JPH03112976A - 光学活性δラクトン化合物の製法 - Google Patents

光学活性δラクトン化合物の製法

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JPH03112976A
JPH03112976A JP25022889A JP25022889A JPH03112976A JP H03112976 A JPH03112976 A JP H03112976A JP 25022889 A JP25022889 A JP 25022889A JP 25022889 A JP25022889 A JP 25022889A JP H03112976 A JPH03112976 A JP H03112976A
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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) 本発明はアクヂノボリンやバタトボリン等の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,Cordova等 (丁et
rahedron  Lett、、25.2945(1
984)  )  、  に、HlPietruSie
WiCZ等(J、0r(1,Chem、、53.283
7(1988) )が報告しているが光学活性体につい
てはに、)IOri等(Tetrahcdron、 皿
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) (△) (7) 本発明はこの反応経路(II)において19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(C) (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δラクトン化合物(C)を提供す
るものである。
一般式(C)で表わされる化合物(C)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(C)は化合物(6)から化合物(B)
を経て合成され、化合物(6)は、反応経路(1)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In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
、0−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
2R3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(B)より本発明の
化合物(C)を合成する方法を詳細に説明する。
詳細反応経路(I[a) fJN1反l15711V路(II b )(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中のR3は前記と同一のものを表わす。)のアニ
オンを1,4−付加させて化合物(A−1>(X=OR
1、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=SCs Hs 、Y=l−(
>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Ml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)はアルカリあ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ぜる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がベン
ジル、アリル基のときはパラジウム触媒を用いて水素化
分解あ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、トリーローブチルホスフィン、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=C02R3)
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=SCe R5、Y=CO2R3)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=SCe t−Is 。
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はベンジル基を示
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=l−(>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
=OH,’Y=ト1)とし、トリーローブチルホスフィ
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=SCs Hs 、Y=H>を得る
b)へミアセタール化合物(7)の合成化合物(A−4
)(X=SCs Hs 、Y=ト1)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 Hs )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−数式R30COCH−PZR4(8)で表わされ
るp−イリド(式(8)で7は酸素、(OR3)2また
は(06H5)2を、R4はOR3またはCs Hs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’  =SC6Hs>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
’ =H)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。すなわら、工程4)二重結合の還元は
亜鉛−酢酸おるいはパラジウム、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’ −3Cs Hs )を亜鉛−酢酸で還元すると化
合物(B  2)(D−E:CH2CH2,X’ −3
Cs Hs )が得られ、化合物(B−1>(DE :
CH=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 : CH
2C1−12、X’ =H)が得られる。
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ざせエ
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’ −3Ce H5)
を得、これをラネーニッケルで水素化し、化合物(C−
2)(X’ =ト1)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)、カルボン酸ニスデル化合物(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)ホベる光学純度の高いδラクトン化
合物(9)を製造する上で重要な中間体でおる。
本発明の化合物Cは前記反応経路(I[>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。
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
ールジメヂルエーテル、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
であって、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、2t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1.24(
J (limb)を鉱油でけんだくした60W/W%の
水素化ナトリウム440mq (11mM>のテトラヒ
ドロフラン15m1けんだく液中に水冷下で加え10分
間室温で撹拌した。次に8体のα、β不飽和δラクトン
(6) 2.0g(9,17n+H)のテトラヒドロフ
ラン溶液5ml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50ml1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。
’HN−MR(CDC13) δ: 1.32 (3H,t、 J=7.1Hz >2
.0   (2H,m) 2.60  (2f−1,m> 2.90(IH,m) 3.60 (3H,m> 4.30  (2H,q、  J=7.1H2)4.5
6  (2H,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 m−1 (A−1)              (A−2>ア
ルゴン気流下、上記1,4−付加体(A−1>3.50
を水10滴、塩化マグネシウム6水塩1.86(](9
