专利名称：光活性2－卤代－1－(取代苯基)乙醇及氧化取代苯乙烯的生产的制作方法
技术领域：
本发明涉及光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇及氧化取代苯乙烯的生产方法，以及提高2-卤代-1-(取代苯基)乙醇光学纯度的方法。
按本发明方法生产的光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇可用作药物及农用化学品的光活性中间体。例如，它可用于生产光活性乙烯酮S，S-缩二醇，此化合物公开于日本专利申请公开昭60-218387号(218387/1985)内。
光活性氧化苯乙烯可利用微生物按日本专利申请公开平4-218384号(218384/1992)中所公开的方法生产，也可以按K.B.Sharpless等〔J.O.C.(1992)，57，2768〕所报道的方法通过将苯乙烯转化成不对称二醇而生产。然而，从操作效率，产率，光学纯度，以及产物成本的观点来看，这些不对称合成方法未必能令人满意。
长久以来，已经存在下述已知方法转化外消旋醇成邻苯二甲酸酯，并采用适当的拆解试剂将其进行光学拆分〔A.W.Ingersoll(1994)，Org.React.，Vol2，376〕。然而，该文献中并没有提到象2-卤代-1-(取代苯基)乙醇这样的化合物，该化合物在苯环及烷基链上具有取代基。有文献提到，在拆分非对映体时，对于具体化合物，拆解试剂的选择及合适的拆分方法没有规律可循，拆解试剂的选择和所用的拆分方法应在反复试验的基础上确定(“Kagaku Sousetsu”No.6，Separationof Opticalisomers，p.8，“Nippon Kagakukai”，1989)。在这些情况下，存在着根据非对映体拆分方法原理来生产式(Ia)2-卤代-1-(取代苯基)乙醇及光活性氧化取代苯乙烯新方法的需要，从产率和光学纯度的立场来看，此方法应是令人满意的。 其中X代表卤原子，各Y相同或不同，并代表氢原子，卤原子，C1-C6烷基，C1-C6烷氧基，C1-C6卤代烷基或C1-C6卤代烷氧基，n为0或1至3的整数，并且*表示不对称碳原子。
在上述式(Ia)和(Ib)中取代基的定义中，卤原子包括氯，溴，氟，和碘原子，并且C1-C6-烷基包括具有1-6个碳原子的直链或支链烷基，如甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，仲丁基，叔丁基，正戊基，以及正己基。C1-C6烷氧基包括直链或支链烷氧基，如甲氧基，乙氧基，正-丙氧基，异-丙氧基，正-丁氧基，正-戊氧基以及正-己氧基。C1-C6卤代烷基包括直链或支链卤代烷基，如三氟甲基。C1-C6卤代烷氧基包括直链或支链卤代烷氧基，如二氟甲氧基。
有关2-卤代-1-(取代苯基)乙醇的邻苯二甲酸酯的旋光拆分，本申请发明人员进行了一系列深入研究。结果，他们发现，通过利用光活性有机胺作为拆解试剂进行旋光拆分，随后水解或醇解有效生产式(Ia)2-卤代-1-(取代苯基)乙醇以及式(Ib)光活性氧化取代苯乙烯的方法，以及提高2-卤代-1-(取代苯基)乙醇光学纯度的方法。这些发现构成了本发明。
因此，本发明提供了可用作药物和其它化学品的中间体的光活性化合物的生产方法。
本发明式(Ia)2-卤代-1-(取代苯基)乙醇及式(Ib)光活性氧化取代苯乙烯的生产可用下述反应路线举例说明。
其中X代表卤原子，各Y相同或不同并代表氢原子，卤原子，C1-C6烷基，C1-C6烷氧基，C1-C6-卤代烷基或C1-C6卤代烷氧基，n为0或1-3整数，且Z代表氢原子，卤原子或C1-C6烷基以及m为0或1-2整数。
光活性有机胺包括，例如，α-甲基苄胺，α-乙基苄胺，1-(对-甲苯基)乙基胺，奎尼定，辛可尼定，番木鳖碱，2-氨基-1，2-二苯基-乙醇，1-苯基-2-(4-甲苯基)乙胺以及1-萘胺。
(1)利用已知方法，将式(II)外消旋2-卤代-1-(取代苯基)乙醇转化成其式(III)邻苯二甲酸酯。〔A.W.Ingersoll(1994)，Org.React.，Vol.2，376〕，也就是说，式(III)的2-卤代-1-(取代苯基)乙醇的邻苯二甲酸酯可通过在惰性溶剂中加热邻苯二甲酸酐和2-卤代-1-(取代苯基)乙醇而生成，其中所述惰性溶剂如苯，甲苯，四氢呋喃(TNF)，丙酮，和吡啶。上述反应可使用催化量或比所需要量过量的碱加速，碱如三乙胺和4-二甲氨基吡啶。
