JP4239622B2 - Asymmetric epoxy catalyst and method for producing optically active epoxide using the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エノン類及び含フッ素化合物類の不斉エポキシ化触媒及びそれを用いたエノン類及び含フッ素化合物類の光学活性エポキシドの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
希土類金属アルコキシドを用いたエノン類の不斉エポキシ化触媒としては、光学活性ジヒドロキシ化合物又は光学活性1,3−ジケト化合物と希土類金属アルコキシドより調製される触媒、光学活性ビナフトール、ランタントリイソプロポキシド又はイッテルビウムトリイソプロポキシド、ルチジン−N−オキサイド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、トリ(2−メチルフェニル)フォスフィンオキサイド又はトリ(4−メチルフェニル)フォスフィンオキサイドから調製される触媒、そして、光学活性ビナフトール、ランタントリイソプロポキシド、トリフェニルフォスフィンオキサイド並びにクメンハイドロパーオキサイド又はtert−ブチルハイドロパーオキサイドから調製される触媒等が知られており、これらの触媒を用いて各種エノン類を不斉エポキシ化し光学活性エポキシドを得る方法が知られている(例えば、特許文献1〜特許文献4参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−120668号公報
【特許文献2】
特開平12−229242号公報
【特許文献3】
特開平12−334307号公報
【特許文献4】
特開平13−232211号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の不斉エポキシ触媒を用いて行ったエノン類の不斉エポキシ化反応においても反応に用いる基質によっては目的とする光学活性エポキシドの光学純度が不充分で、より高い光学純度を与える触媒の開発が求められていた。
【0005】
また、下記一般式(6)
【0006】
【化8】
[式中、R12はメチル基、エチル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルケニル基、エチニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキニル基、フェニル基、芳香環の2〜6位がメチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がメトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がフッ素原子,塩素原子,臭素原子又はヨウ素原子で1〜5個置換された置換フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−フリル基、2−フリル基、1−ピラン基、2−ピラン基、3−ピラン基を表す。
【0007】
また、R13は−O−R14又は−N(R14)2(式中、R14は各々独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルケニル基、エチニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキニル基、フェニル基、芳香環の2〜6位がメチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がメトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がフッ素原子,塩素原子,臭素原子又はヨウ素原子で1〜5個置換された置換フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−フリル基、2−フリル基、1−ピラン基、2−ピラン基、又は3−ピラン基を示す。)を表す。]
で示される含フッ素化合物の不斉エポキシ化反応は知られていなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決すべく、より高い光学純度を与える触媒について鋭意検討した結果、(A)光学活性ビナフトール類、(B)希土類金属アルコキシド、(C)フォスフィンオキサイド類、並びに(D)クメンハイドロパーオキサイド又はtert−ブチルハイドロパーオキサイドからなる不斉エポキシ化触媒組成にさらに(E)アルコール類を添加して調製した触媒が、従来の触媒に比べて高い反応性を維持できるだけでなく、さらに生成物に高い光学純度を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0009】
すなわち本発明は、
1.(A)光学活性ビナフトール類、(B)希土類金属アルコキシド、(C)フォスフィンオキサイド類、(D)クメンハイドロパーオキサイド又はtert−ブチルハイドロパーオキサイド、並びに(E)アルコール類からなる不斉エポキシ化触媒、
2.光学活性ビナフトール類が、下記一般式(1)又は一般式(2)
【0010】
【化9】
【化10】
[上記一般式(1)又は一般式(2)中、R1,R2,R3及びR4は各々独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜10の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルケニル基、エチニル基、炭素数3〜10の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキニル基、メトキシ基、エトキシ基、炭素数3〜10の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基、メトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、炭素数3〜5の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基で置換された炭素数3〜5の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基、フェニル基、芳香環の2〜6位が1〜5個のメチル基で置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が1〜5個のエチル基で置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜10の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がメトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜10の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がフェニル基で1〜5個置換された置換フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、9−アントリル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、又はヨウ素原子を示す。]
で示される化合物であることを特徴とする上記不斉エポキシ化触媒、
3.上記一般式(1)又は一般式(2)で示される光学活性ビナフトール類が、(R)−ビナフトール、(R)−3,3’−ジメトキシビナフトール、(R)−3,3’−メトキシエトキシビナフトール、(R)−6,6’−ジフェニルビナフトール、(R)−6,6’−ジブロモビナフトール、(R)−6,6’−ジナフチルビナフトール、(R)−6,6’−ジメトキシビナフトール、(S)−ビナフトール、(S)−3,3’−ジメトキシビナフトール、(S)−3,3’−メトキシエトキシビナフトール、(S)−6,6’−ジフェニルビナフトール、(S)−6,6’−ジブロモビナフトール、(S)−6,6’−ジナフチルビナフトール、及び(S)−6,6’−ジメトキシビナフトールからなる群より選ばれる化合物であることを特徴とする上記不斉エポキシ化触媒
4.希土類金属アルコキシドが、ランタノイドトリイソプロポキシドであることを特徴とする上記不斉エポキシ化触媒、
5.希土類金属アルコキシドが、ランタントリイソプロポキシドであることを特徴とする上記不斉エポキシ化触媒、
6.フォスフィンオキサイド類が、下記一般式(3)
【0011】
【化11】
[式中、R5,R6,及びR7は各々独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、炭素数5〜14の芳香族基、炭素数1〜5のアルキル基で置換された炭素数5〜14の芳香族基、又はNR8R9(ここで、R8及びR9は各々独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜10の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、炭素数5〜14の芳香族基、炭素数5〜14の芳香族基で置換されたメチル基、炭素数5〜14の芳香族基で置換されたエチル基、炭素数5〜14の芳香族基で置換された炭素数3〜5の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、又は炭素数5〜14の芳香族基で置換された芳香族基を示し、R8及びR9は結合して炭素数2〜6のアルキレン基を示しても良い。)を示す。]
で示される化合物であることを特徴とする上記不斉エポキシ化触媒、
7.フォスフィンオキサイド類が、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリ(4−メチルフェニル)ホスフィンオキサイド、ヘキサメチルリン酸トリアミド及びトリピペリジノホスフィンオキサイドからなる群より選ばれる化合物であることを特徴とする上記不斉エポキシ化触媒、
8.アルコール類が、1〜3価アルコールであることを特徴とする上記不斉エポキシ化触媒、
9.アルコール類が、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブタノール、ヒドロベンゾイン、及びmeso−ヒドロベンゾインからなる群より選ばれる化合物であることを特徴とする上記不斉エポキシ化触媒、
10.上記不斉エポキシ化触媒と溶剤からなる不斉エポキシ化触媒溶液、
11.上記不斉エポキシ化触媒又は触媒溶液存在下、下記一般式(4)
【0012】
【化12】
(式中、R10及びR11は各々独立して、メチル基、エチル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルケニル基、エチニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキニル基、フェニル基、芳香環の2〜6位がメチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がメトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がフッ素原子、塩素原子、臭素原子若しくはヨウ素原子で1〜5個置換された置換フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−フリル基、2−フリル基、1−ピラン基、2−ピラン基、又は3−ピラン基を表す。)
で示されるエノン類と酸化剤を反応させることを特徴とする下記一般式(5)
【0013】
【化13】
(式中、R10及びR11は前記と同じ定義であり、*印は光学活性炭素を表す。)で示される光学活性エポキシドの製造方法、並びに
12.上記不斉エポキシ化触媒存在下、下記一般式(6)
【0014】
【化14】
[式中、R12はメチル基、エチル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルケニル基、エチニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキニル基、フェニル基、芳香環の2〜6位がメチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がメトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がフッ素原子,塩素原子,臭素原子又はヨウ素原子で1〜5個置換された置換フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−フリル基、2−フリル基、1−ピラン基、2−ピラン基、3−ピラン基を表す。
【0015】
また、R13は−O−R14又は−N(R14)2(式中、R14は各々独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルケニル基、エチニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキニル基、フェニル基、芳香環の2〜6位がメチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がメトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がフッ素原子,塩素原子,臭素原子又はヨウ素原子で1〜5個置換された置換フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−フリル基、2−フリル基、1−ピラン基、2−ピラン基、又は3−ピラン基を示す。)を表す。]
で示される含フッ素化合物類と酸化剤を反応させることを特徴とする下記一般式(7)
【0016】
【化15】
(式中、R12及びR13は前記と同じ定義であり、*印は光学活性炭素を表す。)で示される光学活性含フッ素エポキシドの製造方法、
である。
【0017】
本発明を以下詳細に説明する。
【0018】
最初に、本発明で使用される不斉エポキシ化触媒について説明する。
【0019】
本発明の触媒は、(A)光学活性ビナフトール類、(B)希土類金属アルコキシド、(C)フォスフィンオキサイド類、(D)クメンハイドロパーオキサイド又はtert−ブチルハイドロパーオキサイド、並びに(E)アルコール類からなる。
【0020】
本発明の触媒の構成比は、特に限定するものではないが、(B)希土類金属アルコキシド1モルに対して、(A)光学活性ビナフトール類が通常1〜3モル、(C)フォスフィンオキサイド類が通常0.1〜10モル、好ましくは1〜10モル、(D)tert−ブチルハイドロパーオキサイド又はクメンハイドロパーオキサイドが通常1〜20モル、好ましくは1〜10モル、及び(E)アルコール類が通常0.1〜20モル、好ましくは3〜9モルである。
【0021】
本発明の触媒に使用される光学活性ビナフトール類としては、特に限定するものではないが、例えば、上記一般式(1)又は(2)で示される化合物が挙げられる。具体的には、(R)体として、(R)−ビナフトール、(R)−3,3’−ジメトキシビナフトール、(R)−3,3’−メトキシエトキシビナフトール、(R)−6,6’−ジフェニルビナフトール、(R)−6,6’−ジブロモビナフトール、(R)−6,6‘−ジナフチルビナフトール、(R)−6,6’−ジメトキシビナフトール等が好適な光学活性ビナフトール類として挙げられる。また、これらと立体的に鏡像関係にある(S)体としては、(S)−ビナフトール、(S)−3,3’−ジメトキシビナフトール、(S)−3,3’−メトキシエトキシビナフトール、(S)−6,6’−ジフェニルビナフトール、(S)−6,6’−ジブロモビナフトール、(S)−6,6’−ジナフチルビナフトール、(S)−6,6’−ジメトキシビナフトール等が好適な光学活性ビナフトール類として挙げられ、これらは目的によって使い分けられる。
【0022】
本発明の触媒に使用される希土類金属アルコキシドとしては、特に限定するするものではないが、具体的には、スカンジウムトリメトキシド、スカンジウムトリエトキシド、スカンジウムトリイソプロポキシド、スカンジウムトリ−n−プロポキシド、イットリウムトリメトキシド、イットリウムトリエトキシド、イットリウムトリイソプロポキシド、イットリウムトリ−n−プロポキシド、ランタントリメトキシド、ランタントリエトキシド、ランタントリイソプロポキシド、ランタントリ−n−プロポキシド、セリウムトリメトキシド、セリウムトリエトキシド、セリウムトリイソプロポキシド、セリウムトリ−n−プロポキシド、プラセオジムトリメトキシド、プラセオジムトリエトキシド、プラセオジムトリイソプロポキシド、プラセオジムトリ−n−プロポキシド、ネオジムトリメトキシド、ネオジムトリエトキシド、ネオジムトリイソプロポキシド、ネオジムトリ−n−プロポキシド、サマリウムトリメトキシド、サマリウムトリエトキシド、サマリウムトリイソプロポキシド、サマリウムトリ−n−プロポキシド、ユーロピウムトリメトキシド、ユーロピウムトリエトキシド、ユーロピウムトリイソプロポキシド、ユーロピウムトリ−n−プロポキシド、ガドリウムトリメトキシド、ガドリウムトリエトキシド、ガドリウムトリイソプロポキシド、ガドリウムトリ−n−プロポキシド、テルビウムトリメトキシド、テルビウムトリエトキシド、テルビウムトリイソプロポキシド、テルビウムトリ−n−プロポキシド、ディスプロシウムトリメトキシド、ディスプロシウムトリエトキシド、ディスプロシウムトリイソプロポキシド、ディスプロシウムトリ−n−プロポキシド、ホルミウムトリメトキシド、ホルミウムトリエトキシド、ホルミウムトリイソプロポキシド、ホルミウムトリ−n−プロポキシド、エルビウムトリメトキシド、エルビウムトリエトキシド、エルビウムトリイソプロポキシド、エルビウムトリ−n−プロポキシド、ツリウムトリメトキシド、ツリウムトリエトキシド、ツリウムトリイソプロポキシド、ツリウムトリ−n−プロポキシド、イッテルビウムトリメトキシド、イッテルビウムトリエトキシド、イッテルビウムトリイソプロポキシド、イッテルビウムトリ−n−プロポキシド、ルテチウムトリメトキシド、ルテニウムトリエトキシド、ルテチウムトリイソプロポキシド、ルテチウムトリ−n−プロポキシド等が挙げられる。これらのうち、好ましくはランタントリイソプロポキシド、イッテルビウムトリイソプロポキシドであり、特にランタントリイソプロポキシドが好ましい。
【0023】
本発明の触媒に使用されるフォスフィンオキサイド類としては、特に限定するものではないが、具体的には、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリ(2−メチルフェニル)ホスフィンオキサイド、トリ(3−メチルフェニル)ホスフィンオキサイド、トリ(4−メチルフェニル)ホスフィンオキサイド、メチルジフェニルホスフィンオキサイド、メトキシメチルジフェニルホスフィンオキサイド、トリ(n−ブチル)ホスフィンオキサイド、トリ(n−オクチル)ホスフィンオキサイド、トリ(シクロヘキシル)ホスフィンオキサイド等が挙げられ、さらにヘキサメチルリン酸トリアミド、トリピペリジノホスフィンオキサイド等のリン酸トリアミドが挙げられる。
【0024】
本発明の触媒に使用されるtert−ブチルハイドロパーオキサイドは、市販のデカン等の溶液をそのまま用いても良いし、70%又は90%水溶液よりトルエン抽出し、硫酸マグネシウム等で乾燥した後、本発明に使用しても良い。また、クメンハイドロパーオキサイドは市販の80%を精製して使用しても良いし、そのまま用いても良い。
【0025】
本発明の触媒に使用されるアルコール類としては、特に限定するものではないが、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、tert−ブタノール、n−アミルアルコール、イソアミルアルコール、ヘキシルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、1−メチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、2−フェニル−2−プロパノール、α−フェニルエチルアルコール、β―フェニルエチルアルコール等の一価アルコール、エチレングリーコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、cis−シクロペンタン−1,2−ジオール、cis−シクロヘキサン−1,2−ジオール、ピナコール、ヒドロベンゾイン、meso−ヒドロベンゾイン等の二価アルコール、1,2,3−トリヒドロキシヘキサン、ピロガロール、2,3,4−トリヒドロキシベンゾフェノンの三価アルコール、meso−エリトリオール、キシリトール、アドニトール、ズルシトール等の多価アルコールが挙げられ、これらのうち、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、2−フェニル−2−プロパノール、ヒドロベンゾイン、meso−ヒドロベンゾインがさらに好ましく、tert−ブチルアルコールが特に好ましい。
【0026】
