JPH03112955A - 光学活性カルボン酸エステル化合物 - Google Patents

光学活性カルボン酸エステル化合物

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JPH03112955A
JPH03112955A JP25022789A JP25022789A JPH03112955A JP H03112955 A JPH03112955 A JP H03112955A JP 25022789 A JP25022789 A JP 25022789A JP 25022789 A JP25022789 A JP 25022789A JP H03112955 A JPH03112955 A JP H03112955A
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誠一 高野
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国郎 小笠原
Yoichi Shimazaki
洋一 島崎
Kiwa Takehira
竹平 喜和
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はアクチノボリンやバクトポリン等のδラクトン
系抗生物質の母核をなす式(9)(式中*は不斉炭素を
表わす。) で表わされる光学活性δラクトン化合物を製造する際の
中間体に関する。
(従来の技術及び発明が解決しようとする課題)上記式
(9)で表わされるδラクトン化合物の製造に関しては
、ラセミ体についてはR,C0rdOVa等 (丁et
rahedron  Lett、、25.2945(1
984)  )  、  KJI。
Pietrusiewicz等(J、Org、Chem
、、53.2837(1988) )が報告しているが
光学活性体についてはに、Hori等(丁etrahe
dron、 占5295 (1985) )が知られて
いるのみである。
光学純度の高い該化合物を容易に収率よく得る方法は未
だ知られていない。
(課題を解決するための手段) 本発明者は上記の点に鑑み、効率よく、ラセミ化を起す
ことなく簡単な反応経路で、収率よくδラクトン化合物
を得る目的で鋭意検討した結果、下記反応経路(n)に
従い、光学活性δラクトン化合物(6)から光学純度の
高い光学活性δラクトン化合物(9)が容易に得られる
ことを見出した。
反応経路(I[> (6) (A) (ア) 本発明はこの反応経路(n)において得られる中間体を
提供するものである。
すなわち、本発明は 一般式(B) (D−EはCH=CH又はCH2CH2を、R3は低級
アルキル基、アルケニル基又はベンジル基を、X′は水
素原子又はフェニルチオ基を、*は不斉炭素を表わす。
) で表わされる光学活性カルボン酸エステル化合物(B)
を提供するものでおる。
一般式(B)で表わされる化合物(B)のR3としては
、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、
t−ブチル、ペンチル基等炭素数1〜5のアルキル基、
アリル、2−メチルアリル。
2−ブテニル、3−ブテニル、2−ペンテニル基等炭素
数3〜5のアルケニル基又はベンジル基を挙げることが
できる。
本発明の化合物(B)は化合物(6)から化合物(7)
を経て合成され、化合物(6)は、反応回路(I>に従
って、グリシジルエーテル(2)から合成される。
すなわち、光学活性なα、β不飽和δラクトン化合物(
6)は、既に本発明者らにより開示された方法(有機合
成化学協会誌45巻、 1157頁(1987) )に
よりグリシジルエーテル(2)から、反応経路(I>に
示すようにして製造することができる。
反応経路(1) (2) (3) (4) (5)                (6)反応経
路(I>においてR1は容易に脱離可能な保護基を表わ
し、具体的にはベンジル、p−メトキシベンジル、p−
クロルベンジル基等のアラルキル基、メトキシメチル、
t−ブトキシメチル。
1−エトキシエチル、1−イソプロポキシエチル基等の
アルキルオキシアルキル基、アリル、メタリル基等のア
ルケニル基又はテトラヒドロフラニル、テトラヒドロピ
ラニル基等の環内に異項原子を含むシクロアルキル基を
表わす。またR2はn−ブチル、イソブチル、t−ブチ
ル、メチルなどの低級アルキル基を表わす。−*は不斉
