JP2000256359A - 面性キラリティーを有する分子群の高選択的不斉変換法 - Google Patents

面性キラリティーを有する分子群の高選択的不斉変換法

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JP2000256359A
JP2000256359A JP11064506A JP6450699A JP2000256359A JP 2000256359 A JP2000256359 A JP 2000256359A JP 11064506 A JP11064506 A JP 11064506A JP 6450699 A JP6450699 A JP 6450699A JP 2000256359 A JP2000256359 A JP 2000256359A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シクロファン化合物のような分子群の面性キ
ラリティーを高選択的に不斉変換して所望の面性キラリ
ティーを得ることのできる簡便な方法を提供する。 【解決手段】 面性キラリティーを有し互いに融点が異
なりジアステレオマーの関係にある高融点化合物と低融
点化合物のうち高融点化合物を選択的に製造する方法で
あって、少なくとも低融点化合物を無溶媒下または不溶
性溶媒の存在下に高融点化合物の融点よりも低く且つ低
融点化合物の融点よりも高い温度で加熱することによ
り、高融点化合物を選択的に生成させる方法。高融点化
合物と低融点化合物の混合物(特に約1:1混合物)を
無溶媒下に加熱するのが好ましい。架橋ニコチンアミド
のようなシクロファン化合物の面性キラリティーを高選
択的に不斉変換するのに好適である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、面性キラリティー
を有する分子群の高選択的不斉変換法に関し、詳述すれ
ば、相反する面性キラリティーを有するジアステレオマ
ーのうち一方を選択的に製造するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】シクロファン化合物は,各種の機能を発
現し得る素材として研究およいび開発が盛んに進められ
ているが、このシクロファンに代表される分子群は面性
キラリティー(面不斉)を有する化合物が数多く存在す
る。また、天然物においても面性キラリティーは重要で
あり、例えば、生物活性天然物として近年大いに注目を
集めているバンコマイシン(Vancomycin)も面性キラリテ
ィーの内在する部分構造を有している。
【0003】このような分子群の面性キラリティーを制
御し特定のキラリティーのみからなる分子を得ることが
できれば、高立体選択的且つ立体特異的な薬剤、試薬、
触媒あるいは機能性材料などを効率的創製することがで
きるものと期待される。しかしながら、面性キラリティ
ーを望む立体構造に制御することはきわめて難しく、こ
れまでホモキラル分子へ変換するためには分離と熱異性
化を交互に行う煩雑な操作が必要であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、シク
ロファン化合物に代表される分子群の面性キラリティー
を高選択的に不斉変換して所望の面性キラリティーを得
ることのできる簡便な方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、異なるジア
ステレオマーの物性(結晶性)の差に基づく熱反応を利
用するというこれまで全く考慮されなかった新規な手法
により、面性キラリティーを効率的に変換(増幅)し得
ることを見出して上記の目的を達成し本発明を導き出し
たものである。
【0006】すなわち、本発明は、面性キラリティーを
有し互いに融点が異なりジアステレオマーの関係にある
高融点化合物と低融点化合物のうち高融点化合物を選択
的に製造する方法であって、少なくとも低融点化合物を
無溶媒下または不溶性溶媒の存在下に高融点化合物の融
点よりも低く且つ低融点化合物の融点よりも高い温度で
加熱することにより、高融点化合物を選択的に生成させ
ることを特徴とする方法を提供する。
【0007】本発明の方法の好ましい態様においては、
高融点化合物と低融点化合物の混合物、特に約1:1の
混合物を無溶媒下に加熱する。本発明の方法が適用され
るのに好ましい例は、高融点化合物が下記の式(1)で
表わされる架橋ニコチンアミド誘導体の(S,S)−体で
あり、低融点化合物が下記の式(2)で表わされる架橋
ニコチンアミド誘導体の(R,S)−体である場合であ
る。
【0008】
【化2】 式(1)および(2)中、Rは炭素数1〜6のアルキル
基またはベンジル基を示す。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、相反する面性キラリテ
ィーを有する二つのジアステレオマーの結晶性の差を利
用し、より結晶性の高い化合物(高融点化合物)の析出
しやすい条件で熱平衡状態を実現する、すなわち、該高
融点化合物の融点以下で且つ低融点化合物の融点以上の
温度で長時間加熱を行うことにより、高融点化合物を選
択的に生成させるという面不斉変換に成功したことに基
づくものである。
【0010】本発明の方法の特徴は、このような加熱を
