JPS6261035B2 - - Google Patents

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JPS6261035B2
JPS6261035B2 JP55154546A JP15454680A JPS6261035B2 JP S6261035 B2 JPS6261035 B2 JP S6261035B2 JP 55154546 A JP55154546 A JP 55154546A JP 15454680 A JP15454680 A JP 15454680A JP S6261035 B2 JPS6261035 B2 JP S6261035B2
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JP
Japan
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phosphine
camphanyl
diphenyl
atom
solution
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JP55154546A
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JPS5732292A (en
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Komitsuso Jiobanni
Toso Roberuto
Sunjiku Bitomiiru
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KARUBO BIOKIMIKA Srl
Original Assignee
KARUBO BIOKIMIKA Srl
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Publication date
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Publication of JPS5732292A publication Critical patent/JPS5732292A/ja
Publication of JPS6261035B2 publication Critical patent/JPS6261035B2/ja
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は式(): (式中、Rはメチル基である)を有するホスフ
イン類の新規なキラルな化合物であるカンフアニ
ル−ジフエニル−ホスフインおよびその製法に関
する。
キラルなトリアルキルホスフインの用途はよく
知られており、とくにすぐれたリガンドとして知
られている。また貴金属、とくにロジウムとキラ
ルな錯体を形成することも知られている。そのよ
うな錯体は、均一系における種々の不斉水素添加
に効果的に用いられている(ビー・アール・ジエ
イムズ、「ホモジーニアス ハイドロジエネイシ
ヨン」ジヨン・ワイリ、ニユーヨーク(1973)、
204〜208;デイ・バレンタインか、シンセシス
(1978)329)。
しかしながら数多くのトリアルキルホスフイン
が製造され多くの研究陣によつて発表されている
にもかかわらず、それらのうちの殆んどのものは
産業上の利用価値を大きく減少せしめる重大な欠
点を有している。それらの欠点としては、たとえ
ば製造原料が入手困難でかつ高価であることや精
製が難しく、しばしば精製の長時間を要したり高
価な手段を用いなければならなかつたりすること
などがあげられる(エム・デイ・フリツクら、ジ
ヤーナル オブ アメリカン ケミカル ソサイ
エテイ、99、6562 (1977)。さらにトリアルキ
ルホスフインは一般に安定性が低く、貴金属との
錯体についてもしばしば失望させられる。
そのために工業的スケールにおけるキラルなホ
スフインの潜在的有用性や、きわめてかぎられた
ばあいにしか発揮されない(米国特許第4008281
号明細書;ダブリユ・エス・ノウレスら、Chem.
Emg.News.、48、41(1970)および同50、4
(1972))。
本発明者らは叙上の欠点を克服するホスフイン
類をうるべく鋭意研究を重ねた結果、前記式
()を有する新規なキラルな化合物を天然の樟
脳からカンフアン酸を経て容易にかつ廉価に製造
