる前記２．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
６．反応温度が−１０〜３０℃である前記５．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光学活性を有する化合物の製造方法によれば、好ましくは触媒量３ｍｏｌ％以下、特に２ｍｏｌ％以下で、且つ反応温度は０℃を少し下回る温度から常温、又は常温を少し上回る温度範囲で、例えば、エノールカーボネート類のアシル転移反応、及びニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応等によって、高い収率及びエナンチオ選択性で、光学活性を有する化合物を効率よく製造することができる。
また、エノールカーボネート類のアシル転移反応、又はニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応に適用される場合は、それぞれの反応において、目的とする光学活性を有する化合物を高い収率及びエナンチオ選択性で効率よく製造することができる。
更に、アシル転移反応に適用され、Ｒ１が塩素原子であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、Ｒ１がフェニル基であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、又はＲ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類を用いる場合、及び森田バイリスヒルマン型反応に適用され、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２がフェニル基であるアンモニウムベタイン類、又はＲ１及びＲ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であるアンモニウムベタイン類を用いる場合は、各々の反応において用いる基質から、より高い収率及びエナンチオ選択性で、光学活性を有する化合物をより効率よく製造することができる。
また、アシル転移反応の反応温度が１０〜６０℃である場合、及び森田バイリスヒルマン型反応の反応温度が−１０〜３０℃である場合は、簡易な装置、且つ簡便な操作で、高い収率及びエナンチオ選択性で、光学活性を有する化合物を容易に製造することができ、工業的な生産にも十分に適用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の光学活性を有する化合物の製造方法は、一般式（１）で表されるアンモニウムベタイン類及びその光学異性体をイオン性求核触媒として用いることを特徴とする。
【化２】
［式（１）において、Ｒ１とＲ２とは同じであってもよく異なっていてもよく、各々、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基である。Ｍｅはメチル基である。］
【００１２】
［１］アンモニウムベタイン類
前記一般式（１）におけるＲ１及びＲ２は、それぞれ独立してハロゲン原子、水素原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。また、Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基であり、水素原子であっても求核触媒として十分に機能する。
アルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常、１〜２０であり、１〜１５、特に１〜８、更に１〜６であることが好ましい。また、アルキル基の構造も特に限定されず、直鎖アルキル基でもよく、分岐アルキル基でもよく、シクロアルキル基でもよい。更に、アルキル基は置換基を有していてもよく、炭素原子及び水素原子を除く少なくとも１個の他の原子を有していてもよい。即ち、アルキル基は、置換基として、炭素原子及び水素原子を除く他の原子を有する置換基を備えていてもよい。この炭素原子及び水素原子を除く他の原子としては、例えば、ハロゲン原子、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子等が挙げられる。
【００１３】
直鎖及び分岐アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、及び２−エチルヘキシル基等が挙げられる。また、シクロアルキル基としては、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、及び２−メチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
【００１４】
アリール基の炭素数も特に限定されないが、通常、６〜２０であり、６〜１２、特に６〜１０であることが好ましい。また、アリール基の構造も特に限定されず、置換基を有していなくてもよく、少なくとも１個の置換基を有していてもよい。即ち、アリール基が有する芳香環は、置換基を有していなくてもよく、少なくとも１個の置換基を有していてもよい。更に、置換基の位置は、ｏ位、ｍ位、及びｐ位のうちのいずれであってもよい。この置換基としては、具体的には、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、ニトロ基、アミノ基、ヒドロキシル基、及びアルコキシル基等が挙げられる。
【００１５】
置換基であるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。また、置換基であるアルキル基及びアルケニル基としては、炭素数１〜６、特に１〜４のアルキル基及びアルケニル基が挙げられる。このアルキル基及びアルケニル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ビニル基、及びアリル基等が挙げられ、アルキル基及びアルケニル基は、更に他の置換基を有していてもよい。更に、ハロゲン化アルキル基及びハロゲン化アルケニル基でもよい。例えば、アルキル基として、メチル基及びエチル基の水素原子の一部又は全てがハロゲン原子で置換された基（ＣＦ３−、ＣＣｌ３−等）でもよい。更に、置換基であるアルコキシル基としては、炭素数１〜６、特に１〜４、更に１〜３のアルコキシル基が挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、及びｔ−ブトキシ基が挙げられる。
【００１６】
また、アリール基が有する芳香環は、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子等のヘテロ原子を有していてもよい。即ち、アリール基が有する芳香環は、フラン、チオフェン、ピロール、ベンゾフラン、インドール、チオフェン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、イソキサゾール、オキサゾール、イソチアゾール、チアゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、及びピリミジン等の芳香族複素環であってもよい。この芳香族複素環を構成する炭素数も特に限定されないが、２〜９であることが好ましい。また、芳香族複素環は、五員環〜十員環、特に五員環又は六員環であることが好ましい。芳香族複素環は置換基を有していてもよく、縮環していてもよい。このアリール基としては、具体的には、フェニル基、（ｏ位、ｍ位、及びｐ位）トリル基、（ｏ位、ｍ位、及びｐ位）エチルフェニル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、（ｏ位、ｍ位、及びｐ位）メトキシフェニル基、（ｏ位、ｍ位、及びｐ位）エトキシフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、ビフェニリル基、並びにターフェニル基等が挙げられる。
【００１７】
更に、アルコキシル基の炭素数も特に限定されないが、通常、１〜６、特に１〜４であることが好ましい。また、アルコキシル基の構造も特に限定されず、直鎖又は分岐アルキル基を有するアルコキシル基が挙げられる。アルコキシル基としては、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、及びｉ−プロポキシ基等が挙げられる。更に、アシル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、アシル基としては、具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基等が挙げられる。また、アルコキシカルボニル基の炭素数も特に限定されないが、通常、２〜１０であり、構造も直鎖状でもよく、分岐状でもよい。アルコキシカルボニル基としては、具体的には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、ｉ−プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００１８】
［２］アンモニウムベタイン類の合成
本発明の光学活性を有する化合物の製造方法で用いられるアンモニウムベタイン類は、例えば、下記の反応式（Ｉ）のようにして合成することができるが、この方法に限られるものではない。
市販の１，１’−ビス−２−ナフトールを用いて常法によりＲ１がトリフルオロメタンスルホニルオキシ基（ＯＴｆ）である化合物２を準備する。その後、メトキシカルボニル化によってＲ１がメトキシカルボニル基である化合物３を生成させる。次いで、選択的なオルソメタレーションとそれに続くクロル化によって化合物３のオルソ位にクロル基が結合した化合物４を生成させる。その後、エステルを還元させ、生成する１級アルコールをブロム化してＲ１がＣＨ２Ｂｒである化合物５を生成させる。
【００１９】
次いで、生成したブロム化ベンジル構造を有する化合物５によりジメチルアミンをアルキル化させ、続いてメトキシメチル基のオルト位リチオ化−ブロム化により重要な中間体であり、３位と３’位に異なるハロゲン置換基が結合した化合物７を生成させる。ここで、鈴木−三浦カップリング条件下に、３位と３’位に種々の芳香族系の置換基を選択的に導入して化合物８及び化合物９を生成させることもできる。また、ヨウ化メチルによる化合物９の３級アミン部分の四級化と、メトキシメチル基の脱保護によりアンモニウム塩を生成させ、これを炭酸水素ナトリウム水溶液で処理することにより目的とするアンモニウムベタイン類を得ることができる。
【００２０】
【化３】
尚、「ＯＭＯＭ」はメトキシメチルエーテル基、ＯＴｆはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基である。
【００２１】
［３］アンモニウムベタイン類のイオン性求核触媒としての使用
一般式（１）で表されるアンモニウムベタイン類は、各種の不斉合成においてイオン性求核触媒（光学活性を有する化合物を製造することができるイオン性求核触媒）として作用し、光学活性を有する化合物を効率よく製造することができ、例えば、種々の求核反応に適用することができる。この求核反応としては、（１）エノール化合物からケト化合物を生成させる反応［後記の反応式（II）参照］、（２）ニトロアルケン化合物とイミン化合物とを反応させて二重結合の位置を変化させる反応［後記の反応式（III）参照］、等が挙げられ、より具体的には、エノールカーボネート類のアシル転移反応及びニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応等において有用である。
以下、エノールカーボネート類のアシル転移反応及びニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応について詳述する。
【００２２】
（１）アシル転移反応
エノールカーボネート類のアシル転移反応は、前記のようにして合成したアンモニウムベタイン類を有機溶媒に溶解させた溶液と、エノールカーボネート類を有機溶媒に溶解させた溶液とを調製し、通常、アンモニウムベタイン類を溶解させた溶液に、エノールカーボネート類を溶解させた溶液を、所定温度で所定時間かけて徐々に添加し、反応させて、行うことができる。溶媒は特に限定されず、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、トルエン等の各種の有機溶媒を用いることができ、アンモニウムベタイン類を溶解させる溶媒と、エノールカーボネート類を溶解させる溶媒とは同じでもよく、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。また、アンモニウムベタイン類の溶液には、通常、モレキュラーシーブスが分散され、含有されている。このモレキュラーシーブスにより反応にとって好ましくない溶媒中の水及び酸素等を除去することができる。更に、トリフルオロ酢酸等を加えて反応を停止させ、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等により精製することで、目的とする光学活性を有する化合物を製造することができる。
