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Production of intermediate of norlabudan oxide

阅读:112发布:2021-08-01

专利汇可以提供Production of intermediate of norlabudan oxide专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a simple process for conversion of sclareol to norlabudan oxide (1,2,3a,4,5,5a,6,7,8,9,9a,9b-dodecahydro-3a,6,6,9a-tetramethylnaphtho- [2,1- b]furan) in high yield by using a low-toxicity chemical substance with reduced load on environment. SOLUTION: This production process for (-)-norlabudan oxide from sclareol comprises the following steps: I: oxidation of sclareol oxide with an organic hydroperoxide to 12-acetylnorlabudan, II: oxidation of the formed 12- acetylnorlabudan oxide with an organic peracid to 12-acetoxynorlabudan oxide. In a preferred embodiment, tert.-butyl hydroperoxide is used in the step I, while acetic peracid is employed in the step II. The sclareol oxide is prepared by ozone decomposition of sclareol followed by alkaline hydrogen peroxide treatment of the product. 12-acetoxy-norlabudan oxide is converted to norlabudan oxide by the reduction of the former with sodium borohydride in the presence of a transition metal salt.,下面是Production of intermediate of norlabudan oxide专利的具体信息内容。

【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 スクラレオールオキシドから(−)−ノルラブダンオキシドを製造する方法であって、 I スクラレオールオキシドを12−アセチルノルラブダンオキシドへ有機ヒドロペルオキシドで酸化することによって変換させ、 II 12−アセチルノルラブダンオキシドを12−アセトキシノルラブダンオキシドへ有機過酸で酸化することによって変換する、 工程を含む、方法。
  • 【請求項2】 ヒドロペルオキシドが脂肪族又は脂環族から誘導される、請求項1の方法。
  • 【請求項3】 ヒドロペルオキシドが3級アルコールから誘導される、請求項2の方法。
  • 【請求項4】 3級ヒドロペルオキシドがタートブチルヒドロペルオキシドである、請求項3の方法。
  • 【請求項5】 ヒドロペルオキシドが、その場で相当するアルコール及び過酸化水素から製造される、請求項2
    乃至4のいずれか1請求項の方法。
  • 【請求項6】 有機過酸が、脂肪族C 1乃至C 5有機過酸である、請求項1乃至5のいずれか1請求項の方法。
  • 【請求項7】 有機過酸が過酢酸である、請求項6の方法。
  • 【請求項8】 スクラレオールオキシドが、スクラレオールのオゾン分解、それに続くアルカリ性過酸化水素との処理によって製造される、請求項1乃至7のいずれか1請求項の方法。
  • 【請求項9】 スクラレオールの酸化及び工程Iが、スクラレオールオキシドを分離せずに、一つのポットの中で実施される、請求項1乃至8のいずれか1請求項の方法。
  • 【請求項10】 過酢酸での酸化が、ギ酸ナトリウムの存在下で実施される、請求項1乃至9のいずれか1請求項の方法。
  • 【請求項11】 工程I及びIIが、12−アセチル−ノルラブダンオキシドを分離ぜすに、一つのポットの中で実施される、請求項1乃至10のいずれか1請求項の方法。
  • 【請求項12】 12−アセトキシ−ノルラブダンオキシドが、遷移金属塩の存在下で、NaBH 4で還元されることによってノルラブダンオキシドへ変換される、
    (−)−ノルラブダンの製造方法。
  • 【請求項13】 遷移金属塩がハロゲン化物である、請求項12の方法。
  • 【請求項14】 遷移金属ハロゲン化物が、ZnC
    2 、FeCl 3 、又はCuBrから選択される、請求項13の方法。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【発明の属する技術分野】本発明は、(−)−ノルラブダンオキシドとしても知られている、芳香物質である1,2,3a,4,5,5a,6,7,8,9,9a,
    9b−ドデカヒドロ−3a,6,6,9a−テトラメチルナフト−(2,1−b)−フランの合成に関する。

