JPH0243729B2 - Kagamizoisei33aminoo22hidorokishipuropionsantosononnburotsukusaretajudotainoseizohoho - Google Patents

Kagamizoisei33aminoo22hidorokishipuropionsantosononnburotsukusaretajudotainoseizohoho

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JPH0243729B2
JPH0243729B2 JP12888681A JP12888681A JPH0243729B2 JP H0243729 B2 JPH0243729 B2 JP H0243729B2 JP 12888681 A JP12888681 A JP 12888681A JP 12888681 A JP12888681 A JP 12888681A JP H0243729 B2 JPH0243729 B2 JP H0243729B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、グリコース類を鏡像異性3−アミノ
−2−ヒドロキシプロピオン酸に変えるための新
規な方法に関するものであり、この鏡像異性3−
アミノ−2−ヒドロキシプロピオン酸は、N−ブ
ロツクされ、そして活性エステルに変えられたと
き、適当なアミノグリコシド抗生物質と反応し
て、公知の活性な半合成抗菌剤を生成する。
特定すれば本発明は、D−グルコースまたはD
−マンノースの、SまたはR−3−(N−ブロツ
クされたアミノ)−2−ヒドロキシプロピオン酸
活性エステルへの変換に関するが、このものは、
例えば1−N−非置換ポリ−N−ブロツクされた
アミノグリコシドと反応させられることができ、
そしてこの結果得られる化合物はブロツクをはず
されて1−N(SまたはR−3−アミノ−2−ヒ
ドロキシプロピオニル)アミノグリコシド抗生物
質を生成することができる。
特に、本発明は、D−グルカミンまたはD−マ
ンナミンを、各々別にS−インセリンまたはR−
イソセリンとして知られているS−3−アミノ−
2−ヒドロキシプロピオン酸またはR−3−アミ
ノ−2−ヒドロキシプロピオン酸に変える方法に
関する。
S−イソセリンまたはR−イソセリンの製造に
は多くの方法があるが、例えば、二・三例だけ挙
げれば、Ber.47(2027)1914、特開昭49−135,
922号公報および特開昭50−37,723号公報であ
る。Ber.文献においては、ブルシン塩の使用を必
要とする分割はこの方法の一部である。特開昭49
−135,992号公報おいてはこの生成物は発酵の結
果として得られ、そして特開昭50−37,723号公
報においては、出発物質であるL−アスパラギン
は高価であり、しかも最終生成物の単離に時間が
かかる。
本発明は方法面では、鏡像異性3−アミノ−2
−ヒドロキシプロピオン酸を製造するという概念
に属し、この方法は、水性低級アルカノール溶媒
中のグリカミンに (a) 環式1,2−N,O−カルボニル化 (b) 過ヨウ素開裂、 (c) 過マンガン酸塩酸化、 (d) 酸加水分解、続いて (e) 塩基による処理、 から成る連続工程を行なうことより成る。
別にS−イソセリンまたはR−イソセリンとし
て公知であり、またS−HAPAまたはR−
HAPAとも呼ばれる、鏡像異性(すなわちSま
たはR)3−アミノ−2−ヒドロキシプロピオン
酸は、重要なアミノグリコシド抗性物質、例えば
1−N−S−HAPA−ゲンタマイシンBまたは
1−N−R−HAPA−ゲンタマイシンB、の製
造に有用であることがわかつた。これらの化合物
の製造は、米国特許第4,136,254号明細書に記
載されている。
しかしながら、上に引用した参考文献に示され
るように、鏡像異性イソセリン類の先の製造方法