(2)旋光拆分式(III)外消旋2-卤代-1-(取代苯基)-乙醇的邻苯二甲酸酯。在该步中，将式(III)邻苯二甲酸酯溶于或悬浮于合适的隋性溶剂中并与(+)或(-)光活性有机胺反应，得到式(IV)的非对映体盐，随后拆分该盐。在这种情况下，选择性分离非对映体盐的任一种是可能的。也可以在合适的惰性溶剂中进行分级结晶。拆分可利用拆解试剂如光活性胺，象α-甲基苄胺，以相对于式(III)邻苯二甲酸酯0.5至2.0mol，优选0.5至1.1mol的量来完成。手性胺如α-甲基苄胺和非手性胺如三乙胺的混合物也可用作拆解试剂。在这种情况下，相对于式(III)邻苯二甲酸酯，手性胺的量在0.5至1.0mol，优选0.5至0.8mol范围内就足以。
惰性溶剂的实例包括水，甲醇，乙醇，异丙醇，丙酮，甲基·乙基酮，乙酸乙酯，乙醚，二异丙醚，二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，苯，甲苯，二甲苯，正-己烷，以及环己烷。它们可以单独使用，或相互结合使用。优选实例包括乙醇，异丙醇，丙酮，以及甲基，乙基酮，以及它们的混合物，如水/乙醇，水/异丙醇，正己烷/乙醇，正-己烷/异丙醇，正-己烷/丙酮，以及正-己烷/乙酸乙酯。依据非对映体盐的溶解能力，溶剂的量通常为溶解物的1至150倍(重量比)。
(3)按常规方式将旋光拆分的非对映体盐转化成式(IIIa)或(IIIb)游离的光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇。此反应可在适当的惰性溶剂中，通过等摩尔量的无机酸如盐酸，硫酸和硝酸，或有机酸如乙酸，甲苯磺酸和三氟乙酸的作用而完成。
(4)式(Ib)光活性氧化苯乙烯可通过在适宜的惰性溶剂中，用碱水解式(IIIa)和式(IIIb)的光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇的邻苯二甲酸酯而产生。惰性溶剂的实例包括水，甲醇，乙醇，异丙醇，丙酮，甲基·乙基酮，乙酸乙酯，乙醚，二异丙醚，二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，苯，甲苯，二甲苯，正-己烷，和环己烷。它们可以单独使用或相互结合使用。优选的实例包括甲苯，醇/水混合物以及丙酮/水混合物。依据溶解能力，溶剂的量通常为溶解物的2至100倍(重量比)。碱水解用的碱包括无机碱如氢氧化钠，氢氧化钾，氢氧化钙，碳酸钾，碳酸钠，和碳酸氢钠，以及有机碱，如三乙胺。优选的实例包括碳酸钾，碳酸氢钠和氢氧化钠。碱的量通常为式(IIIa)或(IIIb)光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇的邻苯二甲酸酯的量的1-5倍(摩尔比)。反应温度为0℃至50℃，优选10℃至35℃。
(5)在适当惰性溶剂中，用卤化氢使式(Ib)的光活性氧化苯乙烯开环，以得到式(V-R)和(V-S)的光活性2-卤代-2-(取代苯基)乙醇。惰性溶剂的实例包括乙醚，二异丙醚，四氢呋喃(THF)，二噁烷，乙醇，异丙醇，丙酮，乙酸乙酯，苯，甲苯，氯仿和四氯化碳。依据溶解能力，溶剂量通常为溶解物的2至150倍(重量比)。卤化氢的实例包括无水氯化氢，溴化氢，以及碘化氢。卤化氢的量从等量至过量不等。
(6)在适当惰性溶剂中，酸水解式(IIIa)或(IIIb)的光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇的邻苯二甲酸酯，可以产生式(Ia)光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇。隋性溶剂的实例包括水，甲醇，乙醇，异丙醇，二甲氧基乙烷，丙酮，甲基·乙基酮，乙酸乙酯，乙醚，二异丙醚，二噁烷，二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，苯，甲苯，二甲苯，正-己烷，和环己烷。它们可以单独或相互结合使用。优选的实例包括水/醇，水/二恶烷以及水/二甲氧基乙烷混合溶剂。依据溶解能力，溶剂量通常为溶解物的2至150倍(重量比)。水解用酸可以是无机或有机酸，如盐酸，硫酸，乙酸，甲苯磺酸，以及三氟乙酸。酸的量为作用物量的1至50倍(摩尔比)。反应温度为0℃-150℃，优选50℃-100℃，(7)式(Ia)光活性2-卤代-1-(取代苯基)-乙醇也可通过在酸或碱存在下，醇解式(III)光活性邻苯二甲酸衍生物而产生。