できることを見出し、本発明を完成した。さらに
本発明のキラルな化合物はロジウムなどの貴金属
と縮合することによつてきわめて安定な有機金属
錯体を形成し、該錯体が炭素−炭素または炭素−
チツ素のような開裂してキラルな化合物を形成し
うる二重結合の不斉鏡像選択的
(enantioselective)水素添加反応においてきわめ
て有用な働きをすることを見出した。
本発明のキラルな化合物は、一般式(); 式中、Xは臭素原子、ヨウ素原子、p−トルエ
ンスルホニルオキシ基またはメタンスルホニルオ
キシ基、Rは前記と同じである)を有する化合物
と一般式(): (式中、Yはリチウム原子、カリウム原子また
はナトリウム原子である)を有するジフエニルホ
スフイン誘導体とを反応せしめてうることができ
る。
この反応は、不活性溶媒の存在下に行なうのが
好ましい。不活性溶媒としては、たとえばテトラ
ヒドロフラン、ジオキサン、トルエンなどがあげ
られ、とくにテトラヒドロフランが好ましい。反
応温度は−20℃〜室温の間、とくに0〜10℃の間
が好ましい。
一般式()を有する化合物は反応性の高いも
のであり、カンフアン酸のメチルエステルをたと
えばリチウムアルミニウムハイドライドで選択的
に還元することによりラクトン環構造を壊すこと
なく生成するアルコールをエステル化することに
よつて製造することができる。
カンフアン酸またはそのエステルは、天然の樟
脳(十)から樟脳酸を経由してえられる(ハー・ゲル
ラツハ(H.Gerlach)、ヘルベチカ ヘミカ ア
クタ 51、1587(1968);ブイ・サンジク
(V.SUNJIC)ら、Croat.Chem.Acta、43、205
(1971)および同45、569(1973))。
一般式()を有する化合物としては、たとえ
ばカンフアニルトシレート、カンフアニルブロマ
イド、カンフアニルイオダイド、メタンスルホニ
ルオキシカンフアンなどがあげられる。また一般
式()を有するジフエニルホスフイン誘導体と
しては、たとえばリチウム−ジフエニル−ホスフ
イン、カリウム−ジフエニル−ホスフイン、ナト
リウム−ジフエニル−ホスフインなどがあげられ
る。
本発明のカンフアニル−ジフエニル−ホスフイ
ンは安定であり、蒸留またはカラムクロマトグラ
フイによつて精製することができる。
本発明のカンフアニル−ジフエニル−ホスフイ
ンはキラルなリガンドとして、一般式(): M−ClR′2 () (式中、Mはロジウム原子、ルテニウム原子、
パラジウム原子、プラチナ原子またはコバルト原
子、R′はシクロオクタジエン、1,5−ヘキサ
ジエンまたは2,5−ノルボルジエンである)を
有する金属錯体および電離して陰イオンZ(ただ
し、ZはClO4 -、BE4 -、Cl-、Br-またはBF6 -で
ある)を生成する化合物と反応して一般式
(): 〔R2″−M−R′〕Z () (式中、M、R′およびZは前記を同じ、R″は
前記式()を有するカンフアニル−ジフエニル
−ホスフインである)を有する有機金属錯体を生
成する。
前記一般式()を有する金属錯体としては、
たとえばRh−Cl(シクロオクタジエン)2、Rh
−Cl(1,5−ヘキサジエン)2、Rh−Cl
(2,5−ノルボルナジエン)2などがあげられ
る。また電離して陰イオンを生成する化合物の代
表例として、たとえば過塩素酸銀などがあげられ
る。
本発明の化合物からなる前記一般式()を有
する有機金属錯体の代表例としては、〔(カンフア
ニル−ジフエニル−ホスフイン)2−Rh−(2,
5−ノルボルナジエン)〕・ClO4があげられる
が、これのみに限られるものではない。
現在の分析手段で解析した限りにおいて、〔(カ
ンフアニル−ジフエニル−ホスフイン)2−Rh
−(2,5−ノルボルナジエン)〕・ClO4はつぎの
構造を有すると考えられる。
この有機金属錯体は驚くべき安定性と反応性を
有している。そのすぐれた安定性は、ヘテロ原
子、すなわちリン原子とラクトン環の酸素原子の
位置的関係によるものと推定される。
本発明の化合物からなる前記一般式()を有
する有機金属錯体は、キラルな均一触媒として有
用である。とくにこれを水素添加反応に用いると
きには、開裂してキラルな化合物を形成する二重
結合を有するキラルな化合物またはキラルでない
化合物に触媒として作用し、それを均一相におい
て無対称な鏡像選択的(enantioselective)また
はジアステレオマー選択的
(diastereoselective)に水素添加する。この本発
明の有機金属錯体は結晶性のものであり、安定で
