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触媒不斉エポキシ化 実績あり

国内特許コード P110003952
整理番号 B12P14
掲載日 2011年7月4日
出願番号 特願2006-549384
公表番号 特表2007-522115
登録番号 特許第4909084号
出願日 平成17年1月5日(2005.1.5)
公表日 平成19年8月9日(2007.8.9)
登録日 平成24年1月20日(2012.1.20)
国際出願番号 US2005000306
国際公開番号 WO2005072868
国際出願日 平成17年1月5日(2005.1.5)
国際公開日 平成17年8月11日(2005.8.11)
優先権データ
  • 10/762,028 (2004.1.20) US
発明者
  • 山本 尚
  • バサク アリンドラジット
  • ツァン ウェイ
出願人
  • ユニバーシティ オブ シカゴ
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 触媒不斉エポキシ化 実績あり
発明の概要 本発明は、オレフィンの触媒不斉酸化によるキラルなエポキシドの合成に関する。それに加えてこの手法はスルフィド及びホスフィンを不斉酸化する方法を提供する。この不斉酸化には、金属及びキラルなヒドロキサム酸リガンドにより構成される触媒系が使用され、この触媒系は、化学量論量の酸化剤の存在下において、種々の基質の不斉酸化に役立つ。
従来技術、競合技術の概要


触媒不斉エポキシ化は、キラル化合物の合成に極めて有用な方法であって、それ故にこれらのタイプの反応は、製薬工業において広い応用性を有する。1980年代の初期に、Sharplessは、化学量論量のアキラルな酸化剤の存在下に、酒石酸チタン錯体を使用して、キラルなエポキシアルコールを得る効果的な方法を発表した。この方法は、常に高いエナンチオ選択性を提供するが、多くの不利な点があり、その中にはモレキュラーシーブスの使用が必要なこと、触媒系が空気及び水の影響を受け易いこと、及び後処理に手間がかかり複雑なことがある。

特許請求の範囲 【請求項1】
式(II)
【化1】


(式中、R11は、アルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロシクリルからなる群から選択される)
を有する有機ヒドロペルオキシド、及び過酸化水素からなる群から選択される酸化試薬の存在下に、
アルケンである基質を、
触媒量のキラルな式(I)
【化2】


(式中、
、R、R、R、R、及びRは各々独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、及びアリールアルキルからなる群から選択され、
又は、RとRとは、それらが結合している原子と共に、シクロアルキル、ヘテロシクリル、若しくはアリールからなる群から選択された置換若しくは非置換の環を形成し、
又は、RとRとは、それらが結合している原子と共に、シクロアルキル、ヘテロシクリル、若しくはアリールからなる群から選択された置換若しくは非置換の環を形成し、
、R、R、及びR10は各々独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、及びアリールアルキルからなる群から選択され、
又は、RとRとは、それらが結合している原子と共に、シクロアルキル及びヘテロシクリルからなる群から選択された置換若しくは非置換の環を形成し、
-Z-は、-C(O)-、及び-S(O)-からなる群から選択される)
を有するビスヒドロキサム酸リガンド及びVO(OPr、VO(acac)、VO(OEt)、及びMoO(acac)からなる群から選択される金属と反応させて、
触媒不斉酸化による、キラルな酸化生成物であるエポキシド化合物を製造する方法。

【請求項2】
アルケンが、直鎖状又は分岐状アルケン、環状アルケン及びそれらの混合体からなる群から選択される請求項1に記載の製造方法。

【請求項3】
、R、R、R、R、及びRが各々独立に、水素、アルキル、アルコキシ、及びアルキルアミノからなる群から選択される請求項1に記載の製造方法。

【請求項4】
、R、R、R、R、及びRが各々独立に、シクロアルキル、ヘテロシクリルからなる群から選択される請求項1に記載の製造方法。

【請求項5】
、R、R、R、R、及びRが各々独立に、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、及びハロゲンからなる群から選択される請求項1に記載の製造方法。

【請求項6】
とRとが、それらが結合している原子と共に置換若しくは非置換の環を形成し、
とRとが、それらが結合している原子と共に置換若しくは非置換の環を形成し、且つRとRとにより形成される環が、RとRとにより形成される環と同一である請求項1に記載の製造方法。

