(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）
【化１】
0003726332.tif 000007
で表される（±）−３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジェンを、塩基の存在下、リパーゼを用いた脂肪酸ビニルとのエステル交換反応に付すことを特徴とする、式（II）
【化２】
0003726332.tif 000008
（式中、Ｒは水素、または炭素数１〜２０のアシル基を表す。）
で表される光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジェン誘導体を得る製造法。
【請求項２】
リパーゼがシュウドモナス属由来のものである請求項１に記載の製造法。
【請求項３】
リパーゼがトヨチーム・ＬＩＰ（東洋紡製）である請求項１に記載の製造法。
【請求項４】
塩基がトリエチルアミンである請求項１に記載の製造法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の生理活性物質の合成中間体として有用な光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン誘導体の新規製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に係る光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン誘導体は、種々の生理活性物質の合成中間体として広範囲に利用できる有用な化合物である。例えば、本化合物から短工程で得られる（−）−３−オキソジシクロペンタジエンを出発物質とすれば、経口避妊薬として有望なエストロゲンステロイドホルモンの一種である（＋）−エキレニン（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９０，１５４４）や（＋）−エストロン（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．，１９９２，３３，１９０９）を容易に合成できる。
また、麻酔・鎮痛作用を示すモルフィン系アルカロイドである（−）−アファノルフィン（Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９９０，２９０）や、中枢神経興奮作用を有する（−）−フィソベニン（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９９１，５６，５９８２）も（−）−３−オキソジシクロペンタジエンから効率よく合成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明に係る化合物の有用性に鑑み、本発明者らは、光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン誘導体を効率的に製造する方法を見出すべく鋭意検討した結果、（±）−３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンを、塩基の存在下、リパーゼを用いた脂肪酸ビニルとのエステル交換反応に付すことにより、光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン導体を効率的に得る製造法を見出し本発明に至った。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記（１）ないし（４）の構成を有する。
（１）式（Ｉ）
【化３】
0003726332.tif 000002
で表される（±）−３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンを、塩基の存在下、リパーゼを用いた脂肪酸ビニルとのエステル交換反応に付すことを特徴とする、式（II）
【化４】
0003726332.tif 000003
（式中、Ｒは水素、または炭素数１〜２０のアシル基を表す。）
で表される光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン誘導体を得る製造法。
（２）リパーゼがシュウドモナス属由来のものである前記（１）に記載の製造法。
（３）リパーゼがトヨチーム・ＬＩＰ（東洋紡製）である前記（１）に記載の製造法。
（４）塩基がトリエチルアミンである前記（１）に記載の製造法。
【０００５】
次に、本発明について詳細に述べる。本発明の光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン誘導体は、以下の工程に従って製造することができる。
【０００６】
【化５】
0003726332.tif 000004
【０００７】
本発明に用いられる式（Ｉ）で表される化合物は、以下のスキームに従って容易に合成することができる。
【０００８】
【化６】
0003726332.tif 000005
【０００９】
式（IIa)で表される化合物は、式（Ｉ）で表される化合物を、塩基の存在下、リパーゼを用いて脂肪酸ビニルとエステル交換反応することにより合成することができる。リパーゼとしては、次の表１に示した市販のリパーゼを用いることができる。
【００１０】
【表１】
0003726332.tif 000006
【００１１】
これらの他にエステル交換能を有するリパーゼを産生する微生物であれば、その種類を問わずにそのリパーゼを使用することができる。かかる微生物の例として、
シュウドモナス（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎｕｓ）属、
クロモバクテリウム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ）属、
アルスロバクター（Ａｒｔｈｒｏｂａｃｔｅｒ）属、
アクロモバクター（Ａｃｒｏｍｏｂａｃｔｅｒ）属、
アルカリゲネス（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ）属、
アスペルギルス（Ａｓｐｅｒｇｉｌｉｕｓ）属、
カンジタ（Ｃａｎｄｉｄａ）属、
ムコール（Ｍｕｃｏｒ）属、
リゾプス（Ｒｈｉｚｏｐｕｓ）属、
等に属するものが挙げられる。これらの中で特に好ましいのは、シュウドモナス属由来のものであるが、最も好ましいのはトヨチーム・ＬＩＰ（東洋紡製）である。
【００１２】