炭素を表わす。
前記反応経路(n)において、Xは水酸基、フェニルチ
オ基若しくは一0R1を、Yは水素原子若しくは一〇〇
2 R3を表わす。X′とR1及びR3は上記と同一の
ものを表わす。
以下詳細反応経路(IIa>、(I[b>に従って、こ
の化合物(6)より出発して化合物(7)より本発明の
化合物(B)を合成する方法を詳細に説明する。
詳細反応経路(■a) 詳細反応経路(IIb) (9) a)δラクトン化合物Aの合成 光学活性α、β不飽和δラクトン化合物(6)に不活性
溶媒、例えばテトラヒドロフラン、エチレングリコール
ジメチルエーテル、トルエン、ジメチルホルムアミドな
どの溶媒中シアノ酢酸エステル(式CH2(CN)CO
2R3中(7)R3は前記と同一のものを表わす。)の
アニオンを1,4−付加サセテ化合物(A−1)(X=
OR1、Y=CO2R3)を合成し、これから工程1)
エステルの加水分解と脱炭酸、工程2)保護基の脱離。
工程3)生じた水酸基のフェニルチオ基への変換を行い
、化合物(A−4)(X=SCc+ Hs 、Y=H)
を合成する。
1)エステルの加水分解と脱炭酸、2)保護基の脱離、
3)生じた水IIのフェニルチオ基への変換の工程の順
序は1)→2)→3)でも2)→1)→3)でも、2)
→3)→1)でも良い。
1)、2>、3)の工程は各々それ自体公知の方法によ
って行うことができる。
工程1)はアルカリおるいは酸触媒を用い、含水溶媒中
で加熱還流して行う。アルカリとしては炭酸ナトリウム
、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムな
どを用いることができる。
酸としては硫酸、塩酸、臭化水素酸、リン酸などの鉱酸
あるいは塩化マグネシウム、塩化亜鉛、硫酸銅なとのル
イス酸を用いることができる。溶媒としては極性溶媒、
例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコー
ル、アセトニトリル。
アセトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ドなどが使用できる。
工程2)の保護基の脱離は選択させるR1により適宜種
々の方法を使いわけることができる。例えばR1がペン
シル、アリル基のときはパラジウム触媒を用いて水素化
分解おるいは異性化分解の手法が、メトキシメチルや1
−エトキシエチルの場合は鉱酸や有機酸、ルイス酸を用
いて含水溶媒中で加水分解する手法が使用できる。水酸
基をフェニルチオ基に変換する工程3)はトリフェニル
ホスフィン、トリーn−ブチルホスフィン、1.2−ビ
ス(ジフェニルホスフォ)エタンなどの三級ホスフィン
の存在下ジフェニルスルフィドと原料のアルコールをピ
リジン、トリエチルアミンなどを溶媒として反応させる
ことにより達成できる。
また化合物(A−1>(X=OR1、Y=CO2R3)
を工程2)→3)→1)の経路で反応させると化合物(
A−5>(X=OH,Y=CO2R3>、(A−6)(
X=SCs R5,Y=CCh R3)を経て化合物(
A−4>(X=SCs Hs 、Y=H)に導くことも
できる。
化合物(A−1>(X=OR’ 、Y=CO2R3)か
ら化合物(A−4>(X=SCa Hs。
Y=H)への変換の具体例を以下に示すが、製法はこの
具体例に限られるものではない。
化合物(A−1)(X=OBn、Bnはベンシル基を示
す。Y=CO2C2Hs )を塩化マグネシウムとジメ
チルアセトアミド中で加熱し、加水分解・脱炭酸し、シ
リカゲルカラムクロマトグラフィーで分離、精製し、化
合物(A−2)(X=OBn、Y=H>のトランス体、
シス体を各々得ることができる。このものをパラジウム
触媒を用い、水素化分解し、化合物(A−3>(X=O
H。
Y=H)とし、トリーn−ブチルホスフィン、ジフェニ
ルスルフィドとピリジン中で反応させて化合物(A−4
>(X=SCe Hs 、¥=H>を得る。
b)ヘミアセタール化合物(7)の合成化合物(A−4
>(X=SCa R5,Y=H>をジイソブチルアルミ
ニウムハイドライドなどの水素化アルミニウム試剤で還
元するとヘミアセタール(7−1>が得られる。反応は
テトラヒドロフラン、エチレングリコールジメチルエー
テル。
ジオキサンなどの不活性溶媒中、O〜−80°の低温で
行う。化合物(7−2>(X’ =H>は化合物(7−