本発明の触媒に適用可能な溶剤としては、触媒及び不斉エポキシ化反応に不活性な溶剤であればあらゆる溶剤が適用可能であるが、触媒の安定性、不斉エポキシ化反応の反応成績の面でジメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン(以下、THFと略す)等のエーテル系溶剤が好ましく、中でも最も高結果を与えるのはTHFである。なお、溶剤の使用量としては、希土類金属アルコキシドに対して重量換算で2〜200倍量、さらに好ましくは5〜100倍量の範囲である。
【0027】
本発明の触媒の使用量は特に限定するものではないが、反応に使用される基質に対して、希土類金属アルコキシドのモル数を基準として、通常0.01〜50モル%、好ましくは0.1〜25モル%の範囲である。
【0028】
本発明の触媒の調製方法は特に限定されないが、例えば、上記触媒を構成する成分を混合し、−50℃〜100℃の範囲で0.5時間〜4時間保持することにより形成される、本発明の触媒の形成により、触媒溶液の色調は黄緑〜深緑色を呈する。
【0029】
本発明の触媒は、エノン類や含フッ素化合物類の不斉エポキシ化反応に利用可能であり、高い反応性と生成物に高い光学純度を与える。本発明の触媒を用い反応させることにより発現する光学絶対配置は、一般的に触媒を構成する光学活性ビナフトールの光学絶対配置に依存し、(R)−ビナフトールを用いた場合には、生成物の不斉炭素の絶対配置が(R)体になり、(S)−ビナフトールを用いれば、生成物の不斉炭素の光学絶対配置は(S)体になる関係にある。但し、(R)−ビナフトールを用いれば、生成物の不斉炭素の光学絶対配置が(R)体になるというわけではなく、基質の種類等によって生成物の光学絶対配置は異なる。本発明の触媒を用いて不斉エポキシ化反応を行った場合、一般的には、(R)−ビナフトールを用いれば、生成するエノンのエポキシドの2位(α位)と3位(β位)の光学絶対配置は(2S,3R)になり、一方、(S)−ビナフトールを用いれば、(2R,3S)になる。
【0030】
続いて、本発明の触媒を用いて行う不斉エポキシ化反応について説明する。
【0031】
本発明の光学活性エポキシドの製造方法は、本発明の触媒存在下、上記一般式(4)で示されるエノン類と酸化剤を反応させることを特徴とする。
【0032】
本発明の方法に適用なエノン類としては、上記一般式(4)で示される化合物であればあらゆるものが適用可能であるが、具体的には、メチルビニルケトン、trans−3−ペンテン−2−オン、trans−3−ヘキセン−2−オン、trans−3−ヘプテン−2−オン、trans−3−オクテン−2−オン、trans−3−ノネン−2−オン、エチルビニルケトン、trans−4−ヘキセン−3−オン、trans−4−へプテン−3−オン、trans−4−オクテン−3−オン、trans−4−ノネン−3−オン、イソプロピルビニルケトン、trans−2−メチル−4−ヘキセン−3−オン、trans−2−メチル−4−へプテン−3−オン、trans−2−メチル−4−オクテン−3−オン、trans−2−メチル−4−ノネン−3−オン、trans−1−フェニル−3−シクロヘキシル−2−プロペン−1−オン、trans−1−フェニル−2−ブテン−1−オン、trans−1,3−ジフェニル−2−プロピレン−1−オン、trans−2−メチル−5−フェニル−4−ペンテン−3−オン、trans−4−メチル−1−フェニル−3−ペンテン−2−オン、trans−4−フェニル−3−ブチレン−2−オン、trans−6−フェニル−3−へキセン−2−オン、trans−5−フェニル−3−ヘキセン−2−オン、trans−1−(t−ブチル)−3−シクロヘキシル−2−プロペン−1−オン、trans−1−(t−ブチル)−2−ブテン−1−オン、trans−1−(t−ブチル)−3−フェニル−2−プロピレン−1−オン等が挙げられる。
【0033】
本発明の方法で得られるエノン類の光学活性エポキシドは、上記一般式(5)で示される化合物である。具体的には、上記一般式(4)で示されるエノン類を用い、かつ触媒を構成する光学活性ビナフトールとして(R)−ビナフトールを使用した場合、(S)−3,4−エポキシブタン−2−オン、trans−(3S,4R)−3,4−エポキシ−ペンタン−2−オン、trans−(3S,4R)−3,4−エポキシヘキサン−2−オン、trans−(3S,4R)−3,4−エポキシヘプタン−2−オン、trans−(3S,4R)−3,4−エポキシオクタン−2−オン、trans−(3S,4R)−3,4−エポキシノナン−2−オン、(S)−1,2−エポキシペンタン−3−オン、trans−(4S,5R)−4,5−エポキシヘキサン−3−オン、trans−(4S,5R)−4,5−エポキシヘプタン−3−オン、trans−(4S,5R)−4,5−エポキシオクタン−3−オン、trans−(4S,5R)−4,5−エポキシノナン−3−オン、(S)−1,2−エポキシ−4−メチルペンタン−3−オン、trans−(4S,5R)−4,5−エポキシ−2−メチルヘキサン−3−オン、trans−(4S,5R)−4,5−エポキシ−2−メチルヘプタン−3−オン、trans−(4S,5R)−4,5−エポキシ−2−メチルオクタン−3−オン、trans−(4S,5R)−4,5−エポキシ−2−メチルノナン−3−オン、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニル−3−シクロヘキシルプロパン−1−オン、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニルブタン−1−オン、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1,3−ジフェニルプロパン−1−オン、trans−(1R,2S)−1,2−エポキシ−4−メチル−1−フェニルペンタン−3−オン、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニル−4−メチルペンタン−1−オン、trans−(3S,4R)−3,4−エポキシ−4−フェニルブタン−2−オン、trans−(3S,4R)−3,4−エポキシ−6−フェニルヘキサン−2−オン、trans−(3S,4R)−3,4−エポキシ−5−フェニルヘキサン−2−オン、trans−(1R,2S)−1,2−エポキシ−1−シクロヘキシ−4,4−ジメチルルペンタン−3−オン、trans−(4S、5R)−2,2−ジメチルヘキサン−3−オン、trans−(1R,2S)−1,2−エポキシ−1−フェニル−4,4−ジメチルペンタン−3−オン等の光学活性エポキシドが得られ、また、(S)−ビナフトールを使用した場合では上記と立体的に鏡像関係にある光学絶対配置の光学活性エポキシドが得られる。
【0034】
次に、光学活性含フッ素エポキシドの製造方法は、本発明の触媒存在下、上記一般式(6)で示される含フッ素化合物類と酸化剤を反応させることを特徴とする。
【0035】
本発明の方法で使用される含フッ素化合物類としては、上記一般式(6)で示される化合物であればあらゆるものが適用可能であるが、具体的には、2−(トリフルオロメチル)アクリル酸メチル、2−(トリフルオロメチル)アクリル酸エチル、2−(トリフルオロメチル)アクリル酸n−プロピル、2−(トリフルオロメチル)アクリル酸イソブチル、2−(トリフルオロメチル)アクリル酸tert−ブチル、2−(トリフルオロメチル)アクリル酸フェニル、2−(トリフルオロメチル)アクリル酸ベンジル、trans−2−トリフルオロメチル−2−ブテン酸メチル、trans−2−トリフルオロメチル−2−ブテン酸エチル、2−トリフルオロ−2−ブテン酸n−プロピル、trans−2−トリフルオロ−2−ブテン酸イソブチル、trans−2−トリフルオロ−2−ブテン酸tert−ブチル、trans−2−トリフルオロ−2−ブテン酸フェニル、trans−2−トリフルオロ−2−ブテン酸ベンジル、trans−2−トリフルオロメチル−2−ペンテン酸メチル、trans−2−トリフルオロメチル−2−ペンテン酸エチル、trans−2−トリフルオロ−2−ペンテン酸n−プロピル、trans−2−トリフルオロ−2−ペンテン酸イソブチル、trans−2−トリフルオロ−2−ペンタン酸tert−ブチル、trans−2−トリフルオロ−2−ペンテン酸フェニル、trans−2−トリフルオロ−2−ペンタン酸ベンジル、trans−2−トリフルオロメチル−3−フェニル−2−プロペン酸メチル、trans−2−トリフルオロメチル−3−フェニル−2−プロペン酸エチル、trans−2−トリフルオロメチル−3−フェニル−2−プロペン酸n−プロピル、trans−2−トリフルオロメチル−3−フェニル−2−プロペン酸イソブチル、trans−2−トリフルオロメチル−3−フェニル−2−プロペン酸tert−ブチル、trans−2−トリフルオロメチル−3−フェニル−2−プロペン酸フェニル、2−トリフルオロメチル−2−プロペン酸ベンジル、N−メチル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N−エチル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N−n−プロピル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N−イソブチル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N−tert−ブチル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N−フェニル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N−ベンジル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N−(3−クロロフェニル)−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N−(4−クロロフェニル)−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N,N−ジメチル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド、N,N−ジフェニル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド等が挙げられる。
【0036】
本発明の方法で得られる含フッ素化合物類の光学活性エポキシドは、上記一般式(7)で示される化合物であり、具体的には、上記一般式(6)で示される含フッ素化合物類を用い、かつ触媒を構成する光学活性ビナフトールとして、(R)−ビナフトールを使用した場合、(S)−2,3−エポキシ−2−トリフロオロメチルプロピオン酸メチル、(S)−2,3−エポキシ−2−トリフロオロメチルプロピオン酸エチル、(S)−2,3−エポキシ−2−トリフロオロメチルプロピオン酸イソブチル、(S)−2,3−エポキシ−2−トリフロオロメチルプロピオン酸tert−ブチル、(S)−2,3−エポキシ−2−トリフロオロメチルプロピオン酸フェニル、(S)−2,3−エポキシ−2−トリフロオロメチルプロピオン酸ベンジル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸メチル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸エチル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸n−プロピル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸イソブチル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸tert−ブチル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸フェニル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸ベンジル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルペンタン酸メチル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルペンタン酸エチル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルペンタン酸n−プロピル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルペンタン酸イソブチル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルペンタン酸tert−ブチル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルペンタン酸フェニル、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルペンタン酸ベンジル、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチル−3−フェニルプロピオン酸メチル、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチル−3−フェニルプロピオン酸エチル、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチル−3−フェニルプロピオン酸n−プロピル、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチル−3−フェニルプロピオン酸イソブチル、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチル−3−フェニルプロピオン酸tert−ブチルtrans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチル−3−フェニルプロピオン酸フェニル、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチル−3−フェニルプロピオン酸ベンジル、N−メチル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N−エチル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N−n−プロピル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N−イソブチル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N−tert−ブチル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N−フェニル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N−ベンジル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N−(3−クロロフェニル)−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N−(4−クロロフェニル)−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N,N−ジメチル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミド、N,N−ジフェニル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミドの光学活性エポキシドが得られ、また、(S)−ビナフトールを使用した場合では上記と立体的に鏡像関係にある光学絶対配置の光学活性エポキシドが得られる。
【0037】
本発明の反応で使用される酸化剤は、特に限定されないが、通常クメンハイドロパーオキサイド又はtert−ブチルハイドロパーオキサイドが用いられる。この酸化剤の使用量としては、触媒形成に使用した量と反応時に添加する量を合わせて、反応に基質に対して理論的には等量で充分であるが、反応を完結させるためには、好ましくは1.1モル倍量以上使用する。
【0038】
本発明の反応方法としては、特に限定されないが、予め調製した上記の触媒溶液中に反応に用いる基質を添加した後、ついでクメンハイドロパーオキサイド若しくはtert−ブチルハイドロパーオキサイドの酸化剤を供給し反応を行うか、又は反応に用いる基質とクメンハイドロパーオキサイド若しくはtert−ブチルハイドロパーオキサイドの酸化剤からなる混合物を供給しながら反応を行う方法が挙げられる。これら反応に具される基質及び酸化剤は、本発明の触媒を調製する際に用いた溶剤で希釈して使用しても良く、その場合、溶剤の使用量としては反応に使用される基質又は酸化剤に対して重量換算で0.01〜200倍量、さらに好ましくは0.1〜100倍量の範囲である。これら酸化剤、又は基質と酸化剤からなる混合物の供給時間は、通常、0.01〜72時間の範囲であり、また、供給温度としては反応に用いる基質の違いにより異なるが、通常−70℃〜100℃の範囲である。なお、反応を完結させるために供給後、供給温度と同一温度で熟成反応を行っても差し支えない。
【0039】
本発明の方法では、触媒調製時及び反応時に系内を脱水し、また触媒形成反応、エポキシ化反応を加速する目的でゼオライトの使用が可能であり、その使用量としては反応に用いる基質に対してあらゆる量比で使用可能であるが、通常エノン1mmolに対して10mg〜2g程度使用する。ゼオライトの種類としてはモレキュラシーブ3A、4A、5Aに代表されるA型ゼオライト、モレキュラシーブ13X、Y型、L型等様々なゼオライトが適用可能であるが、これらのうち、モレキュラシーブ4Aが好ましい。
【0040】
反応終了後、後処理、カラムクロマトグラフィー等で精製を行うことにより、目的物の光学活性エポキシドを高収率、高光学純度で得る。
【0041】
【発明の効果】
本発明の触媒により、高反応性、高収率かつ高光学純度でのエノン類及び含フッ素化合物類の不斉エポキシ化反応が提供されるので、本発明は各種医農薬中間体の製造方法として極めて有用である。
【0042】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。なお、生成物の定量及び光学純度の検定は、下記機器類を使用し実施した。
【0043】
(定量)
1H−NMR(Varian製Gemini−200)により、内部標準として桂皮酸メチルを測定試料中に添加して定量を行った。
【0044】
(光学純度の検定)
ダイセル(株)のキラルカラムOB−H又はOD−Hを装着した高速液体クロマトグラフィーで行い、溶離溶媒:Hexane/i−PrOH=2/1〜100/1(vol/vol)、流量1ml/minで測定した。
【0045】
trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニル−3−シクロヘキシルプロパン−1−オンの場合、キラルカラムOD−Hを用い、溶離溶媒:Hexane/i−PrOH=9/1、流量1ml/minの条件下で、保持時間5.6分に(2S,3R体)、5.8分に(2R,3S体)の各エナンチオマーのピークが出現した。
【0046】
実施例1
50mlのナス型フラスコに、マグネチックスタラーチップ、モレキュラーシーブス4A(0.930g、あらかじめ真空ポンプで減圧下、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.390g、1.400mmol)及び(R)−ビナフトール(0.147g、0.513mmol)を秤りとり、これに窒素雰囲気下で秤取ったランタントリイソプロポキシド[La(O−iPr)3,0.147g、0.467mmol]を加えた。さらに、これらにTHF(6.4ml)を加えて、室温下、1時間攪拌することにより溶解させた後、tert−ブチルアルコール(0.208g、2.806mmol)を加えて1時間攪拌した後、このフラスコの混合物中に、室温で攪拌しながら80%クメンハイドロパーオキサイド(0.178g、0.936mmol)を加えて、さらに2時間攪拌を行った。触媒溶液は、クメンハイドロパーオキサイド添加して30分後、徐々に緑色の着色が始まり最終的に深緑色に呈色したのを目視で確認した。
【0047】
次に、この触媒溶液を0℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.776g、9.335mmol)を同温度で添加し、ついでtrans−1−フェニル−3−シクロヘキシル−2−プロペン−1−オン(2.000g、9.333mmol)及びTHF(6.4ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0048】