無溶媒下、または(対象とするジアステレオマーを溶解
しない)不溶性溶媒の存在下に行うことにある。本発明
の方法に従い無溶媒下(または不溶性溶媒存在下)にジ
アステレオマー間の高選択的な異性化反応が進行するの
は、ジアステレオマーの生成熱の差を反映したものでは
なく、高融点化合物の融解熱を考慮した固液平衡におけ
るエネルギー差を反映しているものと考えられる。この
ことは、加熱を同じ温度(高融点化合物の融点より低く
低融点化合物の融点よりも高い温度)であっても溶媒
(ジアステレオマーを溶解する溶媒)中で行うと、それ
らのジアステレオマーの平衡混合物となってしまうこと
からも理解される。
【0011】本発明の方法に従えば、相反する面性キラ
リティーを有するジアステレオマーの融点間の温度で加
熱を行うが、一般的には、その間の温度に最適値が存在
する。すなわち、加熱温度は、低融点化合物の融点より
も高い程、高融点化合物への不斉変換は効率的に行われ
るが、高融点化合物の融点に近くなると高融点化合物の
結晶が生成しにくくなる。
【0012】本発明の方法は、面性キラリティーを有し
互いに融点が異なりジアステレオマーの関係にある高融
点化合物と低融点化合物の混合物(特に、約1:1の混
合物)を出発原料として行われるのが一般的であるが、
低融点化合物のみから成る系を加熱して高融点化合物に
変換させることもできる。また、本発明の方法は、一般
に、無溶媒下に行うが、不溶性溶媒を用いて行うことも
できる。
【0013】本発明の方法は、相反する面性キラリティ
ーを有し互いに融点の異なるジアステレオマーの関係に
あるいかなる系にも適用できるが、可及的に融点差のあ
る系の方が加熱温度条件を設定しやすく、不斉変換が効
率的に進むので好都合である。一般的には少なくとも30
℃程度の融点差のある系が好ましい。
【0014】また、本発明の方法が適用されるジアステ
レオマーは、面性キラリティーを有する限り不斉中心の
数は問われない。すなわち、後の実施例に示すような2
個の不斉中心を有するジアステレオマーに限らず、それ
以上の不斉中心を有する系にも本発明は適用されて高選
択的に不斉変換(増幅)することができる。
【0015】好適な加熱温度で無溶媒下(または不溶性
溶媒の存在下)に本発明の方法を実施することにより、
一般に、半日〜数日間の加熱により、de(diastereomer
excess:ジアステレオマー過剰比)として90%以上の
不斉変換(不斉増幅)を達成することができる。
【0016】かくして、本発明の方法を利用すれば、従
来から知られているような反応に基づき、ジアステレオ
マーの任意の混合物を調製しておき該混合物を所定の温
度で無溶媒下(または不溶性溶媒存在下)に放置してお
くだけで、高選択的な不斉変換が起こり、高結晶性の化
合物を得ることができる。すなわち、従来のように分離
と熱異性化の繰り返しのような煩雑な操作は必要でなく
なる。
【0017】本発明が適用される好ましい例は、既述の
(1)および(2)のような式で表され、シクロファン
の1種でありキラルなアミド側鎖を有する架橋ニコチン
アミド誘導体である。本発明者らは、このような架橋ニ
コチンアミド誘導体が生体モデル型不斉還元反応の還元
試薬として有用なことを先に見出している(特開平10
−279580号公報)が、この有用性を確保するため
には、該誘導体の面性キラリティーの制御が必要であ
る。しかしながら、このようなシクロファン分子の面性
キラリティーは芳香環と炭素鎖のみで構成されることか
らその立体制御は非常に困難であった。本発明の方法を
利用すれば、架橋ニコチンアミドの系において高立体選
択的な架橋鎖の熱変換反応が起こることにより、面性キ
ラリティーの変換(増幅)が可能となり、上記のごとき
試薬の有用性を担保することができる。
【0018】
【実施例】本発明の特徴をさらに明かにするため以下に
実施例を示すが、本発明はこの実施例によって制限され
るものではない。実施例1:架橋ニコチンアミド誘導体の合成 熱反応による不斉変換実験に供するため、先ず、既述の
式(1)および(2)で表わされる架橋ニコチンアミド
誘導体を合成した。合成法は、本発明者らによる特開平
10−279580号公報に詳述したとおりであるが、
大略、次のように行った。合成ルートは図1に示す。
【0019】シクロドデカノン1のVilsmeier反応生成
物である2をNaN3と反応させた後、光照射によりアジリ
ン誘導体3を得た。この3をトリフェニルホスフィンに
よってイミノホスホラン4へ変換しプロピオール酸メチ
ルと反応させたところ、パラピリジノファン構造を有す
る架橋ニコチン酸エステル5aとその異性体であるオルト
架橋体5bがそれぞれ21%および8%の収率で得られた。
化合物5aの1H‐NMRにおいてメチレン架橋鎖のゼミナル
プロトンがそれぞれ非等価であり、また架橋鎖上の1つ
のプロトンがピリジン環の遮蔽領域(δ0.13)に現われ
ることから、5aがピリジノファン骨格を有することを明
かにした。この5aを加水分解して架橋ニコチン酸(±)
−6を得た後、(S)−バリノールを用いてアミド化する
ことにより、既述の式(1)および(2)においてRが
イソプロピル基である(S,S)−および(R,S)−7を得た。
Rが他の置換基の場合も同様に合成した。
【0020】実施例2:架橋ニコチンアミド誘導体の不