【００２３】
エノールカーボネート類のアシル転移反応の場合、イオン性求核触媒としては、式（１）におけるＲ１が塩素原子であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、Ｒ１がフェニル基であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、又はＲ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類を用いることが好ましい。これらのアンモニウムベタイン類を使用すれば、反応性が高く、且つエナンチオ選択率の高い化合物を製造することができる。
【００２４】
アンモニウムベタイン類の使用量は特に限定されないが、エノールカーボネート類に対して０．３〜４ｍｏｌ％であることが好ましく、０．５〜３．５ｍｏｌ％、特に０．７〜３ｍｏｌ％であることがより好ましい。また、アシル転移反応の反応温度は特に限定されないが、１０〜６０℃とすることができ、１５〜５０℃、特に２０〜４５℃であることが好ましい。また、この反応温度はエノールカーボネート類が有する置換基の種類等を勘案して設定することが好ましい。更に、反応時間も特に限定されず、反応温度にもよるが、１０〜６０分間とすることができ、１０〜４０分間、特に１０〜３０分間であることが好ましい。
【００２５】
アシル転移反応に用いるエノールカーボネート類は特に限定されず、式（２）で表される各種のエノールカーボネート類を使用することができる。
【化４】
式（２）におけるＲ４、Ｒ５及びＲ６は特に限定されないが、Ｒ４としてはアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよい。また、Ｒ５としてはアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ５としてはエナンチオ選択性の観点でｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。更に、Ｒ６としてはアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ６としては反応性の観点でハロゲン原子を有するアルキル基が好ましく、２，２，２−トリフルオロエチル基及び２，２，２−トリクロロエチル基がより好ましい。
【００２６】
また、アシル転移反応において、アンモニウムベタイン類の有機溶媒溶液と、不斉合成に用いられる基質の有機溶媒溶液とは、一方を他方に添加し、反応させることができるが、アンモニウムベタイン類の有機溶媒溶液に、不斉合成に用いられる基質の有機溶媒溶液を添加し、反応させることが好ましい。このように、アンモニウムベタイン類の有機溶媒溶液に、不斉合成に用いられる基質の有機溶媒溶液を添加し、反応させることで、触媒として機能するアンモニウムベタイン類の周囲に過剰な基質が存在せず、基質が求核触媒として作用する好ましくない副反応が起きないため、より高い収率及びエナンチオ選択性で、目的とする光学活性を有する化合物をより効率よく合成することができる。
【００２７】
（２）森田バイリスヒルマン型反応
ニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応は、前記のようにして合成したアンモニウムベタイン類とニトロアルケン類とを有機溶媒に溶解させた溶液に、イミン類をそのまま或いは有機溶媒に溶解させた溶液として所定温度で所定時間かけて徐々に添加し、反応させて、行うことができる。溶媒は特に限定されず、ｉ−プロピルエーテル等のエーテル類、トルエン等の芳香族溶媒などの各種の有機溶媒を用いることができ、アンモニウムベタイン類とニトロアルケン類とを溶解させる溶媒と、イミン類を溶解させる溶媒とは同じでもよく、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。また、反応を停止させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等により精製することで、目的とする光学活性を有する化合物を製造することができる。尚、この反応では、二重結合の位置が異なる副生成物が生成することがあるが、目的とする光学活性を有する化合物の用途等により、更に精製する等の処理をして使用することができる。
【００２８】
ニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応の場合、イオン性求核触媒としては、式（１）におけるＲ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２がフェニル基であるアンモニウムベタイン類、又はＲ１及びＲ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であるアンモニウムベタイン類を用いることが好ましい。これらのアンモニウムベタイン類を使用すれば、反応性が高く、且つエナンチオ選択率の高い化合物を製造することができる。
【００２９】
アンモニウムベタイン類の使用量は特に限定されないが、ニトロアルケン類及びイミン類に対して０．３〜４ｍｏｌ％であることが好ましく、０．５〜３．５ｍｏｌ％、特に０．７〜３ｍｏｌ％であることがより好ましい。また、アシル転移反応の反応温度は特に限定されないが、−１０〜３０℃とすることができ、−５〜２０℃、特に−５〜１０℃であることが好ましい。また、この反応温度はニトロアルケン類及びイミン類の各々が有する置換基の種類等を勘案して設定することが好ましい。更に、反応時間も特に限定されず、反応温度にもよるが、０．１〜７２時間とすることができ、０．３〜４８時間、特に０．５〜２４時間であることが好ましい。
【００３０】
森田バイリスヒルマン型反応に用いるニトロアルケン類は特に限定されず、式（３）で表される各種のニトロアルケン類を使用することができる。
【化５】
式（３）におけるＲ７及びＲ８は特に限定されないが、Ｒ７としては水素原子、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ７としては反応性の観点で水素原子が好ましい。また、Ｒ８としてはアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ８としてはエナンチオ選択性の観点でアリール基が好ましい。
【００３１】
また、イミン類も特に限定されず、式（４）で表される各種のイミン類を使用することができる。
【化６】
式（４）におけるＲ９及びＲ１０は特に限定されないが、Ｒ９としては水素原子、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ９としてはエナンチオ選択性の観点でアリール基が好ましい。また、Ｒ１０としてはアシル基、アルコキシカルボニル基、ジアルキルアミノカルボニル基、ホスホリル基及びスルホニル基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ１０としてはエナンチオ選択性の観点でｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基が好ましい。
【実施例】
【００３２】
合成例１〜５（アンモニウムベタイン類の合成）
式（１）におけるＲ１がフェニル基、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン（１）、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン（２）、Ｒ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン（３）、Ｒ１が塩素原子であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン（４）、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２がフェニル基であるアンモニウムベタイン（５）並びにＲ１及びＲ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であるアンモニウムベタイン（６）を以下のようにして得た。
【００３３】
対応するアンモニウムクロライド（１０４．５ｍｇ）のメタノール溶液（１ｍＬ）をイオン交換樹脂（オルガノ社製、商品名「アンバーリストＡ−２６」、水酸化物イオン型）（５ｇ）が充填されたカラムに載せ、メタノール（５０ｍＬ）を用いて溶出させた。その後、得られた溶液をロータリーエバポレーターにより濃縮し、残渣である固体をエーテルにより漏斗上で洗浄した。次いで、得られた固体を減圧乾燥させ、黄色固体のアンモニウムベタインを得た。このアンモニウムベタインは更なる精製を要することなく反応に供することができた。
【００３４】
前記のようにして合成したアンモニウムベタイン（１）〜（３）を分析した結果は下記のとおりである。
アンモニウムベタイン（１）：１H NMR (400 MHz, CD３OD) δ 8.00-7.88 (brm), 7.79 (d, J = 8.7 Hz), 7.70-7.43 (brm), 7.35 (br), 7.24 (br), 7.16 (br), 7.08 (br), 7.02 (br), 6.74 (brd, J = 6.4 Hz), 6.66 (br), 5.11 (d, J = 13.3 Hz), 4.99 (d, J = 13.3 Hz), 4.32 (d, J = 13.3 Hz), 2.57 (br), 2.32 (br); IR (KBr) 3365, 3030, 1609, 1587, 1494, 1462, 1422, 1367, 1245, 759 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C３０H２８NO＋ ([M+H]＋) 418.2171, Found 418.2153; [α]２６Ｄ +17.3 (c = 0.95, MeOH).
【００３５】
アンモニウムベタイン（２）：１H NMR (400 MHz, CD３OD) δ 8.01 (br), 7.99 (br), 7.91 (br), 7.83 (br), 7.76 (br), 7.57 (br), 7.41 (br), 7.34 (br), 7.19 (br), 7.13 (br), 7.05 (br), 6.80 (br), 6.69 (br), 4.98 (br), 4.36 (d, J = 11.4 Hz), 2.61 (br), 2.38 (br); 19F NMR (376 MHz, CD３OD) δ −65.5; IR (KBr) 3411, 3038, 1613, 1463, 1423, 1369, 1325, 1168, 1125, 1065, 752 cm?1; HRMS (FAB) Calcd for C３１H２７F３NO＋ ([M+H]＋) 486.2045, Found 486.2038; [α]２６Ｄ −16.4 (c = 0.33, MeOH).
【００３６】
アンモニウムベタイン（３）：１H NMR (400 MHz, CD３OD) δ 8.53 (br), 8.42 (br), 8.12 (s), 8.02 (d, J = 8.2 Hz), 7.97 (s), 7.79 (d, J = 9.2 Hz), 7.73 (d, J = 6.9 Hz), 7.58 (br), 7.38 (br), 7.32 (br), 7.20 (br), 7.04 (br), 6.69 (br), 4.98 (br), 4.78 (br), 4.44 (br), 2.61 (br), 2.42 (br); １９F NMR (376 MHz, CH３OH) δ −65.6; IR (KBr) 3374, 3048, 1611, 1589, 1466, 1423, 1371, 1280, 1181, 1139, 751 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C３２H２６F６NO＋ ([M+H]＋) 554.1919, Found 554.1932; [α]２３Ｄ −64.9 (c = 0.21, MeOH).