反応終了後、飽和塩化アンモニウム水溶液5ml加えて触媒を失活させた後、残存するクメンハイドロパーオキサイドを飽和亜硫酸水素ナトリウム水溶液で還元した。続いて、同溶液を濾過し、得られたろ液をシリカゲルカラムで処理した後、濃縮することによりtrans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニル−3−シクロヘキシルプロパン−1−オンが含有されるオレンジ色の溶液4.470gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が2.100g(収率:97.7%)、光学純度が98.1%eeであった。
【0049】
実施例2
実施例1と同じ反応装置を用いて、実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.149g、0.524mmol)、La(O−iPr)3(0.137g、0.434mmol)、tert−ブチルアルコール(0.193g、2.604mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.165g、0.867mmol)そしてTHF(6.5ml)の組成比で調製した。
【0050】
この触媒溶液を0℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、trans−1−フェニル−2−ブテン−1−オン(1.270g、8.689mmol)及びTHF(2.1ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で17時間熟成反応を行った。
【0051】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニルブタン−1−オンが含有されるオレンジ色の溶液4.470gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.200g(収率:79.4%)、光学純度が82.2%eeであった。
【0052】
実施例3
実施例1と同じ反応装置を用いて、(R)−ビナフトールを(R)−3,3’−ジメトキシビナフトールに変えた以外実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−3,3’−ジメトキシビナフトール(0.182g、0.524mmol)、La(O−iPr)3(0.137g、0.434mmol)、tert−ブチルアルコール(0.193g、2.604mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.165g、0.867mmol)そしてTHF(6.5ml)の組成比で調製した。
【0053】
この触媒溶液を0℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、trans−1−フェニル−2−ブテン−1−オン(1.270g、8.689mmol)及びTHF(2.1ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で17時間熟成反応を行った。
【0054】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニルブタン−1−オンが含有されるオレンジ色の溶液4.470gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.209g(収率:80.0%)、光学純度が80.2%eeであった。
【0055】
実施例4
実施例1と同じ反応装置を用いて、tert−ブチルアルコールをmeso−ヒドロベンゾインに変えた以外、実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.149g、0.520mmol)、La(O−iPr)3(0.137g、0.434mmol)、meso−ヒドロベンゾイン(0.559g、2.609mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.165g、0.867mmol)そしてTHF(6.5ml)の組成比で調製した。
【0056】
この触媒溶液を0℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、trans−1−フェニル−2−ブテン−1−オン(1.270g、8.689mmol)及びTHF(2.1ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で17時間熟成反応を行った。
【0057】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニルブタン−1−オンが含有されるオレンジ色の溶液5.58gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.335g(収率:94.7%)、光学純度が73.8%eeであった。
【0058】
実施例5
実施例1と同じ反応装置を用いて、クメンハイドロパーオキサイドをtert−ブチルハイドロパーオキサイドに変えた以外、実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.149g、0.520mmol)、La(O−iPr)3(0.137g、0.434mmol)、tert−ブチルアルコール(0.193g、2.604mmol)、tert−ブチルハイドロパーオキサイドのデカン溶液(5M、0.17ml、0.869mmol)そしてTHF(8.5ml)の組成比で調整した。
【0059】
次に、この触媒溶液に、室温下、tert−ブチルハイドロパーオキサイド(5M、1.7ml、8.689mmol)、trans−1,3−ジフェニル−2−プロピレン−1−オン(1.810g、8.689mmol)及びTHF(2.1ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0060】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1,3−ジフェニルプロパン−1−オンが含有される褐色の溶液4.250gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.910g(収率:98.0%)、光学純度が98.5%eeであった。
【0061】
実施例6
実施例1と同じ反応装置を用いて、La(O−iPr)3、トリフェニルフォスフィンオキサイド及びクメンハイドロパーオキサイドをイッテルビウムイソプロポキシド[Yb(O−iPr)3]、トリ(2−メチルフェニル)フォスフィンオキサイド及びtert−ブチルハイドロパーオキサイドに変えた以外、実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリ(2−メチルフェニル)フォスフィンオキサイド(0.208g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.149g、0.520mmol)、Yb(O−iPr)3(0.152g、0.434mmol)、tert−ブチルアルコール(0.193g、2.604mmol)、tert−ブチルハイドロパーオキサイドのデカン溶液(5M、0.17ml、0.869mmol)そしてTHF(8.5ml)の組成比で調製した。
【0062】
次に、この触媒溶液に、室温下、tert−ブチルハイドロパーオキサイド(5M、1.7ml、8.689mmol)、trans−1,3−ジフェニル−2−プロピレン−1−オン(1.810g、8.689mmol)及びTHF(2.1ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0063】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1,3−ジフェニルプロパン−1−オンが含有される褐色の溶液4.200gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.902g(収率:97.6%)、光学純度が92.0%eeであった。
【0064】
実施例7
実施例1と同じ反応装置を用いて、La(O−iPr)3をサマリウムイソプロポキシド[Sm(O−iPr)3]に変えた以外、実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.149g、0.524mmol)、La(O−iPr)3(0.137g、0.434mmol)、tert−ブチルアルコール(0.193g、2.604mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.165g、0.867mmol)、そしてTHF(8.5ml)の組成比で調整した。
【0065】
次に、この触媒溶液に、室温下、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、trans−1−フェニル−2−ヘプテン−1−オン(1.636g、8.689mmol)及びTHF(8.3ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0066】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−ヘプテノンが含有される褐色の溶液4.250gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.739g(収率:98.0%)、光学純度が95.5%eeであった。
【0067】
実施例8
実施例1と同じ反応装置を用いて、実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.363g、1.304mmol)、(R)−ビナフトール(0.299g、1.044mmol)、La(O−iPr)3(0.274g、0.0.869mmol)、tert−ブチルアルコール(0.386g、5.208mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.331g、0.1.740mmol)、そしてTHF(23.3ml)の組成比で調製した。
【0068】
この触媒溶液を−15℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、2−(トリフルオロメチル)アクリル酸ベンジル(2.000g、8.689mmol)及びTHF(19.5ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0069】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、(S)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピオン酸ベンジルが含有されるオレンジ色の溶液4.06gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.946g(収率:91.0%)、光学純度が84.0%eeであった。
【0070】
実施例9
実施例1と同じ反応装置を用いて、tert−ブタノールをイソアミルアルコールに変えた以外、実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリメチルフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.299g、1.044mmol)、La(O−iPr)3(0.274g、0.867mmol)、イソアミルアルコール(0.459g、5.208mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.331g、1.740mmol)そしてTHF(23.3ml)の組成比で調製した。
【0071】
この触媒溶液を−15℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、trans−2−トリフルオロ−2−ブテン酸フェニル(2.000g、8.689mmol)及びTHF(19.5ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0072】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、trnas−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸フェニルが含有されるオレンジ色の溶液3.96gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.797g(収率:84.0%)、光学純度が80.0%eeであった。
【0073】
実施例10
実施例1と同じ反応装置を用いて、トリフェニルフォスフィンオキサイドをトリ(4−メチルフェニル)フォスフィンオキサイドに変えた以外、実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリ(4−メチルフェニル)フォスフィンオキサイド(0.209g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.299g、1.044mmol)、La(O−iPr)3(0.274g、0.867mmol)、tert−ブチルアルコール(0.386g、5.208mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.331g、1.740mmol)、そしてTHF(23.3ml)の組成比で調製した。
【0074】
この触媒溶液を−15℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、N−(4−クロロフェニル)−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド(2.169g、8.689mmol)及びTHF(19.5ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0075】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、N−(4−クロロフェニル)−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミドが含有されるオレンジ色の溶液4.10gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が2.026g(収率:87.8%)、光学純度が90.0%eeであった。
【0076】
実施例11
実施例1と同じ反応装置を用いて、tert−ブタノールをピロガロールに変えた以外、実施例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.299g、1.044mmol)、La(O−iPr)3(0.274g、0.867mmol)、ピロガロール(0.657g、5.208mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.331g、1.740mmol)、そしてTHF(23.3ml)の組成比で調製した。
【0077】
この触媒溶液を−10℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、N,N−ジフェニル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド(2.531g、8.689mmol)及びTHF(19.5ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0078】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、N,N−ジフェニル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミドが含有されるオレンジ色の溶液4.10gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が2.269g(収率:85.0%)、光学純度が88.0%eeであった。
【0079】
比較例1
50mlのナス型フラスコに、マグネチックスタラーチップ、モレキュラーシーブス4A(0.930g、あらかじめ真空ポンプで減圧下、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.390g、1.400mmol)及び(R)−ビナフトール(0.147g、0.513mmol)を秤りとり、これに窒素雰囲気下で秤取ったランタントリイソプロポキシド[La(O−iPr)3,0.147g、0.467mmol]を加えた。さらに、これらにTHF(6.4ml)を加えて、室温下、1時間攪拌することにより溶解させた後、このフラスコの混合物中に、室温で攪拌しながら80%クメンハイドロパーオキサイド(0.178g、0.936mmol)を加えて、さらに2時間攪拌を行った。触媒溶液は、クメンハイドロパーオキサイド添加して30分後、徐々に緑色の着色が始まり最終的に深緑色に呈色したのを目視で確認した。
【0080】
次に、この触媒溶液を0℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.776g、9.335mmol)を同温度で添加し、ついでtrans−1−フェニル−3−シクロヘキシル−2−プロペン−1−オン(2.000g、9.333mmol)及びTHF(6.4ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し後、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0081】
反応終了後、飽和塩化アンモニウム水溶液5ml加えて触媒を失活させた後、残存するクメンハイドロパーオキサイドを飽和亜硫酸水素ナトリウム水溶液で還元した。続いて、同溶液を濾過し、得られたろ液をシリカゲルカラムで処理した後、濃縮することによりtrans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1フェニル−3−シクロヘキシルプロパン−1−オンが含有されるオレンジ色の溶液4.38gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が2.079g(収率:96.7%)、光学純度が96.6%eeであった。この結果から明らかのように、得られたtrans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1フェニル−3−シクロヘキシルプロパン−1−オンは実施例のものに比べ、劣った光学純度のものであった。
【0082】
比較例2
比較例1と同じ反応装置を用いて、比較例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.652mmol)、(R)−ビナフトール(0.149g、0.520mol)、La(O−iPr)3(0.137g、0.434mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.165g、0.867mmol)、そしてTHF(6.5ml)の組成比で調製した。
【0083】
この触媒溶液を0℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、trans−1−フェニル−2−ブテン−1−オン(1.270g、8.689mmol)及びTHF(2.1ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で17時間熟成反応を行った。
【0084】
反応終了後、比較例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニルブタン−1−オンが含有されるオレンジ色の溶液43.47gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.134g(収率:80.4%)、光学純度が66.5%eeであった。この結果から明らかのように、得られたtrans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−フェニルブタン−1−オンは実施例のものに比べ、劣った光学純度のものであった。
【0085】
比較例3
比較例1と同じ反応装置を用いて、クメンハイドロパーオキサイドをtert−ブチルハイドロパーオキサイドに変えた以外、比較例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.149g、0.520mol)、La(O−iPr)3(0.137g、0.434mmol)、tert−ブチルハイドロパーオキサイドのデカン溶液(5M、0.17ml、0.869mmol)、そしてTHF(8.5ml)の組成比で調整した。
【0086】
