JP2018131390A - Method for producing optically active astaxanthin - Google Patents
Method for producing optically active astaxanthin Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018131390A JP2018131390A JP2017024361A JP2017024361A JP2018131390A JP 2018131390 A JP2018131390 A JP 2018131390A JP 2017024361 A JP2017024361 A JP 2017024361A JP 2017024361 A JP2017024361 A JP 2017024361A JP 2018131390 A JP2018131390 A JP 2018131390A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- formula
- derivative
- compound
- oxo
- ionone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 229940022405 astaxanthin Drugs 0.000 title abstract description 11
- 239000001168 astaxanthin Substances 0.000 title abstract description 11
- JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N Astaxanthin Natural products CC(=C/C=C/C(=C/C=C/C1=C(C)C(=O)C(O)CC1(C)C)/C)C=CC=C(/C)C=CC=C(/C)C=CC2=C(C)C(=O)C(O)CC2(C)C JEBFVOLFMLUKLF-IFPLVEIFSA-N 0.000 title description 3
- MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N astaxanthin Chemical compound C([C@H](O)C(=O)C=1C)C(C)(C)C=1/C=C/C(/C)=C/C=C/C(/C)=C/C=C/C=C(C)C=CC=C(C)C=CC1=C(C)C(=O)[C@@H](O)CC1(C)C MQZIGYBFDRPAKN-ZWAPEEGVSA-N 0.000 title description 3
- 235000013793 astaxanthin Nutrition 0.000 title description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 53
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 36
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 150000004808 allyl alcohols Chemical class 0.000 claims description 18
- 108090000371 Esterases Proteins 0.000 claims description 17
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 15
- RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N triphenylphosphine Chemical compound C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 RIOQSEWOXXDEQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 claims description 13
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 claims description 13
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 claims description 13
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 claims description 13
- 125000004169 (C1-C6) alkyl group Chemical group 0.000 claims description 10
- RBACIKXCRWGCBB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Epoxybutane Chemical compound CCC1CO1 RBACIKXCRWGCBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 9
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 9
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 claims description 9
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 claims description 8
- 239000012433 hydrogen halide Substances 0.000 claims description 8
- 229910000039 hydrogen halide Inorganic materials 0.000 claims description 8
- FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 2-(chloromethyl)pyridine-3-carbonitrile Chemical compound ClCC1=NC=CC=C1C#N FALRKNHUBBKYCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N Dialdehyde 11678 Chemical class N1C2=CC=CC=C2C2=C1[C@H](C[C@H](/C(=C/O)C(=O)OC)[C@@H](C=C)C=O)NCC2 ZNZYKNKBJPZETN-WELNAUFTSA-N 0.000 claims description 7
- 150000004714 phosphonium salts Chemical class 0.000 claims description 7
- 229940014800 succinic anhydride Drugs 0.000 claims description 7
- 150000004795 grignard reagents Chemical class 0.000 claims description 6
- 241000222120 Candida <Saccharomycetales> Species 0.000 claims description 5
- 239000007818 Grignard reagent Substances 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 5
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 claims description 4
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 claims description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 claims description 4
- 125000006239 protecting group Chemical group 0.000 claims description 4
- 125000005670 ethenylalkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 claims description 3
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 claims description 3
- ZDYVRSLAEXCVBX-UHFFFAOYSA-N pyridinium p-toluenesulfonate Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1.CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 ZDYVRSLAEXCVBX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 3
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 abstract description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 57
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 48
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 40
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 33
- -1 methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, pentoxy, hexyloxy Chemical group 0.000 description 32
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 26
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 24
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 239000002585 base Substances 0.000 description 21
- 239000012442 inert solvent Substances 0.000 description 20
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 20
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 18
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 15
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 15
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 14
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 13
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 13
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 12
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 10
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 10
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 10
- 238000000655 nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 10
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 9
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 9
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC(C)=N1 OISVCGZHLKNMSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 8
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 8
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 7
- 150000008282 halocarbons Chemical class 0.000 description 7
- LPNBBFKOUUSUDB-UHFFFAOYSA-N p-toluic acid Chemical compound CC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 LPNBBFKOUUSUDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 6
- OBHGOXFSRVNKBS-AATRIKPKSA-N 2,4,4-trimethyl-3-[(e)-3-oxobut-1-enyl]cyclohex-2-en-1-one Chemical class CC(=O)\C=C\C1=C(C)C(=O)CCC1(C)C OBHGOXFSRVNKBS-AATRIKPKSA-N 0.000 description 5
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 5
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 4
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N Hydrogen bromide Chemical compound Br CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 4
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 4
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 4
- HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N dimethylpyridine Natural products CC1=CC=CN=C1C HPYNZHMRTTWQTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 4
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical group [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N Diisopropyl ether Chemical compound CC(C)OC(C)C ZAFNJMIOTHYJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N benzenesulfonic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C1=CC=CC=C1 SRSXLGNVWSONIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940092714 benzenesulfonic acid Drugs 0.000 description 3
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 3
- 125000006243 carbonyl protecting group Chemical group 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 3
- 238000004255 ion exchange chromatography Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 3
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 3
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- KPWKPGFLZGMMFX-VHSXEESVSA-N (-)-camphanic acid Chemical compound C1C[C@]2(C(O)=O)OC(=O)[C@@]1(C)C2(C)C KPWKPGFLZGMMFX-VHSXEESVSA-N 0.000 description 2
- AYODHZHFDRRQEZ-UHFFFAOYSA-N 2,7-dimethylocta-2,4,6-trienedial Chemical compound O=CC(C)=CC=CC=C(C)C=O AYODHZHFDRRQEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 3-azaniumyl-2-hydroxypropanoate Chemical compound NCC(O)C(O)=O BMYNFMYTOJXKLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000228257 Aspergillus sp. Species 0.000 description 2
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N Sodium methoxide Chemical compound [Na+].[O-]C WQDUMFSSJAZKTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007239 Wittig reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007853 buffer solution Substances 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M ethanesulfonate Chemical compound CCS([O-])(=O)=O CCIVGXIOQKPBKL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 238000001640 fractional crystallisation Methods 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000042 hydrogen bromide Inorganic materials 0.000 description 2
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- IJMWREDHKRHWQI-UHFFFAOYSA-M magnesium;ethene;chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[CH-]=C IJMWREDHKRHWQI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- ISRXMEYARGEVIU-UHFFFAOYSA-N n-methyl-n-propan-2-ylpropan-2-amine Chemical compound CC(C)N(C)C(C)C ISRXMEYARGEVIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- PMOIAJVKYNVHQE-UHFFFAOYSA-N phosphanium;bromide Chemical class [PH4+].[Br-] PMOIAJVKYNVHQE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 150000003016 phosphoric acids Chemical class 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000003222 pyridines Chemical class 0.000 description 2
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012064 sodium phosphate buffer Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 2
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N triflic acid Chemical compound OS(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004178 (C1-C4) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N (e)-4-(6-aminopurin-9-yl)but-2-en-1-ol Chemical compound NC1=NC=NC2=C1N=CN2C\C=C\CO DYLIWHYUXAJDOJ-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- XXMFJKNOJSDQBM-UHFFFAOYSA-N 2,2,2-trifluoroacetic acid;hydrate Chemical compound [OH3+].[O-]C(=O)C(F)(F)F XXMFJKNOJSDQBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YOWQWFMSQCOSBA-UHFFFAOYSA-N 2-methoxypropene Chemical compound COC(C)=C YOWQWFMSQCOSBA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HTWIZMNMTWYQRN-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,3-dioxolane Chemical compound CC1OCCO1 HTWIZMNMTWYQRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MSXVEPNJUHWQHW-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutan-2-ol Chemical compound CCC(C)(C)O MSXVEPNJUHWQHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 1
- 241000194110 Bacillus sp. (in: Bacteria) Species 0.000 description 1
- 241001508395 Burkholderia sp. Species 0.000 description 1
- 0 CC(*)(O)O[C@](CC(C)(C)C(C=CC(C)(C=C)O)=C1C)C1=O Chemical compound CC(*)(O)O[C@](CC(C)(C)C(C=CC(C)(C=C)O)=C1C)C1=O 0.000 description 1
- VMXQMXNHQNSANX-SCJMFBKTSA-N CC(C)(C[C@@H]1O)C(/C=C/C(/C)=C/CP(c2ccccc2)(c2ccccc2)c2ccccc2)=C(C)C1=O Chemical compound CC(C)(C[C@@H]1O)C(/C=C/C(/C)=C/CP(c2ccccc2)(c2ccccc2)c2ccccc2)=C(C)C1=O VMXQMXNHQNSANX-SCJMFBKTSA-N 0.000 description 1
- 241000694959 Cryptococcus sp. Species 0.000 description 1
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical class FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000235061 Pichia sp. Species 0.000 description 1
- 241000589774 Pseudomonas sp. Species 0.000 description 1
- 241000952054 Rhizopus sp. Species 0.000 description 1
- YLJIAWIWLCACLS-YNMZEGNTSA-M [5-[(4S)-4-hydroxy-2,6,6-trimethyl-3-oxocyclohexen-1-yl]-3-methylpenta-2,4-dienyl]-triphenylphosphanium bromide Chemical compound [Br-].CC(=CC[P+](C1=CC=CC=C1)(C1=CC=CC=C1)C1=CC=CC=C1)C=CC1=C(C([C@H](CC1(C)C)O)=O)C YLJIAWIWLCACLS-YNMZEGNTSA-M 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000005530 alkylenedioxy group Chemical group 0.000 description 1
- BHELZAPQIKSEDF-UHFFFAOYSA-N allyl bromide Chemical class BrCC=C BHELZAPQIKSEDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000001244 carboxylic acid anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N d-alpha-tocopherol Natural products OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000043 hydrogen iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940071870 hydroiodic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N potassium tert-butoxide Chemical compound [K+].CC(C)(C)[O-] LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N sodium ethoxide Chemical compound [Na+].CC[O-] QDRKDTQENPPHOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003457 sulfones Chemical class 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 229960001295 tocopherol Drugs 0.000 description 1
- 229930003799 tocopherol Natural products 0.000 description 1
- 235000010384 tocopherol Nutrition 0.000 description 1
- 239000011732 tocopherol Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N α-tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2O[C@@](CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-IEOSBIPESA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups
Landscapes
- Coloring Foods And Improving Nutritive Qualities (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
本発明は、光学活性なアスタキサチンの製造方法及び当該製造方法に使用する中間体に関する。 The present invention relates to a method for producing optically active astaxanthin and an intermediate used in the production method.
従来、3(RS)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノンや3(RS)−(4−クロロベンゾイルオキシ)−4−オキソ−β−イオノンを、ビニルマグネシウム クロリドと反応させ、得られたビニルアルコール誘導体を加水分解して、得られたジアルコール誘導体をブロム化(アリル転移を伴う)して、得られたアリルブロミド誘導体をトリフェニルホスフィンと反応させ、ホスホニウムブロミド誘導体(3(S)誘導体を含む)を得て、ラセミ体のホスホニウムブロミド誘導体を、塩基の存在下、2,7−ジメチルオクタ−2,4,6−トリエン−1,8−ジアルデヒドと反応させ(ウィティッヒ反応させ)、3(RS),3’(RS)−アスタキサチンを製造する方法が知られている(例えば、特許文献1及び非特許文献1)。
また、3(RS)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノンをバチルス属の微生物と反応させ、得られた混合物を分別抽出して、3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノンを得る方法及び3(RS)−(−)−カンファノイルオキシ−4−オキソ−β−イオノンを、イオンクロマトグラフィーや分別結晶法を用いて、光学分割して、3(S)−(−)−カンファノイルオキシ−4−オキソ−β−イオノンを得る方法が知られている(例えば、非特許文献1)。
Conventionally, vinyl obtained by reacting 3 (RS) -acetoxy-4-oxo-β-ionone or 3 (RS)-(4-chlorobenzoyloxy) -4-oxo-β-ionone with vinylmagnesium chloride. Hydrolysis of the alcohol derivative, bromination of the resulting dialcohol derivative (with allyl transfer), reaction of the resulting allyl bromide derivative with triphenylphosphine, and conversion of the phosphonium bromide derivative (3 (S) derivative) And the racemic phosphonium bromide derivative is reacted with 2,7-dimethylocta-2,4,6-triene-1,8-dialdehyde in the presence of a base (Wittig reaction), 3 Methods for producing (RS), 3 ′ (RS) -astaxatin are known (for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
Further, 3 (RS) -acetoxy-4-oxo-β-ionone is reacted with a microorganism belonging to the genus Bacillus, and the resulting mixture is subjected to fractional extraction to obtain 3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone. And 3 (RS)-(−)-camphanoyloxy-4-oxo-β-ionone is optically resolved using ion chromatography or fractional crystallization to give 3 (S)-(−) — A method for obtaining campanoyloxy-4-oxo-β-ionone is known (for example, Non-Patent Document 1).