ある。
触媒として該有機金属錯体を用いるとき、結晶
のまま用いてもよいが、不斉水素添加される化合
物が含まれている反応系中でその場でつくられた
ものを用いて水素添加反応を行なつてもよい。
つぎに本発明を製造例、実施例および参考例に
基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらの実
施例のみに限定されるものではない。
製造例 1 ((1s,3s)−1−ヒドロキシ−1−ヒドロキシ
メチル−2,2,3−トリメチルシクロペンタ
ン−3−カルボキシリツクアシツドのラクトン
の製造) テトラヒドロフラン250mlにカンフアン酸のメ
チルエステル32gを溶解し、−10℃に冷却したも
のに、リチウムアルミニウムハイドライド4.2g
をチツ素雰囲気下に撹拌しながら少量ずつ60分間
にわたつて加えた。その間の反応液の温度を−10
〜−7℃に保つた。その状態のままさらに30分間
保ち、ついでメタノール40mlと水14mlとを加えて
過剰のリチウムアルミニウムハイドライドを消去
した。えられた水酸化物を過し、えられた液
を真空下に蒸発させて融点179〜180℃の目的物質
24.6gをえた。
ついでジイソプロピルエーテル−エタノール
(3:1)混合液から再結晶してえられたものの
KBr法による赤外線吸収スペクトル分析、NMR
スペクトル分析および元素分析を行なつた。それ
らの結果をつぎに示す。
赤外線吸収スペクトル(cm-1): 3500、2975、1755、1180、1095、1035、
907 NMRスペクトル(CDCl3、δ値ppm):0.95
(s、C(CH3)2)、1.10(S、CH3−C)、
1.87(m、CH2−CH2)、2.60(ブロード
s、OH)、3.95(ブロードs、CH2OH) 元素分析値:C10H16O3(184.0として) 計算値(%):C65.19 H8.75 実測値(%):C65.31 H8.84 製造例 2 ((1s,3s)−1−ヒドロキシ−1−p−トルエ
ンスルホニルオキシメチル−2,2,3−トリ
メチルシクロペンタン−3−カルボキシリツク
アシツドのラクトンの製造) 製造例1でえられた化合物19.8gを無水ピリジ
ン200mlに溶解し、0℃に冷却した。この溶液に
p−トルエンスルホン酸クロライド30.8gを撹拌
下に少量ずつ加えた。1夜間0℃で放置したの
ち、撹拌しながら氷600gを浮べた水100mlに注ぎ
込んだ。析出した沈殿物を取し、冷水で洗浄し
たのち乾燥して粗生成物をえた。
えられた粗生成分を99.8%エタノール150mlか
ら再結晶して融点116〜117℃の結晶性白色粉末
33.8gをえた。これを分析した結果をつぎに示
す。
赤外線吸収スペクトル(KBr法、cm-1): 2980、1780、1360、1193、1165、983、
915、857、840、817、677、656 NMRスペクトル(CDCl3、δ値ppm):0.88、
0.93(s、C(CH3)2)、1.08(s、
CH3)、1.85(m、CH2CH2)、2.50(s、=
C−CH3)、4.30(s、CH2)、7.80(m、
C6H4) 元素分析値:C17H22O5S(338.41として) 計算値(%):C60.33 H6.55 S9.48 実測値(%):C60.41 H6.73 S9.49 実施例 1 ((1s,3s)−1−ヒドロキシ−1−ジフエニル
ホスフオメチル−2,2,3−トリメチルシク
ロペンタン−3−カルボキシリツクアシツドの
ラクトン(カンフアニル−ジフエニル−ホスフ
イン)の製造 テトラヒドロフラン30mlにトリフエニルホスフ
イン6.9gを溶解したものにリチウム0.36gをチ
ツ素雰囲気下に少量ずつ加えた。約1時間で反応
液の温度が30℃に上昇し、赤味がかつてきた。約
5時間で室温に戻つた反応液をさらに−10℃に冷
却し、その温度を保持したままテトラヒドロフラ
ン10mlにt−ブチルクロライド2.45gを溶かした
溶液を20分間にわたつて加えた。ついで反応液を
加熱して5分間還流させ、フエニルリチウムを消
去したのち再度−10℃に冷却した。これに(1s,
3S)−1−ヒドロキシ−1−p−トルエンスルホ
ニルオキシメチル−2,2,3−トリメチルシク
ロペンタン−3−カルボキシリツクアシツドをテ
トラヒドロフラン30mlに溶かした溶液を90分間に
わたつて加えた。えられた反応液を−10℃にて18
時間撹拌しつづけたのち、溶媒を真空下に留去し
た。
残つた油状の残渣にベンゼン100mlと水20mlを