脂肪酸ビニルとしては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、カプロン酸ビニル、ラウリン酸ビニル等が挙げられる。脂肪酸ビニルは基質に対して０．１〜５０当量用いることができるが、最も好ましくは１〜２０当量である。
【００１３】
本反応を円滑に進行させるためには、塩基の添加が不可欠である。反応に用いられる塩基として最も好ましいのはトリエチルアミンであるが、これ以外にもピリジン等の有機塩基や炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基等、リパーゼ活性を阻害しない塩基であれば広く用いることができる。塩基は基質に対して０．１〜５０当量用いることができるが、特に好ましくは１〜２０当量である。
【００１４】
反応溶媒としては、ヘプタン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒、トルエン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒が代表的なものであるが、リパーゼ活性を阻害しない有機溶媒であれば広く用いることができる。
反応温度は１０〜１００℃が適当であり、特に好ましくは２０〜５０℃である。
反応時間は０．５〜１００時間であり、好ましくは１〜５０時間である。
【００１５】
また、式（IIa)で表される化合物は、既知の方法による塩基性条件下の加水分解もしくは加アルコール分解により、式（IIb)で表される化合物に容易に導くことができる。加水分解に用いられる塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。加アルコール分解の代表的な方法としては、例えば、炭酸カリウム−メタノール等の方法が挙げられる。
以上の操作により、光学純度の高い光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５  −ジヒドロジシクロペンタジエン誘導体を効率的に製造することができる。
式（IIb)で表される化合物は、ピリジニウムクロロクロメート等の酸化剤を用いて酸化した後、塩基処理することにより、光学活性３−オキソジシクロペンタジエン（III)に容易に導かれる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の製造法を用いることにより、光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン誘導体が効率的に製造できる。光学活性３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン誘導体は、種々の生理活性物質等の合成中間体として有用な化合物である。
【００１７】
【実施例】
以下、実施例、比較例及び参考例により本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって制限されるものではない。
参考例１：（±）−エンド−３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
工程１
（±）−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（±）−４−ｔｅｒｔ−ブトキシシクロペンテン−２−エノン（５３６ｍｇ，３．５ｍｍｏｌ）を無水ベンゼン（３０ｍｌ）に溶解し、塩化亜鉛（５７０ｍｇ，４．２ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下室温で３０分間撹拌した。次いでシクロペンタジエン（０．８４ｍｌ，１０．４ｍｍｏｌ）を滴下し、同温度で３時間撹拌した。
反応液に氷冷下、飽和重曹水を加えてアルカリ性とし、混合物をセライトで濾過した。セライト層を酢酸エチルで洗浄し、有機相を分取した。水相を酢酸エチルで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝２／９８（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（７０３ｍｇ，９２％）と無色油状の（±）−エキソ−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（４８ｍｇ，６％）を得た。
【００１８】
工程２
（±）−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（±）−エンド−３−オキソ−５−ｔｅｒｔ−ブトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（３７５ｍｇ，１．７ｍｍｏｌ）を無水塩化メチレン（７ｍｌ）に溶解し、四塩化チタン（０．２３ｍｌ，２．０ｍｍｏｌ）を加えて、アルゴン気流下０℃にて５分間撹拌した。反応液に飽和重曹水を加えてアルカリ性とし、混合物をセライトで濾過した。セライト層を塩化メチレンで洗浄し、有機相を分取した。
水相を塩化メチレンで抽出し、有機相を合わせて飽和食塩水で洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥後、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９→１／４（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−３−オキソジシクロペンタジエン（４６ｍｇ，１９％）と（±）−エンド−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（２２５ｍｇ，８０％）を得た。
【００１９】
工程３
（±）−エンド−３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（±）−エンド−３−オキソ−５−ヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（３７６ｍｇ，２．３ｍｍｏｌ）をメタノール（１２ｍｌ）に溶解し、撹拌下０℃にて水素化ホウ素ナトリウム（５８ｍｇ，１．５ｍｍｏｌ）を少量ずつ加えた。同温度で１５分間撹拌した後、メタノールを減圧濃縮した。残さに水を加え、１０％メタノール−酢酸エチルで抽出した。
抽出液を硫酸マグネシウム上で乾燥し、濾過、減圧濃縮した。残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（±）−３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（３１４ｍｇ，８３％）を得た。
ｍｐ：１５２−１５５℃
ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：３３１６ｃｍ-1
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3 ）：δ  １．３１（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ），１．４４（ｄｔ，Ｊ＝８．１，１．５Ｈｚ），１．７９（ｄｔ，Ｊ＝１２．０，１０．０Ｈｚ），２．０２（ｄｔ，Ｊ＝１２．０，７．３Ｈｚ），２．２０（ｂｒｓ），２．８５（ｍ），２．９７（ｂｒｓ），４．２２（ｍ），６．２３（ｔ，Ｊ＝１．５Ｈｚ）
ＭＳ（ｍ／ｚ）：１６６（Ｍ+ ），１４８，１３０，８３，６６
【００２０】
実施例１
（＋）−エンド−３，５−ヒドロキシ−５−アセトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（±）−エンド−３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（６５ｍｇ，０．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（２ｍｌ）に溶解し、トリエチルアミン（０．２ｍｌ）、酢酸ビニル（０．２２ｍｌ，２．４ｍｍｏｌ）、トヨチーム・ＬＩＰ（東洋紡、６５ｍｇ）を順次加えて、室温下で２．５時間撹拌した。反応混合物をセライトで濾過し、セライト層をエーテルで洗浄した。有機相を減圧濃縮し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／３（ｖ／ｖ））を用いて精製し、（＋）−エンド−３−ヒドロキシ−５−アセトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（８２ｍｇ，１００％）を得た。
［α］p ＋９０．８゜（ｃ０．９９，ＣＨＣｌ3 ）
ＩＲ（ｎｅａｔ）：３５００，１７３１ｃｍ-1
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3 ）：δ  １．２８（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ），１．４１（ｄｔ，Ｊ＝８．０，２．０Ｈｚ），１．８３（ｄｔ，Ｊ＝１２．０，１０．６Ｈｚ），２．０７（ｓ），２．１３（ｄｔ，Ｊ＝１２．０，８．０Ｈｚ），２．８３（ｂｒｓ），２．８８（ｍ），２．９９（ｂｒｓ），３．０４（ｍ），４．２７（ｍ），４．９７（ｄｔ，Ｊ＝１０．６，８．４Ｈｚ），６．１４（ｄｄ，Ｊ＝５．５，２．９Ｈｚ），６．２３（ｄｄ，Ｊ＝５．５，２．９Ｈｚ）
ＭＳ（ｍ／ｚ）：２０８（Ｍ+ ），１４８，１２５，８３，６６
（＋）−エンド−３−ヒドロキシ−５−アセトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンを参考例２に示すように（−）−３−オキソジシクロペンタジエンに誘導した後、光学純度を光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ  ＯＢ、イソプロパノール／ヘキサン＝１／９）を用いたＨＰＬＣにより測定したところ、９９％ｅｅ以上であることが判明した。
【００２１】
比較例１：（＋）−３−エンド−３−ヒドロキシ−５−アセトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエンの合成
（±）−エンド−３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（６５ｍｇ，０．４ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（２ｍｌ）に溶解し、酢酸ビニル（０．２２ｍｌ，２．４ｍｍｏｌ）、トヨチーム・ＬＩＰ（東洋紡、６５ｍｇ）を順次加えて室温下で１０日間撹拌した。実施例１と同様に後処理し、（＋）−エンド−３−ヒドロキシ−５−アセトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（７５ｍｇ，９２％）を得た。また、原料である（±）−エンド−３，５−ジヒドロキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（５ｍｇ，８％）が回収された。
比較例１に示されるように、エステル交換反応の際に塩基が存在しないと、反応の進行は非常に緩慢である。これに対して、実施例１に示されるように、塩基を添加した場合には反応は迅速に進行するようになる。これらの結果から、本発明のエステル交換反応を円滑に進行させるためには、塩基の存在が不可欠であることは明らかである。
【００２２】
参考例２：（−）−３−オキソジシクロペンタジエンの合成
実施例１で得た（＋）−エンド−３−ヒドロキシ−５−アセトキシ−４，５−ジヒドロジシクロペンタジエン（８２ｍｇ，０．４ｍｍｏｌ）を無水塩化メチレン（２ｍｌ）に溶解し、アルゴン気流下、室温にてピリジニウムクロロクロメート（１２５ｍｇ，０．５７ｍｍｏｌ）を少量ずつ加えた。同温度で１．５時間撹拌した後、無水塩化メチレン（５ｍｌ）を加えて希釈した。
反応混合物をシリカゲルで濾過し、シリカゲル層をエーテルで洗浄した。有機相を減圧濃縮し、粗製のアセテート（６０ｍｇ）を得た。このものを無水塩化メチレン（０．２ｍｌ）に溶解し、トリエチルアミン（４５ｍ１，０．３２ｍｍｏｌ）を加えてアルゴン気流下、室温にて１時間撹拌した。反応混合物を減圧濃縮し、残さをシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／ヘキサン＝１／９（ｖ／ｖ））を用いて精製し、無色固形の（−）−３−オキソジシクロペンタジエン（３８ｍｇ，６７％）を得た。
［α］p27 −１３５．７゜（ｃ  ０．７３４，ＭｅＯＨ）
ＩＲ（Ｎｕｊｏｌ）：１７１３ｃｍ-1
1Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ3 ）：δ  １．６２（ｄ，Ｊ＝８．４Ｈｚ），１．７２，ｄｔ，Ｊ＝８．４，１．６Ｈｚ），２．８０（ｔ，Ｊ＝５．１Ｈｚ），２．９７（ｂｒｓ），３．２２（ｂｒｓ），３．４２（ｍ），５．７８（ｄｄ，Ｊ＝５．６，３．０Ｈｚ），５．９４（ｄｄ，Ｊ＝５．６，２．７Ｈｚ），５．９６（ｄｄ，Ｊ＝５．８，１．６Ｈｚ），７．３９（ｄｄ，Ｊ＝５．８，２．５Ｈｚ）このものの光学純度を光学異性体分離カラム（ＣＨＩＲＡＬＣＥＬ  ＯＢ、イソプロパノール／ヘキサン＝１／９）を用いたＨＰＬＣにより測定したところ、９９％ｅｅ以上であった。