JP4322051B2 - 光学活性４級アンモニウム塩化合物およびその合成中間体 - Google Patents
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- Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、キラル相間移動触媒として有用な光学活性４級アンモニウム塩化合物に関し、より詳細には、新規な光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩と該化合物を製造するための中間体に関する。
【０００２】
【従来技術】
光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩に関する化合物については、本願発明者らにより多くの化合物が明らかにされている。例えば、特許文献１に記載された下記式
【化３】
に示す化合物は、天然または非天然であることを問わず、光学活性α−アミノ酸を合成するための相間移動触媒として、この化合物が極めて有効に機能することが開示されている。
【０００３】
しかし、前記の文献に記載された光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩は相異なる置換基を有する２種類の光学活性ビナフチル誘導体によって構成されるため、高価となり工業的に用いるには問題があった。そのため、光学活性α−アミノ酸を合成するための相間移動触媒として、有効でかつ入手容易で安価な実用的な光学活性スピロ型４級アンモニウム塩の開発が望まれていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−４８８６６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３２６９９２号公報
【特許文献３】
特開２００３−８１９７６号公報
【非特許文献１】
J.Am.Chem.Soc.、１２１巻、２７号、６５１９ページ、１９９９年。
【非特許文献２】
J.Am.Chem.Soc.、１２２巻、２１号、５２２８ページ、２０００年。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、同一の置換基を有するビフェニル型の軸不斉光学活性化合物によって構成される光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩であって、相間移動触媒として、天然または非天然であることを問わず光学活性アミノ酸合成に優れた効果を有する化合物を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、種々の軸不斉化合物を検討し、光学活性ビフェニル誘導体から構成される光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩が、光学活性アミノ酸合成に優れた効果を有することを見出し、ついに本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、一般式（１）
【化４】
［式中、
Ｒ1はハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルケニル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルキニル基、置換基を有していても良いＣ６〜Ｃ１４のアリール基、置換基を有していても良いＣ３〜８のヘテロアリ−ル基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基、または置換基を有していても良いＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基を示し、
Ｒ3は水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルケニル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルキニル基、置換基を有していても良いＣ６〜Ｃ１４のアリール基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基、または置換基を有していても良いＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基を示し、
またＲ1とＲ3は１〜２個の酸素原子を含んで、あるいは含まないで、結合して環を形成しても良く、
Ｒ2はハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルケニル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルキニル基、置換基を有していても良いＣ６〜Ｃ１４のアリール基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基、置換基を有していても良いＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基、または置換基を有していても良いシリル基を示し、
Ｒ2の置換位置は３位または４位であり、
＊は軸不斉を有していることを示し、Ｘはアニオン又はアニオン性の基を示す。］
で表される光学活性４級アンモニウム塩化合物と、式（１）に示された化合物を製造するために有用な一般式（２）
【化５】
［式中、Ｒ1およびＲ3は、式（１）の置換基と同様の基を示し、
Ｒ4は置換されていても良いＣ７〜１６のアラルキル基を示し、
Ｙは置換されていても良いメチル基またはカルボキル基を示す。］
で表されるビフェニル化合物を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
一般式（１）は光学活性な軸不斉ビフェニル基によって構成されるために、該化合物には軸不斉ビフェニル基の光学活性を示す記号に従って、２種類の光学異性体Ｓ，Ｓ−体、Ｒ，Ｒ−体が存在し、これらのいずれもが本発明に含まれる。
【０００９】
一般式（１）において、Ｒ1はハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有しても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルケニル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルキニル基、置換基を有してもよいＣ６〜Ｃ１４のアリール基、置換基を有しても良いＣ３〜８のヘテロアリ−ル基、置換基を有してもよいＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基、または置換基を有してもよいＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基を表す。
【００１０】
ハロゲン原子の例としては、フッ素、塩素、臭素原子等；
Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、２−メチルシクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等；
Ｃ２〜８の直鎖あるいは分岐状のアルケニル基の例としては、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、１−メチルー２−ブテニル基、１−メチルー３−ブテニル基、１，１−ジメチルー２−プロペニル基、３−メチルー２−ブテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、４−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基、２−メチルー１−ペンテニル基、３−メチルー１−ペンテニル基、４−メチルー１−ペンテニル基、２−メチルー２−ペンテニル基、３−メチルー２−ペンテニル基、２−エチルー１−ブテニル基、３，３−ジメチルー１−ブテニル基、１−ヘプテニル基、２−ヘプテニル基、３−ヘプテニル基、１−オクテニル基、２−オクテニル基、３−オクテニル基、４−オクテニル基等；Ｃ２〜８の直鎖あるいは分岐状のアルキニル基の例としては、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、３−ペンチニル基、４−ペンチニル基、４−メチルー１−ペンテニル基、１―ヘキシニル基、１−オクチニル基等；
Ｃ６〜Ｃ１４のアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１０−フェナントリル基等；
