(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線構造解析におけるｂ軸に沿った一方向に電場を作用させた硫酸トリグリシン結晶の存在下において、下記式（１）で表されるピリミジン−５−カルバルデヒド化合物とジイソプロピル亜鉛とを反応させることにより、特定のキラリティーを有する下記式（２）で表される５−ピリミジルアルカノール化合物を得ることを特徴とする５−ピリミジルアルカノール化合物の製造方法。
【化１】
0005557278.tif 000005
【化２】
0005557278.tif 000006
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不斉開始剤を用いた不斉自己触媒反応による５−ピリミジルアルカノール化合物の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アミノ酸や糖類に代表される生体関連化合物の多くのものは、存在が可能な２つのエナンチオマーのうちの一方のみから成り立っている。このホモキラリティーは、生命の起源と密接に関連していると考えられており、ホモキラリティーの起源解明のために多くの研究がなされてきた。
生体関連化合物がホモキラリティーの状態に到達する過程では、何らかのキラル要因による鏡像対称性の破れ、および、生じた極微小不斉を高鏡像体過剰率へと引き上げる増幅プロセスが存在したと考えられる。円偏光や、水晶などの不斉結晶、統計的ゆらぎなどの考えうるキラル要因によって誘起された極微小不斉を元にして高い鏡像体過剰率の不斉化合物を得る増幅プロセスの具現化は、不斉起源とホモキラリティーとを結び付けるうえで重要な知見となりうる。
【０００３】
そして、不斉起源から生体関連化合物のホモキラリティーに至るプロセス、とりわけ増幅プロセスのモデル反応として、キラル化合物が自己を合成する反応における不斉自己触媒として作用し、さらにその増殖過程で自己の鏡像体過剰率を著しく増幅させる不斉自己触媒反応が検証されている。
このようなモデル反応においては、あるキラリティーを有する不斉開始剤の存在下で不斉化合物の合成を行うことにより、初期に生成する不斉化合物に、不斉開始剤のキラリティーに相関する僅かな不斉の偏りが誘起され、さらに、反応系中における不斉自己触媒反応により不斉の偏りが著しく増大し、不斉開始剤と相関したキラリティーを有する不斉化合物が高い鏡像体過剰率で得られると考えられている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
このようなモデル反応に関して、一方および他方のキラリティーの不斉化合物を作り分けるためには、不斉開始剤として、一方および他方のキラリティーに係るものをそれぞれ用意する必要があった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ファインケミカル、２００８年５月号、Ｖｏｌ．３７、Ｎｏ．５、５〜１６ページ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、キラリティーが選択的に制御された５−ピリミジルアルカノール化合物を容易に製造することができる５−ピリミジルアルカノール化合物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の５−ピリミジルアルカノール化合物の製造方法は、Ｘ線構造解析におけるｂ軸に沿った一方向に電場を作用させた硫酸トリグリシン結晶の存在下において、下記式（１）で表されるピリミジン−５−カルバルデヒド化合物とジイソプロピル亜鉛とを反応させることにより、特定のキラリティーを有する下記式（２）で表される５−ピリミジルアルカノール化合物を得ることを特徴とする。
【０００８】
【化１】
0005557278.tif 000002
【０００９】
【化２】
0005557278.tif 000003