【００３７】
尚、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、「ＪＥＯＬ ＪＮＭ−ＥＣＳ４００スペクトロメーター」により測定して得た。化学シフトは、溶媒の残存シグナル（ＣＤ３ＯＤ；３．３１ｐｐｍ）を内部標準としてｐｐｍで記録した。化学シフトは、溶媒の残存シグナルを内部標準としてｐｐｍで記録した。スペクトルデータは、化学シフト、積分値、多重度及びカップリング定数（Ｈｚ）の順で表記した。また、１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルは、「ＪＥＯＬ ＪＮＭ−ＥＣＳ４００スペクトロメーター」により測定し、化学シフトは、ベンゾトリフルオライド（−６４．０ｐｐｍ）を外部標準としてｐｐｍで記録した。
【００３８】
赤外線スペクトルは、「ＪＡＳＣＯ ＦＴ／ＩＲ−３００Ｅスペクトロメーター」により測定して得た。高分解能マススペクトル分析は、「ＪＥＯＬ ＪＭＳ−７００（ＭＳｔａｔｉｏｎ）」により実施した。
用いた分析機器及びスペクトルデータの表示は、以下の実施例においても同様である。更に、実施例における１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルは、１Ｈ−ＮＭＲの場合と同じ装置により測定して得た。化学シフトは、溶媒の残存シグナル（ＣＤＣｌ３；７７．１６ｐｐｍ）を内部標準としてｐｐｍで記録した。スペクトルデータは、化学シフト、積分値、多重度及びカップリング定数（Ｈｚ）の順で表記した。
【００３９】
実施例１（アシル転移反応）
合成例１で合成したアンモニウムベタイン（１）（２ｍｏｌ％）［下記反応式（II）参照、基質であるエノールカーボネートのＲはベンジル基である。］を１００ｍｏｌ％とする。］を溶解させ、モレキュラーシーブス４Ａ（１００ｍｇ）を分散させた１，４−ジオキサン分散液（１ｍＬ）に、エノールカーボネート（下記反応式参照、Ｒはベンジル基である。）（０．２５ｍｍｏｌ）を溶解させた１，４−ジオキサン溶液（１．５ｍＬ）を、シリンジを用いて２５℃で１５分間かけて滴下した。その後、トリフルオロ酢酸（０．００５ｍｍｏｌ）を加えて反応を停止させ、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル混合溶媒）により精製し、目的とする光学活性を有する化合物（下記反応式における生成物）を得た。収率は９３％であった。また、高速液体クロマトグラフィ「ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＣＥＬ ＯＪ−Ｈ」により検定したエナンチオ選択率は９３％であった。
【００４０】
【化７】
反応式（II）において、「Ｔｒｏｃ」は２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基であり、「ｔＢｕ」はｔ−ブチル基である。
【００４１】
実施例２〜４［アンモニウムベタイン（２）、（３）及び（４）を用いた化合物の合成］
合成例２のアンモニウムベタイン（２）（実施例２）、合成例３のアンモニウムベタイン（３）（実施例３）、合成例４のアンモニウムベタイン（４）（実施例４）を用いた他は、実施例１と同様の操作によって、実施例１で用いたエノールカーボネートを反応させ、目的とする化合物を得た。収率及びエナンチオ選択率は表１のとおりである。
【００４２】
実施例５〜１４［アンモニウムベタイン（３）により各種のエノールカーボネートを反応させてなる化合物の合成）
合成例３のアンモニウムベタイン（３）を用いた他は、実施例１と同様の操作によって、反応式（II）における基質のＲが異なる表１に記載の各種のエノールカーボネートを反応させ、目的とする化合物を得た。収率及びエナンチオ選択率は表１のとおりである。
【００４３】
【表１】
【００４４】
実施例３及び５〜１４で合成した光学活性を有する化合物の分析結果は下記のとおりである。
下記式（５）で表される実施例３の化合物（この化合物をａとする。）（「Ｂｎ」はベンジル基である。）
【化８】
HPLC: AS-H, H/isopropyl alcohol (IPA) = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 9.0 min (minor isomer: (R)), 9.8 min (major isomer: (S)), Absolute configuration was assigned by derivatization to 6 (see below);１H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.30-7.21 (3H, m), 7.20-7.12 (2H, m), 4.91 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.75 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.56 (1H, d, J = 14.0 Hz), 3.50 (1H, d, J = 14.0 Hz), 1.03 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.3, 174.0, 164.3, 132.5, 130.7, 128.4, 127.9, 94.1, 76.7, 75.0, 39.1, 34.2, 26.3; IR (neat) 2976, 1826, 1769, 1667, 1496, 1456, 1219, 1095, 905, 790 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１７H１９Cl３NO４＋([M+H]＋) 406.0380, Found 406.0377; [α]２５Ｄ −7.7 (c = 1.75, MeOH).
【００４５】
下記式（６）で表される実施例５の化合物（「Ｍｅ」はメチル基である。）
【化９】
HPLC: OJ-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 10.0 min (minor isomer), 10.8 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a１H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.85 (1H, d, J = 12.1 Hz), 4.71 (1H, d, J = 12.1 Hz), 1.72 (3H, s), 1.32 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 175.1, 174.6, 164.6, 94.0, 75.0, 72.3, 34.6, 26.7, 19.9; IR (neat) 2978, 1828, 1766, 1666, 1452, 1304, 1218, 1126, 1043, 911 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１１H１５Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 330.0067, Found 330.0052; [α]２３Ｄ −97.7 (c = 1.04, CHCl３).
【００４６】
下記式（７）で表される実施例６の化合物（「Ｅｔ」はエチル基である。）
【化１０】
HPLC: AS-H, H/IPA = 199:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 8.6 min (minor isomer), 9.1 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.84 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.73 (1H, d, J = 11.9 Hz), 2.29 (1H, dq, J = 14.7, 7.6 Hz), 2.22 (1H, dq, J = 14.7, 7.6 Hz), 1.33 (9H, s), 0.87 (3H, t, J = 7.6 Hz); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.7, 174.4, 164.4, 94.1, 76.5, 74.9, 34.6, 26.9, 26.7, 7.4; IR (neat) 2978, 1824, 1770, 1664, 1461, 1368, 1218, 1061, 903, 796 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１２H１７Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 344.0223, Found 344.0219; [α]２５Ｄ −66.5 (c = 1.07, CHCl３).
【００４７】
下記式（８）で表される実施例７の化合物（「ｎＢｕ」はｎ−ブチル基である。）
【化１１】
HPLC: AD-H, H/IPA = 199:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 9.4 min (major isomer), 10.1 min (minor isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.84 (1H, d, J = 12.1 Hz), 4.73 (1H, d, J = 12.1 Hz), 2.25 (1H, ddd, J = 13.7, 12.2, 5.0 Hz), 2.15 (1H, ddd, J = 13.7, 11.7, 5.0 Hz), 1.36 (2H, sext, J = 7.3 Hz), 1.33 (9H, s), 1.30-1.05 (2H, m), 0.90 (3H, t, J = 7.3 Hz); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.5, 164.5, 94.1, 76.0, 74.9, 34.6, 32.9, 26.8, 25.1, 22.4, 13.8, one carbon was not found probably due to overlapping; IR (neat) 2963, 1827, 1769, 1666, 1461, 1368, 1216, 1067, 903, 793 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１４H２１Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 372.0536, Found 372.0522; [α]２３Ｄ −55.7 (c = 1.12, CHCl３).
【００４８】
下記式（９）で表される実施例８の化合物（「ｉＢｕ」はｉ−ブチル基である。）
【化１２】
HPLC: AS-H, H/IPA = 199:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 7.9 min (minor isomer), 8.2 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.83 (1H, d, J = 12.1 Hz), 4.71 (1H, d, J = 12.1 Hz), 2.36 (1H, dd, J = 14.4, 5.7 Hz), 2.03 (1H, dd, J = 14.4, 7.5 Hz), 1.69-1.55 (1H, m), 1.33 (9H, s), 0.96 (3H, d, J = 6.8 Hz), 0.88 (3H, d, J = 6.8 Hz); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 175.1, 174.2, 164.6, 94.1, 75.6, 75.0, 41.5, 34.6, 26.7, 24.5, 24.0, 22.8; IR (neat) 2964, 1826, 1769, 1663, 1459, 1368, 1201, 1066, 902, 789 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１４H２１Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 372.0536, Found 372.0521; [α]２５Ｄ −82.8 (c = 1.35, CHCl３).
【００４９】
下記式（１０）で表される実施例９の化合物（「ｉＰｒ」はｉ−プロピル基である。）
【化１３】
HPLC: AS-H, H/IPA = 199:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 8.4 min (minor isomer), 8.7 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.84 (1H, d, J = 12.1 Hz), 4.78 (1H, d, J = 12.1 Hz), 2.77 (1H, sept, J = 6.9 Hz), 1.33 (9H, s), 1.07 (3H, d, J = 6.9 Hz), 0.95 (3H, d, J = 6.9 Hz); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.2, 173.8, 164.3, 94.2, 79.8, 74.9, 34.6, 33.4, 26.9, 17.2, 16.2; IR (neat) 2976, 1823, 1771, 1658, 1462, 1369, 1210, 1152, 1056, 906 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１３H１９Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 358.0380, Found 358.0376; [α]２７Ｄ −40.2 (c = 0.97, CHCl３).
【００５０】
下記式（１１）で表される実施例１０の化合物（「ＭｅＯ」はメトキシ基である。）
【化１４】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 11.8 min (minor isomer), 14.4 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 7.08 (2H, d, J = 8.9 Hz), 6.80 (2H, d, J = 8.9 Hz), 4.90 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.74 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.76 (3H, s), 3.50 (1H, d, J = 14.2 Hz), 3.44 (1H, d, J = 14.2 Hz), 1.07 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.2, 174.0, 164.4, 159.3, 131.7, 124.4, 113.8, 94.1, 74.9, 55.4, 38.4, 34.2, 26.4, one carbon was not found probably due to overlapping; IR (neat) 2978, 1825, 1768, 1663, 1612,1514, 1217, 1077, 906, 756 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１８H２１Cl３NO５＋ ([M+H]＋) 436.0485, Found 436.0494; [α]２２Ｄ +8.3 (c = 1.50, CHCl３).
【００５１】
下記式（１２）で表される実施例１１の化合物
【化１５】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 9.9 min (minor isomer), 12.3 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 7.25 (2H, d, J = 8.7 Hz), 7.10 (2H, d, J = 8.7 Hz), 4.90 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.74 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.52 (1H, d, J = 14.0 Hz), 3.46 (1H, d, J = 14.0 Hz), 1.07 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.6, 173.8, 164.1, 134.0, 132.0, 131.1, 128.5, 94.0, 76.4, 75.0, 38.4, 34.3, 26.4; IR (neat) 2977, 1826, 1768, 1665, 1493, 1369, 1218, 1093, 907, 757 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１７H１８Cl４NO４＋ ([M+H]＋) 439.9990, Found 439.9972; [α]２３Ｄ +14.1 (c = 1.14, CHCl３).
【００５２】
下記式（１３）で表される実施例１２の化合物
【化１６】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 9.6 min (minor isomer), 10.3 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 7.25 (1H, tdd, J = 8.0, 5.0, 1.4 Hz), 7.18 (1H, td, J = 8.0, 1.4 Hz), 7.05 (1H, t, J = 8.0 Hz), 7.03 (1H, dd, J = 9.2, 8.0 Hz), 4.87 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.77 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.73 (1H, d, J = 13.9 Hz), 3.51 (1H, d, J = 13.9 Hz), 1.05 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.6, 174.0, 164.1, 161.5 (d, JＦ−Ｃ = 252.6 Hz), 132.3 (d, JＦ−Ｃ = 2.9 Hz), 129.8 (d, JＦ−Ｃ = 8.7 Hz), 124.1 (d, JＦ−Ｃ = 3.9 Hz), 120.0 (d, JＦ−Ｃ = 15.5 Hz), 115.6 (d, JＦ−Ｃ = 22.3 Hz), 94.0, 76.2, 75.0, 34.3, 32.0, 26.3; １９F NMR (376 MHz, CDCl３) δ −115.9; IR (neat) 2976, 1827, 1769, 1665, 1494, 1457, 1234, 1116, 995, 905 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１７H１８Cl３FNO４＋ ([M+H]＋) 424.0285, Found 424.0265; [α]２０Ｄ −2.0 (c = 1.13, MeOH).