は、原料を、(a)毒性の問題、例えばブルシン塩、
(b)発酵法、または(c)費用がかさみ、冗長な反応、
のいずれかをともなつて利用した。
我々の新規な方法によれば、S−またはR−
HAPAは種々のグルコースから製造されること
ができる。S−またはR−HAPAは遊離のアミ
ノ酸、酸付加塩として、またはそれに代えて、N
−置換アミノグリコシド抗性物質の製造により一
般的に有用なS−またはR−N−ブロツクされた
HAPAとして、製造されることができる。後者
の最もよい公知例は、S−またはR−HAPA成
分が1−アミノ位置にあるものである。
本発明の方法の出発物質を得るために用いられ
るグルコース類は、当技術分野において公知のも
の、例えばD−グルコース、D−マンノース、D
−リボース、D−アルビノース等である。このグ
リコース類はまず、その各グリカミン類に変えら
れる。例えば、米国特許第2,621,175号および
第2,830,983号明細書に記載された工程を経て
D−グルコースは触媒的に還元されてD−グルカ
ミンとなり;同様に、D−マンノースはD−マン
ナミンに変えられ;D−リボースはD−リバミン
に変えられ;D−アラビノースはD−アラビナミ
ンに変らられることができる;等である。優先的
に、我々は、その有用性および安価性のために、
出発物質としてD−グルコースおよびD−マンノ
ースを利用する。
当技術分野に熟達した人々には、出発物質グリ
コースが、結果として生ずる鏡像異性形を決定す
るであろうことは明らかであろう。次の反応式
は、D−グルカミンをS−HAPAに、または、
それ以上に、そのN−ブロツクされた誘導体に、
変える我々の方法を説明するものである。D−マ
ンナミンが同様に、R−HAPAまたはそのN−
ブロツクされた誘導体に変えられることができる
ということは、この図で示された説明にもともと
含まれる。
反応式は、水性低級アルカノール溶媒中のD
−グルカミンに、(a) 1,2−N,O−カルボニ
ル−D−グルカミン(化合物2)を生成するため
の1,2−N,O−カルボニル、(b) 過ヨウ素開
裂、(c) S−2,3−N,O−カルボニルイソセ
リン(化合物3)を生成するための過マンガン酸
塩酸化、(d) S−イソセリンの酸付加塩(化合物
4)を生成するための酸加水分解、および(e) 酸
付加塩を中和してS−イソセリン(化合物5)を
生成するための塩基処理、から成る連続処理を行
なう工程の説明である。
アミノグリコシドに結合させられるべき成分と
して用いられるとき、S−イソセリンは通常、適
当にN−ブロツクされる。そのため、反応式は
さらに、別法として酸付加塩が、次のS−(N−
ブロツクされた)−イソセリン、上記の場合には
p−メトキシベンジルオキシカルボニルアミノ誘
導体(化合物6)への変換段階に対する準備段階
として十分な塩基で処理されることができること
を説明している。
D−グルカミンをD−マンナミンに置き換えた
とき、化合物2は1,2−N,O−カルボニル−
D−マンナミンであり、化合物3はR−2,3−
N,O−カルボニルイソセリンであり、化合物4
はR−イソセリンの酸付加塩であり、そして化合
物5はR−イソセリンであるであろうことは、反
応式の説明の範囲内に含まれる。S−イソセリ
ンの場合のように、化合物6、例えばR−N−
(p−メトキシベンジルオキシカルボニル)イソ
セリン、を得るために次の段階が用いられること
ができる。
本反応溶媒として有用な低級アルカノールに包
含されるのは、必然的にではないが好適には、水
と50:50混合物を形成するであろうもの、すなわ
ち、炭素原子1から約3個を有するアルカノー
ル、である。
環式1,2−N,O−カルボニル化は炭化水素
オキシカルボニルクロリドまたはホスゲンを用い
て行われる。本発明が意図する炭化水素オキシカ
ルボニルクロリド反応体はメトキシカルボニルク
ロリド、フエノキシカルボニルクロリドのような
アルコキシカルボニルクロリド、アルキル−フエ