チツ素雰囲気下で加えた。30分間撹拌したのち有
機層を分離して無水硫酸ナトリウムで乾燥し、真
空下に蒸発せしめた。えられた残渣をシリカ220
gを有するカラムを通して精製して本発明の無色
で粘稠な油状のカンフアニル−ジフエニル−ホス
フインをえた。これを分析した結果をつぎに示
す。
赤外線吸収スペクトル(フイルム法、cm-1): 3050、2960、1770、1430、1392、1328、
1105、1080、1008、909、738、692 NMRスペクトル(CDCl3、δ値ppm): 0.93〜0.98(2s、C(CH3)2、1.13(s、
C−CH3)、1.23〜2.15(m、CH2−
CH2)、δA:2.75(JAX2Hz)、δB:2.35
(JBX=2HzおよびJAB=19.3Hz、−CH2−
P(Ph)2ABX系;8本;2)dd 比旋光度(c=1.93、CHCl3): −〔α〕24 D=−11.2゜ 元素分析値:C22H25O2P(352.4として) 計算値(%):C74.98 H7.15 実測値(%):C74.85 H7.18 参考例 1 (〔(カンフアニル−ジフエニル−ホスフイン)
2−Rh−2,5−ノルボルナジエン〕パーク
ロレートの製造) エタノール−水(5:1)4mlにロジウムクロ
ライド(化学式RhCl3・H2O)0.25gを溶かした
溶液に2,5−ノルボルナジエン0.7mlを加え、
えられた反応液を室温で48時間保持すると黄かつ
色の結晶0.176mgがえられ、これを取した。こ
の結晶0.137g(0.3ミリモル)をメチレンクロラ
イド6mlに溶かした溶液に2,5−ノルボルナジ
エン0.055g(0.6ミリモル)、ついで過塩素酸銀
モノハイドレートをチツ素雰囲気下に加えた。え
られた懸濁液を1時間室温にて撹拌しつづけると
塩化銀が沈殿した。塩化銀を別した液を真空
下に蒸発乾固した。えられた残渣にテトラヒドロ
フラン6mlを加えて再結晶し、融点240℃(分
解)の純粋な〔Rh−(2,5−ノルボルナジエ
ン)2〕・ClO4の奥だいだい色の結晶0.130gをえ
た。これを分析した結果をつぎに示す。
NMRスペクトル(CDCl3、δ値ppm): 1.55(ブロードs、CH2)、4.20(ブロード
s、2−CH)、5.40(ブロードs、4−
CH) ついで脱気した無水テトラヒドロフラン10mlに
カンフアニル−ジフエニル−ホスフイン0.421g
を溶かした溶液を用意し、これに〔Rh−2,5
−ノルボルナジエン)2〕・ClO4を0.233g加え
た。えられた反応液を室温にて1時間撹拌しつづ
け、ついで脱気したn−ヘキサン20mlを加えて0
℃に冷却し、さらに60分間撹拌しつづけた。この
反応液を過し、n−ヘキサンで洗浄したのち乾
燥して結晶性の目的物0.6gをえた。このものは
約182℃の融点を有し、加熱によつてその結晶形
を変えた。これを分析した結果をつぎに示す。
NMRスペクトル(CDCl3、δ値ppm): 0.88(s、CH3)、0.91(s、CH3)、1.09
(s、CH3)、1.20〜2.30(m、CH2−
CH2)、2.60(ブロードs、P−CH2)、
3.85(ブロードs、CH)、4.45および4.65
(2ブロードs、=CH) 元素分析値:C51H62O8ClP2Rh −C4H4O(THF) 計算値(%):C61.66 H6.21 実測値(%):C61.35 H6.22 参考例 2 (α(3−ベンゾイルフエニル)プロピオン酸
の水素添加) 〔Rh−Cl(1,5−ヘキサジエン)2〕100mg
を脱気したベンゼン10mlに溶かした溶液をカンフ
アニル−ジフエニル−ホスフイン320mgを脱気し
たベンゼン10mlに溶かした溶液に加えた。えられ
た反応液を15分間撹拌し、ついでα−(3−ベン
ゾイルフエニル)プロピオン酸3gとトリエチル
アミン110mgのエタノール溶液80mlに加えた。
えられた反応液をオートクレーブ中に入れ、70
気圧下に室温にて20時間水素添加反応を行なつた
のち溶媒を留去し、えられた残渣を3%水酸化ナ
トリウム溶液に溶解した。これを過したのち、
液をPH1.0にまで酸性化し、ついでエーテル30
mlで3回抽出した。えられたエーテル層を水10ml
で2回洗浄し、脱水しエーテルを留去した。シリ
カゲルを用いてクロマトグラフイで精製し、
(−)−α−(ベンゾフエニル)プロピオン酸を等
量えた。これを分析した結果をつぎに示す。
融 点:92〜93℃ 比旋光度:〔α〕D=−5.65℃ 参考例 3 (N−ベンゾイル−デヒドロバリンの水素添