    【0002】

    【従来の技術】以下の式(1)の(−)−ノルラブダンオキシドは、公知の芳香物質である。 香にアンバーグリースタイプの香りを付与するために最も広く使用される物質であり、有名なところでは、アンベルリン(Ambe
    rlyn)、アンブロキサン(Ambroxan)、アンブロックス(Ambrox)、又はアンバーオキシド(Amberoxide)などの種々の商品名で販売されている。 この化合物の合成方法のいくつかは公表されている。 その多くは、天然に存在する以下の式(2)の(−)−スクラレオールを出発物質として使用し、多段階の合成でノルラブダンオキシドが得ている。 スクラレオールから開始する方法は全て、共通して以下の式(3)のジオールを中間体として経て進行するが、化合物(1)を付与するためには環化されなければならない。 この環化は、より劣った嗅覚特性を有する、より熱学的に安定な(1)のイソ体の形成及び三級アルコール基の減少を避けるために十分注意することを要求する。

    【0003】近年、米国特許第5,463,089号及び米国特許第5,473,085号が公開されたが、これらには、スクラレオールをOsO 4 /NaIO 4酸化/転位させ、以下の式(4)の12−アセチルノルラブダンオキシドへ変換し、次に酢酸ナトリウム緩衝液中のm−クロロ過安息香酸でバイヤ−ビリガー酸化させ、以下の式(5)の12−アセトキシ−ノルラブダンオキシドへ変換させることが記載されている。 この酢酸エステルはその後、LiAlH 4 /BF3・OEt 2で(1)へ還元された。 これらの米国特許は、又、スクラレオールをノルラブダンオキシドへ変換する、公表された種々の方法を記載した参考文献のリストを提供している。

    【0004】又、ノルラブダンオキシドの最終的な合成において、第一段階としてスクラレオールを酸化してスクラレオリドを得る種々の方法も又知られている。 三酸化クロム(ソビエト特許第345,153号)、過マンガン酸カリウム(特開昭61−033184号)、四酸化ルテニウム(ドイツ特許第3942358号)は、全て生物酸化(米国特許第4,798,799号及び米国特許第4,970,163号)と同様に使用されている。 ソビエト特許第1,409,631号には、低温でのオゾンでの酸化、それに続く高温でのアルカリでの処理の二工程が記載されている。

    【0005】スクラレオールの、以下の式(6)のスクラレオールオキシドへの変換については、それほど知られていない。 L. Ruzickaら、Helv. Chim Acta 25 (194
    2)、621頁及びDB Bigleyら、J. Chem. Soc. 1
    960 4613頁は、KMnO 4での酸化を記載している。 しかし、生成されたことは報告されていない。 B.
    Waegellら、Tetrahedron Letters 1994(35)、49
    7頁は、Ru−触媒酸化による変換を記載しているが、
    生成されたとの報告はされていない。 米国特許第5,2
    47,100号は(上記ドイツ特許第3942358号に対応)において、スクラレオールオキシドを経てスクラレオリドへの変換が進行されている。 PF Vlad, Khi
    m. Prir. Soedin., 1991(1)43頁及び(4)502
    頁は、オゾン分解を経て、他の成分との混合物であり、
    かつ最大限の収率が54%としてスクラレオールを得た。

    【0006】

    【発明が解決しようとする課題】上記のように、米国特許第5,463,089号及び米国特許第5、473,
    085号に記載されたように、ノルラブダンオキシドを得る方法は、以前に公表されたものと比較して簡便化された方法を提供しているが、それらは、産業スケールでの使用に適していない。 四酸化オスミウムは非常に毒性のある化学物質であり、そのため、大規模での使用には適さない。 m−クロロ過安息香酸は、高価であり、環境への観点から好ましくない。

    【0007】

    【課題を解決するための手段】したがって、簡便で、環境にも優しく、低い毒性の化学物質を使用する、スクラレオールのノルラブダンオキシドへの高収率での変換方法が必要である。 それゆえ、本発明の方法の目的は、改良された工程を含む、スクラレオールからノルラブダンオキシドの製造方法を提供することである。 スクラレオールオキシドから(−)−ノルラブダンオキシドを生成する新しい方法が発見された。 この方法は、 I スクラレオールオキシドを12−アセチルノルラブダンオキシドへ有機ヒドロペルオキシドで酸化することによって変換させ、 II 12−アセチルノルラブダンオキシドを12−アセトキシノルラブダンオキシドへ有機過酸で酸化することによって変換する、 工程を含む。