Ｃ３〜８のヘテロアリール基の例としては、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−キノニル基、３−キノニル基、４−キノニル基、５−キノニル基、６−キノニル基、７−キノニル基、８−キノニル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ピロリジル基、３−ピロリジル基、２−イミダゾリル基、４−イミダゾリル基、５−イミダゾリル基、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−チアゾリル基、４−チアゾリル基、５−チアゾリル基等；
Ｃ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基の例としては、メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｓ−ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、２−メチルシクロプロピルオキシ基、シクロプロピルメチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ等；
Ｃ７〜１６のアラルキル基の例としてはベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−メチル１−フェニルエチル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基等；
を挙げることができる。
【００１１】
これらの基の置換基としては、フッ素、塩素、臭素原子等のハロゲン原子；
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、２−メチルシクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基；
フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基等のＣ６〜１４のアリール基；
メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｓ−ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、２−メチルシクロプロピルオキシ基、シクロプロピルメチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基；
べンジル基、２−フェニルエチル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基等の炭素数７〜１６のアラルキル基を挙げることができる。
【００１２】
一般式（１）においてＲ3には上記Ｒ1と同様の置換基の他に、水素原子が挙げられる。
【００１３】
またＲ1とＲ3は１〜２個の酸素原子を含むまたは含まないで結合して５または６員環を形成しても良く、その具体例として下記式の構造を示すことができる。
【化６】
【００１４】
一般式（１）においてＲ2はＲ1と同様の置換基の他に、適宜、置換されていても良いシリル基が存在し、シリル基の置換基の例として
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、２−メチルシクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基；
フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基等のＣ６〜１４のアリール基；
べンジル基、２−フェニルエチル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基等の炭素数７〜１６のアラルキル基を挙げることができる。
【００１５】
さらに、置換されて良いシリル基の具体例としてメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリベンジルシリル基等を挙げることができる。
【００１６】
式（１）中のＸはアニオン原子、アニオン性の原子を示す。その具体例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲンのアニオン原子；ヒドロキシル基、アルコキシ基、アセトキシ基、ＨＣＯ2基、ＨＳＯ4基、ＣｌＯ4基、ＨＦ2 -基、ＢＦ4 -基等のアニオン性の基等が挙げられる。
【００１７】
また、本発明は、式（１）で表された化合物の製造に必要な中間体（２）
【化７】
［Ｒ1、Ｒ3、については前記と同じ意味を示し、Ｒ4については置換されて良いＣ７〜１６のアラルキル基を示す］
に関するものである。
【００１８】
ここでＣ７〜１６のアラルキル基の例としては、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−メチル−１−フェニルエチル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基等が挙げられる。
アラルキル基の置換基としては、
フッ素、塩素、臭素原子等のハロゲン原子；
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、２−メチルシクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基；
フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基等のＣ６〜１４のアリール基；
メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、s−ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、２−メチルシクロプロピルオキシ基、シクロプロピルメチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基が挙げられる。
【００１９】
その中でも好ましくは、一般式（２）のＲ4が置換されていても良いベンジル基である場合が中間体として有用である。その例として以下の構造の化合物を挙げることができる。
【００２０】
【化８】
【００２１】
［式中、Ｒ1、Ｒ3は前記と同じ意味を示し；Ｒ5，Ｒ6はそれぞれ独立して置換されていても良いＣ１〜８の直鎖あるいは分岐のアルキル基、置換されていても良いＣ６〜１４のアリ−ル基、または置換されていても良いＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基；
Ｒ7はハロゲン原子、Ｃ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、Ｃ６〜１０の置換基を有していても良いアリ−ル基、または置換基を有していても良いＣ７〜Ｃ１１のアラルキル基を示す］
【００２２】
Ｙについてはカルボキシル基または置換されていてもよいメチル基を示す。
メチル基の置換基としては、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子または水酸基が挙げられる。
【００２３】
本発明の化合物は以下のようにして製造することが可能である。
式（２）で表される光学活性な中間体で、Ｙがカルボキシル基である式（３）
【化９】
［式中、＊は軸不斉を有することを意味し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は式（２）記載の基と同じ意味を示す］
で表される化合物は、中間体（３）のラセミ体と光学活性な化合物Ａ
【化１０】
［式中、＊は軸不斉を有することを意味し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は式（２）記載の基と同じ意味を示す］
とのエステル体（４）
【化１１】
［式中、＊は軸不斉を有することを意味し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は式（２）記載の基と同じ意味を示す］
を製造した後、物性の違いにより式（４ａ）と式（４ｂ）のジアステレオマーを分割、これを加水分解することにより製造することができる。
中間体（３）のラセミ体と光学活性な化合物Ａとのエステル化は公知の方法、例えば日本化学会編第４版実験化学講座２２，４３〜８３頁（丸善）記載の方法を参考に行うことができる。
【００２４】
この一般式（４）のジアステレオマーは、物性の違いにより、例えばシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより分離することができる。分離したジアステレオマーは、公知な方法、例えば日本化学会編第４版実験化学講座２２，６〜１１頁（丸善）の方法により加水分解をすることによって、光学活性な一般式（３）の化合物を得ることができる。この加水分解において、化合物Ａを回収し再利用する事が可能であり、工業的に安価に式（３）の光学活性体を製造する事ができる。
