JPS6233136A - 光学活性なβ―アルキル―γ―アシルオキシカルボン酸エステルの製造方法 - Google Patents

光学活性なβ―アルキル―γ―アシルオキシカルボン酸エステルの製造方法

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JPS6233136A
JPS6233136A JP17453485A JP17453485A JPS6233136A JP S6233136 A JPS6233136 A JP S6233136A JP 17453485 A JP17453485 A JP 17453485A JP 17453485 A JP17453485 A JP 17453485A JP S6233136 A JPS6233136 A JP S6233136A
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古賀 憲司
Kiyoshi Tomioka
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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 本発明は一般式 %式% (式中 R1、R2およびR3は同一または異なシ。
それぞれ低級アルキル基を表わし、*Cは不斉炭素原子
を表わす。) で示される光学活性なβ−アルキル−γ−アシルオキシ
カルボン酸エステル〔以下、アシルオキシカルボン酸エ
ステル(1’)と記す〕およびその製造方法に関する。
本発明によシ提供される新規なアシルオキシカルボン酸
エステル(1)は光学活性なビタミンE1ビタミンに1
 ドリコールなどのテルペン化合物類およびその類縁体
の合成原料として有用な一般式で示される光学活性なβ
−アルキル−γ−ブチロラクトン〔以下、ブチロラクト
/(U)と記す〕の前駆体として有用である。
従来の技術 アシルオキシカルボン酸エステル(1)は文献未載の新
規化合物であるが、この化合物から誘導されるブチロラ
クトン(II)の合成法はいくつか知られている。
例えばC、B 、 Chapleoらは、J、 Che
rn、 Sac、。
Perkin I 、 1977年、1211〜121
8頁に、(ト)−3−メチルグルタル酸水素メチルから
出発し、光化学反応によるヨウ化物(1odo −es
ter )の合成、酢酸分解、加水分解および環化から
なる4反応工程を経て50%以下の収率で(S) −(
−)−3−メチル−4−ブタノリドを得たことを報告し
ている。
また、面出らによって(E)−(2R,3S)−6−エ
チリデン−3,4−ジメチル−2−フェニルパーヒドロ
−1,4−オキサゼピン−5,7−ジオ/を出発原料と
する下記の方法が開示されている。なお、下記において
ph%AcおよびMeはそれぞれフェニル基、アセチル
基およびメチル基を表わし、DMFはジメチルホルムア
ミドを意味し、THFはテトラヒドロフランを意味する
(Chemistry Letters、 1979年
、1207〜121o頁)(Chemistry Le
tters、 1980年、635〜638頁)これら
の合成法のほかに、エチル トランス−4,4−ジメト
キシ−3−メチル−クロトナートを 、麦酒酵母(Sa
ccharomyces cerevisiae )に
よシ微生物学的に(S) −(−) −3−メチル−4
−ブタノリドに変換するりヒハルト・バーナーらの方法
:〔特開昭52−136102号公報; He1v、 
Chim。
kct&、62,455(1979))、イソ酪酸の微
生物(Candida rugosa  IFO075
0) Kよル酸化物をメチルエステルに変換した(R)
 −(−)−3−ヒドロキシ−2−メチルグロピオネー
トを原料とする森の方法: (上記式中、THPはテトラヒドロピラニル基をaわし
、Ts、はp−トルエンスルホニル基を表わす。) (Tetrahedron Lett、、 39.31
07(1983)]などが知られている。