1>  (X’ =−3Cs R5)をラネーニッケル
を用いて還元することにより得られる。
C)カルボン酸エステル化合物Bの合成化合物(7−1
>を一般式R30COCH=PZR4(8)で表わされ
るp−イリド(式(8)でZは酸素、(OR3)2また
は(C6Hs ) 2を、R4はOR3またはC6H5
を、R3は前記と同一のものを表わす。)と反応させて
化合物(B−1)  (D−E :CH=CH,X’ 
=SCc+Hs>を得る。化合物(B−1>から化合物
(C−2>(X’ =H)へは工程4)二重結合の還元
工程5)フェニルチオ基の還元、工程6)ニトリルの加
水分解、工程7)δラクトン環への閉環の4つの工程を
行うことにより達成できる。尚、化合物(7−2)(X
’ =l−1)を原料とした場合は工程5)は必要ない
この4つの工程は工程7)のまえに工程6)を行う事を
除き、各々独立しており、どの順序で行ってもよい。ま
た4)、5)の工程、6)、7)の工程を同時に行うこ
ともできる。各々の工程はそれ自体公知の方法により行
うことができる。すなわち、工程4)二重結合の還元は
亜鉛−酢酸あるいはパラジウム、白金、ラネーニッケル
等による接触水素化により行うことができ、工程5)の
フェニルチオ基の還元はラネーニッケルによる接触還元
で達成できる。工程6)のニトリルの加水分解は塩酸、
硫酸、臭化水素酸なとの鉱酸を用いるか水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムなどの塩基を用いて含水溶媒中で加
熱すれば達成できる。
また工程7)のδラクトン環への閉環はニトリルの加水
分解で生じたカルボン酸を酸処理すれば達成できる。こ
れらの各工程を適宜選択すれば望ましい生成物を選択的
に得ることができる。
例えば化合物(B−1>(D−E;CH=CH。
X’ =SCs H5)を亜鉛−酢酸で還元すると化合
物(B−2>  (D−E :CH2CH2、X’ =
SC6Hs )が得られ、化合物(B−1>(D−E 
:C1−(=CH,X’ =SCs Hs )をラネー
ニッケルで還元するとフェニルチオ基の還元と二重結合
の還元が同時におこり、化合物(B−3>(D−E :
 CH2CH2、X’ =H)が得られる。
本発明の化合物Bは前記反応経路(n)に従って、光学
活性δラクトン化合物(9)とすることができる。以下
類に説明する。
d)δラクトン化合物Cの合成 上記化合物(B−3>のニトリル基を水酸化ナトリウム
存在下、エタノール中加熱還流して加水分解し、生じた
カルボン酸を塩酸で処理してδラクトン化合物(C−2
>(X’ =H,R3=H)とし、低級アルコールと酸
触媒存在下で反応させるか、ジアゾメタンと反応させエ
ステル化して化合物(C−2)(X’ =H>とする。
工程5)のフェニルチオ基の還元は化合物(B)から(
C)への変換の際行う代りに化合物(C)から(9)へ
の変換の際に行っても良い。この場合は化合物(B)か
ら(C)への工程4)を亜鉛−酢酸もしくはパラジウム
や白金による水素化で行い、工程6)、7)を前述の方
法で行って化合物(C−1>(X’ =SCs H5)
を得、これをラネーニッケルで水素化し、化合物(C−
2>(X’ =H)としたのち最後の分子内縮環反応を
行う。
ここで得られたδラクトン化合物(A)、ヘミアセター
ル化合物(7)、カルボン酸エステル化合物(B)及び
δラクトン化合物(C)はいずれも文献未記載の新規化
合物であり、次に述べる光学純度の高いδラクトン化合
物(9)を製造する上で重要な中間体である。
e)δラクトン化合物(9)の合成 化合物(C−2)(X’ =H)の分子内縮環反応は不
活性溶媒、例えばテトラヒドロフランやエチレングリコ
ールジメチルエーテル、t−ブタノール、ジメチルホル
ムアミドなどを用い、カリウム−t−ブトキシド、水素
化ナトリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなど
の塩基と反応させて公知の目的物質、光学活性δラクト
ン化合物(9)を光学純度よく高収率で得る事ができる
(発明の効果) 本発明の光学活性化合物はδラクトン系抗生物質の母核
をなす化合物を製造する際の中間体として重要な化合物
でおって、この化合物を用いることにより光学純度の高
いδラクトン化合物(9)を効率よく製造することがで
きる。
(実施例) 以下具体例を実施例にもとづき、述べる。
