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TECHNISCHES GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren
von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure, die
als ein Zwischenprodukt für
pharmazeutische Produkte und dergleichen brauchbar ist, ein Zwischenprodukt
dafür und
ein Herstellungsverfahren dafür.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure und
deren Ester sind als Zwischenprodukte für pharmazeutische Produkte
wie etwa Oxybutynin, das ein Therapeutikum für Pollakisurie ist, und dergleichen
brauchbar. Es sind verschiedene Herstellungsverfahren für 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure und
deren Ester vorgeschlagen worden.
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In
J. Org. Chem., Bd. 42, Nr. 17, 2948–2949 (1977), wird ein 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäureester
durch Umsetzen von Alkylmandelat und Lithiumdiisopropylamid und
anschließend
Umsetzen des erhaltenen Reaktionsprodukts mit Cyclohexyliodid erhalten.
Gemäß diesem
Verfahren wird kostspieliges Lithiumdiisopropylamid in 2 Äquivalenten
oder mehr bezogen auf Alkylmandelat verwendet und es wird kostspieliges
und instabiles Cyclohexyliodid verwendet, das dieses Verfahren industriell
unvorteilhaft macht.
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Gemäß der JP-A-11-193271
werden Ethylbenzoylformiat und Cyclohexylmagnesiumbromid unter Ergeben
von Ethyl-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetat kondensiert, das
unter Ergeben von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure hydrolysiert
wird. Bei dieser Kondensationsreaktion wird Diethylether mit einem
Siedepunkt von 35°C
in einer Menge von etwa dem 12fachen Volumen bezogen auf Ethylbenzoylformiat verwendet,
das Führen
einer gefährlichen
Reaktion am Siedepunkt von Diethylether ist erforderlich und die Ausbeute
ist 53,3% niedrig. Bei dem Versuch, dieses Verfahren zu einem industriell
sicheren zu verbessern, verwendeten die Erfinder Tetrahydrofuran
anstatt Diethylether als Lösungsmittel
und wiederholten die Reaktion. Als Ergebnis erfolgte sowohl eine
Reduktion aufgrund des Grignardreagenzes unter Erzeugen von Ethylmandelat
als Nebenpro dukt als auch die Addition des Grignardreagenzes an
die Esterbindung. Der Anteil des Ausgangsmaterials, aus dem ein
Nebenprodukt wurde, war 42% und die Ausbeute des angestrebten Produkts war
58% niedrig. Nach der Hydrolyse des erhaltenen rohen Ethyl-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetats
wurde es zum Erhöhen
der Reinheit der Umkristallisation und dergleichen unterzogen, aber
die Ausbeute an 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure aus
Ethylbenzoylformiat überschritt
43% nicht.
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Man
kommt daher zum Schluß,
das bei keinem der vorstehend angeführten Verfahren 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure oder
deren Ester industriell, wirtschaftlich und sicher in guter Ausbeute
hergestellt wird.
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Es
sind ferner verschiedene Herstellungsverfahren optisch aktiver 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure und
deren Ester vorgeschlagen worden.
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In
der WO 00/23414 wird ein Verfahren zur optischen Spaltung eines
Racemats von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure mittels
eines optisch aktiven Amins beschrieben. Dieses Verfahren ist nichtsdestotrotz
nicht vollkommen wirkungsvoll, da es in der halben Menge ein unerwünschtes
Enantiomer erzeugt.
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In
der WO 00/27798 wird weiterhin (i) optisch aktive Mandelsäure durch
die Verwendung von Pivalaldehyd in 2-tert-Butyl-5-phenyl-4-oxo-1,3-dioxolan
umgewandelt, das in der 2-Stellung durch tert-Butyl geschützt ist,
(ii) wird die sich daraus ergebende Verbindung mit Cyclohexanon
in Gegenwart von Lithiumbis(trimethylsilyl)amid bei –78°C umgesetzt
und (iii) wird das Reaktionsprodukt der Reduktion und Hydrolyse
unter Ergeben optisch aktiver 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure unterzogen.
Dieses Verfahren ist industriell darin von Nachteil, daß Lithiumbis(trimethylsilyl)amid
kostspielig ist, die Reaktion bei einer äußerst niedrigen Temperatur
von –78°C durchgeführt werden
muß, eine
Anzahl von Schritten erforderlich ist und dergleichen.
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In
J. Med. Chem., 40, 117–124
(1997), wird weiterhin wie in der WO 00/27786, 2-tert-Butyl-5-phenyl-4-oxo-1,3-dioxolan,
das in der 2-Stellung durch tert-Butyl geschützt ist, mit 3-Cyclohexenylbromid
in Gegenwart von Lithiumdiisopropylamid bei –80°C umgesetzt und der Reduktion
und Hydrolyse unter Ergeben op tisch aktiver 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure unterzogen.
Dieses Verfahren ist industriell darin von Nachteil, daß Lithiumdiisopropylamid
und 3-Cyclohexenylbromid
kostspielig sind, die Reaktion bei der äußerst niedrigen Temperatur
von –80°C durchgeführt werden
muß und
dergleichen.
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Aus
dem Vorangehenden folgt, daß keines
der vorstehenden Verfahren optisch aktive 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure und
deren Ester industriell, wirtschaftlich und sicher in guter Ausbeute
erzeugt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher das Bereitstellen
eines industriellen Verfahrens zum wirtschaftlichen und sicheren
Herstellen von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure, einer
optisch aktiven Form davon und Zwischenprodukten dafür in guter
Ausbeute.
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Zum
Lösen der
vorstehend angeführten
Probleme kamen die Erfinder zu dem Schluß, daß ein durch Umsetzen von Cyclohexen
und Benzoylameisensäureester
erhaltener neuer 2-(2'-Cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylessigsäureester
(Verbindung der nachstehenden Formel [II]) als Vorstufe von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure und
deren Ester brauchbar sein kann, die als Zwischenprodukte für pharmazeutische
Produkte brauchbar sind.
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Die
Reaktion zwischen Cyclohexen und Benzoylameisensäureester wird En-Reaktion genannt.
Im allgemeinen ist man der Ansicht, daß eine sterisch komplizierte
Verbindung wie etwa Benzoylameisensäureester ein schlechtes Reaktionsvermögen aufweist
und die Reaktion mit einem Olefin mit einer Doppelbindung in einem
Ring wie etwa Cyclohexen in dem Maße schwierig ist, daß eine Reaktion
in guter Ausbeute kaum zur Verfügung
steht.
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Die
Erfinder haben diese Reaktion in Gegenwart einer Lewissäure ausgeführt und
fanden überraschenderweise,
daß hochreiner
2-(2'-Cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylessigsäureester
in guter Ausbeute erhalten werden konnte. Außerdem läuft diese Reaktion durch ein äußerst einfaches
Durchführen
eines Rührens
bei Raumtemperatur ab. Es wurde daher gefunden, daß 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure und deren
Ester durch eine von der herkömmlichen
Herstellung völlig
verschiedene Strategie durch die Verwendung von 2-(2'-Cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylessigsäureester
als Vorstufe erhalten werden kann, der der Reduktion und Hydrolyse
unterzogen wird.
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Es
wurde ferner gefunden, daß während im
allgemeinen für
eine En-Reaktion ein umweltmäßig notwendigerweise
bevorzugtes Lösungsmittel
wie etwa Methylenchlorid verwendet wird, verbrennbares Monochlorbenzol
als alternatives Lösungsmittel
verwendet werden kann. Es wurde weiter gefunden, daß durch
Umwandeln von Benzoylameisensäure
in optisch aktiven Benzoylameisensäureester mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom
in dessen Esterstruktureinheit (optisch aktive Form der Verbindung
der nachstehenden Formel [I]) und anschließend Durchführen der vorstehend angeführten En-Reaktion
eine Asymmetrie unter Ergeben optisch aktiven 2-(2'-Cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylessigsäureesters
induziert wird und durch Unterziehen dieses Esters der Hydrolyse
und Reduktion optisch aktive 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure erhalten
werden kann.