    【0008】

    【発明の実施の形態】工程Iで使用される有機ヒドロペルオキシドは、好ましくは脂肪族又は脂環族アルコール、特に三級アルコールから誘導されたヒドロペルオキシドである。 タートブチルヒドロペルオキシドは非常に適する。 これらのヒドロペルオキシドは、相当するアルコールをスクラレオールオキシドの溶剤又は補助溶剤として使用し、溶液に過酸化水素を添加することによってその場で製造することができる。 反応は、好ましくは触媒量のヨウ素の存在下で実施される。 反応温度は0乃至50℃、好ましくは10乃至30℃の間で選択され得る。 反応後、過剰の過酸化物は、チオ硫酸塩のような適する還元剤で処理することによって通常の方法に従い除去され得る。 12−アセチル−ノルラブダンオキシドは、更なる精製又は分別をしないで工程IIにおいて使用し得る、12−エピマーの混合物として高収率で得られる。

    【0009】工程Iで出発物質として使用されるスクラレオールオキシドは当技術分野に記載された方法のいずれによっても得ることができる。 好ましく、新規で改良された方法は、スクラレオールをオゾンで酸化させ、続いてアルカリ性過酸化水素で処理することを含む。 このオゾン分解は、−20乃至+40℃の間、好ましくは+
    10乃至+30℃の間、より好ましく、そして簡便性から室温近辺(15乃至25℃)の温度を使用して通常のオゾン分解条件下で実施される。 溶剤は、低級アルコール、低級脂肪族酢酸エステル又は塩化メチレン、好ましくはメタノール又はエタノールのようなC 1乃至C 5アルコールのようなオゾン分解に通常使用される溶剤が使用され得る。

    【0010】過酸化水素酸化は、特に、水中で1乃至3
    0%のような、希釈した過酸化水素で、特にNaOH又はKOHのようなアルカリ又はアルカリ土類金属水酸化物のような適する塩基存在下で実施され得る。 反応後、
    過剰の過酸化物は、チオ硫酸塩のような適する還元剤で処理することによって通常の方法に従い除去され得る。
    スクラレオールオキシドは、高収率で得られ、更なる精製をしないで工程Iにおいて使用し得る。

    【0011】有機過酸との反応(工程II)は、試薬に不活性な溶剤中で実施される。 タートブチルメチルエーテルのような脂肪族又は脂環族エーテルが、特に適している。 種々の有機過酸が反応に適しているが、低級(例えば、C 1乃至C 5 )脂肪族過酸が好ましい。 過酢酸は特に適している。 通常のバイヤービリガー酸化におけるように、酢酸ナトリウム、又は好ましくはギ酸ナトリウムのような無水緩衝塩が存在すべきである。 反応温度は0乃至30℃の間、好ましくは、そして、簡便化のために、
    室温近辺(15乃至25℃)で実施され得る。 反応後、
    過剰の過酸化物は、チオ硫酸塩のような適する還元剤で処理することによって通常の方法に従い除去され得る。
    12−アセトキシ−ノルラブダンオキシドは、エピマーの混合物として高収率で得られる。

    【0012】工程I及びIIは、工程Iの生成物の精製をしないで連続的に実施し得る。 これらは、アセチルノルラブダンオキシドの分離をしないで一つのポットにおいてでさえ、実施し得る。 これは、スクラレオールのスクラレオールオキシドへのオゾン酸化及び工程Iにおいても適用される。 スクラレオールから12−アセトキシ−
    ノルラブダンオキシドへの一連の反応でさえ、中間体の精製をしないで実施することが可能であり、さらに、中間体の分離をしないで一つのポットにおいて実施することも可能である。

    【0013】12−アセトキシ−ノルラブダンオキシドは、金属水素化物複合体の還元、特に、米国特許第5,
    463,089号及び米国特許第5,473,085号に記載されているような、LiAlH 4 /BF 3 −エテレートによって(−)−ノルラブダンへ変換され得る。

