説明

光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体およびその製造法、並びにその金属錯体を用いた不斉触媒反応。

【課題】不斉触媒反応に有用な新規スピロ構造化合物とその製造法を提供する。
【解決手段】下記式(1)


(式中、m、nは0〜3の整数であり、R、RおよびRは同一または異なって水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数2〜4のアルケニル基、置換または無置換アラルキル基、置換または無置換アリール基から選ばれる。)で表されるスピロ環骨格を有するスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体およびその光学活性体、並びにそれらの製造法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、医薬、農薬等の合成中間体として有用な光学活性化合物を与える不斉触媒反応およびその触媒である光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体、さらにはその触媒の製造法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、不斉合成反応の触媒としてC対称軸を持つものが盛んに用いられており、その中でも、Coreyら(非特許文献1)、Evansら(非特許文献2)によるビスオキサゾリン誘導体は、触媒能が高く、多くの不斉合成反応に用いられている。
【非特許文献1】J. Am. Chem. Soc., 113, 728 (1991)
【非特許文献2】J. Am. Chem. Soc., 115, 5328 (1993)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、これら不斉触媒には反応目的に応じた、種々多様性が要求されるところ、本発明者らによる光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体に関しては、合成例もその触媒反応についても報告例がなかった。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明者らは、光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の遷移金属錯体が不斉合成反応の触媒として有効にはたらくことを見出し、本発明を完成させたものである。
即ち、本発明は、
下記式(1)で表されるスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体とその光学活性体である。
【化1】

(式中、m、nは0〜3の整数であり、R、RおよびRは同一または異なって水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数2〜4のアルケニル基、置換または無置換アラルキル基、置換または無置換アリール基から選ばれる。)
で表されるスピロ環骨格を有するスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体、またはその光学活性体である。
【0005】
また、本発明は
下記式(2)
【化2】

(式中、Rは炭素数1〜6の飽和もしくは不飽和アルキル基、またはアラルキル基を表す。)
で表されるマロン酸ジエステルと、下記式(3)
【化3】

(式中、m、RおよびRは上述に同じである。Xはハロゲン原子もしくは炭素数1〜4のアルキルスルホニル基、または置換もしくは無置換アリールスルホニル基を表す。)
で表されるアルケニル化合物を塩基存在下で作用させ、下記式(4)
【化4】

(式中、mおよびR、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるアルケニルマロン酸ジエステルを得、
次いで、該アルケニルマロン酸ジエステルと、下記式(5)
【化5】

(式中、n、Rは上述に同じである。Yはハロゲン原子もしくは炭素数1〜4のアルキルスルホニル基、または置換もしくは無置換アリールスルホニル基を表す。)
で表されるアルキニル化合物を塩基存在下で作用させ、下記式(6)
【化6】

(式中、m、n、R、R、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるアルケニルアルキニルマロン酸ジエステルを得、
次いで、該アルケニルアルキニルマロン酸ジエステルを還元することにより下記式(7)
【化7】

(式中、m、n、R、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるアルケニルアルキニルジオールとし、
さらに、該アルケニルアルキニルジオールを酸化することによりジアルデヒドとした後、ヒドロキシルアミンと反応させることにより、下記式(8)
【化8】

(式中、m、n、R、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるアルケニルアルキニルジオキシムを得、
次いで、該ジオキシムを酸化条件下で環化することを特徴とする、
下記式(1)
【化9】