次に、この触媒溶液に、室温下、tert−ブチルハイドロパーオキサイド(5M、1.7ml、8.689mmol)、カルコン(1.810g、8.689mmol)及びTHF(2.1ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0087】
反応終了後、比較例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1,3−ジフェニルプロパン−1−オンが含有される褐色の溶液4.21gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.871g(収率:96.0%)、光学純度が96.0%eeであった。この結果から明らかのように、得られたtrans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1,3−ジフェニルプロパン−1−オンは実施例のものに比べ、劣った光学純度のものであった。
【0088】
比較例4
比較例1と同じ反応装置を用いて、La(O−iPr)3をSm(O−iPr)3に変えた以外、比較例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.149g、0.524mmol)、La(O−iPr)3(0.137g、0.434mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.165g、0.867mmol)そしてTHF(8.5ml)の組成比で調整した。
【0089】
次に、この触媒溶液に、室温下、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、trans−1−フェニル−2−ヘプテン−1−オン(1.636g、8.689mmol)及びTHF(8.3ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0090】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−ヘプテノンが含有される褐色の溶液4.250gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.704g(収率:96.0%)、光学純度が89.0%eeであった。この結果から明らかのように、得られたtrans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−1−ヘプテノンは実施例のものに比べ、劣った光学純度のものであった。
【0091】
比較例5
比較例1と同じ反応装置を用いて、比較例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.299g、1.044mol)、La(O−iPr)3(0.274g、0.867mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.331g、0.1.740mmol)、そしてTHF(23.3ml)の組成比で調製した。
【0092】
この触媒溶液を−15℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、2−(トリフルオロメチル)アクリル酸ベンジル(2.000g、8.689mmol)及びTHF(19.5ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0093】
反応終了後、比較例1と同様な処理を行って、(S)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピオン酸ベンジルが含有されるオレンジ色の溶液4.57gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.945g(収率:90.9%)、光学純度が76.0%eeであった。この結果から明らかのように、得られた(S)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピオン酸ベンジルは実施例のものに比べ、劣った光学純度のものであった。
【0094】
比較例6
比較例1と同じ反応装置を用いて、比較例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリメチルフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.299g、1.044mmol)、La(O−iPr)3(0.274g、0.867mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.331g、1.740mmol)、そしてTHF(23.3ml)の組成比で調製した。
【0095】
この触媒溶液を−15℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、trans−2−トリフルオロ−2−ブテン酸フェニル(2.000g、8.689mmol)及びTHF(19.5ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0096】
反応終了後、比較例1と同様な処理を行って、trans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸フェニルが含有されるオレンジ色の溶液3.86gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.776g(収率:84.0%)、光学純度が65.0%eeであった。この結果から明らかのように、得られたtrans−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルブタン酸フェニルは実施例のものに比べ、劣った光学純度のものであった。
【0097】
比較例7
比較例1と同じ反応装置を用いて、トリフェニルフォスフィンオキサイドをトリ(4−メチルフェニル)フォスフィンオキサイドに変えた以外、比較例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリ(4−メチルフェニル)フォスフィンオキサイド(0.209g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.299g、1.044mmol)、La(O−iPr)3(0.274g、0.867mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.331g、1.740mmol)そしてTHF(23.3ml)の組成比で調製した。
【0098】
この触媒溶液を−15℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、N−(4−クロロフェニル)−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド(2.169g、8.689mmol)及びTHF(19.5ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0099】
反応終了後、比較例1と同様な処理を行って、N−(4−クロロフェニル)−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミドが含有されるオレンジ色の溶液4.00gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が1.961g(収率:85.0%)、光学純度が70.0%eeであった。この結果から明らかのように、得られたN−(4−クロロフェニル)−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミドは実施例のものに比べ、劣った光学純度のものであった。
【0100】
比較例8
比較例1と同じ反応装置を用いて、比較例1と同様な手順で触媒の調製を行った。なお、触媒はモレキュラーシーブス4A(0.869g、180℃×4時間予備乾燥品)、トリフェニルフォスフィンオキサイド(0.181g、0.650mmol)、(R)−ビナフトール(0.299g、1.044mmol)、La(O−iPr)3(0.274g、0.867mmol)、80%クメンハイドロパーオキサイド(0.331g、1.740mmol)、そしてTHF(23.3ml)の組成比で調製した。
【0101】
この触媒溶液を−10℃まで冷却した後、80%クメンハイドロパーオキサイド(1.653g、8.689mmol)、N,N−ジフェニル−2−(トリフルオロメチル)アクリルアミド(2.531g、8.689mmol)及びTHF(19.5ml)からなる溶液を1時間かけて滴下し、さらに同温度で16時間熟成反応を行った。
【0102】
反応終了後、実施例1と同様な処理を行って、N,N−ジフェニル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミドが含有されるオレンジ色の溶液4.10gを得た。この得られた溶液について1H−NMRによる定量及びHPLCによる光学純度の測定を行った結果、収量が2.264g(収率:84.8%)、光学純度が68.9%eeであった。この結果から明らかのように、得られたN,N−ジフェニル−(2S,3R)−2,3−エポキシ−2−トリフルオロメチルプロピンアミドは実施例のものに比べ、劣った光学純度のものであった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an asymmetric epoxidation catalyst for enones and fluorine-containing compounds and a method for producing optically active epoxides of enones and fluorine-containing compounds using the same.
[0002]
[Prior art]
Examples of asymmetric epoxidation catalysts for enones using rare earth metal alkoxides include catalysts prepared from optically active dihydroxy compounds or optically active 1,3-diketo compounds and rare earth metal alkoxides, optically active binaphthol, lanthanum triisopropoxide or Ytterbium triisopropoxide, lutidine-N-oxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, hexamethylphosphortriamide, tri (2-methylphenyl) phosphine oxide or tri (4-methylphenyl) phosphine Catalysts prepared from oxides and catalysts prepared from optically active binaphthol, lanthanum triisopropoxide, triphenylphosphine oxide and cumene hydroperoxide or tert-butyl hydroperoxide It is known, a method for obtaining an optically active epoxide by asymmetric epoxidation of various enones using these catalysts are known (e.g., see Patent Documents 1 4).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-120668
[Patent Document 2]
JP-A-12-229242
[Patent Document 3]
JP-A-12-334307
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 13-232211
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in the asymmetric epoxidation reaction of enones carried out using the above-mentioned asymmetric epoxy catalyst, the optical purity of the target optically active epoxide is insufficient depending on the substrate used in the reaction, and it provides a higher optical purity. The development of was demanded.
[0005]
Further, the following general formula (6)
[0006]
[Chemical 8]
[Wherein R 12 Is a methyl group, an ethyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a vinyl group, a linear, branched or cyclic alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms, an ethynyl group A linear, branched or cyclic alkynyl group having 3 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a substituted phenyl group in which 1 to 5 positions of the aromatic ring are substituted with a methyl group, 2 to 2 of the aromatic ring A substituted phenyl group substituted with 1 to 5 ethyl groups at the 6-position, and 1 to 5 substituted with straight-chain, branched or cyclic alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms at the 2-6 positions of the aromatic ring Substituted phenyl groups, substituted phenyl groups substituted with 1 to 5 positions of aromatic rings with methoxy groups, substituted phenyl groups substituted with 1 to 5 positions of aromatic rings with ethoxy groups, aromatic 1 to 5 of the linear, branched or cyclic alkoxy group having 3 to 6 carbon atoms in the 2-6 position of the ring A substituted phenyl group, a substituted phenyl group in which 1 to 5 positions of the aromatic ring are substituted with fluorine atom, chlorine atom, bromine atom or iodine atom, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1- A furyl group, a 2-furyl group, a 1-pyran group, a 2-pyran group, and a 3-pyran group are represented.
[0007]
R 13 Is -O-R 14 Or -N (R 14 ) 2 (Wherein R 14 Each independently represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a vinyl group, a linear or branched group having 3 to 20 carbon atoms, or Cyclic alkenyl group, ethynyl group, linear, branched or cyclic alkynyl group having 3 to 20 carbon atoms, phenyl group, and substitution in which 1 to 5 positions of aromatic ring are substituted with methyl group A phenyl group, a substituted phenyl group in which 1 to 5 positions of the aromatic ring are substituted with 1 to 5 ethyl groups, and a linear, branched or cyclic alkyl having 3 to 6 carbon atoms in the 2 to 6 position of the aromatic ring 1-5 substituted phenyl groups substituted with 1 to 5 groups, substituted phenyl groups substituted with 1 to 5 positions of aromatic rings with methoxy groups, and 1 to 5 positions of aromatic rings with ethoxy groups Substituted substituted phenyl group, linear, branched or ring having 3-6 carbon atoms in the 2-6 position of the aromatic ring A substituted phenyl group substituted with 1 to 5 alkoxy groups, a substituted phenyl group substituted with 1 to 5 fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms or iodine atoms at the 2-6 position of the aromatic ring, 1-naphthyl group 2-naphthyl group, 1-furyl group, 2-furyl group, 1-pyran group, 2-pyran group, or 3-pyran group. ). ]
The asymmetric epoxidation reaction of the fluorine-containing compound represented by the formula was not known.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors diligently investigated a catalyst that gives higher optical purity. As a result, (A) optically active binaphthols, (B) rare earth metal alkoxides, (C) phosphine oxides, and ( D) A catalyst prepared by adding (E) an alcohol to an asymmetric epoxidation catalyst composition composed of cumene hydroperoxide or tert-butyl hydroperoxide can only maintain high reactivity compared to conventional catalysts. In addition, the inventors have found that the product has a high optical purity, and have completed the present invention.
