JPH0643389B2 - β―ラクタムカルバペネム中間体の合成方法 - Google Patents

β―ラクタムカルバペネム中間体の合成方法

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JPH0643389B2
JPH0643389B2 JP1126828A JP12682889A JPH0643389B2 JP H0643389 B2 JPH0643389 B2 JP H0643389B2 JP 1126828 A JP1126828 A JP 1126828A JP 12682889 A JP12682889 A JP 12682889A JP H0643389 B2 JPH0643389 B2 JP H0643389B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D205/00Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D205/02Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D205/06Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member
    • C07D205/08Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having one double bond between ring members or between a ring member and a non-ring member with one oxygen atom directly attached in position 2, e.g. beta-lactams

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカルバペネム合成に欠くことのできない所望の
不均斉を有するβ−ラクタム中間体の製造方法に関す
る。
カルバペネム抗生物質、特にチエナマイシン及びイミベ
ネム(米国特許第3,950,377号及び同第4,194,047号参
照)は、広範囲スペクトルのグラム陰性及びグラム陽性
菌感染症の治療によく知られている。
これらの種類の抗菌剤の合成方法は例えば特にメルクア
ンドカンパニーに登録された次の特許、米国特許第4,54
3,257号、同第4,234,596号、同第4,360,684号及び同第
4,232,030号を見ればわかるように当業界でよく知られ
ている。
これらの生産をより速く、高価でなくより良くする方法
を開発するためにこの領域に於て引き続き探索が続けら
れている。この分野では出発アゼチジシ中間体II、3
(S)−4(R)−3−[1(S)−ヒドロキシエチ
ル]−4−(アルコキシカルボニルメチル)アゼチジシ
−2−オンの異なった合成方法に集中していた。
能率的で便利な且つ安価な経路の開発では以下の工程順
序に見られる通りβアミノ酸I、[2S−[2R
(R)、3S]]−3−アミノ−2−(1−ヒドロ
キシエチル)グルタン酸5−メチルエステル(CAS登録N
o.79814-47-4)を適当な閉環によりβラクタムIIに変換
する個々の1態様がある。
IからIIへの閉環即ち脱水環化は、ヨウ化2−クロロ−
1−メチルピリジニウムを利用するChem.レターズ、1
465頁(1984年)のH.Huang等、ビリジンジスル
フィド/トリフェニルホスフィンを使用するJACS.第1
03巻、2406頁(1981年)のM.Ohno等、ジシク
ロヘキシルジイミドを使用するTet.レターズ2783頁
(1980年)のD.Melillo等及びJACS.102巻、20
60頁(1980年)のT.Kametani等、アルキルニトリ
ルの存在下で複数環式ジスルフィド、トリフェニルホス
フィンを使用する欧州特許出願広告第0051234号(19
82年)のM.Ohno等及びアミドエステルにグリニヤール
反応を使用するリービッヒのAnn.Chem.2195頁(1
975年)のL.Biokofer等の先術技術操作を使用するこ
とにより行なうことができる。また初期の開示には酸化
剤として2,2′−ピリジルジスルフィドを使用するペ
プチド合成を記載するTet.レターズ第22巻、1901
〜1904頁(1970年)のMukaiyama等も包含して
いる。
しかしながらこれらの試薬は特にプラント規模で使用す
る場合、大変高価である。
β−ラクタム閉環操作はY.Watanabe等、Chem.レターズ
1981年443〜444頁に報告されており相関移動
剤として塩化メチレン/H2O、硫酸水素テトラブチルア
ンモニウム、閉環剤として塩化メタンスルホニル、重炭
酸カリウムの2相液体−液体相移動系を使用している。
しかしながらこの系は主として塩基性水相中Iが不安定
なためにIからIIへの収量が不十分である。
所望されることは高収量の生成物IIを得るために高価な
試薬及び水相系の使用を排除して大規模で能率的に実施
することができるIからIIに閉環する改良方法である。
有機溶媒例えばアセトニトリル中で閉環剤として塩化メ
タンスルホニル及び重炭酸ナトリウムを使用してIから
IIへの閉環を行なうことによって化合物IIを実質的に純
粋な形態で高収率で且つ大規模で得ることができること
を見い出した。
本発明によれば 1)非妨害有機溶媒中0〜100℃の温度に於て を塩化メタンスルホニル及び重炭酸ナトリウムと を製造するに十分な時間、接触させる工程を包含してい
る方法が提供される。
(式中R及びR′は以下で定義される。) 本発明の方法は、β−アミノ酸Iからβ−ラクタムエス
テルIIへの生成を包含する。Rエステルラジカルには、
〜C直鎖及び分枝鎖アルキル、例えばメチル、エ
チル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブ
チル、t−ブチル、ペンチル、イソペンチル、n−ヘキ
シル、イソヘキシル等、ベンジル及びフェニルを含み、
これらのラジカルは、反応条件下で閉環を妨害しない置
換基、ハロ、ニトロ、C〜Cアルコキシ等、例えば
クロロ、ブロモ、メトキシ等で置換することができる。
R基はメチルが好ましい。
R′には水素、トリオルガノシリル(“オルガノ”基
は、C〜C直鎖又は分枝鎖アルキル、ベンジル及び
フェニルを含む)、C〜C直鎖又は分枝鎖アルキル
スルホニル、フェニルスルホニル、ホルミル及びC
直鎖又は分枝鎖アシルを含み、これらは反応条件下