【００５３】
下記式（１４）で表される実施例１３の化合物（「ＭｅＯ」はメトキシ基である。）
【化１７】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 11.3 min (minor isomer), 12.4 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.86 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.67 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.45 (1H, ddd, J = 9.6, 5.5, 3.0 Hz), 3.38 (1H, ddd, J = 11.4, 9.6, 3.0 Hz), 3.22 (3H, s), 2.66 (1H, ddd, J = 14.7, 11.4, 5.5 Hz), 2.49 (1H, dt, J = 14.7, 3.0 Hz), 1.34 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 175.4, 174.9, 164.7, 94.1, 75.0, 73.5, 67.1, 58.8, 34.7, 32.8, 26.8; IR (neat) 2977, 1827, 1768, 1660, 1461, 1218, 1135, 1029, 905, 790 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１３H１９Cl３NO５＋ ([M+H]＋) 374.0329, Found 374.0315; [α]２６Ｄ −102.1 (c = 1.01, CHCl３).
【００５４】
下記式（１５）で表される実施例１４の化合物（「ＭｅＳ」はメチルスルフィド基である。）
【化１８】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 10.5 min (minor isomer), 11.4 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.83 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.73 (1H, d, J = 11.9 Hz), 2.69-2.41 (4H, m), 2.07 (3H, s), 1.33 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 175.5, 174.6, 164.3, 94.0, 75.0, 74.7, 34.7, 31.7, 28.1, 26.8, 15.0; IR (neat) 2977, 1825, 1767, 1659, 1437, 1368, 1203, 1092, 904, 792 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１３H１９Cl３NO４S＋ ([M+H]＋) 390.0100, Found 390.0103; [α]２４Ｄ −114.3 (c = 1.04, CHCl３).
尚、式（５）〜（１５）において、「Ｔｒｏｃ」は２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基であり、「ｔＢｕ」はｔｅｒｔ−ブチル基である。
【００５５】
表１によれば、Ｒ１が異なるアンモニウムベタイン（１）〜（４）を用いてエノールカーボネートを反応させた実施例１〜４では、収率、エナンチオ選択率ともに高く、特にフェニル基に置換基が結合したアンモニウムベタイン（２）、（３）、及び塩素原子を有するアンモニウムベタイン（４）を用いた実施例２、３、４では、収率、エナンチオ選択率ともにより高くなっている。また、アンモニウムベタイン（３）を用いて、Ｒ３が異なる各種のエノールカーボネートを反応させた実施例５〜１４でも、収率は９１％以上、エナンチオ選択率は９４％以上であって、良好な結果が得られている。更に、エノールカーボネートのＲ３がイソプロピル基である実施例９では、収率を向上させるため反応温度を４０℃としたが、他と同様に収率、エナンチオ選択率ともに高いことが分かる。
【００５６】
実施例１５（合成例５のアンモニウムベタインを用いた森田バイリスヒルマン型反応）
合成例５のアンモニウムベタイン（２ｍｏｌ％）及びニトロアルケン（０．１５ｍｍｏｌ）をジ−ｉ−プロピルエーテルに溶解させた溶液（１．０ｍＬ）に、下記反応式（III）に記載のイミン（０．１ｍｍｏｌ）（「Ｂｏｃ」はｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、「Ｍｅ」はメチル基、「Ｐｈ」はフェニル基である。）を加え、０℃で６．５時間反応させた後、氷冷した１Ｎ塩酸に投入して反応を停止させた。次いで、水相を酢酸エチルで２回抽出し、有機相を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。その後、有機相を無水硫酸ナトリウムにより乾燥させ、濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル混合溶媒）により精製し、目的とする光学活性を有する化合物を得た。収率は８５％であった。また、主ジアステレオマーと副ジアステレオマーとの比は１９：１であり、高速液体クロマトグラフィ「ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＬＰＡＫ ＡＳ−Ｈ」により検定した主ジアステレオマーのエナンチオ選択率は９４％、副ジアステレオマーのエナンチオ選択率は８９％であった。
【化１９】
尚、副生成物として、下記の式（１６）で表される二重結合の位置が異なる光学活性化合物が生成していた（「Ｂｏｃ」はｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、「Ｍｅ」はメチル基、「Ｐｈ」はフェニル基である。）。
【化２０】
【００５７】
実施例１６（合成例６のアンモニウムベタインを用いた森田バイリスヒルマン型反応）
合成例６のアンモニウムベタインを使用し、溶媒をトルエンとした他は、実施例１５と同様にして、目的とする光学活性を有する化合物を得た。収率は５９％であった。また、主ジアステレオマーと副ジアステレオマーとの比は１２：１であり、実施例１４と同様にして検定した主ジアステレオマー及び副ジアステレオマーのエナンチオ選択率は９８％であった。このときも、副生成物として、上記の式（１６）で表される二重結合の位置が異なる光学活性化合物が生成していた。
【００５８】
尚、本発明においては、前記の実施例に限られず、目的、用途等に応じて、本発明の範囲内で種々変更した実施態様とすることができる。例えば、式（１）における−ＮＭｅ３の「Ｍｅ」は、メチル基以外の他のアルキル基等（アルケニル基、アルキニル基、アリール基は除く。）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、主として薬品化学及び材料化学産業等において利用することができ、例えば、医薬品、農薬、液晶及び機能性材料等の原料又はその中間体として有用な光学活性を有する化合物を合成する際に利用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニウムベタイン類をイオン性求核触媒として用いた光学活性を有する化合物の製造方法に関する。更に詳しくは、本発明は、光学活性アンモニウムベタイン類が有するアニオン部位の求核性に基づくイオン性求核触媒としての作用を利用した光学活性を有する化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、環境負荷の低い持続型プロセスの開発が望まれており、高い機能性が注目を集めている光学活性アンモニウム塩が、世界的に広く研究されている。しかし、これまでカチオン部位のイオン交換能に焦点を当てた研究が精力的に進められる一方で、対となるアニオン部位の機能性はあまり検討されていない。このアニオン部位の機能性に着目した研究は数少ないが、例えば、両イオン部位を同一分子内に有する光学活性アンモニウムベタインを二官能性有機塩基触媒として用いることで、高エナンチオ選択的な直裁的Ｍａｎｎｉｃｈ反応を実現し、両イオン部位の機能を同時に利用した研究が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
また、光学活性を有する化合物は、医薬及び農薬等に利用することができる中間原料として重要な化合物群であるため、非イオン性の求核触媒を用いて、収率及びエナンチオ選択性の高い光学活性化合物を合成するための種々の触媒が報告されている（例えば、非特許文献２、３参照。）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２０１０，４６，３００．
【非特許文献２】Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９９８，１２０，１１５３２．
【非特許文献３】Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．Ｉｎｔ．Ｅｄ．２００９，４８，８９１４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来、アニオン性の求核触媒を用いると、中間体の反応性が低下し、結合形成が円滑に進行しないということがよく知られている。このため、これまでアニオン性の求核触媒を用いて光学活性を有する化合物を合成した例は極めて限られており、非特許文献２、３に記載されているような非イオン性の触媒が用いられてきた。しかし、既存の非イオン性の求核触媒を用いた場合においても、基質が有する置換基の種類によっては、収率及びエナンチオ選択性ともに大きく低下することがあり、エナンチオ選択性を高くするため、反応温度を０℃、又は０℃を大きく下回る極低温にしなければならないことがあり、大量の触媒を用いなければならないこともあって、工業的な生産では、装置、操作の観点で問題である。
【０００６】
より具体的には、非特許文献２、３に記載された触媒を用いた場合、反応温度を０℃、又は−５０℃という極低温にしなければならないことがある。また、基質が有する置換基によっては、例えば、基質がｉ−プロピル基を有するときは、反応が進まないこともあり、収率を向上させるため、反応温度を−５０℃から室温又は０℃と高くしても、収率は４０％未満と極めて低く、同時にエナンチオ選択率も８０％と低い。更に、触媒も、十分な収率及びエナンチオ選択性とするためには、１０ｍｏｌ％と多量に使用する必要があり、特に、工業的な生産という観点では多くの問題を有している。
【０００７】
本発明は、前記の従来の状況に鑑みてなされたものであり、光学活性アンモニウムベタイン類が有するアニオン部位の求核性に基づくイオン性求核触媒としての作用を利用した光学活性を有する化合物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
アンモニウムベタイン類が有するアニオン部位であるアリールオキシドの求核性に着目し、エノールカーボネート類の触媒的不斉Ｓｔｅｇｌｉｃｈ転移をモデル反応として、新たに合成したアンモニウムベタイン類のイオン性求核触媒としての機能を評価したところ、高い収率及びエナンチオ選択性で光学活性を有する化合物を合成することができた。１９９０年代にキラル求核触媒が提案されて以来、種々の求核触媒が開発されてきたが、アニオン種の優れた求核性を利用した例は極めて限られており、前記のアンモニウムベタイン類はオニウム塩の化学及び求核触媒の化学の両面から興味深いものである。また、このアンモニウムベタイン類はエノールカーボネート類の転移反応のみでなく、ニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応においても有用であることが見出されている。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
【０００９】
本発明は以下のとおりである。
１．一般式（１）で表されるアンモニウムベタイン類及びその光学異性体をイオン性求核触媒として用いることを特徴とする光学活性を有する化合物の製造方法。
【化１】
［式（１）において、Ｒ１とＲ２とは同じであってもよく異なっていてもよく、各々、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基である。Ｍｅはメチル基である。］
２．エノールカーボネート類のアシル転移反応、又はニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応に適用される前記１．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