(式中、m、n、R、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるスピロ環骨格を有するスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体を得、
次いで、当該誘導体を光学分割してなる光学活性な不斉スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の製造法に関する。
【0006】
更に、本発明は、
不斉触媒反応において、下記式(1)で表される光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体に遷移金属が配位した錯体の触媒としての使用に関する。
【発明の効果】
【0007】
本発明の成果である新規な光学活性な不斉スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体は、金属に配位することにより不斉配位子として機能することから不斉合成触媒の一端としての意義を有する。
また、本発明の当該誘導体の製造法によれば、比較的汎用な原料を用いることができ、それらの組み合わせを適宜選択することで多種多様な置換基を有する当該新規な不斉合成触媒に用いる配位子を容易に合成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明を更に詳細に説明する。
式(1)で表されるスピロ環骨格を有するスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体およびその光学活性体のmおよびnは0〜3の整数であるが、この場合、1分子中のmおよびnは互いに同一でも異なってもよい。好ましくはm=1かつn=1の場合である。
【0009】
また、R、RおよびRは、水素、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数2〜4のアルケニル基、置換または無置換アラルキル基、置換または無置換アリール基から選ばれる基を表す。この場合、1分子中の二つのR、RおよびRは互いに同一でも異なってもよい。
【0010】
具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基が挙げられ、アルケニル基としては、ビニル基、イソプロペニル基、アリル基、メタリル基等が挙げられる。また、置換または無置換アラルキル基としては、ベンジル基、m−クロロベンジル基、p−ブロモベンジル基、o−メチルベンジル基、p−シアノベンジル基等が挙げられ、置換または無置換アリール基としては、フェニル基、m−クロロフェニル基、p−ブロモフェニル基、o−トリル基、m−トリル基、p−トリル基、p−シアノフェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、6−ブロモ−1−ナフチル基、6−クロロ−2−ナフチル基、6−メチル−1−ナフチル基等が挙げられる。
水素原子、アルキル基が好ましく、特に好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基である。
【0011】
、RおよびRの好ましい組み合わせは、R=R=R=H、R=HかつR=R=エチル基、R=R=R=メチル基、R=R=イソプロピル基かつR=H、またはR=R=イソプロピル基かつR=tert−ブチル基の場合であり、特に好ましくはR=R=イソプロピル基かつR=tert−ブチル基の組み合わせである。
【0012】
次に、式(1)で表される光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の製造法について更に詳細に述べる。
【0013】
第1段階は、式(2)で表されるマロン酸ジエステルと式(3)で表されるアルケニル化合物とを塩基存在下で作用させ、アルケニルマロン酸ジエステルを得る反応である。
ここで用いられるマロン酸ジエステル(2)としては、特に制限されないが、一般に、マロン酸ジメチル、マロン酸ジエチル、マロン酸ジtert−ブチル、マロン酸ジベンジルが好ましく挙げられ、特にマロン酸ジエチルが好ましい。
【0014】
また、アルケニル化合物(3)については、mは、0〜3の整数であり、特に好ましくは1である。RおよびRについては、上述の式(1)中のRおよびRに対応する。従ってRおよびRは、特に水素原子、アルキル基が好ましく、さらに好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、イソプロピル基である。Xは、ハロゲン原子もしくは炭素数1〜4のアルキルスルホニル基、または置換もしくは無置換アリールスルホニル基を表し、特に好ましくは臭素原子またはヨウ素原子である。
【0015】
ここで用いられる塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化カルシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水素化物、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムtert−ブトキシド等のアルカリ金属アルコラート類が挙げられ、特に好ましくは水素化ナトリウムである。
【0016】
溶媒が適宜使用可能であり、非プロトン性溶媒であれば何ら限定されず、好ましくはジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジグライム、トリグライム等のエーテル系炭化水素溶媒が挙げられるが、特に好ましくはジメチルスルホキシド、テトラヒドロフランである。
【0017】
反応温度は例えば0〜40℃、好ましくは20〜30℃である。
【0018】
反応の具体例としては、マロン酸ジエステル(1)に対して、塩基を例えば0.9〜1.5等量、好ましくは0.9〜1.1等量使用し、これにマロン酸ジエステル(1)を30分間作用させ、さらにアルケニル化合物(3)を1.0〜1.5等量、好ましくは1.0〜1.1等量加え、これを好ましくは8〜12時間撹拌させることで進行しアルケニルマロン酸ジエステル(4)が得られる。
【0019】
第2段階は、アルケニルマロン酸ジエステル(4)と式(5)で表されるアルキニル化合物とを塩基存在下で作用させ、アルケニルアルキニルマロン酸ジエステル(6)を得る反応である。
【0020】
ここで用いられるアルキニル化合物(5)としては、nは、0〜3の整数であり、特に好ましくは1である。Rについては、上述の式(1)中のRに対応する。従ってRは、特に水素原子、アルキル基が好ましく、さらに好ましくは、水素原子、メチル基、t-ブチル基である。Yは、ハロゲン原子もしくは炭素数1〜4のアルキルスルホニル基、または置換もしくは無置換アリールスルホニル基を表し、特に好ましくはヨウ素原子である。
【0021】
ここで用いられる塩基としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化カルシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水素化物、ナトリウムメチラート、ナトリウムエチラート、カリウムtert−ブトキシド等のアルカリ金属アルコラート類が挙げられ、特に好ましくは水素化ナトリウムである。
【0022】
溶媒が適宜使用可能であり、非プロトン性溶媒であれば何ら限定されず、好ましくはジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等の非プロトン性極性溶媒、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、ジグライム、トリグライム等のエーテル系炭化水素溶媒が挙げられるが、特に好ましくはジメチルスルホキシド、テトラヒドロフランである。
【0023】
反応温度は例えば0〜40℃、好ましくは20〜30℃である。
【0024】
反応の具体例としては、アルケニルマロン酸ジエステル(4)に対して、塩基を例えば1.0〜1.5等量、好ましくは1.0〜1.1等量使用し、これにアルケニルマロン酸ジエステルを30分間作用させ、さらにアルキニル化合物(5)を1.0〜1.5等量、好ましくは1.0〜1.1等量加え、これを好ましくは8〜12時間撹拌させることで進行しアルケニルアルキニルマロン酸ジエステル(6)が得られる。
【0025】
第3段階は、アルケニルアルキニルマロン酸ジエステル(6)を還元によりジオール(7)とする反応である。
【0026】
用いられる還元剤は、例えば水素化リチウムアルミニウム、水素化ジイソブチルアルミニウム、ビットライド、水素化ホウ素ナトリウムなどが挙げられるが、特に好ましくは水素化リチウムアルミニウムである。
【0027】
適宜使用可能な溶媒としてはテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系炭化水素溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒が好ましく、特に好ましくはテトラヒドロフランである。
【0028】
反応温度は例えば−10〜30℃、好ましくは0〜20℃であり、溶媒中のアルケニルアルキニルマロン酸ジエステルに対して還元剤を例えば1.0〜3.0等量、好ましくは1.5〜3.0等量加え、これを好ましくは5〜12時間撹拌させることによりアルケニルアルキニルジオールが得られる。
【0029】
第4段階は第3段階で得られたジオール(7)を一旦ジアルデヒドまで酸化し、その後ジオキシム(8)にする反応である。
【0030】
酸化反応は、1級アルコールをアルデヒドに酸化する条件であればとくに方法は選ばないが、例えば、シュウ酸ジクロリドとヂメチルスルホキシドから調整される試薬と第3段階で得られたジオール(7)とを塩化メチレン中、低温で、トリエチルアミン存在下で反応させる方法が挙げられる。
【0031】
具体例を挙げれば、ジオール(7)に対して、1.0〜5.0等量、好ましくは3.0〜4.0等量のシュウ酸ジクロリドの塩化メチレン溶液を−50〜−70℃まで冷却し、これに1.0〜8.0等量、好ましくは3.0〜5.0等量のジメチルスルホキシドの塩化メチレン溶液加え酸化試薬を調整し、これにジオールの塩化メチレン溶液を滴下し、40分後、されに1.0〜15等量、好ましくは8.0〜10等量のトリエチルアミンの塩化メチレン溶液を加え、−10〜40℃、好ましくは0〜20℃で1〜2時間撹拌することにより、アルデヒドへの酸化が進行する。
【0032】
一方、ジオキシム化は、ジアルデヒドをヒドロキシルアミンによってジオキシム(8)に変える反応であり、一般的な方法をとることができ、具体例を挙げれば、ジアルデヒドのピリジン溶液を−10〜40℃、好ましくは0〜20℃とし、これにヒドロキシルアミン塩酸塩をジアルデヒドに対して3〜30等量、好ましくは5〜15等量加え、6〜7日間撹拌することによってジオキシム(8)を得ることができる。
【0033】
第5段階は、第4段階得られたジオキシム(8)を酸化条件下でニトリルオキシドを発生させ、2+3環化付加反応により、スピロ環とイソオキサゾール環とイソオキサゾリン環の4つの環を同時に構築する反応である。ここで用いられる酸化剤は特に限定されないが、次亜塩素酸ナトリウムに代表される次亜塩素酸塩が好ましい。
【0034】
使用する溶媒としては、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系炭化水素溶媒が好ましく、特に好ましくはジクロロメタンである。
【0035】
反応の具体例としては、−10〜40℃好ましくは0〜10℃に冷却した溶媒中のジオキシムに対し有効塩素含量5%の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を1.0〜3.0等量、好ましくは1.5〜1.8等量加え、これを−10〜40℃、好ましくは20〜30℃で一晩撹拌させることによりオキシムのニトリルオキシドへの変換と、引き続き環化反応が生じスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール生成物(1)が得られる。
【0036】
第6段階は、第5段階で得られたラセミ体混合物であるスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体を光学分割する工程である。ラセミ体を光学分割する方法であれば特に限定されないが、例えばキラル固定相カラムを装着した液体クロマトグラフを用いる方法が挙げられる。
【0037】
次に、本発明の化合物であるスピロ骨格を有する光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の金属錯体を用いる不斉触媒反応について説明する。
【0038】
光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の金属錯体を用いると不斉触媒反応を用いることができる。不斉触媒反応は不斉求核付加反応および不斉求電子付加反応が好ましく、中でも不斉求核付加反応が更に好ましい。
また、不斉求核付加反応はアルケニルアルコール化合物の不斉二環化反応(いわゆるタンデム環化反応)および不斉ワッカー型環化反応が好ましい。
【0039】
金属錯体形成のために用いる金属としては、遷移金属が挙げられ、好ましくはMn、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Pd、Znからなる群から選ばれる金属であり、さらに好ましくはPd、Cuであり、最も好ましいのはPdである。
【0040】