実施例1 1)化合物(A−1>の合成 <6)                 (A−1>
(Bnはベンジル基、Etはエチル基を表わす。
以下同じ。) アルゴン気流下、シアン酢酸エチルエステル1.24g
 (11mM>を鉱油でけんだくした60W/W%の水
素化ナトリウム440m(1(11mM>のテトラヒド
ロフラン15dけんだく液中に水冷下で加え10分間至
至温撹拌した。次に8体のα、β不飽和δラクトン< 
6 ) 2. Ofj (9,17mM>のテトラヒド
ロフラン溶液5dを水冷下ゆっくり加え、同温で1時間
撹拌した。反応液をジエチルエーテル50m1で希釈し
、10%塩酸を加え中和し、分液し、有機層を飽和食塩
水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧上溶
媒を留去すると1,4−付加体(A−1>が黄色油状物
質として3.5g得られた。
’HNMR(CDCU3 ) δ:1.32 (3)−1,t、 J=7.1Hz >
2.0  (2H,m) 2.60 2H,m) 2.90 1H,m> 3.60 3H,m) 4.30 2H,q、 J=7.IHz )4.56 
28. s> 4.60 (IH,m> 7゜33(5H,5) iR(neat) 2940、2250.1740. 740. 700M
5  m/e 332 (M+1 ) 、 91 (100%)2〉化
合物(A−2>の合成 0m−1 (A−1>             <A−2>アル
ゴン気流下、上記1,4−付加体(A−1>3.5gを
水10滴、塩化マグネシウム6水塩1 、86(1(9
,17m)l)とジメチルアセトアミド30me中で1
70℃、12時間加熱還流し、空温にもどしたのち、水
とジエチルエーテルを加え、抽出分離し、水層は塩酸で
酸性にしたのち酢酸エチルで抽出した。有機層をあわせ
て無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧上溶媒を留去し
、残渣をベンゼン50威にとかし、12時間加熱還流し
た。次に反応液を減圧上溶媒を留去し、残漬をシリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーに付し、エーテル:ヘキサ
ン(too:iv/v )流出し、3R,58のδラク
トン化合物(八−2)を無色油状物質として1.47g
((6)より62%)得た。更にエーテルで溶出して3
3.53のδラクトン化合物<A−2)  185ma
((6)より7.8%)を得た。3R,5Sのδラクト
ン化合物(八−2)のデータは次の通りである。
1t−INMR(CDC13) δ:1.7〜2.9  (7H,m) 3.65    (21−(、d、 J=4.4H2)
4.58    (2H,s> 4.6     (IH,m) 7゜33    (5H,s) I R(neat) 2940、2250.1740. 742. 700M
5  m/e 259 (M” ) 、 91 (100%)3)化合
物(A−3>の合成 0m−1 (A−2)              (A−3)上
記3R,53体のδラクトン化合物(A−2>1.38
G (5,33mM)を酢11チル407にとかし、水
酸化パラジウム180mg 、濃塩酸1滴を加え水素ガ
ス雰囲気下空温で3時間撹拌した。反応液をセライトろ
過し、減圧上溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムク
ロマトグラフィーに付し、酢酸エチル留分より化合物(
A−3>を無色油状物質として866、7m(If得た
。収率96%’HNMR(CDCf13) δ:1.65〜3.1 (8H,m> 3.78    (2H,m) 4.57        (IH,5extet、  
J=4.4HzIR(neat) 3330、2250.1735  Cm−1M5  m
/e 170 (M+1 > 、  138 (100%)4
)化合物(A−4)の合成 ) (A−3)                (A−4
>(phはフェニル基を、13uはブチル基を表わす。
以下同じ。) アルゴン気流下、上記化合物(A−3)501+1(7
(0,296m1(> 、ジフェニルジスルフィド19
3mg(0,888mM) 、  トリーn−ブチルフ
ォスフイン0.22m1(0,888mM)をピリジン
2mlに加え、室温で12時間撹拌する。反応液を酢酸