在本发明中所用的酸包括，例如，无机酸如盐酸和硫酸，或有机酸如乙酸和甲苯磺酸。碱包括，例如无机碱如氢氧化钠，氢氧化钾和碳酸钾，以及有机碱如三乙胺。这些酸和碱的量可在催化量和过量之间任意选择。
醇解用的醇包括，例如，甲醇，乙醇，正-丙醇，异丙醇和正丁醇。溶剂的量可在能溶解溶解物的量的范围内任意选择。依据溶解能力，溶剂量通常为溶解物的2至150倍(重量比)。
反应温度可在1至150℃范围内选择，优选在50至100℃范围内。反应时间取决于反应物量、反应温度等，但可以在1至24小时范围内，优选2至6小时。
(8) 其中x，y，n和*的定义同上。式(Ia)光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇可在适当隋性溶剂中，于适当的酸催化剂存在下被外消旋。隋性溶剂的实例包括水，甲醇，乙醇，异丙醇，二噁烷，四氢呋喃(THF)，二甲氧基乙烷，以及乙基溶纤剂。它们可以单独或相互结合使用。酸的实例包括无机酸如盐酸，硫酸和硝酸，以及有机酸如乙酸，甲苯磺酸和三氟甲磺酸。 其中x，y，z，m，n和*的定义如上。为了提高式(Ia)光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇的光学纯度，将式(Ia)化合物与邻苯二甲酸酐或取代的邻苯二甲酸酐反应，得到光活性式(IIIa)邻苯二甲酸衍生物。采用重结晶法纯化化合物(IIIa)，以提高其光学纯度，然后，水解或醇解以得到式(Ia)光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇。
式(Ia)光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇产生式(IIIa)的光活性邻苯二甲酸衍生物的反应是在隋性溶剂存在下，与邻苯二甲酸衍生物如邻苯二甲酸酐等在加热下进行，所述溶剂如苯，甲苯，四氢呋喃(THF)，乙腈和吡啶。在此反应中，可使用碱如三乙胺和二甲胺，其用量在催化量和过量之间。
在重结晶式(IIIa)光活性邻苯二甲酸衍生物过程中所用的溶剂例如为水，醇如甲醇或乙醇，酮如丙酮和甲基·乙基酮，THF，乙腈，乙酸乙酯，正-己烷，正-庚烷，二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，苯，甲苯和二甲苯。它们可以单独或相互结合使用。优选溶剂为乙酸乙酯，正-己烷，正-庚烷，二氯甲烷，氯仿和四氯化碳的各种混合物。
按此方法提高了光学纯度的式(IIIa)和(IIIb)的光活性邻苯二甲酸衍生物在酸或碱存在下被水解或醇解，产生具有高光学纯度的式(Ia)2-卤代-1-(取代苯基)乙醇。
下述式(III’)表示式(IIIa)和式(IIIb)。 (10)光学纯度用装有旋光柱的HPLC测定，旋光柱如DaicelChemical Industries，Ltd.生产的“Chiralcel OD”(商品名)和“Chiralcel OJ”(商品名)上依据在最大吸收波长处及在254nm(UV)波长处的面积比来测量。根据参比物在备有旋光柱(如“Chiralcel OD”和“Chiralcel OJ”)的HPLC中的保留时间，确定化合物的绝对构型，参比物为光活性2-卤代-1-(取代苯基)-乙醇或由此衍生的化合物，前者可采用已知方法由取代的苯甲酰甲基卤制备〔Modern Synthetic Method，5，115，(1989)〕。
本发明方法产生式(Ia-S)和(V-S)化合物，它们为按下示反应路线所产生的乙烯酮二硫代缩二醇衍生物(A)的中间体，而衍生物(A)可用作药品和农用化学品。 其中x，y和n的定义同上，x1代表卤原子，甲磺酰氧基或甲苯磺酰氧基，以及M代表碱金属原子。
以下为本发明的典型实施例，不过，本发明并不受它们的限制。