ノキシカルボニルクロリドおよびp−ニトロフエ
ノキシカルボニルクロリドのような置換されたフ
エノキシカルボニルクロリド、である。先述の反
応体のどれを用いるかによつて反応条件が少し異
なるであろうことは、当業者には明らかであろ
う。
過ヨウ素開裂は、メタ過ヨウ素酸のナトリウ
ム、カリウム、カルシウムおよびアンモニウム塩
のようなメタ過ヨウ素酸のアルカリ金属塩を用い
て行なわれる。メタ過ヨウ素酸アルカリ金属塩を
使用する条件下で、我々は酸化剤として過マンガ
ン酸カリウムを使用する。この組み合わせはレミ
ユー(Lemieux)酸化と認められる技術である。
本発明が意図する鉱酸水溶液には塩酸、硫酸、
臭化水素酸および燐酸がある。塩基処理に使用さ
れる塩基としては、ナトリウム、カリウムおよび
カルシウムのようなアルカリ金属の水酸化物また
は炭酸塩がある。
次のS−またはR−N−(ブロツクされた/保
護された)イソセリンへの変換段階で意図される
アミノ保護基には、シツフ塩基、アミド(例え
ば、フタルルイミド、スクシンイミド基)および
アシル基、特にp−メトキシベンジルオキシカル
ボニル、ベンジルオキシカルボニル、2,2,2
−トリクロロエトキシカルボニル、t−ブトキシ
カルボニル、t−アミルオキシカルボニルおよび
アセチル基、が含まれる。先の保護基およびそれ
らが形成される相当する保護基試薬は当分野では
周知である。
上に述べた本発明は、以下の実施例で詳しく説
明されるが、これは本発明の範囲を限定するもの
と解釈されるべきではない。
実施例 SまたはR−3−(N−ブロツクされた)アミ
ノ−2−ヒドロキシプロピオン酸 A S−3−p−メトキシベンジルオキシカルボ
ニルアミノ−2−ヒドロキシプロピオン酸 50%水性メタノール140mlに9.05gのD−グル
カミン(50ミリモル)を溶解させる。かくはんし
ながら、適度に速く、7.5mlのクロロ蟻酸フエニ
ルを滴加する。この添加の直後に、アンバーライ
トIRA−401S OH-イオン交換樹脂を加えること
によつてPHを8±0.5とする。さらに1時間この
PHを保つてから、この樹脂を濾過によつて除去
し、水で3回(3×100ml)洗浄する。水溶液を
酢酸エチル(100ml)で1回抽出し、メタノール
を蒸発させる。水性層を水で希釈して500mlとす
る。
かくはんしながら、32gのメタ過ヨウ素酸ナト
リウムを加え、炭酸カリウムの飽和溶液を加える
ことによつてPHを6.0に調整する。15分間かくは
んした後、炭酸カリウムを用いてPHを7.7に調整
する。過マンガン酸カリウム15.8gを加える。PH
を7.7に1時間保つた後、PHを上昇させる。15時
間かくはんした後、濾過によつて固体を除き、水
(200ml)で洗浄し、そして(ヨウ化でんぷん紙で
調べた後)この溶液を蒸発させて残留物を得る。
この残留物を、クロロホルム、メタノールおよび
水酸化アンモニウム(3:4:2)から成る溶媒
混合物で3回(3×150ml)研和することによつ
て抽出する。これらの溶媒を真空中で蒸発させて
残留物を得る。この残留物を4N塩酸(100ml)に
溶解させ、そして15時間加熱還流させる。45℃ま
で冷却し真空で濃縮乾燥する。この残留物を水
(125ml)に溶解させ、20%の水酸化ナトリウム溶
液を用いてPHを9に調整する。ジオキサン(125
ml)を加えて、かくはんする。ジオキサン(70
ml)中のp−メトキシベンジルS−(4,6−ジ
メチル−ピリミジン−2−イル)−チオールカー
ボネート(14.8g)の溶液を滴加する。炭酸カリ
ウムを添加してPHを9.0に保持する。2時間後、
この混合物を真空で蒸発させてジオキサンを除去
し、水溶液を酢酸エチル(100ml)で抽出する。
水性層をかくはんしながら、4N塩酸で配性化し
てPHを2とする。この配性化した溶液を酢酸エチ
ル(3×200ml)で抽出し、合わせた有機層を1N
塩酸(100ml)で洗浄する。酢酸エチル層を無水
