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JPS6338019B2 - - Google Patents
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JPS6338019B2 - - Google Patents

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JPS6338019B2
JPS6338019B2 JP57057863A JP5786382A JPS6338019B2 JP S6338019 B2 JPS6338019 B2 JP S6338019B2 JP 57057863 A JP57057863 A JP 57057863A JP 5786382 A JP5786382 A JP 5786382A JP S6338019 B2 JPS6338019 B2 JP S6338019B2
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JP
Japan
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reaction
solvent
polyprenyl
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formula
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JP57057863A
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Japanese (ja)
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JPS58174351A (en
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Tetsuo Takigawa
Koichi Kinuhata
Masafumi Okada
Masao Mizuno
Takuji Nishida
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Kuraray Co Ltd
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Kuraray Co Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はジヒドロポリプレニルニトリルに関す
る。さらに詳しくは、本発明は一般式 (式中、【式】はトランス型 イソプレン単位を表わし、
【式】はシス型イソプレン単位 を表わし、nは11〜19の整数を表わす。)で示さ
れる新規なジヒドロポリプレニルニトリルに関す
る。 本発明により提供される一般式()で示され
るジヒドロポリプレニルニトリルは医薬、化粧料
などの原料として有用な物質であり、とくに哺乳
類ドリコール類の合成中間体として有用である。 ドリコール類は1960年にJ.F.Pennockらによつ
てブタの肝臓などからはじめて単離され
〔Nature(London),186,470(1960)参照〕、の
ちにこのものは一般式(A) 〔式中、【式】はトランス型 イソプレン単位を表わし、
【式】はシス型イソプレン単位 を表わす。本明細書中において以下同様。〕 で示される構造を有するポリプレノール同族体の
混合物であつて、式(A)中のシス型イソプレン単位
の数を表わすjは一般に12から18まで分布し、j
=14,15および16の3種の同族体が主体となつて
いることが明らかにされた〔R.W.Keenan et
al.,Biochemical Journal,165,505(1977)参
照〕。ドリコール類はブタの肝臓のみならず、哺
乳動物体内に広く分布しており、生体の生命維持
の上で極めて重要な機能を果していることが知ら
れている。例えば、J.B.Harfordらは子牛やブタ
の脳内白髄質を用いるin vitro試験により、外因
性ドリコールがマンノースなどの糖成分の脂質へ
の取り込みを促進し、その結果、生体の生命維持
のうえで重要な糖蛋白質の形成を増大させる作用
を持つことを明らかにしている〔Biochemical
and Biophysical Research Communication,
76,1036(1977)参照〕。ドリコール類によるかか
る脂質への糖成分の取り込み促進効果は成長期の
生体におけるよりも既に成熟している動物におい
て顕著であることから、老化防止の点でのドリコ
ール類の働きが注目されている。また、R.W.
Keenanらは幼年期などの急速に成長を続けてい
る生体にとつては外からドリコールを摂取し、自
己の体内で生合成して得られるドリコールを補う
ことが重要であると述べている〔Archives of
Biochemistry and BiophysiCs,179,634
(1977)参照〕。さらに、赤松らはラツトの再生肝
中のドリコール酸エステルを定量し、その量が正
常な肝中よりも著しく減少しており、肝組織での
糖蛋白の合成機能が大巾に低下していることおよ
び外からドリコール酸エステルを加えると該機能
が改善されることを見出した〔第54回日本生化学
会大会(1981年)において発表〕。 上記のようにドリコール類は生体にとつて極め
て重要な機能を司る物質であり、医薬品またはそ
の中間体として有用であるが、従来その入手は容
易でなく、例えばブタの肝臓10Kgから複雑な分離
操作を経てやつと0.6gのドリコールが得られる
に過ぎない〔J.Burgos et al.,Biochemical
Journal,88,470(1963)参照〕。ドリコール類を
全合成することは、それらの複雑で特異な分子構
造から明らかなように現在の有機合成の技術では
至難のことである。合成中間体を天然物に依存
し、これに簡単な合成化学的処理を加えるのみで
ドリコール類を得ることができるならば有利であ
るが、従来そのような好都合な物質は見出されて
いない。従来、下記の一般式(B) 〔但し、k=4〜6〕で示されるポリプレノー
ル類(これらはベツラプレノール類と呼ばれてい
る)がシラカンバ(Betula verrucosa)から採
取し得ることは知られているが、これらからシス
型イソプレン単位の数が14,15および16のものを
主体とするドリコール類を合成することは現在の
有機合成技術ではほとんど不可能である。また
K.Hannusらはヨーロツパ赤松(Pinus
sylvestris)の葉から乾燥重量基準で1%の収率
でポリプレニル成分を単離し、この成分がイソプ
レン単位10〜19個を主としてシス配置で有するポ
リプレニルアセテート混合物であることを報告し
ているが〔Phytochemistry,13,2563(1974)参
照〕、彼らの報告には該ポリプレニルアセテート
中のトランスおよびシス配置についての詳細まで
は解明されていない。さらに、D.F.Zinkelらはス
トローブ松(Pinus strobus)の葉の抽出物中に
イソプレン単位数18個またはイソプレン単位数の
平均値が18個であるC90のポリプレノールが存在
することを報告しているが〔Phytochemistry,
11,3387(1972)参照〕、この報告では該ポリプレ
ノールのトランス、シス配置について詳細な解析
を行なつていない。 本発明者らの一部とその共同研究者らは、先
に、イチヨウおよびヒマラヤ杉から有機溶媒によ
つて抽出される抽出物を、必要により加水分解し
たのち、クロマトグラフイー、分別溶解法その他
の適当な分離法によつて処理することにより、14
〜22個のイソプレン単位を哺乳類ドリコール類と
まつたく同じトランス、シス配置で有するポリプ
レノールおよび/またはその酢酸エステル同族体
混合物からなるポリプレニル画分が得られるこ
と、該ポリプレニル画分は哺乳類ドリコール類に
比べてα―末端の飽和イソプレン単位が存在しな
いだけで哺乳類ドリコール類におけるポリプレニ
ル同族体の分布に非常によく似たポリプレニル同
族体の分布を示すこと、該ポリプレニル画分は所
望によりその構成成分である個々の(イソプレン
単位数が一様な)ポリプレニル同族体に比較的容
易に分離しうること、従つて該ポリプレニル画分
およびそれから分離された各ポリプレニル同族体
はいずれも哺乳類ドリコール類の合成中間体とし
て非常に適していることを見出した。 本発明者らは、上記のごときポリプレニル化合
物を用いて哺乳類ドリコール類を効率的に製造す
るため該ポリプレニル化合物のポリプレニル鎖の
α―末端に飽和イソプレン単位を導入する方法を
鋭意検討した結果、かかる方法における中間体と
して有用な前記一般式()で示されるジヒドロ
ポリプレニルニトリルを創製し、本発明を完成す
るに至つた。 一般式()で示される本発明のジヒドロポリ
プレニルニトリル〔以下、ジヒドロポリプレニル
ニトリル()と記す。〕は、一般式 (式中、Xはハロゲン原子を表わし、nは前記
定義のとおりである。) で示されるポリプレニルハライド〔以下、ポリプ
レニルハライド()と記す。〕を塩基性化合物
の存在下に一般式 (式中、R1は低級アルキル基を表わす。) で示されるアセト酢酸エステル〔以下、アセト酢
酸エステル()と記す。〕と反応させることに
より得られる一般式() (式中、R1およびnは前記定義のとおりであ
る。) で示されるポリプレニルケトカルボン酸エステル
〔以下、ポリプレニルケトカルボン酸エステル
()と記す。〕を加水分解し、脱炭酸して一般式 (式中、nは前記定義のとおりである。) で示されるポリプレニルアセトン〔以下、ポリプ
レニルアセトン()と記す。〕とし、これを塩
基および/または酸の存在下に一般式() (式中、R2は低級アルキル基を表わす。) で示されるシアノ酢酸低級アルキルエステル〔以
下、シアノ酢酸エステル()と記す。〕と反応
させて一般式() (式中、R2およびnは前記定義のとおりであ
る。) で示されるポリプレニルシアノカルボン酸エステ
ル〔以下、ポリプレニルシアノカルボン酸エステ
ル()と記す。〕とし、該ポリプレニルシアノ
カルボン酸エステル()を選択的還元により一
般式() (式中、R2およびnは前記定義のとおりであ
る。) で示されるジヒドロポリプレニルシアノカルボン
酸エステル〔以下、ジヒドロポリプレニルシアノ
カルボン酸エステル()と記す。〕とし、これ
を加水分解し、脱炭酸することによつて製造する
ことができる。 ポリプレニルハライド()は前述のようにイ
チヨウあるいはヒマラヤ杉の抽出物から直接また
は加水分解を経て得ることができる一般式 (式中nは前記定義のとおりである。) で示されるポリプレノールまたはその混合物をハ
ロゲン化剤たとえばPCl3、PBr3のごとき三ハロ
ゲン化リン、SOCl2、SOBr2のごときチオニルハ
ライドなどでハロゲン化することにより容易に得
られる。このハロゲン化反応は、通常、たとえば
ヘキサン、ジエチルエーテルなどの適当な溶媒中
に上記ポリプレノールを溶解し、これにトリエチ
ルアミン、ピリジンなどで代表される塩基の存在
下または不存在下に約−20℃〜+50℃の温度にお
いてハロゲン化剤を加えることにより行われる。 ポリプレニルハライド()とアセト酢酸エス
テル()との反応は溶媒中で行うことが望まし