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る製造方法によれば、硫酸トリグリシン結晶が強誘電性キラル結晶であり、電場の方向に基づいてそのキラリティーが選択的に制御される性質を有することを利用して、当該硫酸トリグリシン結晶にｂ軸に沿って一方向の電場を作用させたものをＲ体の５−ピリミジルアルカノール化合物を与える不斉開始剤として存在させることもでき、また、逆方向の電場を作用させたものをＳ体の５−ピリミジルアルカノールを与える不斉開始剤として存在させることもできることから、キラリティーが選択的に制御された５−ピリミジルアルカノール化合物を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】硫酸トリグリシン結晶の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について具体的に説明する。
【００１３】
本発明の５−ピリミジルアルカノール化合物の製造方法は、Ｘ線構造解析におけるｂ軸に沿った一方向に電場を作用させた硫酸トリグリシン結晶（以下、「キラル硫酸トリグリシン結晶」ともいう。）の存在下において、上記式（１）で表されるピリミジン−５−カルバルデヒド化合物（以下、「特定のピリミジン−５−カルバルデヒド化合物」ともいう。）とジイソプロピル亜鉛とを反応させることにより、特定のキラリティー（絶対配置）を有する上記式（２）で表される５−ピリミジルアルカノール化合物（以下、「特定の５−ピリミジルアルカノール化合物」ともいう。）を得ることを特徴とするものである。
【００１４】
〔キラル硫酸トリグリシン結晶〕
本発明に係る不斉自己触媒反応において、キラル硫酸トリグリシン結晶は不斉開始剤として作用するものである。
【００１５】
〔キラル硫酸トリグリシン結晶の作製方法〕
このようなキラル硫酸トリグリシン結晶は、硫酸トリグリシン結晶の、Ｘ線構造解析におけるｂ軸に沿った一方向に、例えば１５０〜２００ｋＶ／ｍの電場を作用させることにより、作製することができる。
具体的には、例えば、ガラススペーサを挟んで互いに対向して配置された２枚の例えば厚さ０．２ｍｍ程度の銅板よりなる電極板間に、例えば７ｍｍ厚の薄片状に加工した硫酸トリグリシン結晶を、そのｂ軸が２枚の銅板の対向方向に沿う状態に配置し、２枚の銅板間に例えば１０００Ｖの電圧を印加して硫酸トリグリシン結晶に対して電場処理を行うことにより、作製される。電圧の印加条件としては、例えば電圧の大きさが硫酸トリグリシン結晶の厚み１ｍｍ当たり１００Ｖ以上、印加時間が例えば０．１秒間〜１０分間程度、印加温度は常温とすることができる。
【００１６】
このようにして得られたキラル硫酸トリグリシン結晶は、Ｘ線構造解析における結晶格子中のグリシン部分において、カルボキシル基を含む平面に対し、当該カルボキシル基のカルボニル基側から観察して、当該カルボキシル基の水酸基に対して、アミノ基が時計回りにねじれた状態で付されている構造を有する結晶（以下、「Ｐ体の硫酸トリグリシン結晶」ともいう。）、または、当該カルボキシル基のカルボニル基側から観察して、当該カルボキシル基の水酸基に対して、アミノ基が反時計回りにねじれた状態で付されている構造を有する結晶（以下、「Ｍ体の硫酸トリグリシン結晶」ともいう。）のいずれかとなる。
【００１７】
このように得られたＰ体およびＭ体のキラル硫酸トリグリシン結晶は、メノウ乳鉢などによってすり潰されて微粉末状に加工されても、元のキラル硫酸トリグリシン結晶と同じキラリティーを示す。
本発明に係る不斉自己触媒反応において、キラル硫酸トリグリシン結晶は例えば平均粒径が１０μｍ程度の微粉末状に加工されて触媒作用が発揮される表面積が増大された状態で使用されることが好ましい。
【００１８】
キラル硫酸トリグリシン結晶を作製するための硫酸トリグリシン結晶（［Ｈ2 ＮＣＨ2 ＣＯＯＨ］3 ・Ｈ2 ＳＯ4 ）は、アキラルなグリシンの硫酸塩結晶であって、具体的には、グリシンを希硫酸に溶解し、ゆっくりと濃縮することによって生成することができる。