３．前記アシル転移反応に適用され、前記Ｒ１が塩素原子であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、前記Ｒ１がフェニル基であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、前記Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、又は前記Ｒ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類を用いる前記２．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
４．反応温度が１０〜６０℃である前記３．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
５．前記森田バイリスヒルマン型反応に適用され、前記Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、前記Ｒ２がフェニル基である前記アンモニウムベタイン類、又は前記Ｒ１及び前記Ｒ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４である前記アンモニウムベタイン類を用いる前記２．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
６．反応温度が−１０〜３０℃である前記５．に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光学活性を有する化合物の製造方法によれば、好ましくは触媒量３ｍｏｌ％以下、特に２ｍｏｌ％以下で、且つ反応温度は０℃を少し下回る温度から常温、又は常温を少し上回る温度範囲で、例えば、エノールカーボネート類のアシル転移反応、及びニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応等によって、高い収率及びエナンチオ選択性で、光学活性を有する化合物を効率よく製造することができる。
また、エノールカーボネート類のアシル転移反応、又はニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応に適用される場合は、それぞれの反応において、目的とする光学活性を有する化合物を高い収率及びエナンチオ選択性で効率よく製造することができる。
更に、アシル転移反応に適用され、Ｒ１が塩素原子であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、Ｒ１がフェニル基であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、又はＲ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類を用いる場合、及び森田バイリスヒルマン型反応に適用され、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２がフェニル基であるアンモニウムベタイン類、又はＲ１及びＲ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であるアンモニウムベタイン類を用いる場合は、各々の反応において用いる基質から、より高い収率及びエナンチオ選択性で、光学活性を有する化合物をより効率よく製造することができる。
また、アシル転移反応の反応温度が１０〜６０℃である場合、及び森田バイリスヒルマン型反応の反応温度が−１０〜３０℃である場合は、簡易な装置、且つ簡便な操作で、高い収率及びエナンチオ選択性で、光学活性を有する化合物を容易に製造することができ、工業的な生産にも十分に適用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の光学活性を有する化合物の製造方法は、一般式（１）で表されるアンモニウムベタイン類及びその光学異性体をイオン性求核触媒として用いることを特徴とする。
【化２】
［式（１）において、Ｒ１とＲ２とは同じであってもよく異なっていてもよく、各々、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基である。Ｍｅはメチル基である。］
【００１２】
［１］アンモニウムベタイン類
前記一般式（１）におけるＲ１及びＲ２は、それぞれ独立してハロゲン原子、水素原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。また、Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基であり、水素原子であっても求核触媒として十分に機能する。
アルキル基の炭素数は特に限定されないが、通常、１〜２０であり、１〜１５、特に１〜８、更に１〜６であることが好ましい。また、アルキル基の構造も特に限定されず、直鎖アルキル基でもよく、分岐アルキル基でもよく、シクロアルキル基でもよい。更に、アルキル基は置換基を有していてもよく、炭素原子及び水素原子を除く少なくとも１個の他の原子を有していてもよい。即ち、アルキル基は、置換基として、炭素原子及び水素原子を除く他の原子を有する置換基を備えていてもよい。この炭素原子及び水素原子を除く他の原子としては、例えば、ハロゲン原子、酸素原子、窒素原子及び硫黄原子等が挙げられる。
【００１３】
直鎖及び分岐アルキル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、及び２−エチルヘキシル基等が挙げられる。また、シクロアルキル基としては、具体的には、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、及び２−メチルシクロヘキシル基等が挙げられる。
【００１４】
アリール基の炭素数も特に限定されないが、通常、６〜２０であり、６〜１２、特に６〜１０であることが好ましい。また、アリール基の構造も特に限定されず、置換基を有していなくてもよく、少なくとも１個の置換基を有していてもよい。即ち、アリール基が有する芳香環は、置換基を有していなくてもよく、少なくとも１個の置換基を有していてもよい。更に、置換基の位置は、ｏ位、ｍ位、及びｐ位のうちのいずれであってもよい。この置換基としては、具体的には、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、ニトロ基、アミノ基、ヒドロキシル基、及びアルコキシル基等が挙げられる。
【００１５】
置換基であるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。また、置換基であるアルキル基及びアルケニル基としては、炭素数１〜６、特に１〜４のアルキル基及びアルケニル基が挙げられる。このアルキル基及びアルケニル基としては、具体的には、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ビニル基、及びアリル基等が挙げられ、アルキル基及びアルケニル基は、更に他の置換基を有していてもよい。更に、ハロゲン化アルキル基及びハロゲン化アルケニル基でもよい。例えば、アルキル基として、メチル基及びエチル基の水素原子の一部又は全てがハロゲン原子で置換された基（ＣＦ３−、ＣＣｌ３−等）でもよい。更に、置換基であるアルコキシル基としては、炭素数１〜６、特に１〜４、更に１〜３のアルコキシル基が挙げられ、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、及びｔ−ブトキシ基が挙げられる。
【００１６】
また、アリール基が有する芳香環は、酸素原子、窒素原子、及び硫黄原子等のヘテロ原子を有していてもよい。即ち、アリール基が有する芳香環は、フラン、チオフェン、ピロール、ベンゾフラン、インドール、チオフェン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、イソキサゾール、オキサゾール、イソチアゾール、チアゾール、ピリジン、キノリン、イソキノリン、及びピリミジン等の芳香族複素環であってもよい。この芳香族複素環を構成する炭素数も特に限定されないが、２〜９であることが好ましい。また、芳香族複素環は、五員環〜十員環、特に五員環又は六員環であることが好ましい。芳香族複素環は置換基を有していてもよく、縮環していてもよい。このアリール基としては、具体的には、フェニル基、（ｏ位、ｍ位、及びｐ位）トリル基、（ｏ位、ｍ位、及びｐ位）エチルフェニル基、キシリル基、クメニル基、メシチル基、（ｏ位、ｍ位、及びｐ位）メトキシフェニル基、（ｏ位、ｍ位、及びｐ位）エトキシフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、ビフェニリル基、並びにターフェニル基等が挙げられる。
【００１７】
更に、アルコキシル基の炭素数も特に限定されないが、通常、１〜６、特に１〜４であることが好ましい。また、アルコキシル基の構造も特に限定されず、直鎖又は分岐アルキル基を有するアルコキシル基が挙げられる。アルコキシル基としては、具体的には、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、及びｉ−プロポキシ基等が挙げられる。更に、アシル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、アシル基としては、具体的には、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、ヘプタノイル基、ヘキサノイル基、バレリル基、ピバロイル基等が挙げられる。また、アルコキシカルボニル基の炭素数も特に限定されないが、通常、２〜１０であり、構造も直鎖状でもよく、分岐状でもよい。アルコキシカルボニル基としては、具体的には、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、ｉ−プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００１８】
［２］アンモニウムベタイン類の合成
本発明の光学活性を有する化合物の製造方法で用いられるアンモニウムベタイン類は、例えば、下記の反応式（Ｉ）のようにして合成することができるが、この方法に限られるものではない。
市販の１，１’−ビス−２−ナフトールを用いて常法によりＲ１がトリフルオロメタンスルホニルオキシ基（ＯＴｆ）である化合物２を準備する。その後、メトキシカルボニル化によってＲ１がメトキシカルボニル基である化合物３を生成させる。次いで、選択的なオルソメタレーションとそれに続くクロル化によって化合物３のオルソ位にクロル基が結合した化合物４を生成させる。その後、エステルを還元させ、生成する１級アルコールをブロム化してＲ１がＣＨ２Ｂｒである化合物５を生成させる。
【００１９】
次いで、生成したブロム化ベンジル構造を有する化合物５によりジメチルアミンをアルキル化させ、続いてメトキシメチル基のオルト位リチオ化−ブロム化により重要な中間体であり、３位と３’位に異なるハロゲン置換基が結合した化合物７を生成させる。ここで、鈴木−三浦カップリング条件下に、３位と３’位に種々の芳香族系の置換基を選択的に導入して化合物８及び化合物９を生成させることもできる。また、ヨウ化メチルによる化合物９の３級アミン部分の四級化と、メトキシメチル基の脱保護によりアンモニウム塩を生成させ、これを炭酸水素ナトリウム水溶液で処理することにより目的とするアンモニウムベタイン類を得ることができる。
【００２０】
【化３】
尚、「ＯＭＯＭ」はメトキシメチルエーテル基、ＯＴｆはトリフルオロメタンスルホニルオキシ基である。
【００２１】
［３］アンモニウムベタイン類のイオン性求核触媒としての使用
一般式（１）で表されるアンモニウムベタイン類は、各種の不斉合成においてイオン性求核触媒（光学活性を有する化合物を製造することができるイオン性求核触媒）として作用し、光学活性を有する化合物を効率よく製造することができ、例えば、種々の求核反応に適用することができる。この求核反応としては、（１）エノール化合物からケト化合物を生成させる反応［後記の反応式（II）参照］、（２）ニトロアルケン化合物とイミン化合物とを反応させて二重結合の位置を変化させる反応［後記の反応式（III）参照］、等が挙げられ、より具体的には、エノールカーボネート類のアシル転移反応及びニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応等において有用である。
以下、エノールカーボネート類のアシル転移反応及びニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応について詳述する。
【００２２】
（１）アシル転移反応