【００２５】
一般式（１）で表される化合物は、光学活性な中間体（３）を還元した後、ハロゲン化し、アンモニアで処理する事によって得ることができる。具体的には、光学活性な中間体（３）のカルボキシル基を還元できる試剤により水酸基に還元し、式（５）
【化１２】
［式中、＊は軸不斉を有することを意味し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は式（２）記載の基と同じ意味を示す］
で表される化合物を得て、水酸基を塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子に変換し式（６）
【化１３】
［式中、＊は軸不斉を有することを意味し、Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は式（２）記載の基と同じ意味を示す、＊は軸不斉を有することを示し、Ｗはハロゲン原子を示す。］
で表される化合物を製造することができる。
【００２６】
カルボキシル基を還元できる試薬としては、例えば日本化学会編第４版実験化学講座２０，１０〜１４１頁（丸善）に記載された試薬を使用でき、代表的な例としてＬｉＡｌＨ4を挙げることができる。
水酸基のハロゲン原子への変換は日本化学会編第４版実験化学講座１９，４３８〜４４５頁（丸善）記載の方法によって行うことができる。
【００２７】
式（１）の化合物は、適当な溶媒に溶解した式（６）の化合物とアンモニアを反応させる反応により製造することができる。
この反応で使われる溶媒は、式（６）の化合物を溶解することができ、式（６）の化合物と反応しなければ特に制限はないが、メタノール、エタノール、プロパノ−ル等のアルコール、アセトニトリル等を例示することができる。アンモニアとの反応はアンモニアを直接式（６）の溶液中に吹き込んで反応させるほか、アンモニアの溶液を式（６）の溶液に適下することによって行うことができる。
【００２８】
このようにして製造される式（１）で示される化合物は、α−アミノ酸誘導体の不斉アルキル化反応において使用された場合、高い光学純度を有する反応生成物を与えることができる。
【００２９】
【実施例】
次に、実施例、参考例により本発明をさらに詳細に説明する。なお本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
実施例１ 式（８）または（９）で示される化合物の製造
【化１４】
トルエン１０ｍｌを溶媒として塩化チオニル０．５ｍｌと４，４’−Bis−（α，α‐imethylbenzyl）−６，６’−dimethylbiphenyl−２，２’−dicarboxylic Acid（７）１２０ｍｇを還流下２時間反応させた。減圧下にてトルエンおよび過剰量の塩化チオニルを除去した後、塩化メチレン５ｍｌ、トリエチルアミン１ｍｌを加え、０℃にて、（Ｒ）−ＢＩＮＯＬ８０ｍｇを添加した。反応溶液を室温まで昇温したのち、２０時間攪拌を行った。反応終了後、反応混合物に１Ｎ塩酸５ｍｌを加えエーテルにて抽出を行った。乾燥・濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝２０：１）により精製を行い対応するエステル体をそれぞれ単離した（収率３０％）。
式（８）：1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ６．８９−７．９５（２６Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．５４（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．４３（６Ｈ，ＡｒＣＣＨ3），１．３９（６Ｈ，ＡｒＣＣＨ3）．
式（９）：1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．０４−７．９３（２６Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．９２（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．５８（１２Ｈ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３１】
実施例２ （Ｒ）−４，４’−Bis−（α,α-dimethylbenzyl）−６，６’−dimethylbiphenyl−２，２’−dicarboxylic Acid（１０）の製造
【化１５】
式（９）で表される化合物２００ｍｇをエタノール１０ｍｌに溶解し、１Ｎ水酸化カリウム水溶液２ｍｌを用いて加水分解を行った。反応終了後、１Ｎ塩酸にて液性を酸性にした。次に分離した油層を飽和炭酸カリウム水溶液で再びアルカリ性に戻し、（Ｒ）−ＢＩＮＯＬ（油層）と目的のカルボン酸（水層）を分割した。水層は再び１Ｎ塩酸によって酸性にして酢酸エチルを用いて抽出を行い目的物のカルボン酸を定量的に得た。
［α］D 22＝−２７．８°（ｃ０．３１，ＣＨＣｌ3）；1Ｈ ＮＭＲ
（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．７３（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．１５−７．２８（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．８２（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７２（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）；ｍ．ｐ．＝１８０−１８３°Ｃ
【００３２】
実施例３ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−bis−（hydroxymethyl）−６，６’−dimethylbiphenyl（１１）の製造
【化１６】
テトラヒドロフラン（３０ｍｌ）還流下、ＬｉＡｌＨ4３０ｍｇを用いて（Ｒ）−４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−６，６’−dimethylbiphenyl−２，２’−dicarboxylic Acid（１０）１３０ｍｇを還元した。反応終了後、酢酸エチル、少量の水を加えた後、セライトにて濾過を行い目的物を定量的に得た。
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．１８−７．２９（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），７．０５（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），４．２２（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１１．６Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），４．１２（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１１．２Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），１．８０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７１（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）
【００３３】
実施例４ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−bis−（bromomethyl）−６，６’−dimethylbiphenyl（１２）の製造
【化１７】
塩化メチレン２０ｍｌに４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−bis−（hydroxymethyl）−６，６’−dimethylbiphenyl（１１）７００ｍｇを溶解し、０℃にてＰＢｒ3５４０ｍｇを滴下した。反応溶液を徐々に室温まで昇温した後、更に１時間攪拌した。反応終了後、氷水を加え塩化メチレンで抽出した。乾燥・濃縮後、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１０：１）にて生成物を単離した。（収率８２％）