い。好適に使用されうる溶媒としてはジエチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメ
トキシエタンなどのエーテル系溶媒が挙げられ
る。溶媒の使用量は、臨界的ではないが、ポリプ
レニルハライド()に対して2〜100倍((重
量)、好ましくは5〜80倍(重量)、さらに好まし
くは10〜50倍(重量)である。充分に乾燥された
溶媒を用いることが目的とする反応を円滑に進行
させるうえで好ましい。この反応を行うためには
塩基性化合物を存在させることとが必須である。
使用する塩基性化合物としては、水素化ナトリウ
ム、水素化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化
カリウム、ナトリウムt―ブトキシド、カリウム
t―ブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリ
ウムエトキシドなど、アルカリ金属の水素化物、
水酸化物またはアルコキシドあるいはn―ブチル
リチウム、メチルリチウムなどが好適である。塩
基性化合物はアセト酢酸エステル()1モルあ
たり一般に約0.1〜5.0モル、好ましくは0.5〜3.0
モル、さらに好ましくは0.7〜1.5モルの割合で用
いられる。好ましい実施態様においては、塩基性
化合物の溶液または分散液にアセト酢酸エステル
()を加えるかまたは逆にアセト酢酸エステル
()の溶液に塩基性化合物を全量一時にもしく
は少量づつ徐々に加えることによりまずアセト酢
酸エステル()のアニオンを形成させ、しかる
のちにこれにポリプレニルハライド()を加え
て反応させる。アセト酢酸エステル()とポリ
プレニルハライド()との使用割合は、臨界的
ではないが、アセト酢酸エステル()/ポリプ
レニルハライド()のモル比にして1/2〜
20/1、好ましくは4/5〜10/1、さらに好ま
しくは1/1〜5/1である。アセト酢酸エステ
ル()のアニオンを形成させる際には、窒素ガ
ス、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下−30℃〜
+100℃、好ましくは−10℃〜+80℃の温度で反
応を行うことが望ましく、これにより副反応を抑
制しつつ円滑に目的とするアニオンを形成させる
ことができる。このアニオン形成に要する時間は
用いる反応温度によつても変化するが通常約10分
間〜5時間程度で充分である。このようにして調
製されたアセト酢酸エステル()のアニオン溶
液にポリプレニルハライド()を添加して反応
させる。用いる反応条件によつては、ポリプレニ
ルハライド()を全量一時に添加するよりは少
量づつ何度かに分けてあるいは滴下方式で加える
ことによつて反応を円滑に進行させうる場合があ
る。ポリプレニルハライド()の添加時および
その後反応を完結させるまでの間の反応系内の温
度は、臨界的ではないが、−10℃から使用する溶
媒の沸点までの範囲内であることが望ましい。反
応温度が低すぎると反応の進行が遅く、反応完結
に要する時間がかかり過ぎる。一方、反応温度が
高すぎると望ましくない副反応が進行する。この
観点から0℃〜80℃の範囲内の反応温度を採用す
ることが好ましい。ポリプレニルハライド()
を添加したのち反応を完結させるためには上記反
応温度において反応混合物の撹拌を継続すること
が必要であり、これに要する時間は用いる反応温
度によつて変化するが通常約30分間〜24時間程度
である。反応の進行を確認するためには薄層クロ
マトグラフイーにより原料ポリプレニルハライド
()の減少を追跡するのが便利であり、好まし
い。 反応後、反応混合物からのポリプレニルケトカ
ルボン酸エステル()の単離は従来公知の合成
反応に用いられている単離方法を応用することに
より容易に達成される。とくにクロマトグラフイ
ーが便利に用いられる。クロマトグラフイーに使
用しうる吸着体としてはシリカゲル、アルミナ、
活性炭、セルロースなどがある。なかでもシリカ
ゲルがとくに好適に使用される。展開溶媒として
はヘキサン、ペンタン、石油エーテル、ベンゼン
などの炭化水素系溶媒にジエチルエーテル、クロ
ロホルム、酢酸エチル、エチルアルコールなどの
極性溶媒を少量混合したものを使用するのが好適
である。 また、この単離工程を省略して直接に次工程の
ポリプレニルアセトン()の合成反応を行い、
そののち精製工程を行うことも可能である。 ポリプレニルケトカルボン酸エステル()は
従来から高級脂肪酸エステル類のケン化反応に使
用されている方法を応用してケン化することがで
きる。たとえば、ポリプレニルケトカルボン酸エ
ステル()を水酸化ナトリウムまたは水酸化カ
リウムと共に含水メタノール、含水エタノールあ
るいは含水イソプロパノール中で撹拌することに
よつて目的を達成することができる。水酸化ナト
リウムまたは水酸化カリウムの使用量はポリプレ
ニルケトカルボン酸エステル()に対して約
1.0〜20.0モル当量、好ましくは1.5〜10.0モル当
量であることが望ましい。反応溶媒としては上記
のような含水アルコール類が好適であるが、ポリ
プレニルケトカルボン酸エステル()の溶解性
を上げるためにヘキサン、ペンタン、ベンゼン、
トルエンなどの炭化水素系溶媒を少量加えること
も好ましい。上記ケン化反応を円滑に進行させる
ため、反応温度としては0℃から用いる溶媒の沸
点まで、好ましくは25〜65℃の範囲内の温度を採
用することが望ましい。反応完結に要する時間
は、このとき採用する温度条件によつて異るが、
通常約0.5〜24時間の範囲内である。 以上のようにしてケン化反応を行なつたのち、
好適には室温条件下または氷冷条件下で、反応液
を塩酸や硫酸などの鉱酸を用いて中和し、更に反
応溶液をPH1〜3程度の酸性条件にすると自動的
に脱炭酸反応が生じ、ポリプレニルアセトン
()が形成される。脱炭酸反応が完結したのち、
反応液をヘキサン、ベンゼンまたはジエチルエー
テルなどで抽出し、水で充分洗浄したのち有機層
を乾燥し、溶媒留去するとポリプレニルアセトン
()の粗製物が得られる。このものを精製する
ためにはクロマトグラフイーが好適に採用され
る。このクロマトグラフイーに使用される吸着体
としてはシリカゲル、アルミナ、活性炭、セルロ
ースなどがあるが、シリカゲルがとくに好適であ
る。展開溶媒としてはヘキサン、ペンタン、石油
エーテル、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素系
溶媒にジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテ
ル、クロロホルム、酢酸エチル、酢酸メチルなど
の極性溶媒を少量混合したものを使用するのが好
適である。 以上のようにして合成されたポリプレニルアセ
トン()とシアノ酢酸エステル()とを塩基
および/または酸の存在下に反応させることによ
りポリプレニルシアノカルボン酸エステル()
が得られる。 好適に使用されるシアノ酢酸エステル()と
しては、【式】 【式】【式】 【式】などが例示される。 シアノ酢酸エステル()の使用量はポリプレ
ニルアセトン()に対して0.5〜10.0モル当量、
好ましくは0.7〜1.5モル当量、さらに好適には0.8
〜1.0当量である。 ポリプレニルアセトン()とシアノ酢酸エス
テル()との反応はこの反応に不活性な溶媒中
で行うことが望ましい。好適に使用されうる溶媒
としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼ
ン、トルエン、キシレン、クロロホルムなどが例
示される。溶媒の使用量は臨界的でないがポリプ
レニルアセトン()に対して5〜200重量倍、
より好ましくは10〜100重量倍である。 ポリプレニルアセトン()とシアノ酢酸エス
テル()の反応を進めるに際しては塩基およ
び/または酸を存在せしめることが必要である。
好適に使用されうる塩基および/または酸として
は、たとえば酢酸アンモニウム―酢酸、アセトア
ミド―酢酸、ピリジン―酢酸、ピペリジン、ε―
アミノ―n―カプロン酸などが例示される。上記
塩基および/または酸の使用量は、ポリプレニル
アセトン()に対して0.01〜10.0モル当量、よ
り好ましくは0.1〜1.0モル当量である。 前記溶媒中にポリプレニルアセトン()、シ
アノ酢酸エステル()、上記塩基および/また
は酸を溶解し、加熱条件下に撹拌することによつ
て反応を行うことができるが、反応を完結させる
ためには副生する水を除去することが好ましい。
水を除去するための簡便な方法は使用した溶媒と
共に共沸させて系外に留去する方法である。従つ
て、反応温度は前記溶媒の沸騰温度が好適であ
り、この反応条件において1〜24時間、好ましく
は2〜10時間反応させることにより反応を完結す
ることができる。得られたポリプレニルシアノカ
ルボン酸エステル()の精製はそれ自体従来公
知の分離精製技術を応用して実施することができ
る。とくにクロマトグラフイーが簡便で好まし
い。このクロマトグラフイーのための吸着体およ
び展開溶剤としては、ポリプレニルアセトン
()の精製の場合について前記した吸着体およ
び展開溶剤が同様に使用できる。 ポリプレニルシアノカルボン酸エステル()
をジヒドロポリプレニルシアノカルボン酸エステ
ル()に還元するための還元剤としてはたとえ
ば水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素リチウ
ム、水素化ホウ素シアノナトリウムなどの穏やか
な還元剤を用いることができ、水素化ホウ素ナト
リウムが最も好適に使用される。還元剤の使用量
は用いる還元剤にもよるがポリプレニルシアノカ
ルボン酸エステル()に対して一般に0.5〜10
当量好ましくは1〜5当量である。 この還元反応は適当な溶媒中で行なわれる。好
適に使用される溶媒としてはエタノールおよびイ
ソプロパノールが例示される。 還元反応の温度は通常室温で良いが、必要に応
じ−20℃〜+80℃の範囲内で室温以外の温度を採
用することもできる。この温度条件下で約5分〜
10時間撹拌することにより反応を完結することが
できる。 反応完了後、ジヒドロポリプレニルシアノカル
ボン酸エステル()はポリプレニルシアノカル
ボン酸エステル()と同様、クロマトグラフイ
ーにより簡便に精製することができる。 ジヒドロポリプレニルシアノカルボン酸エステ
ル()の加水分解反応は従来から高級脂肪酸エ
ステル類の加水分解反応に使用されている方法を
応用して行うことができる。たとえば、ジヒドロ
ポリプレニルシアノカルボン酸エステル()を
水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムとともに
メタノール、エタノール、イソプロパノール、エ
チレングリコール、プロピレングリコールなどの
アルコール系溶媒の中で撹拌することによつて目
的を達成することができる。水酸化ナトリウムま
たは水酸化カリウムの使用量はジヒドロポリプレ
ニルシアノカルボン酸エステル()に対して約
1.0〜20.0モル当量、好ましくは1.5〜10.0モル当
量であることが望ましい。反応溶媒としては上記
のようなアルコール類が好適であるが、ジヒドロ
ポリプレニルシアノカルボン酸エステル()の
溶解性を上げるためにヘキサン、ペンタン、ベン
ゼン、トルエンなどの炭化水素系溶媒を少量加え
ることが好ましい。上記加水分解反応を円滑に進
行させ、かつシアノ基を加水分解しないでおくた
めに、反応温度は0℃〜30℃の範囲内に維持する