錯体調製の具体例としては、配位子である光学活性スピロイソオキサゾリン−スピロイソオキサゾール誘導体に対して0.5〜1.5等量の遷移金属化合物と、光学活性スピロイソオキサゾリン−スピロイソオキサゾール誘導体とを溶媒中、0〜40℃、好ましくは20〜30℃で、好ましくは2〜3時間撹拌することにより、光学活性スピロイソオキサゾリン−スピロイソオキサゾール誘導体の金属錯体が得られる。
使用可能な溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系炭化水素溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、またはそれらの混合溶媒が好ましく用いられる。特に好ましくはジクロロメタン、またはジクロロメタン−メタノール混合溶媒である。
【0041】
この不斉触媒反応で用いられる本発明の化合物である光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体(1)の金属錯体の量であるが、基質に対して0.5〜50mol%が好ましく、さらに好ましくは10〜25mol%である。
【0042】
アルケニルアルコール化合物の不斉二環化反応を行う際に好ましく用いられるアルケニルアルコールはアルケニルモノアルコールであって、より具体的には安息香酸2,2−ビス(3−メチルー2−ブテニル)−3−ヒドロキシプロピルである。
【0043】
不斉二環化反応を行う際、使用可能な溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系炭化水素溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、またはそれらの混合溶媒が好ましく用いられる。特に好ましくはジクロロメタン、またはジクロロメタン−メタノール混合溶媒である。
【0044】
反応温度は、例えば−10〜40℃、好ましくは0〜10℃であり、アルケニルアルコールに対し光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体を例えば0.05〜0.5等量、好ましくは0.2〜0.25等量、そして、遷移金属化合物を例えば0.05〜0.50等量、好ましくは0.2〜0.25等量加える。
【0045】
これに通常使用される活性化剤を添加してよい。例えばp−ベンゾキノンを好ましく使用することができ、例えば1.0〜10.0等量、好ましくは4.0〜5.0等量である。
【0046】
これらの混合物を好ましくは24〜36時間撹拌させることで反応は進行し不斉二環化生成物が得られる。
【0047】
一方、不斉ワッカー型環化反応を行う際に好ましく用いられるアルケニルアルコール化合物はアルケニルジオールであって、より具体的には2−ベンジル−2−(2−メチル−2−ブテニル)−1,3−プロパンジオールである。
【0048】
不斉ワッカー型環化反応を行う際、使用可能な溶媒としてはジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系炭化水素溶媒、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル等のエーテル系炭化水素溶媒、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール系溶媒、またはそれらの混合溶媒が好ましく用いられる。特に好ましくはジクロロメタン、またはジクロロメタン−メタノール混合溶媒である。
【0049】
反応温度は例えば−10〜40℃、好ましくは0〜10℃であり、アルケニルジオールに対し光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体(1)を例えば0.05〜0.5等量、好ましくは0.2〜0.25等量、そして、遷移金属化合物を例えば0.05〜0.50等量、好ましくは0.2〜0.25等量加える。
【0050】
これに通常使用される活性化剤を添加してよい。例えばp−ベンゾキノンを好ましく使用することができ、例えば1.0〜10.0等量、好ましくは4.0〜5.0等量である。
【0051】
これらの混合物を好ましくは24〜36時間撹拌させることで反応は進行し不斉環化生成物が得られる。
【実施例】
【0052】
以下、実施例を挙げて本発明をさらに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。
[実施例1]
2−(3−ブテニル)マロン酸ジエチルの合成
テトラヒドロフラン(125mL)と60%水素化ナトリウムオイルディスパージョン(1.5g,31.2mmol)の混合物に0℃で、マロン酸ジエチル(5.0g,31.2mmol)を滴下し、30分間かけて室温に戻す。溶液を室温にて30分間撹拌した後、0℃まで冷却し、4−ブロモ−1−ブテン(4.2g,32.76mmol)のテトラヒドロフラン(50mL)溶液をゆっくりと滴下した。室温にて12時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させ、酢酸エチル(3x100mL)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=50/1)により、表記化合物をオイルとして3.5g、収率53%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
5.72-5.79 (1H, m), 4.99-5.08 (2H, m), 4.20 (4H, q, 7.29 Hz),
3.35 (1H, t, 7.02 Hz), 1.98-2.12 (4H, m),
1.29 (3H, t, 7.29 Hz) 1.26 (3H, t, 7.29 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
169.2, 136.8, 115.8, 61.3, 51.2, 31.3, 27.9, 14.1.
FAB-MS 215 [M++1]
【0053】
2−(3−ブテニル)−2−(4−ペンチニル)マロン酸ジエチルの合成
ジメチルスルホキシド(15mL)と60%水素化ナトリウムオイルディスパージョン(0.145g,3.0mmol)の混合物に0℃で、2−(3−ブテニル)マロン酸ジエチル(0.65g,3.0mmol)を滴下し、30分間かけて室温に戻す。溶液を室温にて30分間撹拌した後、0℃まで冷却し、5−ヨード−1−ペンチン(0.65g,3.3mmol)のテトラヒドロフラン溶液をゆっくりと滴下した。室温にて12時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させ、酢酸エチル(3x30mL)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=50/2)により、表記化合物をオイルとして0.807g、収率95%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
5.72-5.79 (1H, m), 4.95-5.07 (2H, m), 4.19 (2H, q, 7.29 Hz),
4.18 (2H, q, 7.29 Hz), 1.95-2.24 (9H, m),
1.40-1.46 (2H, m), 1.27 (3H, t, 7.29 Hz) 1.25 (3H,
t, 7.29 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
171.3, 137.4, 114.9, 83.7, 68.7, 61.2, 57.0, 31.7, 31.6, 28.4,
23.4, 18.8, 14.2.
FAB-MS 281 [M++1]
【0054】
2−(3−ブテニル)−2−(4−ペンチニル)−1,3−プロパンジオールの合成
水素化リチウムアルミニウム(0.23g,6.0mmol)のテトラヒドロフラン(40mL)懸濁液に2−(3−ブテニル)−2−(4−ペンチニル)マロン酸ジエチル(0.85g,3.0mmol)のテトラヒドロフラン(10mL)溶液を0℃でゆっくりと滴下した。混合液を室温で6時間撹拌後、0℃にて飽和硫酸ナトリウム水溶液を加えて反応を終結させた。白色沈殿を濾過後、過剰の酢酸エチルで洗浄し、濾液を濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=1/1)により、表記化合物を白色固体として0.51g、収率87%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
5.72-5.79 (1H, m), 4.95-5.07 (2H, m), 3.57 (4H, s), 2.81
(2H, bs), 1.97-2.23 (5H, m), 1.33-1.49 (4H,
m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
138.5, 114.8, 84.2, 69.3, 69.2, 36.0, 26.6, 26.4, 28.0, 22.5,
19.5.
FAB-MS 197 [M++1]
【0055】
2−(3−ブテニル)−2−(4−ペンチニル)マロノジオキシムの合成
塩化オキサリル(0.7mL,7.8mmol)の塩化メチレン(3mL)溶液にジメチルスルホキシド(0.8mL,10.92mmol)の塩化メチレン(5mL)溶液を−78℃でゆっくりと添加し、そのまま40分間撹拌した。2−(3−ブテニル)−2−(4−ペンチニル)−1,3−プロパンジオール(0.415g,2.1mmol)の塩化メチレン(25mL)溶液を滴下し、さらにそのままの温度で40分間撹拌した。トリエチルアミン(2.6mL,18.9mmol)を−78℃で加え、室温で1.5時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液で反応を終結させた。反応液を塩化メチレンで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液をピリジン(5mL)に溶解させ、ヒドロキシルアミン塩酸塩(0.569g,8.2mmol)を0℃で加え、さらに室温で6日間、一日毎にヒドロキシルアミン塩酸塩(0.291g,4.2mmol)を加えながら撹拌した。反応液を塩化メチレンで希釈し、1N塩酸、飽和重曹水、飽和食塩水で順次洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=7/3)により、表記化合物を白色結晶として0.415g、収率87%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
7.42 (1H, s), 7.41 (1H, s), 5.72-5.79 (1H, m), 4.94-5.05 (2H,
m), 2.16-2.22 (2H, m), 2.01-2.08 (4H, m),
1.73-1.82 (5H, m), 1.50-1.56 (2H, m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
153.6, 137.6, 115.0, 83.7, 68.9, 45.5, 35.3, 35.0, 28.2, 23.0,
18.8.
FAB-MS 223 [M++1]
【0056】
スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体(下記式1−A)の合成
2−(3−ブテニル)−2−(4−ペンチニル)マロノジオキシム(0.364g,1.01mmol)の塩化メチレン溶液に次亜塩素酸ナトリウム水溶液(5%以上、3.0mL)を0℃で加え、室温で終夜撹拌した。水を加えて反応を終結させ、塩化メチレンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=4/1から3/1)により二つのジアステレオマーである(S,S)体、(S,R)体をそれぞれ0.06g、収率22%、0.21g、収率78%、総収率77%で白色固体として得た。
(S,S)体
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
8.12 (1H, t, 1.08 Hz), 4.62 (1H, m), 4.25 (1H, m), 3.95 (1H,
m), 1.60-1.88 (10 H, m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
174.0, 163.0, 153.4, 114.1, 75.3, 54.6, 44.9, 38.8, 33.7, 25.9,
20.6, 18.4.
(S,R)体
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
8.12 (1H, t, 1.35 Hz), 4.55 (1H, m), 3.95 (2H, m), 2.86 (2H,
m), 2.50 (1H, m), 1.60-2.45 (7H, m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
175.5, 163.8, 153.4, 114.0, 75.3, 54.6, 44.9, 39.0, 34.7, 27.7,
20.1, 18.3.
(S,R)体(100mg)のそれぞれの鏡像体はDAICEL CHIRALPAK AD(2cmφx25cm、ヘキサン/イソプロパノール=7/3、2.5mL/min)で分割され、1番目に現れる(34min)ピーク48mg、2番目に現れる(48min)ピーク49mgを得た。
融点;167℃(ヘキサン/エーテルで再結晶後)
【0057】
【化10】