で不活性な置換基で置換されることができる。
〜C直鎖又は分枝鎖アルキルのアルキルはアルキ
ルスルホにも含まれており、メチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブ
チル、t−ブチル、ペンチル、イソペンチル、n−ヘキ
シル、イソヘキシル等を含む。
上記R′基に存在することができる置換基は即ちC
アルキルベンジルを含み、特にフェニル基に存在す
ることができる置換基はハロ、即ち、クロロ、フルオ
ロ、ブロモ、ニトロ、C〜Cアルコキシ即ちメトキ
シ、エトキシ、イソプロポキシ、t−ブトキシ、トリフ
ルオロメチル等を含む。好ましいR′置換基は水素であ
る。
工程段階の溶媒としては、Iが相対的に不溶性であり、
IIが相対的に可溶性であり閉環を逆に妨害しない有機溶
媒である。“相対的に不溶性”という言葉は化合物Iの
十分量が溶媒操作をすることができるように可溶性であ
るという意味である。代表的な種類には直鎖アルキル、
分枝鎖アルキル、シクロアルキルを含む環式又は非環式
〜C10エーテル、例えばテトラヒドロフラン(TH
F)、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジオキサ
ン、ジメトキシエタン、C〜Cアルキルニトリル例
えばプロピオニトリル及びアセトニトリル及びC
直鎖又は分枝鎖アルコール、例えばプロパノール、イソ
プロパノール等を含む。好ましい溶媒はアセトニトリ
ル、イソプロパノール及びプロパノールである。
出発物質Iは当業界で既知である(米国特許第4,360,68
4号構造23参照、これを本明細書中に引用する)。
工程に於ては化合物Iを有機溶媒中の塩化メタンスルホ
ニル及び固形重炭酸ナトリウムの溶液と接触させて閉環
を行なう。Iが溶媒に相対的不溶性であるため、一度に
全部を、分割して、バッチ方法あるいは連続方法で又は
スラリーとして添加することができる。一般にI1g当
たり溶媒1〜50mlが使用されるが、これより多い量を
使用しても有効である。Iを溶媒中のNaHCO3の懸濁液及
び塩化メタンスルホニルの溶液に分割して添加する場合
が好ましい。使用される塩化メタンスルホニル(MSC)量
は一般にMSC:Iのモル比1〜3:1にあり、MSC:Iの
モル比1.05:1が好ましい。
重炭酸ナトリウムは、Iに対するモル比が過剰であるよ
うな2〜12:1の量にあり5〜6:1のモル比が好ま
しい。記載した量より多量も使用することができるが必
ずも必要ではない。
工程は一般に0〜100℃、好ましくは20〜60℃、
特に好ましくは45〜50℃で行なわれ、閉環を完全に
生じせしめる十分な時間例えば2〜24時間攪拌させて
おく。攪拌した後、反応混合液を例えば0〜5℃に冷却
し、濾過して無機塩を分離させる。
工程中の圧力は大気圧が好ましいが、わずかに低い(減
圧)及び高い圧力を使用しても有効である。
化合物IIは、例えばIIの結晶化が生じるまで溶媒を蒸発
させることにより集め、濾過洗浄及び乾燥する。こうし
て得られたIIの純度は約98%である。IIは更に酢酸エ
チル/ヘキサンで再結晶することにより精製することが
できる。IIの収率は、一般に塩化メタンスルホニル剤
(5%過剰)及び重炭酸ナトリウム(600%過剰)の
好ましい範囲を使用した場合出発Iで計算した理論値の
89〜97%の範囲にある。
米国特許第4,290,947号に見られるようにカルバペネム
抗生物質合成にIIを直接使用することができ、この引例
をこの目的に対して引用する。
以下の実施例は、本発明を具体的に説明するものであ
り、本発明の範囲又は精神を限定するものとして解釈さ
れるべきではない。
実施例1 NaHCO3(15.4g,183ミリモル)をCH3SO2Cl
(3.6g,30.9ミリモル)を含むCH3CN 150mlに
懸濁し、55℃に加温し、維持した。固体I(6.25
g,30.1ミリモル)を1〜2時間にわたって添加し
た。4時間後、反応液を5℃に冷却し、無機塩を濾過
し、高速液体クロマトグラフィで定量した場合収率97
%でアセトニトリル溶液としてIIが残った。主な不純物
はIIのメシレート(mesylate)であった。
実施例2 アセトニトリル(1194)中NaHCO3(USP)200kgの激
しく攪拌した懸濁液を43℃に加熱した。塩化メタンス
ルホニル(47.5kg)を添加し、47℃に加熱を続け
た。この懸濁液にアセトニトリル(635)中I(7
7.5kg)のスラリーを2時間にわたって連続して加え
た後アセトニトリル(207)ですすいだ。得られた
懸濁液を塩化メタンスルホニル全てが消費されるまで(H
PLC分析)、47〜49℃で2.5時間激しく攪拌し
た。
反応容器を3℃に冷却し、内容物をフレームプレスによ
り濾過し、反応固形分を除去した。固形分を冷却(3
℃)アセトニトリルですすぎ、濾液を合わせた(316
0)。II/アセトニトリル濾液のHPLC分析的検定は、
アセトニトリル3160中II66.6kgを生成し、II
の収率94.1%であった。
実施例3 乾燥イソプロピルアルコール(25ml)中NaHCO3(2.
5g,30ミリモル)の攪拌懸濁液に塩化メタンスルホ
ニル(0.600g,5.25ミリモル)を添加した。
懸濁液を45℃に加熱した。I(1.03g,5.0ミ
リモル)を1時間にわたって4回に分けて添加した。こ
の懸濁液を塩化メタンスルホニルが残らなくなるまで
(HPLC分析)、5.5時間攪拌した。反応液を2℃に冷
却し、濾過した。固形分を冷却IPAで洗浄し、濾液を合
わせた。イソプロパノール(IPA)溶液のHPLC分析的検定
は、II0.694gを生成した(収率74%)。
比較例 以下は低収率を示すIからIIへの添加に適用したワタナ
ベの操作の詳細である。
液体−液体相間移動反応 N2雰囲気下攪拌しながらH2O 1.5ml中アミノ酸I(0.
20g,1.0ミリモル)、KHCO3(0.40g,4.
0ミリモル)を含む10mlフラスコに塩化メタンスルホ
ニル(0.23g,2.0ミリモル)の塩化メチレン
(5.0ml)溶液を添加した。2相系を室温で激しく攪
拌した。1.5時間に於ける有機相のTLC(シリカゲル
/EtOAc)は数個のスポットを含み、1つがβ−ラクタ
ムに対応する(コスポット)。18時間後可溶性有機物
質を分離し、所望のβ−ラクタムIIが収率32%で含有
していた。水相は加水分解された出発I(β−アミノニ
酸)が含有していた。
フロントページの続き (72)発明者 ジヨージ ジー.ヘイゼン アメリカ合衆国,08861 ニユージヤーシ イ,パース アンボイ,ウオーター スト リート 205