エチル30dで希釈し、10%塩酸で洗浄し、次いで飽
和硫酸銅水溶液、飽和重曹水、飽和食塩水の順に洗浄し
、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧上溶媒留去し、
残漬をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し、エ
ーテル留分より、フェニルスルフィド(A−4> 71
mg (92%)を得た。
’HNMR(CDC13) δ: 1.85〜2.75 (7H,m>2.7M  
  (1f−f、 dd、 J=14.5.9.0Hz
 )3.30    (IH,dd、 J=14.5.
5.8H2)4.45    (IH,u、 J= 9
.0.5.8tlZ )7.30    (5H,m> IR(neat) 2930、2250.1740. 740. 695 
 cm−IMS  m/e 261 (M+ ) 、  123 (100%)5)
化合物(7−1)の合成 (A−4>                 (7−
1>アルゴン気流下、上記フェニルスルフィド(A−4
>  984m(J<3.77mM>のテトラヒドロフ
ラン溶液25m1に一30℃撹拌下ジイソブチルアルミ
ニウムハイドライドの2Mトルエン溶液2rr11(4
mH)をゆつ(り加え、−30℃で10分間撹拌した。
反応液に10%NaOH水溶液を少量加え、室温で2時
間撹拌し、セライトろ過した後、減圧上溶媒を留去し、
ヘミアセタール(7−’l)  986mgを得た。
IHNMR(CDα3) δ:1.5〜1.9  (4H,m) 2.2〜2.5  (2H,m> 2.7     (IH,m> 2.9〜3.6  (2H,m) 3.7〜4.4  (IH,m) 5.0〜5.4  (IH,m) 7.2〜7.45 (5H,m) JR(neat) 3400、2910.2250. 745. 695 
 cm−IMS  m/e 2B3 (M+ ) 、  124 (100%)6)
化合物(B−1>の合成 (7−1)                   (
B−1>アルゴン気流下、上記へミアセタール(7−1
)986mg (3,75mM )の塩化メチレン溶液
20dにトリフェニルフォスフインのエトキシカルボニ
ルメチルイリド3.9(J (11,25mM)を加え
、室温で15時間撹拌する。反応液を減圧上溶媒留去し
、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し、
エーテル:ヘキサン(3:I V/V)留分より5−シ
アンメチル−7−ヒドロキシ−8−フェニルチオオクタ
−2−エノイツクアシツドエチルエステル(B−1>を
1.03(] (882%無色油状物質として得た。
IHNMR(CDα3) δ:1.29    (3H,t、 J=7.1Hz 
>1.60    (2H,m) 2.0〜2.7  (5H,m) (1H,dd、 J=13゜9.8.81−12 >(
IH,dd、 J=13.9.3.7Hz )(IH,
m> (2H,q、 J= 7.IHz) (IH,d、 J=15.6H2) (IH,dt、 J=15.6.γ、IHz )2.6
8 3.15 3.70 4.90 5.90 6.80 IR(neat) 3450、2910.2250.1910.1650゜
740、 690  cm−1 MS  m/e 333(M+)、  124( 7)化合物(B−3)の合成 100%) (B−1>                  (B
−3)(Meはメチル基を表わす。以下同じ。)上記化
合物(B−1) 87mg(0,26mM)のエタノー
ル1mf!溶液にラネーニッケル0.6mMのエタンー
ル溶液0.6威を加え、90°Cで20分加熱還流した
後、反応液をセライトろ過し、減圧上溶媒を留去し、残
漬をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにイ寸し、エ
ーテル:ヘキサン(7:1 v/v)留分より化合物(
B−3> 37.2mCl (63%)を無色油状物質
として得た。
’HNMR(CDC13) δ: 1.23    (3H,d、 J=6.3Hz
 >1.26    (3t−1,t、 J=7.1f
lz )1.4〜1.8  (7H,m> 1.95    (IH,m> 2.33    (2H,t、 J=6.6Hz >2
.48    (2H,d、 J=5.4H2’)3.
