【文献】
MOSS, Thomas A. et al.,Catalytic Asymmetric Alkylation Reactions for the Construction of Protected Ethylene-Amino and Propylene-Amino Motifs Attached to Quaternary Stereocentres,Chemistry A European Journal,2013年,Vol.19 No.9,pp.3071-3081
【文献】
PAIXAO, Marcio W. et al.,Organocatalytic asymmetric ring-opening of aziridines,Organic & Biomolecular Chemistry,2008年,Vol.6 No.19,pp.3467-3470
【文献】
SURENDRA K. et al.,Highly Selective Oxidative Cleavage of β-Cyclodextrin-Epoxide/Aziridine Complexes with IBX in Water,Journal of Organic Chemistry,2003年,68,pp.9119-9121
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。
【0010】
発明者らは,アジリジンの窒素上にヘテロアレーンカルボニル基を導入し、これまでに全く報告例のないニトロ酢酸エステルを求核剤として用いる触媒的不斉開環反応を実施検討した。また、これまでに全く検討例のない本手法を成功させるために、これまでに使用例のないキナアルカロイド由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化9-epiアミノピコリンアミド
配位子を新規不斉
配位子として用い、新しい合成手法の実施検討を行った。
【0011】
(第1実施形態)
第1実施形態は、以下の化学式(9)で示される、アジリジン
を不斉配位子(Ligand)と金属塩存在下でα-ニトロ酢酸エステルを不斉開環反応させて光学活性なα-アミノケトン類を製造する方法である。化学式(9)において、R
1は、環状アルキル基、鎖状アルキル基、またはアリール基を示す。2つのR
1は、これらの同一又は異なる基の組み合わせでよい。R
2は、プロトン、エステル基、スルホニル基、アシル基を示す。PGはピコリノイル基、キナルジノイル基、ベンゾイル基、トシル基、ノシル基、ベンゼンスルホニル基を示す。用いる金属塩(MX
2)は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、典型金属のアルキル金属、塩化物、臭化物、酸化物、酢酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩である。
【0013】
化学式(9)で示すアジリジンには、種々のメソアジリジン類を含む。触媒による金属イオンと不斉配位子存在下でα-ニトロ酢酸エステルを反応させると、高エナンチオ選択的に生成物を与える。R
1は、環状アルキル基、鎖状アルキル基、またはアリール基を示す。2つのR
1は、これらの同一又は異なる基の組み合わせでよい。ここで、PG(保護基)は6-メチルピコリノイル基が最もよく、ピコリノイル基、キナルジノイル基、ベンゾイル基、 トシル基、ノシル基、ベンゼンスルホニル基でも良い。また、R
2はエチルエステル基が最もよく 、プロトン、エステル基、スルホニル基、アシル基でもよい。また、用いる不斉配位子は、第3実施形態に記述したキニジン由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化9-epiアミノピコリンアミド
配位子もしくはキニン由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化9-アミノピコリンアミド
配位子が最も良い。(他の実施形態)用いる
配位子はキナアルカロイド由来のジアミンや光学活性ジアミン類を主骨格として有するピコリンアミドでも良い。また、他のキナアルカロイド由来のジアミンのキナルジノイル、ベンゾイル、トシル、ノシル、ベンゼンスルホンアミドでも良い。
【0014】
第一実施形態により、不斉配位子と金属イオンからなる不斉触媒を用い、アジリジンをα-ニトロ酢酸エステルによって、不斉開環反応することで光学活性なα-アミノケトン類を簡便かつ高エナンチオ選択的合成ができる。
【0015】
(第2実施形態)
第2実施形態は、第1実施形態の以下の化学式(9)で示される、アジリジンと不斉配位子存在下でα-ニトロ酢酸エステルを不斉開環反応させて光学活性なα-アミノケトン類の製造方法において、不斉開環反応に用いる、以下の化学式(1)乃至(8)で示されるテトラゾール[1,5-a]キノリン化キナアルカロイド
配位子の内、いずれか1つを用いることを特徴とするα-アミノケトン類の製造方法である。
【0016】
第2実施形態により、キナアルカロイドの塩基性を低減させたテトラゾール環を有する不斉配位子と金属イオンからなる不斉触媒を用い、アジリジンをα-ニトロ酢酸エステルによって、不斉開環反応することで光学活性なα-アミノケトン類を簡便かつ高エナンチオ選択的合成ができる。
【0019】
また、化学式(1)乃至(4)の誘導体も触媒的不斉開環反応に用いることができる。よって、
配位子に用いる化学式(1)の誘導体である化学式(5)、または化学式(2)の誘導体である化学氏式(6)、または化学式(3)の誘導体である化学式(7)、または化学式(4)の誘導体である化学式(8)で示されるテトラゾール[1,5-a]キノリン化キナアルカロイド
配位子である。
【0021】
本発明は、光学活性なα-アミノケトンを製造する手法として有効である。
【0022】
(第3実施形態)
第3実施形態は、第1実施形態又は第2実施形態で用いる触媒的不斉開環反応に用いる、以下の化学式(1)乃至(8)で示されるテトラゾール[1,5-a]キノリン化キナアルカロイド
