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光学活性4級炭素含有化合物の製法 コモンズ

国内特許コード P07P004699
整理番号 E076P56
掲載日 2007年10月11日
出願番号 特願2006-065981
公開番号 特開2007-238547
登録番号 特許第4572372号
出願日 平成18年3月10日(2006.3.10)
公開日 平成19年9月20日(2007.9.20)
登録日 平成22年8月27日(2010.8.27)
発明者
  • 小林 修
  • 小川 知香子
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 光学活性4級炭素含有化合物の製法 コモンズ
発明の概要 【課題】 触媒的不斉マイケル付加反応により光学活性4級炭素含有化合物を製造する。
【解決手段】 β-ケトエステル化合物と活性化された二重結合を有する化合物を反応基質として、ルイス酸と光学活性なビピリジン化合物とから成る不斉触媒を用いることにより、マイケル反応が高収率かつ高立体選択的に進行し、下式の光学活性な四級炭素化合物が製造される。
【化4】



(式中、R及びRは共同して5員環を形成する等、Rは炭素数1~6のアルキル基等、R及びRは水素原子等、Rはアルキル基等を表す。)
【選択図】 なし
従来技術、競合技術の概要


β-ケトエステル化合物と活性化された二重結合を有する化合物を反応基質とする触媒的不斉マイケル付加反応は、不斉四級炭素を導入する有用な手法の一つである。環状β-ケトエステル化合物とα,β-不飽和ケトンを用いる不斉マイケル反応は、袖岡(非特許文献1)及び中島(非特許文献2)によって報告されているが、これらの場合、高い立体選択性を得るためにはβ-ケトエステル化合物がtert-ブチルエステルである必要があった。しかし、tert-ブチルエステルは酸性条件下での安定性に欠ける上、その合成には対応するメチルエステルからスズを用いるエステル交換反応を必要とするなど煩雑である。本発明者らも、BINAP(2,2'-bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl)を不斉配位子とした銀触媒を用いる不斉マイケル反応を開発しているが、満足な立体選択性は得られていない(非特許文献3)。
一方、本発明者らは、水溶液中で界面活性剤一体型ルイス酸触媒を用いることにより、β-ケトエステル化合物と活性化された二重結合を有する化合物とのマイケル付加反応が高収率で進行することを報告している(特許文献1)。さらに近年、光学活性なビピリジン化合物を不斉配位子とした種々のルイス酸触媒を開発してきた(非特許文献4~6)。



【特許文献1】
特開2001-253844
【非特許文献1】
J. Am. Chem. Soc. 124, 11240 (2002).
【非特許文献2】
Tetrahedron 2003, 59, 7307 (2003).
【非特許文献3】
J. Chem., 41, 247-249 (2001).
【非特許文献4】
J. Am. Chem. Soc. 126, 12236-12237 (2004).
【非特許文献5】
Org. Lett. 7, 4593-4595 (2005).
【非特許文献6】
Org. Lett. 7, 4729-4731 (2005).

産業上の利用分野


この発明は、マイケル反応により光学活性4級炭素含有化合物を製造する方法に関し、より詳細には、β-ケトエステル化合物と活性化された二重結合を有する化合物を反応基質としてキラルなビピリジン化合物を配位子とした触媒的不斉マイケル付加反応により光学活性4級炭素含有化合物を製造する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
水溶液中又は水と有機溶媒との混合溶媒中で下式(化1)
【化1】


(式中、Rは、炭素数が3以上のアルキル基又はアリール基を表し、Rは、水素原子又は炭素数1~4のアルキル基若しくはアルコキシ基を表し、Xは、-OH、又は-SHを表す。)で表される配位子又はその対掌体とM(OSO又はM(N(SO(式中、MはSc、Y、Bi又はランタノイド元素を表し、Rは炭素数が1~6のパーフルオロアルキル基を表す。)で表されるルイス酸とを混合させて得られる触媒の存在下で、下式(式2)
【化2】


(式中、R及びRは置換基を有していてもよい炭素数1~12の炭化水素基を表し、又はRとRは共同して炭化水素基又はヘテロ原子を含む炭化水素基から成る環を形成し、Rは炭素数1~7の炭化水素基を表す。)で表されるβ-ケトエステル化合物と下式(化3)
【化3】


(式中、R及びRは水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1~12の炭化水素基を表し、RとRは共同して環を形成していてもよく、Rはカルボニル基、ニトロ基、シアノ基又はスルホニル基を表す。)で表される活性化された二重結合を有する化合物を反応させることから成る、下式(化4)
【化4】


(R~Rは上記と同様に定義される。)で表される光学活性4級炭素含有化合物の製法。

【請求項2】
がtert-ブチル基を表し、Rが水素原子を表し、Xが-OHを表す請求項1に記載の製法。

【請求項3】
がトリフルオロメチル基を表す請求項1又は2に記載の製法。

【請求項4】
前記β-ケトエステル化合物が下式(化5)
【化5】


(式中、R12及びR13は、置換基を有していてもよい炭素数1~12の炭化水素基を表し、又は共同してヘテロ原子を含んでもよい炭化水素基から成る環を形成し、Yは共有結合、ヘテロ原子又はヘテロ原子を含んでいてもよい2価の炭化水素基を表し、Rは上記と同様に定義される。)で表される請求項1~3のいずれかに記載の製法。

【請求項5】
とRが共同して5~7員環を形成する請求項1~4のいずれか一項に記載の製法。

【請求項6】
とRが水素原子を表す請求項1~5のいずれか一項に記載の製法。

【請求項7】
がメチル基又はエチル基を表す請求項1~6のいずれか一項に記載の製法。

【請求項8】
反応溶媒として水を用いる請求項1~7のいずれかに記載の製法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) ERATO 小林高機能性反応場プロジェクト 領域
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