【0058】
[実施例2]
2−(3−ヘキセニル)マロン酸ジエチルの合成
ジメチルスルホキシド(75mL)と60%水素化ナトリウムオイルディスパージョン(0.403g,10.08mmol)の混合物に0℃で、マロン酸ジエチル(1.797g,11.21mmol)を滴下し、30分間かけて室温に戻す。溶液を室温にて30分間撹拌した後、0℃まで冷却し、1−ヨード−3−ヘキセン(2.357g,11.22mmol)のジメチルスルホキシド(25mL)溶液をゆっくりと滴下した。室温にて12時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させ、酢酸エチル(3x40mL)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=50/1)により、表記化合物をオイルとして1.849g、収率65%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
5.45-5.26 (2H, m), 4.20 (4H, q, 7.29 Hz), 3.34 (1H, t, 7.29
Hz), 1.91-2.14 (6H, m), 1.27 (6H, t, 7.29
Hz), 0.95 (3H, t, 7.56 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
169.3, 133.2, 126.9, 61.3, 51.4, 28.8, 24.9, 20.6, 14.3, 14.2.
【0059】
2−(3−ヘキセニル)−2−(4−ヘプチニル)マロン酸ジエチルの合成
ジメチルスルホキシド(15mL)と60%水素化ナトリウムオイルディスパージョン(0.23g,5.75mmol)の混合物に0℃で、2−(3−ヘキセニル)マロン酸ジエチル(1.27g,5.24mmol)を滴下し、30分間かけて室温に戻す。溶液を室温にて30分間撹拌した後、0℃まで冷却し、7−ヨード−3−ヘプチン(1.294g,5.82mmol)のテトラヒドロフラン溶液をゆっくりと滴下した。室温にて12時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させ、酢酸エチル(3x40mL)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=50/2)により、表記化合物をオイルとして1.732g、収率98%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
5.24-5.33 (2H, m), 4.11 (4H, q, 7.29 Hz), 2.12-1.83 (12H,
m), 1.18-1.36 (2H, m), 1.18 (6H, t, 7.29
Hz), 1.04 (3H, t, 7.56 Hz), 0.88 (3H, t, 7.56 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
171.4, 132.3, 127.6, 82.2, 78.6, 61.1, 57.2, 32.3, 31.6, 24.0,
21.9, 20.5, 19.1, 14.4, 14.4, 14.2, 12.5.
【0060】
2−(3−ヘキセニル)−2−(4−ヘプチニル)−1,3−プロパンジオールの合成
水素化リチウムアルミニウム(0.466g,12.27mmol)のテトラヒドロフラン(50mL)懸濁液に2−(3−ヘキセニル)−2−(4−ヘプチニル)マロン酸ジエチル(1.653g,4.91mmol)のテトラヒドロフラン(10mL)溶液を0℃でゆっくりと滴下した。混合液を室温で6時間撹拌後、0℃にて飽和硫酸ナトリウム水溶液を加えて反応を終結させた。白色沈殿を濾過後、過剰の酢酸エチルで洗浄し、濾液を濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=1/1)により、表記化合物を白色固体として1.153g、収率88%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
5.23-5.30 (2H, m), 3.51 (4H, s), 2.26 (2H, bs), 1.88-2.26
(8H, m), 1.21-1.37 (6H, m), 1.04 (3H, t,
7.56 Hz), 0.90 (3H, t, 7.56 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
131.7, 128.9, 82.1, 79.2, 68.9, 41.2, 30.9, 29.9, 22.8, 20.8,
20.6, 19.6, 14.4, 14.4, 12.5.
FAB-MS 253 [M++1]
【0061】
2−(3−ヘキセニル)−2−(4−ヘプチニル)マロノジオキシムの合成
塩化オキサリル(0.98mL,11.32mmol)の塩化メチレン(5mL)溶液にジメチルスルホキシド(1.09mL,17.58mmol)の塩化メチレン(5mL)溶液を−78℃でゆっくりと添加し、そのまま40分間撹拌した。2−(3−ヘキセニル)−2−(4−ヘプチニル)−1,3−プロパンジオール(0.80g,2.98mmol)の塩化メチレン(30mL)溶液を滴下し、さらにそのままの温度で40分間撹拌した。トリエチルアミン(3.7mL,26.82mmol)を−78℃で加え、室温で1.5時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液で反応を終結させた。反応液を塩化メチレンで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液をピリジン(10mL)に溶解させ、ヒドロキシルアミン塩酸塩(0.83g,12mmol)を0℃で加え、さらに室温で6日間、一日毎にヒドロキシルアミン塩酸塩(0.41g,6mmol)を加えながら撹拌した。反応液を塩化メチレンで希釈し、1N塩酸、飽和重曹水、飽和食塩水で順次洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=7/3)により、表記化合物を白色結晶として0.713g、収率81%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 7.35 (2H, s), 5.17-5.32 (2H,
m), 1.89-2.12 (8H, m), 1.60-
1.73 (4H, m), 1.04 (3H, t, 7.56
Hz), 0.88 (3H, t, 7.56 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 153.8, 132.3, 127.8, 82.3,
78.6, 45.7, 36.0, 35.1, 23.7, 21.9,
20.6, 19.1, 14.4, 14.4, 12.5.
FAB-MS 279 [M++1]
【0062】
スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体(下記式1−B)の合成
2−(3−ヘキセニル)−2−(4−ヘプチニル)マロノジオキシム(0.30g,1.01mmol)の塩化メチレン溶液に次亜塩素酸ナトリウム水溶液(5%以上、3.0mL)を0℃で加え、室温で終夜撹拌した。水を加えて反応を終結させ、塩化メチレンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=4/1から3/1)により二つのジアステレオマーである(S,S,R)体、(S,R,S)体をそれぞれ0.04g、収率22%、0.144g、収率78%、総収率66%で白色固体として得た。
(S,S,R)体
1H-NMR(CDCl3, 270 MHz) δ 4.42 (1H, m), 4.18 (1H, q), 2.62 (4H, m), 1.80-
2.45 (6H, m),
1.6-1.78 (4H, m), 1.22-1.58
(2H, m), 1.18 (3H, t, 7.56 Hz), 0.87 (3H, t, 7.56 Hz)