発明が解決しようとする問題点 前記Chapleo らの方法は、出発原料の観点から
(S) −(−’)−型化合物の合成にのみ使用しうる
上に、光化学反応を使用すること、(S)(3−3−メ
チル−4−ブタノリド1 kgを合成するためにヨウ素
5.3 k7および酢酸銀4.2 kgを使用する必要
があることなどに問題があシ、工業的生産プロセスとし
ては到底採用し難い。また、前記面出らの方法は、出発
原料カニ極めて複雑な化学構造を有するためにその大量
合成が至難のことであり、少なくとも現在のところ大規
模な工業的生産プロセスとしては到底使用しえない。さ
らに、リヒ/・ルト・バーナーらの方法は用いる原料が
高価であることに加えて、目的化合物への転化率が長時
間でも高々50%前後までにしか達し得ないこと、また
醗酵反応の特異性に基づき(S’)−型化合物の製造に
のみ有効であることなどの問題点を有し、また森の方法
も微生物の作用によシ得られた醒化物を原料として用い
るため(S’)−型化合物の製造にしか利用できず、し
かも原料および反応試薬が高価であるという問題点を有
する。
しかして、本発明の1つの目的は、(S)一体または(
R)一体のプチロラク)、/(It)に好収率で誘導す
ることができる光学活性なβ−アルキル−γ−アシルオ
キシカルボン酸エステルを提供スることにある。本発明
のもう1つの目、的は、その光学活性なβ−アルキル−
γ−アシルオキシカルボン酸エステルを容易にかつ好収
率で製造する方法を提供することにある。
本発明によれば、上記の目的は、前記のアシルオキシカ
ルボン酸エステル(1)を提供することによって達成さ
れ、また一般式 %式% (式中 R1,R2、R3およびCは前記定義のとおり
である。) で示される光学活性なβ−アルキル−δ−ケトカルボン
酸エステル〔以下、これをδ−ケトカルボン酸エステル
(III)と記す〕をトリフルオロ過酢酸で処理するこ
とを特徴とするアシルオキシカルボン酸エステル(1)
の製造方法を提供することによって達成される。
前記の各一般式におけるR1、R2およびR3がそれぞ
れ表わす低級アルキル基としてはメチル基、エチル基、
プロピル基、イソプロピル基、ブチル基などが挙げられ
る。
本発明の方法に従うδ−ケトカルボン酸エステル(In
)をトリフルオロ過酢酸で処理してアシルオキシカルボ
ン酸エステル(1)を合成する反応1d、、塩化メチレ
ン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素系溶媒中で
行うのが好ましい。溶媒の使用量は臨界的ではないが、
δ−ケトカルボン酸エステル(Ill’lに対し約1〜
100倍重量、好ましくは約5〜20倍重量である。反
応温度は約−30℃から使用する溶媒の沸点までの範囲
、好ましくはO℃〜室温(約20℃)の範囲である。反
応時間は用いる反応温度にもよるが、通常約10〜30
時間程度である。この反応に用いるトリフルオロ過酢酸
は、塩化メチレン中で約30〜90%の過酸化水素水と
トリフルオロ酢酸無水物とを約り℃〜室温の温度で反応
させることによって容易に得ることができる。トリフル
オロ過酢酸の使用量はδ−ケトカルボン酸エステル(I
II)に対して1モル当量以上、好ましくは1.5〜2
.0モル当量である。
反応完結後、反応混合物からの生成物の単離、精製は通
常有機化合物の単離、精製に用いられる方法で実施する
ことができる。たとえば、反応混合物に飽和重曹水を加
えて充分攪拌したのち、有機層を分離し、水層は溶媒で
充分抽出する。有機層を合し、5%チオ硫酸す) IJ
ウム水溶液および飽和食塩水で順次洗浄したのち、無水
硫酸マグネシウムで乾燥後、減圧下に溶媒を留去するこ
とによジアシルオキシカルボン酸エステル(1)の粗生
成物を得る。この粗生成物をそのまままたはクロマトグ
ラフィー、蒸留などの操作−により精製したのち、後述
するように加水分解反応に供し、ついで必要に応じ酸で
処理することによシ前記のブチロラクトン(It’)に
導くことができる。
本発明の方法において原料として用いるδ−ケトカルボ