ことが望ましい。反応完結に要する時間は、この
とき採用する温度条件によつて異るが、通常約
0.5〜24時間の範囲内である。 以上のように加水分解反応を行なつたのち、好
適には室温条件下または氷冷条件下で、反応液を
塩酸や硫酸などの鉱酸を用いてPH1〜4程度の酸
性にし、ヘキサン、ベンゼン、ジエチルエーテ
ル、酢酸エチルなどを用いて抽出し、溶媒を留去
すると一般式()においてRが水素原子である
化合物に該当するジヒドロポリプレニルシアノカ
ルボン酸が得られる。これを脱炭酸するには、5
〜100重量倍のピリジンに溶解し、0.01〜1.0重量
倍の銅粉とともに1〜5時間加熱還流を行うこと
が好ましい。銅粉を別し、液を濃縮後ヘキサ
ン、ジエチルエーテルなどの溶媒にとかし、水
洗、乾燥後溶媒を留去するとジヒドロポリプレニ
ルニトリル()の粗生成物が得られる。このも
のを精製するためにはクロマトグラフイーが好適
に採用される。このクロマトグラフイーに使用さ
れる吸着体としてはシリカゲル、アルミナ、活性
炭、セルロースなどがあるが、シリカゲルがとく
に好適である。展開溶媒としてはヘキサン、ペン
タン、石油エーテル、ベンゼンなどの炭化水素溶
媒にジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテ
ル、クロロホルム、酢酸エチルなどの極性溶媒を
少量混じたものが好適である。 以上の方法によつて合成されるジヒドロポリプ
レニルニトリル()からたとえば下記に示す合
成経路でもつて哺乳類ドリコール類を合成するこ
とができる。 ただし上記式においてPPは式 (式中nは前記定義のとおりである。)で示さ
れる基を表わす。 反応においてジヒドロポリプレニルニトリル
()を加水分解して一般式(X)で示されるジ
ヒドロポリプレニルカルボン酸を得、次いで水素
化アルミニウムリチウムなどによる還元反応(反
応)により一般式(XI)で示されるポリプレニ
ルアルコール、すなわち哺乳類ドリコールを合成
することができる。 以下、本発明を実施例および参考例によりさら
に具体的に説明する。なお、実施例および参考例
中のIR分析は液膜で測定し、NMR分析はTMS
を内部標準として測定した。FD―MASS分析値
1H,12C,14N,16O,79Brとして補正した値であ
る。 参考例1 ポリプレノールの分離 10月末に倉敷市内で採取したイチヨウの葉10Kg
(未乾燥重量)約40℃で24時間熱風乾燥したのち
室温(約15℃)で1週間クロロホルム80中に浸
漬して抽出した。この抽出液からクロロホルムを
留去して得た濃縮物中に石油エーテル5を加え
て不溶性成分を別し、液を濃縮後クロロホル
ムを展開溶剤として用いてシリカゲルカラムによ
り分離し約37gの油状物を得た。この油状物にア
セトン約400mlを加えてアセトン可溶成分を溶解
し、得られた混合物を過し、液を濃縮し、得
られた油状物をメタノール400ml、水40mlおよび
水酸化ナトリウム20gと共に2時間65℃に加熱し
たのちメタノールを留去し、残留物にジエチルエ
ーテル(500ml)を加えて抽出し、エーテル層を
約100mlの水で5回水洗したあと無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥し、溶剤を留去して24.2gの油状物を
得た。 次いでこの油状物を約1Kgのシリカゲルを用い
n―ヘキサン/イソプロピルエーテル=90/10
(容量比)の混合液で分離して21.8gの油状物を
得た。この油状物は95%以上の純度を有するポリ
プレノールであり、このものについてメルク社製
セミ分取用高速液体クロマトカラムLiChrosorb
RP18―10(C18タイプ)を用いアセトン/メタノ
ール=90/10(容量比)の混合溶剤を溶離液とし、
示差屈折計を検出器として用いた高速液体クロマ
トグラフイー分析を行い、得られたクロマトグラ
ムにおける各ピークの面積比率を求めた結果は下
記のとおりであつた。 【表】 この高速液体クロマトグラフイーを用いて上記
の油状物から各成分を分取し、質量分析、赤外線
吸収スペクトル、1H―NMRスペクトルおよび13C
―NMRスペクトルによりそれらの成分が一般式
()で示される構造を有するポリプレノールで
あることを確認した。 各成分について電界電離法質量分析(FD―
MASS)の結果ならびに1H―NMRのδ値を表1
に、13C―NMRのδ値を表2にまとめて示した。 【表】 【表】 参考例2 ポリプレニルブロミドの合成 n=15である一般式()のポリプレノール
12.4gおよびピリジン1mlを200mlのn―ヘキサ
ン中に加え、得られた溶液に室温(約20℃)で窒
素ガス雰囲気下に2.0gの三臭化リンを滴下し、
滴下完了後室温、窒素ガス雰囲気下に一夜撹拌し
た。ついでこのn―ヘキサン溶液を分液ロートに
入れ、約50mlの水で3回洗浄したのち無水硫酸マ
グネシウムで乾燥し、n―ヘキサンを留去するこ
とにより微黄色の液状物12.0gを得た。このもの
についてNMR分析を行なつたところ、原料ポリ
プレノールの―C 2OH基に帰属されるシグナ
ル(d,δ=4.08)が消失し新らたに―C 2Br
に帰属されるシグナル(d,δ=3.91)が現われ
た。またこの液状物をFD―MASSにより分析し
たところm/e=1304であつた。これらの分析結
果により、上記の生成物は一般式()において
n=15、X=Brであるポリプレニルプロミドで
あることが確認された。 同様の操作によりnが15以外のポリプレニルブ
ロミド及びnが11〜19の間で任意に分布している
ポリプレニルプロミド混合物も合成された。 実施例 1 三つ口フラスコに無水テトラヒドロフラン30ml
および50%水素化ナトリウム640mlを仕込み、室
温で撹拌しながなアセト酢酸エチル1.57gを滴下
した。激しい水素ガスの発生が穏やかになつたの
ち、フラスコ内を窒素ガスで置換しながら徐々に
昇温し、溶媒の還流条件下で1時間撹拌を続け
た。ついで反応系を室温まで冷却したのち、これ
に参考例2に従つて合成した一般式()におい
てn=15、X=Brであるポリプレニルブロミド
4.30gのテトラヒドロフラン(10ml)溶液を滴下
し、室温で一夜撹拌した。反応混合物から回転蒸
発器で溶媒を留去したのち、残留物を約20mlの水
中に注ぎ、ジエチルエーテルで抽出し、得られた
ジエチルエーテル層を水、希塩酸水、水、重曹水
で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、
回転蒸発器でジエチルエーテルを留去して黄色液
状物を得た。この黄色液状物を1mmHg減圧下、
150℃にて30分間加熱して低沸成分を留去し、残
留物をシリカゲルカラムクロマトグラフイー〔ヘ
キサン/酢酸エチル=98/2(容量比)を展開液
として使用〕により精製して微黄色液状物2.48g
を得た。このものの分析結果を以下に示す。 IR分析:1740,1715,1660,830cm-1 1H―NMR分析:δppm Ccl41.21(3H,t,―CO2C
3),3.21(1H,t,
【式】),4.11(2H,q,― CO2C 2CH3) FD―MASS分析:m/e=1354 以上の分析結果により、この微黄色液状物は一
般式()においてn=15、R1=C2H5であるポ
リプレニルケトカルボン酸エチルであることが確
認された。 次いでポリプレニルケトカルボン酸エチルを水
酸化ナトリウム0.5g、エタノール20mlおよび水
5mlの溶液中に加え、還流条件下で3時間撹拌し
たのち、回転蒸発器を用いてエタノールを大部分
留去し、残渣を約20mlの水中に注ぎ、濃塩酸を少
しずつ加えてPH約2の酸性にしたのちヘキサンで
抽出した。ヘキサン層を飽和食塩水で充分洗浄し
たのち、無水硫酸マグネシシウムで乾燥し、溶媒
を留去して黄色の粘稠な液状物を得た。このもの
をシリカゲルカラムクロマトグラフイー〔ヘキサ
ン/酢酸エチル=98/2(容量比)を展開液とし
て使用〕により精製して微黄色粘稠液状物1.98g
を得た。このものの分析結果を以下に示す。 IR分析:1715,1660,830cm-1 1H―NMR分析:δppm Ccl41.53(s,9H),1.62
(s,48H),1.7〜2.4(m,75H),5.05
(br,18H) FD―MASS分析:m/e=1282 以上の分析結果により、この微黄色液体が一般
式()においてn=15であるポリプレニルアセ
トンであることが確認された。 次いで三つ口フラスコにベンゼン50ml、シアノ
酢酸エチル173mg、酢酸アンモニウム35mg、酢酸
35mgおよび先に合成したポリプレニルアセトン
()1.96gを仕込み、溶の沸騰温度で、副生す
る水をベンゼンと共沸させて系外に留去しながら
10時間反応させた。次いで反応液を室温まで冷却
し、分液ロート中で水洗したのち、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥し、溶媒を留去して黄色液状物を
得た。このものをシリカゲルカラムクロマトグラ
フイー〔ヘキサン/酢酸エチル=98/2(容量比)
を展開液として使用〕により精製して1.42gの無
色液状物を得た。この液状物は下記分析結果によ
り一般式()においてn=15,R2=C2H5であ
るポリプレニルシアノカルボン酸エステルである
ことが確認された。 IR分析:2220,1725,1660,1600,1440,
1370,1275,1220,1060,830cm-1 1H―NMR分析:δppm Ccl41.30(t,3H),1.53
(s,9H),1.62(s,48H),1.7〜2.5(m,
75H),4.20(q,2H),5.06(br,18H) FD―MASS分析:m/e=1377 次いで三つ口フラスコ中にこのポリプレニルシ
アノカルボン酸エステル1.40gおよびイソプロパ
ノール20mlを仕込み室温で撹拌しながら約50mgの
水素化ホウ素ナトリウムを加え、同じ温度で1時
間撹拌を続けたのち約50mlの飽和塩化アンモニウ
ム水溶液に注ぎ、ヘキサンで抽出した。ヘキサン
層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去
して無色液状物1.35gを得た。このものは下記分
析結果により一般式()においてn=15、R2
=C2H5であるジヒドロポリプレニルシアノカル
ボン酸エステルであることが確認された。 IR分析:2245,1740,1660,1440,1370,
1295,1240,1185,1175,1020,830cm-1 1H―NMR分析:δppm Ccl41.04(dd,3H),1.30
(t,3H),3.36(dd,1H),4.22(q,
2H),5.05(br,18H) FD―MASS分析:m/e=1379 次いでこの液状物にエタノール30ml、水3mlお
よび水酸化ナトリウム0.3gの混合物を加え、室
温で1時間撹拌後、水100mlを加えてから6N―塩
酸水を少しづつ加えてPH2とし、エーテルで3回
抽出した。有機層を合し、水洗し、飽和食塩水で
洗浄したのち無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶
媒を留去して1.22gの液状物を得た。 次いでこの液状物をピリジン20mlに溶解し、銅
粉0.1gを加えて2時間加熱還流したのち、銅粉
を別しヘキサンで洗浄した。液と洗液を合
し、回転蒸発器で大部分の溶媒を除去し、残渣を
ヘキサンにとかし、飽和食塩水で洗浄後、無水硫
酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を留去して黄色液
状物を得た。この液状物をシリカゲルカラムクロ
マトグラフイー〔ヘキサン/酢酸エチル=98/2
(容量比)を展開液として使用〕により精製して
1.01gの無色液状物を得た。このものは下記分析
結果により一般式()においてn=15であるジ
ヒドロポリプレニルニトリルであることが確認さ
れた。 IR分析:2245,1660,1440,1375,830cm-1 1H―NMR分析:δppm Ccl41.00(d,3H),1.1〜1.5
(m,2H),1.53(s,9H),1.62(s,
48H)1.7〜2.5(m,73H),5.05(br,18H) FD―MASS分析:m/e=1307 実施例 2〜9 実施例1と同様の操作により一般式()にお
いてX=Brでnが11,12,13,14,16,17,18
および19である各ポリプレニルブロミドから対応
する一般式()においてnが11,12,13,14,
16,17,18および19である各ジヒドロポリプレニ
ルニトリルを合成した。これら各合成反応の収率
は実施例1の場合と略同じであつた。また、各ジ
ヒドロポリプレニルニトリルの赤外線吸収スペク
トルの特性吸収および 1H―NMRスペクトルの
特性シグナルはその位置において実施例1におい
て合成した一般式()においてn=15のジヒド
ロポリプレニルニトリルのそれらと実質的に一致
した。またFD―MASS分析の値は次のとおりで
あつた。 【表】 実施例 10 参考例1と同様にして得られた一般式()に
おいてnが11から19まで分布しその組成が参考例
1に記載したものと実質的に等しいポリプレノー
ル混合物を参考例2の方法に従つて三臭化リンと
反応させることによりポリプレニルブロミド混合
物とし、その4.30gを実施例1の一般式()に
おいてn=15であるポリプレニルブロミド4.30g
のかわりに使用した以外は実施例1とまつたく同
様の操作を行ない最終生成物として無色粘稠液状
物0.97gを得た。このもののIR、 1H―NMR分
析結果は実施例1のジヒドロポリプレニルニトリ
ルについて得られた結果と特性吸収、特性シグナ
ルの位置において実質的に同一であつた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to dihydropolyprenylnitrile. More specifically, the present invention relates to the general formula (In the formula, [formula] represents a trans isoprene unit,
[Formula] represents a cis isoprene unit, and n represents an integer from 11 to 19. ) is related to a novel dihydropolyprenyl nitrile. The dihydropolyprenylnitrile represented by the general formula () provided by the present invention is a substance useful as a raw material for medicines, cosmetics, etc., and is particularly useful as a synthetic intermediate for mammalian dolichols. Dolichols were first isolated from pig liver etc. by JFPennock et al. in 1960 [see Nature (London), 186 , 470 (1960)], and were later given the general formula (A). [In the formula, [formula] represents a trans isoprene unit,
[Formula] represents a cis isoprene unit. The same shall apply hereinafter in this specification. ] A mixture of polyprenol homologs having the structure shown in formula (A), where j representing the number of cis isoprene units generally ranges from 12 to 18, and j
It was revealed that the three homologues =14, 15 and 16 were the main constituents [RWKeenan et al.
al., Biochemical Journal, 165 , 505 (1977)]. Dolichols are widely distributed not only in the liver of pigs but also in the bodies of mammals, and are known to play extremely important functions in maintaining the life of living organisms. For example, JB Harford et al. conducted an in vitro study using the white medulla of calves and pigs' brains, and found that exogenous dolichol promotes the incorporation of sugar components such as mannose into lipids, which are important for maintaining the life of living organisms. [Biochemical
and Biophysical Research Communication,
76, 1036 (1977)]. The effect of dolichols on promoting the incorporation of sugar components into lipids is more pronounced in already mature animals than in growing organisms, so the role of dolichols in preventing aging is attracting attention. Also, RW
Keenan et al. state that it is important for rapidly growing organisms, such as those in childhood, to ingest dolichol from outside and supplement the dolichol obtained by biosynthesis within the body [Archives of
Biochemistry and Biophysics, 179 , 634
(1977)]. Furthermore, Akamatsu et al. quantified dolicolic acid ester in the regenerated liver of rats and found that the amount was significantly lower than in the normal liver, indicating that the glycoprotein synthesis function in the liver tissue was significantly reduced. We found that this function was improved by adding dolicolic acid ester from the outside [presented at the 54th Annual Meeting of the Japanese Biochemical Society (1981)]. As mentioned above, dolichols are substances that control extremely important functions for living organisms, and are useful as pharmaceuticals or intermediates thereof. Only 0.6 g of dolichol can be obtained through this process [J. Burgos et al., Biochemical
Journal, 88 , 470 (1963)]. Total synthesis of dolichols is extremely difficult using current organic synthesis techniques, as is clear from their complex and unique molecular structures. It would be advantageous if dolichols could be obtained by relying on natural products as synthetic intermediates and adding simple synthetic chemical treatments to them, but such convenient substances have not been found so far. Conventionally, the following general formula (B) [However, it is known that polyprenols represented by k = 4 to 6 (these are called betulaprenols) can be collected from silver birch ( Betula verrucosa ), but from these polyprenols, cis-isoprene units It is almost impossible to synthesize dolichols mainly containing 14, 15, and 16 molecules using current organic synthesis techniques. Also
K. Hannus et al .