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Demgemäß stellt
die vorliegende Erfindung folgendes bereit:
- (1)
eine Verbindung der Formel [II] worin R' gerades oder verzweigtkettiges Alkyl
mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls durch wenigstens
einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl,
Cyclohexyl, Cyclopentyl, Norbornyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl
und (α-(2-Cyclohexen-1-yl)-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy
bestehenden Gruppe ausgewählt
ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl ist, das gegebenenfalls durch
wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus
geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist, oder eine optisch
aktive Form davon,
- (2) die Verbindung aus vorstehend (1), wobei R' gerades oder verzweigtkettiges
Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls durch
wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus Phenyl,
Naphthyl, Cyclohe xyl, Cyclopentyl und Norbornyl bestehenden Gruppe
ausgewählt
ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl ist, das gegebenenfalls
durch wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der
aus geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist, oder eine optisch
aktive Form davon,
- (3) eine Verbindung der Formel [V] eine optisch aktive Form
davon oder ein Salz davon,
- (4) ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung der Formel
[II] worin R' wie in vorstehend (1) definiert ist,
oder einer optisch aktiven Form davon, wobei das Verfahren das Umsetzen
einer Verbindung der Formel [I] worin R' gerades oder verzweigtkettiges Alkyl
mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls durch wenigstens
einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl,
Cyclohexyl, Cyclopentyl, Norbornyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl
und Benzoyloxycarbonyloxy bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl ist, das gegebenenfalls
durch wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der
aus geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist, oder einer optisch
aktiven Form davon mit Cyclohexen in Gegenwart einer Lewissäure umfaßt,
- (5) das Herstellungsverfahren von vorstehend (4), wobei R und
R' jeweils gerades
oder verzweigtkettiges Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das
gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und
Norbornyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl
oder Norbornyl sind, das gegebe nenfalls durch wenigstens einen Substituenten
substituiert ist, der aus der aus geradem oder verzweigtkettigem
Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en) und Phenyl bestehenden Gruppe
ausgewählt
ist,
- (6) das Herstellungsverfahren von vorstehend (4), wobei R und
R' jeweils eine
Gruppe mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom sind,
- (7) das Herstellungsverfahren von vorstehend (4), wobei die
Lewissäure
eine optisch aktive Lewissäure
mit einem asymmetrischen Liganden ist,
- (8) das Herstellungsverfahren von vorstehend (4), wobei die
Lewissäure
Titantetrachlorid ist,
- (9) das Herstellungsverfahren aus einem von vorstehend (4)–(8), wobei
die Reaktion in Monochlorbenzol durchgeführt wird,
- (10) ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung der Formel
[III] worin R'' gerades
oder verzweigtkettiges Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das
gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl, Norbornyl,
Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl und (α-(2-Cyclohexen-1-yl)-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy
bestehenden Gruppe ausgewählt
ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl ist, das gegebenenfalls durch
wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus
geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist, oder einer optisch aktiven
Form, wobei das Verfahren das Reduzieren einer Verbindung der Formel
[II] worin R' wie in vorstehend (1) definiert ist,
oder einer optisch aktiven Form davon umfaßt,
- (11) das Herstellungsverfahren von vorstehend (10), wobei R' und R'' jeweils gerades oder verzweigtkettiges
Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls durch
wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus
Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und Norbornyl bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl sind, das gegebenenfalls
durch wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der
aus geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
- (12) ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung der Formel
[V] einer optisch aktiven Form
davon oder eines Salzes davon, wobei das Verfahren das Hydrolysieren
einer Verbindung der Formel [II] worin R' wie in vorstehend (1) definiert ist,
oder einer optisch aktiven Form davon umfaßt,
- (13) das Herstellungsverfahren von vorstehend (12), wobei R' gerades oder verzweigtkettiges
Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls durch
wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus
Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und Norbornyl bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl ist, das gegebenenfalls
durch wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der
aus geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
- (14) ein Verfahren zum Herstellen von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure der
Formel [IV] einer optisch aktiven Form
davon oder eines Salzes davon, wobei das Verfahren das Reduzieren
einer Verbindung der Formel [V] einer optisch aktiven Form
davon oder eines Salzes davon umfaßt,
- (15) ein Verfahren zum Herstellen von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure der
Formel [IV] einer optisch aktiven Form
davon oder eines Salzes davon, wobei das Verfahren das Unterziehen
einer Verbindung der Formel [II] worin R' wie in vorstehend (1) definiert ist,
oder einer optisch aktiven Form davon der Hydrolyse und Reduktion
umfaßt,
- (16) das Herstellungsverfahren von vorstehend (15), wobei R' gerades oder verzweigtkettiges
Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls durch
wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus
Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und Norbornyl bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl ist, das gegebenenfalls
durch wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der
aus geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
- (17) das Herstellungsverfahren von vorstehend (15), das die
gleichzeitige Hydrolyse und Reduktion umfaßt,
- (18) das Herstellungsverfahren von vorstehend (15), das die
Hydrolyse nach der Reduktion umfaßt,
- (19) das Herstellungsverfahren von vorstehend (15), das die
Reduktion nach der Hydrolyse umfaßt,
- (20) ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung der Formel
[III] worin R'' wie
in vorstehend (10) definiert ist, oder einer optisch aktiven Form
davon, wobei das Verfahren das Umsetzen einer Verbindung der Formel
[I] worin R wie in vorstehend
(4) definiert ist, oder einer optisch aktiven Form davon mit Cyclohexen
in Gegenwart einer Lewissäure
unter Ergeben einer Verbindung der Formel [II] worin R' wie in vorstehend (1) definiert ist,
oder einer optisch aktiven Form davon und deren Reduzieren umfaßt,
- (21) das Herstellungsverfahren von vorstehend (20), wobei R' und R'' jeweils gerades oder verzweigtkettiges
Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls durch
wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus
Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und Norbornyl bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl sind, das gegebenenfalls
durch wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der
aus geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
- (22) ein Verfahren zum Herstellen einer Verbindung der Formel
[V] einer optisch aktiven Form
davon oder eines Salzes davon, wobei das Verfahren das Umsetzen
einer Verbindung der Formel [I] worin R wie in vorstehend
(4) definiert ist, oder einer optisch aktiven Form davon mit Cyclohexen
in Gegenwart einer Lewissäure
unter Ergeben einer Verbindung der Formel [II] worin R' wie in vorstehend (1) definiert ist,
oder einer optisch aktiven Form davon und deren Hydrolysieren umfaßt,
- (23) das Herstellungsverfahren von vorstehend (22), wobei R' und R'' jeweils gerades oder verzweigtkettiges
Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls durch
wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus
Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und Norbornyl bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl sind, das gegebenenfalls
durch wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der
aus geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
- (24) ein Verfahren zum Herstellen von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure der
Formel [IV] einer optisch aktiven Form
davon oder eines Salzes davon, wobei das Verfahren das Umsetzen
einer Verbindung der Formel [I] worin R wie in vorstehend
(4) definiert ist, oder einer optisch aktiven Form davon, mit Cyclohexen
in Gegenwart einer Lewissäure
unter Ergeben einer Verbindung der Formel [II] worin R' wie in vorstehend (1) definiert ist,
oder einer optisch aktiven Form davon und deren Unterziehen der
Hydrolyse und Reduktion umfaßt,
- (25) das Herstellungsverfahren von vorstehend (24), wobei R' und R'' jeweils gerades oder verzweigtkettiges
Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls durch
wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus
Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und Norbornyl bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist, oder Cyclohexyl, Cyclopentyl oder Norbornyl sind, das gegebenenfalls
durch wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der
aus geradem oder verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)
und Phenyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist,
- (26) das Herstellungsverfahren von vorstehend (24), das die
gleichzeitige Hydrolyse und Reduktion umfaßt,
- (27) das Herstellungsverfahren von vorstehend (24), das die
Hydrolyse nach der Reduktion umfaßt und
- (28) das Herstellungsverfahren von vorstehend (24) bereit, das
die Reduktion nach der Hydrolyse umfaßt.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird im Folgenden genau erläutert.
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Jedes
in dieser Beschreibung verwendete Symbol wird im Folgenden definiert.
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Das
Alkyl in der vorliegenden Erfindung ist gerade, solange es keine
Vorsilbe (z. B. Iso, Neo, sec-, tert- usw.) aufweist. Der Einfachheit
halber bedeutet einfaches Propyl gerades Propyl.
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Das „gerade
oder verzweigtkettige Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)" des „geraden
oder verzweigtkettigen Alkyls mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en),
das gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und
Norbornyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist", wird durch Methyl, Ethyl, Propyl,
Isopropyl, Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Pentyl, Isopentyl,
Neopentyl, Hexyl, Heptyl, Decyl, Pentadecyl und dergleichen veranschaulicht,
wobei Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen der Vorzug gegeben wird,
das bevorzugter Methyl, Ethyl, Isopropyl und Butyl ist.
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Das „gerade
oder verzweigtkettige Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das
gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und Norbornyl
bestehenden Gruppe ausgewählt
ist" wird durch
Methyl, Ethyl, Isopropyl, Butyl, 1-Phenylethyl, 2-Phenylethyl, 1-Naphthylethyl,
2-Naphthylethyl, Cyclohexylmethyl, Cyclopentylmethyl, 2-Norbornylmethyl, 2-Methylbutyl,
1-Methylpropyl, 1-Methylbutyl, 1-Methylpentyl,
1-Methylhexyl, 1-Methylheptyl, 1-Methyloctyl, 1-Methylnonyl, 1-Methyldecyl und dergleichen
veranschaulicht, wobei Methyl, Ethyl, Isopropyl, Butyl und 2-Phenylethyl
der Vorzug gegeben wird.
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Das „gerade
oder verzweigtkettige Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)" in dem „geraden
oder verzweigtkettigen Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das
gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl,
Norbornyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl und Benzoylcarbonyloxy
bestehenden Gruppe ausgewählt
ist", „geraden
oder verzweigtkettigen Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das
gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl,
Norbornyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl und (α-(2-Cyclohexen-1-yl)-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy
bestehenden Gruppe ausgewählt
ist" und „geraden
oder verzweigtkettigen Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das
gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl,
Norbornyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl und (α-Cyclohexyl-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist" ist wie für das vorstehend angeführte „gerade
oder verzweigtkettige Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)" definiert.
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Beispiele
des „geraden
oder verzweigtkettigen Alkyls mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en),
das gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl,
Norbornyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl und Benzoylcarbonyloxy
bestehenden Gruppe ausgewählt
ist" schließen Beispiele,
die für
das vorstehend angeführte „gerade
oder verzweigtkettige Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das
gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und
Norbornyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist" zitiert wurden, 1-(Methoxycarbonyl)ethyl,
1,2-Bis(ethoxycarbonyl)-2-(benzoylcarbonyloxy)ethyl
und dergleichen ein. Von diesen sind Methyl, Ethyl, Isopropyl, Butyl,
2-Phenylethyl, 1-(Methoxycarbonyl)ethyl und 1,2-Bis(ethoxycarbonyl)-2-(benzoylcarbonyloxy)ethyl
bevorzugt.
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Beispiele
des „geraden
oder verzweigtkettigen Alkyls mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en),
das gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl,
Norbornyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl und (α-(2-Cyclohexen-1-yl)-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy
bestehenden Gruppe ausgewählt
ist" schließen Beispiele,
die für
das vorstehend angeführte „gerade oder
verzweigtkettige Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das gegebenenfalls
durch wenigstens einen Substituenten substituiert ist, der aus der
aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und Norbornyl bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist" zitiert wurden,
1-(Methoxycarbonyl)ethyl, 1,2-Bis(ethoxycarbonyl)-2-((α-(2-cyclohexen-1-yl)-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy)ethyl
und dergleichen ein. Von diesen sind Methyl, Ethyl, Isopropyl, Butyl,
2-Phenylethyl, 1-(Methoxycarbonyl)ethyl und 1,2-Bis(ethoxycarbonyl)-2-((α-(2-cyclohexen-1-yl)-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy)ethyl
bevorzugt.