(S,R,S)体
1H-NMR(CDCl3, 270 MHz) δ 4.38 (1H, m), 3.87 (1H, m),
2.60 (4H, m), 1.60- 2.45 (9H, m),
1.40 (1H, m), 1.20 (3H, t, 7.29
Hz), 0.87 (3H, t, 7.29 Hz)
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 174.8, 167.8, 165.1, 108.7,
84.8, 56.9, 45.5, 39.2, 34.4, 23.7,
22.8, 20.2, 19.5, 18.6, 11.4,
10.3.

(S,R,S)体(100mg)のそれぞれの鏡像体はDAICEL CHIRALPAK AD(2cmφx25cm、ヘキサン/イソプロパノール=9/1、2.5mL/min)で分割され、1番目に現れる(21min)ピーク45mg、2番目に現れる(33min)ピーク49mgを得た。
融点;106℃(ヘキサン/エーテルで再結晶後)
【0063】
【化11】

【0064】
[実施例3]
2−(4−メチル−3−ペンテニル)マロン酸ジエチルの合成
ジメチルスルホキシド(35mL)と60%水素化ナトリウムオイルディスパージョン(0.157g,3.93mmol)の混合物に0℃で、マロン酸ジエチル(0.700g,4.37mmol)を滴下し、30分間かけて室温に戻す。溶液を室温にて30分間撹拌した後、0℃まで冷却し、5−ブロモ−2−メチル−2−ペンテン(0.712g,4.36mmol)のジメチルスルホキシド(10mL)溶液をゆっくりと滴下した。室温にて12時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させ、酢酸エチル(3x25mL)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=50/1)により、表記化合物をオイルとして0.872g、収率82%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 5.08 (1H, m), 4.20 (4H, q,
7.29 Hz), 3.34 (1H, t, 7.29 Hz),
1.91-2.14 (4H, m), 1.58 (3H,
s), 1.64 (3H, s), 1.27 (6H, t, 7.29 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 169.3, 133.1, 122.6, 61.3,
51.4, 28.8, 25.7, 17.7, 14.2.
【0065】
2−(4−メチル−3−ペンテニル)−2−(4−ヘキシニル)マロン酸ジエチルの合成
テトラヒドロフラン(20mL)と60%水素化ナトリウムオイルディスパージョン(0.184g,4.5mmol)の混合物に0℃で、2−(4−メチル−3−ペンテニル)マロン酸ジエチル(0.931g,3.8mmol)を滴下し、30分間かけて室温に戻す。溶液を室温にて30分間撹拌した後、0℃まで冷却し、6−ヨード−2−ヘキシン(0.80g,3.8mmol)のテトラヒドロフラン溶液をゆっくりと滴下した。室温にて12時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させ、酢酸エチル(3x40mL)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=50/2)により、表記化合物をオイルとして0.791g、収率64%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 5.08 (1H, m), 4.19 (4H, q,
7.29 Hz), 1.92-2.20 (4H, m), 1.9
(3H, s), 1.77 (3H, m), 1.67
(3H, s), 1.58 (3H, s), 1.3-1.45 (2H, m), 1.25 (3H, t, 7.29 Hz).
FAB-MS 323 [M++1]
【0066】
2−(4−メチル−3−ペンテニル)−2−(4−ヘキシニル)−1,3−プロパンジオールの合成
水素化リチウムアルミニウム(0.229g,6.03mmol)のテトラヒドロフラン(30mL)懸濁液に2−(4−メチル−3−ペンテニル)−2−(4−ヘキシニル)マロン酸ジエチル(0.781g,2.42mmol)のテトラヒドロフラン(10mL)溶液を0℃でゆっくりと滴下した。混合液を室温で6時間撹拌後、0℃にて飽和硫酸ナトリウム水溶液を加えて反応を終結させた。白色沈殿を濾過後、過剰の酢酸エチルで洗浄し、濾液を濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=1/1)により、表記化合物を白色固体として0.54g、収率93%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 5.07-5.13 (1H, m), 3.58 (4H,
s), 2.30 (2H, bs), 2.11-2.15
(2H, m), 1.89-1.98 (2H, m),
1.78 (3H, dd, 2.43, 1.22 Hz), 1.68 (3H, s), 1.61 (3H, s), 1.23-
1.49 (6H, m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 131.6, 124.4, 79.1, 69.0,
41.2, 30.9, 30.0, 25.7, 22.8, 21.7,
19.6, 17.7, 3.6.
FAB-MS 265 [M++1]
【0067】
2−(4−メチル−3−ペンテニル)−2−(4−ヘキシニル)マロノジオキシムの合成
塩化オキサリル(0.72mL,8.28mmol)の塩化メチレン(4mL)溶液にジメチルスルホキシド(0.91mL,12.64mmol)の塩化メチレン(5mL)溶液を−78℃でゆっくりと添加し、そのまま40分間撹拌した。2−(4−メチル−3−ペンテニル)−2−(4−ヘキシニル)−1,3−プロパンジオール(0.52g,2.18mmol)の塩化メチレン(30mL)溶液を滴下し、さらにそのままの温度で40分間撹拌した。トリエチルアミン(2.73mL,19.62mmol)を−78℃で加え、室温で1.5時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液で反応を終結させた。反応液を塩化メチレンで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液をピリジン(10mL)に溶解させ、ヒドロキシルアミン塩酸塩(0.588g,8.46mmol)を0℃で加え、さらに室温で6日間、一日毎にヒドロキシルアミン塩酸塩(0.291g,4.20mmol)を加えながら撹拌した。反応液を塩化メチレンで希釈し、1N塩酸、飽和重曹水、飽和食塩水で順次洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=7/3)により、表記化合物を白色結晶として0.457g、収率81%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 7.82 (2H, s), 7.41 (2H, m),
5.03-5.08 (1H, m), 1.93-2.15
(4H, m), 1.77 (3H, s), 1.74
(3H, s), 1.69 (3H, s), 1.45-1.78 (6H, m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 153.8, 132.3, 127.8, 82.3,
78.6, 45.7, 36.0, 35.1, 23.7, 21.9,
20.6, 19.1, 14.4, 14.4, 12.5.
FAB-MS 279 [M++1]
【0068】
スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体(下記式1−C)の合成
2−(4−メチル−3−ペンテニル)−2−(4−ヘキシニル)マロノジオキシム(0.20g,0.75mmol)の塩化メチレン溶液に次亜塩素酸ナトリウム水溶液(5%以上、2.0mL)を0℃で加え、室温で終夜撹拌した。水を加えて反応を終結させ、塩化メチレンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=4/1から3/1)により二つのジアステレオマーである(S,S)体、(S,R)体をそれぞれ0.037g、収率29%、0.090g、収率71%、総収率65%で白色固体として得た。
(S,S)体
1H-NMR(CDCl3, 270 MHz) δ 3.84 (1H, t, 9.45 Hz),
2.40-2.80 (2H, m), 2.25 (3H, s), 1.7-
2.4 (8H, m), 1.53 (3H, s), 1.23
(3H,s).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 174.5, 163.9, 163.4, 109.9,
87.5, 61.7, 44.3, 39.9, 33.5, 27.0,
22.3, 20.9, 20.5, 18.7, 11.1.
(S,R)体
1H-NMR(CDCl3, 270 MHz) δ 3.60 (1H, m), 2.40-2.80 (2H,
m), 1.7-2.4 (11H, m), 1.53 (3H,
s), 1.26 (3H,s).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 176.2, 164.8, 163.1, 109.5,
87.7, 61.9, 45.2, 39.7, 34.1, 26.3,
22.9, 22.2, 20.1, 18.4, 10.9.
(S,R)体(100mg)のそれぞれの鏡像体はDAICEL CHIRALPAK AD(2cmφx25cm、ヘキサン/イソプロパノール=9/1、2.5mL/min)で分割され、1番目に現れる(14min)鏡像体48mg、後に現れる(22min)鏡像体50mgを得た。
融点;101℃(ヘキサン/エーテルで再結晶後)
[α]D29 -202o
(c 0.095, CHCl3) (液体クロマトグラフィーで1番目のピーク)
[α]D29
+203o (c 0.105, CHCl3) (液体クロマトグラフィーで2番目のピーク)
【0069】
【化12】