4-或5-氯邻苯二甲酸单2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙酯(产率75.6％，熔点144-147℃)4，5-二氯邻苯二甲酸单2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙酯(产率78.0％，熔点188-190℃)4-或5-甲基邻苯二甲酸单2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙酯(产率16.3％，熔点127-130℃)邻苯二甲酸单2-氯-1-(4-甲氧基苯基)-乙酯(产率64％，熔点112-115℃)
邻苯二甲酸单2-氯-1-(4-甲基苯基)乙酯(产率59％，熔点128-131℃)邻苯二甲酸单2-氯-1-(3-氯苯基)乙酯(产率59％，熔点125-128℃)。
所得邻苯二甲酸单2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙酯用三甲基甲硅烷基重氮甲烷酯化，并用配有旋光柱(“ChiralcelOD”)的HPLC分析所生成的甲基酯(溶剂正-己烷/异丙醇＝80/1，uv＝254)。根据色谱面积的百分比计算光学纯度。
按实施例4所述，采用其它光活性胺替代实施例4中所用的R-(+)苯乙胺进行类似过程，结果见表1中所示。
表1
光活性胺 产率(％)光学纯度(％) 重结晶用溶剂番木鳖碱 26.260.7 丙酮(1R，2S)-(-)-2-氨基 13.083.7 乙醇-1，2-二苯基-乙醇(S)-1-苯基-2-(对-14.085.0 乙醇/正己烷＝1/2甲苯基)乙胺(S)-(-)-(萘基)-乙胺 30.094.7 乙醇/正己烷＝1/2
通过类似方法，光学拆分4-或5-氯邻苯二甲酸单2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙酯(5-2)，4，5-二氯邻苯二甲酸单2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙酯(5-3)，4-或5-甲基-邻苯二甲酸单2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙酯(5-4)，邻苯二甲酸单2-氯-1-(4-甲基苯基)乙酯(5-5)，邻苯二甲酸单2-氯-1-(4-甲氧苯基)乙酯(5-6)以及邻苯二甲酸单2-氯-1-(3-氯甲基)乙酯(5-7)。
结果见表2中所示。
表2实施例号产率(％)光学纯度(％)
5-2 22.8 645-3 24.9 705-4 26.7 335-5 28.0 235-6 20.0 425-7 18.0 70
根据装有旋光柱(“Chiralcell OJ”)的HPLC(溶剂正-己烷，uv＝225)色谱的面积百分比，计算光学纯度。
光学纯度根据装有施光柱(“Chiralcell OJ”)的HPLC色谱(溶剂正-己烷/异丙醇-80/1，uv＝210)的面积百分比计算。
光学纯度根据装有旋光柱(“Chiralcel OJ”)的HPLC(溶剂正-己烷/异丙醇＝80/1，uv＝210)色谱面积的百分比计算。
光学纯度根据装有旋光柱(“Chiralcel OJ”)的HPLC(溶剂正-己烷/异丙醇＝80/1，uv＝230)色谱面积的百分比计算。
光活性2-氯-1-(2，4-二氯苯基)-乙醇可按与实施例2所述相同的方式转化成其邻苯二甲酸单酯，并可通过重结晶法纯化，提高其光学纯度。
邻苯二甲酸酯化作用(Phthalization)引起的光学纯度的降低是可忽略不计的。例如，当使用80％ee 2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙醇时，邻苯二甲酸酯的光学纯度为76.7％ee。
以下为按照重结晶进行的实施例。