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．１９−７．３０（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），７．０６（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），４．１３（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．８Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），１．９１（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７２（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３４】
実施例５ 光学活性４級アンモニウム塩化合物（１３）の製造
【化１８】
アセトニトリル１０ｍｌを溶媒として、２．０Ｍアンモニア−エタノール溶液（１．０ｍｌ）とブロモ体４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−bis−（bromomethyl）−６，６'−dimethylbiphenyl（１２）４０ｍｇを室温・４８時間反応させた。反応終了後、反応溶液を濃縮した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（塩化メチレン：メタノール＝１０：１）により目的物を得た。（収率７５％）
［α］D 22＝＋１５６．２°（ｃ０．３１，ＣＨＣｌ3）；1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．０４−７．３７（２８Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），３．８７（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．２Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），３．６７（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．２Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），２．１８（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．６８（２４Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3；ｍ．ｐ．＝２２０−２２２°Ｃ
【００３５】
参考例１ 光学活性４級アンモニウム塩化合物（１３）を使用したα−アミノ酸の不斉アルキル化
【化１９】
０℃にて、ＰｈＣＨ３（２ｍｌ）にBenzhydrylideneaminoacetic acid tert-butyl ester（１４）７４ｍｇと式（１３）で示される光学活性４級アンモニウム塩２．４ｍｇとＢｎＢｒ３６ｕｌとを加える。この溶液に、攪拌しながら５３％ＫＯＨ水溶液０．５ｍｌを滴下した。反応溶液を−２０℃にて、６時間攪拌した後、水、エーテルを加え抽出した。エーテル層を濃縮し、カラムクロマトグラフィー（ヘキサン：エーテル＝１５：１）により精製を行い目的の２−（Benzhydrylideneamino）−３−phenylpropionic acid tert-butyl ester（１５）８６ｍｇ（収率９０％、光学純度９７％ｅ．ｅ．）を得た。
【００３６】
参考例２ ５−（α，α−Dimethylbenzyl）−２−iodo−３−methylnitrobenzene（１７）の製造
【化２０】
５−（α，α−Dimethylbenzyl）−２−iodo−３−methylnitroaniline（特許公開昭６１−１６５３５３の実施例により合成）１．８１ｇの酢酸溶液に０℃にて濃硫酸５ｍｌ、次いで亜硝酸ナトリウム６９７ｍｇを加えた。反応溶液を１０℃以下に保ちながら４時間攪拌した後、ヨウ化カリウム３．６８ｇ、ヨウ素１．０ｇ水溶液を加え更に室温にて２０時間攪拌を行った。反応溶液に亜硫酸ナトリウムを加え反応を終了させ、エーテル溶媒を用いて抽出操作を行った。抽出溶液を減圧濃縮の後、目的物を得た。生成物はカラム精製することなく、次の製造に用いた。
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．１８−７．３２（７Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），２．５０（３Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．６７（２４Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３７】
参考例３ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−dimethyl−６，６’−dinitrobiphenyl（１８）の製造
【化２１】
アルゴン気流下、ＤＭＦ３ｍｌに５−（α，α−Dimethylbenzyl）−２−iodo−３−methylnitrobenzene３８０ｍｇを溶解し、銅０．５ｇを触媒として加えて１６０℃で一晩攪拌した。反応終了後、室温まで戻しセライトにて金属銅を除去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝５：１）により精製し、目的物を得た。（収率６０％）
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．８７（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．２３−７．３４（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．９０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７５（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３８】
参考例４ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−diamino−６，６’−dimethylbiphenyl（１９）の製造
【化２２】
４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−dimethyl−６，６’−dinitrobiphenyl（１９）１．１ｇ、触媒量のＦｅＣｌ3／６Ｈ2Ｏ（２ｍｏｌ％）・活性炭０．５ｇをメタノール１０ｍｌに溶かし還流させた。この溶液にヒドラジン１水和物０．６ｍｌをゆっくり滴下し、更に４時間還流させた。反応終了後、セライトにて濾過を行ったのち減圧濃縮し目的物を定量的に得た。
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ６．４６−７．３０（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），６．５８（２Ｈ，ｓ，ＮＨ2），６．４６（２Ｈ，ｓ，ＮＨ2），１．９１（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．６６（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３９】
参考例５ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−diiodo−６，６’−dimethylbiphenyl（２０）の製造
【化２３】
０℃にて、４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−diamino−６，６’−dimethylbiphenyl（２０）１．４ｇに、６．０Ｍ硫酸２０ｍｌを加えて１時間攪拌した。反応溶液を０℃に冷やし、亜硝酸ナトリウム６４２ｍｇを加え、続いてヨウ化カリウム３．０５ｇを加えた。反応混合物を８０℃にて３時間攪拌を行った。反応終了後、溶液に亜硫酸ナトリウムを加え反応を終了させ、エーテル溶媒を用いて抽出操作を行った。乾燥・減圧濃縮の後、目的物を得た。生成物はカラム精製することなく、次の製造工程に用いた。
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．６７（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．１０−７．２９（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．９４（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．６８（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００４０】