【0070】
[実施例4]
2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)マロン酸ジエチルの合成
ジメチルスルホキシド(35mL)と60%水素化ナトリウムオイルディスパージョン(0.157g,3.93mmol)の混合物に0℃で、マロン酸ジエチル(0.700g,4.37mmol)を滴下し、30分間かけて室温に戻す。溶液を室温にて30分間撹拌した後、0℃まで冷却し、6−ブロモ−3−イソプロピル−2−メチル−3−ヘキセン(0.957g,4.36mmol)のジメチルスルホキシド(10mL)溶液をゆっくりと滴下した。室温にて12時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させ、酢酸エチル(3x25mL)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=50/1)により、表記化合物をオイルとして0.825g、収率65%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ
5.07 (1H, t, 7.02 Hz), 4.20 (4H, q, 7.02 Hz), 3.33 (1H, t,
7.56 Hz), 2.76-2.70 (1H, m), 2.28-2.25 (1H,
m), 2.05-2.13 (2H, m), 1.89-1.97 (2H, m), 1.27
(6H, t, 7.02 Hz), 0.99 (12H, d, 7.02 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ
169.4, 153.0, 119.1, 61.3, 51.5, 29.3, 28.7, 25.0, 24.6, 21.2,
14.2, 14.2.
【0071】
2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(4−ペンチニル)マロン酸ジエチルの合成
テトラヒドロフラン(30mL)と60%水素化ナトリウムオイルディスパージョン(0.193g,4.7mmol)の混合物に0℃で、2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)マロン酸ジエチル(1.2g,4.0mmol)を滴下し、30分間かけて室温に戻す。溶液を室温にて30分間撹拌した後、0℃まで冷却し、5−ヨード−1−ペンチン(1.0g,5.1mmol)のテトラヒドロフラン溶液をゆっくりと滴下した。室温にて12時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させ、酢酸エチル(3x50mL)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=50/2)により、表記化合物をオイルとして1.08g、収率82%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 5.05-5.07 (1H, m), 4.19 (4H,
q, 7.29 Hz), 3.32 (1H, t, 6.75
Hz), 2.68-2.74 (1H, m),
2.17-2.37 (4H, m), 1.89-2.05 (5H, m), 1.40-1.49 (2H, m), 1.25 (6H,
t, 7.29 Hz), 0.98 (12H, d, 7.02
Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 172.4, 152.1, 119.6, 79.3,
71.7, 68.7, 61.1, 57.3, 32.9, 31.6,
29.3, 28.9, 24.5, 23.4, 22.1,
21.3, 18.8, 14.2.
【0072】
2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(4−ペンチニル)−1,3−プロパンジオールの合成
水素化リチウムアルミニウム(0.280g,7.37mmol)のテトラヒドロフラン(40mL)懸濁液に2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(4−ペンチニル)マロン酸ジエチル(1.08g,2.8mmol)のテトラヒドロフラン(20mL)溶液を0℃でゆっくりと滴下した。混合液を室温で6時間撹拌後、0℃にて飽和硫酸ナトリウム水溶液を加えて反応を終結させた。白色沈殿を濾過後、過剰の酢酸エチルで洗浄し、濾液を濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=1/1)により、表記化合物を白色固体として0.61g、収率73%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 5.07 (1H, t, 7.02 Hz), 3.61
(4H, s), 2.75-2.80 (1H, m), 2.17-
2.32 (6H, m), 1.95-2.05 (4H,
m), 1.51-1.60 (4H, m), 1.32-1.69 (2H, m), 1.00 (6H, d, 7.02
Hz), 0.99 (6H, d, 7.02 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 151.6, 120.7, 84.4, 69.1,
68.5, 41.3, 31.6, 29.9, 29.4, 28.7,
24.6, 22.3, 21.3, 20.9, 19.3.
【0073】
2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(4−ペンチニル)マロノジオキシムの合成
塩化オキサリル(0.70mL,8.05mmol)の塩化メチレン(4mL)溶液にジメチルスルホキシド(0.88mL,12.50mmol)の塩化メチレン(5mL)溶液を−78℃でゆっくりと添加し、そのまま40分間撹拌した。2−(3−ヘキセニル)−2−(4−ヘプチニル)−1,3−プロパンジオール(0.595g,2.12mmol)の塩化メチレン(30mL)溶液を滴下し、さらにそのままの温度で40分間撹拌した。トリエチルアミン(2.66mL,19.08mmol)を−78℃で加え、室温で1.5時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液で反応を終結させた。反応液を塩化メチレンで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液をピリジン(10mL)に溶解させ、ヒドロキシルアミン塩酸塩(0.589g,8.48mmol)を0℃で加え、さらに室温で6日間、一日毎にヒドロキシルアミン塩酸塩(0.294g,4.24mmol)を加えながら撹拌した。反応液を塩化メチレンで希釈し、1N塩酸、飽和重曹水、飽和食塩水で順次洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=7/3)により、表記化合物を白色結晶として0.56g、収率86%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 8.11 (2H, bs), 7.42 (2H, s),
5.02 (1H, t, 7.02 Hz), 2.70-2.75
(1H, m), 2.28-2.17 (3H, m),
1.96-2.08 (3H, m), 1.80-1.83 (2H, m), 1.65-1.79 (2H, m), 1.51-
1.60 (2H, m), 0.98 (6H, d, 7.02
Hz), 0.98 (6H, d, 7.02 Hz).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 153.8, 152.1, 119.8, 83.7,
68.8, 45.7, 36.9, 34.9, 29.4, 28.7,
24.6, 23.1, 21.9, 21.3, 18.8.
【0074】
スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体(下記式1−D)の合成
2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(4−ペンチニル)マロノジオキシム(0.30g,0.82mmol)の塩化メチレン(40mL)溶液に次亜塩素酸ナトリウム水溶液(5%以上、3.0mL)を0℃で加え、室温で終夜撹拌した。水を加えて反応を終結させ、塩化メチレンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=4/1から3/1)により二つのジアステレオマーである(S,R)体、(S,S)体をそれぞれ0.065g、収率32%、0.150g、収率68%、総収率68%で白色固体として得た。
(S,R)体
1H-NMR(CDCl3, 270 MHz) δ 8.10 (1H, t, 1.08 Hz), 4.20
(1H, t, 9.72 Hz), 2.60-2.90 (2H,
m), 1.70-2.50 (10H, m),
0.91-1.06 (12H, m).