配位子である。
【0023】
化学式(1)及びその誘導体である化学式(5)で示されるテトラゾール[1,5-a]キノリン化キナアルカロイド
配位子は、化学式(18)で示すように、キナアルカロイド由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化9-epiアミノピコリンアミド
配位子として生成される。
【0025】
材料物質天然キナアルカロイド:キニジン(キノリン環)の塩基を下げるテラゾールを有するようにすることで
配位子化学式(1)、および誘導体(5)が合成できる。
【0026】
化学式(18)中、TBAF・3H2Oはテトラブチルアンモニウムフルオリド三水和物を、TMSN3はトリメチルシリルアジドを、DMFはジメチルホルムアミドを、DIADはアゾジカルボン酸ジイソプロピルを、DPPAはジフェニルホスホリルアジドを、THFはテトラヒドロフランを、DCCは、N, N’-ジシクロヘキシルカルボジイミドを、DMAPは、4−ジメチルアミノピリジンを示す。式(18)は、第1実施形態で記述する反応に使用する前記式(1)及び(5)の新規不斉
配位子であるシンコナアルカロイド由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化ピコリンアミドの合成法である。キニジンをmCPBAにより酸化し、続いて亜硫酸水溶液による還元を行うことで、キニジン由来のキノリンN-オキシドとし、テトラブチルアンモニウムフルオリドとトリメチルシリルアジドと反応させることで、テトラゾール[1,5-a]キノリン化したキニジン(化学式(1))が得られる。また、この化合物を光延反応条件下において9位が立体反転したアミンとし、ピコリノイルクロライドと反応させることでシンコニン由来の9-エピ ピコリンアミド
配位子(化学式(5))が得られる。また、前記アミンとピコリン酸をジシクロヘキシルカルボジイミドなどの縮合剤を用いても合成が可能である。また、キニン、シンコニン、シンコニジン及びそれら誘導体も同手法にて対応するテトラゾール[1,5-a]キノリン化ピコリンアミド
配位子が合成可能である。
【0027】
化学式(19)に、材料物質天然キナアルカロイド:キニン(キノリン環)の塩基性を下げるテラゾールを有するようにすることで
配位子の化学式(2)、および誘導体(6)が合成できる。その方法を示す。
【0029】
化学式(20)に、材料物質天然キナアルカロイド:シンコニン(キノリン環)の塩基性を下げるテラゾールを有するようにすることで
配位子の化学式(3)、および誘導体(7)が合成できる。その方法を示す。
【0031】
化学式(21)に、材料物質天然キナアルカロイド:シンコニジン(キノリン環)の塩基性を下げるテラゾールを有するようにすることで
配位子の化学式(4)、および誘導体(8)が合成できる。その方法を示す。
【0033】
化学式(18)の合成方法により生成した化学式(1)乃至(8)の新規の不斉
配位子について、以下の実施例1乃至8に記述する。
【0034】
(実施例1)
化学式(1)で与えられる目的生成物(S)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanolを次のようにして合成した。
フラスコにキニジン(2.27 g, 7 mmol) をクロロホルム(42 ml)で溶解させ、氷浴下でmCPBA(3.45 g, 15.4 mmol)を30分かけて添加した。室温に昇温しながら3時間撹拌した後、10% NaOH水溶液を反応溶液のpHが10になるまで加え、その後、クロロホルム/メタノール(10/1)の混合溶媒で抽出、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧下で溶媒を留去後、精製操作を行わずに次の反応に用いた。
フラスコに上記の粗生成物をアセトン (28 ml)で溶解させ、氷浴下で市販の亜硫酸水 (13.3 ml, 8.4 mmol)をゆっくり滴下し、室温下で一晩撹拌した。その後、反応溶液に氷浴下で28 wt%アンモニア水を加えてpHを8に調整し、減圧下で有機溶媒を留去した。残った水層はクロロホルム/メタノール(10/1)の混合溶媒で抽出、無水硫酸ナトリウムで乾燥させ、減圧下で溶媒を留去した。精製はシリカゲルカラムクロマトグラフィー (CH
2Cl
2:MeOH = 95:5)で行い、Quinidine 1’-oxideを1.98 g (83%)で得た。
Quinidine 1’-oxideのスペクトル等を以下に示す 。
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ1.26 (m, 1H), 1.50-1.52 (m, 2H), 1.53 (m, 1H), 2.01-2.08 (m, 1H), 2.21-2.24 (m, 1H), 2.67-2.90 (m,4H), 3.23-3.30 (m, 1H), 3.85 (s, 3H), 5.05-5.10 (m, 2H), 5.18 (br, 1H), 5.89 (br, 1H), 6.03-6.15 (m, 1H), 6.85 (s, 1H), 7.13-7.19 (m, 2H), 7.90 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 8.42 (d, J = 6.6 Hz, 1H);
LRMS (ESI, positive) m/z 341.1 [M+H]
+, 681.3 [2M+H]
+
【0035】
乾燥させたフラスコにQuinidine 1’-oxide (1.04 g, 3 mmol)をクロロホルム (15 ml)で溶解させ、氷浴下で塩化ホスホリル (1.14 ml, 12 mmol)をゆっくり滴下し、0 ℃で30分撹拌した後、反応温度を75 ℃まで昇温して2時間還流した。反応溶液を室温まで冷却後、氷浴した水 (25 ml)を加え、28 wt%アンモニア水でpHを8に調整し、クロロホルム/メタノール(10/1)の混合溶媒で抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧下で溶媒を留去後、精製はシリカゲルカラムクロマトグラフィー (CH