４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−６，６’−dimethylbiphenyl−２，２’−dicarboxylic acid dimethyl ester（２１）の製造
【化２４】
Ｐｄ（ＯＡｃ）2（１ｍｏｌ％）−ｄｐｐｐ（２ｍｏｌ％）を触媒とし、塩基としてｉＰｒ2ＮＥｔ２ｍｌを用い、メタノール（３０ｍｌ）溶媒中４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−diiodo−６，６’−dimethylbiphenyl１．３ｇ（０）を一酸化炭素圧１０気圧にて８０℃、３０時間反応を行った。反応終了後、触媒はセライトを用いて除去した後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し（ヘキサン：酢酸エチル＝９：１）目的物を得た（収率７５％）。
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．７６（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．１８−７．２９（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），３．５０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＯ2ＣＨ3），１．８４（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７３（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００４１】
４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−６，６’−dimethylbiphenyl−２，２’−dicarboxylic acid（７）の製造
【化２５】
４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−６，６’−dimethylbiphenyl−２，２’−dicarboxylic acid dimethyl ester（０）８００ｍｇをエタノール１０ｍｌに溶解し、１．０Ｎ−ＫＯＨ水溶液．２ｍｌを用いて加水分解反応を室温で行った。反応終了後、希塩酸にて液性を酸性にした後、酢酸エチルを用いて抽出を行い目的物を定量的に得た。
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．７３（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．１５−７．２８（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．８２（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７２（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、軸不斉を有する光学活性な新規４級アンモニウム塩が工業的に有利に得ることができ、当該化合物を用いれば、天然または非天然のいずれを問わず、各種のアミノ酸誘導体を立体選択的に合成することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、キラル相間移動触媒として有用な光学活性４級アンモニウム塩化合物に関し、より詳細には、新規な光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩と該化合物を製造するための中間体に関する。
【０００２】
【従来技術】
光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩に関する化合物については、本願発明者らにより多くの化合物が明らかにされている。例えば、特許文献１に記載された下記式
【化３】
【０００３】
しかし、前記の文献に記載された光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩は相異なる置換基を有する２種類の光学活性ビナフチル誘導体によって構成されるため、高価となり工業的に用いるには問題があった。そのため、光学活性α−アミノ酸を合成するための相間移動触媒として、有効でかつ入手容易で安価な実用的な光学活性スピロ型４級アンモニウム塩の開発が望まれていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−４８８６６号公報
【特許文献２】
特開２００２−３２６９９２号公報
【特許文献３】
特開２００３−８１９７６号公報
【非特許文献１】
J.Am.Chem.Soc.、１２１巻、２７号、６５１９ページ、１９９９年。
【非特許文献２】
J.Am.Chem.Soc.、１２２巻、２１号、５２２８ページ、２０００年。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、同一の置換基を有するビフェニル型の軸不斉光学活性化合物によって構成される光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩であって、相間移動触媒として、天然または非天然であることを問わず光学活性アミノ酸合成に優れた効果を有する化合物を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは前記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、種々の軸不斉化合物を検討し、光学活性ビフェニル誘導体から構成される光学活性なスピロ型４級アンモニウム塩が、光学活性アミノ酸合成に優れた効果を有することを見出し、ついに本発明を完成するに至った。
【０００７】
すなわち、本発明は、一般式（１）
【化４】
Ｒ1はハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルケニル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルキニル基、置換基を有していても良いＣ６〜Ｃ１４のアリール基、置換基を有していても良いＣ３〜８のヘテロアリ−ル基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基、または置換基を有していても良いＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基を示し、
Ｒ3は水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルケニル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルキニル基、置換基を有していても良いＣ６〜Ｃ１４のアリール基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基、または置換基を有していても良いＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基を示し、
またＲ1とＲ3は１〜２個の酸素原子を含んで、あるいは含まないで、結合して環を形成しても良く、
Ｒ2はハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルケニル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルキニル基、置換基を有していても良いＣ６〜Ｃ１４のアリール基、置換基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基、置換基を有していても良いＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基、または置換基を有していても良いシリル基を示し、
Ｒ2の置換位置は３位または４位であり、
＊は軸不斉を有していることを示し、Ｘはアニオン又はアニオン性の基を示す。］
で表される光学活性４級アンモニウム塩化合物と、式（１）に示された化合物を製造するために有用な一般式（２）
【化５】
Ｒ4は置換されていても良いＣ７〜１６のアラルキル基を示し、
Ｙは置換されていても良いメチル基またはカルボキル基を示す。］
で表されるビフェニル化合物を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
一般式（１）は光学活性な軸不斉ビフェニル基によって構成されるために、該化合物には軸不斉ビフェニル基の光学活性を示す記号に従って、２種類の光学異性体Ｓ，Ｓ−体、Ｒ，Ｒ−体が存在し、これらのいずれもが本発明に含まれる。