[0009]
That is, the present invention
1. Asymmetric epoxidation comprising (A) optically active binaphthols, (B) rare earth metal alkoxides, (C) phosphine oxides, (D) cumene hydroperoxide or tert-butyl hydroperoxide, and (E) alcohols. catalyst,
2. Optically active binaphthols are represented by the following general formula (1) or general formula (2):
[0010]
[Chemical 9]
Embedded image
[In the above general formula (1) or general formula (2), R 1 , R 2 , R Three And R Four Each independently represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a vinyl group, a linear or branched group having 3 to 10 carbon atoms, or Cyclic alkenyl group, ethynyl group, linear, branched or cyclic alkynyl group having 3 to 10 carbon atoms, methoxy group, ethoxy group, linear, branched or cyclic group having 3 to 10 carbon atoms An alkoxy group, a methoxymethyl group, a methoxyethyl group, an ethoxyethyl group, a linear, branched or cyclic group having 3 to 5 carbon atoms substituted with a linear, branched or cyclic alkoxy group having 3 to 5 carbon atoms, or Cyclic alkoxy group, phenyl group, substituted phenyl group in which 2-6 position of aromatic ring is substituted with 1-5 methyl group, 2-6 position of aromatic ring is substituted with 1-5 ethyl group Substituted phenyl group, 2-6 position of aromatic ring is 3-3 carbon atoms A substituted phenyl group substituted with 1 to 5 linear, branched or cyclic alkyl groups of 0, a substituted phenyl group substituted with 1 to 5 methoxy groups at the 2-6 position of the aromatic ring, aromatic ring 1 to 5 substituted phenyl groups substituted with 1 to 5 of ethoxy groups, and 2 to 6 positions of aromatic rings are linear, branched or cyclic alkoxy groups having 3 to 10 carbon atoms. 1-substituted phenyl group, 1-naphthyl substituted phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 9-anthryl group, fluorine atom, chlorine atom Represents a bromine atom or an iodine atom. ]
The asymmetric epoxidation catalyst, which is a compound represented by the formula:
3. The optically active binaphthols represented by the above general formula (1) or general formula (2) are (R) -binaphthol, (R) -3,3′-dimethoxybinaphthol, (R) -3,3′-methoxyethoxy. Binaphthol, (R) -6,6′-diphenylbinaphthol, (R) -6,6′-dibromobinaphthol, (R) -6,6′-dinaphthylbinaphthol, (R) -6,6′-dimethoxybinaphthol , (S) -binaphthol, (S) -3,3′-dimethoxybinaphthol, (S) -3,3′-methoxyethoxybinaphthol, (S) -6,6′-diphenylbinaphthol, (S) -6 It is a compound selected from the group consisting of 6′-dibromobinaphthol, (S) -6,6′-dinaphthylbinaphthol, and (S) -6,6′-dimethoxybinaphthol. Epoxidation catalyst
4). The asymmetric epoxidation catalyst, wherein the rare earth metal alkoxide is a lanthanoid triisopropoxide,
5. The asymmetric epoxidation catalyst, wherein the rare earth metal alkoxide is lanthanum triisopropoxide,
6). Phosphine oxides are represented by the following general formula (3)
[0011]
Embedded image
[Wherein R Five , R 6 , And R 7 Each independently represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aromatic group having 5 to 14 carbon atoms, or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. An aromatic group having 5 to 14 carbon atoms substituted with an alkyl group, or NR 8 R 9 (Where R 8 And R 9 Are each independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aromatic group having 5 to 14 carbon atoms, or a 5 to 14 carbon atoms. A methyl group substituted with an aromatic group, an ethyl group substituted with an aromatic group having 5 to 14 carbon atoms, a linear or branched chain having 3 to 5 carbon atoms substituted with an aromatic group having 5 to 14 carbon atoms An aromatic group substituted with a linear or cyclic alkyl group or an aromatic group having 5 to 14 carbon atoms; 8 And R 9 May be bonded to each other to represent an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms. ). ]
The asymmetric epoxidation catalyst, which is a compound represented by the formula:
7). The asymmetry is characterized in that the phosphine oxide is a compound selected from the group consisting of triphenylphosphine oxide, tri (4-methylphenyl) phosphine oxide, hexamethylphosphoric triamide and tripiperidinophosphine oxide. Epoxidation catalyst,
8). The asymmetric epoxidation catalyst, wherein the alcohol is a monohydric alcohol,
9. The asymmetric epoxidation catalyst, wherein the alcohol is a compound selected from the group consisting of isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butanol, hydrobenzoin, and meso-hydrobenzoin,
10. An asymmetric epoxidation catalyst solution comprising the asymmetric epoxidation catalyst and a solvent,
11. In the presence of the asymmetric epoxidation catalyst or catalyst solution, the following general formula (4)
[0012]
Embedded image
(Wherein R Ten And R 11 Are each independently a methyl group, an ethyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a vinyl group, a linear, branched or cyclic group having 3 to 20 carbon atoms. An alkenyl group, an ethynyl group, a linear, branched or cyclic alkynyl group having 3 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a substituted phenyl group in which 1 to 5 positions of the aromatic ring are substituted with a methyl group, A substituted phenyl group in which 1 to 5 positions of the aromatic ring are substituted with 1 to 5 ethyl groups, and a 2 to 6 position of the aromatic ring is a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 6 carbon atoms. 1 to 5 substituted phenyl groups, 2 to 6 positions of the aromatic ring substituted with 1 to 5 substituted methoxy groups, and 2 to 6 positions of the aromatic ring substituted with 1 to 5 ethoxy groups A substituted phenyl group, a linear, branched or cyclic alcohol having 3 to 6 carbon atoms in the 2-6 position of the aromatic ring A substituted phenyl group substituted by 1 to 5 with a cis group, a substituted phenyl group substituted with 1 to 5 positions of the aromatic ring with a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom, a 1-naphthyl group, It represents a 2-naphthyl group, 1-furyl group, 2-furyl group, 1-pyran group, 2-pyran group, or 3-pyran group. )
The following general formula (5), which is characterized by reacting an enone represented by the formula:
[0013]
Embedded image
(Wherein R Ten And R 11 Is the same definition as above, and * represents optically active carbon. And a method for producing an optically active epoxide represented by
12 In the presence of the asymmetric epoxidation catalyst, the following general formula (6)
[0014]
Embedded image
[Wherein R 12 Is a methyl group, an ethyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a vinyl group, a linear, branched or cyclic alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms, an ethynyl group A linear, branched or cyclic alkynyl group having 3 to 20 carbon atoms, a phenyl group, a substituted phenyl group in which 1 to 5 positions of the aromatic ring are substituted with a methyl group, 2 to 2 of the aromatic ring A substituted phenyl group substituted with 1 to 5 ethyl groups at the 6-position, and 1 to 5 substituted with straight-chain, branched or cyclic alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms at the 2-6 positions of the aromatic ring Substituted phenyl groups, substituted phenyl groups substituted with 1 to 5 positions of aromatic rings with methoxy groups, substituted phenyl groups substituted with 1 to 5 positions of aromatic rings with ethoxy groups, aromatic 1 to 5 of the linear, branched or cyclic alkoxy group having 3 to 6 carbon atoms in the 2-6 position of the ring A substituted phenyl group, a substituted phenyl group in which 1 to 5 positions of the aromatic ring are substituted with fluorine atom, chlorine atom, bromine atom or iodine atom, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1- A furyl group, a 2-furyl group, a 1-pyran group, a 2-pyran group, and a 3-pyran group are represented.
[0015]
R 13 Is -O-R 14 Or -N (R 14 ) 2 (Wherein R 14 Each independently represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a linear, branched or cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a vinyl group, a linear or branched group having 3 to 20 carbon atoms, or Cyclic alkenyl group, ethynyl group, linear, branched or cyclic alkynyl group having 3 to 20 carbon atoms, phenyl group, and substitution in which 1 to 5 positions of aromatic ring are substituted with methyl group A phenyl group, a substituted phenyl group in which 1 to 5 positions of the aromatic ring are substituted with 1 to 5 ethyl groups, and a linear, branched or cyclic alkyl having 3 to 6 carbon atoms in the 2 to 6 position of the aromatic ring 1-5 substituted phenyl groups substituted with 1 to 5 groups, substituted phenyl groups substituted with 1 to 5 positions of aromatic rings with methoxy groups, and 1 to 5 positions of aromatic rings with ethoxy groups Substituted substituted phenyl group, linear, branched or ring having 3-6 carbon atoms in the 2-6 position of the aromatic ring A substituted phenyl group substituted with 1 to 5 alkoxy groups, a substituted phenyl group substituted with 1 to 5 fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms or iodine atoms at the 2-6 position of the aromatic ring, 1-naphthyl group 2-naphthyl group, 1-furyl group, 2-furyl group, 1-pyran group, 2-pyran group, or 3-pyran group. ). ]
The following general formula (7), characterized by reacting a fluorine-containing compound represented by the formula:
[0016]
Embedded image
(Wherein R 12 And R 13 Is the same definition as above, and * represents optically active carbon. ) A method for producing an optically active fluorine-containing epoxide represented by
It is.
[0017]
The present invention is described in detail below.
[0018]
First, the asymmetric epoxidation catalyst used in the present invention will be described.
[0019]
The catalyst of the present invention comprises (A) optically active binaphthols, (B) rare earth metal alkoxides, (C) phosphine oxides, (D) cumene hydroperoxide or tert-butyl hydroperoxide, and (E) alcohols. Consists of.
[0020]
The composition ratio of the catalyst of the present invention is not particularly limited, but (A) optically active binaphthols are usually 1 to 3 moles per mole of (B) rare earth metal alkoxide, and (C) phosphine oxides. Is usually 0.1 to 10 mol, preferably 1 to 10 mol, (D) tert-butyl hydroperoxide or cumene hydroperoxide is usually 1 to 20 mol, preferably 1 to 10 mol, and (E) alcohols Is usually 0.1 to 20 mol, preferably 3 to 9 mol.
[0021]
Although it does not specifically limit as optically active binaphthols used for the catalyst of this invention, For example, the compound shown by the said General formula (1) or (2) is mentioned. Specifically, as the (R) isomer, (R) -binaphthol, (R) -3,3′-dimethoxybinaphthol, (R) -3,3′-methoxyethoxybinaphthol, (R) -6,6 ′ -Diphenylbinaphthol, (R) -6,6'-dibromobinaphthol, (R) -6,6'-dinaphthylbinaphthol, (R) -6,6'-dimethoxybinaphthol and the like are listed as suitable optically active binaphthols. It is done. In addition, (S) isomers that are three-dimensionally mirror-imaged with these include (S) -binaphthol, (S) -3,3′-dimethoxybinaphthol, (S) -3,3′-methoxyethoxybinaphthol, ( S) -6,6′-diphenylbinaphthol, (S) -6,6′-dibromobinaphthol, (S) -6,6′-dinaphthylbinaphthol, (S) -6,6′-dimethoxybinaphthol and the like are preferable. Examples of the optically active binaphthols are used depending on the purpose.
[0022]
Although it does not specifically limit as rare earth metal alkoxide used for the catalyst of this invention, Specifically, a scandium trimethoxide, a scandium triethoxide, a scandium triisopropoxide, a scandium tri-n-propoxy Yttrium trimethoxide, yttrium triethoxide, yttrium triisopropoxide, yttrium tri-n-propoxide, lanthanum trimethoxide, lanthanum triethoxide, lanthanum triisopropoxide, lanthanum tri-n-propoxide, Cerium trimethoxide, cerium triethoxide, cerium triisopropoxide, cerium tri-n-propoxide, praseodymium trimethoxide, praseodymium triethoxide, praseodymium triisopropoxide, plastic Odymium tri-n-propoxide, neodymium trimethoxide, neodymium triethoxide, neodymium triisopropoxide, neodymium tri-n-propoxide, samarium trimethoxide, samarium triethoxide, samarium triisopropoxide, samarium tri-n -Propoxide, europium trimethoxide, europium triethoxide, europium triisopropoxide, europium tri-n-propoxide, gadolinium trimethoxide, gadolinium triethoxide, gadolinium triisopropoxide, gadolinium tri-n -Propoxide, terbium trimethoxide, terbium triethoxide, terbium triisopropoxide, terbium tri-n-propoxide, dysprosium trimethoxide, dysprosi Mutriethoxide, dysprosium triisopropoxide, dysprosium tri-n-propoxide, holmium trimethoxide, holmium triethoxide, holmium triisopropoxide, holmium tri-n-propoxide, erbium trimethoxide, erbium Triethoxide, erbium triisopropoxide, erbium tri-n-propoxide, thulium trimethoxide, thulium triethoxide, thulium triisopropoxide, thulium tri-n-propoxide, ytterbium trimethoxide, ytterbium triethoxide Ytterbium triisopropoxide, ytterbium tri-n-propoxide, lutetium trimethoxide, ruthenium triethoxide, lutetium triisopropoxide, luteti And umtri-n-propoxide. Of these, lanthanum triisopropoxide and ytterbium triisopropoxide are preferable, and lanthanum triisopropoxide is particularly preferable.