エノールカーボネート類のアシル転移反応は、前記のようにして合成したアンモニウムベタイン類を有機溶媒に溶解させた溶液と、エノールカーボネート類を有機溶媒に溶解させた溶液とを調製し、通常、アンモニウムベタイン類を溶解させた溶液に、エノールカーボネート類を溶解させた溶液を、所定温度で所定時間かけて徐々に添加し、反応させて、行うことができる。溶媒は特に限定されず、１，４−ジオキサン、テトラヒドロフラン、トルエン等の各種の有機溶媒を用いることができ、アンモニウムベタイン類を溶解させる溶媒と、エノールカーボネート類を溶解させる溶媒とは同じでもよく、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。また、アンモニウムベタイン類の溶液には、通常、モレキュラーシーブスが分散され、含有されている。このモレキュラーシーブスにより反応にとって好ましくない溶媒中の水及び酸素等を除去することができる。更に、トリフルオロ酢酸等を加えて反応を停止させ、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等により精製することで、目的とする光学活性を有する化合物を製造することができる。
【００２３】
エノールカーボネート類のアシル転移反応の場合、イオン性求核触媒としては、式（１）におけるＲ１が塩素原子であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、Ｒ１がフェニル基であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類、又はＲ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン類を用いることが好ましい。これらのアンモニウムベタイン類を使用すれば、反応性が高く、且つエナンチオ選択率の高い化合物を製造することができる。
【００２４】
アンモニウムベタイン類の使用量は特に限定されないが、エノールカーボネート類に対して０．３〜４ｍｏｌ％であることが好ましく、０．５〜３．５ｍｏｌ％、特に０．７〜３ｍｏｌ％であることがより好ましい。また、アシル転移反応の反応温度は特に限定されないが、１０〜６０℃とすることができ、１５〜５０℃、特に２０〜４５℃であることが好ましい。また、この反応温度はエノールカーボネート類が有する置換基の種類等を勘案して設定することが好ましい。更に、反応時間も特に限定されず、反応温度にもよるが、１０〜６０分間とすることができ、１０〜４０分間、特に１０〜３０分間であることが好ましい。
【００２５】
アシル転移反応に用いるエノールカーボネート類は特に限定されず、式（２）で表される各種のエノールカーボネート類を使用することができる。
【化４】
式（２）におけるＲ４、Ｒ５及びＲ６は特に限定されないが、Ｒ４としてはアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよい。また、Ｒ５としてはアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ５としてはエナンチオ選択性の観点でｔｅｒｔ−ブチル基が好ましい。更に、Ｒ６としてはアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ６としては反応性の観点でハロゲン原子を有するアルキル基が好ましく、２，２，２−トリフルオロエチル基及び２，２，２−トリクロロエチル基がより好ましい。
【００２６】
また、アシル転移反応において、アンモニウムベタイン類の有機溶媒溶液と、不斉合成に用いられる基質の有機溶媒溶液とは、一方を他方に添加し、反応させることができるが、アンモニウムベタイン類の有機溶媒溶液に、不斉合成に用いられる基質の有機溶媒溶液を添加し、反応させることが好ましい。このように、アンモニウムベタイン類の有機溶媒溶液に、不斉合成に用いられる基質の有機溶媒溶液を添加し、反応させることで、触媒として機能するアンモニウムベタイン類の周囲に過剰な基質が存在せず、基質が求核触媒として作用する好ましくない副反応が起きないため、より高い収率及びエナンチオ選択性で、目的とする光学活性を有する化合物をより効率よく合成することができる。
【００２７】
（２）森田バイリスヒルマン型反応
ニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応は、前記のようにして合成したアンモニウムベタイン類とニトロアルケン類とを有機溶媒に溶解させた溶液に、イミン類をそのまま或いは有機溶媒に溶解させた溶液として所定温度で所定時間かけて徐々に添加し、反応させて、行うことができる。溶媒は特に限定されず、ｉ−プロピルエーテル等のエーテル類、トルエン等の芳香族溶媒などの各種の有機溶媒を用いることができ、アンモニウムベタイン類とニトロアルケン類とを溶解させる溶媒と、イミン類を溶解させる溶媒とは同じでもよく、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。また、反応を停止させた後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等により精製することで、目的とする光学活性を有する化合物を製造することができる。尚、この反応では、二重結合の位置が異なる副生成物が生成することがあるが、目的とする光学活性を有する化合物の用途等により、更に精製する等の処理をして使用することができる。
【００２８】
ニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応の場合、イオン性求核触媒としては、式（１）におけるＲ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２がフェニル基であるアンモニウムベタイン類、又はＲ１及びＲ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であるアンモニウムベタイン類を用いることが好ましい。これらのアンモニウムベタイン類を使用すれば、反応性が高く、且つエナンチオ選択率の高い化合物を製造することができる。
【００２９】
アンモニウムベタイン類の使用量は特に限定されないが、ニトロアルケン類及びイミン類に対して０．３〜４ｍｏｌ％であることが好ましく、０．５〜３．５ｍｏｌ％、特に０．７〜３ｍｏｌ％であることがより好ましい。また、アシル転移反応の反応温度は特に限定されないが、−１０〜３０℃とすることができ、−５〜２０℃、特に−５〜１０℃であることが好ましい。また、この反応温度はニトロアルケン類及びイミン類の各々が有する置換基の種類等を勘案して設定することが好ましい。更に、反応時間も特に限定されず、反応温度にもよるが、０．１〜７２時間とすることができ、０．３〜４８時間、特に０．５〜２４時間であることが好ましい。
【００３０】
森田バイリスヒルマン型反応に用いるニトロアルケン類は特に限定されず、式（３）で表される各種のニトロアルケン類を使用することができる。
【化５】
式（３）におけるＲ７及びＲ８は特に限定されないが、Ｒ７としては水素原子、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ７としては反応性の観点で水素原子が好ましい。また、Ｒ８としてはアルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ８としてはエナンチオ選択性の観点でアリール基が好ましい。
【００３１】
また、イミン類も特に限定されず、式（４）で表される各種のイミン類を使用することができる。
【化６】
式（４）におけるＲ９及びＲ１０は特に限定されないが、Ｒ９としては水素原子、アルキル基、アルケニル基、アラルキル基及びアリール基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ９としてはエナンチオ選択性の観点でアリール基が好ましい。また、Ｒ１０としてはアシル基、アルコキシカルボニル基、ジアルキルアミノカルボニル基、ホスホリル基及びスルホニル基等が挙げられ、これらは置換基を有していてもよく、Ｒ１０としてはエナンチオ選択性の観点でｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基が好ましい。
【実施例】
【００３２】
合成例１〜５（アンモニウムベタイン類の合成）
式（１）におけるＲ１がフェニル基、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン（１）、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン（２）、Ｒ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン（３）、Ｒ１が塩素原子であり、Ｒ２が水素原子であるアンモニウムベタイン（４）、Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、Ｒ２がフェニル基であるアンモニウムベタイン（５）並びにＲ１及びＲ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であるアンモニウムベタイン（６）を以下のようにして得た。
【００３３】
対応するアンモニウムクロライド（１０４．５ｍｇ）のメタノール溶液（１ｍＬ）をイオン交換樹脂（オルガノ社製、商品名「アンバーリストＡ−２６」、水酸化物イオン型）（５ｇ）が充填されたカラムに載せ、メタノール（５０ｍＬ）を用いて溶出させた。その後、得られた溶液をロータリーエバポレーターにより濃縮し、残渣である固体をエーテルにより漏斗上で洗浄した。次いで、得られた固体を減圧乾燥させ、黄色固体のアンモニウムベタインを得た。このアンモニウムベタインは更なる精製を要することなく反応に供することができた。
【００３４】
前記のようにして合成したアンモニウムベタイン（１）〜（３）を分析した結果は下記のとおりである。
アンモニウムベタイン（１）：１H NMR (400 MHz, CD３OD) δ 8.00-7.88 (brm), 7.79 (d, J = 8.7 Hz), 7.70-7.43 (brm), 7.35 (br), 7.24 (br), 7.16 (br), 7.08 (br), 7.02 (br), 6.74 (brd, J = 6.4 Hz), 6.66 (br), 5.11 (d, J = 13.3 Hz), 4.99 (d, J = 13.3 Hz), 4.32 (d, J = 13.3 Hz), 2.57 (br), 2.32 (br); IR (KBr) 3365, 3030, 1609, 1587, 1494, 1462, 1422, 1367, 1245, 759 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C３０H２８NO＋ ([M+H]＋) 418.2171, Found 418.2153; [α]２６Ｄ +17.3 (c = 0.95, MeOH).
【００３５】
アンモニウムベタイン（２）：１H NMR (400 MHz, CD３OD) δ 8.01 (br), 7.99 (br), 7.91 (br), 7.83 (br), 7.76 (br), 7.57 (br), 7.41 (br), 7.34 (br), 7.19 (br), 7.13 (br), 7.05 (br), 6.80 (br), 6.69 (br), 4.98 (br), 4.36 (d, J = 11.4 Hz), 2.61 (br), 2.38 (br); 19F NMR (376 MHz, CD３OD) δ −65.5; IR (KBr) 3411, 3038, 1613, 1463, 1423, 1369, 1325, 1168, 1125, 1065, 752 cm?1; HRMS (FAB) Calcd for C３１H２７F３NO＋ ([M+H]＋) 486.2045, Found 486.2038; [α]２６Ｄ −16.4 (c = 0.33, MeOH).
【００３６】
アンモニウムベタイン（３）：１H NMR (400 MHz, CD３OD) δ 8.53 (br), 8.42 (br), 8.12 (s), 8.02 (d, J = 8.2 Hz), 7.97 (s), 7.79 (d, J = 9.2 Hz), 7.73 (d, J = 6.9 Hz), 7.58 (br), 7.38 (br), 7.32 (br), 7.20 (br), 7.04 (br), 6.69 (br), 4.98 (br), 4.78 (br), 4.44 (br), 2.61 (br), 2.42 (br); １９F NMR (376 MHz, CH３OH) δ −65.6; IR (KBr) 3374, 3048, 1611, 1589, 1466, 1423, 1371, 1280, 1181, 1139, 751 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C３２H２６F６NO＋ ([M+H]＋) 554.1919, Found 554.1932; [α]２３Ｄ −64.9 (c = 0.21, MeOH).