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Beispiele
des „geraden
oder verzweigtkettigen Alkyls mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en),
das gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl,
Norbornyl, Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl und (α-Cyclohexyl-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy bestehenden
Gruppe ausgewählt
ist" schließen Beispiele,
die für
das vorstehend angeführte „gerade
oder verzweigtkettige Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en), das
gegebenenfalls durch wenigstens einen Substituenten substituiert
ist, der aus der aus Phenyl, Naphthyl, Cyclohexyl, Cyclopentyl und
Norbornyl bestehenden Gruppe ausgewählt ist" zitiert wurden, 1-(Methoxycarbonyl)ethyl,
1,2-Bis(ethoxycarbonyl)-2-((α-cyclohexyl-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy)ethyl
und dergleichen ein. Von diesen sind Methyl, Ethyl, Isopropyl, Butyl, 2-Phenylethyl,
1-(Methoxycarbonyl)ethyl und 1,2-Bis(ethoxycarbonyl)-2-((α-cyclohexyl-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy)ethyl
bevorzugt.
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Das „gerade
oder verzweigtkettige Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)" des „Cyclohexyl,
Cyclopentyl oder Norbornyl, das gegebenenfalls durch wenigstens
einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus geradem oder
verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en) und Phenyl
bestehenden Gruppe ausgewählt
ist" ist wie für das vorstehend
angeführte „gerade
oder verzweigtkettige Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en)" definiert.
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Beispiele
des „Cyclohexyl,
Cyclopentyl oder Norbornyl, das gegebenenfalls durch wenigstens
einen Substituenten substituiert ist, der aus der aus geradem oder
verzweigtkettigem Alkyl mit 1 bis 15 Kohlenstoffatom(en) und Phenyl
bestehenden Gruppe ausgewählt
ist" schließen Cyclohexyl,
2-Methoxycyclohexyl, 4-Methylcyclohexyl,
4-t-Butylcyclohexyl, Cyclopentyl, 2-Methylcyclopentyl, 2-Norbornyl,
Isobornyl, Bornyl, Menthyl, Isomenthyl, Neomenthyl, 8-Phenylmenthyl
und dergleichen ein, wobei Cyclohexyl, 2-Methylcyclohexyl und Cyclopentyl
der Vorzug gegeben wird.
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Im
Hinblick auf die Verfügbarkeit
der Ausgangsmaterialverbindung (Verbindung[I]) und der Reaktionsgeschwindigkeit
bei jedem Schritt ist R besonders bevorzugt Methyl oder Ethyl.
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Als
R kann auch ein asymmetrisches Kohlenstoffatom wie etwa Menthyl,
Isomenthyl, Neomenthyl, Bornyl, 8-Phenylmenthyl und Norbornyl mit
einem asymmetrischen Kohlenstoffatom, 1-Phenylethyl, 1-Naphthylethyl,
2-Methylcyclohexyl, 2-Methylbutyl, 1-Methylethyl, 1-Methylpropyl,
1-Methylbutyl, 1-Methylpentyl, 1-Methylhexyl, 1-Methylheptyl, 1-Methyloctyl,
1-Methylnonyl, 1-Methyldecyl, 1-(Methoxycarbonyl)ethyl und 1,2-Bis(ethoxycarbonyl)-2-(Benzoylcarbo nyloxy)ethyl,
die R-Verbindungen und S-Verbindungen sind, und dergleichen verwendet
werden.
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Als
R' kann auch eines
mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom wie etwa Menthyl, Isomenthyl,
Neomenthyl, Bornyl, 8-Phenylmenthyl und Norbornyl mit einem asymmetrischen
Kohlenstoffatom, 1-Phenylethyl, 1-Naphthylethyl, 2-Methylcyclohexyl,
2-Methylbutyl, 1-Methylethyl, 1-Methylpropyl, 1-Methylbutyl, 1-Methylpentyl,
1-Methylhexyl, 1-Methylheptyl, 1-Methyloctyl, 1-Methylnonyl, 1-Methyldecyl, 1-(Methoxycarbonyl)ethyl und
1,2-Bis(ethoxycarbonyl)-2-((α-(2-cyclohexen-1-yl)-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy)ethyl,
die R-Verbindungen und S-Verbindungen
sind, und dergleichen verwendet werden.
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Als
R'' kann auch eines
mit einem asymmetrischen Kohlenstoffatom wie etwa Menthyl, Isomenthyl,
Neomenthyl, Bornyl, 8-Phenylmenthyl und Norbornyl mit einem asymmetrischen
Kohlenstoffatom, 1-Phenylethyl, 1-Naphthylethyl, 2-Methylcyclohexyl,
2-Methylbutyl, 1-Methylethyl, 1-Methylpropyl, 1-Methylbutyl, 1-Methylpentyl,
1-Methylhexyl, 1-Methylheptyl, 1-Methyloctyl, 1-Methylnonyl, 1-Methyldecyl, 1-(Methoxycarbonyl)ethyl und
1,2-Bis(ethoxycarbonyl)-2-((α-cyclohexyl-α-hydroxybenzyl)carbonyloxy)ethyl,
die R-Verbindungen und S-Verbindungen sind, und dergleichen verwendet
werden.
-
In
der vorliegenden Erfindung weisen die Verbindung [II] – Verbindung
[V] ein asymmetrisches Kohlenstoffatom auf, wobei zum Beispiel Verbindung
[II] – Verbindung
[V] ein asymmetrisches Kohlenstoffatom in der 2-Stellung des Essigsäureskeletts
aufweisen, Verbindung [II] und Verbindung [V] ein asymmetrisches
Kohlenstoffatom an der Bindungsstelle des Cyclohexens aufweisen
und Verbindung [I], Verbindung [II] und Verbindung [III] ein oder
mehr asymmetrische Kohlenstoffatome am Substituenten R aufweisen
können.
Die Verbindung [I] – Verbindung
[V] der vorliegenden Erfindung umfassen alle vorstellbaren, optisch
aktiven Formen und Gemische davon (z. B. Racemat, Enantiomerengemisch,
Diastereomerengemisch und dergleichen).
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Die
Verbindung [IV] und Verbindung [V] weisen eine Carboxygruppe auf
und können
in Form eines Salzes vorliegen. Beispiele der Salze von Verbindung
[IV] und Verbindung [V] schließen
Salze mit einem Alkalimetall (z. B. Natrium, Kali um, Lithium usw.),
Aminen (z. B. Ammoniak, Methylamin, Dimethylamin, Triethylamin usw.)
und dergleichen ein.
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Das
Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung wird im folgenden
Reaktionsschema dargestellt
worin
jedes Symbol wie vorstehend definiert ist.
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1) Herstellungsverfahren
der Verbindung [II]
-
Die
Verbindung [II] ist eine neue Verbindung, die zum Beispiel durch
Umsetzen von Verbindung [I] mit Cyclohexen in einem Lösungsmittel
in Gegenwart einer Lewissäure
erhalten werden kann. Die Reihenfolge der Reagenzienzugabe ist nicht
besonders eingeschränkt.
Zum Beispiel werden Verbindung [I] und Cyclohexen einem Lösungsmittel
zugefügt
und anschließend
kann eine Lewissäure
zugefügt
werden oder Verbindung [I] und eine Lewissäure werden einem Lösungsmittel
zugefügt
und anschließend
kann Cyclohexen zugefügt
werden oder eine Lewissäure
wird einem Lösungsmittel
zugefügt
und anschließend
kann Verbindung [I] und Cyclohexen zugefügt werden oder Cyclohexen und
eine Lewissäure werden
einem Lösungsmittel
zugefügt
und anschließend
kann Verbindung [I] zugefügt
werden.
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Die
in 1) zu verwendende Lewissäure
kann zum Beispiel Titantetrachlorid, Titantetrabromid, Zinntetrachlorid,
Siliziumtetrachlorid, Zirkoniumtetrachlorid, Aluminiumchlorid, Dimethylaluminiumchlorid,
Methylaluminiumdichlorid, Aluminiumbromid, Eisen(III)-chlorid, Zinkchlorid,
Zinkbromid, Zinkiodid, Zinktrifluormethansulfonat, Magnesiumchlorid,
Magnesiumbromid, Magnesiumiodid, Magnesiumtrifluormethansulfonat,
Bortrifluorid, Hafniumtrifluormethansulfonat, Lanthantrifluormethansulfonat,
Scandiumtrifluormethansulfonat, Ytterbiumtrifluormethansulfonat
und dergleichen, vorzugsweise Titantetrachlorid sein. Eine optisch
aktive Lewissäure mit
einem asymmetrischen Liganden kann zum Erhalten einer optisch aktiven
Form verwendet werden. Beispiele des asymmetrischen Liganden schließen R- oder
S-1,1'-Bi-2-naphthol
und dergleichen ein.
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Die
Verwendungsmenge der Lewissäure
ist im allgemeinen 0,005 Mol–5
Mol, vorzugsweise 0,1 Mol–2 Mol,
bevorzugter 1 Mol–1,5
Mol auf 1 Mol Verbindung [I].
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Die
in 1) verwendete Cyclohexanmenge ist im allgemeinen 0,8 Mol–5 Mol,
vorzugsweise 1 Mol–3
Mol, bevorzugter 1,2 Mol–2,2
Mol auf 1 Mol Verbindung [I].
-
Beispiele
des in 1) zu verwendenden Lösungsmittels
schließen
Methylenchlorid, 1,2-Dichlorethan, Monochlorbenzol, 1,2-Dichlorbenzol,
2-Chlortoluol, 3-Chlortoluol, 4-Chlortoluol, 2-Chlor-m-xylol, 2-Chlor-p-xylol, 4-Chlor-o-xylol,
2,3-Dichlortoluol, 2,4-Dichlortoluol, 2,5-Dichlortoluol, 2,6-Dichlortoluol,
3,4-Dichlortoluol, Monofuorbenzol, Nitrobenzol, Schwefelkohlenstoff,
Toluol, Acetonitril, Propionitril, Nitromethan, Nitroethan, Wasser,
Methanol, Ethanol und dergleichen ein, wobei Methylenchlorid, 1,2-Dichlorethan,
Monochlorbenzol, 1,2-Dichlorbenzol, 2-Chlortoluol, 3-Chlortoluol
und 4-Chlortoluol der Vorzug gegeben wird. Im Hinblick auf die Ausbeute
und das Verbrennungsvermögen
von Verbindung [II] sind Monochlorbenzol, 2-Chlortoluol, 4-Chlortoluol
und Nitrobenzol bevorzugter, wobei Monochlorbenzol am bevorzugtesten
ist.