しかしながら、光学活性な3(S),3’(S)−アスタキサチンを製造するためには、上記の製造方法は、高価な(−)−カンファン酸等を使用すること、イオンクロマトグラフィー、分別結晶法等の煩雑な精製・分離操作を要すること、工程数が多いこと等の問題点を有するため、安価で得られ易い原料や反応試薬を使用し、簡便な精製・分離操作のもとに、少ない工程数を経て、高収率かつ高純度で目的とする、光学活性な3(S),3’(S)−アスタキサチンの工業的な製造方法の開発が望まれている。 However, in order to produce optically active 3 (S), 3 ′ (S) -astaxatin, the above production method uses expensive (−)-camphanic acid, ion chromatography, fractionation, etc. Because it has problems such as requiring complicated purification / separation operations such as crystallization methods and many steps, it uses raw materials and reaction reagents that are easily obtained at low cost, and is based on simple purification / separation operations. Development of an industrial production method of optically active 3 (S), 3 ′ (S) -astaxatin, which is aimed at high yield and high purity through a small number of steps, is desired.
前述のように、従来の製造方法においては、高価な(−)−カンファン酸等を使用すること、イオンクロマトグラフィー、分別結晶法等の煩雑な精製・分離操作を要すること、工程数が多いこと等が、光学活性なアスタキサンチンの工業的製造方法として問題であった。 As described above, in the conventional production method, expensive (-)-camphanic acid or the like is used, complicated purification and separation operations such as ion chromatography and fractional crystallization are required, and the number of steps is large. This has been a problem as an industrial production method of optically active astaxanthin.
このような状況下、本発明は、安価で得られ易い原料や反応試薬を使用し、簡便な操作のもとに、より少ない工程数を用いて、立体(位置)特異的に、高収率かつ高純度で目的とする、光学活性な3(S),3’(S)−アスタキサチンの工業的な製造方法を提供することを主な目的とする。さらに、本発明は、当該製造方法に使用する中間体を提供することも目的とする。 Under such circumstances, the present invention uses a raw material and a reaction reagent that are inexpensive and easily obtained, and uses a smaller number of steps under a simple operation, in a three-dimensional (position) specific, high yield. The main object of the present invention is to provide an industrial production method of optically active 3 (S), 3 ′ (S) -astaxatin, which is aimed at high purity. Furthermore, this invention also aims at providing the intermediate body used for the said manufacturing method.
本発明者らは、上記の課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、
ラセミ体の3(RS)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(IIab)を出発原料として、8乃至9個の分離・反応工程で、目的とする、光学活性な3(S),3’(S)−アスタキサチン(I)を製造する方法を見出して、本発明を完成したものである。
Starting from the racemic 3 (RS) -acetoxy-4-oxo-β-ionone derivative (IIab), the desired optically active 3 (S), 3 in 8 to 9 separation / reaction steps. The present invention has been completed by finding a method for producing '(S) -astaxatin (I).
即ち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1.3(S),3’(S)−アスタキサチン(I):
式:
を有する、ラセミ体の3(RS)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(IIab)をリパーゼと反応させ、式:
を有する、3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(IIa)と3(R)−ヒドロキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(IIIb)の混合物を製造し、この混合物を、塩基の存在下、無水コハク酸と反応させ、得られた反応混合物と塩基性水溶液の懸濁液を水不混和性有機溶媒で抽出し、化合物(IIIb)のモノコハク酸エステル誘導体を除去し、得られた化合物(IIa)のカルボニル基の保護基を、所望により除去して、式:
を有する、3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノンを製造し、得られた化合物(IVa)を加水分解して、式:
を有するビニル アルキル エーテル誘導体と反応させ、式:
を有する3(S)−アルコキシ−アルコキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体を製造し、得られた化合物(VIIa)を、式:
を有するグリニヤール試薬と反応させ、式:
を有するアリルアルコール誘導体を製造し、得られた化合物(IXa)を、ハロゲン化水素と反応させ、式:
を有するアリルハライド誘導体を製造し、得られた化合物(Xa)を、トリフェニルホスフィンと反応させ、式:
を有するホスホニウム塩誘導体を製造し、得られた化合物(XIa)を、塩基の存在下、式:
項2.化合物(IIab)との反応において、使用されるリパーゼが、カンディダ属(Candida sp.)由来のリパーゼである、項1に記載の製造方法。
項3.化合物(IVa)の加水分解を、ブタ肝臓由来のエステラーゼ及び大腸菌由来のエステラーゼから選択されるエステラーゼの存在下に行う、項1又は2項に記載の製造方法。
項4.化合物(Va)と化合物(VI)との反応において、使用される酸が、ピリジニウム p−トルエンスルホン酸である、項1乃至3に記載の製造方法。
項5.化合物(XIa)と化合物(XII)との反応において、使用される塩基が、1,2−エポキシブタンである、項1乃至4に記載の製造方法。
項6.3(S),3’(S)−アスタキサチン(I):
式:
を有するアリルアルコール誘導体(IXa)を、ハロゲン化水素と反応させ、式:
を有するアリルハライド誘導体を製造し、得られた化合物(Xa)を、トリフェニルホスフィンと反応させ、式:
を有するホスホニウム塩誘導体を製造し、得られた化合物(XIa)を、塩基の存在下、式:
項7.式:
を有する3(S)−アルコキシ−アルコキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体。
項8.式:
を有するアリルアルコール誘導体。
That is, this invention provides the invention of the aspect hung up below.
Item 1.3 (S), 3 ′ (S) -astaxatin (I):
formula:
A racemic 3 (RS) -acetoxy-4-oxo-β-ionone derivative (IIab) having the formula:
A mixture of 3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone derivative (IIa) and 3 (R) -hydroxy-4-oxo-β-ionone derivative (IIIb) having the following structure: Reaction with succinic anhydride in the presence of a base, and a suspension of the resulting reaction mixture and a basic aqueous solution is extracted with a water-immiscible organic solvent to remove the monosuccinic acid ester derivative of compound (IIIb), The protecting group of the carbonyl group of the resulting compound (IIa) is optionally removed to give a compound of formula:
3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone having the following structure is obtained and the resulting compound (IVa) is hydrolyzed to give the formula:
Is reacted with a vinyl alkyl ether derivative having the formula:
A 3 (S) -alkoxy-alkoxy-4-oxo-β-ionone derivative having the following structure is obtained, and the resulting compound (VIIa) is represented by the formula:
Is reacted with a Grignard reagent having the formula:
And the resulting compound (IXa) is reacted with a hydrogen halide to produce a compound having the formula:
And the resulting compound (Xa) is reacted with triphenylphosphine to give the formula:
A phosphonium salt derivative having the following formula (XIa) is prepared in the presence of a base:
Item 2. Item 2. The method according to Item 1, wherein the lipase used in the reaction with the compound (IIab) is a lipase derived from Candida sp.
Item 3. Item 3. The method according to Item 1 or 2, wherein the hydrolysis of the compound (IVa) is carried out in the presence of an esterase selected from an esterase derived from pig liver and an esterase derived from Escherichia coli.
Item 4. Claim | item 1 thru | or 3 manufacturing method whose acid used in reaction of compound (Va) and compound (VI) is pyridinium p-toluenesulfonic acid.
Item 5. Item 5. The production method according to Item 1 to 4, wherein the base used in the reaction of compound (XIa) and compound (XII) is 1,2-epoxybutane.
Item 6.3 (S), 3 ′ (S) -astaxatin (I):
formula:
An allyl alcohol derivative (IXa) having the formula:
And the resulting compound (Xa) is reacted with triphenylphosphine to give the formula:
A phosphonium salt derivative having the following formula (XIa) is prepared in the presence of a base:
Item 7. formula:
(S) -alkoxy-alkoxy-4-oxo-β-ionone derivatives having
Item 8. formula:
An allyl alcohol derivative having
本発明は、ラセミ体の3(RS)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(IIab)を出発原料として、安価で得られ易い試薬を使用し、簡便な、8乃至9個の分離・反応工程で、高収率かつ高純度で、目的とする、光学活性な3(S),3’(S)−アスタキサチン(I)を製造する方法を提供するため、光学活性な3(S),3’(S)−アスタキサチン(I)の製造コストを大幅に低減することができる。また、本発明は、新規な製造中間体であるアリルアルコール誘導体(IXa)を出発原料とする、光学活性な3(S),3’(S)−アスタキサチン(I)を製造する方法並びに新規な製造中間体である、3(S)−アルコキシ−アルコキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(VIIa)及びアリルアルコール誘導体(IXa)を提供することもできる。 The present invention uses a racemic 3 (RS) -acetoxy-4-oxo-β-ionone derivative (IIab) as a starting material and uses an inexpensive and easily obtainable reagent. In order to provide a method for producing the target optically active 3 (S), 3 ′ (S) -astaxatin (I) in a high yield and high purity in the reaction step, the optically active 3 (S) , 3 ′ (S) -astaxatin (I) can be significantly reduced in production cost. The present invention also provides a method for producing optically active 3 (S), 3 ′ (S) -astaxanthin (I) starting from an allyl alcohol derivative (IXa), which is a novel production intermediate, and a novel The production intermediates 3 (S) -alkoxy-alkoxy-4-oxo-β-ionone derivative (VIIa) and allyl alcohol derivative (IXa) can also be provided.
本発明の製造方法は、以下の反応スキームに記載したものである。
Qのカルボニル基の保護基は、有機合成化学において、カルボニル基の保護基として、用いられるものなら、特に限定されないが、例えば、ジ−C1−C6アルキルオキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ペントキシ、ヘキシルオキシ等)又はC2−C4アルキレンジオキシ基等であり得、好適には、ジ−C1−C4アルキルオキシ基又はC2−C3アルキレンジオキシ基であり、更に好適には、ジ−メトキシ基、ジ−エトキシ基又はエチレンジオキシ基であり、最も好適には、エチレンジオキシ基である。
R1及びR2のC1−C6アルキル基は、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ペンチル、ヘキシル等であり得、好適には、C1−C4アルキル基であり、更に好適には、メチル基又はエチル基であり、最も好適には、メチル基である。
X及びYのハロゲン原子は、例えば、塩素原子、臭素原子、沃素原子等であり得、好適には、Xは、塩素原子又は臭素原子であり、Yは、臭素原子である。
The production method of the present invention is described in the following reaction scheme.
The protecting group for the carbonyl group of Q is not particularly limited as long as it is used as a protecting group for the carbonyl group in organic synthetic chemistry. For example, a di-C 1 -C 6 alkyloxy group (for example, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, pentoxy, hexyloxy, etc.), or C 2 -C 4 alkylenedioxy group obtained, preferably, di -C 1 -C 4 alkyl group or C 2 -C 3 An alkylenedioxy group, more preferably a di-methoxy group, a di-ethoxy group or an ethylenedioxy group, and most preferably an ethylenedioxy group.
The C 1 -C 6 alkyl group of R 1 and R 2 can be, for example, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, pentyl, hexyl, etc., preferably a C 1 -C 4 alkyl group More preferred is a methyl group or an ethyl group, and most preferred is a methyl group.
The halogen atoms of X and Y can be, for example, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, etc., preferably X is a chlorine atom or a bromine atom, and Y is a bromine atom.
第1a工程は、3(S)−アセトキシ誘導体(IIa)と3(R)−ヒドロキシ誘導体(IIIb)の混合物を製造する工程であり、不活性溶媒中、3(RS)−アセトキシ誘導体(IIab)をリパーゼと反応させることによって、達成される。
原料の3(RS)−アセトキシ誘導体(IIab)は、文献で公知な化合物であるか(例えば、Helvetica Chimica Acta, Vol. 64, 2419−2435(1981))又は文献で公知な化合物から、周知の方法により、容易に製造される。
使用されるリパーゼは、例えば、豚の膵臓由来のリパーゼ又はブルクホルデリア属(Burkholderia sp.)、シュードモナス属(Pseudomonas sp.)、カンディダ属(Candida sp.)、リゾパス族(Rhizopus sp.)、アスペルギルス属(Aspergillus sp.)、クリプトコッカス属(Cyrptococcus sp.)、ピチア属(Pichia sp.)、バチルス属(Bacillus sp.)、等の微生物由来のリパーゼであり得、好適には、カンディダ属(Candida sp.)又はアスペルギルス属(Aspergillus sp.)の微生物由来のリパーゼであり、更に好適には、カンディダ属(Candida sp.)の微生物由来のリパーゼである。
使用される不活性溶媒は、原料及び試薬をある程度溶解させ、反応に不活性な溶媒なら、特に限定されないが、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、水、水とこれらの有機溶媒の混合溶媒等であり得、好適には、ケトン類と水の混合溶媒又は芳香族炭化水素類と水の混合溶媒であり、更に好適には、芳香族炭化水素類と水の混合溶媒であり、最も好適には、トルエンと水の混合溶媒である。
また、本反応は、緩衝液(例えば、リン酸バッファー等)中で、好適に行われる。
反応温度は、リパーゼ、溶媒等の種類により異なるが、通常、0℃乃至60℃であり、好適には、20℃乃至40℃である。
反応時間は、リパーゼ、溶媒等の種類、反応温度等により異なるが、通常、1時間乃至72時間であり、好適には、5時間乃至48時間である。
Step 1a is a step of producing a mixture of 3 (S) -acetoxy derivative (IIa) and 3 (R) -hydroxy derivative (IIIb), and 3 (RS) -acetoxy derivative (IIab) in an inert solvent. Is achieved by reacting with lipase.
