(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（１）
【化１】
0003915127.tif 000017
〔式中、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4、Ｚ5及びＺ6は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、Ｃ2〜Ｃ5アルキルカルボニルオキシ基、Ｃ2〜Ｃ5アルコキシカルボニル基、置換シリル基又は置換シリルオキシ基を意味する。
又は、Ｚ1とＺ6が一緒になって
【化２】
0003915127.tif 000018
（Ｚ7、Ｚ8、Ｚ9及びＺ10は、それぞれ独立して、水素原子又はＣ1〜Ｃ4アルキル基を意味する。）を意味する。〕
で表わされるジエン化合物と、
式（２）
【化３】
0003915127.tif 000019
〔式中、Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3及びＷ4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ホルミル基、カルボキシル基、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、フェニル基（該フェニル基は、ハロゲン原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。）、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、Ｃ2〜Ｃ5アルキルカルボニルオキシ基、Ｃ2〜Ｃ5アルカノイル基、Ｃ2〜Ｃ5アルコキシカルボニル基を意味し、Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3及びＷ4の少なくとも一つは、電子吸引置換基である。〕
で表わされるジエノフィル化合物との不斉ディールスアルダー反応により、
式（３）
【化４】
0003915127.tif 000020
〔式中、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4、Ｚ5、Ｚ6、Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3及びＷ4は前記に同じ。＊で示された炭素原子の絶対配位はＲかＳを意味する。〕
で表わされる光学活性ディールスアルダー付加体を製造する際に、
式（４）
【化５】
0003915127.tif 000021
〔式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して水素原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、フェニル基（該フェニル基は、ハロゲン原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。）を意味し、又、いずれか２つが一緒になってＣ4〜Ｃ8の環を形成してもよい。
Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、それぞれ独立して水素原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、フェニル基（該フェニル基は、ハロゲン原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。）、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、ニトロ基又はシアノ基を意味し、又、いずれか２つが一緒になってＣ4〜Ｃ8の環を形成してもよく、ナフチル環等の縮合環を形成してもよい。
Ｘ-は塩を形成しうる陰イオン対を意味する。〕
で表わされる光学活性マンガン錯体化合物と、酸化剤を使用することを特徴とする光学活性ディールスアルダー付加体の製造法。
【請求項２】
式（４）の光学活性マンガン錯体化合物が、
式（５）及び（５’）
【化６】
0003915127.tif 000022
である請求項１記載の製造法。
【請求項３】
式（４）の光学活性マンガン錯体化合物が、
式（６）及び（６’）
【化７】
0003915127.tif 000023
である請求項１記載の製造法。
【請求項４】
式（４）の光学活性マンガン錯体化合物が、
式（７）及び（７’）
【化８】
0003915127.tif 000024
である請求項１記載の製造法。
【請求項５】
式（４）の光学活性マンガン錯体化合物が、
式（８）及び（８’）
【化９】
0003915127.tif 000025
である請求項１記載の製造法。
【請求項６】
酸化剤がヨードソベンゼンである請求項１記載の製造法。
【請求項７】
酸化剤が、式（９）
【化１０】
0003915127.tif 000026
で表わされるヨードシルイミン化合物である請求項１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、医薬、農薬等の原体及び重要中間体の製造、その他有機化学品の合成において重要な反応であるディールスアルダー反応、特に不斉ディールスアルダー反応に関する。