reported that a polyprenyl component was isolated from leaves of S. sylvestris at a yield of 1% on a dry weight basis, and that this component was a polyprenyl acetate mixture containing 10 to 19 isoprene units primarily in the cis configuration. Phytochemistry, 13 , 2563 (1974)], their report does not elucidate the details of the trans and cis configurations in the polyprenylacetate. Furthermore, DFZinkel et al. reported the presence of C 90 polyprenols with 18 isoprene units or an average number of isoprene units in extracts of pine strobus ( Pinus strobus ) leaves. [Phytochemistry,
11, 3387 (1972)], this report does not provide a detailed analysis of the trans and cis configurations of the polyprenol. Some of the present inventors and their co-researchers first hydrolyzed the extracts extracted from Japanese staghorn and Himalayan cedar using organic solvents, if necessary, and then used chromatography, fractional dissolution, and other methods. By processing by suitable separation methods, 14
A polyprenyl fraction consisting of a polyprenol and/or a mixture of its acetate homologues having ~22 isoprene units in exactly the same trans, cis configuration as mammalian dolichols is obtained; In comparison, the polyprenyl fraction exhibits a distribution of polyprenyl congeners very similar to that in mammalian dolichols, with only the absence of α-terminal saturated isoprene units, of which the polyprenyl fraction is optionally a constituent. It can be relatively easily separated into individual polyprenyl analogues (with a uniform number of isoprene units), and therefore the polyprenyl fraction and each polyprenyl analogue separated therefrom can be used as synthetic intermediates for mammalian dolichols. I found it to be very suitable. In order to efficiently produce mammalian dolichols using the above-mentioned polyprenyl compounds, the present inventors have intensively investigated a method of introducing a saturated isoprene unit into the α-terminus of the polyprenyl chain of the polyprenyl compound, and have found that such a method The present invention was completed by creating a dihydropolyprenyl nitrile represented by the general formula () which is useful as an intermediate in the following. The dihydropolyprenyl nitrile of the present invention represented by the general formula () [hereinafter referred to as dihydropolyprenyl nitrile ()]. ] is a general formula (In the formula, X represents a halogen atom, and n is as defined above.) Polyprenyl halide [hereinafter referred to as polyprenyl halide ()]. ] in the presence of a basic compound. (In the formula, R 1 represents a lower alkyl group.) Acetoacetate [hereinafter referred to as acetoacetate ()]. ] General formula () obtained by reacting with (In the formula, R 1 and n are as defined above.) Polyprenylketocarboxylic acid ester [hereinafter referred to as polyprenylketocarboxylic acid ester ()]. ] is hydrolyzed and decarboxylated to form the general formula (In the formula, n is as defined above.) Polyprenylacetone [hereinafter referred to as polyprenylacetone ()]. ] and then convert it to the general formula () in the presence of a base and/or acid. (In the formula, R 2 represents a lower alkyl group.) Cyanoacetic acid lower alkyl ester [hereinafter referred to as cyanoacetic acid ester ()]. ] to form the general formula () (In the formula, R 2 and n are as defined above.) Polyprenylcyanocarboxylic acid ester [hereinafter referred to as polyprenylcyanocarboxylic acid ester ()]. ], and the polyprenylcyanocarboxylic acid ester () is selectively reduced to give the general formula () (In the formula, R 2 and n are as defined above.) Dihydropolyprenylcyanocarboxylic acid ester [hereinafter referred to as dihydropolyprenylcyanocarboxylic acid ester ()]. ] and can be produced by hydrolyzing and decarboxylating it. As mentioned above, polyprenyl halide () has the general formula that can be obtained directly or through hydrolysis from extracts of Japanese yam or Himalayan cedar. (In the formula, n is as defined above.) Polyprenol or a mixture thereof is treated with a halogenating agent such as phosphorus trihalide such as PCl 3 or PBr 3 , or thionyl halide such as SOCl 2 or SOBr 2 to generate a halogen. It can be easily obtained by This halogenation reaction is usually carried out by dissolving the above-mentioned polyprenol in a suitable solvent such as hexane or diethyl ether, and heating the solution at about -20°C in the presence or absence of a base such as triethylamine or pyridine. This is done by adding a halogenating agent at a temperature of ~+50°C. The reaction between polyprenyl halide () and acetoacetate () is preferably carried out in a solvent. Suitable solvents include ether solvents such as diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane, and dimethoxyethane. The amount of the solvent used is not critical, but it is 2 to 100 times (by weight), preferably 5 to 80 times (by weight), more preferably 10 to 50 times (by weight) relative to the polyprenyl halide (). It is preferable to use a sufficiently dried solvent in order for the desired reaction to proceed smoothly. In order to carry out this reaction, it is essential to have a basic compound present.