硫酸マグネシム上で乾燥させ、濾過し、固体残留
物を真空で蒸発させる。残留物を、沸とうしてい
るクロロホル(50ml)に溶解させることによつて
再結晶させて、指名された化合物;融点137−
138゜〔α〕26 D+3.1゜(C,メタノール中で0.5)、を
得
る。
B R−3−p−メトキシベンジルオキシカルボ
ニルアミノ−2−ヒドロキシプロピオン酸 実施例Aと同様の方法で、D−グルカミンを
D−マンナミンで置き換えると、上述の化合物が
得られる。
C S−3−(2,2,2−トリクロロエトキシ
カルボニルアミノ)−2−ヒドロキシプロピオ
ン酸 9.05gのD−グルカミン(50ミリモル)を、50
%水性メタノール140mlに溶解させる。かくはん
しながら、適度に速く、クロロ蟻酸フエニル7.5
mlを滴加する。この添加の直後に、アンバーライ
トIRA−401S OH-イオン交換樹脂を加えること
によつてPHを8±0.5とする。さらに1時間この
PHを保持した後、濾過によつてこの樹脂を除去
し、水で3回(3×100ml)洗浄する。この水溶
液を酢酸エチル(100ml)で1回抽出し、メタノ
ールを蒸発させる。水性層を水で希釈して500ml
とする。
かくはんしながら、メタ過ヨウ素酸ナトリウム
32gを加え、そして炭酸カリウムの飽和溶液を添
加してPHを6.0に調整する。15分かくはんした後、
炭酸カリウムでPHを7.7に調整する。過マンガン
酸カリウム15.8gを加える。PHを1時間7.7に保
つた後、PHを上昇させる。15時間かくはんした
後、固体を濾過によつて除去し、水(200ml)で
洗浄し、そして(ヨウ化でんぷん紙で調べた後)
この溶液を蒸発させて残留物を得る。この残留物
を、クロロホルム、メタノールおよび水酸化アン
モニウム(3:4:2)から成る溶媒混合物で3
回(3×150ml)研和することによつて抽出する。
これらの溶媒を真空で蒸発させて残留物を得る。
この残留物を4N塩酸(100ml)に溶解させ、15時
間加熱還流させる。45℃に冷却して、真空で濃縮
乾燥させる。この残留物を水(125ml)に溶解さ
せ、20%の水酸化ナトリウム溶液でPHを9に調整
する。ジオキサン(125ml)を加えてかくはんし
てから、ジオキサン10ml中の2,2,2−トリク
ロロエトキシカルボニルクロリド(6.83g)の溶
液を滴加する。かくはんし、炭酸カリウムを用い
てPHを9.0に保つ。2時間後、この混合物を真空
で蒸発させてジオキサンを除去し、そして水溶液
を酢酸エチル(100ml)で抽出する。かくはんし
ながら、4N塩酸を用いて水性層を配性化して、
PH2とする。この配性化された溶液を酢酸エチル
(3×200ml)で抽出する。酢酸エチル層を無水硫
酸マグネシム上で乾燥させ、濾過し、そして固体
残留物を真空で蒸発させる。この残留物を沸とう
しているクロロホルム(50ml)に溶解させること
によつて再結晶させて、指名化合物;融点100−
107゜〔α〕26 D+4.9゜(C,メタノール中で0.6)、を
得
る。
D R−3−(2,2,2−トリクロロエトキシ
カルボニルアミノ)−2−ヒドロキシプロピオ
ン酸 実施例Cと同様の方法において、D−グルカ
ミンをD−マンナミンで置き換えることによつ
て、上述の化合物を得る。
実施例 SまたはR−3−アミノ−2−ヒドロキシプロ
ピオン酸 A S−3−アミノ−2−ヒドロキシプロピオン
酸 50%の水性メタノール140mlに9.05gのD−グ
ルカミン(50ミリモル)を溶解させる。かくはん
しながら、適度に速く、クロロ蟻酸フエニル7.5
mlを滴加する。この添加の直後に、アンバーライ
トIRA−401S OH-イオン交換樹脂を添加してPH
を8±0.5とする。さらに1時間このPHを保つて
から、樹脂を濾過によつて除去し、水で3回(3
×100ml)洗浄する。この水溶液を酢酸エチル
(100ml)で1回抽出し、メタノールを蒸発させて