【０００２】
【従来の技術】
不斉ディールスアルダー反応は、６員環形成を行なう上で有機合成上極めて重要な反応であり、得られる光学活性ディールスアルダー付加体には、６員環上に連続する４つの不斉中心を構築することできる。
従来知られている不斉ディールスアルダー反応は、光学活性なルイス酸触媒を用いた方法であり、その触媒としては、光学活性なアルミニウム錯体触媒、光学活性なチタン錯体触媒、光学活性なボロン錯体触媒等が知られている。
【０００３】
例えば、Bull. Chem. Soc. Jpn. 65, 3501(1992)には、アルミニウム錯体を用いた不斉ディールスアルダー反応が、J. Am. Chem. Soc. 111, 5340 (1989)には、チタン錯体を用いた不斉ディールスアルダー反応が、J. Am. Chem. Soc. 110, 6254 (1988)には、ボロン錯体を用いた不斉ディールスアルダー反応が、それぞれ報告されており、いずれも優れた方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の不斉ディールスアルダー反応において触媒として用いられる光学活性金属錯体化合物は、現在も種々の改良がなされており、性能及び経済性を考慮した、更なる優れたルイス酸触媒の開発研究が盛んに行なわれているのが現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、ルイス酸触媒を用いる触媒的不斉ディールスアルダー反応について鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、ジエン化合物とジエノフィル化合物とを、キラルなルイス酸触媒を用いて不斉ディールスアルダー反応を行ない、光学活性なディールスアルダー付加体を製造する際に、ルイス酸触媒として光学活性マンガン錯体化合物と酸化剤とを用いることを特徴とする光学活性なディールスアルダー付加体の製造法に関するものである。
【０００６】
更に、詳しくは
式（１）
【０００７】
【化１１】
0003915127.tif 000002
【０００８】
〔式中、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4、Ｚ5及びＺ6は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、Ｃ2〜Ｃ5アルキルカルボニルオキシ基、Ｃ2〜Ｃ5アルコキシカルボニル基、置換シリル基又は置換シリルオキシ基を意味する。
又は、Ｚ1とＺ6が一緒になって
【０００９】
【化１２】
0003915127.tif 000003
【００１０】
（Ｚ7、Ｚ8、Ｚ9及びＺ10は、それぞれ独立して、水素原子又はＣ1〜Ｃ4アルキル基を意味する。）を意味する。〕
で表わされるジエン化合物と、
式（２）
【００１１】
【化１３】
0003915127.tif 000004
【００１２】
〔式中、Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3及びＷ4は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ホルミル基、カルボキシル基、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、フェニル基（該フェニル基は、ハロゲン原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。）、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、Ｃ2〜Ｃ5アルキルカルボニルオキシ基、Ｃ2〜Ｃ5アルカノイル基、Ｃ2〜Ｃ5アルコキシカルボニル基を意味し、Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3及びＷ4の少なくとも一つは、電子吸引置換基である。〕
で表わされるジエノフィル化合物とを、不斉ディールスアルダー反応により、
式（３）
【００１３】
【化１４】
0003915127.tif 000005
【００１４】
〔式中、Ｚ1、Ｚ2、Ｚ3、Ｚ4、Ｚ5、Ｚ6、Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3及びＷ4は前記に同じ。＊で示された炭素原子の絶対配位はＲかＳかを意味する。〕
で表わされる光学活性ディールスアルダー付加体を製造する際に、
式（４）
【００１５】
【化１５】
0003915127.tif 000006
【００１６】
〔式中、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3及びＲ4は、それぞれ独立して水素原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、フェニル基（該フェニル基は、ハロゲン原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。）を意味し、又、いずれか２つが一緒になってＣ4〜Ｃ8の環を形成してもよい。