The starting 3 (RS) -acetoxy derivative (IIab) is a known compound in the literature (for example, Helvetica Chimica Acta, Vol. 64, 2419-2435 (1981)) or a known compound in the literature. It is easily manufactured by the method.
Examples of the lipase used include lipase derived from porcine pancreas, Burkholderia sp., Pseudomonas sp., Candida sp., Rhizopus sp., Aspergillus It may be a lipase derived from microorganisms such as Aspergillus sp., Cryptococcus sp., Pichia sp., Bacillus sp., Etc., preferably Candida sp. .) Or a lipase derived from a microorganism of the genus Aspergillus sp., More preferably a lipase derived from a microorganism of the genus Candida sp.
The inert solvent used is not particularly limited as long as it dissolves the raw materials and reagents to some extent and is inert to the reaction. For example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane , Ethers such as dimethoxyethane, alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, water, a mixed solvent of water and these organic solvents, etc. A mixed solvent of water or a mixed solvent of aromatic hydrocarbons and water, more preferably a mixed solvent of aromatic hydrocarbons and water, and most preferably a mixed solvent of toluene and water.
In addition, this reaction is suitably performed in a buffer solution (for example, a phosphate buffer).
The reaction temperature varies depending on the type of lipase, solvent, etc., but is usually 0 ° C. to 60 ° C., preferably 20 ° C. to 40 ° C.
While the reaction time varies depending on the kind of lipase, solvent, etc., reaction temperature, etc., it is generally 1 hour to 72 hours, preferably 5 hours to 48 hours.
第1b工程は、3(S)−アセトキシ誘導体(IIa)と3(R)−ヒドロキシ誘導体(IIIb)の混合物から、3(S)−アセトキシ誘導体(IIa)を分離する工程であり、不活性溶媒中、塩基の存在下、該混合物を無水コハク酸と反応させ、得られた反応混合物を塩基性水溶液中で、水不混和性有機溶媒で抽出することにより、達成される。
該混合物と無水コハク酸の反応は、不活性溶媒中、塩基の存在下で、行われる。
使用される塩基は、アルコール誘導体とカルボン酸無水物を反応させて、エステル誘導体を製造する際に使用される塩基であれば、特に限定されないが、例えば、ピリジン、ルチジン、N,N−ジメチルアミノピリジン等の芳香族アミン類、トリエチルアミン、ジイソプロピルメチルアミン等の脂肪族3級アミン類であり得、好適には、ピリジン、ルチジン、トリエチルアミン又はジイソプロピルメチルアミンであり、更に好適には、トリエチルアミンである。
使用される不活性溶媒は、原料及び試薬をある程度溶解させ、反応に不活性な溶媒なら、特に限定されないが、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類であり得、好適には、芳香族炭化水素類又はエーテル類であり、更に好適には、芳香族炭化水素類であり、最も好適には、トルエンである。
反応温度は、塩基、溶媒等の種類により異なるが、通常、0℃乃至100℃であり、好適には、20℃乃至60℃である。
反応時間は、塩基、溶媒等の種類、反応温度等により異なるが、通常、30分間乃至10時間であり、好適には、1時間乃至5時間である。
該混合物と無水コハク酸の反応混合物から、3(S)−アセトキシ誘導体(IIa)を分離する工程は、該反応混合物を塩基性水溶液(例えば、炭酸水素ナトリウム水溶液等)に注ぎ、水不混和性有機溶媒(例えば、芳香族炭化水素類、エーテル類、エステル類等)で抽出することにより、行われる。
また、該混合物と無水コハク酸の反応に使用される溶媒が水不混和性有機溶媒(例えば、芳香族炭化水素類、エーテル類、エステル類等)である場合には、該反応混合物を塩基性水溶液(例えば、炭酸水素ナトリウム水溶液等)で洗浄することによっても、3(S)−アセトキシ誘導体(IIa)が分離される。
すなわち、該反応混合物を炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、所望により、乾燥し、濃縮し、適宜、有機溶媒を加え、冷却し、析出した結晶を濾取することにより、高(光学)純度の3(S)−アセトキシ誘導体(IIa)が得られる。
Step 1b is a step of separating 3 (S) -acetoxy derivative (IIa) from a mixture of 3 (S) -acetoxy derivative (IIa) and 3 (R) -hydroxy derivative (IIIb), which is an inert solvent. This is accomplished by reacting the mixture with succinic anhydride in the presence of a base and extracting the resulting reaction mixture in a basic aqueous solution with a water-immiscible organic solvent.
The reaction of the mixture with succinic anhydride is carried out in an inert solvent in the presence of a base.
The base used is not particularly limited as long as it is a base used for producing an ester derivative by reacting an alcohol derivative with a carboxylic acid anhydride. For example, pyridine, lutidine, N, N-dimethylamino is used. It may be an aromatic amine such as pyridine, or an aliphatic tertiary amine such as triethylamine or diisopropylmethylamine, preferably pyridine, lutidine, triethylamine or diisopropylmethylamine, and more preferably triethylamine.
The inert solvent used is not particularly limited as long as it dissolves the raw materials and reagents to some extent and is inert to the reaction. For example, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, etc. Aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform, methylene chloride, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, dimethoxyethane, and esters such as ethyl acetate, propyl acetate, Preferred are aromatic hydrocarbons or ethers, more preferred are aromatic hydrocarbons, and most preferred is toluene.
While the reaction temperature varies depending on the type of base, solvent and the like, it is generally 0 ° C. to 100 ° C., preferably 20 ° C. to 60 ° C.
While the reaction time varies depending on the type of base, solvent, etc., reaction temperature, etc., it is generally 30 minutes to 10 hours, preferably 1 hour to 5 hours.
In the step of separating the 3 (S) -acetoxy derivative (IIa) from the reaction mixture of the mixture and succinic anhydride, the reaction mixture is poured into a basic aqueous solution (for example, an aqueous sodium bicarbonate solution) and immiscible with water. It is carried out by extraction with an organic solvent (for example, aromatic hydrocarbons, ethers, esters, etc.).
When the solvent used for the reaction of the mixture with succinic anhydride is a water-immiscible organic solvent (for example, aromatic hydrocarbons, ethers, esters, etc.), the reaction mixture is made basic. The 3 (S) -acetoxy derivative (IIa) is also separated by washing with an aqueous solution (for example, an aqueous sodium hydrogencarbonate solution).
That is, the reaction mixture is washed with an aqueous sodium hydrogen carbonate solution, dried if necessary, concentrated, added with an organic solvent as appropriate, cooled, and the precipitated crystals are collected by filtration to obtain a high (optical) purity of 3 The (S) -acetoxy derivative (IIa) is obtained.
第2工程は、3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン(IVa)を製造する工程であり、所望により、行われ、3(S)−アセトキシ誘導体(IIa)のカルボニル保護基(Q)を除去することによって、達成される。
カルボニル保護基(Q)を除去する反応は、不活性溶媒中、酸の存在下で、行われる。
使用される酸は、カルボニル保護基を除去し、ケトン誘導体を製造する際に使用される酸であれば、特に限定されないが、例えば、例えば、硝酸、塩酸、硫酸等の鉱酸類、リン酸等のリン酸類、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、安息香酸、p−メチル安息香酸等の有機カルボン酸類、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機スルホン酸類であり得、好適には、弱酸であり、更に好適には、希硝酸、希塩酸、希硫酸、酢酸、安息香酸又はp−メチル安息香酸であり、更により好適には、希塩酸である。
使用される不活性溶媒は、原料及び試薬をある程度溶解させ、反応に不活性な溶媒なら、特に限定されないが、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、水、水とこれらの有機溶媒の混合溶媒等であり得、好適には、アルコール類と水の混合溶媒又はアルコール類、芳香族炭化水素類および水の混合溶媒であり、更に好適には、トルエン、メタノールおよび水の混合溶媒である。
反応温度は、酸、溶媒等の種類により異なるが、通常、0℃乃至100℃であり、好適には、10℃乃至40℃である。
反応時間は、酸、溶媒等の種類、反応温度等により異なるが、通常、30分間乃至10時間であり、好適には、1時間乃至4時間である。
The second step is a step of producing 3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone (IVa), which is carried out as desired, and the carbonyl protecting group of 3 (S) -acetoxy derivative (IIa) ( This is achieved by removing Q).
The reaction for removing the carbonyl protecting group (Q) is performed in an inert solvent in the presence of an acid.
The acid used is not particularly limited as long as it is an acid used for producing a ketone derivative by removing the carbonyl protecting group. For example, mineral acids such as nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, etc. Phosphoric acids, acetic acid, trifluoroacetic acid, propionic acid, benzoic acid, organic carboxylic acids such as p-methylbenzoic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, etc. Organic sulfonic acids, preferably weak acids, more preferably dilute nitric acid, dilute hydrochloric acid, dilute sulfuric acid, acetic acid, benzoic acid or p-methylbenzoic acid, and even more preferably dilute hydrochloric acid. is there.
The inert solvent used is not particularly limited as long as it dissolves the raw materials and reagents to some extent and is inert to the reaction. For example, aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, cyclohexane, benzene, toluene, xylene, etc. Aromatic hydrocarbons, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, dimethoxyethane, alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, water, mixed solvents of water and these organic solvents, etc. Is a mixed solvent of alcohols and water or a mixed solvent of alcohols, aromatic hydrocarbons and water, more preferably a mixed solvent of toluene, methanol and water.
The reaction temperature varies depending on the type of acid, solvent, etc., but is usually 0 ° C. to 100 ° C., preferably 10 ° C. to 40 ° C.
While the reaction time varies depending on the type of acid, solvent, etc., reaction temperature, etc., it is usually 30 minutes to 10 hours, preferably 1 hour to 4 hours.
該反応混合物に水を加えて、分離した有機層を塩基性水溶液(例えば、炭酸水素ナトリウム水溶液等)で洗浄し、所望により、乾燥し、濃縮し、溶媒を留去することにより、高(光学)純度の3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン(IVa)が得られる。
また、所望により、適宜、有機溶媒を加え、冷却し、析出した結晶を濾取することによっても、高(光学)純度の3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン(IVa)が得られる。
Water is added to the reaction mixture, and the separated organic layer is washed with a basic aqueous solution (for example, aqueous sodium hydrogen carbonate solution), dried if desired, concentrated, and the solvent is distilled off to obtain a high (optical ) Purified 3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone (IVa) is obtained.
If desired, 3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone (IVa) having a high (optical) purity can also be obtained by adding an organic solvent as appropriate, cooling, and collecting the precipitated crystals by filtration. can get.
第3工程は、3(S)−ヒドロキシ−4−オキソ−β−イオノン(Va)を製造する工程であり、3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン(IVa)を加水分解することによって、達成される。
加水分解反応は、不活性溶媒中、水の存在中、塩基又はエステラーゼ(特にエステラーゼ)の存在下で、行われる。
使用されるエステラーゼは、例えば、ブタ肝臓由来のエステラーゼ、大腸菌由来のエステラーゼであり得、好適には、大腸菌由来のエステラーゼである。
使用される塩基は、カルボン酸誘導体を加水分解し、アルコール誘導体を製造する際に使用される塩基であれば、特に限定されないが、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等のアルカリ金属重炭酸塩等であり得、好適には、アルカリ金属水酸化物であり、更に好適には、水酸化ナトリウムである。
使用される不活性溶媒は、原料及び試薬をある程度溶解させ、反応に不活性な溶媒なら、特に限定されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、水、水とこれらの有機溶媒の混合溶媒等であり、好適には、ケトン類と水の混合溶媒又は水であり、更に好適には、アセトンと水の混合溶媒である。
また、本反応は、エステラーゼを使用する場合、緩衝液(例えば、リン酸バッファー等)中で、好適に行われる。
反応温度は、塩基、エステラーゼ、溶媒等の種類により異なるが、通常、0℃乃至100℃であり、好適には、10℃乃至40℃である。
反応時間は、塩基、エステラーゼ、溶媒等の種類、反応温度等により異なるが、通常、10分間乃至10時間であり、好適には、30分間乃至5時間である。
また、該反応混合物から、所望により、エステラーゼを濾別し、水不混和性有機溶媒で抽出し、抽出液を塩基性水溶液(例えば、炭酸水素ナトリウム水溶液等)で洗浄し、乾燥し、溶媒を留去することにより、高(光学)純度の3(S)−ヒドロキシ−4−オキソ−β−イオノン(Va)が得られる。
The third step is a step of producing 3 (S) -hydroxy-4-oxo-β-ionone (Va) and hydrolyzing 3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone (IVa). Is achieved.