斉変換熱反応 実施例1で合成した架橋ニコチンアミド誘導体の(S,S)
−体〔既述の式(1)で表わされるもの〕、および(R,
S)−体〔既述の式(2)であらわされるもの〕を用いて
熱反応による不斉変換実験を行った。すなわち、特にこ
とわらない限りは、結晶物質である(S,S)−体と油状の
(R,S)−体の1:1混合物を無溶媒下に、(S,S)−体の融
点よりも低い所定温度で所定時間加熱した後、(S,S)−
体と(R,S)−体の最終的な生成比を測定した。この生成
比の測定は、Senshu Pak Silica−3301−Nカラムを用い
るHPLCにより行った。
【0021】不斉変換実験の結果を表1〜表3に示す。
表中のRのうち、i−Prはイソプロピル基、Bnはベンジル
基、i−Buはイソブチル基、Etはエチル基をそれぞれ示
す。また、△Tは、(S,S)−体の融点と加熱温度の温度差
を意味する。
【0022】
【表1】
【0023】表1は、110℃において加熱を行った場合
の結果を示す。いずれも、(S,S)−体への異性化による
面性キラリティーの高立体選択的変換反応が進行し、数
日の加熱で100%に近い比率(de)が得られることが理解
される。なお、実験No.3は、(R,S)−体のみから熱反応
を行わせた場合であるが、この場合においても(S,S)−
体への変換反応が確実に生じている。
【0024】
【表2】
【0025】表2は、加熱温度の影響を調べるためのも
のであり、加熱温度が高すぎると却って不斉変換の効率
が悪くなり、加熱温度には最適な値が存在することが理
解される。
【0026】
【表3】
【0027】表1および表2に示すのが無溶媒下で行っ
た実験であるのに対し、表3は(S,S)−体と(R,S)−体の
1:1混合物(但し、実験No.9のみ65:35混合物)を溶
媒の存在下に加熱した場合の例を示すものである。Rは
イソプロピル基であり、したがって、(S,S)−体の融点
は160〜161℃である。表1に示すように、実験No.18〜2
1の溶解性溶媒下では、既述の場合と同条件で加熱して
もほぼ1:1の比のものが得られるにすぎず、不斉変換
は生じていない。これに対して、実験No.22〜24のヘキ
サンや水のような不溶性溶媒を用いれば、無溶媒下と同
様に不斉変換反応が進行し、結晶性の(S,S)−体が高選
択的に生成した。
【0028】
【発明の効果】本発明の方法によれば、架橋ニコチンア
ミド誘導体のような化合物の面性キラリティーを簡単な
熱反応により高選択的に不斉変換することができる。し
たがって、本発明の方法は、高立体選択的且つ立体特異
的な薬剤、試薬、触媒、機能性材料等の開発に大いに資
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法が適用される架橋ニコチン酸アミ
ド誘導体の1例の合成ルートを示す。
フロントページの続き Fターム(参考) 4C065 AA09 BB20 CC01 DD01 EE02 HH08 JJ01 KK01 LL01 PP01 QQ10 4H006 AA02 AC83 AD30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 面性キラリティーを有し互いに融点が異
    なりジアステレオマーの関係にある高融点化合物と低融
    点化合物のうち高融点化合物を選択的に製造する方法で
    あって、少なくとも低融点化合物を無溶媒下または不溶
    性溶媒の存在下に高融点化合物の融点よりも低く且つ低
    融点化合物の融点よりも高い温度で加熱することによ
    り、高融点化合物を選択的に生成させることを特徴とす
    る方法。
  2. 【請求項2】 高融点化合物と低融点化合物の混合物を
    無溶媒下に加熱することを特徴とする請求項1の方法。
  3. 【請求項3】 高融点化合物と低融点化合物の約1:1
    の混合物を加熱する請求項2の方法。
  4. 【請求項4】 高融点化合物が下記の式(1)で表わさ
    れる架橋ニコチンアミド誘導体の(S,S)−体であり、
    低融点化合物が下記の式(2)で表わされる架橋ニコチ
    ンアミド誘導体の(R,S)−体であることを特徴とする
    請求項1〜請求項3のいずれかの方法。 【化1】 〔式(1)および(2)中、Rは炭素数1〜6のアルキ
    ル基またはベンジル基を示す。〕
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0841061A (ja) * 1994-07-28 1996-02-13 F Hoffmann La Roche Ag 2−(2−アミノ−1,6−ジヒドロ−6−オキソ−プリン−9−イル)メトキシ−1,3−プロパンジオール誘導体
JPH10505855A (ja) * 1994-09-23 1998-06-09 カイロサイエンス・リミテッド レボブピバカインおよびその類似体の製造に使用するラセミ化と不斉変換法
JPH10279580A (ja) * 1997-03-31 1998-10-20 Rikagaku Kenkyusho 還元試薬

Patent Citations (3)

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