加) 〔(カンフアニル−ジフエニル−ホスフイン)
2−Rh−2,5−ノルボルナジエン〕・ClO4・
THF400mgを脱気したトルエン150mlに懸濁させ
たものにN−ベンゾイル−デヒドロバリン16gと
トリエチルアミン0.5mlを加えた。この混合液を
オートクレーブ中に入れ水素で8回洗浄したの
ち、30気圧に加圧して室温で6時間水素添加反応
を行なつた。反応終了時に反応液を蒸発乾固し、
えられた残残渣を2%水酸化ナトリウム水溶液
200mlに溶かし、不溶部分を別した。えられた
液をPH2.0に酸性化し、酢酸エチル200mlで3回
抽出した。抽出層を硫酸ナトリウムで脱水し、つ
いで真空(0.01mmHg)下に五酸化リンを用いて
乾燥した。
えられた目的物質は、光学的純度74%に相当す
る比旋光度〔α〕D=+37.7゜(c=1.0、
CHCl3)を示した。これをさらにメタノール水溶
液から再結晶して光学的に純粋な(+)−N−ベ
ンゾイルバリン(〔α〕D〕=+51゜)9.1gをえ
た。
参考例 4 (Z−α−アセトキシケイ皮酸の水素添加) 脱気したエタノール130mlにZ−α−アセトキ
シケイ皮酸6.5gを溶かした溶液に、〔(カンフア
ニル−ジフエニル−ホスフイン)2−Rh−2,
5−ノルボルナジエン〕・ClO4・THF0.12gとト
リエチルアミン0.35mlを加えた。えられた混合液
をパール(Parr)オートクレーブ中で42気圧に
加圧し、周囲の温度で30時間水素添加反応を行な
つた。えられた生成物をメタノール−水(1:
2.5)を溶出液として用いてシリカゲル上でクロ
マトグラフイーによつて分離し、(+)−α−アセ
トキシ−β−フエニルプロピオン酸6.3gをえ、
NMRスペクトル分析によつて同定した。このも
のの比旋光度は〔α〕D=+27.4゜(c=1.22、メ
タノール)であり、光学的純度が82%のものに相
当するものであつた。
参考例 5 (1−アセトキシ−1−シクロヘキシルエタン
の水素添加) 脱気したベンゼン60mlに1−アセトキシ−1−
シクロヘキシルエタン4.2gを溶かし、ついで
〔(カンフアニル−ジフエニル−ホスフイン)2−
Rh−2,5−ノルボルナジエン〕・ClO4・
THF0.8gを加えた。この混合液をオートクレー
ブに入れ、水素で繰返し洗浄したのち25気圧に加
圧して室温で12時間水素添加反応を行なつた。え
られた反応液を過して不溶部分を除去したのち
溶媒を濃縮して油状物をえた。これを軽油−酢酸
エチル(2:1)を溶出液として用いてシリカゲ
ルカラムでクロマトグラフイによつて精製し、
(+)−1−アセトキシ−1−シクロヘキシルエタ
ン4.1gをえた。このものの比旋光度は〔α〕D=
+94.4゜(c=1.05、CHCl3)であり、光学的純
度が86%のものに相当するものであつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 式(): (式中、Rはメチル基である)を有するカンフ
    アニル−ジフエニル−ホスフイン。 2 一般式(): (式中、Xは臭素原子、ヨウ素原子、p−トル
    エンスルホニルオキシ基またはメタンスルホニル
    オキシ基、Rはメチル基である)を有する化合物
    と一般式(): (式中、Yはリチウム原子、カリウム原子また
    はナトリウム原子である)を有するジフエニルホ
    スフイン誘導体とを反応させることを特徴とする
    式(): (式中、Rは前記と同じである)を有するカン
    フアニル−ジフエニル−ホスフインの製法。 3 前記反応を不活性溶媒の存在下に−20℃〜室
    温の範囲にて行なう特許請求の範囲第2項記載の
    製法。 4 リチウム−ジフエニル−ホスフインとカンフ
    アニルトシレートとをテトラヒドロフラン中で0
    〜10℃にて反応させる特許請求の範囲第3項記載
    の製法。
JP15454680A 1980-07-10 1980-10-31 Camphanyl-diphenyl-phosphine, manufacture and catalyst therefor Granted JPS5732292A (en)

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IT8023363A0 (it) 1980-07-10

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