Ｙ1、Ｙ2、Ｙ3及びＹ4は、それぞれ独立して水素原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、フェニル基（該フェニル基は、ハロゲン原子、Ｃ1〜Ｃ4アルキル基、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、シアノ基又はニトロ基で置換されていてもよい。）、Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基、ニトロ基又はシアノ基を意味し、又、いずれか２つが一緒になってＣ4〜Ｃ8の環を形成してもよく、ナフチル環等の縮合環を形成してもよい。
【００１７】
Ｘ-は塩を形成しうる陰イオン対を意味する。〕
で表わされる光学活性マンガン錯体化合物と、酸化剤を使用することを特徴とする光学活性ディールスアルダー付加体の製造法に関するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、式（１）〜（４）の置換基について説明する。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、沃素原子が挙げられる。
Ｃ1〜Ｃ4アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基等が挙げられる。
【００１９】
Ｃ1〜Ｃ4アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基等が挙げられる。
Ｃ2〜Ｃ5アルキルカルボニルオキシ基としては、メチルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ｎ−プロピルカルボニルオキシ基、ｉ−プロピルカルボニルオキシ基、ｎ−ブチルカルボニルオキシ基、ｉ−ブチルカルボニルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルカルボニルオキシ基等が挙げられる。
【００２０】
Ｃ2〜Ｃ5アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロポキシカルボニル基、ｉ−プロポキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｉ−ブトキシカルボニル基、ｓｅｃ−ブトキシカルボニル基等が挙げられる。
置換シリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチル−ｔ−ブチルシリル基等が挙げられる。
【００２１】
置換シリルオキシ基としては、トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、ジメチル−ｉ−プロピルシリルオキシ基等が挙げられる。
Ｃ2〜Ｃ5アルカノイル基としては、アシル基、エチルカルボニル基、ｎ−プロピルカルボニル基、ｉ−プロピルカルボニル基、ｎ−ブチルカルボニル基、ｉ−ブチルカルボニル基、ｓｅｃ−ブチルカルボニル基等が挙げられる。
【００２２】
Ｗ1、Ｗ2、Ｗ3及びＷ4の電子吸引置換基としては、ホルミル基、カルボキシル基、フェニル基、シアノ基、ニトロ基、Ｃ2〜Ｃ5アルカノイル基、Ｃ2〜Ｃ5アルコキシカルボニル基等が挙げられる。
Ｘ-としては、OH-、F-、Br-、I-、CH3CO2-、 PF6-、 ClO4-、BF4-、CO32-、SO42-、PO43-等が挙げられる。
【００２３】
本発明は、キラルなルイス酸触媒として式（４）の光学活性なマンガン錯体化合物と酸化剤を使用することを特徴としており、従来にはない全く新規な方法である。
本発明の、式（４）の光学活性マンガン錯体化合物としては、
【００２４】
【化１６】
0003915127.tif 000007
【００２５】
等、及びこれらのエナンチオマーが挙げられる。
又、酸化剤としては、ヨードソベンゼン、ヨードソメシチレン、及び下記で表わされるヨードシルイミン化合物等が挙げられる。
【００２６】
【化１７】
0003915127.tif 000008
【００２７】
次に、本発明の不斉ディールスアルダー反応の具体的な方法について説明する。
反応は、無溶媒又は適当な溶媒の存在下、式（１）のジエン化合物と式（２）のジエノフィル化合物とを、触媒として式（４）の光学活性マンガン錯体化合物及び酸化剤を使用して行う。
【００２８】
式（１）のジエン化合物の使用量としては、式（２）のジエノフィル化合物に対して１〜１０倍モル、好ましくは１〜５倍モルがよい。
式（４）の光学活性マンガン錯体化合物の使用量としては、式（２）のジエノフィル化合物に対して、通常０．１モル％から５モル％の範囲である。
酸化剤の使用量としては、式（２）のジエノフィル化合物に対して、通常０．１モル％から５モル％の範囲であり、式（４）の光学活性マンガン錯体化合物の使用量とほぼ等モルがよい。
【００２９】