2Cl
2:MeOH = 95:5)で行い、2’-Chloroquinidineを680 mg (63%)で得た。
2’-Chloroquinidineのスペクトル等を以下に示す 。
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ1.20-1.28 (m, 1H), 1.53-1.56 (m, 2H), 1.79 (s, 1H), 1.96-2.04 (m, 1H), 2.20-2.26 (m, 1H), 2.72-2.82 (m, 1H), 2.88-2.96 (m, 2H), 3.05-3.06 (m, 1H), 3.28 (dd, J = 8.1, 12.0 Hz, 1H), 3.86 (s, 3H), 5.03 (d, J= 6.9 Hz, 1H), 5.07 (s, 1H), 5.57 (d, J= 4.2 Hz, 1H), 5.94-6.06 (m, 1H), 7.14 (s, 1H), 7.33 (dd, J = 2.4, 9.3 Hz, 1H), 7.55 (s, 1H), 7.90 (d, J = 9.3 Hz, 1H);
LRMS (ESI, positive) m/z 359.1 [M+H]
+
【0036】
2’-Chloroquinidine (537 mg, 1.5 mmol)、TBAF・3H
2O (473 mg,1.5 mmol)をDMF (1.5 ml)に溶解させ、TMSN
3 (1.14 ml, 12 mmol)をゆっくり滴下し、85 ℃で2日間撹拌した。反応温度を室温に冷却後、水を加え、28 wt%アンモニア水でpHを8に調整し、ジクロロメタンで抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させた。減圧下で溶媒を留去後、精製はシリカゲルカラムクロマトグラフィー (CH
2Cl
2:MeOH = 95:5)で行い、前記式化学式(1)で与えられる当該目的生成物を191 mg (35%)で得た。
当該 (S)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanolのスペクトル等を以下に示す 。
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 1.26-1.31 (m, 1H), 1.54-1.72 (m, 2H), 1.81 (br, 1H), 2.00-2.07 (m, 2H), 2.25-2.28 (m, 1H), 2.75-2.96 (m, 3H), 3.10-3.11 (m, 1H), 3.21-3.28 (m, 1H), 3.91 (s, 3H), 5.03-5.09 (m, 2H), 5.52-5.53 (m, 1H), 5.97-6.09 (m, 1H), 7.34-7.38 (m, 1H), 7.43 (d, J = 2.4 Hz, 1H), 8.05 (s, 1H), 8.53 (d, J = 9.0 Hz, 1H);
LRMS (ESI, positive) m/z 359.1 [M+H]
+
【0037】
(実施例2)
化学式(2)で与えられる(R)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2S,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanol を化学式(1)の合成法と同様にして、Quinine 1’-oxide(非特許文献14)より2’-Chloroquinine(収率69%)を経由して収率72 %で得た。
2’-Chloroquinineのスペクトル等を以下に示す。
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ1.41-1.48 (m, 1H), 1.72-1.82 (m, 2H), 2.28 (br, 1H), 2.62-2.66 (m, 2H), 3.01-3.08 (m, 2H), 3.52-3.56 (m, 1H), 3.86 (s, 3H), 4.89-4.97 (m, 2H), 5.52 (d, J = 3.0 Hz, 1H), 5.62-5.74 (m, 1H), 7.06 (d, J= 2.4 Hz, 1H), 7.25 (dd, J = 2.4, 9.6 Hz, 1H), 7.80 (d, J = 9.6 Hz, 1H);
LRMS (ESI, positive) m/z 359.1 [M+H]
+
当該(R)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2S,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanol のスペクトル等を以下に示す。
δ 1.32-1.39 (m, 1H), 1.86 (m, 2H), 2.09 (m, 2H), 2.27 (m, 1H), 2.69 (br, 1H), 3.03-3.14 (m, 2H), 3.25-3.31 (m, 1H), 3.39-3.75 (m, 1H), 3.75 (s, 3H), 4.56 (br, 1H), 4.97-5.03 (m, 2H), 5.49-5.58 (m, 1H), 6.36 (s, 1H), 6.54 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.33 (s, 1H), 8.12 (d, J = 8.4 Hz, 1H ), 8.18 (s, 1H);
LRMS (ESI, positive) m/z 366.1 [M+H]
+, 731.3 [2M+H]
+
【0038】
(実施例3)
化学式(3)で与えられる(S)-(tetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanolを化学式(1)の合成法と同様にして、CinchonineよりCinchonine 1’-oxideおよび2’-Chlorocinchonineを経由して合成した。