除く。水性層を水で希釈して500mlとする。
かくはんしながら、メタ過ヨウ素酸ナトリウム
32gを加え、炭酸カリウムの飽和溶液を加えるこ
とによつてPHを6.0に調整する。15分間かくはん
してから、炭酸カリウムでPHを7.7に調整する。
過マンガン酸カリウム15.8gを加える。1時間PH
を7.7に保つてから、15時間かくはんし、PHを9.0
〜9.3に上昇させる。固体を濾過によつて除き、
水(200ml)で洗浄し、そして反応生成物中にお
ける余分な過ヨウ素酸イオンの存在をヨウ化でん
ぷん紙で調べた後、この溶液を蒸発させて残留物
を得る。酸化体存在下における反応混合物のワー
クアツプ(workup)を防止するため、通常、ヨ
ウ化でんぷん紙でこのようなチエツクを行なうこ
とは周知の技術である。この残留物を、クロロホ
ルム、メタノールおよび水酸化アンモニウム
(3:4:2)から成る溶媒混合物で3回(3×
150ml)研和することによつて抽出する。これら
の溶媒を真空で蒸発させて残留物を得る。この残
留物を4N塩酸(100ml)に溶解させ、15時間加熱
還流させる。45℃に冷却し、真空で濃縮乾燥させ
る。残留物を最少量の水に溶解させ、希水酸化ナ
トリウムで中和してPH4とし、そしてアンバーラ
インIRC−50(H+)500gmsから成るカラムに加
えて、このカラムを3リツトルの水で分別する。
均質な分画を蒸発させて、残留物として純粋な生
成物であるS−3−アミノ−2−ヒドロキシプロ
ピオン酸を得る。
B R−3−アミノ−2−ヒドロキシプロピオン
酸 実施例Aと同様の方法において、D−グルカ
ミンをD−マンナミンで置き換えることによつ
て、上述の化合物が得られる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水性低級アルカノール溶媒中のグルカミンま
    たはマンナミンに、 a 環式1,2−N,O−カルボニル化によつ
    て、相当する鏡像異性1,2−N,O−カルボ
    ニルグリカミンを生成させる、 b 過ヨウ素開裂、および c 過マンガン酸塩酸化によつて鏡像異性2,3
    −N,O−カルボニルイソセリンを生成させ
    る、 d 酸加水分解によつて、鏡像異性イソセリンの
    酸付加塩を生成させる、続いて e 塩基で処理して酸付加塩を中和し、鏡像異性
    イソセリンを生成させる、およびもし必要なら
    ば、あるいは所望するならば、続いて f アミノ保護基試薬の前記工程eでの生成物と
    反応させることによつてN−保護された鏡像異
    性3−アミノ−2−ヒドロキシプロピオン酸を
    生成させる、 ことから成る連続工程を行なうことよりなる、鏡
    像異性3−アミノ−2−ヒドロキシプロピオン酸
    とそのN−ブロツクされた誘導体の製造方法。 2 上記アミノ保護基が、p−メトキシベンジル
    オキシカルボニル、ベンジルオキシカルボニル、
    2,2,2−トリクロロエトキシカルボニル、t
    −ブトキシカルボニル、t−アミルオキシカルボ
    ニルおよびアセチル基から選択される、特許請求
    の範囲第1項に記載の方法。 3 水性低級アルカノール媒質中のグルカミンま
    たはマンナミンに、 a 環式1,2−N,O−カルボニル化によつて
    相当する鏡像異性1,2−N,O−カルボニル
    グリカミンを生成させる、 b 過ヨウ素開裂、および c 過マンガン酸塩酸化、によつて鏡像異性1,
    2−N,O−カルボニルイソセリンを生成させ
    る、 d 酸加水分解によつて鏡像異性イソセリンの酸
    付加塩を生成させる、 e 塩基処理によつて酸付加塩を中和し、鏡像異
    性イソセリンを生成させる、および f アミノ保護基試薬の鏡像異性イソセリンとの
    反応によつてN−保護された鏡像異性イソセリ
    ンを生成させる、 ことから成る連続工程を行なうことよりなる、特