【００３７】
尚、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルは、「ＪＥＯＬ ＪＮＭ−ＥＣＳ４００スペクトロメーター」により測定して得た。化学シフトは、溶媒の残存シグナル（ＣＤ３ＯＤ；３．３１ｐｐｍ）を内部標準としてｐｐｍで記録した。化学シフトは、溶媒の残存シグナルを内部標準としてｐｐｍで記録した。スペクトルデータは、化学シフト、積分値、多重度及びカップリング定数（Ｈｚ）の順で表記した。また、１９Ｆ−ＮＭＲスペクトルは、「ＪＥＯＬ ＪＮＭ−ＥＣＳ４００スペクトロメーター」により測定し、化学シフトは、ベンゾトリフルオライド（−６４．０ｐｐｍ）を外部標準としてｐｐｍで記録した。
【００３８】
赤外線スペクトルは、「ＪＡＳＣＯ ＦＴ／ＩＲ−３００Ｅスペクトロメーター」により測定して得た。高分解能マススペクトル分析は、「ＪＥＯＬ ＪＭＳ−７００（ＭＳｔａｔｉｏｎ）」により実施した。
用いた分析機器及びスペクトルデータの表示は、以下の実施例においても同様である。更に、実施例における１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルは、１Ｈ−ＮＭＲの場合と同じ装置により測定して得た。化学シフトは、溶媒の残存シグナル（ＣＤＣｌ３；７７．１６ｐｐｍ）を内部標準としてｐｐｍで記録した。スペクトルデータは、化学シフト、積分値、多重度及びカップリング定数（Ｈｚ）の順で表記した。
【００３９】
実施例１（アシル転移反応）
合成例１で合成したアンモニウムベタイン（１）（２ｍｏｌ％）［下記反応式（II）参照、基質であるエノールカーボネートのＲはベンジル基である。］を１００ｍｏｌ％とする。］を溶解させ、モレキュラーシーブス４Ａ（１００ｍｇ）を分散させた１，４−ジオキサン分散液（１ｍＬ）に、エノールカーボネート（下記反応式参照、Ｒはベンジル基である。）（０．２５ｍｍｏｌ）を溶解させた１，４−ジオキサン溶液（１．５ｍＬ）を、シリンジを用いて２５℃で１５分間かけて滴下した。その後、トリフルオロ酢酸（０．００５ｍｍｏｌ）を加えて反応を停止させ、次いで、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル混合溶媒）により精製し、目的とする光学活性を有する化合物（下記反応式における生成物）を得た。収率は９３％であった。また、高速液体クロマトグラフィ「ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＣＥＬ ＯＪ−Ｈ」により検定したエナンチオ選択率は９３％であった。
【００４０】
【化７】
反応式（II）において、「Ｔｒｏｃ」は２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基であり、「ｔＢｕ」はｔ−ブチル基である。
【００４１】
実施例２〜４［アンモニウムベタイン（２）、（３）及び（４）を用いた化合物の合成］
合成例２のアンモニウムベタイン（２）（実施例２）、合成例３のアンモニウムベタイン（３）（実施例３）、合成例４のアンモニウムベタイン（４）（実施例４）を用いた他は、実施例１と同様の操作によって、実施例１で用いたエノールカーボネートを反応させ、目的とする化合物を得た。収率及びエナンチオ選択率は表１のとおりである。
【００４２】
実施例５〜１４［アンモニウムベタイン（３）により各種のエノールカーボネートを反応させてなる化合物の合成）
合成例３のアンモニウムベタイン（３）を用いた他は、実施例１と同様の操作によって、反応式（II）における基質のＲが異なる表１に記載の各種のエノールカーボネートを反応させ、目的とする化合物を得た。収率及びエナンチオ選択率は表１のとおりである。
【００４３】
【表１】
【００４４】
実施例３及び５〜１４で合成した光学活性を有する化合物の分析結果は下記のとおりである。
下記式（５）で表される実施例３の化合物（この化合物をａとする。）（「Ｂｎ」はベンジル基である。）
【化８】
HPLC: AS-H, H/isopropyl alcohol (IPA) = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 9.0 min (minor isomer: (R)), 9.8 min (major isomer: (S)), Absolute configuration was assigned by derivatization to 6 (see below);１H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.30-7.21 (3H, m), 7.20-7.12 (2H, m), 4.91 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.75 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.56 (1H, d, J = 14.0 Hz), 3.50 (1H, d, J = 14.0 Hz), 1.03 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.3, 174.0, 164.3, 132.5, 130.7, 128.4, 127.9, 94.1, 76.7, 75.0, 39.1, 34.2, 26.3; IR (neat) 2976, 1826, 1769, 1667, 1496, 1456, 1219, 1095, 905, 790 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１７H１９Cl３NO４＋([M+H]＋) 406.0380, Found 406.0377; [α]２５Ｄ −7.7 (c = 1.75, MeOH).
【００４５】
下記式（６）で表される実施例５の化合物（「Ｍｅ」はメチル基である。）
【化９】
HPLC: OJ-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 10.0 min (minor isomer), 10.8 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a１H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.85 (1H, d, J = 12.1 Hz), 4.71 (1H, d, J = 12.1 Hz), 1.72 (3H, s), 1.32 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 175.1, 174.6, 164.6, 94.0, 75.0, 72.3, 34.6, 26.7, 19.9; IR (neat) 2978, 1828, 1766, 1666, 1452, 1304, 1218, 1126, 1043, 911 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１１H１５Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 330.0067, Found 330.0052; [α]２３Ｄ −97.7 (c = 1.04, CHCl３).
【００４６】
下記式（７）で表される実施例６の化合物（「Ｅｔ」はエチル基である。）
【化１０】
HPLC: AS-H, H/IPA = 199:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 8.6 min (minor isomer), 9.1 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.84 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.73 (1H, d, J = 11.9 Hz), 2.29 (1H, dq, J = 14.7, 7.6 Hz), 2.22 (1H, dq, J = 14.7, 7.6 Hz), 1.33 (9H, s), 0.87 (3H, t, J = 7.6 Hz); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.7, 174.4, 164.4, 94.1, 76.5, 74.9, 34.6, 26.9, 26.7, 7.4; IR (neat) 2978, 1824, 1770, 1664, 1461, 1368, 1218, 1061, 903, 796 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１２H１７Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 344.0223, Found 344.0219; [α]２５Ｄ −66.5 (c = 1.07, CHCl３).
【００４７】
下記式（８）で表される実施例７の化合物（「ｎＢｕ」はｎ−ブチル基である。）
【化１１】
HPLC: AD-H, H/IPA = 199:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 9.4 min (major isomer), 10.1 min (minor isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.84 (1H, d, J = 12.1 Hz), 4.73 (1H, d, J = 12.1 Hz), 2.25 (1H, ddd, J = 13.7, 12.2, 5.0 Hz), 2.15 (1H, ddd, J = 13.7, 11.7, 5.0 Hz), 1.36 (2H, sext, J = 7.3 Hz), 1.33 (9H, s), 1.30-1.05 (2H, m), 0.90 (3H, t, J = 7.3 Hz); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.5, 164.5, 94.1, 76.0, 74.9, 34.6, 32.9, 26.8, 25.1, 22.4, 13.8, one carbon was not found probably due to overlapping; IR (neat) 2963, 1827, 1769, 1666, 1461, 1368, 1216, 1067, 903, 793 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１４H２１Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 372.0536, Found 372.0522; [α]２３Ｄ −55.7 (c = 1.12, CHCl３).
【００４８】
下記式（９）で表される実施例８の化合物（「ｉＢｕ」はｉ−ブチル基である。）
【化１２】
HPLC: AS-H, H/IPA = 199:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 7.9 min (minor isomer), 8.2 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.83 (1H, d, J = 12.1 Hz), 4.71 (1H, d, J = 12.1 Hz), 2.36 (1H, dd, J = 14.4, 5.7 Hz), 2.03 (1H, dd, J = 14.4, 7.5 Hz), 1.69-1.55 (1H, m), 1.33 (9H, s), 0.96 (3H, d, J = 6.8 Hz), 0.88 (3H, d, J = 6.8 Hz); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 175.1, 174.2, 164.6, 94.1, 75.6, 75.0, 41.5, 34.6, 26.7, 24.5, 24.0, 22.8; IR (neat) 2964, 1826, 1769, 1663, 1459, 1368, 1201, 1066, 902, 789 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１４H２１Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 372.0536, Found 372.0521; [α]２５Ｄ −82.8 (c = 1.35, CHCl３).
【００４９】
下記式（１０）で表される実施例９の化合物（「ｉＰｒ」はｉ−プロピル基である。）
【化１３】
HPLC: AS-H, H/IPA = 199:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 8.4 min (minor isomer), 8.7 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.84 (1H, d, J = 12.1 Hz), 4.78 (1H, d, J = 12.1 Hz), 2.77 (1H, sept, J = 6.9 Hz), 1.33 (9H, s), 1.07 (3H, d, J = 6.9 Hz), 0.95 (3H, d, J = 6.9 Hz); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.2, 173.8, 164.3, 94.2, 79.8, 74.9, 34.6, 33.4, 26.9, 17.2, 16.2; IR (neat) 2976, 1823, 1771, 1658, 1462, 1369, 1210, 1152, 1056, 906 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１３H１９Cl３NO４＋ ([M+H]＋) 358.0380, Found 358.0376; [α]２７Ｄ −40.2 (c = 0.97, CHCl３).
【００５０】
下記式（１１）で表される実施例１０の化合物（「ＭｅＯ」はメトキシ基である。）
【化１４】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 11.8 min (minor isomer), 14.4 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 7.08 (2H, d, J = 8.9 Hz), 6.80 (2H, d, J = 8.9 Hz), 4.90 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.74 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.76 (3H, s), 3.50 (1H, d, J = 14.2 Hz), 3.44 (1H, d, J = 14.2 Hz), 1.07 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.2, 174.0, 164.4, 159.3, 131.7, 124.4, 113.8, 94.1, 74.9, 55.4, 38.4, 34.2, 26.4, one carbon was not found probably due to overlapping; IR (neat) 2978, 1825, 1768, 1663, 1612,1514, 1217, 1077, 906, 756 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１８H２１Cl３NO５＋ ([M+H]＋) 436.0485, Found 436.0494; [α]２２Ｄ +8.3 (c = 1.50, CHCl３).
【００５１】
下記式（１２）で表される実施例１１の化合物
【化１５】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 9.9 min (minor isomer), 12.3 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 7.25 (2H, d, J = 8.7 Hz), 7.10 (2H, d, J = 8.7 Hz), 4.90 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.74 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.52 (1H, d, J = 14.0 Hz), 3.46 (1H, d, J = 14.0 Hz), 1.07 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.6, 173.8, 164.1, 134.0, 132.0, 131.1, 128.5, 94.0, 76.4, 75.0, 38.4, 34.3, 26.4; IR (neat) 2977, 1826, 1768, 1665, 1493, 1369, 1218, 1093, 907, 757 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１７H１８Cl４NO４＋ ([M+H]＋) 439.9990, Found 439.9972; [α]２３Ｄ +14.1 (c = 1.14, CHCl３).