【0039】
(実施例4)
化学式(4)で与えられる(R)-(tetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2S,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanolを化学式(1)の合成法と同様にして、CinchonidineよりCinchonidine 1’-oxideおよび2’-Chlorocinchonidineを経由して合成した。
【0040】
(実施例5)
化学式(5)で与えられる目的生成物N-((R)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)picolinamideを次のようにして合成した。
乾燥させたフラスコに化学式(1)で与えられる化合物 (200 mg, 0.55 mmol)、PPh
3 (170 mg, 0.66 mmol) をTHF (3 ml)で溶解させ、DIAD (140 μl, 0.66 mmol)を加えた後、氷浴下でDPPA (140 μl, 0.66 mmol)のTHF (1.6 ml)溶液をゆっくり滴下した。室温にて一晩撹拌した後、50 ℃に昇温し、2時間、PPh
3(280 mg, 1.1 mmol)を加えて2時間、さらに水 (0.2 ml)を加えて2時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却後、3 M HClを加えて水相をジクロロメタンで洗浄し、続いて水層に28 wt%アンモニア水を加えて中和後、ジクロロメタンで抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、減圧下で溶媒を留去し、精製はシリカゲルカラムクロマトグラフィー (CH
2Cl
2:MeOH = 95:5)で行い、(R)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanamineを45.7 mg (23%)で得た。
(R)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl)((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanamineのスペクトル等を以下に示す。
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 1.15-1.26 (m, 2H), 1.58 (m, 2H), 2.21-2.32 (m, 4H), 2.87-3.09 (m, 5H), 4.00 (s, 3H), 4.56 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 5.05-5.11 (m, 2H), 5.81-5.93 (m, 1H), 7.45-7.48 (m, 1H), 8.00 (br, 1H), 8.64 (d, J = 9.3 Hz, 1H);
LRMS (ESI, positive) m/z 365.2 [M+H]
+, 729.4 [2M+H]
+
【0041】
乾燥させたフラスコに(R)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2R,4S,8R)- 8-vinylquinuclidin-2-yl)methanamine (45.7 mg, 0.13 mmol)、ピコリン酸(17.2 mg, 0.1491 mmol)とDMAP (1.6 mg, 0.013 mmol)をジクロロメタン (2 ml)で溶かし、氷浴下でDCC (28.9 mg, 0.14 mmol)を加え、室温にて3時間撹拌した。精製は、反応溶液をセライトでろ過した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー (CH
3CN:MeOH = 90:10)で行い、N-((R)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)picolinamideを45.4 mg (74%)で得た。
当該目的生成物N-((R)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)picolinamideのスペクトル等を以下に示す。
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ1.27-1.42 (m, 2H), 1.61-1.64 (m, 1H), 1.72-1.76 (m, 2H), 2.33-2.36 (m, 1H), 3.03-3.13 (m, 4H), 3.31-3.35 (m, 1H), 4.01 (s, 3H), 5.12-5.18 (m, 2H), 5.52 (br, 1H), 5.86-5.98 (m, 1H), 7.41-7.50 (m, 2H), 7.80 (dd, J = 7.5, 7.5 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 2.1 Hz , 1H), 8.01 (s, 1H), 8.03 (d, J = 7.5 Hz , 1H), 8.60 (d, J = 4.5 Hz , 1H), 8.67 (d, J = 2.1 Hz, 1H), 9.05 (br, 1H);
LRMS (ESI, positive) m/z 470.2 [M+H]
+, 939.3 [2M+H]
+
尚、化学式(5)の
配位子は、化学式(1)の
配位子の誘導体である。
【0042】
(実施例6)