90    (IH,m> 4.14    (2H,Q、 J=7.IH2)I 
R(neat) 3400、2250.1725  cm−1MS  m
/e 22B (M+ 1 ) 、  164 (100%)
合成例 化合物(C−2>の合成 (B−3)                  (C
−2>アルゴン気流下、上記化合物(B−3>  25
0mg(1,1mM)を30%水酸化カリウム水溶液i
mf!、エタノール8dにとかし、12時間加熱還流し
た。反応液にエーテル30rnll、水20m1を加え
、抽出分離し、水層に′a塩酸を加え酸性とし、塩化メ
チレンで抽出した。有機層をあわせて無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥し、減圧上溶媒を留去した。残漬を塩化メチ
レンでとかし、ジアゾメタンのエーテル溶液を加えてメ
チルエステルとした。これを減圧上溶媒留去し、残渣を
シリカゲルカラムクロマトグラフィーに付し、エーテル
:ヘキサン(i:i V/V)留分より(C−2>  
192.1mg(82%)を無色結晶として得た。
mp    72.5〜73℃ ’HNMR(CDC13) δ:1.38    (3H,d、 J=6.3tlz
 )1.1〜2.9  (IIH,m> 3.68    (3H,S) 4.4     (1H,m> IR(CHCI23 >   2900.1720  
cm−’MS  m/e 215 (M+ 1 > 、 74 (100%)化合
物(9)の合成 (C−2)                  (9
)アルゴン気流下、化合物(C−2)  178mg(
0,83n+H)のテトラヒドロフラン溶液2mlをカ
リウム−1−ブトキシド289.5mc+ (2,68
n+H)のテトラヒドロフランけんだく液8mf!に室
温で加え、更に同温度で10分間撹拌した。反応液に水
2(7,エーテル30m1を加え、抽出分離した。水層
を濃塩酸で酸性とし、塩化メチレンで抽出し、有機層を
あわせて無水硫鼠マグネシウムで乾燥した後、減圧下で
溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフ
ィーに付し、エーテル:ヘキサン(1:5 v/v)留
分より化合物(9)  106mg(70%)を無色針
状晶として1qだ。
mp   121〜122℃ (lit、 ml) 120〜121°C:、、 F、
H,5todola、et al。
Biochem、J、、93.92(1964))[α
] V +18.1° (c=1.03. エタ/−/
L/)(lit、[α] D+18.2° (C=1.
15.エタノール。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式(B) ▲数式、化学式、表等があります▼(B) (D−EはCH=CH又はCH_2CH_2を、R^3
    は低級アルキル基、アルケニル基又はベンジル基を、X
    ′は水素原子又はフェニルチオ基を、*は不斉炭素を表
    わす。) で表わされる光学活性カルボン酸エステル化合物。
  2. (2)一般式(B)において、R^3がメチル、エチル
    、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、ペン
    チル基からなる低級アルキル基、アリル、2−メチルア
    リル、2−ブテニル、3−ブテニル、2−ペンテニル基
    からなるアルケニル基及びベンジル基の中から選ばれる
    ことを特徴とする請求項1記載の光学活性カルボン酸エ
    ステル化合物。
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