The hydrolysis reaction is carried out in an inert solvent, in the presence of water, in the presence of a base or esterase (particularly esterase).
The esterase used can be, for example, an esterase derived from porcine liver or an esterase derived from E. coli, and preferably an esterase derived from E. coli.
The base used is not particularly limited as long as it is a base used when hydrolyzing a carboxylic acid derivative to produce an alcohol derivative. For example, an alkali such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, or potassium hydroxide is used. It can be an alkali metal carbonate such as a metal hydroxide, sodium carbonate or potassium carbonate, an alkali metal bicarbonate such as sodium bicarbonate or potassium bicarbonate, preferably an alkali metal hydroxide, and more preferably Is sodium hydroxide.
The inert solvent used is not particularly limited as long as it dissolves the raw materials and reagents to some extent and is inert to the reaction. For example, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, alcohols such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol, Water, a mixed solvent of water and these organic solvents, etc., preferably a mixed solvent of ketones and water or water, and more preferably a mixed solvent of acetone and water.
In addition, this reaction is suitably performed in a buffer solution (for example, a phosphate buffer) when esterase is used.
While the reaction temperature varies depending on the type of base, esterase, solvent and the like, it is generally 0 ° C. to 100 ° C., preferably 10 ° C. to 40 ° C.
While the reaction time varies depending on the type of base, esterase, solvent, etc., reaction temperature, etc., it is generally 10 minutes to 10 hours, preferably 30 minutes to 5 hours.
If desired, esterase is filtered off from the reaction mixture, extracted with a water-immiscible organic solvent, the extract is washed with a basic aqueous solution (for example, aqueous sodium hydrogen carbonate solution), dried, and the solvent is removed. By distilling off, 3 (S) -hydroxy-4-oxo-β-ionone (Va) with high (optical) purity is obtained.
第4工程は、3(S)−アルコキシ−アルコキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(VIIa)を製造する工程であり、不活性溶媒中、酸の存在下、3(S)−ヒドロキシ−4−オキソ−β−イオノン(Va)をビニル アルキル エーテル誘導体(VI)と反応させることによって、達成される。
使用される酸は、アルコール誘導体を保護し、エーテル誘導体を製造する際に使用される酸であれば、特に限定されないが、例えば、硝酸、塩酸、硫酸等の鉱酸類、リン酸等のリン酸類、トリフルオロ酢酸、酢酸、プロピオン酸、安息香酸、p−メチル安息香酸等の有機カルボン酸類、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等の有機スルホン酸類又はこれらの酸とピリジン、ルチジン等のピリジン類との塩であり得、好適には、弱酸であり、更に好適には、希硝酸、希塩酸、希硫酸、酢酸、安息香酸、p−メチル安息香酸又は有機スルホン酸類とピリジン、ルチジン等のピリジン類との塩であり、更により好適には、メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸又はp−トルエンスルホン酸とピリジンとの塩であり、最も好適には、ピリジンとp−トルエンスルホン酸との塩である。
使用される不活性溶媒は、原料及び試薬をある程度溶解させ、反応に不活性な溶媒なら、特に限定されないが、例えば、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類であり得、好適には、ハロゲン化炭化水素類、エーテル類又は芳香族炭化水素類であり、更に好適には、芳香族炭化水素類であり、最も好適には、トルエンである。
反応温度は、酸、溶媒等の種類により異なるが、通常、−30℃乃至30℃であり、好適には、−15℃乃至15℃である。
反応時間は、酸、溶媒等の種類、反応温度等により異なるが、通常、5分間乃至5時間であり、好適には、10分間乃至2時間である。
該反応混合物を塩基性水溶液(例えば、炭酸水素ナトリウム水溶液等)で洗浄し、分離した有機層を乾燥し、溶媒を留去することによって、高(光学)純度の3(S)−アルコキシ−アルコキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(VIIa)が得られる。
The fourth step is a step of producing a 3 (S) -alkoxy-alkoxy-4-oxo-β-ionone derivative (VIIa), and 3 (S) -hydroxy-4 in the presence of an acid in an inert solvent. This is achieved by reacting -oxo-β-ionone (Va) with a vinyl alkyl ether derivative (VI).
The acid used is not particularly limited as long as it is an acid used to protect an alcohol derivative and produce an ether derivative. For example, mineral acids such as nitric acid, hydrochloric acid and sulfuric acid, and phosphoric acids such as phosphoric acid , Organic carboxylic acids such as trifluoroacetic acid, acetic acid, propionic acid, benzoic acid and p-methylbenzoic acid, organic sulfones such as methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, benzenesulfonic acid and p-toluenesulfonic acid Acids or salts of these acids with pyridines such as pyridine and lutidine, preferably weak acids, and more preferably dilute nitric acid, dilute hydrochloric acid, dilute sulfuric acid, acetic acid, benzoic acid, p-methylbenzoate Salts of acid or organic sulfonic acids and pyridines such as pyridine and lutidine, and more preferably methanesulfonic acid, trifluoromethanes An acid, benzenesulfonic acid or p- toluenesulfonic acid and pyridine, most preferably a salt with pyridine and p- toluenesulfonic acid.
The inert solvent used is not particularly limited as long as it dissolves the raw materials and reagents to some extent and is inert to the reaction. For example, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform, methylene chloride, hexane, heptane, etc. , Aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and dimethoxyethane, and esters such as ethyl acetate and propyl acetate, Preferred are halogenated hydrocarbons, ethers or aromatic hydrocarbons, more preferred are aromatic hydrocarbons, and most preferred is toluene.
The reaction temperature varies depending on the type of acid, solvent and the like, but is usually −30 ° C. to 30 ° C., and preferably −15 ° C. to 15 ° C.
The reaction time varies depending on the type of acid, solvent, etc., the reaction temperature, etc., but is usually 5 minutes to 5 hours, and preferably 10 minutes to 2 hours.
The reaction mixture is washed with a basic aqueous solution (for example, aqueous sodium hydrogen carbonate solution), the separated organic layer is dried, and the solvent is distilled off to obtain a high (optical) purity 3 (S) -alkoxy-alkoxy. A 4-oxo-β-ionone derivative (VIIa) is obtained.
第5工程は、アリルアルコール誘導体(IXa)を製造する工程であり、不活性溶媒中、3(S)−アルコキシ−アルコキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(VIIa)をグリニヤール試薬(VIII)と反応させることによって、達成される。
使用される不活性溶媒は、原料及び試薬をある程度溶解させ、反応に不活性な溶媒なら、特に限定されないが、例えば、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類等であり、好適には、エーテル類であり、更に好適には、テトラヒドロフランである。
反応温度は、グリニヤール試薬、溶媒等の種類により異なるが、通常、−100℃乃至0℃であり、好適には、−80℃乃至−50℃である。
反応時間は、グリニヤール試薬、溶媒等の種類、反応温度等により異なるが、通常、10分間乃至10時間であり、好適には、30分間乃至4時間である。
該反応混合物に水と塩化アンモニウム水溶液を加え、水不混和性有機溶媒(例えば、酢酸エチル等)で抽出し、乾燥し、溶媒を留去することにより、良好な純度のアリルアルコール誘導体(IXa)が得られる。さらに、得られた、アリルアルコール誘導体(IXa)は、さらなる精製をしないで、そのまま次の工程に使用される。
The fifth step is a step of producing an allyl alcohol derivative (IXa). In an inert solvent, 3 (S) -alkoxy-alkoxy-4-oxo-β-ionone derivative (VIIa) and Grignard reagent (VIII) are used. This is achieved by reacting.
The inert solvent used is not particularly limited as long as it dissolves the raw materials and reagents to some extent and is inert to the reaction. For example, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform, methylene chloride, diethyl ether, Ethers such as tetrahydrofuran, dioxane, dimethoxyethane and the like, preferably ethers, and more preferably tetrahydrofuran.
The reaction temperature varies depending on the kind of Grignard reagent, solvent and the like, but is usually −100 ° C. to 0 ° C., and preferably −80 ° C. to −50 ° C.
The reaction time varies depending on the kind of Grignard reagent, solvent and the like, reaction temperature, etc., but is usually 10 minutes to 10 hours, preferably 30 minutes to 4 hours.
Water and an aqueous ammonium chloride solution are added to the reaction mixture, and the mixture is extracted with a water-immiscible organic solvent (for example, ethyl acetate), dried, and the solvent is distilled off to obtain an allyl alcohol derivative (IXa) of good purity. Is obtained. Further, the obtained allyl alcohol derivative (IXa) is directly used in the next step without further purification.
第6工程は、アリルハライド誘導体(Xa)を製造する工程であり、不活性溶媒中、アリルアルコール誘導体(IXa)をハロゲン化水素と反応させることによって、達成される。
使用されるハロゲン化水素は、例えば、ヨウ化水素、臭化水素、塩化水素等であり得、好適には、臭化水素である。
使用される不活性溶媒は原料及び試薬をある程度溶解させ、反応に不活性な溶媒なら、特に限定されないが、例えば、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類等、水、これら有機溶媒と水との混合溶媒等であり得、好適には、ハロゲン化炭化水素類と水との混合溶媒であり、更に好適には、塩化メチレンと水との混合溶媒である。
なお、ハロゲン化水素として、含水ハロゲン化水素(例えば、ヨウ化水素酸、臭化水素酸、塩酸等)を使用する場合は、上記の使用される不活性溶媒は、好適には、ハロゲン化炭素類であり、更に好適には、塩化メチレンである。
反応温度は、ハロゲン化水素、溶媒等の種類により異なるが、通常、−80℃乃至10℃であり、好適には、−30℃乃至0℃である。
反応時間は、ハロゲン化水素、溶媒等の種類、反応温度等により異なるが、通常、5分間乃至5時間であり、好適には、10分間乃至2時間である。
該反応混合物に、所望により、含水(又は含食塩水)塩化メチレンを加え、分離した有機層を乾燥し、弱塩基(例えば、1,2−エポキシブタン等)の存在下、溶媒を留去することにより、粗製のアリルハライド誘導体(Xa)が得られる。さらに、得られた、アリルハライド誘導体(Xa)は、更なる精製を必要とせずに、このまま、次の工程に使用される。
The sixth step is a step of producing the allyl halide derivative (Xa), and is achieved by reacting the allyl alcohol derivative (IXa) with a hydrogen halide in an inert solvent.
The hydrogen halide used can be, for example, hydrogen iodide, hydrogen bromide, hydrogen chloride or the like, and is preferably hydrogen bromide.
The inert solvent used is not particularly limited as long as it dissolves the raw materials and reagents to some extent and is inert to the reaction. For example, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform, methylene chloride, hexane, heptane, Aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and dimethoxyethane, water, mixed solvents of these organic solvents and water, etc. Preferably, it is a mixed solvent of halogenated hydrocarbons and water, more preferably a mixed solvent of methylene chloride and water.
In addition, when using a hydrous hydrogen halide (for example, hydroiodic acid, hydrobromic acid, hydrochloric acid, etc.) as the hydrogen halide, the inert solvent used is preferably a carbon halide. More preferred is methylene chloride.
While the reaction temperature varies depending on the type of hydrogen halide, solvent, etc., it is generally −80 ° C. to 10 ° C., preferably −30 ° C. to 0 ° C.
While the reaction time varies depending on the type of hydrogen halide, solvent, etc., reaction temperature, etc., it is usually 5 minutes to 5 hours, preferably 10 minutes to 2 hours.
If desired, water-containing (or salt-containing) methylene chloride is added to the reaction mixture, the separated organic layer is dried, and the solvent is distilled off in the presence of a weak base (eg, 1,2-epoxybutane). Thus, a crude allyl halide derivative (Xa) is obtained. Further, the obtained allyl halide derivative (Xa) is used as it is in the next step without further purification.