【請求項7】
、R、R、及びR10が各々独立に、水素、アルキル、アルコキシ、及びアルキルアミノからなる群から選択される請求項1に記載の製造方法。

【請求項8】
、R、R、及びR10が各々独立に、シクロアルキル及びヘテロシクリルからなる群から選択される請求項1に記載の製造方法。

【請求項9】
、R、R、及びR10が各々独立に、アリール、アリールアルキル、及びヘテロアリールからなる群から選択される請求項1に記載の製造方法。

【請求項10】
とRとが、それらが結合している原子と共に環を形成する請求項1に記載の製造方法。

【請求項11】
とR10とが同一である請求項10に記載の製造方法。

【請求項12】
及びRがアリール基であり、
が水素であり、
及びRがアリール基であり、及び
が水素である請求項1に記載の製造方法。

【請求項13】
とRとが同一であり、且つ
とRとが同一である請求項12に記載の製造方法。

【請求項14】
、R、R、及びRが同一である請求項13に記載の製造方法。

【請求項15】
キラルなビスヒドロキサム酸リガンド(I)が、下記の化合物からなる群から選択される請求項1に記載の製造方法。
【化3】



【請求項16】
有機ヒドロペルオキシドが、tert-ブチルヒドロペルオキシド及びクメンヒドロペルオキシドからなる群から選択される請求項1に記載の製造方法。

【請求項17】
有機ヒドロペルオキシドが、tert-ブチルヒドロペルオキシドである請求項16に記載の製造方法。

【請求項18】
有機ヒドロペルオキシドが、クメンヒドロペルオキシドである請求項16に記載の製造方法。

【請求項19】
酸化試薬が過酸化水素である請求項1に記載の製造方法。

【請求項20】
キラルなビスヒドロキサム酸リガンドが、
光学活性な酒石酸1,2-ジアンモニウムをp-アニスアルデヒドと縮合させてジイミンを供給するステップ、
ジイミンを酸化してジオキサジリジンを生成するステップ、
ジオキサジリジンを加水分解してジヒドロキシルアミン塩酸塩を生成するステップ、
ジヒドロキシルアミン塩酸塩をシリル化してシリル保護ジヒドロキシルアミンを供給するステップ、
シリル保護ジヒドロキシルアミンを酸塩化物と縮合させてキラルなビスヒドロキサム酸リガンドを生成するステップ
を含む方法で得られる請求項1記載の製造方法。

【請求項21】
キラルなビスヒドロキサム酸リガンドが、
光学活性な酒石酸1,2-ジアンモニウム(IV)をp-アニスアルデヒドと縮合させてジイミン(V)を供給するステップ、
ジイミン(V)を酸化してジオキサジリジン(VI)を生成するステップ、
ジオキサジリジン(VI)を加水分解してジヒドロキシルアミン塩酸塩(VII)を生成する
ステップ、
ジヒドロキシルアミン塩酸塩(VII)をシリル化してシリル保護ジヒドロキシルアミン(VIII)を供給するステップ、
シリル保護ジヒドロキシルアミンを酸塩化物と縮合させてビスヒドロキサム酸(IX)を生成するステップ、
を含む方法で得られる請求項20に記載の製造方法。
【化4】


(式中、Rは、アルキルを表し、R、R、R、R、R、R、R、R、R、及びR10は、前記と同義である)

【請求項22】
キラルなビスヒドロキサム酸リガンド(I)が次の式から選択される請求項1に記載の製造方法
【化5】


(式中、
13、R14、R15、R16、R17、及びR18は、各々独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、及びアリールアルキルからなる群から選択され、
19及びR20は、各々独立に、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、及びアリールアルキルからなる群から選択され、
21、R22、R23、及びR24は、各々独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、及びアリールアルキルからなる群から選択され、
25及びR26は、各々独立に、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、及びアリールアルキルからなる群から選択される)。

【請求項23】
直鎖状又は分岐状アルケンが、式(X)で表わされる請求項2に記載の製造方法
【化6】


(式中、
23、R24、R25、及びR26は、各々独立に、水素、ハロゲン、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリール、ヘテロアリール、及びアリールアルキルからなる群から選択される)。

【請求項24】
環状アルケンが、式(Xa)で表わされる請求項2に記載の製造方法
【化7】


(式中、R27及びR28は、各々独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、ハロゲン及びアルケンからなる群から選択され、
nは、1、2、3、4、5、6、又は6であり、
各Xは、-CR’R”、-NR’-、及び-O-からなる群から独立に選択され、
R’及びR”は各々独立に、水素、アルキル、シクロアルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、ヘテロシクリル、アリール、アラルキル、ヘテロアリール、及びハロゲンからなる群から選択される)。

【請求項25】
キラルな酸化生成物が、式(Xb)で表わされる請求項23に記載の製造方法。
【化8】


(式中、R23、R24、R25、及びR26は、前記と同義である)

【請求項26】
キラルな酸化生成物が、式(Xc)で表わされる請求項24に記載の製造方法。
【化9】


(式中、R27、R28、n、及びXは、前記と同義である)

【請求項27】
反応ステップを、溶媒中で実施する請求項1に記載の製造方法。

【請求項28】
反応ステップを、塩化メチレン、トルエン、クロロホルム、及び酢酸エチルからなる群から選択した溶媒中で実施する請求項27に記載の製造方法。

【請求項29】
反応ステップを、-20℃から25℃の温度で実施する請求項1に記載の製造方法。

【請求項30】
0.001当量から0.1当量のキラルなビスヒドロキサム酸リガンド(I)を用いて、反応を実施する請求項1に記載の製造方法。

【請求項31】
0.005当量から0.05当量の金属を用いて、反応を実施する請求項1に記載の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 登録
参考情報 (研究プロジェクト等) SORST 平成12年度採択課題
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