[0023]
The phosphine oxides used in the catalyst of the present invention are not particularly limited, but specific examples include triphenylphosphine oxide, tri (2-methylphenyl) phosphine oxide, tri (3-methylphenyl). Phosphine oxide, tri (4-methylphenyl) phosphine oxide, methyldiphenylphosphine oxide, methoxymethyldiphenylphosphine oxide, tri (n-butyl) phosphine oxide, tri (n-octyl) phosphine oxide, tri (cyclohexyl) phosphine oxide, etc. And phosphoric acid triamides such as hexamethylphosphoric acid triamide and tripiperidinophosphine oxide.
[0024]
As the tert-butyl hydroperoxide used in the catalyst of the present invention, a commercially available solution of decane or the like may be used as it is, or after extraction with toluene from a 70% or 90% aqueous solution and drying with magnesium sulfate or the like, It may be used in the invention. Moreover, 80% of commercially available cumene hydroperoxide may be used after purification, or may be used as it is.
[0025]
The alcohols used in the catalyst of the present invention are not particularly limited, but methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, sec-butanol, tert-butanol, n-amyl alcohol, isoamyl alcohol , Hexyl alcohol, cyclopentanol, cyclohexanol, 1-methylcyclohexanol, benzyl alcohol, 2-phenyl-2-propanol, α-phenylethyl alcohol, β-phenylethyl alcohol and other monohydric alcohols, ethylene glycol, propylene Glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, cis-cyclopentane-1,2-diol, cis-cyclohexane-1,2-diol, pinacol, hydrobenzoin, mes Multivalent alcohols such as dihydric alcohols such as o-hydrobenzoin, 1,2,3-trihydroxyhexane, pyrogallol, trihydric alcohols of 2,3,4-trihydroxybenzophenone, meso-erytriol, xylitol, adonitol, dulcitol Among these, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, 2-phenyl-2-propanol, hydrobenzoin, and meso-hydrobenzoin are more preferable, and tert-butyl alcohol Is particularly preferred.
[0026]
As the solvent applicable to the catalyst of the present invention, any solvent can be used as long as it is inert to the catalyst and the asymmetric epoxidation reaction. In terms of surface, ether solvents such as dimethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane, and tetrahydrofuran (hereinafter abbreviated as THF) are preferable, and among them, THF gives the highest results. In addition, as the usage-amount of a solvent, it is 2-200 times amount by weight conversion with respect to rare earth metal alkoxide, More preferably, it is the range of 5-100 times amount.
[0027]
The amount of the catalyst of the present invention is not particularly limited, but is usually 0.01 to 50 mol%, preferably 0.1 based on the number of moles of rare earth metal alkoxide with respect to the substrate used in the reaction. It is in the range of ˜25 mol%.
[0028]
The method for preparing the catalyst of the present invention is not particularly limited. For example, the catalyst is formed by mixing the components constituting the catalyst and holding the mixture in the range of −50 ° C. to 100 ° C. for 0.5 hour to 4 hours. Due to the formation of the catalyst of the invention, the color tone of the catalyst solution exhibits yellowish green to dark green.
[0029]
The catalyst of the present invention can be used for asymmetric epoxidation reaction of enones and fluorine-containing compounds, and gives high reactivity and high optical purity to the product. The optical absolute configuration expressed by the reaction using the catalyst of the present invention generally depends on the optical absolute configuration of the optically active binaphthol constituting the catalyst, and when (R) -binaphthol is used, If the absolute configuration of the asymmetric carbon is in the (R) isomer and (S) -binaphthol is used, the optical asymmetric configuration of the asymmetric carbon of the product is in the relationship of becoming the (S) isomer. However, when (R) -binaphthol is used, the optical absolute configuration of the asymmetric carbon of the product does not become the (R) isomer, and the optical absolute configuration of the product varies depending on the type of substrate. When an asymmetric epoxidation reaction is carried out using the catalyst of the present invention, generally, when (R) -binaphthol is used, the 2-position (α-position) and 3-position (β-position) of the epoxide of the enone to be produced The optical absolute configuration of (2S, 3R) becomes (2S, 3R), while when (S) -binaphthol is used, it becomes (2R, 3S).
[0030]
Subsequently, the asymmetric epoxidation reaction performed using the catalyst of the present invention will be described.
[0031]
The method for producing an optically active epoxide of the present invention is characterized by reacting an enone represented by the general formula (4) with an oxidizing agent in the presence of the catalyst of the present invention.
[0032]
As enones applicable to the method of the present invention, any compound can be used as long as it is a compound represented by the above general formula (4). Specifically, methyl vinyl ketone, trans-3-pentene-2 -One, trans-3-hexen-2-one, trans-3-hepten-2-one, trans-3-octen-2-one, trans-3-nonen-2-one, ethyl vinyl ketone, trans-4 -Hexen-3-one, trans-4-hepten-3-one, trans-4-octen-3-one, trans-4-nonen-3-one, isopropyl vinyl ketone, trans-2-methyl-4- Hexen-3-one, trans-2-methyl-4-hepten-3-one, trans-2-methyl-4-octen-3-one, trans-2 Methyl-4-nonen-3-one, trans-1-phenyl-3-cyclohexyl-2-propen-1-one, trans-1-phenyl-2-buten-1-one, trans-1,3-diphenyl- 2-propylene-1-one, trans-2-methyl-5-phenyl-4-penten-3-one, trans-4-methyl-1-phenyl-3-penten-2-one, trans-4-phenyl- 3-butylene-2-one, trans-6-phenyl-3-hexen-2-one, trans-5-phenyl-3-hexen-2-one, trans-1- (t-butyl) -3-cyclohexyl 2-propen-1-one, trans-1- (t-butyl) -2-buten-1-one, trans-1- (t-butyl) -3-phenyl-2-pro Ren-1-one, and the like.
[0033]
The optically active epoxide of enones obtained by the method of the present invention is a compound represented by the above general formula (5). Specifically, when the enone represented by the general formula (4) is used and (R) -binaphthol is used as the optically active binaphthol constituting the catalyst, (S) -3,4-epoxybutane-2 -ON, trans- (3S, 4R) -3,4-epoxy-pentan-2-one, trans- (3S, 4R) -3,4-epoxyhexan-2-one, trans- (3S, 4R)- 3,4-epoxyheptan-2-one, trans- (3S, 4R) -3,4-epoxyoctane-2-one, trans- (3S, 4R) -3,4-epoxynonan-2-one, ( S) -1,2-epoxypentan-3-one, trans- (4S, 5R) -4,5-epoxyhexane-3-one, trans- (4S, 5R) -4,5-epoxyheptane-3- on trans- (4S, 5R) -4,5-epoxyoctane-3-one, trans- (4S, 5R) -4,5-epoxynonan-3-one, (S) -1,2-epoxy-4- Methylpentan-3-one, trans- (4S, 5R) -4,5-epoxy-2-methylhexane-3-one, trans- (4S, 5R) -4,5-epoxy-2-methylheptane-3 -One, trans- (4S, 5R) -4,5-epoxy-2-methyloctane-3-one, trans- (4S, 5R) -4,5-epoxy-2-methylnonan-3-one, trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenyl-3-cyclohexylpropan-1-one, trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenylbutan-1-one, tra s- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1,3-diphenylpropan-1-one, trans- (1R, 2S) -1,2-epoxy-4-methyl-1-phenylpentane-3- ON, trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenyl-4-methylpentan-1-one, trans- (3S, 4R) -3,4-epoxy-4-phenylbutane-2- ON, trans- (3S, 4R) -3,4-epoxy-6-phenylhexan-2-one, trans- (3S, 4R) -3,4-epoxy-5-phenylhexane-2-one, trans- (1R, 2S) -1,2-epoxy-1-cyclohexyl-4,4-dimethyllpentane-3-one, trans- (4S, 5R) -2,2-dimethylhexane-3-one, trans- Optically active epoxides such as (1R, 2S) -1,2-epoxy-1-phenyl-4,4-dimethylpentan-3-one can be obtained, and when (S) -binaphthol is used, Thus, an optically active epoxide having an optically absolute configuration in a mirror image relationship is obtained.
[0034]
Next, the method for producing an optically active fluorinated epoxide is characterized by reacting the fluorinated compound represented by the general formula (6) with an oxidizing agent in the presence of the catalyst of the present invention.
[0035]
As the fluorine-containing compounds used in the method of the present invention, any compound can be used as long as it is a compound represented by the general formula (6). Specifically, 2- (trifluoromethyl) acrylic is used. Acid methyl, 2- (trifluoromethyl) ethyl acrylate, 2- (trifluoromethyl) acrylate n-propyl, 2- (trifluoromethyl) acrylate isobutyl, 2- (trifluoromethyl) acrylate tert-butyl , Phenyl 2- (trifluoromethyl) acrylate, benzyl 2- (trifluoromethyl) acrylate, methyl trans-2-trifluoromethyl-2-butenoate, ethyl trans-2-trifluoromethyl-2-butenoate N-propyl 2-trifluoro-2-butenoate, trans-2-trifluoro-2-butenoic acid Butyl, tert-butyl trans-2-trifluoro-2-butenoate, phenyl trans-2-trifluoro-2-butenoate, benzyl trans-2-trifluoro-2-butenoate, trans-2-trifluoromethyl Methyl-2-pentenoate, ethyl trans-2-trifluoromethyl-2-pentenoate, n-propyl trans-2-trifluoro-2-pentenoate, isobutyl trans-2-trifluoro-2-pentenoate, trans Tert-Butyl-2-trifluoro-2-pentanoate, phenyl trans-2-trifluoro-2-pentenoate, benzyl trans-2-trifluoro-2-pentanoate, trans-2-trifluoromethyl-3- Methyl phenyl-2-propenoate, trans-2-tri Ethyl trifluoromethyl-3-phenyl-2-propenoate, n-propyl trans-2-trifluoromethyl-3-phenyl-2-propenoate, isobutyl trans-2-trifluoromethyl-3-phenyl-2-propenoate, tert-butyl trans-2-trifluoromethyl-3-phenyl-2-propenoate, phenyl trans-2-trifluoromethyl-3-phenyl-2-propenoate, benzyl 2-trifluoromethyl-2-propenoate, N-methyl-2- (trifluoromethyl) acrylamide, N-ethyl-2- (trifluoromethyl) acrylamide, Nn-propyl-2- (trifluoromethyl) acrylamide, N-isobutyl-2- (trifluoro Methyl) acrylamide, N-tert-butyl-2- (tri Fluoromethyl) acrylamide, N-phenyl-2- (trifluoromethyl) acrylamide, N-benzyl-2- (trifluoromethyl) acrylamide, N- (3-chlorophenyl) -2- (trifluoromethyl) acrylamide, N- (4-Chlorophenyl) -2- (trifluoromethyl) acrylamide, N, N-dimethyl-2- (trifluoromethyl) acrylamide, N, N-diphenyl-2- (trifluoromethyl) acrylamide and the like can be mentioned.
[0036]
The optically active epoxide of the fluorine-containing compounds obtained by the method of the present invention is a compound represented by the general formula (7), and specifically, the fluorine-containing compounds represented by the general formula (6) are used. When (R) -binaphthol is used as the optically active binaphthol constituting the catalyst, methyl (S) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropionate, (S) -2,3-epoxy Ethyl 2-trifluoromethylpropionate, (S) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropionate isobutyl, (S) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropionic acid tert -Butyl, phenyl (S) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropionate, (S) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropionate Trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoic acid methyl, trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoic acid ethyl, trnas- N-propyl (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoate, isobutyl trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoate, trnas- (2S , 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoate, tert-butyl trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoate, trnas- (2S, 3R ) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoic acid benzyl, trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2 Methyl trifluoromethylpentanoate, trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpentanoate, trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpentane N-propyl acid, trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpentanoic acid isobutyl, trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpentanoic acid tert -Butyl, trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpentanoic acid phenyl, trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpentanoic acid benzyl, trans -(2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethyl-3-phenylpropio Methyl acetate, trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethyl-3-phenylpropionate, trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethyl -3-Phenylpropionate n-propyl, trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethyl-3-phenylpropionate isobutyl, trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy 2-Trifluoromethyl-3-phenylpropionic acid tert-butyltrans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethyl-3-phenylpropionic acid phenyl, trans- (2S, 3R)- Benzyl 2,3-epoxy-2-trifluoromethyl-3-phenylpropionate, N-methyl- (2S, R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide, N-ethyl- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide, Nn-propyl- ( 2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide, N-isobutyl- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide, N-tert-butyl -(2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide, N-phenyl- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide, N-benzyl -(2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide, N- (3-chlorophenyl)-(2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoro Romethylpropinamide, N- (4-chlorophenyl)-(2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide, N, N-dimethyl- (2S, 3R) -2,3 An optically active epoxide of -epoxy-2-trifluoromethylpropinamide, N, N-diphenyl- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide is obtained, and (S In the case of using-)-naphthol, an optically active epoxide having an optical absolute configuration that is sterically mirror-imaged with the above is obtained.