The basic compounds used include alkali metal hydrides such as sodium hydride, potassium hydride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium t-butoxide, potassium t-butoxide, sodium methoxide, and sodium ethoxide;
Hydroxides or alkoxides, n-butyllithium, methyllithium, etc. are suitable. The basic compound is generally about 0.1 to 5.0 mol, preferably 0.5 to 3.0 mol per mol of acetoacetate ().
It is used in a molar ratio, more preferably 0.7 to 1.5 molar. In a preferred embodiment, the basic compound is first added to a solution or dispersion of the basic compound by adding the acetoacetate () or conversely to a solution of the acetoacetate () by gradually adding the basic compound all at once or in small portions. An anion of acetoacetate () is formed, and then polyprenyl halide () is added thereto and reacted. The ratio of acetoacetate () and polyprenyl halide () to be used is not critical, but the molar ratio of acetoacetate ()/polyprenyl halide () is from 1/2 to
The ratio is 20/1, preferably 4/5 to 10/1, and more preferably 1/1 to 5/1. When forming the anion of acetoacetate (), the temperature is -30°C ~ under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas or argon.
It is desirable to carry out the reaction at a temperature of +100°C, preferably -10°C to +80°C, so that the desired anion can be smoothly formed while suppressing side reactions. The time required for this anion formation varies depending on the reaction temperature used, but usually about 10 minutes to 5 hours is sufficient. Polyprenyl halide () is added to the anionic solution of acetoacetate () prepared in this manner and reacted. Depending on the reaction conditions used, the reaction may be allowed to proceed smoothly by adding polyprenyl halide (2) in small portions or in a dropwise manner rather than adding the entire amount at once. The temperature within the reaction system during the time of addition of polyprenyl halide () and thereafter until completion of the reaction is not critical, but is preferably within the range of -10°C to the boiling point of the solvent used. If the reaction temperature is too low, the reaction progresses slowly and takes too much time to complete the reaction. On the other hand, if the reaction temperature is too high, undesirable side reactions will proceed. From this point of view, it is preferable to employ a reaction temperature within the range of 0°C to 80°C. Polyprenyl halide ()
In order to complete the reaction after adding , it is necessary to continue stirring the reaction mixture at the above reaction temperature, and the time required for this varies depending on the reaction temperature used, but is usually about 30 minutes to 24 hours. It is. In order to confirm the progress of the reaction, it is convenient and preferable to monitor the decrease in the raw material polyprenyl halide () by thin layer chromatography. After the reaction, isolation of the polyprenylketocarboxylic acid ester () from the reaction mixture can be easily accomplished by applying isolation methods used in conventionally known synthetic reactions. Chromatography is particularly conveniently used. Adsorbents that can be used for chromatography include silica gel, alumina,
Examples include activated carbon and cellulose. Among these, silica gel is particularly preferably used. As the developing solvent, it is preferable to use a mixture of a small amount of a polar solvent such as diethyl ether, chloroform, ethyl acetate, or ethyl alcohol with a hydrocarbon solvent such as hexane, pentane, petroleum ether, or benzene. In addition, this isolation step is omitted and the next step, the synthesis reaction of polyprenylacetone (), is carried out directly.
It is also possible to carry out a purification step thereafter. Polyprenylketocarboxylic acid ester () can be saponified by applying the method conventionally used for the saponification reaction of higher fatty acid esters. For example, the objective can be achieved by stirring polyprenylketocarboxylic acid ester () with sodium hydroxide or potassium hydroxide in aqueous methanol, aqueous ethanol or aqueous isopropanol. The amount of sodium hydroxide or potassium hydroxide used is approximately
It is desirable that the amount is 1.0 to 20.0 molar equivalents, preferably 1.5 to 10.0 molar equivalents. Hydrous alcohols such as those mentioned above are suitable as reaction solvents, but hexane, pentane, benzene,
It is also preferable to add a small amount of a hydrocarbon solvent such as toluene. In order to allow the saponification reaction to proceed smoothly, it is desirable to adopt a reaction temperature ranging from 0°C to the boiling point of the solvent used, preferably within the range of 25 to 65°C. The time required for the reaction to complete varies depending on the temperature conditions employed, but
Usually within the range of about 0.5 to 24 hours. After carrying out the saponification reaction as described above,
Neutralize the reaction solution with a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, preferably under room temperature conditions or ice-cooled conditions, and then make the reaction solution acidic to a pH of about 1 to 3, and the decarboxylation reaction will occur automatically. and polyprenylacetone () is formed. After the decarboxylation reaction is completed,
The reaction solution is extracted with hexane, benzene, diethyl ether, etc., washed thoroughly with water, the organic layer is dried, and the solvent is distilled off to obtain crude polyprenylacetone (). Chromatography is preferably employed to purify this product. Adsorbents used in this chromatography include silica gel, alumina, activated carbon, and cellulose, with silica gel being particularly suitable. As the developing solvent, it is preferable to use a mixture of a hydrocarbon solvent such as hexane, pentane, petroleum ether, benzene, or toluene with a small amount of a polar solvent such as diethyl ether, diisopropyl ether, chloroform, ethyl acetate, or methyl acetate. be. Polyprenylacetone () synthesized as described above and cyanoacetate () are reacted in the presence of a base and/or acid to produce polyprenylcyanocarboxylic acid ester ().
is obtained. Examples of the cyanoacetic ester () that are preferably used include [Formula] [Formula] [Formula] [Formula] and the like. The amount of cyanoacetate () used is 0.5 to 10.0 molar equivalent to polyprenylacetone ().
Preferably 0.7 to 1.5 molar equivalent, more preferably 0.8
~1.0 equivalent. The reaction between polyprenylacetone () and cyanoacetate () is preferably carried out in a solvent inert to this reaction. Examples of solvents that can be suitably used include hexane, heptane, benzene, toluene, xylene, and chloroform. The amount of solvent used is not critical, but it is 5 to 200 times the weight of polyprenylacetone ().
More preferably, it is 10 to 100 times the weight. When proceeding with the reaction between polyprenylacetone () and cyanoacetic acid ester (), it is necessary to have a base and/or an acid present.
Examples of bases and/or acids that can be suitably used include ammonium acetate-acetic acid, acetamide-acetic acid, pyridine-acetic acid, piperidine, ε-
Examples include amino-n-caproic acid. The amount of the base and/or acid used is 0.01 to 10.0 molar equivalent, more preferably 0.1 to 1.0 molar equivalent, relative to polyprenylacetone (). The reaction can be carried out by dissolving polyprenylacetone (), cyanoacetate (), the above base and/or acid in the above solvent and stirring under heating conditions, but in order to complete the reaction, It is preferable to remove by-product water.