【０００９】
一般式（１）において、Ｒ1はハロゲン原子、ニトロ基、置換基を有しても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルケニル基、置換基を有していても良いＣ２〜８の直鎖あるいは分岐のアルキニル基、置換基を有してもよいＣ６〜Ｃ１４のアリール基、置換基を有しても良いＣ３〜８のヘテロアリ−ル基、置換基を有してもよいＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基、または置換基を有してもよいＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基を表す。
【００１０】
ハロゲン原子の例としては、フッ素、塩素、臭素原子等；
Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、２−メチルシクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等；
Ｃ２〜８の直鎖あるいは分岐状のアルケニル基の例としては、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、１−ペンテニル基、２−ペンテニル基、３−ペンテニル基、４−ペンテニル基、１−メチルー２−ブテニル基、１−メチルー３−ブテニル基、１，１−ジメチルー２−プロペニル基、３−メチルー２−ブテニル基、１−ヘキセニル基、２−ヘキセニル基、３−ヘキセニル基、４−ヘキセニル基、５−ヘキセニル基、２−メチルー１−ペンテニル基、３−メチルー１−ペンテニル基、４−メチルー１−ペンテニル基、２−メチルー２−ペンテニル基、３−メチルー２−ペンテニル基、２−エチルー１−ブテニル基、３，３−ジメチルー１−ブテニル基、１−ヘプテニル基、２−ヘプテニル基、３−ヘプテニル基、１−オクテニル基、２−オクテニル基、３−オクテニル基、４−オクテニル基等；Ｃ２〜８の直鎖あるいは分岐状のアルキニル基の例としては、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、３−ペンチニル基、４−ペンチニル基、４−メチルー１−ペンテニル基、１―ヘキシニル基、１−オクチニル基等；
Ｃ６〜Ｃ１４のアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１０−フェナントリル基等；
Ｃ３〜８のヘテロアリール基の例としては、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−キノニル基、３−キノニル基、４−キノニル基、５−キノニル基、６−キノニル基、７−キノニル基、８−キノニル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ピロリジル基、３−ピロリジル基、２−イミダゾリル基、４−イミダゾリル基、５−イミダゾリル基、２−オキサゾリル、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−チアゾリル基、４−チアゾリル基、５−チアゾリル基等；
Ｃ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基の例としては、メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｓ−ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、２−メチルシクロプロピルオキシ基、シクロプロピルメチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ等；
Ｃ７〜１６のアラルキル基の例としてはベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−メチル１−フェニルエチル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基等；
を挙げることができる。
【００１１】
これらの基の置換基としては、フッ素、塩素、臭素原子等のハロゲン原子；
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、２−メチルシクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基；
フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基等のＣ６〜１４のアリール基；
メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、ｓ−ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、２−メチルシクロプロピルオキシ基、シクロプロピルメチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基；
べンジル基、２−フェニルエチル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基等の炭素数７〜１６のアラルキル基を挙げることができる。
【００１２】
一般式（１）においてＲ3には上記Ｒ1と同様の置換基の他に、水素原子が挙げられる。
【００１３】
またＲ1とＲ3は１〜２個の酸素原子を含むまたは含まないで結合して５または６員環を形成しても良く、その具体例として下記式の構造を示すことができる。
【化６】
一般式（１）においてＲ2はＲ1と同様の置換基の他に、適宜、置換されていても良いシリル基が存在し、シリル基の置換基の例として
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、２−メチルシクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基；
フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基等のＣ６〜１４のアリール基；
べンジル基、２−フェニルエチル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基等の炭素数７〜１６のアラルキル基を挙げることができる。
【００１５】
さらに、置換されて良いシリル基の具体例としてメチルシリル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ｔ−ブチルジフェニルシリル基、トリベンジルシリル基等を挙げることができる。
【００１６】
式（１）中のＸはアニオン原子、アニオン性の原子を示す。その具体例としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲンのアニオン原子；ヒドロキシル基、アルコキシ基、アセトキシ基、ＨＣＯ2基、ＨＳＯ4基、ＣｌＯ4基、ＨＦ2 -基、ＢＦ4 -基等のアニオン性の基等が挙げられる。
【００１７】
また、本発明は、式（１）で表された化合物の製造に必要な中間体（２）
【化７】
に関するものである。
【００１８】
ここでＣ７〜１６のアラルキル基の例としては、ベンジル基、１−フェニルエチル基、２−フェニルエチル基、１−メチル−１−フェニルエチル基、１−ナフチルメチル基、２−ナフチルメチル基等が挙げられる。
アラルキル基の置換基としては、
フッ素、塩素、臭素原子等のハロゲン原子；
メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、ヘプチル基、イソヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、２−メチルシクロプロピル基、シクロプロピルメチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基；
フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基等のＣ６〜１４のアリール基；
メチルオキシ基、エチルオキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、s−ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、２−メチルシクロプロピルオキシ基、シクロプロピルメチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ等のＣ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基が挙げられる。
【００１９】
その中でも好ましくは、一般式（２）のＲ4が置換されていても良いベンジル基である場合が中間体として有用である。その例として以下の構造の化合物を挙げることができる。