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Die
Verwendungsmenge des Lösungsmittels
ist im allgemeinen 1 l–50
l, vorzugsweise 3 l–30
l, bevorzugter 5 l–20
l auf 1 kg Verbindung [I].
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Obschon
die Reaktionsbedingungen in 1) von dem zu verwendenden Reagenz und
dergleichen abhängen,
wird die Reaktion im allgemeinen bei –30°C bis 150°C, vorzugsweise 0°C bis 80°C, bevorzugter
15°C bis
60°C, im
allgemeinen 1 h–24
h, vorzugsweise 3 h–15
h durchgeführt.
-
Die
Verbindung [II] kann durch herkömmliche
Verfahren getrennt und gereinigt werden. Zum Beispiel wird ein Reaktionsgemisch
in Wasser gegossen und nach dem Verteilen wird die organische Schicht
gewaschen und filtriert und das erhaltene Filtrat wird gewaschen,
getrocknet und unter verringertem Druck unter Abtrennen von Verbindung
[II] eingeengt. Nach der Trennung kann zur Reinigung eine Kieselgel-Säulenchromatographie
angewendet werden. Wenn Verbindung [II] in Form eines Gemischs aus
einer optisch aktiven Form erhalten wird, kann es durch herkömmliche
Verfahren wie etwa optische Spaltung und dergleichen in jede optisch
aktive Form getrennt werden.
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Die
Verbindung [I], die das Ausgangsmaterial in 1) ist, kann im Handel
erhältlich
sein. Wahlweise kann eine durch Umesterung von Methylbenzoylformiat
und einer Verbindung ROH (R ist wie vorstehend definiert), durch
Veresterung von Benzoylameisensäure
und einer Verbindung ROH (R ist wie vorstehend definiert) oder durch
Reaktion eines reaktionsfähigen
Derivats von Benzoylameisensäure
und einer Verbindung ROH (R ist wie vorstehend definiert) erhaltene
verwendet werden. Eine optisch aktive Verbindung [I], worin R ein
asymmetrisches Kohlenstoffatom aufweist, kann durch Verwenden eines
optisch aktiven ROH, worin R ein asymmetrisches Kohlenstoffatom
aufweist (z. B. eine Verbindung wie etwa Milchsäureester (z. B. Methyllactat
usw.) und Weinsäureester
(z. B. Diethyltartrat usw.) und dergleichen), erhalten werden. Wenn
eine optisch aktive Verbindung [I], worin R ein asymmetrisches Kohlenstoffatom
aufweist, als Ausgangsmaterial für
das „Herstellungsverfahren
für Verbindung
[II]" verwendet
wird, induziert das Kohlenstoffatom in der 2-Stellung des Essigsäuregerüsts eine
Chiralität
unter Erzeugen einer optisch aktiven Verbindung [II].
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2) Herstellungsverfahren
für Verbindung
[IV]
-
Die
Verbindung [IV] kann durch Unterziehen von Verbindung [II] der Hydrolyse
und Reduktion hergestellt werden. Die Reihenfolge der Hydrolyse
und Reduktion ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel wird Weg
1: Hydrolyse nach Reduktion von Verbindung [II], Weg 2: Reduktion
nach Hydrolyse von Verbindung [II] oder Weg 3: gleichzeitige Hydrolyse
und Reduktion von Verbindung [II] unter Ergeben von Verbindung [IV] eingesetzt.
Die Verbindung [II], die als Ausgangsmaterial für Weg 1–3 verwendet wird, kann gemäß dem Verfahren
von vorstehend 1) hergestellt werden. Im Folgenden wird jeder Weg
genau erläutert.
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2-1) Weg 1
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Bei
Weg 1 wird Verbindung [II] unter Ergeben von Verbindung [III] reduziert,
die unter Ergeben von Verbindung [IV] hydrolysiert wird. Das Herstellungsverfahren
für Verbindung
[III], nämlich
die Reduktion von Verbindung [II], wird genau beschrieben.
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2-1-1) Herstellungsverfahren
für Verbindung
[III]
-
Die
Verbindung [III] kann durch Reduktion von Verbindung [II] erhalten
werden. Die Reduktion kann gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren ausgeführt
werden. Zum Beispiel wird Verbindung [II] mit Wasserstoff in Gegenwart
eines Reduktionskatalysators umgesetzt. Es ist ferner möglich, gleichzeitig
mit dem Reduktionskatalysator Aktivkohle zuzusetzen. Wenn eine optisch
aktive Verbindung [II] als Ausgangsmaterial verwendet wird, kann
eine optisch aktive Verbindung [III] erhalten werden, die die sterische
Konfiguration des Kohlenstoffatoms in der 2-Stellung des Essigsäuregerüsts des Ausgangsmaterials behalten
hat.
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Beispiele
des in 2-1-1) zu verwendenden Reduktionskatalysators schließen Palladiumkohle,
Palladium, Palladiumhydroxid, Platinoxid, Platin, Platinkohle, Rutheniumoxid,
Rutheniumkohle und dergleichen ein, wobei Palladiumkohle und Platinoxid
der Vorzug gegeben wird und Palladiumkohle größerer Vorzug gegeben wird.
Die Verwendungsmenge des Reduktionskatalysators ist im allgemeinen
0,00001 Mol–0,2
Mol, vorzugsweise 0,0001 Mol–0,1
Mol je Mol Verbindung [II].
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Beispiele
des in 2-1-1) zu verwendenden Lösungsmittels
schließen
Wasser, Methanol, Ethanol, Isopropylalkohol, Essigsäure, Ethylacetat
und dergleichen und Lösungsmittelgemische
daraus ein, wobei Wasser, Methanol, Ethanol, einem Lösungsmittelgemisch
aus Methanol und Wasser und einem Lösungsmittelgemisch aus Ethanol
und Wasser der Vorzug gegeben wird. Das restliche Lösungsmittel,
Nebenprodukt und dergleichen aus dem Herstellungsverfahren für Verbindung
[II], die das Ausgangsmaterial ist, kann das Erzeugen einer geringen
Menge einer Säure
aufgrund der gleichzeitigen Reduktion während der Reduktion von Verbindung
[II] verursachen. In einem derartigen Fall wird vorzugsweise eine
geeignete Menge einer Base (z. B. Triethylamin, Natriumacetat und
dergleichen) zum Neutralisieren der während dieses Reduktionsschritts
erzeugten Säure
zugefügt.
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Die
verwendete Lösungsmittelmenge
ist im allgemeinen 0,1 l–20
l, vorzugsweise 0,5 l–8
l, bevorzugter 1 l–6
l bezogen auf 1 kg Verbindung [II].
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Die
in 2-1-1) verwendete Menge Wasserstoff ist nicht besonders eingeschränkt, solange
sie Verbindung [II] reduzieren kann.
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Obschon
die Reaktionsbedingungen in 2-1-1) von der Art und der Menge des
Reduktionskatalysators, des verwendeten Ausgangsmaterials und dergleichen
abhängen,
wird die Reaktion im allgemeinen bei –20°C bis 150°C, vorzugsweise 0°C bis 100°C, bevorzugter
15°C bis
60°C, im
allgemeinen 1 h–24
h, vorzugsweise 3 h–15
h durchgeführt.
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Der
Reaktionsdruck in 2-1-1) ist im allgemeinen 101 kPa–3040 kPa,
vorzugsweise 101 kPa–2020
kPa, bevorzugter 202 kPa–1530
kPa.
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Die
Verbindung [III] kann der Hydrolyse ohne Trennung und Reinigung
unterzogen werden. Zur Trennung und Reinigung können herkömmliche Verfahren verwendet
werden. Wenn Verbindung [III] als Gemisch aus einer optisch aktiven
Form erhalten wird, kann sie gemäß einem
herkömmlichen
Verfahren wie etwa optische Spaltung und dergleichen in jede optisch
aktive Form getrennt werden.
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2-1-2) Hydrolyse von Verbindung
[III]
-
Die
Hydrolyse der Verbindung [III] wird nun genau beschrieben.
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Die
Hydrolyse von Verbindung [III] wird gemäß einem herkömmlichen
Verfahren ausgeführt.
Zum Beispiel kann durch (a) Reaktion von Verbindung [III] und einer
Alkalimetallverbindung in einem Lösungsmittel, wenn nötig gefolgt
von der Neutralisation mit einer Säure oder durch (b) Reaktion
von Verbindung [III] mit einer anorganischen Säure in einem Lösungsmittel
Verbindung [IV] oder ein Salz davon erhalten werden. Wenn eine optisch
aktive Verbindung [III] als Ausgangsmaterial verwendet wird, kann
eine optisch aktive Verbindung [IV] erhalten werden, die die sterische
Konfiguration des Ausgangsmaterials behalten hat.
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Als
in (a) und (b) zu verwendendes Lösungsmittel
werden zum Beispiel Methanol, Ethanol, Wasser und dergleichen und
Lösungsmittelgemische
daraus angeführt,
wobei einem Lösungsmittelgemisch
aus Methanol und Wasser und einem Lösungsmittelgemisch aus Ethanol
und Wasser der Vorzug gegeben wird. Als Lösungsmittel kann das für die Reduktion
von Verbindung [II] verwendete Lösungsmittel
so wie es ist für
diese Hydrolyse verwendet werden. Wenn das für die Reduktion von Verbindung
[II] verwendete Lösungsmittel
verwendet wird, ist kein Verdampfen des Lösungsmittels nach der Herstellung
von Verbindung [III] notwendig, was wirtschaftlich ist und den Schritt
verkürzt.