A simple method for removing water is to azeotrope it together with the solvent used and distill it out of the system. Therefore, the reaction temperature is preferably the boiling temperature of the solvent, and the reaction can be completed by reacting for 1 to 24 hours, preferably 2 to 10 hours under these reaction conditions. The obtained polyprenyl cyanocarboxylic acid ester () can be purified by applying conventionally known separation and purification techniques. Chromatography is particularly preferred because it is simple. As the adsorbent and developing solvent for this chromatography, the adsorbent and developing solvent described above for the purification of polyprenylacetone () can be similarly used. Polyprenylcyanocarboxylic acid ester ()
A mild reducing agent such as sodium borohydride, lithium borohydride, cyanosodium borohydride, etc. can be used as a reducing agent for reducing borohydride to dihydropolyprenylcyanocarboxylic acid ester (). Sodium is most preferably used. The amount of reducing agent used depends on the reducing agent used, but it is generally 0.5 to 10% of the amount of polyprenyl cyanocarboxylic acid ester ().
The equivalent amount is preferably 1 to 5 equivalents. This reduction reaction is carried out in a suitable solvent. Examples of preferably used solvents include ethanol and isopropanol. The temperature of the reduction reaction is usually room temperature, but if necessary, a temperature other than room temperature within the range of -20°C to +80°C can be used. Approximately 5 minutes under this temperature condition
The reaction can be completed by stirring for 10 hours. After the reaction is completed, dihydropolyprenylcyanocarboxylic acid ester (2) can be easily purified by chromatography in the same manner as polyprenylcyanocarboxylic acid ester (201). The hydrolysis reaction of dihydropolyprenylcyanocarboxylic acid ester () can be carried out by applying the method conventionally used for the hydrolysis reaction of higher fatty acid esters. For example, achieving the objective by stirring dihydropolyprenylcyanocarboxylic acid ester () together with sodium hydroxide or potassium hydroxide in an alcoholic solvent such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, propylene glycol, etc. Can be done. The amount of sodium hydroxide or potassium hydroxide used is approximately
It is desirable that the amount is 1.0 to 20.0 molar equivalents, preferably 1.5 to 10.0 molar equivalents. The above-mentioned alcohols are suitable as reaction solvents, but a small amount of hydrocarbon solvents such as hexane, pentane, benzene, toluene, etc. may be added to increase the solubility of dihydropolyprenylcyanocarboxylic acid ester (). preferable. In order to allow the above-mentioned hydrolysis reaction to proceed smoothly and to prevent the cyano group from being hydrolyzed, it is desirable to maintain the reaction temperature within the range of 0°C to 30°C. The time required for the reaction to complete varies depending on the temperature conditions employed, but is usually approximately
Within the range of 0.5 to 24 hours. After carrying out the hydrolysis reaction as described above, the reaction solution is acidified to a pH of about 1 to 4 using a mineral acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid, preferably under room temperature conditions or ice-cooled conditions, and then hexane and benzene are added. , diethyl ether, ethyl acetate, etc., and the solvent is distilled off to obtain dihydropolyprenylcyanocarboxylic acid, which corresponds to a compound in the general formula () in which R is a hydrogen atom. To decarboxylate this, 5
It is preferable to dissolve it in ~100 times the weight of pyridine and heat under reflux for 1 to 5 hours together with 0.01 to 1.0 times the weight of copper powder. The copper powder is separated, the liquid is concentrated, dissolved in a solvent such as hexane or diethyl ether, washed with water, dried, and then the solvent is distilled off to obtain a crude product of dihydropolyprenylnitrile (). Chromatography is preferably employed to purify this product. Adsorbents used in this chromatography include silica gel, alumina, activated carbon, and cellulose, with silica gel being particularly preferred. As the developing solvent, a mixture of a small amount of a polar solvent such as diethyl ether, diisopropyl ether, chloroform, or ethyl acetate with a hydrocarbon solvent such as hexane, pentane, petroleum ether, or benzene is suitable. Mammalian dolichols can be synthesized from dihydropolyprenylnitrile () synthesized by the above method, for example, by the synthetic route shown below. However, in the above formula, PP is the formula (In the formula, n is as defined above.) In the reaction, dihydropolyprenylnitrile () is hydrolyzed to obtain a dihydropolyprenylcarboxylic acid represented by the general formula (X), and then a reduction reaction (reaction) with lithium aluminum hydride or the like is performed to obtain the dihydropolyprenylcarboxylic acid represented by the general formula (XI). Polyprenyl alcohols, ie mammalian dolichols, can be synthesized. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Reference Examples. In addition, IR analysis in Examples and Reference Examples was measured using a liquid film, and NMR analysis was performed using TMS.
was measured as an internal standard. The FD-MASS analysis values are values corrected as 1 H, 12 C, 14 N, 16 O, and 79 Br. Reference example 1 Separation of polyprenol 10 kg of fig leaves collected in Kurashiki city at the end of October
(Undried weight) After drying with hot air at about 40°C for 24 hours, it was extracted by immersing it in chloroform 80 at room temperature (about 15°C) for one week. Petroleum ether 5 was added to the concentrate obtained by distilling off chloroform from this extract to separate insoluble components, and after concentrating the liquid, it was separated using a silica gel column using chloroform as a developing solvent to obtain about 37 g of an oily substance. Obtained. Approximately 400 ml of acetone was added to this oil to dissolve the acetone-soluble components, the resulting mixture was filtered, the liquid was concentrated, and the resulting oil was mixed with 400 ml of methanol, 40 ml of water, and 20 g of sodium hydroxide for 2 hours. After heating to 65°C, methanol was distilled off, diethyl ether (500 ml) was added to the residue for extraction, the ether layer was washed with approximately 100 ml of water five times, dried over anhydrous sodium sulfate, and the solvent was distilled off. 24.2 g of oil was obtained. Next, this oil was mixed with n-hexane/isopropyl ether = 90/10 using about 1 kg of silica gel.
(volume ratio) of the mixed solution to obtain 21.8 g of oil. This oil is a polyprenol with a purity of 95% or more, and it is used on a semi-preparative high-performance liquid chromatography column (LiChrosorb) manufactured by Merck & Co., Ltd.
Using RP18-10 (C 18 type), use a mixed solvent of acetone/methanol = 90/10 (volume ratio) as the eluent.
High performance liquid chromatography analysis was performed using a differential refractometer as a detector, and the area ratio of each peak in the obtained chromatogram was determined, and the results were as follows. [Table] Using this high-performance liquid chromatography, each component was separated from the above oily substance and analyzed by mass spectrometry, infrared absorption spectrum, 1 H-NMR spectrum, and 13 C
- NMR spectra confirmed that these components were polyprenol with the structure shown by the general formula (). For each component, field ionization mass spectrometry (FD-
Table 1 shows the results of MASS) and the δ value of 1 H-NMR.
The δ values of 13 C-NMR are summarized in Table 2. [Table] [Table] Reference Example 2 Synthesis of polyprenyl bromide Polyprenol of general formula () where n=15
12.4 g and 1 ml of pyridine were added to 200 ml of n-hexane, and 2.0 g of phosphorus tribromide was added dropwise to the resulting solution at room temperature (approximately 20°C) under a nitrogen gas atmosphere.
After completion of the dropwise addition, the mixture was stirred overnight at room temperature under a nitrogen gas atmosphere. Next, this n-hexane solution was placed in a separating funnel, washed three times with about 50 ml of water, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the n-hexane was distilled off to obtain 12.0 g of a slightly yellow liquid. When NMR analysis was performed on this product, the signal (d, δ = 4.08) attributed to the -C H 2 OH group of the raw material polyprenol disappeared and a new -C H 2 Br
A signal (d, δ = 3.91) assigned to . Further, when this liquid material was analyzed by FD-MASS, it was found that m/e = 1304. These analysis results confirmed that the above product was a polyprenyl bromide having the general formula () where n=15 and X= Br . By similar operations, polyprenyl bromides with n other than 15 and polyprenyl bromide mixtures with n arbitrarily distributed between 11 and 19 were also synthesized. Example 1 30 ml of anhydrous tetrahydrofuran in a three-necked flask
and 640 ml of 50% sodium hydride were added thereto, and 1.57 g of ethyl acetoacetate was added dropwise while stirring at room temperature. After the intense generation of hydrogen gas became calm, the temperature in the flask was gradually raised while purging the inside of the flask with nitrogen gas, and stirring was continued for 1 hour under the condition of refluxing the solvent. Then, after cooling the reaction system to room temperature, polyprenyl bromide synthesized according to Reference Example 2 and having the general formula () where n=15 and X=B r was added to the reaction system.