第7a工程は、ホスホニウム塩誘導体(XIa)を製造する工程であり、不活性溶媒中、アリルハライド誘導体(Xa)をトリフェニルホスフィンと反応させることによって、達成される。
使用される不活性溶媒は原料及び試薬をある程度溶解させ、反応に不活性な溶媒なら、特に限定されないが、例えば、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピル等のエステル類であり得、好適には、エステル類であり、更に好適には、酢酸エチルである。
反応温度は、アリルハライド誘導体、溶媒等の種類により異なるが、通常、−20℃乃至100℃であり、好適には、−10℃乃至50℃である。
反応時間は、アリルハライド誘導体、溶媒等の種類、反応温度等により異なるが、通常、30分間乃至48時間であり、好適には、5時間乃至36時間である。
また、本反応は、1,2−エポキシブタン存在下で好適に行われる。
Step 7a is a step of producing a phosphonium salt derivative (XIa), and is achieved by reacting the allyl halide derivative (Xa) with triphenylphosphine in an inert solvent.
The inert solvent used is not particularly limited as long as it dissolves the raw materials and reagents to some extent and is inert to the reaction. For example, halogenated hydrocarbons such as carbon tetrachloride, chloroform, methylene chloride, diethyl ether, tetrahydrofuran , Ethers such as dioxane and dimethoxyethane, and esters such as ethyl acetate and propyl acetate, preferably esters, and more preferably ethyl acetate.
The reaction temperature varies depending on the type of allyl halide derivative, solvent and the like, but is usually −20 ° C. to 100 ° C., and preferably −10 ° C. to 50 ° C.
While the reaction time varies depending on the type of allyl halide derivative, solvent, etc., reaction temperature, etc., it is generally 30 minutes to 48 hours, preferably 5 hours to 36 hours.
Moreover, this reaction is suitably performed in the presence of 1,2-epoxybutane.
該反応混合物から析出した結晶を濾取し、乾燥し、高(光学)純度のホスホニウム塩誘導体(XIa)が得られる。 Crystals precipitated from the reaction mixture are collected by filtration and dried to obtain a phosphonium salt derivative (XIa) with high (optical) purity.
第7b工程は、3(S),3’(S)−アスタキサンチン(I)を製造する工程であり、不活性溶媒中、塩基の存在下、好適には、窒素の雰囲気でホスホニウム塩誘導体(XIa)をジアルデヒド誘導体(XII)と反応させることによって、達成される。
使用される塩基は、ホスホニウムイリド誘導体を生成させ、ウィティッヒ反応に使用される塩基であれば、特に限定されないが、例えば、例えば、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムプロキシド、カリウムt−ブトキシド、ナトリウムt−ペントキシド等のアルカリ金属アルコキシド、1,2−エポキシブタン等であり得、好適には、1,2−エポキシブタンである。
使用される不活性溶媒は、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメトキシエタン等のエーテル類、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類であり得、好適には、アルコール類であり、更に好適には、イソプロピルアルコールである。
反応温度は、塩基、溶媒等の種類により異なるが、通常、0℃乃至150℃であり、好適には、20℃乃至100℃である。
反応時間は、塩基、溶媒等の種類、反応温度等により異なるが、通常、30分間乃至72時間であり、好適には、10時間乃至48時間である。
また、本反応は、抗酸化物質(例えば、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、トコフェロール等)の存在下で好適に行われる。
Step 7b is a step of producing 3 (S), 3 ′ (S) -astaxanthin (I), and is preferably carried out in an inert solvent in the presence of a base, preferably in a nitrogen atmosphere in the presence of a phosphonium salt derivative (XIa ) Is reacted with a dialdehyde derivative (XII).
The base used is not particularly limited as long as it generates a phosphonium ylide derivative and is used for the Wittig reaction. For example, sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium proxy, potassium t-butoxide, Alkali metal alkoxides such as sodium t-pentoxide, 1,2-epoxybutane and the like can be used, and 1,2-epoxybutane is preferable.
Inert solvents used are aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane and cyclohexane, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and dimethoxyethane, methanol, Alcohols such as ethanol and isopropyl alcohol, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone may be used, preferably alcohols, and more preferably isopropyl alcohol.
While the reaction temperature varies depending on the type of base, solvent and the like, it is generally 0 ° C. to 150 ° C., preferably 20 ° C. to 100 ° C.
While the reaction time varies depending on the type of base, solvent, etc., reaction temperature, etc., it is generally 30 minutes to 72 hours, preferably 10 hours to 48 hours.
Moreover, this reaction is suitably performed in the presence of an antioxidant substance (for example, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, tocopherol, etc.).
該反応混合物を約0℃に冷却し、析出した結晶を濾取し、高(光学)純度の3(S),3’(S)−アスタキサンチン(I)が得られる。 The reaction mixture is cooled to about 0 ° C., and the precipitated crystals are collected by filtration to obtain high (optical) purity 3 (S), 3 ′ (S) -astaxanthin (I).
各反応の終了後、目的化合物は、常法により、反応混合物から採取される。例えば、反応混合物を水にあけ、不溶物がある場合には、適宜、濾別し、酸性であるか又はアルカリ性である場合には、適宜、中和し、水不混和性有機溶媒(例えば、エーテル、酢酸エチル等)で抽出し、乾燥し、有機溶媒を留去することにより、目的化合物が採取される。さらに、必要なら、常法(例えば、蒸留法、再結晶法、カラムクロマトグラフィー、分取高速クロマトグラフィー等)により、目的化合物が更に精製される。 After completion of each reaction, the target compound is collected from the reaction mixture by a conventional method. For example, the reaction mixture is poured into water, and if there is insoluble matter, it is filtered off as appropriate, and if it is acidic or alkaline, it is neutralized as appropriate, and a water-immiscible organic solvent (for example, The target compound is collected by extraction with ether, ethyl acetate, and the like, followed by drying and evaporation of the organic solvent. Furthermore, if necessary, the target compound is further purified by a conventional method (for example, distillation method, recrystallization method, column chromatography, preparative high-speed chromatography, etc.).
以下に、実施例を示して、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these.
2−[2−(4(S)−アセトキシ−3−オキソ−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセニル)ビニル]−2−メチルジオキソラン
(1) 2−[2−(4(S)−アセトキシ−3−オキソ−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセニル)ビニル]−2−メチルジオキソランと2−[2−(4(R)−ヒドロキシ−3−オキソ−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセニル)ビニル]−2−メチルジオキソランの混合物
2−[2−(4(RS)−アセトキシ−3−オキソ−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセニル)ビニル]−2−メチルジオキソラン(ラセミ体、30.0g、97.3mmol)のトルエン(195mL)溶液をリパーゼ(LAY400−AF、天野エンザイム製、3.0g)のリン酸ナトリウムバッファー水溶液(0.2M、pH 7.0、600mL)に加え、反応混合物を37℃で24時間撹拌した。反応混合物に、酢酸エチル(210mL)および硫酸アンモニウム(86g)を加えて、撹拌し、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(150mL)で抽出し、有機層と抽出液を合わせた。得られた溶液を減圧で濃縮し、得られた濃縮残渣に、メタノール(300mL)および濾過助剤(セルピュア S1000、3g)を加えて、撹拌した後、濾過した。濾液を減圧で濃縮し、得られた濃縮残渣に、酢酸エチル(90mL)とヘキサン(10mL)との混合溶液及び炭酸水素ナトリウム水溶液(7%、90mL)を加え、分液し、有機層を分離した。得られた有機層を10%食塩水で洗浄し、減圧で濃縮し、標記混合物(28.0g)を得た。
(2) 2−[2−(4(S)−アセトキシ−3−オキソ−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセニル)ビニル]−2−メチルジオキソラン
実施例1(1)の混合物(28.0g)に、トルエン(90ml)、トリエチルアミン(7.88g、77.8mmol)及び無水コハク酸(7.79g、77.8mmol)を加え、反応混合物を50℃で3時間撹拌した。反応混合物を、炭酸水素ナトリウム水溶液(7%、90mL)で2回洗浄し、次いで食塩水(10%、90mL)で1回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧で濃縮した。濃縮残渣に、ジイソプロピルエーテル(7.5mL)を加えて、溶解した。得られた溶液を、メタノール/氷の冷却浴を用いて冷却し、結晶の析出を確認した後、ジイソプロピルエーテル(7.5mL)及びヘキサン(30mL)を加えて、室温で1時間放置した。析出した結晶を濾取し、標記化合物(8.84g、ラセミ体からの収率29.4%、純度99.6%、光学純度99.8%ee)を白色結晶として得た。なお、生成物の純度及び光学純度は、高速液体クロマトグラフィー(カラム:DAICEL製 CHIRAL−Pack IC 及び移動相:ヘキサン/エタノール=80/20)を用いて、決定した。
融点:48.3℃−49.1℃
IRスペクトル(KBr、cm−1):1742,1693。
NMRスペクトル(δppm、CDCl3):6.33(1H、d、J=16.0Hz)、5.60(1H、d、J=16.0Hz)、5.51(1H、dd、J=6.0Hz、12.8Hz、)4.01−4.05(2H、m)、3.90−3.93(2H、m)、2.18(3H、s)、1.99−2.09(2H、m)、1.81(3H、s)、1.53(3H、s)、1.32(3H、s)、1.16(3H、s)。
マススペクトル(+ESI、m/z):309.17(M+H)+。
2- [2- (4 (S) -Acetoxy-3-oxo-2,6,6-trimethyl-1-cyclohexenyl) vinyl] -2-methyldioxolane (1) 2- [2- (4 (S) -Acetoxy-3-oxo-2,6,6-trimethyl-1-cyclohexenyl) vinyl] -2-methyldioxolane and 2- [2- (4 (R) -hydroxy-3-oxo-2,6,6) -Trimethyl-1-cyclohexenyl) vinyl] -2-methyldioxolane mixture 2- [2- (4 (RS) -acetoxy-3-oxo-2,6,6-trimethyl-1-cyclohexenyl) vinyl]- A solution of 2-methyldioxolane (racemate, 30.0 g, 97.3 mmol) in toluene (195 mL) was added to a lipase (LAY400-AF, Amano Enzyme, 3.0 g) sodium phosphate buffer. It was added to a solution (0.2M, pH 7.0,600mL), the reaction mixture was stirred for 24 hours at 37 ° C.. Ethyl acetate (210 mL) and ammonium sulfate (86 g) were added to the reaction mixture and stirred, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted with ethyl acetate (150 mL), and the organic layer and the extract were combined. The obtained solution was concentrated under reduced pressure, methanol (300 mL) and a filter aid (Celpure S1000, 3 g) were added to the obtained concentrated residue, and the mixture was stirred and then filtered. The filtrate was concentrated under reduced pressure, and a mixed solution of ethyl acetate (90 mL) and hexane (10 mL) and aqueous sodium hydrogen carbonate solution (7%, 90 mL) were added to the concentrated residue, and the phases were separated, and the organic layer was separated. did. The obtained organic layer was washed with 10% brine and concentrated under reduced pressure to obtain the title mixture (28.0 g).
(2) 2- [2- (4 (S) -Acetoxy-3-oxo-2,6,6-trimethyl-1-cyclohexenyl) vinyl] -2-methyldioxolane Mixture (28) of Example 1 (1) 0.0 g) was added toluene (90 ml), triethylamine (7.88 g, 77.8 mmol) and succinic anhydride (7.79 g, 77.8 mmol) and the reaction mixture was stirred at 50 ° C. for 3 hours. The reaction mixture was washed twice with aqueous sodium bicarbonate (7%, 90 mL), then once with brine (10%, 90 mL), dried over anhydrous magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure. Diisopropyl ether (7.5 mL) was added to the concentrated residue and dissolved. The resulting solution was cooled using a methanol / ice cooling bath, and after confirming the precipitation of crystals, diisopropyl ether (7.5 mL) and hexane (30 mL) were added, and the mixture was allowed to stand at room temperature for 1 hour. The precipitated crystals were collected by filtration to give the title compound (8.84 g, yield from the racemate 29.4%, purity 99.6%, optical purity 99.8% ee) as white crystals. The purity and optical purity of the product were determined using high performance liquid chromatography (column: CHIRAL-Pack IC manufactured by DAICEL and mobile phase: hexane / ethanol = 80/20).
Melting point: 48.3 ° C-49.1 ° C
IR spectrum (KBr, cm- 1 ): 1742, 1693.
NMR spectrum (δ ppm, CDCl 3 ): 6.33 (1H, d, J = 16.0 Hz), 5.60 (1H, d, J = 16.0 Hz), 5.51 (1H, dd, J = 6) .0Hz, 12.8Hz) 4.01-4.05 (2H, m), 3.90-3.93 (2H, m), 2.18 (3H, s), 1.99-2.09 (2H, m), 1.81 (3H, s), 1.53 (3H, s), 1.32 (3H, s), 1.16 (3H, s).
Mass spectrum (+ ESI, m / z): 309.17 (M + H) + .