反応溶媒としては、反応に不活性なものであれば特に制限はなく、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素類、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、ジメトキシエタン等のエーテル類、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、イソブタノール、シクロヘキサノール等のアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロルベンゼン、ｏ−ジクロルベンゼン等の芳香族炭化水素類、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン等の脂肪族炭化水素類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、アセトニトリル、ブチロニトリル等のニトリル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類、１，３−ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチル尿素等の尿素類等が挙げられる。
【００３０】
これらは、単独又は組み合わせて使用することもできる。
反応温度は、通常−７８℃から５０℃の範囲、好ましくは−７８℃から０℃の範囲がよい。
反応終了後は、有機溶媒を減圧濃縮し、シリカゲルクロマトグラフィー又は蒸留等により分離すれば、生成物である光学活性ディールスアルダー付加体を単離することができる。
【００３１】
得られた、光学活性ディールスアルダー付加体の光学純度は、そのまま、又は誘導体に変換して、光学活性クロマトグラフィーカラムや旋光度によって分析することができる。
【００３２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
【００３３】
【化１８】
0003915127.tif 000009
【００３４】
光学活性マンガン錯体１３．２ｍｇ（５．０μｍｏｌ）のジクロロメタン溶液０．５ｍｌに窒素雰囲気下、０℃でヨードソベンゼン１．１ｍｇ（５．０μｍｏｌ）を加え、数分間撹拌した。
次に、上記混合物を−７８℃に冷却して、α−ブロモアクロレイン１４μｌ（０．２０ｍｍｏｌ）とシクロペンタジエン３０μｌ（０．３６ｍｍｏｌ）を加え、２４時間撹拌した。
【００３５】
反応終了後、反応混合物を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、ディールスアルダー付加体２３７．３ｍｇ（収率９３％、exo:endo＝９８:２）[SUPELCO β-DEX 120 fused silica capillary column] を得た。
更に、分取ＴＬＣにてexo体のみを精製して、ＮａＢＨ4でアルデヒド部分を相当するアルコール体に還元した後、α−メトキシ−α−（トリフルオロメチル）フェニル酢酸エステルに誘導して不斉収率を算出した。
【００３６】
不斉収率：６８％ee（1Ｈ  ＮＭＲ分析）
【００３７】
【化１９】
0003915127.tif 000010
【００３８】
実施例２
【００３９】
【化２０】
0003915127.tif 000011
【００４０】
光学活性マンガン錯体１３．２ｍｇ（５．０μｍｏｌ）のジクロロメタン溶液０．５ｍｌに窒素雰囲気下、０℃でヨードソベンゼン１．１ｍｇ（５．０μｍｏｌ）を加え、数分間撹拌した。
次に、上記混合物を−７８℃に冷却して、メタクロレイン１７μｌ（０．２０ｍｍｏｌ）とシクロペンタジエン３０μｌ（０．３６ｍｍｏｌ）を加え、２４時間撹拌した。
【００４１】
反応終了後、反応混合物を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、ディールスアルダー付加体３１６．３ｍｇ（収率６０％、exo:endo＝９８:２）[SUPELCO β-DEX 120 fused silica capillary column] を得た。  更に、分取ＴＬＣにてexo体のみを精製して、（Ｒ，Ｒ）−２，４−ペンタンジオールでアセタール化した後、不斉収率を算出した。
【００４２】
不斉収率：６０％ee [SUPELCO β-DEX 120 fused silica capillary column]
実施例３〜８
各種の光学活性マンガン錯体４〜９を触媒として用い、実施例２と同様にしてメタクロレインとシクロペンタジエンの不斉ディールスアルダー反応を行った結果を下表に示す。
【００４３】
0003915127.tif 000012
【００４４】
【化２１】
0003915127.tif 000013
【００４５】
【化２２】
0003915127.tif 000014
【００４６】
実施例９
【００４７】
【化２３】
0003915127.tif 000015
【００４８】
触媒として光学活性マンガン錯体１、酸化剤として化合物１０を用い、実施例２と同様にしてメタクロレインとシクロペンタジエンの不斉ディールスアルダー反応を行ったところ、ディールスアルダー付加体３の収率７２％、exo:endo＝９８：２、不斉収率４３％ee、絶対配置Ｓであった。
【００４９】
【化２４】
0003915127.tif 000016
【００５０】
【発明の効果】
本発明の方法に従えば、医薬、農薬等の原体及び中間体並びに有機化学品の合成において重要な式（３）の光学活性ディールスアルダー付加体を容易に製造することができる。