9,17mf)とジメチルアセトアミド30m1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5(7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(ioo:iv/v )流出し、3R,5Sのδラク
トン化合物(八−2)を無色油状物質として1.4yg
((6)より62%)得た。更にエーテルで溶出して3
S、 5Sのδラクトン化合物(A−2>  185m
c+((6)より7.8%)を得た。3R,58のδラ
クトン化合物(A−2)のデータは次の通りでおる。
’HNMR(CDC13) δ: 1.7〜2.9  (7H,m)3.65   
 (2H,d、 J=4.4Hz )4.58    
(2H,S) 4.6    (、IH,m> 7.33    (5H,5) lR(neat) 2940、2250.1740. 742. 700M
5  m/e 259 (M+ ) 、 91 (100%)3)化合
物(A−3>の合成 m−1 (A−2)                (A−3
)上記3R,53体のδラクトン化合物(A−2>1.
38g (5,33mM)を酢酸エチル40m1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、7mg得た
。収率96% ’HNMR(CDCU:+ ) δ:1.65〜3.1 (8tl、 m)3.78  
  (21−(、m) 4.57     ( JR(neat) 3330、2250.1735 M5  m/e 170 (M+ 1 ) 、  138 (100%)
4)化合物(A−4>の合成 J=4.4l−12 sextet。
m−1 11−1゜ ) (A−3)                (A−4
)(phはフェニル基を、[3u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>50mg(0,
296mM) 、ジフェニルジスルフィド193mg(
0,888m)l) 、  トリーハーブチルフォスフ
イン0.22rnll (0,888m)f)をピリジ
ン2dに加え、空温で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6A酸銅水溶液、飽和重曽水、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イ寸し
、エーテル留分より、フェニルスルフィド(A−4’)
 71mg(92%)を得た。
’HNMR(CDCJ2:+ ) δ: 1.85〜2.75 (7H,m>2.94  
      (1H,dd、  J=14.5. 9.
011z  )3.30        (IH,dd
、  J=14.5. 5.8H2)4.45    
(IH,u、 J= 9.0.5.8117 )7.3
0        (5H,m)IR(neat) 2930、2250.1740. 740. 695 
 cnrIMS  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(A4
)  984mC1(3,77m)l)のテトラヒドロ
フラン溶液25dに一306C撹拌下ジインブチルアル
ミニウムハイドライドの2Mトルエン溶液2威(4mM
)をゆっくり加え、−30℃で10分間撹拌した。反応
液に10%NaOH水溶液を少但加え、空温で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(7−1>  986m(Iを得た。
’HNMR(CDC13) δ :1.5 〜1.9   (4H,m)2.2〜2
.5  2H,m) 2.7     1H,m> 2.9 〜3.6    2H,m> 3.7〜4.4  1H,m> 5゜0 〜5.4    1ト1. m)7.2〜7.
45 5H,m> IR(neat) 3400、2910.2250. 745. 695 
 cm−IMS  m/e 263 (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>986
mc+ (3,75+++H)の塩化メチレン溶液20
m1にトリフェニルフォスフインのエトキシ力ルポニル
メヂルイリド3.9g (11,25n+H)を加え、
空温で15時間撹拌する。反応液を減圧不溶Is留人し
、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(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ヂルエステル(B−1>を
1.03g(82%)無色油状物質として得た。
18NMR(CDα3) δ:1.29    (3H,t、 J=7.1H2)
1.60    (2H,m> 2.0〜2.7  (5H,m> 2.68     (IH,dd、 J=13.9.8
.8Hz >3.15     (IH,dd、 J=
13.9.3.7Hz )3.70     (1)−
1,m> 4.90        (2H,q、  J=  7
.1112>5.90     (1t−1,(1,J
=15.6117)6.80    (IH,dt、 
J=15.6.7.1112 )IR(neat) 3450、2910.2250.1910.1650゜
740、 690  cm−1 MS  m/e 333 (M” ) 、  124 (100%)7)
化合物(B−3>の合成 <8−1>                   <
8−3>(Meはメチル基を表わす。以下同じ。)上記
化合物(B−1) 87mg(0,26+nH)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
、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにイ寸し
、ニーデル:ヘキサン(7:1 v/v)留分より化合
物(B−3> 37.2mc+ (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    3H,t、 J=7.IH7)1.4
〜1.8  7H,m> 1.95         1H,m)2.33   
      2!−1,t、  J=6.6Hz  >
2.48    2H,d、 J=5.4H2)3.9
0    1H,m) 4.14    21−1. q、 J=7.1tlZ
 )IR(neat) 3400、2250.1725  cm−1MS  m
/e 228 (M+1 > 、  164 (1oo%)8
)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
0mc+(1,1mN)を30%水酸化カリウム水溶液
1ml、エタノール87にとかし、12時間加熱還流し
た。反応液にエーテル30m、水20dを加え、抽出分
離し、水底に濃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。残渣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)  192.1
mq(82%)を無色結晶として1qだ。
mp72.5〜73°C ’HNMR(CDCI23> δ:1.38     (3H,d。
1.1〜2.9  (11H,m> 3.68    (3H,s> 4.4     (IH,m> IR(CHCb )   2900.1720M5  
m/e 215 (M+1 > 、 74 (100%)J=6
.3H7 m−1 ) 合成例 化合物(9)の合成 (C−2>(9) アルゴン気流下、化合物(C−2>  178m(](
0,83mM )のテトラヒドロフラン溶液2dをカリ
ウム−t−ブトキシド289.5mg(2,68mM)
のテトラヒドロフランけんだく液8dに室温で加え、更
に同温度で10分間撹拌した。反応液に水20m1.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、有機層を必わせで無
水硫酸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)  1061106l11%)を無色針状晶と
して得た。
m0121〜122°C (m、 mp 120〜121°C,F、tl、5to
dola、et al。
Biochem、J、、93.92(1964))[α
]’[+18.1° (C=1.03. エタ/ −/
L、)(lit、 [α] 、 +18.2° (cm
1.15.エタノール。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式(C) ▲数式、化学式、表等があります▼(C) (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δラクトン化合物。
  2. (2)一般式(C)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δラクトン化
    合物。
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TETRAHEDRON=1988 *

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