Die verwendete Menge dieses Lösungsmittels
ist im allgemeinen 1 l–50
l, vorzugsweise 5 l–20
l im Fall (a) und im allgemeinen 1 l–30 l, vorzugsweise 5 l–15 l im
Fall (b) auf 1 kg Verbindung [III] (auf 1 kg Verbindung [II] beim
Unterziehen der Hydrolyse ohne Abtrennung von Verbindung [III] nach
der Reduktion von Verbindung [II]).
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Als
in (a) zu verwendende Alkalimetallverbindung werden zum Beispiel
Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid angeführt, wobei Natriumhydroxid
der Vorzug gegeben wird. Die verwendete Menge dieser Alkalimetallverbindung
ist im allgemeinen 1 Mol–3,3
Mol, vorzugsweise 1 Mol–2,2
Mol auf 1 Mol Verbindung [III] (auf 1 Mol Verbindung [II] beim Unterziehen
der Hydrolyse ohne Abtrennung von Verbindung [III] nach der Reduktion von
Verbindung [II]). Obschon die Menge in Abhängigkeit von der Art der Alkalimetallverbindung
und dem Lösungsmittel
schwankt, wird die Alkalimetallverbindung in einer Menge verwendet,
um die Konzentration in dem Reaktionssystem auf im allgemeinen 0,1
Gew.-%–50
Gew.-%, vorzugsweise 3 Gew.-%–25
Gew.-% einzustellen. Die Alkalimetallverbindung kann dem Reaktionssystem
so wie sie ist zugesetzt werden, aber die Zugabe in Form einer wäßrigen Lösung oder
Alkohollösung
ist bevorzugt. Die zum Lösen
der Alkalimetallverbindung verwendete Menge des Lösungsmittels
ist in der verwendeten Menge des vorstehend angeführten Lösungsmittels
enthalten.
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Beispiele
der in (b) zu verwendenden anorganischen Säure schließen Salzsäure, Schwefelsäure, Phosphorsäure und
dergleichen ein, wobei Salzsäure
und Schwefelsäure
der Vorzug gegeben wird. Die verwendete Menge der anorganischen
Säure ist
im allgemeinen 0,01 Mol–5
Mol, vorzugsweise 0,1 Mol–2
Mol auf 1 Mol Verbindung [III] (auf 1 Mol Verbindung [II] beim Unterziehen
der Hydrolyse ohne Abtrennung von Verbindung [III] nach der Reduktion
von Verbindung [II]).
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Die
zur Neutralisation in (a) zu verwendende Säure wird durch die im Hinblick
auf die vorstehend „in (b)
zu verwendende anorganische Säure" veranschaulicht.
Die Säure
wird in einer Menge verwendet, die den pH des Reaktionsgemischs
im allgemeinen auf nicht mehr als 7, vorzugsweise nicht mehr als
4 bringt. Wenn in (a) keine Neutralisation mit Säure ausgeführt wird, wird ein Alkalimetallsalz
von Verbindung [IV] erhalten und wenn das Ausgangsmaterial (Verbindung
[III]) in optisch aktiver Form vorliegt, wird ein Alkalimetallsalz
einer optisch aktiven Verbindung [IV] erhalten.
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Obschon
die Bedingungen der Reaktion zwischen Verbindung [III] und der Alkalimetallverbindung
von der Art und verwendeten Menge der Verbindung [III] und Alkalimetallverbindung
und dergleichen abhängen, ist
die Reaktion in (a) im allgemeinen bei einer Temperatur von mindestens
0°C, vorzugsweise
mindestens 60°C
und im allgemeinen höchstens
180°C, vorzugsweise
höchstens
150°C, bevorzugter
höchstens
120°C und
am bevorzugtesten höchstens
100°C im
allgemeinen in mindestens 30 min, vorzugsweise mindestens 2 h und
im allgemeinen innerhalb 15 h, vorzugsweise innerhalb 8 h, bevorzugter
innerhalb 6 h abgeschlossen.
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Die
Reaktionsbedingungen in (b) hängen
von der Art und verwendeten Menge der Verbindung [III] und verwendeten
anorganischen Säure
und dergleichen ab, aber die Reaktion ist im allgemeinen bei 0°C–120°C, vorzugsweise
60°C–100°C, im allgemeinen
in 1 h–24
h, vorzugsweise 4 h–10
h abgeschlossen.
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2-2) Weg 2
-
Bei
Weg 2 wird Verbindung [II] unter Ergeben der neuen Verbindung [V]
hydrolysiert, die unter Ergeben von Verbindung [IV] reduziert wird.
Zuerst wird das Herstellungsverfahren für Verbindung [V], nämlich die
Hydrolyse von Verbindung [II] genau beschrieben.
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2-2-1) Herstellungsverfahren
für Verbindung
[V]
-
Die
Verbindung [V] ist eine neue Verbindung und kann durch Hydrolyse
von Verbindung [II] erhalten werden. Die Verbindung [II] kann gemäß völlig demselben
Verfahren wie bei der vorstehend angeführten „2-1-2) Hydrolyse von Verbindung
[III]" hydrolysiert
werden und die zu verwendende Alkalimetallverbindung, anorganische
Säure und
Lösungsmittel
sind dieselben. Die in 2-2-1) zu verwendenden Mengen Alkalimetallverbindung,
anorganische Säure
und Lösungsmittel
sind die durch Ändern
des Standards von Verbindung [III] zu Verbindung [II] erhaltenen.
-
Wenn
jedoch Verbindung [II] gemäß dem Verfahren
(a) bei der vorstehend angeführten „2-1-2)
Hydrolyse von Verbindung [III]" hydrolysiert
wird, ist eine Neutralisation mit einer Säure nach der Hydrolyse nicht
notwendigerweise unerläßlich und
Verbindung [V] kann der Reduktion so wie sie ist unterzogen werden.
-
Wenn
eine optisch aktive Verbindung [II] als Ausgangsmaterial verwendet
wird, kann eine optisch aktive Verbindung [V] erhalten werden, die
die sterische Konfiguration des Ausgangsmaterials behalten hat.
Natürlich
liefert das Verfahren aus (a) ohne Neutralisation nach der Hydrolyse
von Verbindung [II] ein Alkalimetallsalz einer optisch aktiven Verbindung
[V].
-
Die
Verbindung [V] kann durch ein herkömmliches Verfahren abgetrennt
und gereinigt werden. Zum Beispiel werden die durch die Reaktion
erhaltenen Kristalle wenn nötig
gealtert und der Filtration, Waschen und Trocknen unter Abtrennen
und Reinigen von Verbindung [V] unterzogen. Die Verbindung [V] kann
auch ohne Abtrennung für
den nächsten
Schritt verwendet werden. Wenn Verbindung [V] in Form eines Gemischs aus
einer optisch aktiven Form erhalten wird, kann es durch herkömmliche
Verfahren wie etwa optische Spaltung und dergleichen in jede optische
Form getrennt werden.
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2-2-2) Reduktion von Verbindung
[V]
-
Die
Verbindung [V] kann gemäß völlig demselben
Verfahren wie dem vorstehend angeführten „2-1-1) Herstellungsverfahren
für Verbindung
[III]" reduziert
werden und der zu verwendende Reduktionskatalysator und das Lösungsmittel
sind dieselben. Die in 2-2-2) zu verwendenden Mengen Reduktionskatalysator
und Lösungsmittel
sind die, die beim Ändern
des Standards von Verbindung [II] zu Verbindung [V] erhalten werden. Wenn
die Verbindung [V] ohne Trennung nach der Hydrolyse von Verbindung
[II] reduziert wird, ist der Standard Verbindung [II]. Wie bei Weg
1 ist die Verwendung desselben Lösungsmittels
zur Hydrolyse und Reduktion bei Weg 2 unter dem Aspekt der Anzahl
der Schritte und der wirtschaftlichen Herstellung bevorzugt.
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Wenn
eine optisch aktive Verbindung [V] als Ausgangsmaterial verwendet
wird, kann eine optisch aktive Verbindung [IV] erhalten werden,
die die sterische Konfiguration des Kohlenstoffatoms in der 2-Stellung des
Essigsäuregerüsts des
Ausgangsmaterials behalten hat.
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2-3) Weg 3
-
Da
Hydrolyse und Reduktion von Verbindung [II] gleichzeitig ablaufen,
wird bei Weg 3 angenommen, daß das
Reaktionssystem Verbindung [III] und Verbindung [V] als Zwischenprodukte
enthält.
Gemäß Weg 3 werden
die für
die Reduktion und Hydrolyse notwendigen Reagenzien und Verbindung
[II] gleichzeitig dem Lösungsmittel
zugefügt
und unter Ergeben von Verbindung [IV] umgesetzt. Wenn eine optisch
aktive Verbindung [II] als Ausgangsmaterial verwendet wird, kann
eine optisch aktive Verbindung [IV] erhalten werden, die die sterische
Konfiguration des Kohlenstoffatoms in der 2-Stellung des Essigsäuregerüsts des
Ausgangsmaterials behalten hat.
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Das
bei Weg 3 zu verwendende Lösungsmittel
kann das für
die „2-1-2)
Hydrolyse von Verbindung [III]" verwendete
Lösungsmittel
sein und die verwendete Menge Lösungsmittel
ist dieselbe wie die im Fall der „2-1-2) Hydrolyse von Verbindung
[III]" (wobei der
Standard nicht Verbindung [III], sondern Verbindung [II] ist).
-
Die
Reduktion bei Weg 3 kann unter Verwenden eines Reduktionskatalysators
und Wasserstoff auf dieselbe Weise wie bei dem „2-1-1) Herstellungsverfahren Die
Reduktion bei Weg 3 kann unter Verwenden eines Reduktionskatalysators
und Wasserstoff auf dieselbe Weise wie bei dem „2-1-1) Herstellungsverfahren für Verbindung
[III]" durchgeführt werden.
Der Reduktionskatalysator ist dem für das „2-1-1) Herstellungsverfahren
für Verbindung
[III]" ähnlich.