A solution of 4.30 g in tetrahydrofuran (10 ml) was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature overnight. After distilling off the solvent from the reaction mixture using a rotary evaporator, the residue was poured into about 20 ml of water, extracted with diethyl ether, and the obtained diethyl ether layer was washed successively with water, diluted hydrochloric acid, water, and sodium bicarbonate. , dried over anhydrous magnesium sulfate,
Diethyl ether was distilled off using a rotary evaporator to obtain a yellow liquid. This yellow liquid was heated under a reduced pressure of 1 mmHg.
The low-boiling components were distilled off by heating at 150°C for 30 minutes, and the residue was purified by silica gel column chromatography [using hexane/ethyl acetate = 98/2 (volume ratio) as the developing solution] to give a slightly yellow color. 2.48g liquid
I got it. The analysis results of this product are shown below. IR analysis: 1740, 1715, 1660, 830 cm -1 1 H-NMR analysis: δ ppm Ccl4 1.21 (3H, t, -CO 2 C
H 3 ), 3.21 (1H, t,
[Formula]), 4.11 (2H, q, - CO 2 C H 2 CH 3 ) FD-MASS analysis: m/e = 1354 Based on the above analysis results, this slightly yellow liquid has n = 15 in the general formula (). , was confirmed to be ethyl polyprenylketocarboxylate in which R 1 =C 2 H 5 . Next, ethyl polyprenylketocarboxylate was added to a solution of 0.5 g of sodium hydroxide, 20 ml of ethanol, and 5 ml of water, and after stirring for 3 hours under reflux conditions, most of the ethanol was distilled off using a rotary evaporator to form a residue. The mixture was poured into about 20 ml of water, concentrated hydrochloric acid was added little by little to make it acidic to a pH of about 2, and then extracted with hexane. The hexane layer was thoroughly washed with saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain a yellow viscous liquid. This product was purified by silica gel column chromatography [hexane/ethyl acetate = 98/2 (volume ratio) was used as the developing solution] to obtain 1.98 g of slightly yellow viscous liquid.
I got it. The analysis results of this product are shown below. IR analysis: 1715, 1660, 830cm -1 1 H-NMR analysis: δ ppm Ccl4 1.53 (s, 9H), 1.62
(s, 48H), 1.7-2.4 (m, 75H), 5.05
(br, 18H) FD-MASS analysis: m/e=1282 The above analysis results confirmed that this slightly yellow liquid was polyprenylacetone, where n=15 in the general formula (). Next, in a three-necked flask, add 50 ml of benzene, 173 mg of ethyl cyanoacetate, 35 mg of ammonium acetate, and acetic acid.
35 mg and 1.96 g of polyprenylacetone () synthesized earlier were charged, and at the boiling temperature of the solution, by-produced water was azeotroped with benzene and distilled out of the system.
The reaction was allowed to proceed for 10 hours. The reaction solution was then cooled to room temperature, washed with water in a separatory funnel, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain a yellow liquid. This was subjected to silica gel column chromatography [hexane/ethyl acetate = 98/2 (volume ratio)]
was used as a developing solution] to obtain 1.42 g of a colorless liquid. The following analysis results confirmed that this liquid was a polyprenylcyanocarboxylic acid ester having the general formula () where n= 15 and R2 = C2H5 . IR analysis: 2220, 1725, 1660, 1600, 1440,
1370, 1275, 1220, 1060, 830cm -1 1 H-NMR analysis: δ ppm Ccl4 1.30 (t, 3H), 1.53
(s, 9H), 1.62 (s, 48H), 1.7~2.5 (m,
75H), 4.20 (q, 2H), 5.06 (br, 18H) FD-MASS analysis: m/e = 1377 Next, 1.40 g of this polyprenylcyanocarboxylic acid ester and 20 ml of isopropanol were placed in a three-necked flask and stirred at room temperature. While stirring, about 50 mg of sodium borohydride was added, and stirring was continued for 1 hour at the same temperature, then poured into about 50 ml of saturated ammonium chloride aqueous solution, and extracted with hexane. The hexane layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain 1.35 g of a colorless liquid. According to the analysis results below, this product has n=15 and R 2 in the general formula ().
It was confirmed that it was a dihydropolyprenylcyanocarboxylic acid ester where = C2H5 . IR analysis: 2245, 1740, 1660, 1440, 1370,
1295, 1240, 1185, 1175, 1020, 830cm -1 1 H-NMR analysis: δ ppm Ccl4 1.04 (dd, 3H), 1.30
(t, 3H), 3.36 (dd, 1H), 4.22 (q,
2H), 5.05 (br, 18H) FD-MASS analysis: m/e = 1379 Next, a mixture of 30 ml of ethanol, 3 ml of water, and 0.3 g of sodium hydroxide was added to this liquid, and after stirring at room temperature for 1 hour, 100 ml of water was added. After the addition, 6N-hydrochloric acid was added little by little to adjust the pH to 2, and the mixture was extracted three times with ether. The organic layers were combined, washed with water, washed with saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain 1.22 g of a liquid product. Next, this liquid material was dissolved in 20 ml of pyridine, 0.1 g of copper powder was added, and the mixture was heated under reflux for 2 hours. The copper powder was then separated and washed with hexane. The liquid and washing liquid were combined, most of the solvent was removed using a rotary evaporator, the residue was dissolved in hexane, washed with saturated brine, dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain a yellow liquid. Obtained. This liquid was subjected to silica gel column chromatography [hexane/ethyl acetate = 98/2
(volume ratio) was used as a developing solution].
1.01 g of colorless liquid was obtained. The following analysis results confirmed that this product was dihydropolyprenyl nitrile in which n=15 in the general formula (). IR analysis: 2245, 1660, 1440, 1375, 830cm -1 1 H-NMR analysis: δ ppm Ccl4 1.00 (d, 3H), 1.1 ~ 1.5
(m, 2H), 1.53 (s, 9H), 1.62 (s,
48H) 1.7-2.5 (m, 73H), 5.05 (br, 18H) FD-MASS analysis: m/e = 1307 Examples 2-9 By the same operation as Example 1, in the general formula (), X = B r n is 11, 12, 13, 14, 16, 17, 18
And from each polyprenyl bromide which is 19, in the corresponding general formula (), n is 11, 12, 13, 14,
Dihydropolyprenyl nitriles 16, 17, 18 and 19 were synthesized. The yields of each of these synthetic reactions were approximately the same as in Example 1. In addition, the characteristic absorption of the infrared absorption spectrum and the characteristic signal of the 1 H-NMR spectrum of each dihydropolyprenyl nitrile are substantially the same as those of the dihydropolyprenyl nitrile with n=15 in the general formula () synthesized in Example 1 at that position. It was a perfect match. Moreover, the values of FD-MASS analysis were as follows. [Table] Example 10 A polyprenol mixture obtained in the same manner as in Reference Example 1, in which n is distributed from 11 to 19 in the general formula () and whose composition is substantially the same as that described in Reference Example 1, was used as a reference example. A polyprenyl bromide mixture was prepared by reacting it with phosphorus tribromide according to the method of 2, and 4.30 g of the polyprenyl bromide mixture was converted into 4.30 g of polyprenyl bromide in which n=15 in the general formula ( ) of Example 1.
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 0.97 g of a colorless viscous liquid was obtained as the final product. The IR and 1 H-NMR analysis results of this product were substantially the same as those obtained for the dihydropolyprenyl nitrile of Example 1 in terms of characteristic absorption and position of characteristic signals.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 一般式 (式中、【式】はトランス型 イソプレン単位を表わし、
【式】はシス型イソプレン単位 を表わし、nは11〜19の整数を表わす。) で示されるジヒドロポリプレニルニトリル。
[Claims] 1. General formula (In the formula, [formula] represents a trans isoprene unit,
[Formula] represents a cis isoprene unit, and n represents an integer from 11 to 19. ) dihydropolyprenylnitrile.
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