【００５２】
下記式（１３）で表される実施例１２の化合物
【化１６】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 9.6 min (minor isomer), 10.3 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 7.25 (1H, tdd, J = 8.0, 5.0, 1.4 Hz), 7.18 (1H, td, J = 8.0, 1.4 Hz), 7.05 (1H, t, J = 8.0 Hz), 7.03 (1H, dd, J = 9.2, 8.0 Hz), 4.87 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.77 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.73 (1H, d, J = 13.9 Hz), 3.51 (1H, d, J = 13.9 Hz), 1.05 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 174.6, 174.0, 164.1, 161.5 (d, JＦ−Ｃ = 252.6 Hz), 132.3 (d, JＦ−Ｃ = 2.9 Hz), 129.8 (d, JＦ−Ｃ = 8.7 Hz), 124.1 (d, JＦ−Ｃ = 3.9 Hz), 120.0 (d, JＦ−Ｃ = 15.5 Hz), 115.6 (d, JＦ−Ｃ = 22.3 Hz), 94.0, 76.2, 75.0, 34.3, 32.0, 26.3; １９F NMR (376 MHz, CDCl３) δ −115.9; IR (neat) 2976, 1827, 1769, 1665, 1494, 1457, 1234, 1116, 995, 905 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１７H１８Cl３FNO４＋ ([M+H]＋) 424.0285, Found 424.0265; [α]２０Ｄ −2.0 (c = 1.13, MeOH).
【００５３】
下記式（１４）で表される実施例１３の化合物（「ＭｅＯ」はメトキシ基である。）
【化１７】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 11.3 min (minor isomer), 12.4 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.86 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.67 (1H, d, J = 11.9 Hz), 3.45 (1H, ddd, J = 9.6, 5.5, 3.0 Hz), 3.38 (1H, ddd, J = 11.4, 9.6, 3.0 Hz), 3.22 (3H, s), 2.66 (1H, ddd, J = 14.7, 11.4, 5.5 Hz), 2.49 (1H, dt, J = 14.7, 3.0 Hz), 1.34 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 175.4, 174.9, 164.7, 94.1, 75.0, 73.5, 67.1, 58.8, 34.7, 32.8, 26.8; IR (neat) 2977, 1827, 1768, 1660, 1461, 1218, 1135, 1029, 905, 790 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１３H１９Cl３NO５＋ ([M+H]＋) 374.0329, Found 374.0315; [α]２６Ｄ −102.1 (c = 1.01, CHCl３).
【００５４】
下記式（１５）で表される実施例１４の化合物（「ＭｅＳ」はメチルスルフィド基である。）
【化１８】
HPLC: AS-H, H/IPA = 99:1, flow rate = 0.5 mL/min, λ = 210 nm, 10.5 min (minor isomer), 11.4 min (major isomer), Absolute configuration was assigned on the analogy of a; １H NMR (400 MHz, CDCl３) δ 4.83 (1H, d, J = 11.9 Hz), 4.73 (1H, d, J = 11.9 Hz), 2.69-2.41 (4H, m), 2.07 (3H, s), 1.33 (9H, s); １３C NMR (101 MHz, CDCl３) δ 175.5, 174.6, 164.3, 94.0, 75.0, 74.7, 34.7, 31.7, 28.1, 26.8, 15.0; IR (neat) 2977, 1825, 1767, 1659, 1437, 1368, 1203, 1092, 904, 792 cm−１; HRMS (FAB) Calcd for C１３H１９Cl３NO４S＋ ([M+H]＋) 390.0100, Found 390.0103; [α]２４Ｄ −114.3 (c = 1.04, CHCl３).
尚、式（５）〜（１５）において、「Ｔｒｏｃ」は２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基であり、「ｔＢｕ」はｔｅｒｔ−ブチル基である。
【００５５】
表１によれば、Ｒ１が異なるアンモニウムベタイン（１）〜（４）を用いてエノールカーボネートを反応させた実施例１〜４では、収率、エナンチオ選択率ともに高く、特にフェニル基に置換基が結合したアンモニウムベタイン（２）、（３）、及び塩素原子を有するアンモニウムベタイン（４）を用いた実施例２、３、４では、収率、エナンチオ選択率ともにより高くなっている。また、アンモニウムベタイン（３）を用いて、Ｒ３が異なる各種のエノールカーボネートを反応させた実施例５〜１４でも、収率は９１％以上、エナンチオ選択率は９４％以上であって、良好な結果が得られている。更に、エノールカーボネートのＲ３がイソプロピル基である実施例９では、収率を向上させるため反応温度を４０℃としたが、他と同様に収率、エナンチオ選択率ともに高いことが分かる。
【００５６】
実施例１５（合成例５のアンモニウムベタインを用いた森田バイリスヒルマン型反応）
合成例５のアンモニウムベタイン（２ｍｏｌ％）及びニトロアルケン（０．１５ｍｍｏｌ）をジ−ｉ−プロピルエーテルに溶解させた溶液（１．０ｍＬ）に、下記反応式（III）に記載のイミン（０．１ｍｍｏｌ）（「Ｂｏｃ」はｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、「Ｍｅ」はメチル基、「Ｐｈ」はフェニル基である。）を加え、０℃で６．５時間反応させた後、氷冷した１Ｎ塩酸に投入して反応を停止させた。次いで、水相を酢酸エチルで２回抽出し、有機相を飽和塩化ナトリウム水溶液で洗浄した。その後、有機相を無水硫酸ナトリウムにより乾燥させ、濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（溶出液：ヘキサン／酢酸エチル混合溶媒）により精製し、目的とする光学活性を有する化合物を得た。収率は８５％であった。また、主ジアステレオマーと副ジアステレオマーとの比は１９：１であり、高速液体クロマトグラフィ「ＤＡＩＣＥＬ ＣＨＩＲＡＬＰＡＫ ＡＳ−Ｈ」により検定した主ジアステレオマーのエナンチオ選択率は９４％、副ジアステレオマーのエナンチオ選択率は８９％であった。
【化１９】
尚、副生成物として、下記の式（１６）で表される二重結合の位置が異なる光学活性化合物が生成していた（「Ｂｏｃ」はｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、「Ｍｅ」はメチル基、「Ｐｈ」はフェニル基である。）。
【化２０】
【００５７】
実施例１６（合成例６のアンモニウムベタインを用いた森田バイリスヒルマン型反応）
合成例６のアンモニウムベタインを使用し、溶媒をトルエンとした他は、実施例１５と同様にして、目的とする光学活性を有する化合物を得た。収率は５９％であった。また、主ジアステレオマーと副ジアステレオマーとの比は１２：１であり、実施例１４と同様にして検定した主ジアステレオマー及び副ジアステレオマーのエナンチオ選択率は９８％であった。このときも、副生成物として、上記の式（１６）で表される二重結合の位置が異なる光学活性化合物が生成していた。
【００５８】
尚、本発明においては、前記の実施例に限られず、目的、用途等に応じて、本発明の範囲内で種々変更した実施態様とすることができる。例えば、式（１）における−ＮＭｅ３の「Ｍｅ」は、メチル基以外の他のアルキル基等（アルケニル基、アルキニル基、アリール基は除く。）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、主として薬品化学及び材料化学産業等において利用することができ、例えば、医薬品、農薬、液晶及び機能性材料等の原料又はその中間体として有用な光学活性を有する化合物を合成する際に利用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）で表されるアンモニウムベタイン類及びその光学異性体をイオン性求核触媒として用いることを特徴とする光学活性を有する化合物の製造方法。
【化１】
［式（１）において、Ｒ１とＲ２とは同じであってもよく異なっていてもよく、各々、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基である。Ｍｅはメチル基である。］
【請求項２】
エノールカーボネート類のアシル転移反応、又はニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応に適用される請求項１に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【請求項３】
前記アシル転移反応に適用され、前記Ｒ１が塩素原子であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、前記Ｒ１がフェニル基であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、前記Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、又は前記Ｒ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類を用いる請求項２に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【請求項４】
反応温度が１０〜６０℃である請求項３に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【請求項５】
前記森田バイリスヒルマン型反応に適用され、前記Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、前記Ｒ２がフェニル基である前記アンモニウムベタイン類、又は前記Ｒ１及び前記Ｒ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４である前記アンモニウムベタイン類を用いる請求項２に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【請求項６】
反応温度が−１０〜３０℃である請求項５に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【請求項１】
一般式（Ｉ）で表されるアンモニウムベタイン類及びその光学異性体をイオン性求核触媒として用いることを特徴とする光学活性を有する化合物の製造方法。
【化１】
［式（１）において、Ｒ１とＲ２とは同じであってもよく異なっていてもよく、各々、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基及び置換基を有するアリール基のうちの少なくとも１種である。Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルコキシル基、アシル基、アルコキシカルボニル基又はスルホニル基である。Ｍｅはメチル基である。］
【請求項２】
エノールカーボネート類のアシル転移反応、又はニトロアルケン類とイミン類との森田バイリスヒルマン型反応に適用される請求項１に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【請求項３】
前記アシル転移反応に適用され、前記Ｒ１が塩素原子であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、前記Ｒ１がフェニル基であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、前記Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類、又は前記Ｒ１が３，５−（ＣＦ３）２−Ｃ６Ｈ３であり、前記Ｒ２が水素原子である前記アンモニウムベタイン類を用いる請求項２に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【請求項４】
反応温度が１０〜６０℃である請求項３に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【請求項５】
前記森田バイリスヒルマン型反応に適用され、前記Ｒ１がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４であり、前記Ｒ２がフェニル基である前記アンモニウムベタイン類、又は前記Ｒ１及び前記Ｒ２がｐ−ＣＦ３−Ｃ６Ｈ４である前記アンモニウムベタイン類を用いる請求項２に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【請求項６】
反応温度が−１０〜３０℃である請求項５に記載の光学活性を有する化合物の製造方法。
【公開番号】特開２０１１−１９０１８１（Ｐ２０１１−１９０１８１Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５０４２（Ｐ２０１０−５５０４２）
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【出願人】（５０４１３９６６２）国立大学法人名古屋大学 (996)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【出願人】（５０４１３９６６２）国立大学法人名古屋大学 (996)
【Ｆターム（参考）】
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