Die bei Weg 3 verwendeten Mengen Wasserstoff und Reduktionsmittel
sind dieselben wie die in dem Fall des „Herstellungsverfahrens für Verbindung
[III]".
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Die
Hydrolyse bei Weg 3 kann gemäß den beiden
Verfahren unter Verwenden (A) einer Alkalimetallverbindung (wenn
nötig eine
Säure)
oder (B) anorganischen Säure
wie bei der „2-1-2)
Hydrolyse von Verbindung [III]" durchgeführt werden.
Jedes Reagenz kann das für
die „2-1-2)
Hydrolyse von Verbindung [III]" verwendete
sein und die verwendete Menge jedes Reagenzes ist dieselbe wie die
bei der „2-1-2)
Hydrolyse von Verbindung [III]" (wobei
der Standard nicht Verbindung [III], sondern Verbindung [II] ist).
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Der
Weg 3 läuft
bei einem Reaktionsdruck von im allgemeinen 101 kPa–3040 kPa,
vorzugsweise 101 kPa–2020
kPa, bevorzugter 202 kPa–1530
kPa, im allgemeinen 0–150°C, vorzugsweise
50–100°C, während im
allgemeinen 1 h–24
h, vorzugsweise 5 h–15
h ab.
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Die
bei Weg 1–3
erhaltene Verbindung [IV] kann durch herkömmliche Verfahren getrennt
und gereinigt werden. Zum Beispiel wird ein Reaktionsgemisch verteilt,
die erhaltene organische Schicht wird gekühlt, um das Ausfallen von Kristallen
zu erlauben und die Kristalle werden zur Trennung und Reinigung
gealtert, filtriert, gewaschen und getrocknet. Wenn nötig ist
ferner möglich,
vor dem Verteilen ein organisches Lösungsmittel zuzusetzen. Zum
wirkungsvollen Entfernen der Nebenprodukte Mandelsäure, Benzoylameisensäure und
dergleichen wird das Reaktionsgemisch vorzugsweise mit einer Base
wie etwa Ammoniak und dergleichen vor dem Verteilen (wenn ein organisches
Lösungsmittel
vor dem Verteilen zugesetzt wird, nach der Zugabe) gewaschen, um
den pH der Waschflüssigkeit
auf 4–7
(vorzugsweise 4,5–6)
zu bringen.
-
Wenn
eine auf Weg 1–3
erhaltene Verbindung [IV] oder ein Salz davon ein Gemisch aus einer
optisch aktiven Form ist, kann es durch herkömmliche Verfahren wie etwa
optische Spaltung und dergleichen in jede optisch aktive Form getrennt
werden.
-
Die
Verbindung [IV] kann gemäß dem zum
Beispiel in der WO 00/23414 beschriebenen Verfahren in Oxybutynin überführt werden,
das als Therapeutikum für
Pollakisurie brauchbar ist.
-
Beispiele
-
Die
vorliegende Erfindung wird durch Bezug auf Beispiele genau erläutert. Die
vorliegende Erfindung wird durch diese Beispiele in keiner Weise
eingeschränkt.
-
Beispiel 1
-
Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat
(Verbindung [II])
-
Methylbenzoylformiat
(41,0 g, 0,25 Mol) und Cyclohexen (41,0 g, 0,50 Mol) wurden in Methylenchlorid (287
ml) unter einer Stickstoffatmosphäre gelöst und Titantetrachlorid (60,7
g, 0,32 Mol) wurden während
30 min tropfenweise bei 15–25°C hinzugefügt, was
von 5 h Rühren
bei 25–30°C gefolgt
wurde. Das Reaktionsgemisch wurde in Wasser (287 ml) gegossen und
verteilt. Die organische Schicht wurde mit 10 gew.-%iger wäßriger Natriumcarbonatlösung (287
g) gewaschen und filtriert. Die organische Schicht wurde erneut
mit Wasser (287 ml) gewaschen und über wasserfreiem Magnesiumsulfat
(10 g) getrocknet. Die organische Schicht wird unter verringertem
Druck unter Ergeben eines rohen Produkts (62,6 g) aus der Titelverbindung
eingeengt. Das rohe Produkt wird durch Kieselgel-Säulenchromatographie
unter Ergeben der Titelverbindung (44,9 g, Ausbeute: 72,9%) als
Diastereomerengemisch aus der (25*,1'S*)-Verbindung und (25*,1'R*)-Verbindung gereinigt.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 1.24–1.77 (4H,
m), 1.92–2.06
(2H, m), 3.14–3.21
(1H, m), 3.44 (1H, s), 3.80 (0.45H, s), 3.81 (2.55H, s), 5.13–5.18 (0.15H,
m), 5.40–5.45
(0.85H, m), 5.75–5.80
(0.15H, m), 5.92–5.98 (0.85H,
m), 7.26–7.32
(1H, m), 7.33–7.39
(2H, m), 7.62–7.69
(2H, m) ppm.
-
Beispiel 2
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2-(2'-Cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylessigsäure (Verbindung
[V])
-
Ein
Diastereomerengemisch (44,0 g) aus der (2S*,1'S*)-Verbindung und (2S*,1'R*)-Verbindung von Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat, das
durch dasselbe Verfahren wie in Beispiel 1 umgesetzt und gereinigt
worden war, wurde in Methanol (440 ml) gelöst und es wurde 48,5 gew.-%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung (30,1
g) zugefügt.
Das Gemisch wurde 1 h bei 65–70°C gerührt. Nach
der Bestätigung des
Verschwindens der Esterverbindung (Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat) durch HPLC
wurde das Methanol unter verringertem Druck verdampft. Der pH wurde
mit 6 N Salzsäure
auf 1 eingestellt und die sich daraus ergebenden Kristalle wurden
filtriert, mit Wasser gewaschen und unter Ergeben der Titelverbindung
(40,5 g, Ausbeute: 97,5%) als Diastereomerengemisch aus der (2S*,1'S*)-Verbindung und (2S*,1'R*)-Verbindung unter
verringertem Druck getrocknet.
1H-NMR
(400 MHz, CDCl3) δ = 1.18–1.76 (4H, m), 1.84–1.91 (0.3H,
m), 1.93–2.07
(1.7H, m), 3.00–3.40
(1H, br), 3.23–3.37
(1H, m), 5.11–5.16
(0.15H, m), 5.52–5.57
(0.85H, m), 5.85–5.91
(0.15H, m), 6.04–6.11
(0.85H, m), 7.28–7.40
(3H, m), 7.64–7.70
(2H, m) ppm
-
Beispiel 3
-
2-(2'-Cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylessigsäure (Verbindung
[V])
-
Rohes
Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat
(62,0 g), das in ähnlichem
Maßstab wie
und durch das Verfahren von Beispiel 1 erhalten worden war, wurde
in Methanol (410 ml) gelöst
und 48,5 gew.-%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung (41,2
g) wurde zugefügt.
Das Gemisch wurde 1 h bei 65–70°C gerührt. Nach
der Bestätigung
des Verschwindens der Esterverbindung (Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat)
durch HPLC wurde das Methanol bei 65–85°C unter verringertem Druck verdampft.
Toluol (300 ml) und Wasser (100 ml) wurden zugegossen und die wäßrige Schicht
wurde bei 60–70°C mit 6 N
Salzsäure
auf pH 1 oder darunter eingestellt. Das Gemisch wurde verteilt,
indem man es bei 60–70°C stehen
ließ und
die organische Schicht wurde auf 0–5°C gekühlt. Die ausgefallenen Kristalle
wurden 1 h bei derselben Temperatur gealtert, filtriert, mit gekühltem Toluol
(50 ml) gewaschen und unter Ergeben der Titelverbindung als Diastereomerengemisch
(34,0 g) aus der (2S*,1'S*)-Verbindung
und (2S*,1'R*)-Verbindung
unter verringertem Druck bei 65–75°C getrocknet.
Ausbeute
aus Methylbenzoylformiat: 58,5%
Reinheit: 98,8%.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 1.18–1.76 (4H,
m), 1.84–1.91
(0.2H, m), 1.93–2.07
(1.8H, m), 3.00–3.40
(1H, br), 3.23–3.37
(1H, m), 5.11–5.16
(0.1H, m), 5.52–5.57
(0.9H, m), 5.85–5.91
(0.1H, m), 6.04-6.11
(0.9H, m), 7.28–7.40
(3H, m), 7.64–7.70
(2H, m) ppm
-
Beispiel 4
-
2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure (Verbindung
[IV], Weg 1)
-
Rohes
Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat
(62,6 g), das in ähnlichem
Maßstab wie
und durch das Verfahren von Beispiel 1 erhalten worden war, wurde
in Methanol (287 ml) gelöst
und 5% Palladiumkohle (Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., Typ M,
0,82 g) wurde zugefügt.
Das Gemisch wurde 8 h in Wasserstoffgas (350 kPa) gerührt und
der Katalysator wurde abfiltriert. 48,5 gew.-%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung (41,5
g) wurde zugefügt
und das Gemisch wurde 4 h bei 75–80°C gerührt. Nach Bestätigung des Verschwindens
der Esterverbindung (Methyl-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetat)
durch HPLC wurde das Methanol bei 65–85°C unter verringertem Druck verdampft.
Toluol (164 ml) wurde zugegossen und die wäßrige Schicht wurde mit 6 N
Salzsäure
bei 60–70°C auf pH
1 oder darunter eingestellt. Das Gemisch wurde verteilt, indem man
es bei 60–70°C stehen
ließ und
die organische Schicht wurde auf 0–5°C gekühlt. Die organische Schicht
wurde 1 h bei derselben Temperatur gealtert, filtriert, mit gekühltem Toluol
(50 ml) gewaschen und unter Ergeben der Titelverbindung (36,9 g)
unter verringertem Druck bei 65–75°C getrocknet.