化学式(6)で与えられるN-((S)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2S,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)picolinamideを化学式(2)の化学式で与えられる化合物より前記式(5)の合成法と同様にして、(S)-(7-methoxy tetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl)((2S,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanamine(収率56%)を経て収率94 %で得た。
(S)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl)((2S,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methanamineのスペクトル等を以下に示す。
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ0.79-0.86 (m, 1H), 1.58-1.59 (m, 3H), 2.08 (s, 3H), 2.32 (br, 1H), 2.81-2.87 (m, 2H), 3.13-3.18 (m, 2H), 3.29-3.34 (m, 1H), 4.01 (s, 3H), 4.48 (d, J = 9.9 Hz, 1H), 5.00-5.06 (m, 2H), 5.75-5.84 (m, 1H), 7.47 (dd, J = 2.7, 9.3 Hz, 1H), 7.93 (s, 1H), 8.66 (d, J= 9.3, 1H);
LRMS (ESI, positive) m/z 365.1 [M+H]
+
当該N-((S)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2S,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)picolinamideのスペクトル等を以下に示す。
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 1.01 (m, 1H), 1.65-1.75 (m, 2H), 2.02 (s, 1H), 2.17 (m, 1H), 2.35 (m, 1H), 2.79-2.89 (m, 2H), 3.30-3.47 (m, 3H), 4.01 (s, 3H), 5.02-5.08 (m, 2H), 5.57 (br, 1H), 5.76-5.88 (m, 1H), 7.36-7.49 (m, 2H), 7.78-7.83 (m, 1H), 8.00-8.07 (m, 3H), 8.57 (s, 1H), 8.66 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 8.97 (br, 1H);
LRMS (ESI, positive) m/z 470.1 [M+H]
+
尚、化学式(6)の
配位子は、化学式(2)の
配位子の誘導体である。
【0043】
(実施例7)
化学式(7)で与えられるN-((R)-( tetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methyl)picolinamide を化学式(3)で与えられる化合物より化学式(5)の合成法と同様にして、(R)-(7-methoxytetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl)((2R,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl)methamineを経て合成した。
尚、化学式(7)の触媒は、化学式(3)の触媒の誘導体である。
【0044】
(実施例8)
化学式(8)で与えられるN-((S)-(tetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2S,4S,8R)-8- vinylquinuclidin-2-yl)methyl)picolinamideを化学式(2)で与えられる化合物より化学式(5)の合成法と同様にして、(S)-(tetrazolo[1,5-a]quinolin-5-yl) ((2S,4S,8R)-8-vinylquinuclidin-2-yl) methanamineを経て合成した。尚、化学式(8)の
配位子は、化学式(4)の
配位子の誘導体である。
【0045】
次に、第1実施形態乃至第3実施形態における、作用・効果である、収率(Yield (%))及びエナンチオ選択性(Ee
b (%))等を参考例1、実施例(9)乃至(35)により確認する。
【0046】
(参考例1)
下記実施例で用いる光学活性なα-アミノケトン類である化学式(10)で与えられるN-(6-Methylpicolinoyl)-7-azabicyclo[4. 1.0]heptane の合成について記述する。
【0048】
シクロヘキセン由来の7-azabicyclo[4. 1.0]heptane (194 mg, 2 mmol)、ジシクロヘキシルカルボジイミド(453 mg, 2.2 mmol)、4-ジメチルアミノピリジン(24 mg, 0.2 mmol)、6-メチルピコリン酸(258 mg, 2.1 mmol)をジクロロメタン10 mlに溶かし、4時間攪拌を行った。精製は、 反応溶液をセライトでろ過した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー (Hexane:AcOEt = 90:10)で行い、目的生成物を300 mg (75 %)で得た。
このN-(6-Methylpicolinoyl)-7-azabicyclo[4.1.0]heptaneのスペクトル等は以下の通り。
1H NMR (CDCl