ン酸エステル(In)は、たとえばり、Endersら
の報告にある(S)または(R)の1−アミノ−2−メ
トキシメチルピロリジン(以下、これらをSAMPまた
はRAMPと略称する)を不斉源とする方法によジアル
キルメチルケトンを原料として容易に合成される(Te
trahedron  Lett、、 24.4967
(1983)参照〕。RAMPを用いた方法を下記に示
す。
(上記式中、LDAはリチウムジイソプロピルアミドを
意味し R1およびR2は前記定義のとおシである。) 本発明によシ提供されるアシルオキシカルボン酸エステ
ル(1)は、これを加水分解したのち、必要に応じその
生成物を酸で処理することによりブチロラクト/(■)
に誘導される0アシルオキシカルボン酸エステル(1)
の加水分解反応はメタノール、エタノールなどのアルコ
ール系溶媒中、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどのア
ルカリ金属炭酸塩、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム
などのアルカリ金属水酸化物などの塩基性化合物の存在
下に行なうのが好ましい。塩基性化合物としては特にア
ルカリ金属炭酸塩を使用することが好ましい。溶媒の使
用量は臨界的ではないが、アシルオキシカルボン酸エス
テル(1’lに対し約1〜100倍重量、好ましくは約
5〜20倍重量である。塩基性化合物の使用量はアシル
オキシカルボン酸エステル(1)に対し約0.01〜1
モル当量、好ましくは0.1〜0.5モル当量である。
反応温度は室温から溶媒の沸点付近までの範囲が好まし
く、反応時間は反応温度にも依存するが、通常3〜24
時間程度である。反応の進行を薄層クロマトグラフィー
(TLC)によシ追跡し、原料の消失を確認することが
反応時間の決定に好適である。反応完結後、反応混合物
から減圧下に溶媒を留去し、得られる残渣をTLCで調
べ、加水分解生成物であるγ−ヒドロキシーカルボン酸
のスポットが認められる場合には次の酸による処理に供
する。この酸処理は溶媒中で行うのが好ましい。溶媒と
してはクロロホルム、塩化メチレンなどの710ゲン化
炭化水素系溶媒、ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化
水素系溶媒、テトラヒドロフラン、1.2−ジメトキシ
エタンなどのエーテル系溶媒などを使用するのが好適で
ある。溶媒の使用蓋は臨界的ではないがアシルオキ7カ
ルボン酸エステル(りに対し、約5〜100倍重量、好
ましくは約1〜100重量である。酸としてはパラトル
エンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸などの有機溶媒に
可溶な酸、強酸性イオン交換樹脂などが使用可能である
。酸の使用量は前記加水分解反応に使用した塩基性化合
物の量に対して過剰量、好ましくは約1.2〜1.8倍
モル当量である。反応温度は室温から溶媒の沸点付近ま
での範囲が好ましく、反応時間は反応温度にも依存する
が、通常3〜24時間程度である。反応完結後、反応混
合物を冷却し、生成してくる不溶物を戸別後、F液を減
圧下に濃縮し、ブチαラクトン(I[)の粗生成物を得
る。この粗生成物はクロマトグラフィー、蒸留などの操
作によシ精製することができる。
実施例 以下、本発明を実施例によシ詳しく説明する。
機器分析のうち、’H−NMRはCDα3を溶媒とし、
テトラメチルシランを内部標準として測定し、IRは液
膜で測定した。
実施例1 35%過酸化水素水1.6 ILl!を塩化メチレン6
 yxlに加え、得られた混合液に水冷攪拌下にトリフ
ルオロ酢酸無水物18.79を滴下したのち、室温で1
.5時間攪拌してトリフルオロ過酢酸の塩化メチレン溶
液を調製し、この溶液に一般式(lI[)においてR1
、R2およびR3がそれぞれメチル基であシ、かつCa
)20+ 3.3 s (neat ) ノ旋光度を有
fル(S)−(+)−δ−ケトカルボン酸エステル1.