【００２０】
【化８】
［式中、Ｒ1、Ｒ3は前記と同じ意味を示し；Ｒ5，Ｒ6はそれぞれ独立して置換されていても良いＣ１〜８の直鎖あるいは分岐のアルキル基、置換されていても良いＣ６〜１４のアリ−ル基、または置換されていても良いＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基；
Ｒ7はハロゲン原子、Ｃ１〜８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、Ｃ６〜１０の置換基を有していても良いアリ−ル基、または置換基を有していても良いＣ７〜Ｃ１１のアラルキル基を示す］
【００２２】
Ｙについてはカルボキシル基または置換されていてもよいメチル基を示す。
メチル基の置換基としては、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子または水酸基が挙げられる。
【００２３】
本発明の化合物は以下のようにして製造することが可能である。
式（２）で表される光学活性な中間体で、Ｙがカルボキシル基である式（３）
【化９】
で表される化合物は、中間体（３）のラセミ体と光学活性な化合物Ａ
【化１０】
とのエステル体（４）
【化１１】
を製造した後、物性の違いにより式（４ａ）と式（４ｂ）のジアステレオマーを分割、これを加水分解することにより製造することができる。
中間体（３）のラセミ体と光学活性な化合物Ａとのエステル化は公知の方法、例えば日本化学会編第４版実験化学講座２２，４３〜８３頁（丸善）記載の方法を参考に行うことができる。
【００２４】
この一般式（４）のジアステレオマーは、物性の違いにより、例えばシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより分離することができる。分離したジアステレオマーは、公知な方法、例えば日本化学会編第４版実験化学講座２２，６〜１１頁（丸善）の方法により加水分解をすることによって、光学活性な一般式（３）の化合物を得ることができる。この加水分解において、化合物Ａを回収し再利用する事が可能であり、工業的に安価に式（３）の光学活性体を製造する事ができる。
【００２５】
一般式（１）で表される化合物は、光学活性な中間体（３）を還元した後、ハロゲン化し、アンモニアで処理する事によって得ることができる。具体的には、光学活性な中間体（３）のカルボキシル基を還元できる試剤により水酸基に還元し、式（５）
【化１２】
で表される化合物を得て、水酸基を塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子に変換し式（６）
【化１３】
で表される化合物を製造することができる。
【００２６】
カルボキシル基を還元できる試薬としては、例えば日本化学会編第４版実験化学講座２０，１０〜１４１頁（丸善）に記載された試薬を使用でき、代表的な例としてＬｉＡｌＨ4を挙げることができる。
水酸基のハロゲン原子への変換は日本化学会編第４版実験化学講座１９，４３８〜４４５頁（丸善）記載の方法によって行うことができる。
【００２７】
式（１）の化合物は、適当な溶媒に溶解した式（６）の化合物とアンモニアを反応させる反応により製造することができる。
この反応で使われる溶媒は、式（６）の化合物を溶解することができ、式（６）の化合物と反応しなければ特に制限はないが、メタノール、エタノール、プロパノ−ル等のアルコール、アセトニトリル等を例示することができる。アンモニアとの反応はアンモニアを直接式（６）の溶液中に吹き込んで反応させるほか、アンモニアの溶液を式（６）の溶液に適下することによって行うことができる。
【００２８】
このようにして製造される式（１）で示される化合物は、α−アミノ酸誘導体の不斉アルキル化反応において使用された場合、高い光学純度を有する反応生成物を与えることができる。
【００２９】
【実施例】
次に、実施例、参考例により本発明をさらに詳細に説明する。なお本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
実施例１ 式（８）または（９）で示される化合物の製造
【化１４】
式（８）：1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ６．８９−７．９５（２６Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．５４（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．４３（６Ｈ，ＡｒＣＣＨ3），１．３９（６Ｈ，ＡｒＣＣＨ3）．
式（９）：1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．０４−７．９３（２６Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．９２（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．５８（１２Ｈ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３１】
実施例２ （Ｒ）−４，４’−Bis−（α,α-dimethylbenzyl）−６，６’−dimethylbiphenyl−２，２’−dicarboxylic Acid（１０）の製造
【化１５】
［α］D 22＝−２７．８°（ｃ０．３１，ＣＨＣｌ3）；1Ｈ ＮＭＲ
（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．７３（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．１５−７．２８（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．８２（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７２（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）；ｍ．ｐ．＝１８０−１８３°Ｃ
【００３２】
実施例３ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−bis−（hydroxymethyl）−６，６’−dimethylbiphenyl（１１）の製造
【化１６】
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．１８−７．２９（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），７．０５（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），４．２２（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１１．６Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），４．１２（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１１．２Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），１．８０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７１（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）
【００３３】
実施例４ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−bis−（bromomethyl）−６，６’−dimethylbiphenyl（１２）の製造
【化１７】
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．１９−７．３０（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），７．０６（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），４．１３（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝２．８Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），１．９１（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７２（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３４】