【００１９】
以上のようなキラル硫酸トリグリシン結晶の存在下において特定のピリミジン−５−カルバルデヒド化合物とジイソプロピル亜鉛とを反応させて特定の５−ピリミジルアルカノール化合物を合成する反応は、キラル硫酸トリグリシン結晶を不斉開始剤とする不斉自己触媒反応であって、反応の進行中に得られた生成物である特定の５−ピリミジルアルカノール化合物自身が不斉触媒として作用して、極めて大きな不斉増幅が生じ、その結果、生成物について高い鏡像体過剰率（ｅｅ）が得られるものである。この反応における不斉増幅とは、生成物の鏡像体過剰率（ｅｅ）が、不斉触媒の鏡像体過剰率（ｅｅ）を上回ることをいう。
【００２０】
そして、Ｐ体の硫酸トリグリシン結晶を不斉開始剤として用いた場合には、Ｒ体の特定の５−ピリミジルアルカノール化合物が、Ｍ体の硫酸トリグリシン結晶を不斉開始剤として用いた場合には、Ｓ体の特定の５−ピリミジルアルカノール化合物が、それぞれ高い鏡像体過剰率（ｅｅ）で得られる。
【００２１】
以上のような５−ピリミジルアルカノール化合物の製造方法によれば、硫酸トリグリシン結晶が強誘電性キラル結晶であり、電場の方向に基づいてそのキラリティーが選択的に制御される性質を有することを利用して、当該硫酸トリグリシン結晶にｂ軸に沿って一方向の電場を作用させたものをＲ体の５−ピリミジルアルカノール化合物を与える不斉開始剤として存在させることもでき、また、逆方向の電場を作用させたものをＳ体の５−ピリミジルアルカノールを与える不斉開始剤として存在させることもできることから、キラリティーが選択的に制御された５−ピリミジルアルカノール化合物を容易に製造することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明の実施の形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
【実施例】
【００２３】
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２４】
〔実施例１Ｐ，１Ｍ〕
（１）キラル硫酸トリグリシン結晶の作製例１Ｐ，１Ｍ
グリシン３当量（４５ｇ）に対し、硫酸１当量（２００ｍＬ）を用い、徐々に水を蒸発させることにより、硫酸トリグリシン結晶（１０）を得た。この硫酸トリグリシン結晶（１０）は、図１に示されるように、略ひしもち形の形状を有し、そのサイズは、ひし形の対角線がそれぞれ２．０ｃｍ、厚みが０．８ｃｍ程度であった。
この硫酸トリグリシン結晶（１０）について、Ｘ線構造解析を行って面指数を決定し、ｂ軸を確認した後、図１に示される破線ｘ１〜ｘ３に沿って切断することにより、厚み７ｍｍの２つの硫酸トリグリシン結晶片（１０Ａ，１０Ｂ）を得た。
そして、２枚の互いに対向して配置された厚さ０．２ｍｍの銅板よりなる電極板間に、一方の硫酸トリグリシン結晶片（１０Ａ）を、そのｂ軸が２枚の銅板の対向方向に沿う状態に配置し、２枚の電極板間に１０００Ｖの電圧を印加して電場処理を行うことにより、キラル硫酸トリグリシン結晶〔Ａ〕を得た。
また、他方の硫酸トリグリシン結晶片（１０Ｂ）を、一方の硫酸トリグリシン結晶片（１０Ａ）についての電場処理において、２枚の電極板の正負極を逆転させたことの他は同様にして他方の硫酸トリグリシン結晶片（１０Ｂ）について電場処理を行うことにより、キラル硫酸トリグリシン結晶〔Ｂ〕を得た。
【００２５】
得られたキラル硫酸トリグリシン結晶〔Ａ〕についてＸ線構造解析を行ったところ、結晶格子中のグリシン部分において、カルボキシル基を含む平面に対し、当該カルボキシル基のカルボニル基側から観察して、当該カルボキシル基の水酸基に対して、アミノ基が時計回りにねじれた状態で付されている構造を有しており、Ｐ体の硫酸トリグリシン結晶であることが確認された。これをキラル硫酸トリグリシン結晶〔１Ｐ〕とした。