(S,S)体
1H-NMR(CDCl3, 270 MHz) δ 8.10 (1H, t, 1.35 Hz), 3.70
(1H, m), 2.60-2.90 (2H, m), 1.70-
2.50 (10H, m), 0.91-1.06 (12H,
m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 172.7, 163.8, 153.3, 114.1,
95.7, 55.6, 44.9, 39.1, 35.2, 31.8,
31.3, 23.9, 20.1, 18.8, 18.6,
18.3, 18.2, 17.7.

(S,S)体(80mg)のそれぞれの鏡像体はDAICEL CHIRALPAK AD(2cmφx25cm、ヘキサン/イソプロパノール=9/1、2.5mL/min)で分割され、1番目に現れる(10min)ピーク39mg、2番目に現れる(16min)ピーク38mgを得た。
融点;116℃(ヘキサン/エーテルで再結晶後)
【0075】
【化13】

【0076】
[実施例5]
2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(6,6−ジメチル−4−へプチニル)マロン酸ジエチルの合成
テトラヒドロフラン(30mL)と60%水素化ナトリウムオイルディスパージョン(0.250g,6.2mmol)の混合物に0℃で、2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)マロン酸ジエチル(1.56g,3.8mmol)を滴下し、30分間かけて室温に戻す。溶液を室温にて30分間撹拌した後、0℃まで冷却し、6−ヨード−2,2−ジメチル−2−ヘプチン(1.60g,6.2mmol)のテトラヒドロフラン溶液をゆっくりと滴下した。室温にて12時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて反応を終結させ、酢酸エチル(3x50mL)で抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過後、濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=50/2)により、表記化合物をオイルとして2.04g、収率93%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 5.1 (1H, m), 4.18 (4H, q, 7.02
Hz), 2.65 (1H, m), 1.80-2.4
(8H, m), 1.25 (6H, t), 1.15
(9H, s), 0.98 (12 H, d, 7.02 Hz).
【0077】
2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(6,6−ジメチル−4−へプチニル)−1,3−プロパンジオールの合成
水素化リチウムアルミニウム(0.265g,7.0mmol)のテトラヒドロフラン(40mL)懸濁液に2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(6,6−ジメチル−4−へプチニル)マロン酸ジエチル(1.2g,2.8mmol)のテトラヒドロフラン(20mL)溶液を0℃でゆっくりと滴下した。混合液を室温で6時間撹拌後、0℃にて飽和硫酸ナトリウム水溶液を加えて反応を終結させた。白色沈殿を濾過後、過剰の酢酸エチルで洗浄し、濾液を濃縮し、シリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=1/1)により、表記化合物を白色固体として0.956g、収率99%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 5.1 (1H, t, 7.29 Hz), 3.61
(4H, s), 2.8 (1H, m), 1.98-2.38 (9
H, m), 1.23-1.58 (4H, m), 1.1
(9H, s), 0.98 (12H, m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 151.6, 120.7, 84.4, 69.1,
68.5, 41.3, 31.6, 29.9, 29.4, 28.7,
24.6, 22.3, 21.3, 20.9, 19.3.
【0078】
2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(6,6−ジメチル−4−へプチニル)マロノジオキシムの合成
塩化オキサリル(0.73mL,8.32mmol)の塩化メチレン(4mL)溶液にジメチルスルホキシド(0.92mL,12.92mmol)の塩化メチレン(5mL)溶液を−78℃でゆっくりと添加し、そのまま40分間撹拌した。2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(6,6−ジメチル−4−へプチニル)−1,3−プロパンジオール(0.738g,2.19mmol)の塩化メチレン(30mL)溶液を滴下し、さらにそのままの温度で40分間撹拌した。トリエチルアミン(2.75mL,19.71mmol)を−78℃で加え、室温で1.5時間撹拌後、飽和塩化アンモニウム水溶液で反応を終結させた。反応液を塩化メチレンで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液をピリジン(10mL)に溶解させ、ヒドロキシルアミン塩酸塩(0.608g,8.76mmol)を0℃で加え、さらに室温で6日間、一日毎にヒドロキシルアミン塩酸塩(0.304g,4.38mmol)を加えながら撹拌した。反応液を塩化メチレンで希釈し、1N塩酸、飽和重曹水、飽和食塩水で順次洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=7/3)により、表記化合物を白色結晶として0.717g、収率90%で得た。
1H-NMR (CDCl3, 270 MHz) δ 8.19 (2H, Bs), 5.02 (1H, t,
7.29 Hz), 2.72 (1H, m), 1.99-2.28
(5H, m), 1.64-1.1.80 (4H, m),
1.47-1.50 (2H, m), 1.19 (9H, s), 0.99 (12H, m)
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 153.9, 152.1, 119.9, 89.6,
77.6, 45.6, 36.6, 34.9, 31.4, 29.4,
28.7, 27.38, 24.6, 23.8, 21.9,
21.3, 19.1.
【0079】
スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体(下記式1−E)の合成
2−(4−イソプロピル−5−メチル−3−ヘキセニル)−2−(6,6−ジメチル−4−へプチニル)マロノジオキシム(0.30g,0.82mmol)の塩化メチレン(40mL)溶液に次亜塩素酸ナトリウム水溶液(5%以上、4.0mL)を0℃で加え、室温で終夜撹拌した。水を加えて反応を終結させ、塩化メチレンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルクロマト精製(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=4/1から3/1)により二つのジアステレオマーである(S,S)体、(S,R)体をそれぞれ0.035g、収率20%、0.140g、収率80%、総収率60%で白色固体として得た。
(S,S)体
1H-NMR(CDCl3, 270 MHz) δ 4.2 (1H, t, 9.72 Hz), 2.6 (2H,
m), 1.71-2.60 (10H, m), 1.38
(9H, s), 0.80-1.11 (12H, m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 172.7, 172.1, 164.6, 107.3,
96.0, 54.9, 44.2, 39.6, 33.8, 33.2,
31.7, 31.4, 28.6, 21.1, 20.9, 20.6,
18.8, 18.3, 17.9, 17.4.
(S,R)体
1H-NMR(CDCl3, 270 MHz) δ 3.76 (1H, m), 2.79 (2H, m),
1.71-2.60 (10H, m), 1.2 (9H, s),
0.90-1.11 (12H, m).
13C-NMR (CDCl3, 68 MHz) δ 172.8, 172.5, 164.7, 107.5,
95.5, 55.6, 45.2, 39.4, 34.8, 33.8,
31.7, 31.2, 28.6, 23.9, 20.5,
20.4, 18.8, 18.7, 18.4, 17.8.
(S,R)体(80mg)のそれぞれの鏡像体はDAICEL CHIRALPAK AD(2cmφx25cm、ヘキサン/イソプロパノール=9/1、2.5mL/min)で分割され、1番目に現れる(8min)ピーク40mg、2番目に現れる(14min)ピーク38mgを得た。
融点;131℃(ヘキサン/エーテルで再結晶後)
[α]D29 -114o
(c 0.105, CHCl3) (液体クロマトグラフィーで1番目のピーク)
[α]D29
+118o (c 0.12, CHCl3) (液体クロマトグラフィーで2番目のピーク)
【0080】
【化14】