3) δ 1.29-1.40 (m, 2H), 1.50-1.66 (m, 2H), 1.89-1.93 (m, 2H), 2.18-2.25 (m, 2H), 2.62 (s, 3H), 2.84-2.85 (m, 2H), 7.31 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.69 (dd, J = 8.1, 8.1 Hz, 1H), 7.89 (d, J = 8.1 Hz, 1H);
13C NMR (CDCl
3) δ 20.2, 23.8, 24.6, 37.3, 121.1, 126.0, 136.9, 150.3, 158.2, 178.1;
LRMS (ESI, positive) m/z 217.0 [M+H]
+, 455.1 [2M+Na]
+
【0049】
(実施例9、10)
次式(11)の化学式で与えられる光学活性なα-アミノケトン類である6-Methyl-N-(2-oxocyclohexyl)picolinamideの合成について記述する。
【0051】
乾燥させたフラスコにキニジン由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化9-epiアミノピコリンアミド
配位子(4.7 mg, 0.01 mmol:化学式(5))および臭化ニッケル(2.2 mg, 0.01 mmol)をトルエン/1,4-ジオキサン=9/1(1.0 mL)に溶解させ50 ℃で1時間撹拌した。続いて、参考例1に示したN-(6-Methylpicolinoyl)-7-azabicyclo[4. 1.0]heptane (43.2 mg, 0.2 mmol)を加えて50 ℃で30分間撹拌後、α-ニトロマロン酸ジエチル(17.5 μL, 0.1 mmol)を加え50 ℃で4間攪拌した。反応はTLC(薄層クロマトグラフィー)にて確認後、酢酸エチルで希釈しセライト・シリカパッドを用いて濾過を行った。減圧下で溶媒を留去後、精製はシリカゲルカラムクロマトグラフィー (Hexane:AcOEt = 70:30およびBenzene:Et
2O) で2回行い、(S)体の立体化学を有する開環生成物を18.1 mg (86 %, 96% ee) で得た。 また、乾燥させたフラスコにキニン由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化9-epiアミノピコリンアミド
配位子(4.7 m g, 0.01 mmol:化学式(6))および臭化ニッケルをトルエン/1,4-ジオキサン=9/1(1.0 mL)に溶解させ、50 ℃で1時間撹拌した。続いて、N-(6-Methylpicolinoyl)-7-azabicyclo[4. 1.0] heptane (43.2 mg, 0.2 mmol)を加えて50 ℃で30分間撹拌後、α-ニトロマロン酸ジエチル(17.5 μL, 0.1 mmol)を加え50 ℃で4間攪拌した。反応はTLC( 薄層クロマトグラフィー)にて確認後、酢酸エチルで希釈しセライト・シリカパッドを用いて濾過を行った。減圧下で溶媒を留去後、精製はシリカゲルカラムクロマトグラフィー (Hexane:AcOEt = 70:30およびBenzene:Et
2O = 70:30) で2回行い、(R)体の立体化学を有する開環生成物を22.3 mg (96 %, 83% ee) で得た。用いる
配位子をキニン由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化ピコリンアミドにすると逆の立体化学を有する光学活性なα-アミノケトンが得られる。
6-Methyl-N-(2-oxocyclohexyl)picolinamideのスペクトル等は以下の通り。
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ1.28-1.63 (m, 1H), 1.49-1.82 (m, 1H), 1.86-1.97 (m. 2H), 2.16-2.23 (m, 1H), 2.42-2.53 (m, 1H), 2.57 (m, 1H), 2.60 (s, 3H), 2.68-2.77 (m, 1H), 4.65-4.74 (m, 1H), 7.28 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.71 (dd, J= 7.8, 7.8 Hz, 1H), 7.97 (d, J = 7.8 Hz), 8.86 (d, J = 5.7 Hz, 1H);
13C NMR (75 MHz, CDCl
3) δ 24.1, 24.2, 27.9, 35.2, 41.2, 57.9, 119.1, 125.9, 137.3, 148.9, 157.3, 164.1, 207.3;
LRMS (ESI, positive) m/z 233.0 [M+H]
+, 487.1 [2M+Na]
+ ;
HPLC (DAICEL CHIRALPAK AY-3, Hexane:iPrOH = 70:30, 1.0 mL/min, 215 nm) t(R)= 8.4, t(S) = 11.8 min
【0052】
(実施例11−22)
N-(6-Methylpicolinoyl)-7-azabicyclo[4.1.0]heptane の代わりに、窒素上の置換基(PG)を下式(12)に示したメソアジリジンを下式(12)の反応により、化学式(13)乃至(1)に示す種々の金属塩および不斉有機
配位子(Ligand 4)を用いて行った実施例の結果を表1に示す。
【0055】
化学式(13)は、特許文献1に示される化学式(7)である。
化学式(5)、(1)、(6)は、テトラゾール[1,5-a]キノリン化キナアルカロイド
配位子である。
【0057】
a Ee was determined by HPLC analysis using a chiral column.
b Aziridine 1 (0.2 mmol), and 2 (0.1 mmol) were used.
c Toluene:1,4-dioxane mixture (0.1 M, v/v=9/1) was used.
d Opposite enantiomer was obtained.