実施例５ 光学活性４級アンモニウム塩化合物（１３）の製造
【化１８】
［α］D 22＝＋１５６．２°（ｃ０．３１，ＣＨＣｌ3）；1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．０４−７．３７（２８Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），３．８７（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．２Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），３．６７（２Ｈ，ｄ，Ｊ＝１３．２Ｈｚ，ＡｒＣＨ2），２．１８（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．６８（２４Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3；ｍ．ｐ．＝２２０−２２２°Ｃ
【００３５】
参考例１ 光学活性４級アンモニウム塩化合物（１３）を使用したα−アミノ酸の不斉アルキル化
【化１９】
【００３６】
参考例２ ５−（α，α−Dimethylbenzyl）−２−iodo−３−methylnitrobenzene（１７）の製造
【化２０】
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．１８−７．３２（７Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），２．５０（３Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．６７（２４Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３７】
参考例３ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−dimethyl−６，６’−dinitrobiphenyl（１８）の製造
【化２１】
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．８７（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．２３−７．３４（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．９０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７５（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３８】
参考例４ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−diamino−６，６’−dimethylbiphenyl（１９）の製造
【化２２】
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ６．４６−７．３０（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），６．５８（２Ｈ，ｓ，ＮＨ2），６．４６（２Ｈ，ｓ，ＮＨ2），１．９１（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ３），１．６６（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００３９】
参考例５ ４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−２，２’−diiodo−６，６’−dimethylbiphenyl（２０）の製造
【化２３】
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．６７（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．１０−７．２９（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．９４（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．６８（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００４０】
４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−６，６’−dimethylbiphenyl−２，２’−dicarboxylic acid dimethyl ester（２１）の製造
【化２４】
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．７６（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．１８−７．２９（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），３．５０（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＯ2ＣＨ3），１．８４（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７３（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００４１】
４，４’−Bis−（α，α−dimethylbenzyl）−６，６’−dimethylbiphenyl−２，２’−dicarboxylic acid（７）の製造
【化２５】
1Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ3）δ７．７３（２Ｈ，ｓ，ＡｒＨ），７．１５−７．２８（１２Ｈ，ｍ，ＡｒＨ），１．８２（６Ｈ，ｓ，ＡｒＣＨ3），１．７２（１２Ｈ，ｓ，ＡｒＣＣＨ3）．
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、軸不斉を有する光学活性な新規４級アンモニウム塩が工業的に有利に得ることができ、当該化合物を用いれば、天然または非天然のいずれを問わず、各種のアミノ酸誘導体を立体選択的に合成することができる。
Claims (5)
- 一般式（１）
Ｒ１ は置換基としてハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ１４のアリール基、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基又はＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基を有していても良いＣ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基を示し、
Ｒ３は水素原子を示し、
Ｒ２ は置換基としてハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ１４のアリール基、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基又はＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基を有していても良いＣ７〜Ｃ１６のアラルキル基を示し、
Ｒ２の置換位置は３位または４位であり、
＊は軸不斉を有していることを示し、Ｘはアニオン又はアニオン性の基を示す。］
で表される光学活性４級アンモニウム塩化合物。 - 一般式（１）のＲ２の置換位置が４位である請求項１記載の化合物。
- 一般式（２）
Ｒ４は置換基としてハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ１４のアリール基、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基を有していても良いＣ７〜１６のアラルキル基を示し、
Ｙは置換基としてハロゲン原子又は水酸基を有していても良いメチル基又はカルボキシル基を示し、
＊は軸不斉を有するまたは有さない事を示す。］
で表されるビフェニル化合物。 - Ｒ４が置換基としてハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルキル基、Ｃ６〜Ｃ１４のアリール基、Ｃ１〜Ｃ８の直鎖、分岐あるいは環状のアルコキシ基を有していても良いベンジル基である請求項３記載の化合物。
- 一般式（２）の化合物で軸不斉を有する請求項３又は４記載の化合物。
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