Ausbeute
aus Methylbenzoylformiat: 63,1%
Reinheit: 99,3%
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 0.99–1.48 (6H,
m), 1.58–1.68
(3H, m), 1.78–1.83
(1H, m), 2.22–2.30
(1H, m), 3.25–3.60
(1H, br), 7.26–7.37
(3H, m), 7.63–7.66
(2H, m) ppm
-
Beispiel 5
-
2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure (Verbindung
[IV], Weg 2)
-
Rohes
Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat
(64,1 g), das in ähnlichem
Maßstab wie
und durch das Verfahren von Beispiel 1 erhalten worden war, wurde
in Methanol (287 ml) gelöst
und 48,5 gew.-%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung (41,5
g) wurde zugefügt.
Das Gemisch wurde 4 h bei 75–80°C gerührt. Nach
Bestätigung
des Verschwindens der Esterverbindung (Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat)
durch HPLC wurde die wäßrige Schicht
mit 6 N Salzsäure
auf pH 7 neutralisiert. Das sich daraus ergebende Salz wurde filtriert
und 5% Palladiumkohle (Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., Typ M,
0,82 g) wurde zugefügt.
Das Gemisch wurde 8 h in Wasserstoffgas (350 kPa) gerührt. Der
Katalysator wurde abfiltriert und der Rückstand wurde mit 6 N Salzsäure auf
pH 1 eingestellt. Methanol wurde unter verringertem Druck verdampft
und Toluol (164 ml) wurde zugefügt.
Das Gemisch wurde verteilt, indem man es bei 60–70°C stehen ließ und die organische Schicht
wurde auf 0–5°C gekühlt. Die
organische Schicht wurde 1 h bei derselben Temperatur gealtert,
filtriert, mit gekühltem
Toluol (50 ml) gewaschen und unter Ergeben der Titelverbindung (36,4
g) unter verringertem Druck bei 65–75°C getrocknet.
Ausbeute
aus Methylbenzoylformiat: 62,2%
Reinheit: 99,0%
-
Die 1H-NMR-Spektraldaten waren dieselben wie
die in Beispiel 4 erhaltenen.
-
Vergleichsbeispiel 1
-
Synthese von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure durch
das Grignardverfahren
-
Magnesium
(15,8 g) und Iod (200 mg) wurden Tetrahydrofuran (73 g) unter einer
Stickstoffatmosphäre zugefügt und das
Gemisch wurde 30 min bei etwa 25°C
gerührt.
Cyclohexylbromid (4,1 g) wurde tropfenweise zugefügt, Tetrahydrofuran
(291,9 g) wurde zugefügt
und Cyclohexylchlorid (86 g) wurde tropfenweise bei 60–70°C zugefügt. Das
Gemisch wurde 2 h bei 60–75°C gerührt und
durch Gaschromatographie analysiert. Als Ergebnis war der Rest an
Cyclohexylchlorid 0,1%. Das Gemisch wurde auf 20–30°C gekühlt und die Grignardlösung wurde
tropfenweise einem Gemisch von Methylbenzoylformiat (82,1 g) und
Tetrahydrofuran (82 ml) bei 6–14°C zugefügt. Die
tropfenweise Zugabe war in 1 h beendet. Das Gemisch wurde 1 h bei
derselben Temperatur gerührt
und durch HPLC analysiert. Als Ergebnis wurde kein Methylbenzoylformiat
nachgewiesen. Tetrahydrofuran wurde unter verringertem Druck bei
65–80°C verdampft.
Die verdampfte Menge war 345 ml. Toluol (164 ml) wurde zugefügt und das
Gemisch wurde bei 5–38°C tropfenweise
7 N Salzsäure
(215 ml) zugefügt
und durch Stehenlassen verteilt. Die Reinausbeute an Methyl-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2- phenylacetat in der
organischen Schicht wurde durch ein HPLC-Verfahren mit externem
Standard unter Verwenden eines Referenzstandards berechnet. Im Ergebnis
war die Ausbeute 58% (42% waren ein anderes Nebenprodukt als das
Zielprodukt).
-
Methanol
(82 ml) wurde der organischen Schicht zugefügt und 27 gew.-%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung (242
g) wurde tropfenweise bei 65–75°C zugefügt und das
Gemisch wurde 3 h bei derselben Temperatur gerührt. Nach Bestätigung des
Verschwindens der Esterverbindung (Methyl-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetat) durch
HPLC wurde das Tetrahydrofuran und Methanol bei 65–85°C unter verringertem Druck
verdampft. Toluol (410 ml) wurde zugegossen und die wäßrige Schicht
wurde mit 7 N Salzsäure
bei 60–70°C auf pH
1 oder darunter eingestellt. Das Gemisch wurde verteilt, indem man
es bei 70–80°C stehen ließ und die
organische Schicht wurde auf 0–5°C gekühlt. Die
organische Schicht wurde 2 h bei derselben Temperatur gealtert,
filtriert, mit gekühltem
Toluol (200 ml) gewaschen und unter Ergeben der Titelverbindung
(51,6 g) unter verringertem Druck bei 65–75°C getrocknet; Ausbeute 44,0%,
Reinheit 98,6%.
-
Die 1N-NMR-Spektraldaten waren dieselben wie
die in Beispiel 4 erhaltenen.
-
Beispiel 6
-
2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure (Verbindung
[IV], Weg 3)
-
Rohes
Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat
(61,5 g), das in ähnlichem
Maßstab wie
und durch das Verfahren von Beispiel 1 erhalten worden war, wurde
in Methanol (287 ml) gelöst
und 5% Palladiumkohle (Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., Typ M,
0,82 g) wurde zugefügt
und 25 gew.-%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung (50,5
g) wurde zugefügt.
Das Gemisch wurde 6 h in Wasserstoffgas (1013 kPa) bei 60–65°C gerührt. 5%
Palladiumkohle (Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., Typ M, 0,82 g)
wurde zugefügt
und das Gemisch wurde unter denselben Bedingungen 4 h weiter gerührt. Der
Katalysator wurde abfiltriert und das Methanol wurde unter verringertem
Druck verdampft. Der Rückstand
wurde mit 3 N Salzsäure
auf pH 1 eingestellt und es wurde Toluol (164 ml) zugefügt. Das
Gemisch wurde verteilt, indem man es bei 60–70°C stehen ließ und die organische Schicht
wurde auf 0–5°C gekühlt. Die
organische Schicht wurde 1 h bei derselben Temperatur gealtert,
filtriert, mit gekühltem
Toluol (50 ml) gewaschen und unter Ergeben der Titelverbindung (32,5 g)
unter verringertem Druck bei 65–75°C getrocknet.
Ausbeute
aus Methylbenzoylformiat: 55,5%
Reinheit: 98,8%
-
Die 1N-NMR-Spektraldaten waren dieselben wie
die in Beispiel 4 erhaltenen.
-
Beispiel 7
-
Methyl-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetat
(Verbindung [III])
-
Rohes
Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat
(62,8 g), das in ähnlichem
Maßstab wie
und durch das Verfahren von Beispiel 1 erhalten worden war, wurde
in Methanol (287 ml) gelöst
und Triethylamin (28,7 ml) und 10% Palladiumkohle (Degussa Japan
E106XNN/W, 1,24 g) wurden zugefügt.
Das Gemisch wurde 10 h bei 40°C
in Wasserstoffgas (1520 kPa) gerührt.
Nachdem der Katalysator abfiltriert worden war, wurde das Methanol
unter verringertem Druck verdampft und der Rückstand wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
unter Ergeben der Titelverbindung (40,2 g, Ausbeute: 64,8%) gereinigt.
Diese wurde als Referenzstandard in Beispiel 9–16 verwendet.
1H-NMR (400 MHz, CDCl3) δ = 1.02–1.48 (7H,
m), 1.58–1.70
(2H, m), 1.75–1.83
(1H, m), 2.18–2.27
(1H, m), 3.68 (1H, s), 3.77 (3H, s), 7.23–7.28 (1H, m), 7.30–7.36 (2H,
ml), 7.62–7.65
(2H, m) ppm
-
Beispiel 8
-
2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure (Verbindung
[IV])
-
In
Beispiel 2 erhaltene 2-(2'-Cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylessigsäure (20,2
g) wurde in Methanol (200 ml) gelöst und 5% Palladiumkohle (Kawaken
Fine Chemicals Co., Ltd., Typ M, 1,0 g) wurde zugefügt. Das
Gemisch wurde 13 h bei 25–30°C in Wasserstoffgas
(206 kPa) gerührt
und der Katalysator wurde abfiltriert. Methanol wurde unter verringertem
Druck unter Ergeben der Titelverbindung (20,1 g, Ausbeute: 98,5%) verdampft.
-
Die 1H-NMR-Spektraldaten waren dieselben wie
die in Beispiel 4 erhaltenen.
-
Beispiel 9–16
-
Methyl-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetat
(Verbindung [III])
-
Methylbenzoylformiat
(1,64 g, 10 mMol) und Cyclohexen (1,64 g, 20 mMol) wurden in einem
Lösungsmittel
unter einer Stickstoffatmosphäre
gelöst
und es wurde eine Lewissäure
zugefügt.
Das Gemisch wurde bei der Reaktionstemperatur über die Reaktionszeit gerührt. Das
Lösungsmittel,
die Lewissäure,
Reaktionstemperatur und Reaktionszeit sind wie in Tabelle 1 dargestellt.
-
Das
Reaktionsgemisch wurde in 6 N wäßrige Salzsäure (12
ml) gegossen und verteilt. Die organische Schicht wurde mit 10 gew.-%iger
wäßriger Natriumcarbonatlösung (12
ml) gewaschen und der sich daraus ergebende Niederschlag wurde durch
Filtration gesammelt. Die organische Schicht wurde mit Wasser (12
ml) gewaschen und über
wasserfreiem Magnesiumsulfat (0,5 g) getrocknet. Die organische
Schicht wurde unter verringertem Druck unter Ergeben von Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat
eingeengt. Die 1H-NMR-Spektraldaten waren dieselben wie die
in Beispiel 1 erhaltenen.