【0058】
表1において、Yieldは収率を示し、Eeは、エナンチオ過剰率を示す。また、「4」は
配位子を示す。4a,4b,4cは、化学式(13)の従来の
配位子を示す。4d,4e,4fは、テトラゾール[1,5-a]キノリン化キナアルカロイド
配位子を示し、それぞれ化学式(5)、(1)、(6)である。
配位子は、化学式(5)で示すキニジン由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化9-epiピコリンアミドもしくは化学式(6)で示すキニン由来のテトラゾール[1,5-a]キノリン化9-epiピコリンアミド
配位子が最も良く、
配位子を使い分けることで両鏡像異性体を作り分けることが可能である。その他の9-e piピコリンアミド
配位子(Ligand 4a, 4b, 4c)で得られるエナンチオ選択性と比較すると、
配位子上のテトラゾール[1,5-a]キノリン部は高いエナンチオ選択性を得るためには必須である。
【0059】
(実施例23-35)
N-picolinoyl-7-azabicyclo[4.1.0]heptaneの代わりに、様々な置換基や環構造に変更した種々のメソアジリジンを表1で示した最適な不斉有機
配位子((Ligand 4d)、化学式(5))を用いて行った実施例の結果を表2に示す。
【0062】
a Ee was determined by HPLC analysis using a chiral column.
b Reaction was carried out only Toluene (0.1 M) without 1,4-Dioxane.
【0063】
上記の結果より、環構造を変更した種々のメソアジリジンに対しても同様にテトラゾール[1,5-a]キノリン化キナアルカロイド
配位子(4d、化学式(5))を不斉配位子とすることで立体選択性が向上する(実施例23及び24以下35に於いて)。
以下、上記した化合物について説明する。
【0064】
(S)-6-Methyl-N-(6-oxocyclohex-3-en-1-yl)picolinamideのスペクトル等
【0066】
(実施例24):収率<78%、80% ee
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ2.31-2.40 (m, 1H), 2.61 (s, 3H), 3.07-3.29 (m, 3H), 4.94-5.02 (m, 1H), 5.75-5.86 (m, 2H), 7.29 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 7.72 (dd, J = 7.8, 8.1 Hz, 1H), 7.98 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.94 (br, 1H); HPLC (DAICEL CHIRALPAK AY-3, Hexane:iPrOH = 90:10, 1.0 mL/min, 215 nm) t
(R) = 19.1, t
(S)= 26.3 min
【0067】
(S)-6-Methyl-N-(2-oxocyclopentyl)picolinamideのスペクトル等
【0069】
(実施例26):収率65%、83% ee
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 1.76-2.00 (m, 2H), 2.10-2.19 (m. 1H), 2.24-3.37 (m, 1H), 2.44-2.53 (m, 1H), 2.57 (s, 3H), 2.62-2.74 (m, 1H), 4.31-4.40 (m,1H), 7.28 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.72 (dd, J = 7.5, 7.5 Hz, 1H), 7.97 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 8.44 (brs, 1H);
13C NMR (75 MHz, CDCl
3) δ 18.5, 24.4, 30.1, 35.5, 57.9, 119.4, 126.3, 137.6, 148.8, 157.5, 165.0, 215.2; LRMS (ESI, positive) m/z 241.1 [M+Na]
+, 459.1 [2M+Na]
+ ; HPLC (DAICEL CHIRALPAK AY-3, Hexane:iPrOH = 70:30, 1.0 mL/min, 215 nm) t
(R)= 14.8, t
(S)= 19.8 min
【0070】
(S)-6-Methyl-N-(2-oxocycloheptyl)picolinamideのスペクトル等
【0072】
(実施例28):収率44%、94% ee
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 1.26-1.40 (m, 1H), 1.58-1.71 (m, 2H), 1.75-1.94 (m, 5H), 2.19-2.24 (m, 1H), 2.48-2.76 (m, 4H), 4.85-4.92 (m, 1H), 7.28 (d, J = 6.0 Hz, 1H), 7.71 (dd, J = 6.0, 7.5 Hz, 1H), 7.96 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 8.98 (br, 1H);
13C NMR (75 MHz, CDCl
3) δ 23.3, 24.4, 27.9, 29.1, 32.9, 41.8, 59.0, 119.3, 126.1, 137.5, 149.2, 157.6, 164.1, 210.1; LRMS (ESI, positive) m/z 269.1 [M+Na]
+, 515.2 [2M+Na]
+; HPLC (DAICEL CHIRALPAK AY-3, Hexane:iPrOH = 70:30, 1.0 mL/min, 215 nm) t