    【0014】新規で非常に簡便な方法は、特に、例えばZnCl 2 、FeCl 3 、又はCuBrのような遷移金属ハロゲン化物のような遷移金属塩の存在下でNaBH 4
    を使用する。 これは、ノルラブダンオキシド及びジオール(3)の混合物を生じる場合がある。 混合物の分離の後、ジオールは、先行技術に記載されたように、環化され得る。

    【0015】

    【化1】

    【0016】

    【実施例】本発明を、以下の非制限的な実施例によってさらに説明する。

    【0017】 スクラレオールオキシドの製造メタノール300ml中で、スクラレオール40.6g
    (0.132mol)をGebrを使用して20乃至2
    5℃においてオゾン分解した。 ヘールマン(Herrmann)
    LAB−50−1ラボ(lab)オゾン発生器は、13
    0Vで、6l/時の流速で操作され、その条件下で0.
    05mol/時のオゾンを発生した。 反応は3時間で完了し、その後、反応混合物を、500mlの水中の19
    gのKOH及び38mlのH 22の混合物へ注ぎ、30
    分間撹拌した。 懸濁液を3回、100mlのトルエンで抽出した。 有機層を100mlの0.1molチオ硫酸ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させた。 次に、トルエンを減圧下で55℃において除去した。 33.6g(収率97.4%)の純粋なスクラレオールオキシドが得られた。

    【0018】 12−アセチル−ノルラブダンオキシドの
    製造上記で得られたスクラレオールオキシド5.5g(21
    mmol)の10mlタートブタノール溶液へ、5ml
    の30%過酸化水素水溶液(44.1mmolH 22
    を添加し、白色のエマルションを形成する間、溶液を1
    0分間撹拌した。 これに、0.34(1.33mmo
    l)のヨウ素を添加し、混合物を室温で2時間撹拌し、
    その間、ヨウ素の遅い溶解のために橙褐色へ変化した。
    次に、溶液を75℃まで暖め、色は深い褐色へ変化し、
    その後徐々に冷却した。 反応はTLC及びNMRによって2時間で完了したことが示された。 次に、25mlの飽和チオ硫酸ナトリウムを反応混合物に添加し、30分間撹拌したが、この間溶液は無色になった。 反応混合物を3回、10mlのタートブチルメチルエーテルで抽出した。 結合した有機層を別の20mlの飽和チオ硫酸ナトリウム溶液で洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させた。 溶剤を蒸発させ、12−ノルラブダンオキシドを、
    両方の12−エピマーの1:5混合物として92%の収率で得た。

    【0019】 12−アセトキシ−ノルラブダンオキシド
    の製造上記で得られた12−アセトキシ−ノルラブダンオキシドのエピマー混合物0.63g(2.25mmol)の30mlタートブチルメチルエーテル溶液へ、0.40
    8g(6mmol)の無水ギ酸ナトリウムを添加し、混合物を30分間撹拌して均一な懸濁液を得た。 0.6m
    lの35.5%過酢酸水溶液(2.8mmol)を添加し、懸濁液を25乃至30℃で20時間撹拌した。 次に、30mlの飽和チオ硫酸ナトリウム溶液を添加し、
    混合物を20分間撹拌した。 有機層を分離し、水層を2
    回、30mlタートブチルメチルエーテルで抽出した。
    結合した有機層を再度飽和チオ硫酸ナトリウム溶液で洗浄し、2回、飽和炭酸水素ナトリウム溶液で洗浄した。
    有機層を硫酸マグネシウム上で乾燥させ、溶剤を蒸発し、0.618gの粗12−アセトキシ−ノルラブダンオキシドを得た。 溶離剤としてヘキサン及びジエチルエーテルを使用してカラムクロマトグラフィーによってこれを精製した。 0.606g(91.5%)の精製された生成物を、1:5のエピマー混合物として得た。