4(S)−アセトキシ−3−オキソ−1−(3−オキソ−1−ブテニル)−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセン−(3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン)
(1) 4(S)−アセトキシ−3−オキソ−1−(3−オキソ−1−ブテニル)−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセン
実施例1(2)の化合物(50.0g)のトルエン(250mL)溶液に、メタノール(250mL)及び塩酸(1N、101g)を加え、反応混合物を、20〜30℃で2時間撹拌した。反応混合物に、水(250mL)を加え、撹拌し、有機層を分離した。水層をトルエン(100mL)で抽出し、有機層と抽出液を合わせた。得られた溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液(7%、100mL)、水(100mL)及び10%食塩水(100mL)で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧で濃縮した。得られた濃縮残渣に、ジイソプロピルエーテル(50mL)を加えて、溶解し、撹拌した。析出した結晶を濾取し、標記化合物(36.2g、収率84.5%、純度97.8%、光学純度99.0%ee)を淡黄白色結晶として得た。なお、生成物の純度及び光学純度は、高速液体クロマトグラフィー(カラム:DAICEL製 CHIRAL−Pack IC 及び移動相:ヘキサン/エタノール=75/25)を用いて、決定した。
融点:69.1℃−70.1℃
IRスペクトル(KBr、cm−1):1747,1677。
NMRスペクトル(δppm、CDCl3):7.21(1H、d、J=16.8Hz)、6.22(1H、d、J=16.8Hz)、5.54(1H、dd、J=6.0Hz、13.6Hz)、2.36(3H、s)、2.20(3H、s)、2.11(1H、dd、J=12.6Hz、13.6Hz)、2.05(1H、dd、J=6.0Hz、12.4Hz)、1.84(3H、s)、1.37(3H、s)、1.19(3H、s)。
マススペクトル(+ESI、m/z):265.00(M+H)+。
(2) 4(S)−アセトキシ−3−オキソ−1−(3−オキソ−1−ブテニル)−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセン
実施例1(2)の化合物(15.0kg)のトルエン(78kg)溶液に、メタノール(72kg)及び塩酸(1N、30kg)を加え、反応混合物を、20〜30℃で2時間撹拌した。反応混合物に、水(90kg)を加え、撹拌し、有機層を分離した。水層をトルエン(26kg)で抽出し、有機層と抽出液を合わせた。得られた溶液を炭酸水素ナトリウム水溶液(7%、32.3kg)、水(30kg)及び10%食塩水(33.3kg)で順次洗浄し、減圧で濃縮した。得られた標記化合物(濃縮残渣、12.9kg、純度98.4%、光学純度99.1%ee)にアセトン(36kg)を加えて溶解し、アセトン溶液を得た。この溶液を次工程に使用した。なお、生成物の純度及び光学純度は、高速液体クロマトグラフィー(カラム:DAICEL製 CHIRAL−Pack IC 及び移動相:ヘキサン/エタノール=75/25)を用いて、決定した。
4 (S) -Acetoxy-3-oxo-1- (3-oxo-1-butenyl) -2,6,6-trimethyl-1-cyclohexene- (3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone )
(1) 4 (S) -Acetoxy-3-oxo-1- (3-oxo-1-butenyl) -2,6,6-trimethyl-1-cyclohexene Compound of Example 1 (2) (50.0 g) To a toluene (250 mL) solution was added methanol (250 mL) and hydrochloric acid (1N, 101 g) and the reaction mixture was stirred at 20-30 ° C. for 2 h. To the reaction mixture, water (250 mL) was added and stirred, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted with toluene (100 mL), and the organic layer and the extract were combined. The resulting solution was washed successively with aqueous sodium hydrogen carbonate solution (7%, 100 mL), water (100 mL) and 10% brine (100 mL), dried over anhydrous magnesium sulfate, and concentrated under reduced pressure. Diisopropyl ether (50 mL) was added to the resulting concentrated residue to dissolve and stir. The precipitated crystals were collected by filtration to give the title compound (36.2 g, yield 84.5%, purity 97.8%, optical purity 99.0% ee) as pale yellowish white crystals. The purity and optical purity of the product were determined using high performance liquid chromatography (column: CHIRAL-Pack IC manufactured by DAICEL and mobile phase: hexane / ethanol = 75/25).
Melting point: 69.1 ° C-70.1 ° C
IR spectrum (KBr, cm −1 ): 1747, 1677.
NMR spectrum (δ ppm, CDCl 3 ): 7.21 (1H, d, J = 16.8 Hz), 6.22 (1H, d, J = 16.8 Hz), 5.54 (1H, dd, J = 6) .0Hz, 13.6Hz), 2.36 (3H, s), 2.20 (3H, s), 2.11 (1H, dd, J = 12.6Hz, 13.6Hz), 2.05 (1H , Dd, J = 6.0 Hz, 12.4 Hz), 1.84 (3H, s), 1.37 (3H, s), 1.19 (3H, s).
Mass spectrum (+ ESI, m / z): 265.00 (M + H) + .
(2) 4 (S) -acetoxy-3-oxo-1- (3-oxo-1-butenyl) -2,6,6-trimethyl-1-cyclohexene Compound of Example 1 (2) (15.0 kg) Methanol (72 kg) and hydrochloric acid (1N, 30 kg) were added to a toluene (78 kg) solution, and the reaction mixture was stirred at 20-30 ° C. for 2 hours. Water (90 kg) was added to the reaction mixture and stirred, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted with toluene (26 kg), and the organic layer and the extract were combined. The resulting solution was washed successively with aqueous sodium hydrogen carbonate solution (7%, 32.3 kg), water (30 kg) and 10% brine (33.3 kg), and concentrated under reduced pressure. Acetone solution was obtained by dissolving acetone (36 kg) in the obtained title compound (concentrated residue, 12.9 kg, purity 98.4%, optical purity 99.1% ee). This solution was used in the next step. The purity and optical purity of the product were determined using high performance liquid chromatography (column: CHIRAL-Pack IC manufactured by DAICEL and mobile phase: hexane / ethanol = 75/25).
4(S)−ヒドロキシ−3−オキソ−1−(3−オキソ−1−ブテニル)−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセン−(3(S)−ヒドロキシ−4−オキソ−β−イオノン)
実施例2(2)の化合物(12.9kg)のアセトン(36kg)溶液に、リン酸ナトリウムバッファー水溶液(0.25M、pH 7.0、269kg)及びエステラーゼ(E−2、天野エンザイム製、0.60kg)を加え、反応混合物を20〜30℃で1時間撹拌した。反応混合物に、濾過助剤(セルピュア S1000、1.3kg)を加えて、撹拌した後、濾過した。濾液を酢酸エチル(58kg)で3回抽出し、抽出液を合わせて、炭酸水素ナトリウム水溶液(7%、42kg)及び15%食塩水(45.8kg)で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧で濃縮した。得られた標記化合物(濃縮残渣、4.01kg、純度96.3%、光学純度99.7%ee)に、トルエン(47kg)を加えて、トルエン溶液を得た。この溶液を次工程に使用した。なお、生成物の純度及び光学純度は、高速液体クロマトグラフィー(カラム:DAICEL製 CHIRAL−Pack IC 及び移動相:ヘキサン/エタノール=70/30)を用いて、決定した。
また、標記化合物(濃縮残渣)の極少量を取り、さらなる精製をしないで試料として、スペクトルを測定して、以下のIRスペクトル、NMRスペクトル及びマススペクトルを得た。
IRスペクトル(液状、cm−1):3480、1676。
NMRスペクトル(δppm、CDCl3):7.21(1H、d、J=16.4Hz)、6.22(1H、d、J=16.4Hz)、4.37(1H、ddd、J=1.6Hz、6.0Hz、14.0Hz)、3.61(1H、d、J=2.0Hz)、2.36(3H、s)、2.20(1H、dd、J=6.0Hz、13.2Hz)1.87(3H、s)、1.82−1.89(1H、m)、1.35(3H、s)、1.17(3H、s)。
マススペクトル(+ESI、m/z):223.17(M+H)+。
4 (S) -Hydroxy-3-oxo-1- (3-oxo-1-butenyl) -2,6,6-trimethyl-1-cyclohexene- (3 (S) -hydroxy-4-oxo-β-ionone )
To a solution of the compound of Example 2 (2) (12.9 kg) in acetone (36 kg), an aqueous solution of sodium phosphate buffer (0.25 M, pH 7.0, 269 kg) and esterase (E-2, manufactured by Amano Enzyme, 0 .60 kg) was added and the reaction mixture was stirred at 20-30 ° C. for 1 hour. A filter aid (Celpure S1000, 1.3 kg) was added to the reaction mixture, and the mixture was stirred and then filtered. The filtrate was extracted three times with ethyl acetate (58 kg). The extracts were combined, washed successively with aqueous sodium bicarbonate (7%, 42 kg) and 15% brine (45.8 kg), and dried over anhydrous magnesium sulfate. And concentrated under reduced pressure. Toluene (47 kg) was added to the obtained title compound (concentrated residue, 4.01 kg, purity 96.3%, optical purity 99.7% ee) to obtain a toluene solution. This solution was used in the next step. The purity and optical purity of the product were determined using high performance liquid chromatography (column: CHIRAL-Pack IC manufactured by DAICEL and mobile phase: hexane / ethanol = 70/30).
Further, a very small amount of the title compound (concentrated residue) was taken, and the spectrum was measured as a sample without further purification, and the following IR spectrum, NMR spectrum and mass spectrum were obtained.
IR spectrum (liquid, cm −1 ): 3480, 1676.
NMR spectrum (δ ppm, CDCl 3 ): 7.21 (1H, d, J = 16.4 Hz), 6.22 (1H, d, J = 16.4 Hz), 4.37 (1H, ddd, J = 1) .6 Hz, 6.0 Hz, 14.0 Hz), 3.61 (1 H, d, J = 2.0 Hz), 2.36 (3 H, s), 2.20 (1 H, dd, J = 6.0 Hz, 13.2 Hz) 1.87 (3H, s), 1.82-1.89 (1H, m), 1.35 (3H, s), 1.17 (3H, s).
Mass spectrum (+ ESI, m / z): 223.17 (M + H) + .
4(S)−(2−メトキシプロパン−2−イルオキシ)−3−オキソ−1−(3−オキソ−1−ブテニル)−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセン−(3(S)−(2−メトキシプロパン−2−イルオキシ)−4−オキソ−β−イオノン)
実施例3の化合物(4.01kg)のトルエン(47kg)溶液を、−5〜5℃に冷却し、ピリジニウム p−トルエンスルホン酸(2.30g)を加えて、撹拌しながら、2−メトキシプロペン(3.90kg)を−5〜5℃で滴下し、反応混合物を同温度で30分間撹拌した。反応混合物に、炭酸水素ナトリウム水溶液(7%、12.9kg)を、−5〜10℃で加え、撹拌し、有機層を分離し、得られた有機層を無水炭酸ナトリウムで乾燥し、減圧で濃縮し、標記化合物(濃縮残渣、4.42kg、純度94.1%、光学純度99.4%ee)を得た。この化合物を次工程に使用した。なお、生成物の純度及び光学純度は、高速液体クロマトグラフィー(カラム:DAICEL製 CHIRAL−Pack IC 及び移動相:ヘキサン/エタノール=95/5)を用いて、決定した。
また、標記化合物(濃縮残渣)の極少量を取り、さらなる精製をしないで試料として、スペクトルを測定して、以下のIRスペクトル、NMRスペクトル及びマススペクトルを得た。
IRスペクトル(液状、cm−1):1691。
NMRスペクトル(δppm、CDCl3):7.21(1H、d、J=16.4Hz)、6.21(1H、d、J=16.4Hz)、4.49(1H、dd、J=6.0Hz、12.8Hz)、3.32(3H、s)、2.35(3H、s)、1.95−2.06(2H、m)、1.83(3H、s)、1.43(3H、s)1.41(3H、s)、1.35(3H、s)、1.17(3H、s)。
マススペクトル(+ESI、m/z):295.00(M+H)+。
4 (S)-(2-methoxypropan-2-yloxy) -3-oxo-1- (3-oxo-1-butenyl) -2,6,6-trimethyl-1-cyclohexene- (3 (S)- (2-Methoxypropan-2-yloxy) -4-oxo-β-ionone)
A toluene (47 kg) solution of the compound of Example 3 (4.01 kg) was cooled to −5 to 5 ° C., pyridinium p-toluenesulfonic acid (2.30 g) was added, and 2-methoxypropene was stirred. (3.90 kg) was added dropwise at −5 to 5 ° C., and the reaction mixture was stirred at the same temperature for 30 minutes. To the reaction mixture, an aqueous sodium hydrogen carbonate solution (7%, 12.9 kg) was added at −5 to 10 ° C., stirred, the organic layer was separated, and the obtained organic layer was dried over anhydrous sodium carbonate and reduced in pressure. Concentration gave the title compound (concentrated residue, 4.42 kg, purity 94.1%, optical purity 99.4% ee). This compound was used in the next step. The purity and optical purity of the product were determined using high performance liquid chromatography (column: CHIRAL-Pack IC manufactured by DAICEL and mobile phase: hexane / ethanol = 95/5).