【0081】
[実施例6]
光学活性環状アルコール(9)の合成
ビストリフルオロ酢酸パラジウム(2.9mg,9μL)と上記式(1−E)で表される(S,R)体の光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の(+)体(3.8mg,10μL)を塩化メチレン/メタノール混合溶媒(9/1、0.8mL)に溶かし2時間撹拌して錯体を調整した。この溶液にp−ベンゾキノン(0.27g,4等量)と下記式(10)で表されるアルケニルジオール(0.015g,60μL)を0℃で加え、出発物質がなくなるまで撹拌した。その後、水を加えて反応を終結させ、酢酸エチルで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルカラムクロマト精製により(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=4/1)により下記式(9)で表される環状化合物を12mg、収率81%、光学純度74%eeで得た。尚、光学純度は
DAICEL CHIRALPAK AD(ヘキサン/イソプロパノール=9/1、1mL/min)を用いた高速液体クロマトグラフィーにより決定した。
【0082】
【化15】

【0083】
【化16】

【0084】
[実施例7]
光学活性ビシクロ化合物(11)の合成
ビストリフルオロ酢酸パラジウム(2.6mg,9μL)と上記式(1−E)で表される(S,R)体の光学活性スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の(+)体(3.5mg,10μL)を塩化メチレン/メタノール混合溶媒(1/1、0.8mL)に溶かし2時間撹拌して錯体を調整した。この溶液にp−ベンゾキノン(0.27g,4等量)と下記式(12)で表されるジアルケニルアルコール(0.015g,47μL)を0℃で加え、出発物質がなくなるまで撹拌した。その後、水を加えて反応を終結させ、酢酸エチルで抽出し、有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過後濃縮した。濃縮液のシリカゲルカラムクロマト精製により(溶出液;ヘキサン/酢酸エチル=30/1)により下記式(11)で表されるビシクロ化合物を12mg、下記式(13)で表される化合物を4mg、合計収率95%で得た。式(11)で表される化合物と式(13)で表される化合物の比はH NMRによって決定した。式(11)で表される化合物の光学純度はDAICEL CHIRALPAK AD(ヘキサン/イソプロパノール=100/1、0.5mL/min)を用いた高速液体クロマトグラフィーにより決定し、95%eeであった。
【0085】
【化17】

【0086】
【化18】

【0087】
【化19】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記式(1)
【化1】

(式中、m、nは0〜3の整数であり、R、RおよびRは同一または異なって水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数2〜4のアルケニル基、置換または無置換アラルキル基、置換または無置換アリール基から選ばれる。)
で表されるスピロ環骨格を有するスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体、またはその光学活性体。
【請求項2】
上記式(1)において、mおよびnが共に1である請求項1記載のスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体、またはその光学活性体。
【請求項3】
=R=R=H、R=HかつR=R=エチル基、R=R=R=メチル基、R=R=イソプロピル基かつR=H、またはR=R=イソプロピル基かつR=tert−ブチル基である請求項1または2記載のスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体、またはその光学活性体。
【請求項4】
=R=イソプロピル基かつR=tert−ブチル基である請求項1または2記載のスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体、またはその光学活性体。
【請求項5】
下記式(2)
【化2】

(式中、Rは炭素数1〜6の飽和もしくは不飽和アルキル基、またはアラルキル基を表す。)
で表されるマロン酸ジエステルと、下記式(3)
【化3】

(式中、m、RおよびRは上述に同じである。Xはハロゲン原子もしくは炭素数1〜4のアルキルスルホニル基、または置換もしくは無置換アリールスルホニル基を表す。)
で表されるアルケニル化合物を塩基存在下で作用させ、下記式(4)
【化4】

(式中、mおよびR、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるアルケニルマロン酸ジエステルを得、
次いで、該アルケニルマロン酸ジエステルと、下記式(5)
【化5】

(式中、n、Rは上述に同じである。Yはハロゲン原子もしくは炭素数1〜4のアルキルスルホニル基、または置換もしくは無置換アリールスルホニル基を表す。)
で表されるアルキニル化合物を塩基存在下で作用させ、下記式(6)
【化6】

(式中、m、n、R、R、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるアルケニルアルキニルマロン酸ジエステルを得、
次いで、該アルケニルアルキニルマロン酸ジエステルを還元することにより下記式(7)
【化7】

(式中、m、n、R、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるアルケニルアルキニルジオールとし、
さらに、該アルケニルアルキニルジオールを酸化することによりジアルデヒドとした後、ヒドロキシルアミンと反応させることにより、下記式(8)
【化8】

(式中、m、n、R、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるアルケニルアルキニルジオキシムを得、
次いで、該ジオキシムを酸化条件下で環化することを特徴とする、下記式(1)
【化9】

(式中、m、n、R、RおよびRは上述に同じである。)
で表されるスピロ環骨格を有するスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の製造法。
【請求項6】
上記式(3)におけるXが臭素原子であり、かつ、上記式(5)におけるYがヨウ素原子である、請求項5記載のスピロ環骨格を有するスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の製造法。
【請求項7】
請求項5または6記載の製法により得られる式(1)で表されるスピロ環骨格を有するスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体を光学分割してなるその光学活性な不斉スピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の製造法。
【請求項8】
不斉触媒反応において、請求項1〜4のいずれかに記載のスピロ環骨格を有するスピロイソオキサゾリン−イソオキサゾール誘導体の光学活性体に遷移金属が配位した錯体の触媒としての使用。
【請求項9】
不斉触媒反応が、不斉求核付加反応であることを特徴とする請求項8記載の使用。
【請求項10】
不斉求核付加反応が、アルケニルアルコール化合物の不斉二環化反応である請求項9記載の使用。
【請求項11】
不斉求核付加反応が、アルケニルアルコール化合物の不斉ワッカー型環化反応である請求項9記載の使用。


【公開番号】特開2007−70283(P2007−70283A)
【公開日】平成19年3月22日(2007.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−258614(P2005−258614)
【出願日】平成17年9月7日(2005.9.7)
【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第1項適用申請有り 平成17年3月11日 社団法人日本化学会発行の「日本化学会第85春季年会 講演予稿集 2」に発表
【出願人】(000108993)ダイソー株式会社 (229)
【Fターム(参考)】