[0037]
The oxidizing agent used in the reaction of the present invention is not particularly limited, but usually cumene hydroperoxide or tert-butyl hydroperoxide is used. The amount of this oxidizing agent used is the same as the amount used for catalyst formation and the amount added during the reaction, and theoretically equivalent to the substrate is sufficient for the reaction, but in order to complete the reaction. The amount is preferably 1.1 mol times or more.
[0038]
The reaction method of the present invention is not particularly limited, but after adding the substrate used for the reaction to the above-prepared catalyst solution, cumene hydroperoxide or tert-butyl hydroperoxide oxidizing agent is then supplied to react. Or a method of carrying out the reaction while supplying a mixture of a substrate used in the reaction and an oxidizing agent of cumene hydroperoxide or tert-butyl hydroperoxide. The substrate and oxidant included in these reactions may be diluted with the solvent used in preparing the catalyst of the present invention, and in this case, the amount of solvent used may be the substrate used for the reaction or The amount is 0.01 to 200 times, more preferably 0.1 to 100 times the weight of the oxidizing agent. The supply time of these oxidizing agents or a mixture comprising a substrate and an oxidizing agent is usually in the range of 0.01 to 72 hours, and the supply temperature varies depending on the substrate used in the reaction, but is usually -70 ° C. It is the range of -100 degreeC. In order to complete the reaction, after the supply, an aging reaction may be performed at the same temperature as the supply temperature.
[0039]
In the method of the present invention, zeolite can be used for the purpose of dehydrating the system at the time of catalyst preparation and during the reaction, and accelerating the catalyst formation reaction and epoxidation reaction, and the amount used is based on the substrate used in the reaction. However, it is usually used in an amount of about 10 mg to 2 g per 1 mmol of enone. Various types of zeolite such as A type zeolite represented by molecular sieves 3A, 4A, and 5A, molecular sieve 13X, Y type, and L type can be applied. Of these, molecular sieve 4A is preferable.
[0040]
After completion of the reaction, purification is performed by post-treatment, column chromatography, or the like to obtain the target optically active epoxide in high yield and high optical purity.
[0041]
【The invention's effect】
Since the catalyst of the present invention provides an asymmetric epoxidation reaction of enones and fluorine-containing compounds with high reactivity, high yield and high optical purity, the present invention is a method for producing various pharmaceutical and agrochemical intermediates. Very useful.
[0042]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited only to these Examples. The product quantification and optical purity test were carried out using the following equipment.
[0043]
(Quantitative)
1 By H-NMR (Varian Gemini-200), methyl cinnamate was added to the measurement sample as an internal standard for quantification.
[0044]
(Optical purity test)
Performed by high performance liquid chromatography equipped with a chiral column OB-H or OD-H of Daicel Corporation, elution solvent: Hexane / i-PrOH = 2/1 to 100/1 (vol / vol), flow rate 1 ml / min It was measured.
[0045]
In the case of trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenyl-3-cyclohexylpropan-1-one, a chiral column OD-H is used and the elution solvent: Hexane / i-PrOH = 9/1, flow rate. Under the condition of 1 ml / min, peaks of the respective enantiomers of (2S, 3R form) at a retention time of 5.6 minutes and (2R, 3S form) at 5.8 minutes appeared.
[0046]
Example 1
In a 50 ml eggplant-shaped flask, magnetic stirrer chip, molecular sieves 4A (0.930 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours under reduced pressure with a vacuum pump), triphenylphosphine oxide (0.390 g, 1.400 mmol) ) And (R) -binaphthol (0.147 g, 0.513 mmol) were weighed and lanthanum triisopropoxide [La (O-iPr) weighed under a nitrogen atmosphere. Three , 0.147 g, 0.467 mmol] was added. Further, THF (6.4 ml) was added to these and dissolved by stirring at room temperature for 1 hour, and then tert-butyl alcohol (0.208 g, 2.806 mmol) was added and stirred for 1 hour. 80% cumene hydroperoxide (0.178 g, 0.936 mmol) was added to the mixture of the flask while stirring at room temperature, and the mixture was further stirred for 2 hours. 30 minutes after adding cumene hydroperoxide, the catalyst solution was confirmed by visual observation that green coloration started gradually and finally became dark green.
[0047]
Next, after cooling the catalyst solution to 0 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.776 g, 9.335 mmol) was added at the same temperature, and then trans-1-phenyl-3-cyclohexyl-2-propene was added. A solution consisting of -1-one (2.000 g, 9.333 mmol) and THF (6.4 ml) was added dropwise over 1 hour, followed by further aging reaction at the same temperature for 16 hours.
[0048]
After completion of the reaction, 5 ml of a saturated aqueous ammonium chloride solution was added to deactivate the catalyst, and the remaining cumene hydroperoxide was reduced with a saturated aqueous sodium hydrogensulfite solution. Subsequently, the solution was filtered, and the obtained filtrate was treated with a silica gel column and then concentrated to obtain trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenyl-3-cyclohexylpropane-1- 4.470 g of an orange solution containing ON was obtained. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 2.100 g (yield: 97.7%) and the optical purity was 98.1% ee.
[0049]
Example 2
Using the same reactor as in Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.149 g, 0.524 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.137 g, 0.434 mmol), tert-butyl alcohol (0.193 g, 2.604 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.165 g, 0.867 mmol) and THF (6.5 ml) Prepared.
[0050]
After cooling the catalyst solution to 0 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), trans-1-phenyl-2-buten-1-one (1.270 g, 8.689 mmol) and A solution consisting of THF (2.1 ml) was added dropwise over 1 hour, and an aging reaction was carried out at the same temperature for 17 hours.
[0051]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 4.470 g of an orange solution containing trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenylbutan-1-one. It was. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.200 g (yield: 79.4%) and the optical purity was 82.2% ee.
[0052]
Example 3
Using the same reactor as in Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1 except that (R) -binaphthol was changed to (R) -3,3′-dimethoxybinaphthol. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -3,3′-dimethoxybinaphthol (0 182 g, 0.524 mmol), La (O-iPr) Three (0.137 g, 0.434 mmol), tert-butyl alcohol (0.193 g, 2.604 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.165 g, 0.867 mmol) and THF (6.5 ml) Prepared.
[0053]
After cooling the catalyst solution to 0 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), trans-1-phenyl-2-buten-1-one (1.270 g, 8.689 mmol) and A solution consisting of THF (2.1 ml) was added dropwise over 1 hour, and an aging reaction was carried out at the same temperature for 17 hours.
[0054]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 4.470 g of an orange solution containing trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenylbutan-1-one. It was. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.209 g (yield: 80.0%), and the optical purity was 80.2% ee.
[0055]
Example 4
Using the same reactor as in Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1 except that tert-butyl alcohol was changed to meso-hydrobenzoin. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.149 g, 0.520 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.137 g, 0.434 mmol), meso-hydrobenzoin (0.559 g, 2.609 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.165 g, 0.867 mmol) and THF (6.5 ml) Prepared.
[0056]
After cooling the catalyst solution to 0 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), trans-1-phenyl-2-buten-1-one (1.270 g, 8.689 mmol) and A solution consisting of THF (2.1 ml) was added dropwise over 1 hour, and an aging reaction was carried out at the same temperature for 17 hours.
[0057]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 5.58 g of an orange solution containing trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenylbutan-1-one. It was. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.335 g (yield: 94.7%) and the optical purity was 73.8% ee.
[0058]
Example 5
Using the same reactor as in Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1 except that cumene hydroperoxide was changed to tert-butyl hydroperoxide. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.149 g, 0.520 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.137 g, 0.434 mmol), tert-butyl alcohol (0.193 g, 2.604 mmol), tert-butyl hydroperoxide in decane (5M, 0.17 ml, 0.869 mmol) and THF (8.5 ml) ).
[0059]
Next, tert-butyl hydroperoxide (5M, 1.7 ml, 8.689 mmol), trans-1,3-diphenyl-2-propylene-1-one (1.810 g, 8) was added to the catalyst solution at room temperature. .689 mmol) and THF (2.1 ml) were added dropwise over 1 hour, followed by further aging reaction at the same temperature for 16 hours.
[0060]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 4.250 g of a brown solution containing trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1,3-diphenylpropan-1-one. Obtained. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.910 g (yield: 98.0%), and the optical purity was 98.5% ee.
[0061]
Example 6
Using the same reactor as in Example 1, La (O-iPr) Three , Triphenylphosphine oxide and cumene hydroperoxide with ytterbium isopropoxide [Yb (O-iPr) Three The catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1 except that tri (2-methylphenyl) phosphine oxide and tert-butyl hydroperoxide were used. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), tri (2-methylphenyl) phosphine oxide (0.208 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0. 149 g, 0.520 mmol), Yb (O-iPr) Three (0.152g, 0.434mmol), tert-butyl alcohol (0.193g, 2.604mmol), decane solution of tert-butyl hydroperoxide (5M, 0.17ml, 0.869mmol) and THF (8.5ml) ).
[0062]
Next, tert-butyl hydroperoxide (5M, 1.7 ml, 8.689 mmol), trans-1,3-diphenyl-2-propylene-1-one (1.810 g, 8) was added to the catalyst solution at room temperature. .689 mmol) and THF (2.1 ml) were added dropwise over 1 hour, followed by further aging reaction at the same temperature for 16 hours.
[0063]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 4.200 g of a brown solution containing trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1,3-diphenylpropan-1-one. Obtained. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.902 g (yield: 97.6%) and the optical purity was 92.0% ee.
[0064]
Example 7
Using the same reactor as in Example 1, La (O-iPr) Three Samarium isopropoxide [Sm (O-iPr) Three The catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1 except that the above was changed. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.149 g, 0.524 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.137 g, 0.434 mmol), tert-butyl alcohol (0.193 g, 2.604 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.165 g, 0.867 mmol), and THF (8.5 ml) Adjusted.
[0065]
Next, 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), trans-1-phenyl-2-hepten-1-one (1.636 g, 8.689 mmol) and A solution consisting of THF (8.3 ml) was added dropwise over 1 hour, and an aging reaction was performed at the same temperature for 16 hours.
[0066]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 4.250 g of a brown solution containing trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-heptenone. About this resulting solution 1 As a result of quantitative determination by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.739 g (yield: 98.0%) and the optical purity was 95.5% ee.
[0067]
Example 8
Using the same reactor as in Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.363 g, 1.304 mmol), (R) -binaphthol (0.299 g, 1.044 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.274 g, 0.0.869 mmol), tert-butyl alcohol (0.386 g, 5.208 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.331 g, 0.1.740 mmol), and THF (23.3 ml) ).
[0068]
After cooling the catalyst solution to −15 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), benzyl 2- (trifluoromethyl) acrylate (2.000 g, 8.689 mmol) and THF ( A solution consisting of 19.5 ml) was added dropwise over 1 hour, and a ripening reaction was carried out at the same temperature for 16 hours.
[0069]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 4.06 g of an orange solution containing benzyl (S) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropionate. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.946 g (yield: 91.0%) and the optical purity was 84.0% ee.
[0070]
Example 9
Using the same reactor as in Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1, except that tert-butanol was changed to isoamyl alcohol. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, 180 ° C. × 4 hour pre-dried product), trimethylphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.299 g, 1.044 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.274 g, 0.867 mmol), isoamyl alcohol (0.459 g, 5.208 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.331 g, 1.740 mmol) and THF (23.3 ml). .
[0071]
After cooling the catalyst solution to −15 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), trans-2-trifluoro-2-butenoate phenyl (2.000 g, 8.689 mmol) and A solution consisting of THF (19.5 ml) was added dropwise over 1 hour, and an aging reaction was performed at the same temperature for 16 hours.
[0072]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 3.96 g of an orange solution containing trnas- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoic acid phenyl. It was. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.797 g (yield: 84.0%) and the optical purity was 80.0% ee.
[0073]
Example 10
Using the same reactor as in Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1 except that triphenylphosphine oxide was changed to tri (4-methylphenyl) phosphine oxide. The catalyst is molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), tri (4-methylphenyl) phosphine oxide (0.209 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0. 299 g, 1.044 mmol), La (O-iPr) Three (0.274 g, 0.867 mmol), tert-butyl alcohol (0.386 g, 5.208 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.331 g, 1.740 mmol), and THF (23.3 ml) It was prepared with.
[0074]
After cooling the catalyst solution to −15 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), N- (4-chlorophenyl) -2- (trifluoromethyl) acrylamide (2.169 g, 8 .689 mmol) and THF (19.5 ml) were added dropwise over 1 hour, followed by further aging reaction at the same temperature for 16 hours.
[0075]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed, and an orange color containing N- (4-chlorophenyl)-(2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide was contained. 4.10 g of solution was obtained. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 2.026 g (yield: 87.8%), and the optical purity was 90.0% ee.
[0076]
Example 11
Using the same reactor as in Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as in Example 1 except that tert-butanol was changed to pyrogallol. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.299 g, 1.044 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.274 g, 0.867 mmol), pyrogallol (0.657 g, 5.208 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.331 g, 1.740 mmol), and THF (23.3 ml). .