Further, a very small amount of the title compound (concentrated residue) was taken, and the spectrum was measured as a sample without further purification, and the following IR spectrum, NMR spectrum and mass spectrum were obtained.
IR spectrum (liquid, cm −1 ): 1691.
NMR spectrum (δ ppm, CDCl 3 ): 7.21 (1H, d, J = 16.4 Hz), 6.21 (1H, d, J = 16.4 Hz), 4.49 (1H, dd, J = 6) .0Hz, 12.8Hz), 3.32 (3H, s), 2.35 (3H, s), 1.95-2.06 (2H, m), 1.83 (3H, s), 1. 43 (3H, s) 1.41 (3H, s), 1.35 (3H, s), 1.17 (3H, s).
Mass spectrum (+ ESI, m / z): 295.00 (M + H) + .
1−(3−ヒドロキシ−3−メチル−1,4−ペンタジエニル)−4(S)−(2−メトキシプロパン−2−イルオキシ)−3−オキソ−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセン
実施例4の化合物(4.42kg)のテトラヒドロフラン(118kg)溶液に、−75〜−55℃で、ビニルマグネシウム クロリドのテトラヒドロフラン溶液(1.55mol/kg、19.4kg)を滴下し、反応混合物を、−75〜−60℃で2時間撹拌した。反応混合物に、塩化アンモニウム水溶液(20%、4.4kg)を−75〜−65℃で加え、反応混合物を同温度で、30分間撹拌し、次いで、内温0〜30℃に加温し、反応混合物に水(124kg)及び塩化アンモニウム水溶液(20%、4.4kg)を順次加え、無機物を溶解させ、酢酸エチル(20kg)を加え、反応混合物を撹拌し、有機層を分離した。水層を酢酸エチル(20kg)で2回抽出し、有機層と抽出液を合わせて、該溶液を塩化アンモニウム水溶液(20%、22kg)及び10%食塩水(22kg)で、順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、減圧で濃縮し、標記化合物(濃縮残渣、4.84kg、純度69.3%)を得た。この化合物をそのまま次工程に使用した。なお、生成物の純度は、高速液体クロマトグラフィー(カラム:YMC製 YMC−PAC ODS−A 及び移動相:アセトニトリル/水=55/45)を用いて、決定した。
また、標記化合物(濃縮残渣)の極少量を取り、さらなる精製をしないで試料として、スペクトルを測定して、以下のIRスペクトル、NMRスペクトル及びマススペクトルを得た。
IRスペクトル(液状、cm−1):3464、1682。
NMRスペクトル(δppm、CDCl3):6.24(1H、d、J=15.6Hz)、6.00(1H、dd、J=10.6Hz、17.2Hz)、5.74(1H、d、J=17.2Hz)、5.29(1H、d、J=17.2Hz)、5.13(1H、d、J=10.4Hz)、4.46(1H、dd、J=6.0Hz、12.8Hz)、3.33(3H、s)、1.91−1.98(2H、m)、1.81(3H、s)、1.45(3H、s)1.43(3H、s)、1.42(3H、s)、1.29(3H、s)、1.13(3H、s)。
マススペクトル(+ESI、m/z):345.25(M+Na)+。
1- (3-hydroxy-3-methyl-1,4-pentadienyl) -4 (S)-(2-methoxypropan-2-yloxy) -3-oxo-2,6,6-trimethyl-1-cyclohexene To a solution of the compound of Example 4 (4.42 kg) in tetrahydrofuran (118 kg) at −75 to −55 ° C. was added dropwise a solution of vinylmagnesium chloride in tetrahydrofuran (1.55 mol / kg, 19.4 kg), and the reaction mixture was The mixture was stirred at −75 to −60 ° C. for 2 hours. To the reaction mixture was added aqueous ammonium chloride solution (20%, 4.4 kg) at -75 to -65 ° C, the reaction mixture was stirred at the same temperature for 30 minutes, and then warmed to an internal temperature of 0 to 30 ° C. Water (124 kg) and aqueous ammonium chloride solution (20%, 4.4 kg) were sequentially added to the reaction mixture to dissolve inorganic substances, ethyl acetate (20 kg) was added, the reaction mixture was stirred, and the organic layer was separated. The aqueous layer was extracted twice with ethyl acetate (20 kg), the organic layer and the extract were combined, and the solution was washed successively with aqueous ammonium chloride (20%, 22 kg) and 10% brine (22 kg), and anhydrous. The extract was dried over magnesium sulfate and concentrated under reduced pressure to obtain the title compound (concentrated residue, 4.84 kg, purity 69.3%). This compound was directly used in the next step. The purity of the product was determined using high performance liquid chromatography (column: YMC-PAC ODS-A manufactured by YMC and mobile phase: acetonitrile / water = 55/45).
Further, a very small amount of the title compound (concentrated residue) was taken, and the spectrum was measured as a sample without further purification, and the following IR spectrum, NMR spectrum and mass spectrum were obtained.
IR spectrum (liquid, cm −1 ): 3464, 1682.
NMR spectrum (δ ppm, CDCl 3 ): 6.24 (1H, d, J = 15.6 Hz), 6.00 (1H, dd, J = 10.6 Hz, 17.2 Hz), 5.74 (1H, d , J = 17.2 Hz), 5.29 (1H, d, J = 17.2 Hz), 5.13 (1H, d, J = 10.4 Hz), 4.46 (1H, dd, J = 6. 0Hz, 12.8Hz), 3.33 (3H, s), 1.91-1.98 (2H, m), 1.81 (3H, s), 1.45 (3H, s) 1.43 ( 3H, s), 1.42 (3H, s), 1.29 (3H, s), 1.13 (3H, s).
Mass spectrum (+ ESI, m / z): 345.25 (M + Na) + .
1−(5−ブロモ−3−メチル−1,4−ペンタジエニル)−4(S)−ヒドロキシ−3−オキソ−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセン
実施例5の化合物(4.84kg)の塩化メチレン(90kg)溶液に、−21〜−11℃で、臭化水素酸(49%、7.44kg)を滴下し、反応混合物を、同温度で30分間撹拌した。反応混合物に、−5〜5℃で、塩化メチレン(90kg)及び20%食塩水(95kg)を加え、撹拌し、有機層を分離した。得られた有機層を、−5〜5℃で、20%食塩水(95kg)で、2回洗浄し、無水硫酸マグネシウム(1.5kg)と酢酸エチル(27kg)の懸濁液に、−5〜5℃で加え、乾燥した。固形分を濾別し、乾燥した有機層に、1,2−エポキシブタン(130kg)を加え、該溶液を内容量が約50Lとなるまで減圧で濃縮した。さらに得られた濃縮液に酢酸エチル(44kg)を加え、該溶液を内容量が約50Lとなるまで減圧で濃縮して、標記化合物の濃縮液を得た。この濃縮液をそのまま次工程に使用した。
1- (5-Bromo-3-methyl-1,4-pentadienyl) -4 (S) -hydroxy-3-oxo-2,6,6-trimethyl-1-cyclohexene Compound of Example 5 (4.84 kg) To a methylene chloride (90 kg) solution of hydrobromic acid (49%, 7.44 kg) was added dropwise at −21 to −11 ° C., and the reaction mixture was stirred at the same temperature for 30 minutes. Methylene chloride (90 kg) and 20% brine (95 kg) were added to the reaction mixture at −5 to 5 ° C., and the mixture was stirred and the organic layer was separated. The obtained organic layer was washed twice at -5 to 5 ° C with 20% brine (95 kg), and added to a suspension of anhydrous magnesium sulfate (1.5 kg) and ethyl acetate (27 kg). Added at ~ 5 ° C and dried. Solids were filtered off, 1,2-epoxybutane (130 kg) was added to the dried organic layer, and the solution was concentrated under reduced pressure until the internal volume was about 50 L. Further, ethyl acetate (44 kg) was added to the obtained concentrated solution, and the solution was concentrated under reduced pressure until the internal volume became about 50 L, to obtain a concentrated solution of the title compound. This concentrated solution was directly used in the next step.
3(S),3’(S)−アスタキサンチン
(1) 5−[4(S)−ヒドロキシ−3−オキソ−2,6,6−トリメチル−1−シクロヘキセニル]−3−メチル−2,4−ペンタジエニル トリフェニル ホスホニウム ブロミド
実施例6の濃縮液を、トリフェニルホスフィン(11.8kg)及び1,2−エポキシブタン(130g)の酢酸エチル(44kg)溶液に、0〜30℃で滴下し、反応混合物を、同温度で24時間撹拌した。析出した固体を濾取し、湿結晶を塩化メチレン(39kg)に溶解した。得られた溶解液を、撹拌しながら、酢酸エチル(305kg)に滴下し、固体の析出を確認した。析出した固体を濾取し、真空で乾燥して、標記化合物(3.95kg、純度87.5%(トランス体)、5.8%(シス体))を白色固体として得た。なお、生成物の純度は、高速液体クロマトグラフィー(カラム:YMC製 YMC−PAC ODS−A 及び移動相:0.1%トリフルオロ酢酸入りアセトニトリル/0.1%トリフルオロ酢酸水=5〜95/45〜5)を用いて、決定した。
融点:165.7℃−166.4℃
IRスペクトル(KBr、cm−1):3295、1686、1665。
NMRスペクトル(δppm、DMSO−d6):7.93−7.78(15H、m)、6.31(1H、d、J=16.8Hz)、6.13(1H、d、J=14.8Hz)、5.64(1H、dd、J=7.6Hz、15.2Hz)、5.08(1H、d、J=4.4Hz)、4.68(2H、dd、J=8.0Hz、16.8Hz)、4.18(1H、td、J=4.8Hz、13.6Hz)、1.94(1H、dd、J=5.2Hz、12.8Hz)1.70(3H、s)、1.67(1H、t、J=12.8Hz)、1.45(3H、d、J=3.6Hz)、1.21(3H、s)、1.05(3H、s)。
マススペクトル(+ESI、m/z):495.46(M)+。
(2) 3(S),3’(S)−アスタキサンチン
2,7−ジメチルオクタ−2,4,6−トリエン−1,8−ジアルデヒド(0.484kg)、実施例7(1)の化合物(3.90kg)、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール(32.5g)及び1,2−エポキシブタン(1.9kg)を2−プロパノール(15kg)に懸濁させ、懸濁液を、窒素雰囲気下で、30時間加熱還流した。反応混合物を、−5〜5℃に冷却し、1時間撹拌し、析出した固体を濾取し、標記化合物(1.53kg、収率86.9%、純度98.8%、光学純度97.9%ee)を濃紫色固体として得た。なお、生成物の純度は、高速液体クロマトグラフィー(カラム:YMC製 Triart C18 ExRS Plus 及び移動相:0.025%トリフルオロ酢酸入りアセトニトリル/0.025%トリフルオロ酢酸水=30〜98/70〜2)を用いて、決定した。
生成物の光学純度は、高速液体クロマトグラフィー(カラム:YMC製 YMC CHIRAL Cellulose−SB 及び移動相:ヘキサン/テトラヒドロフラン=85/15)を用いて、決定した。
融点:213.2℃−217.4℃
IRスペクトル(KBr、cm−1):3482、2920、1651。
NMRスペクトル(δppm、CDCl3):6.20−6.69(14H、m)、4.33(2H、ddd、J=2.0Hz、J=5.6Hz、J=14.0Hz)、3.69(2H、d、J=2.0Hz)、2.16(2H、dd、J=5.2Hz、J=12.8Hz)、2.00(6H、s)、1.99(6H、s)1.95(6H、s)、1.81(2H、t、J=12.8Hz)、1.32(6H、s)、1.21(6H、s)。
マススペクトル(+ESI、m/z):597.25(M+H)+。
3 (S), 3 ′ (S) -Astaxanthin (1) 5- [4 (S) -Hydroxy-3-oxo-2,6,6-trimethyl-1-cyclohexenyl] -3-methyl-2,4 -Pentadienyl triphenyl phosphonium bromide The concentrated solution of Example 6 was added dropwise to a solution of triphenylphosphine (11.8 kg) and 1,2-epoxybutane (130 g) in ethyl acetate (44 kg) at 0 to 30 ° C. to react. The mixture was stirred at the same temperature for 24 hours. The precipitated solid was collected by filtration, and the wet crystals were dissolved in methylene chloride (39 kg). The obtained solution was added dropwise to ethyl acetate (305 kg) while stirring to confirm solid precipitation. The precipitated solid was collected by filtration and dried in vacuo to give the title compound (3.95 kg, purity 87.5% (trans isomer), 5.8% (cis isomer)) as a white solid. The purity of the product was determined by high performance liquid chromatography (column: YMC-PAC ODS-A manufactured by YMC and mobile phase: acetonitrile containing 0.1% trifluoroacetic acid / 0.1% trifluoroacetic acid water = 5-95 / 45-5).