-
Es
wurde Methanol (12 ml) zugefügt
und 5% Palladiumkohle (Kawaken Fine Chemicals Co., Ltd., Typ M,
0,04 g) wurde zugefügt
und das Gemisch wurde 10 h in Wasserstoffgas (350 kPa) gerührt. Die
Ausbeute an Methyl-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetat in der Lösung wurde
durch ein HPLC-Verfahren mit externem Standard unter Verwenden des
Referenzstandards (in Beispiel 7 erhaltene Verbindung) berechnet.
Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 dargestellt.
-
-
Beispiel 17
-
2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure (Verbindung
[IV], Weg 3)
-
Einer
Lösung
von Titantetrachlorid (11,5 kg, 61 Mol) in Monochlorbenzol (28,5
l) wurde tropfenweise bei 35–45°C über 5 h
unter einer Stickstoffatmosphäre
ein Gemisch aus Methylbenzoylformiat (9,5 kg, 58 Mol) und Cyclohexen
(9,5 kg, 116 Mol) zugefügt.
Das Reaktionsgemisch wurde 9 h bei 35–45°C gerührt und bei 15–40°C tropfenweise
11%iger Salzsäure
(20,9 kg) zugefügt.
Das Gemisch nach der Hydrolyse wurde auf 55°C erhitzt und die wäßrige Schicht
wurde abgetrennt. Nach dem Waschen mit 35%iger Salzsäure (10,2
kg) wurde die wäßrige Schicht
abgetrennt. Die organische Schicht wurde unter verringertem Druck
eingeengt, bis die Innentemperatur 85°C bei 4 kPa erreichte. Wasser
(4,8 kg) wur de zugefügt
und erneut unter verringertem Druck eingeengt. Dem Rückstand
wurde Methanol (14,3 l) zugefügt
und anschließend
wurde 26%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung (0,2
kg) unter Erhalten einer 40%igen wäßrigen Methanollösung (25,8
kg) von Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetat
zugefügt.
-
Die
Hälfte
der Menge (12,9 kg) der 40%igen wäßrigen Methanollösung (25,8
kg) des auf diese Weise erhaltenen Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetats wurde abgemessen und Methanol
(2,4 l) wurde hinzugefügt.
Das Gemisch wurde auf 67°C
erhitzt und 26%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung (8,8
kg) wurde tropfenweise bei 65–80°C hinzugefügt. Nach
Abschluß der
tropfenweisen Zugabe wurde das Gemisch wie es war in einem Autoklaven
erhitzt und 3 h bei 130°C,
0,45 MPa gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde auf 60°C
abgekühlt
und mit 30%iger Schwefelsäure
(4,7 kg) auf pH 5,5 eingestellt. Das Reaktionsgemisch wurde auf
60°C erhitzt.
Aktivkohle (0,5 kg) und 5% Palladiumkohle (N. E. CHEMCAT CORPORATION
Typ NX, Feuchtmenge 0,4 kg, Trockenmenge 0,2 kg) wurden zugefügt und das
Innere des Systems wurde gründlich durch
Stickstoff ersetzt. Anschließend
wurde das Innere des Systems durch Wasserstoff ersetzt und Wasserstoff
wurde entsprechend der Aufnahme zugeführt, wodurch der Enddruck von
101 kPa auf 800 kPa erhöht wurde
und das Gemisch wurde 2 h weiter bei 800 kPa, 60°C gehalten. Das Innere des Systems
wurde durch Stickstoff ersetzt und der Katalysator und die Aktivkohle
wurden abfiltriert. Der Rückstand
wurde mit einem Gemisch (11 kg) aus Methanol-Wasser (2 : 1) gewaschen.
Das Filtrat und die Waschflüssigkeiten
wurden vereinigt, um eine 30%ige wäßrige Methanollösung (36,8
kg) von Natrium-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetat zu ergeben.
-
Die
restliche Hälfte
der Menge der 40%igen wäßrigen Methanollösung des
Methyl-2-(2'-cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylacetats
wurde auf dieselbe Weise unter Ergeben einer 30%igen wäßrigen Methanollösung (37,4
kg) von Natrium-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetat behandelt.
Das Lösungsmittel
wurde aus der so erhaltenen wäßrigen Methanollösung (74,2
kg) von Natrium-2-cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylacetat
bei Atmosphärendruck
bei einer Innentemperatur von 86°C
verdampft. Dem Rückstand
wurde Toluol (57 l) zugefügt
und anschließend
wurde 18%ige Schwefelsäure
(15,8 kg) bei etwa 70°C
zuge fügt,
um das Gemisch auf pH 1 einzustellen. Nach dem Rühren und Stehen des Gemischs
wurde die wäßrige Schicht
durch Verteilen entfernt. Der organischen Schicht wurde Toluol (9,5
l), warmes Wasser (19 l) und 28%iger wäßriger Ammoniak (0,4 kg) zugefügt und nach
dem Rühren
und Stehen wurde die wäßrige Schicht
durch Verteilen entfernt. Die organische Schicht wurde zweimal verteilt
und mit warmem Wasser (19 l) zweimal bei 70°C gewaschen. Toluol (ca. 10
l) wurde unter verringertem Druck bei einer Innentemperatur von
85–95°C verdampft.
Das Gemisch wurde auf 95°C
erhitzt, um die Kristalle vollständig
zu lösen.
Die Lösung
wurde während
etwa 8 h auf 5°C
gekühlt
und die sich daraus ergebenden Kristalle wurden durch Filtration
gesammelt und unter Ergeben der Titelverbindung (Ausbeute: 7,72
kg, Ausbeute: 58,5%, Reinheit: 99,8%) getrocknet.
-
Beispiel 18
-
Optisch aktive 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure
-
Einer
Lösung
von Benzoylameisensäure
(9,0 g) in Toluol (135 ml) wurde Thionylchlorid (8,2 g) zugefügt und das
Reaktionsgemisch wurde 2 h bei 75°C
gerührt.
Eine Lösung,
aus der 40 ml Lösungsmittel
unter verringertem Druck verdampft worden waren, wurde tropfenweise
einer Lösung
von (S)-Methyllactat (7,1 g) und Triethylamin (6,6 g) in Toluol
(60 ml) bei 2–5°C zugefügt und das
Gemisch wurde 14 h bei 20°C
gerührt. Wasser
(135 ml) wurde dem Gemisch zugefügt
und das Gemisch wurde verteilt. Die organische Schicht wurde nacheinander
mit 10%iger wäßriger Natriumcarbonatlösung, Wasser
und gesättigter
Kochsalzlösung
gewaschen und das organische Lösungsmittel
wurde unter Ergeben von Methyl-(S)-2-(benzoylformyloxy)propionat (7,6
g) verdampft.
-
Das
erhaltene Methyl-(S)-2-(benzoylformyloxy)propionat (7,4 g) wurde
in Monochlorbenzol (74 ml) gelöst
und Cyclohexen (5,2 g) und Titantetrachlorid (7,8 g) wurden zugefügt. Das
Reaktionsgemisch wurde 15 h bei 20–25°C gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde
in 6 N Salzsäure
(74 ml) gegossen und mit Toluol (37 ml) extrahiert. Der Extrakt
wurde mit 6 N Salzsäure
(37 ml) gewaschen. Der organischen Schicht wurde 25%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung (20
g) und Methanol (74 ml) zugefügt
und das Reaktionsgemisch wurde 2 h bei 60–65°C gerührt. Wasser (74 ml) und Toluol
(74 ml) wurden dem Reaktionsgemisch zugefügt und die verteilte organische
Schicht wurde mit dem durch erneutes Extra hieren der wäßrigen Schicht
mit Toluol (74 ml) erhaltenen Extrakt vereinigt und eingeengt. Dem
eingeengten Rückstand
wurde 6 N Salzsäure
(29 g) zugefügt und
das Gemisch wurde mit Ethylacetat (74 ml) extrahiert. Die organische
Schicht wurde mit Wasser gewaschen und unter Ergeben eines Diastereomerengemischs
(5,2 g) aus roher, optisch aktiver 2-(2'-Cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylessigsäure eingeengt.
Dieses (4,1 g) wurde in Methanol (40 ml) gelöst und 5% Palladiumkohle (Kawaken
Fine Chemicals Co., Ltd., Typ M, 3 g) wurde zugefügt. Das
Gemisch wurde 15 min bei Atmosphärendruck
in Wasserstoffgas gerührt.
Der Katalysator wurde abfiltriert und das Lösungsmittel wurde verdampft.
Der Rückstand
wurde durch Kieselgel-Säulenchromatographie
(Elutionsmittel: Toluol/Ethylacetat) unter Ergeben der Titelverbindung
(3,3 g, Ausbeute aus Benzoylameisensäure: 31%) gereinigt. Diese
wurde mit (S)-Phenylethylamin durch ein herkömmliches Verfahren amidiert
und die optische Reinheit wurde durch HPLC gemessen und zu 22% e.
e. gefunden.
-
Beispiel 19
-
Auf
dieselbe Weise wie in Beispiel 18, außer daß (L)-(+)-Diethyltartrat im ½ Molverhältnis anstatt (S)-Methyllactat
verwendet wurde, wurde (2R,3R)-Diethylbis(benzoylformyloxy)butandionat
synthetisiert, woraus die Titelverbindung (Ausbeute aus Benzoylameisensäure: 20%)
erhalten wurde. Diese wurde mit (S)-Phenylethylamin durch ein herkömmliches
Verfahren amidiert und die optische Reinheit wurde durch HPLC gemessen
und zu 36% e. e. gefunden.
-
Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird der neue 2-(2'-Cyclohexen-1'-yl)-2-hydroxy-2-phenylessigsäureester
(Verbindung [II]), der durch Umsetzen von Cyclohexen und Benzoylameisensäureester
in Gegenwart einer Lewissäure
erhalten wurde, als Zwischenprodukt verwendet und durch ein industrielles
Verfahren, wirtschaftlich, sicher und in guter Ausbeute unter Ergeben
von 2-Cyclohexyl-2-hydroxy-2-phenylessigsäure hydrolysiert
und reduziert, die als Zwischenprodukt für pharmazeutische Produkte
brauchbar ist.