715’の塩化メチレ/m液(10m/)を水冷下に滴
下したのち、室温で20時間攪拌した。飽和重曹水20
0dを加えてよく攪拌したのち、有機層を分液した。
水層は塩化メチレン100ゴで3回抽出した。有機層を
合し、5%チオ硫酸ナトリウム水浴液150d1飽和食
塩水100dで順次洗浄したのち、無水硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。減圧下に溶媒を留去することによシ黄色
液体1.80fを得た。この液体をシリカゲルカラムク
ロマトグラフィー〔ヘキサン/酢酸エチル= 10/1
 (容量比)を展開液として使用〕により精製し、無色
液体1.532(81%収率)を得た。このものは下記
の分析結果により一般式(1)においてR1,12およ
びR3がそれぞれメチル基である (R) −(+)−
アシルオキシカルボン酸エステルであることが確認され
た。
’H−NMR:δp−1,00(3H,d、 J=7H
z、 CH3)。
2.06(3H,s、 0(3CH3)、 2.0〜2
.6(3H,m、 CH2゜CH)、3.69(3H,
s、0CHs)、3.87(IH,dd、J=11Hz
、 J=6.4Hz、 0CH2)、 4.05(IH
,dd、 J=11Hz、 J==5.6Hz、 0C
R2)IR:1735crIL−1 MS:175(M+1) 〔α几’ −1−3,4°(C=3.0. C昭3)参
考例、1 実施例1で得た(R) −(+)−アシルオキシカルボ
ン酸エステル1.soyをメタノール15x/に溶かし
、この溶液に無水炭酸カリウム240■を加えて20時
間加熱還流した。減圧下に溶媒を留去したのち、その残
漬にクロロホルム50m/とパラトルエンスルホン@0
.5fを加えて10時間加熱還流した。冷却後、不溶物
を戸別し、P液を減圧下に濃縮することにより黄色液体
1.02 fを得た。
この液体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー〔ヘキ
サン/酢酸エチル=20/1(容量比)を展開液として
使用〕により精製後、クーゲルロール蒸留器(外温18
5℃、158 ma R9)を用いて#留することによ
シ無色液体680■(79チ収率)を得た。このものは
下記の分析結果により一般式(II)においてR2がメ
チル基である(R) −(+)−ブチロラクトンである
ことが確認された。
LH−NMR:appnll、16(3H,d、 J=
6.4Hz、 CHa)。
1.8〜2.9(3)1. m、 C1(2,CH)、
 3.88(114,dd、 J=8.8H7゜J=6
.4Hz、 0CH2)、 4.42(IH,dd、 
J=8.8Hz、 J=7.2Hz。
0C)i2) IR:1765α−1 MS:1100(”) CαID0+ 25.0 ” (C=4.0 、 CH
sOH)なお、光学純度97%の(S)−(−)一体の
旋光反は文献値では〔α児’−24,70(C= 4.
0.  C’HsOH)(Helv、 Chim、 A
cta4.62.455(1979) )または(α)
:1−24.960(C=1.771. CHsOH)
(TetrahedronLett、、39,310?
(1983))と報告されている。
実施例2 実施例1において使用した一般式(III)においてR
1、R2およびR3がそれぞれメチル基である〔α〕2
0+3.35°(neat)ノ旋光度を有する(S)−
(+)−δ−ケトカルボン酸エステル1.71Fにかえ
で一般式(Ill)においてR1,R2およびR3がそ
れぞれメチル基であるCab:o−a、 s 5°(n
eat)cD旋光f&ヲ有スル(R)−<−)−δ−ケ
トカルボン酸エステル1.71fを用いた以外は実施例
1と同様の操作を行い、無色液体1.52F(80,5
’%)を得た。このものは下記の旋光度以外はIRlN
MRおよびMSの分析結果が実施例1で得たアシルオキ
シカルボン酸エステルの分析結果とよく一致したことか
ら、一般式(1)においてR1、R2$、よびR3がそ
れぞれメチル基であル(S)−(−)−アシルオキシカ
ルボン酸エステルテすることが確認された。
〔α) 23−3.4° (C=a、o、 CHα3)