Melting point: 165.7 ° C.-166.4 ° C.
IR spectrum (KBr, cm −1 ): 3295, 1686, 1665.
NMR spectrum (δ ppm, DMSO-d 6 ): 7.93-7.78 (15H, m), 6.31 (1H, d, J = 16.8 Hz), 6.13 (1H, d, J = 14) .8 Hz), 5.64 (1H, dd, J = 7.6 Hz, 15.2 Hz), 5.08 (1H, d, J = 4.4 Hz), 4.68 (2H, dd, J = 8. 0 Hz, 16.8 Hz), 4.18 (1H, td, J = 4.8 Hz, 13.6 Hz), 1.94 (1H, dd, J = 5.2 Hz, 12.8 Hz) 1.70 (3H, s), 1.67 (1H, t, J = 12.8 Hz), 1.45 (3H, d, J = 3.6 Hz), 1.21 (3H, s), 1.05 (3H, s) .
Mass spectrum (+ ESI, m / z): 495.46 (M) + .
(2) 3 (S), 3 ′ (S) -Astaxanthin 2,7-dimethylocta-2,4,6-triene-1,8-dialdehyde (0.484 kg), compound of Example 7 (1) (3.90 kg), 2,6-di-t-butyl-p-cresol (32.5 g) and 1,2-epoxybutane (1.9 kg) were suspended in 2-propanol (15 kg) and suspended. The solution was heated to reflux for 30 hours under a nitrogen atmosphere. The reaction mixture was cooled to −5 to 5 ° C., stirred for 1 hour, and the precipitated solid was collected by filtration to give the title compound (1.53 kg, yield 86.9%, purity 98.8%, optical purity 97. 9% ee) was obtained as a dark purple solid. The purity of the product was determined by high performance liquid chromatography (column: Trial C18 ExRS Plus manufactured by YMC and mobile phase: acetonitrile containing 0.025% trifluoroacetic acid / 0.025% aqueous trifluoroacetic acid = 30 to 98/70 to 2).
The optical purity of the product was determined using high performance liquid chromatography (column: YMC CHIRAL Cellulose-SB manufactured by YMC and mobile phase: hexane / tetrahydrofuran = 85/15).
Melting point: 213.2 ° C.-217.4 ° C.
IR spectrum (KBr, cm −1 ): 3482, 2920, 1651.
NMR spectrum (δ ppm, CDCl 3 ): 6.20-6.69 (14H, m), 4.33 (2H, ddd, J = 2.0 Hz, J = 5.6 Hz, J = 14.0 Hz), 3 .69 (2H, d, J = 2.0 Hz), 2.16 (2H, dd, J = 5.2 Hz, J = 12.8 Hz), 2.00 (6H, s), 1.99 (6H, s) 1.95 (6H, s), 1.81 (2H, t, J = 12.8 Hz), 1.32 (6H, s), 1.21 (6H, s).
Mass spectrum (+ ESI, m / z): 597.25 (M + H) + .
本発明の製造方法は、サプリメントや医薬品の有効成分に使用されている、光学活性な3(S),3’(S)−アスタキサンチンを安価で得られ易い原料や反応試薬を使用して、高(光学)純度で、かつ大量に製造できる方法であるため、食品産業や医薬品産業に利用され得る。
The production method of the present invention uses optically active 3 (S), 3 ′ (S) -astaxanthin, which is used as an active ingredient in supplements and pharmaceuticals, at low cost and easily from raw materials and reaction reagents. Since this method is (optical) pure and can be produced in large quantities, it can be used in the food and pharmaceutical industries.
Claims (8)
式:
を有する、ラセミ体の3(RS)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(IIab)をリパーゼと反応させ、式:
を有する、3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(IIa)と3(R)−ヒドロキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体(IIIb)の混合物を製造し、この混合物を、塩基の存在下、無水コハク酸と反応させ、得られた反応混合物と塩基性水溶液の懸濁液を水不混和性有機溶媒で抽出し、化合物(IIIb)のモノコハク酸エステル誘導体を除去し、得られた化合物(IIa)のカルボニル基の保護基を、所望により除去して、式:
を有する、3(S)−アセトキシ−4−オキソ−β−イオノンを製造し、得られた化合物(IVa)を加水分解して、式:
を有するビニル アルキル エーテル誘導体と反応させ、式:
を有する3(S)−アルコキシ−アルコキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体を製造し、得られた化合物(VIIa)を、式:
を有するグリニヤール試薬と反応させ、式:
を有するアリルアルコール誘導体を製造し、得られた化合物(IXa)を、ハロゲン化水素と反応させ、式:
を有するアリルハライド誘導体を製造し、得られた化合物(Xa)を、トリフェニルホスフィンと反応させ、式:
を有するホスホニウム塩誘導体を製造し、得られた化合物(XIa)を、塩基の存在下、式:
formula:
A racemic 3 (RS) -acetoxy-4-oxo-β-ionone derivative (IIab) having the formula:
A mixture of 3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone derivative (IIa) and 3 (R) -hydroxy-4-oxo-β-ionone derivative (IIIb) having the following structure: Reaction with succinic anhydride in the presence of a base, and a suspension of the resulting reaction mixture and a basic aqueous solution is extracted with a water-immiscible organic solvent to remove the monosuccinic acid ester derivative of compound (IIIb), The protecting group of the carbonyl group of the resulting compound (IIa) is optionally removed to give a compound of formula:
3 (S) -acetoxy-4-oxo-β-ionone having the following structure is obtained and the resulting compound (IVa) is hydrolyzed to give the formula:
Is reacted with a vinyl alkyl ether derivative having the formula:
A 3 (S) -alkoxy-alkoxy-4-oxo-β-ionone derivative having the following structure is obtained, and the resulting compound (VIIa) is represented by the formula:
Is reacted with a Grignard reagent having the formula:
And the resulting compound (IXa) is reacted with a hydrogen halide to produce a compound having the formula:
And the resulting compound (Xa) is reacted with triphenylphosphine to give the formula:
A phosphonium salt derivative having the following formula (XIa) is prepared in the presence of a base:
式:
を有するアリルアルコール誘導体(IXa)を、ハロゲン化水素と反応させ、式:
を有するアリルハライド誘導体を製造し、得られた化合物(Xa)を、トリフェニルホスフィンと反応させ、式:
を有するホスホニウム塩誘導体を製造し、得られた化合物(XIa)を、塩基の存在下、式:
formula:
An allyl alcohol derivative (IXa) having the formula:
And the resulting compound (Xa) is reacted with triphenylphosphine to give the formula:
A phosphonium salt derivative having the following formula (XIa) is prepared in the presence of a base:
を有する3(S)−アルコキシ−アルコキシ−4−オキソ−β−イオノン誘導体。 formula:
(S) -alkoxy-alkoxy-4-oxo-β-ionone derivatives having
を有するアリルアルコール誘導体。
formula:
An allyl alcohol derivative having
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017024361A JP2018131390A (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Method for producing optically active astaxanthin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017024361A JP2018131390A (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Method for producing optically active astaxanthin |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018131390A true JP2018131390A (en) | 2018-08-23 |
Family
ID=63249445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017024361A Pending JP2018131390A (en) | 2017-02-13 | 2017-02-13 | Method for producing optically active astaxanthin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2018131390A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019103139A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-31 | アスタファーマシューティカルズ株式会社 | Optically active trans-astaxanthin derivative or salt thereof, and composition containing said compound |
| CN111484525A (en) * | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 新发药业有限公司 | Vitamin A ester intermediate C15 and preparation method of vitamin A ester |
| CN113201016A (en) * | 2021-05-19 | 2021-08-03 | 万华化学集团股份有限公司 | Preparation method of C15 phosphonium salt |
| CN113429278A (en) * | 2021-05-06 | 2021-09-24 | 广州巨元生化有限公司 | Novel synthesis method of intermediate C15 alcohol for preparing canthaxanthin |
| CN114369048A (en) * | 2021-12-21 | 2022-04-19 | 上虞新和成生物化工有限公司 | Method for catalytically synthesizing astaxanthin |
-
2017
- 2017-02-13 JP JP2017024361A patent/JP2018131390A/en active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019103139A1 (en) * | 2017-11-27 | 2019-05-31 | アスタファーマシューティカルズ株式会社 | Optically active trans-astaxanthin derivative or salt thereof, and composition containing said compound |
| CN111484525A (en) * | 2019-01-25 | 2020-08-04 | 新发药业有限公司 | Vitamin A ester intermediate C15 and preparation method of vitamin A ester |
| CN111484525B (en) * | 2019-01-25 | 2023-01-06 | 新发药业有限公司 | Vitamin A ester intermediate C15 and preparation method of vitamin A ester |
| CN113429278A (en) * | 2021-05-06 | 2021-09-24 | 广州巨元生化有限公司 | Novel synthesis method of intermediate C15 alcohol for preparing canthaxanthin |
| CN113201016A (en) * | 2021-05-19 | 2021-08-03 | 万华化学集团股份有限公司 | Preparation method of C15 phosphonium salt |
| CN113201016B (en) * | 2021-05-19 | 2023-09-19 | 万华化学集团股份有限公司 | A kind of preparation method of C15 phosphine salt |
| CN114369048A (en) * | 2021-12-21 | 2022-04-19 | 上虞新和成生物化工有限公司 | Method for catalytically synthesizing astaxanthin |
| CN114369048B (en) * | 2021-12-21 | 2023-12-26 | 上虞新和成生物化工有限公司 | Method for catalytic synthesis of astaxanthin |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2018131390A (en) | Method for producing optically active astaxanthin | |
| US5128482A (en) | Process for the production of 3-1(1-amino-1,3-dicarboxy-3-hydroxy-but-4-yl) indole | |
| KR101451171B1 (en) | Manufacturing method of (Loxoprofen (2S, 1'R, 2'S) trans-alcohol | |
| US6894170B2 (en) | Process for the preparation of substituted thiazolines and their intermediates | |
| JP4645986B2 (en) | (4E) -5-Chloro-2-isopropyl-4-pentenoic acid ester and process for producing optically active substance thereof | |
| JP4252803B2 (en) | Process for the preparation of substituted carboxylic esters by enzymatic hydrolysis | |
| EP1615879B1 (en) | Process for the production of 9-cis retinoic acid | |
| KR101465025B1 (en) | The stereoselective manufacturing method of loxoprofen(2s, 1'r, 2'r) trans-alcohol | |
| US11603337B2 (en) | Method for producing optically active substance, optically active substance, method for producing chiral molecule, and chiral molecule | |
| US5900492A (en) | Method of producing optically active cyclopropane derivatives | |
| CN112062740B (en) | Synthesis method of (R) -4-propyl dihydrofuran-2-ketone | |
| JP4085601B2 (en) | Process for producing optically active pyridyl alcohols | |
| EP2514738B1 (en) | Process for the preparation of alkyl 5-methyl-5-hexenoates | |
| KR100501993B1 (en) | Method for preparing phenylpropionic acid derivatives or salts thereof | |
| JP4608938B2 (en) | Process for producing optically active 3-alkyl-3-arylpropionic acid and optically active 3-alkyl-3-arylpropionic acid alkyl ester | |
| CN104974055B (en) | The preparation method of the methyl glutamate derivatives of optical voidness 3 | |
| KR100531117B1 (en) | New 3,4-diexomethylene tetrahydropyrane derivatives, and process for preparing them | |
| JP2893473B2 (en) | Process for producing (+)-equilenin and intermediate | |
| JPH11279103A (en) | Production of unsaturated carboxylic acid ester and production of beta-sinensal by using the unsaturated carboxylic acid ester as intermediate | |
| CN104592129A (en) | Improved method used for preparing ambrisentan | |
| JP2006143606A (en) | Method for preparing 1-halo-3-aryl-2-propanones | |
| JPH05213823A (en) | Production of optically active 2-isopropenyl-cyclobutanecarboxylic ester | |
| JPH10218840A (en) | Production of optically active cyclopropane derivative | |
| JP2005225852A (en) | α-Hydroxymethyl-α, β-unsaturated carboxylic acid and process for producing the same | |
| CN107098868A (en) | A kind of preparation method of paricalcitol intermediate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20170704 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170705 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190220 |