    許請求の範囲第1また2項に記載の方法。 4 グルカミンがD−グルカミンである、特許請
    求の範囲第1ないし3項のいずれかに記載の方
    法。 5 マンナミンがD−マンナミンである、特許請
    求の範囲第1〜3項のいずれかに記載の方法。 6 水性低級アルカノール溶媒中のD−グルカミ
    ンに、 a 1,2−N,O−カルボニル化によつて1,
    2−N,O−カルボニル−D−グルカミンを生
    成させる、 b 過ヨウ素開裂および c 過マンガン酸塩酸化によつてS−2,3−
    N,O−カルボニルイソセリンを生成させる、 d 酸加水分解によつてS−イソセリンの酸付加
    塩を生成させる、続いて e 塩基処理によつて酸付加塩を中和してS−イ
    ソセリンを生成させる、および もし必要ならば、あるいは所望するならば、続
    いて f アミノ保護基試薬の前記工程eでの生成物と
    反応させることによつてN−保護された鏡像異
    性3−アミノ−2−ヒドロキシプロピオン酸を
    生成させる、 ことから成る連続工程を行なうことより成る、特
    許請求の範囲第4項に記載の方法。 7 水性低級アルカノール溶媒中のD−マンナミ
    ンに、 a 1,2−N,O−カルボニル化によつて、
    1,2−N,O−カルボニル−D−マンナミン
    を生成させる、 b 過ヨウ素開裂および c 過マンガン酸塩酸化によつて、R−2,3−
    N,O−カルボニルイソセリンを生成させる、 d 酸加水分解によつてR−イソセリンの酸付加
    塩を生成させる、続いて e 塩基処理によつて酸付加塩を中和し、R−イ
    ソセリンを生成させる、および もし必要ならば、あるいは所望するならば、
    続いて f アミノ保護基試薬の前記工程eでの生成物と
    反応させることによつてN−保護された鏡像異
    性3−アミノ−2−ヒドロキシプロピオン酸を
    生成させる、 ことから成る連続工程を行なうことより成る、特
    許請求の範囲第5項に記載の方法。 8 上記連続工程において、 a 環式1,2−N,O−カルボニル化が、炭化
    水素オキシカルボニルクロリドまたはホスゲン
    用いて行われ、 b 過ヨウ素開裂がメタ過ヨウ素酸アルカリ金属
    塩を用いて行われ、 c 酸化が、過マンガン酸カリウムを用いて行わ
    れ、 d 酸加水分解が、鉱酸水溶液を用いて行われ、
    そして e 塩基による処理が、アルカリ金属の水酸化物
    または炭酸塩を用いて行われる、および もし必要ならば、あるいは所望するならば、
    続いて f アミノ保護基試薬の前記工程eでの生成物と
    反応させることによつてN−保護された鏡像異
    性3−アミノ−2−ヒドロキシプロピオン酸を
    生成させる、 ことから成る連続工程を行なうことより成る、特
    許請求の範囲第1ないし7項のいずれかに記載の
    方法。 9 前記工程aの環式1,2−N,O−カル
    ボニル化が、アルコキシカルボニルクロリドま
    たは、置換または非置換フエノキシカルボニル
    クロリド、を用いることによつて行われ; 前記工程bの開裂が、メタ過ヨウ素酸ナトリ
    ウム、カリウム、カルシウムまたはアンモニウ
    ムを用いて行われ、 前記工程bの酸加水分解が、鉱酸、好適には塩
    酸、臭化水素酸、硫酸または燐酸、の水溶液を
    用いて行われ;そして 前記工程e中の塩基による処理が、アルカリ
    金属の水酸化物または炭酸塩、好適には炭酸ナ
    トリウム、水酸化カリウム、炭酸カリウム、水
    酸化カルシウムまたは炭酸カルシウム、を用い
    て行われる; 特許請求の範囲第1ないし8項のいずれかに記
    載の方法。
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