表3示出了所用的和重结晶后所检测到的具有不同程度光学纯度的(S)-邻苯二甲酸单2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙酯结果表3实施例号结晶前光学纯度(1％ee) 结晶后光学纯度(％ee)10-2 69.484.610-3 89.096.8参考实施例1供分析用的参比物质(S)-2-氯-1-(2，4-二氯苯基)乙醇的制备于-20℃下，向5ml干燥四氢呋喃中滴加入0.3g(S)-3，3-二苯基-1-甲基四氢-1H，3H-吡咯并〔1，2-c〕-〔1，3，2〕氧杂氮杂硼茂〔(S)-3，3-diphenyl-1-methyl-tetrahydro-1H，3H-Pyrrolo-〔1，2，-c〕〔1，3，2〕oxazaborol〕和8ml 1.0M硼烷的THF溶液。在同样温度下滴加入5ml含2.2g 2，4-二氯苯甲酰甲基氯的干燥THF溶液。温热至室温后，加入2ml甲醇分解未反应的硼烷，并将反应混合物倒入水中。用乙醚提取所要产物，水洗有机层并用无水硫酸镁干燥。减压蒸除溶剂。残留物通过硅胶柱色谱纯化(乙酸乙酯/正己烷＝1/5)，得2.0g预定产物(80％ee)。(产率92％)。
权利要求
1.式(Ia)光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇 其中x代表卤原子，各y相同或不同并代表氢原子，卤原子，C1-C6烷基，C1-C6烷氧基，C1-C6卤代烷基，或C1-C6卤代烷氧基，n为0或1-3的整数，且*表示不对称碳原子，或式(Ib)光活性氧化苯乙烯的生产方法 其中y，n及*的含义同上，该方法包括使式(II)化合物 其中x，y和n的定义同上，与邻苯二甲酸酐或取代的邻苯二甲酸酐反应，生成式(III)化合物 其中x，y及n的定义同上，且各Z相同或不同并代表氢原子，卤原子或C1-C6烷基，以及m为0或1至2的整数，并利用光活性有机胺作为折解试剂旋光折分所得式(III)化合物，最后水解或醇解旋光拆分出的化合物。
2.权利要求1所述的生产光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇或光活性氧化苯乙烯的方法，其中x代表卤原子，y代表氢原子，卤原子，C1-C6烷基或C1-C6烷氧基，Z代表氢原子，卤原子或C1-C6烷基，m为0或1至2的整数，以及n为1至2的整数。
3.权利要求1所述的生产光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇或光活性氧化苯乙烯的方法，其中x代表氯原子，y代表卤原子，C1-C6烷基，C1-C6烷氧基，Z代表氢原子，卤原子或C1-C6烷基，m为0或1至2的整数，以及n为1至2的整数。
4.权利要求1所述的生产光活性2-卤代-1-(取代苯基)乙醇或光活性氧化苯乙烯的方法，其中所述水解为酸水解或醇解。
5.权利要求1所述的生产光活性氧化苯乙烯的方法，其中所述水解为碱水解。
6.提高式(Ia)光活性2-卤代-1-(取代苯基)-乙醇的光学纯度的方法 其中x代表卤原子，各y相同或不同并代表氢原子，卤原子，C1-C6烷基，C1-C6烷氧基，C1-C6-卤代烷基或C1-C6卤代烷氧基，n为0或1至3的整数且*表示不对称碳原子，该方法包括将式(Ia)化合物与邻苯二甲酸酐或取代的邻苯二甲酸酐反应，其 中x，y，n和*的定义同上，得到式(III’)光活性化合物 其中x，y，n及*的定义同上，各Z相同或不同并代表氢原子，卤原子或C1-C6烷基，以及m为0或1至2的整数，通过重结晶法纯化如此得到的化合物，以提高光学纯度，并进行水解或醇解。
7.权利要求6所述的提高光学纯度的方法，其中x代表卤原子，y代表氢原子，卤原子，C1-C6烷基或C1-C6烷氧基，Z代表氢原子，卤原子或C1-C6烷基，m为0或1至2的整数，以及n为1至2的整数。
8.权利要求7所述的提高光学纯度的方法，其中x代表氯原子，y代表卤原子，C1-C6烷基或C1-C6烷氧基，Z代表氢原子，卤原子或C1-C6烷基，m为0或1至2的整数，且n为1至2的整数。
全文摘要
本发明公开了生产式(Ia)光活性2－卤代－1－(取代苯基)乙醇或式(Ib)光活性氧化苯乙烯的方法。该方法包括下述步骤:式(II)化合物与邻苯二甲酸酐反应得到式(III)化合物,采用光活性有机碱作为折解试剂旋光拆分所得的化合物,以及最后进行水解或醇解得到光活性的化合物(Ia)或(Ib)。上述方法的路线为上式，其中x代表卤原子,y代表氢原子,卤原子,C
文档编号C07D303/08GK1359887SQ0010471
公开日2002年7月24日 申请日期2000年3月24日 优先权日1995年8月26日
发明者儿玉浩宣, 本河卓也, 山口博志, 吉田正德 申请人:日本农药株式会社