(R) = 7.2, t
(S)= 9.0 min
【0073】
(S)-6-Methyl-N-(3-oxobutan-2-yl)picolinamideのスペクトル等
【0075】
(実施例30):収率94%、90% ee
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 1.50 (d, J = 6.9 Hz, 3H), 2.28 (s, 3H), 2.60 (s, 3H), 4.78 (dq, J = 7.2, 6.9 Hz, 1H), 7.29 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7.72 (dd, J = 8.7, 7.8 Hz, 1H), 7.97 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.66 (br, 1H); LRMS (ESI, positive) m/z 229.0 [M+Na]
+, 435.2 [2M+Na]
+; HPLC (DAICEL CHIRALPAK AY-3, Hexane:iPrOH = 70:30, 1.0 mL/min, 215 nm) t
(R) =7.0, t
(S)= 7.5 min
【0076】
(S)-6-Methyl-N-(4-oxohexan-3-yl)picolinamideのスペクトル等
【0078】
(実施例31):収率72%、86% ee
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 0.90-0.99 (m, 3H), 1.04-1.14 (m, 3H), 1.74-1.86 (m, 1H), 2.02-2.13 (m, 1H), 2.53-2.68 (m, 5H), 4.75-4.82 (m, 1H), 7.29 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.72 (dd, J = 7.8,8.1 Hz, 1H) 7.97 (d, J = 8.1 Hz, 1H), 8.68 (br, 1H) ;
13C NMR (75 MHz, CDCl
3) δ 7.68, 9.77, 24.4, 24.9, 33.5, 59.0, 119.4, 126.2, 137.5, 148.9, 157.6, 164.6, 209.7; LRMS (ESI, positive) m/z 257.1 [M+Na]
+, 491.2 [2M+Na]
+; HPLC (DAICEL CHIRALPAK AY-3, Hexane:iPrOH = 80:20, 1.0 mL/min, 215 nm) t
(R) = 7.9, t
(S) = 16.6 min.
【0079】
(S)-6-Methyl-N-(5-oxooctan-4-yl)picolinamideのスペクトル等
【0081】
(実施例33):収率82%、83% ee
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 0.91-0.98 (m, 6H), 1.33-1.46 (m, 2H), 1.60-1.74 (m, 3H), 1.91-2.01 (m, 1H), 2.56 (t, J = 7.2 Hz, 2H), 2.60 (s, 3H), 4.81 (ddd, J = 4.5, 8.1, 8.1 Hz, 1H), 7.28 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.71 (dd, J = 7.5, 7.5 Hz, 1H), 7.97 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 8.64 (d, J = 8.1 Hz, 1H);
13C NMR (75 MHz, CDCl
3) δ 13.9, 14.0, 17.1, 18.9, 24.4, 33.8, 42.1, 58.0, 119.4, 126.2, 137.5, 148.9, 157.5, 164.5, 209.3; LRMS (ESI, positive) m/z 285.1 [M+Na]
+, 547.3 [2M+Na]
+; HPLC (DAICEL CHIRALPAK AY-3, Hexane:iPrOH = 70:30, 1.0 mL/min, 215 nm) t
(R)= 5.6, t
(S) = 6.3 min.
【0082】
(S)-6-Methyl-N-(2-oxo-1,2-diphenylethyl)picolinamideのスペクトル等
【0084】
(実施例35):収率89%、81% ee
1H NMR (300 MHz, CDCl
3) δ 2.61 (s, 3H), 6.76 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 7.22-7.44 (m, 6H), 7.51-7.53 (m, 3H), 7.68 (dd, J = 7.8, 7.8 Hz, 1H), 7.96 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 8.04 (d, J = 7.2 Hz, 2H), 9.41 (d, J = 7.2 Hz, 1H);
13C NMR (75 MHz, CDCl
3) δ 24.4, 58.7, 119.5, 126.2, 128.5, 128.8, 129.2, 129.3, 133.8, 134.7, 137.3, 137.4, 149.0, 157.6, 164.0, 195.7; LRMS (ESI, positive) m/z 353.1 [M+Na]
+, 683.2 [2M+Na]
+; HPLC (DAICEL CHIRALPAK IF-3, Hexane:iPrOH = 70:30, 1.0 mL/min, 215 nm) t
(R)= 10.2, t
(S) = 12.5 min.