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】有機溶媒中、0〜100℃の温度に於て を塩化メタンスルホニル及び重炭酸ナトリウムと を製造するに十分な時間、接触させる工程を包含してい
    る合成方法。 (式中Rは反応条件下で妨害しない置換基で置換される
    ことができるC〜C直鎖及び分枝鎖アルキル又はフ
    ェニルであり、R′は水素、トリオルガノシリル(“オ
    ルガノ”基は、C〜C直鎖又は分枝鎖アルキル、ベ
    ンジル及びフェニルを含む)、C〜C直鎖又は分枝
    鎖アルキルスルホニル、フェニルスルホニル、ホルミル
    及びC〜C直鎖又は分枝鎖アシルを含み、これらは
    反応条件下で不活性な置換基で置換されることができ
    る)。
  2. 【請求項2】構造Iの該RがC〜C直鎖又は分枝鎖
    アルキルである請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】構造Iの該Rがメチルである請求項2記載
    の方法。
  4. 【請求項4】該R′が水素である請求項1記載の方法。
  5. 【請求項5】温度が20〜60℃で行なわれる請求項1
    記載の方法。
  6. 【請求項6】反応工程の該溶媒が環式又は非環式C
    10直鎖アルキル、分枝鎖アルキル又はシクロアルキル
    エーテル、C〜Cアルキルニトリル又はC〜C
    直鎖又は分枝鎖アルコールから選択され、それに対しI
    が相対的に不溶性であり、閉環を逆に妨害しない有機溶
    媒である請求項1記載の方法。
  7. 【請求項7】該溶媒がアセトニトリル、イソプロパノー
    ル又はプロパノールである請求項6記載の方法。
JP1126828A 1988-05-23 1989-05-22 β―ラクタムカルバペネム中間体の合成方法 Expired - Lifetime JPH0643389B2 (ja)

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US4473502A (en) * 1981-04-08 1984-09-25 Merck & Co., Inc. Synthesis of thienamycin via (3SR, 4RS)-3-[1 (SR)-hydroxyethyl]-2-oxo-4-azetidineacetic acid

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