[0077]
After cooling the catalyst solution to −10 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), N, N-diphenyl-2- (trifluoromethyl) acrylamide (2.531 g, 8.689 mmol) ) And THF (19.5 ml) were added dropwise over 1 hour, followed by further aging reaction at the same temperature for 16 hours.
[0078]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed, and an orange solution 4 containing N, N-diphenyl- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide was obtained. .10 g was obtained. About this resulting solution 1 As a result of quantitative determination by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 2.269 g (yield: 85.0%) and the optical purity was 88.0% ee.
[0079]
Comparative Example 1
In a 50 ml eggplant-shaped flask, magnetic stirrer chip, molecular sieves 4A (0.930 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours under reduced pressure with a vacuum pump), triphenylphosphine oxide (0.390 g, 1.400 mmol) ) And (R) -binaphthol (0.147 g, 0.513 mmol) were weighed and lanthanum triisopropoxide [La (O-iPr) weighed under a nitrogen atmosphere. Three , 0.147 g, 0.467 mmol] was added. Further, THF (6.4 ml) was added thereto and dissolved by stirring at room temperature for 1 hour, and then 80% cumene hydroperoxide (0.178 g) was stirred into the mixture of the flask at room temperature. , 0.936 mmol) was added, and the mixture was further stirred for 2 hours. 30 minutes after adding cumene hydroperoxide, the catalyst solution was confirmed by visual observation that green coloration started gradually and finally became dark green.
[0080]
Next, after cooling the catalyst solution to 0 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.776 g, 9.335 mmol) was added at the same temperature, and then trans-1-phenyl-3-cyclohexyl-2-propene was added. A solution consisting of -1-one (2.000 g, 9.333 mmol) and THF (6.4 ml) was added dropwise over 1 hour, followed by further aging reaction at the same temperature for 16 hours.
[0081]
After completion of the reaction, 5 ml of a saturated aqueous ammonium chloride solution was added to deactivate the catalyst, and the remaining cumene hydroperoxide was reduced with a saturated aqueous sodium hydrogensulfite solution. Subsequently, the solution was filtered, and the obtained filtrate was treated with a silica gel column and then concentrated to obtain trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenyl-3-cyclohexylpropan-1-one. 4.38 g of an orange solution containing was obtained. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 2.079 g (yield: 96.7%) and the optical purity was 96.6% ee. As is clear from this result, the obtained trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1phenyl-3-cyclohexylpropan-1-one has an optical purity which is inferior to that of the example. Met.
[0082]
Comparative Example 2
Using the same reaction apparatus as Comparative Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as Comparative Example 1. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.652 mmol), (R) -binaphthol (0.149 g, 0.520 mol). ), La (O-iPr) Three (0.137 g, 0.434 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.165 g, 0.867 mmol), and THF (6.5 ml).
[0083]
After cooling the catalyst solution to 0 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), trans-1-phenyl-2-buten-1-one (1.270 g, 8.689 mmol) and A solution consisting of THF (2.1 ml) was added dropwise over 1 hour, and an aging reaction was carried out at the same temperature for 17 hours.
[0084]
After completion of the reaction, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed to obtain 43.47 g of an orange solution containing trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenylbutan-1-one. It was. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.134 g (yield: 80.4%) and the optical purity was 66.5% ee. As is apparent from the results, the obtained trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-phenylbutan-1-one was inferior in optical purity as compared with the examples. .
[0085]
Comparative Example 3
A catalyst was prepared in the same procedure as in Comparative Example 1 except that cumene hydroperoxide was changed to tert-butyl hydroperoxide using the same reaction apparatus as in Comparative Example 1. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.149 g, 0.520 mol). ), La (O-iPr) Three (0.137 g, 0.434 mmol), a decane solution of tert-butyl hydroperoxide (5M, 0.17 ml, 0.869 mmol), and THF (8.5 ml) were adjusted.
[0086]
Next, a solution consisting of tert-butyl hydroperoxide (5M, 1.7 ml, 8.689 mmol), chalcone (1.810 g, 8.689 mmol) and THF (2.1 ml) at room temperature was added to the catalyst solution. The solution was added dropwise over 1 hour, and the aging reaction was further performed at the same temperature for 16 hours.
[0087]
After completion of the reaction, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed to obtain 4.21 g of a brown solution containing trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1,3-diphenylpropan-1-one. Obtained. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.871 g (yield: 96.0%) and the optical purity was 96.0% ee. As is apparent from the results, the obtained trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1,3-diphenylpropan-1-one has an optical purity inferior to that of the example. there were.
[0088]
Comparative Example 4
Using the same reactor as in Comparative Example 1, La (O-iPr) Three Sm (O-iPr) Three The catalyst was prepared in the same procedure as in Comparative Example 1 except that The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.149 g, 0.524 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.137 g, 0.434 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.165 g, 0.867 mmol) and THF (8.5 ml) were adjusted.
[0089]
Next, 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), trans-1-phenyl-2-hepten-1-one (1.636 g, 8.689 mmol) and A solution consisting of THF (8.3 ml) was added dropwise over 1 hour, and an aging reaction was performed at the same temperature for 16 hours.
[0090]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed to obtain 4.250 g of a brown solution containing trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-heptenone. About this resulting solution 1 As a result of quantitative determination by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.704 g (yield: 96.0%) and the optical purity was 89.0% ee. As is apparent from the results, the obtained trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-1-heptenone was inferior in optical purity as compared with the examples.
[0091]
Comparative Example 5
Using the same reaction apparatus as Comparative Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as Comparative Example 1. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.299 g, 1.044 mol). ), La (O-iPr) Three (0.274 g, 0.867 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.331 g, 0.1.740 mmol), and THF (23.3 ml).
[0092]
After cooling the catalyst solution to −15 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), benzyl 2- (trifluoromethyl) acrylate (2.000 g, 8.689 mmol) and THF ( A solution consisting of 19.5 ml) was added dropwise over 1 hour, and a ripening reaction was carried out at the same temperature for 16 hours.
[0093]
After completion of the reaction, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed to obtain 4.57 g of an orange solution containing benzyl (S) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropionate. About this resulting solution 1 As a result of quantitative determination by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.945 g (yield: 90.9%) and the optical purity was 76.0% ee. As is apparent from the results, the obtained benzyl (S) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropionate was inferior in optical purity as compared with the examples.
[0094]
Comparative Example 6
Using the same reaction apparatus as Comparative Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as Comparative Example 1. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, 180 ° C. × 4 hour pre-dried product), trimethylphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.299 g, 1.044 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.274 g, 0.867 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.331 g, 1.740 mmol), and THF (23.3 ml).
[0095]
After cooling the catalyst solution to −15 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), trans-2-trifluoro-2-butenoate phenyl (2.000 g, 8.689 mmol) and A solution consisting of THF (19.5 ml) was added dropwise over 1 hour, and an aging reaction was performed at the same temperature for 16 hours.
[0096]
After completion of the reaction, the same treatment as in Comparative Example 1 was performed to obtain 3.86 g of an orange solution containing phenyl trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoate. It was. About this resulting solution 1 As a result of quantification by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 1.776 g (yield: 84.0%) and the optical purity was 65.0% ee. As is clear from this result, the obtained trans- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylbutanoic acid phenyl was inferior in optical purity compared to the examples. .
[0097]
Comparative Example 7
Using the same reactor as in Comparative Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as in Comparative Example 1 except that triphenylphosphine oxide was changed to tri (4-methylphenyl) phosphine oxide. The catalyst is molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), tri (4-methylphenyl) phosphine oxide (0.209 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0. 299 g, 1.044 mmol), La (O-iPr) Three (0.274 g, 0.867 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.331 g, 1.740 mmol) and THF (23.3 ml).
[0098]
After cooling the catalyst solution to −15 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), N- (4-chlorophenyl) -2- (trifluoromethyl) acrylamide (2.169 g, 8 .689 mmol) and THF (19.5 ml) were added dropwise over 1 hour, followed by further aging reaction at the same temperature for 16 hours.
[0099]
After completion of the reaction, the same treatment as in Comparative Example 1 was carried out, and an orange color containing N- (4-chlorophenyl)-(2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide was contained. 4.00 g of solution was obtained. As a result of quantification by 1H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the obtained solution was found to have a yield of 1.961 g (yield: 85.0%) and an optical purity of 70.0% ee. As is clear from this result, the obtained N- (4-chlorophenyl)-(2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide was inferior in optical properties to those of the examples. It was of purity.
[0100]
Comparative Example 8
Using the same reaction apparatus as Comparative Example 1, a catalyst was prepared in the same procedure as Comparative Example 1. The catalyst was molecular sieves 4A (0.869 g, preliminarily dried at 180 ° C. for 4 hours), triphenylphosphine oxide (0.181 g, 0.650 mmol), (R) -binaphthol (0.299 g, 1.044 mmol). ), La (O-iPr) Three (0.274 g, 0.867 mmol), 80% cumene hydroperoxide (0.331 g, 1.740 mmol), and THF (23.3 ml).
[0101]
After cooling the catalyst solution to −10 ° C., 80% cumene hydroperoxide (1.653 g, 8.689 mmol), N, N-diphenyl-2- (trifluoromethyl) acrylamide (2.531 g, 8.689 mmol) ) And THF (19.5 ml) were added dropwise over 1 hour, followed by further aging reaction at the same temperature for 16 hours.
[0102]
After completion of the reaction, the same treatment as in Example 1 was performed, and an orange solution 4 containing N, N-diphenyl- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide was obtained. .10 g was obtained. About this resulting solution 1 As a result of quantitative determination by H-NMR and measurement of optical purity by HPLC, the yield was 2.264 g (yield: 84.8%) and the optical purity was 68.9% ee. As is clear from this result, the obtained N, N-diphenyl- (2S, 3R) -2,3-epoxy-2-trifluoromethylpropinamide has an inferior optical purity compared to the examples. It was a thing.
Claims (12)
で示される化合物であることを特徴とする請求項1に記載の不斉エポキシ化触媒。Optically active binaphthols are represented by the following general formula (1) or general formula (2):
The asymmetric epoxidation catalyst according to claim 1, which is a compound represented by the formula:
で示される化合物であることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の不斉エポキシ化触媒。Phosphine oxides are represented by the following general formula (3)
Asymmetric epoxidation catalyst according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a compound represented in.
で示されるエノン類と酸化剤を反応させることを特徴とする下記一般式(5)
The following general formula (5), which is characterized by reacting an enone represented by the formula:
また、R13は−O−R14又は−N(R14)2(式中、R14は各々独立して、水素原子、メチル基、エチル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基、ビニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルケニル基、エチニル基、炭素数3〜20の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキニル基、フェニル基、芳香環の2〜6位がメチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエチル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルキル基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がメトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がエトキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位が炭素数3〜6の直鎖状,分岐状若しくは環式のアルコキシ基で1〜5個置換された置換フェニル基、芳香環の2〜6位がフッ素原子,塩素原子,臭素原子又はヨウ素原子で1〜5個置換された置換フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−フリル基、2−フリル基、1−ピラン基、2−ピラン基、又は3−ピラン基を示す。)を表す。]
で示される含フッ素化合物類と酸化剤を反応させることを特徴とする下記一般式(7)
で示される光学活性含フッ素エポキシドの製造方法。Asymmetric epoxidation catalyst or catalyst solution the presence of any one of claims 1 to 10, the following general formula (6)
R 13 is —O—R 14 or —N (R 14 ) 2 (wherein each R 14 is independently a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a linear or branched chain having 3 to 20 carbon atoms) Or cyclic alkyl group, vinyl group, linear, branched or cyclic alkenyl group having 3 to 20 carbon atoms, ethynyl group, linear, branched or cyclic alkynyl group having 3 to 20 carbon atoms Group, phenyl group, substituted phenyl group in which 1 to 5 positions of aromatic ring are substituted with methyl group, substituted phenyl group in which 1 to 5 position of aromatic ring is substituted with ethyl group, aromatic group A substituted phenyl group in which 2 to 6 positions of the ring are substituted with 1 to 5 linear, branched or cyclic alkyl groups having 3 to 6 carbon atoms; 5 substituted phenyl groups, 1 to 5 substituted phenyl groups substituted with ethoxy groups at positions 2-6 of the aromatic ring Nyl group, substituted phenyl group substituted with 1 to 5 linear, branched or cyclic alkoxy groups having 3 to 6 carbon atoms at the 2-6 positions of the aromatic ring, and fluorine at the 2-6 positions of the aromatic ring Substituted phenyl group substituted with 1 to 5 atoms, chlorine atom, bromine atom or iodine atom, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-furyl group, 2-furyl group, 1-pyran group, 2-pyran Represents a group or a 3-pyran group. ]
The following general formula (7), characterized by reacting a fluorine-containing compound represented by the formula:
The manufacturing method of optically active fluorine-containing epoxide shown by these.
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