参考例2 参考例1において使用し九(R)−(+)−アシルオキ
シカルボン酸二゛ステル1.5 Ofに代えて実施例2
テm之(S)−(−)−アシルオキシカルボン酸エステ
ル1、509を用いた以外は参考例1と同様の操作を行
い、無色液体670η(78チ収率)を得た。
このものは下記の旋光度以外はIR,NMRおよびMS
の分析結果が参考例1で得たブチロラクトンの分析結果
とよく一致したことから、一般式(II)においてR2
がメチル基である(S)−(−)−ブチロラクトンであ
ることが確認された。
(” 〕o’ −25,10(C=4.O、CHaOH
)実施例3〜8 実施レリ1において使用した一般式(ill)において
R1,R2およびR3がそれぞれメチル基であシ、かつ
[α几’−+−a、as°(neat)の旋光度を有す
ル(S) −(+)−δ−ケトカルボンiffエステル
に代えて一般式(ill)においてRL、R2およびR
3が第1表に示す低級アルキル基であるδ−ケトカルボ
ン酸エステルを用い、生成物であるアシルオキシカルボ
ン酸エステルを梢製しなかった以外は実施例1と同様の
操作を行うことにより第1表に示す結果を得7C。
第     1     表 以下に、生成物であるアシルオキシカルボン酸エステル
の’H−NMR1IRおよびMSの分析結果を示す。
実施例3で得られたアシルオキシカルボン酸エスヱ2 ’i’l−NMR: δPPm i、oo(3H,d、
 J==7Hz、 CHCHs)。
1.11(3H,t、 J=7Hz、 CH20)13
)、 2.0〜2.6(5H,m、 CH2CH3,C
H(J3. CH2C02CH3)、 3.70(3H
,s、 0CH3)、  3.86(IH,dd、 J
=11.H2tJ=6.4Hz、 0Cfiz)、 4
.04(IH,dd、 J=11Hz。
J=5.6Hz、 0CR2) IR:1735cWL−、’ MS:189(M+13 実施例5で得られたアシルオキシカルボ/酸エス二 ”H−NMR:δpp” 0.95(3H,t、 J=
7Hz、 CH2CH3)。
0.99(3H,d、 J=7Hz、 CHCHs )
、 1.72(2H,m。
CH2CH3)、 2.0〜2.6(5H,m、 CH
2Cf(zCH3゜CHCHa、 CH2C02CH3
)、 3.68(3H,s、 QCC84゜3.88(
IH,dd、 J=11Hz、 J=6.4f(z、 
0CH2)。
4.06(IH,dd、 J=11Hz、 J=5.6
Hz、 QC!!2)IR:1735c7n−’ MS:203[M+11] 実施例7で得られたアシルオキシカルボン酸エス二部 ’H−NMR: 1.00 (3H,d、 J=7Hz
、 CHCH3)、 1.18(6H,d、 J=7H
z、 CH(C1js)z)、 2.0〜2.9(4H
m、 CH(CH3)2. CHCHs、 CH2C0
2CH3)、 3.69(3H。
s、 0CR3)、 3.90(11−1,dd、 J
=11Hz、 J=6.4Hz。
OC!112)、4.08(IH2dd、に11H2,
J=5.6H2゜OCC20 IR:1735傷−1 MS103(M+l) 実施例4.6および8でそれぞれ得られたアシルオキシ
カルボン酸エステルの各分析結果はそれぞれ実施例3.
5および7で得られたアシルオキシカルボン酸エステル
の分析結果とほぼ一致した。
参考例3〜8 参考例1において使用した(R) −(+)−アシルオ
キシカルボン酸エステルに代えて実施例3〜8でそれぞ
れ得た粗アシルオギシカルボン酸エステルを用いた以外
は参考例1と同様の操作を行い、第2表に示す結果を得
た。生成物であるブチロラクトンのNMRlIRおよび
MSの分析結果は参考例1で(0′にブチロラクトンの
分析結果とよく一致した。
第     2     表 実施91j9 35%過酸化水素水0.7 rl)を塩化メチレン3 
wtlに加え、得られた混合液に水冷攪拌下にトリフル
オロ酢取無水物5.6 atを滴下したのち、室温で1
、5時間攪拌してトリフルオロ過酢酸の塩化メチレン浴
液を調製し、この溶液に一般式([[)において部およ
びR3がメチル基であり R2がイソプロピルM、でh
p、カッ((1、ID’ + 5−45°(C= 2.