    【0020】 ノルラブダンオキシドの製造方法A 上記で得られたエピマー酢酸エステル混合物0.532
    g(1.81mmol)の10mlジグリン溶液へ、
    0.147g(3.88mmol)の水素化ホウ素ナトリウム及び0.15g(1.1mmol)の塩化亜鉛を添加し、その間撹拌した。 混合物を徐々に80℃へ暖め、その温度で4時間撹拌した。 反応は、NMRによって完了したことが示され、反応混合物を室温まで冷却した。 次に2mlのアセトンを反応混合物へ添加し、30
    分間撹拌し、次に反応混合物を20mlの飽和炭酸水素ナトリウムへ注いだ。 混合物を3回20mlのシクロヘキサンで抽出した。 結合した有機層をブラインで洗浄し、硫酸マグネシウム上で乾燥させ、次に溶剤を蒸発させた。 得られた粗生成物を、溶離剤としてヘキサン及びジエチルエーテルを用い、カラムクロマトグラフィーを使用して分離した。 0.174g(40.8%)のノルラブダンオキシド、及び0.251g(54%)のジオール(6)が得られた。

    【0021】方法B エピマー酢酸エステル混合物(5)(7.22g、0.
    0246mol)の70mlTHF溶液へ、水素化ホウ素ナトリウム(1.797g、0.0475mol)を添加し、溶液を暖め、水素化物を添加した時にガスが発生した。 懸濁液を10分間撹拌し、氷浴で冷却した。 無水塩化鉄(3.373g、0.02mol)を非常にゆっくりと添加すると、ガスが放出され、懸濁液は黒くなった。 懸濁液は5時間で錆びた褐色になり、TLCによると、反応は完了した。 反応混合物を次に20mlのアセトンへ冷却しながら注ぎ、20分間撹拌した。 混合物を50mlのブラインへ注ぎ、50mlのシクロヘキサンを添加した。 有機層を分離し、水層をさらにシクロヘキサン(2×50ml)で洗浄した。 結合した有機層を乾燥させ、濾過し、溶剤をストリッピングさせた。 5.
    336gの粗生成物を分離した。 定量GC分析から、ノルラブダンオキシドの収率は82%であり、ジオールの収率は5%であった。

    【0022】方法C エピマー酢酸エステル混合物(5)(12.02g、
    0.041mol)の50mlTHF溶液(氷浴中で冷却されている)に水素化ホウ素ナトリウム(2.99
    g、0.081mol)を少しずつゆっくりと添加した。 溶液を暖め、水素化物を添加した時にガスが発生した。 懸濁液を10分間撹拌した。 臭化銅(I)(5.8
    6g、0.041mol)を非常にゆっくり添加すると、ガスが放出され、懸濁液は黒くなった。 反応混合物を徐々に室温へ暖め、1日撹拌した。 混合物を、次に氷浴中で冷却された50mlのブライン中へゆっくりと、
    撹拌しながら注いだ。 セリット(3g)を添加して、ガスが発生しなくなるまで撹拌し、次に混合物を濾過した。 濾過した黒い固体を4回、50mlシクロヘキサンで洗浄した。 化合した有機層を2回、50mlの飽和塩化アンモニウム溶液で洗浄し、ブライン(50ml)で1回洗浄した。 その後、乾燥させた。 溶剤を蒸発させ、
    8.99gの粗生成物を得た。 定量GC分析によると、
    86.6%収率のノルラブダンオキシドが得られた。

    フロントページの続き (72)発明者 ポール・ニコラス・デイビー グレートブリテンおよび北部アイルランド 連合王国、ティーエヌ24・0エルティー、 ケント、アシュフォード、ウィレスボロ・ ロード(番地なし)、シー/オー・クエス ト・インターナショナル・ビー・ブイ・ユ ーケイ・エルティーディー (72)発明者 ローレンス・シドニー・ペイン グレートブリテンおよび北部アイルランド 連合王国、ティーエヌ24・4イーエイ、ケ ント、アシュフォード、ケニングトン、イ ースト・マウンテン・レーン 5 (72)発明者 チ‐ラン・ツ 中華人民共和国、香港、シャティン・エ ヌ・ティー、シュイ・ウォ・コート、フン グ・ヤット・ハウス(番地なし)

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