また、他方のキラル硫酸トリグリシン結晶〔Ｂ〕についてＸ線構造解析を行ったところ、結晶格子中のグリシン部分において、カルボキシル基を含む平面に対し、当該カルボキシル基のカルボニル基側から観察して、当該カルボキシル基の水酸基に対して、アミノ基が反時計回りにねじれた状態で付されている構造を有しており、Ｍ体のキラル硫酸トリグリシン結晶であることが確認された。これをキラル硫酸トリグリシン結晶〔１Ｍ〕とした。
【００２６】
（２）５−ピリミジルアルカノール化合物の製造例１Ｐ
キラル硫酸トリグリシン〔１Ｐ〕１．０ｍｍｏｌと、原料化合物：上記式（１）で表されるピリミジン−５−カルバルデヒド化合物（２−ターシャリーブチルエチニルピリミジン−５−カルバルデヒド）０．０２５ｍｍｏｌとを、メノウ乳鉢で５〜１０分間すり潰しながら混ぜ合わせた後、丸型フラスコに入れ、密栓をして反応系内をアルゴンで置換した。この反応系をマグネティックスターラーバーで撹拌しながら０℃に冷却した後、トルエンを０．０６ｍＬ注入し、３０分間撹拌した。その後、シリンジでジイソプロピル亜鉛のトルエン溶液０．１５ｍｍｏｌを２時間かけてゆっくりと注入しながら３００分間撹拌し、さらに、原料化合物０．１ｍｍｏｌおよびジイソプロピル亜鉛０．３ｍｍｏｌを注入しながら６０分間撹拌し、さらに、原料化合物０．４ｍｍｏｌおよびジイソプロピル亜鉛０．８ｍｍｏｌを注入しながら６０分間撹拌して反応させることにより、上記式（２）で表される特定の５−ピリミジルアルカノール化合物（１−（２−ターシャリーブチルエチニルピリミジン−５−イル）−２−メチルプロパン−１−オール）〔１Ｐ〕を収率９３％で得た。
得られた特定の５−ピリミジルアルカノール化合物〔１Ｐ〕について、Ｒ体のキラリティーを有するものの鏡像体過剰率（ｅｅ）が９２％であった。
【００２７】
（３）５−ピリミジルアルカノール化合物の製造例１Ｍ
５−ピリミジルアルカノール化合物の製造例１Ｐにおいて、キラル硫酸トリグリシン〔１Ｐ〕の代わりにキラル硫酸トリグリシン結晶〔１Ｍ〕を用いたことの他は同様にして、上記式（２）で表される特定の５−ピリミジルアルカノール化合物（１−（２−ターシャリーブチルエチニルピリミジン−５−イル）−２−メチルプロパン−１−オール）〔１Ｍ〕を収率９４％で得た。
得られた特定の５−ピリミジルアルカノール化合物〔１Ｍ〕について、Ｓ体のキラリティーを有するものの鏡像体過剰率（ｅｅ）が９１％であった。
【００２８】
〔実施例２Ｐ，２Ｍ〜１０Ｐ，１０Ｍ〕
それぞれ、実施例１Ｐ，１Ｍの、キラル硫酸トリグリシン結晶の作製例１Ｐ，１Ｍと同様にして、キラル硫酸トリグリシン結晶〔２Ｐ〕，〔２Ｍ〕〜〔１０Ｐ〕，〔１０Ｍ〕の９対のキラル硫酸トリグリシン結晶を作製した。
次いで、それぞれ、実施例１Ｐ，１Ｍの５−ピリミジルアルカノール化合物の製造例１Ｐまたは５−ピリミジルアルカノール化合物の製造例１Ｍにおいて、硫酸トリグリシン〔１Ｐ〕または硫酸トリグリシン結晶〔１Ｍ〕の代わりに、表１に示されるキラル硫酸トリグリシン結晶を用いることにより、上記式（２）で表される特定の５−ピリミジルアルカノール化合物（１−（２−ターシャリーブチルエチニルピリミジン−５−イル）−２−メチルプロパン−１−オール）〔２Ｐ〕，〔２Ｍ〕〜〔１０Ｐ〕，〔１０Ｍ〕を得た。収率を表１に示す。
得られた特定の５−ピリミジルアルカノール化合物〔２Ｐ〕，〔２Ｍ〕〜〔１０Ｐ〕，〔１０Ｍ〕について、そのキラリティーおよびその鏡像体過剰率（ｅｅ）を解析した。このキラリティーおよび鏡像体過剰率（ｅｅ）を表１に示す。
【００２９】
【表１】
0005557278.tif 000004
【００３０】
以上の実施例の結果から明らかなように、Ｐ体のキラル硫酸トリグリシン結晶を不斉開始剤として用いた場合にはＲ体の特定の５−ピリミジルアルカノールが、Ｍ体のキラル硫酸トリグリシン結晶を用いた場合にはＳ体の特定の５−ピリミジルアルカノール化合物が、それぞれ高い鏡像体過剰率（ｅｅ）で得られることが確認された。
【符号の説明】
【００３１】
１０  硫酸トリグリシン結晶
１０Ａ，１０Ｂ  硫酸トリグリシン結晶片
【図１】
0005557278.tif 000007