01 ヘンセン)の旋光度を有する(S) −(+)−
δ−ケトカルボン酸エステル900ηの塩化メチレン浴
液(5d)を水冷下に滴下したのち、室温で15時間攪
拌した0飽和重曹水100 yxlを加えてよく攪拌し
たのち、有機層を分液した。水層は塩化メチレン50d
で3回抽出した。有機層を合し、5チチオ硫酸ナトリウ
ム水溶液100t/、飽和食塩水100ゴで順次洗浄し
たのち、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下に溶
媒を留去することにより黄色液体870■を得た。この
液体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー〔ヘキサン
/酢酸エチル=10/1(g量比)を展開液として使用
〕によシ精裂し、無色液体780■(80チ収率)を得
た。
このものは下記の分析結果により一般式(1)において
R1およびR3がメチル基でありsR”がイソプロピル
基である(R) −(−)−アシルオキシカルボン酸エ
ステルであることが確認された。
2.0〜2.5(3H,m、 C旦2p Cu)t 3
.68 (3H,s。
0CH3)、 3.97(IH,dd、 J=11.2
. J=6.5Hz。
0Cf(z)、 4.14(IH,dd、  J=11
.2. J=5.lHz。
Oq朋2) IR:1735α−1 MS:203(M+1) (α) 21−4.1°(C= 4.8. CHcl!
3)参考例9 実施例9で得た(R) −(−)−アシルオキシカルボ
ン酸エステル600■をメタノール5 vtlに溶かし
、この溶液に無水炭酸カリウム140■を加え50℃に
て3.5時間攪拌した。冷却後、反応混合物にジエチル
エーテル100 rxlを加え、生成する不溶物を戸別
したのち、p液を減圧下に濃縮し、黄色液状物390■
を得た。この液体をシリカゲルカラムクロマトグラフィ
ー〔ヘキサン/酢酸エチル=20/1(容量比)を展開
液として使用〕によシ精製し、無色液体370■(96
%収率)を得た。このものは下記の分析結果により一般
式(II)においてR2がイソプロピル基である(R)
 −(−)−ブチロラクトンであることが確認された。
’H−NMR:δpp” 0.92(3H,d、 J=
6.6Hz、 CHs)。
0.95 (3H,d、 J==6.9Hz、 CHs
)、 1.4〜1.85 (LH。
m、 CH)、 1.9〜2.8 (3Ht mt C
H2,CH)、 3.8〜4.1(l H2mt CH
zO)+ 4−3〜4.6 (I HJ m、 CH2
O)IR:1775cvl−’ MS : 128 (M”) 〔α耳’ −12,0’  (C=1.6.Cα4)な
お、(R)−(−)一体の旋光度は文献値では〔α)2
3−12.3°(Cα4 ) (Au8t、 J、 C
hetn、、 27.2293(1974))と報告さ
れている。
発明の効果 本発明の方法によれば、前記の実施例から明らかなとお
シ、容易に得られる原料を用いて光学活性なβ−アルキ
ル−γ−アシルオキシカルボン酸エステルを容易にかつ
好収率で製造することができる。また本発明によれば、
前記の参考例から明らかなとおり、光学活性なβ−アル
キル−γ−ブチロラクトンに好収率で誘導することがで
きる光学活性なβ−アルキル−γ−アシルオキシ力ルボ
ン酸エステルを提供することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1、R^2およびR^3は同一または異な
    り、それぞれ低級アルキル基を表わし、^*Cは不斉炭
    素原子を表わす。) で示される光学活性なβ−アルキル−γ−アシルオキシ
    カルボン酸エステル。 2、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1、R^2およびR^3は同一または異な
    り、それぞれ低級アルキル基を表わし、^*Cは不斉炭
    素原子を表わす。) で示される光学活性なβ−アルキル−δ−ケトカルボン
    酸エステルをトリフルオロ過酢酸で処理することを特徴
    とする一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1、R^2、R^3および^*Cは前記定
    義のとおりである。) で示される光学活性なβ−アルキル−γ−アシルオキシ
    カルボン酸エステルの製造方法。
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JPH0319819U (ja) * 1989-07-07 1991-02-27
CN100548965C (zh) 2004-12-21 2009-10-14 中国科学院上海有机化学研究所 带手性甲基侧链的ω-羟基酸衍生物

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