JPH0791224B2 - イソカルバサイクリン類の製造法 - Google Patents

イソカルバサイクリン類の製造法

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JPH0791224B2
JPH0791224B2 JP1264022A JP26402289A JPH0791224B2 JP H0791224 B2 JPH0791224 B2 JP H0791224B2 JP 1264022 A JP1264022 A JP 1264022A JP 26402289 A JP26402289 A JP 26402289A JP H0791224 B2 JPH0791224 B2 JP H0791224B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ[3.3.
0]オクタン類を出発原料とするイソカルバサイクリン
[9(0)−メタノ△6(9α)−プロスタグランジン
I1]類の製造法に関する。更に詳細には2,6,7−三置換
−3−メチレンビシクロ[3.3.0]オクタン類を出発原
料とするプロスタグランジンI2の6,9α位の酸素原子が
メチン基(−CH=)で置換されたイソカルバサイクリン
類の位置選択的な製造法に関する。
<従来技術> プロスタサイクリンは生体において主として動脈の血管
内壁で生産される局所ホルモンであり、その強力な生理
活性、例えば、血小板凝集抑制活性、血管拡張活性等に
より生体の細胞機能を調節する重要な因子であり、この
ものを直接医薬品として供する試みが行なわれている、
[クリニカル・ファーマコロジィー・オブ・プロスタサ
イクリン(Clinical Pharmacology of Prostacyclin),
Raven Press,N.Y.,1981]。
しかし、天然プロスタサイクリンは分子内に非常に加水
分解されやすいエノールエーテル結合を有するため、中
性または酸性条件では容易に加水分解されて失活し、医
薬品としてはその科学的不安定性のため好ましい化合物
とはいえない。このため天然プロスタサイクリンと同様
の生理活性を有する化学的に安定な合成プロスタサイク
リン誘導体が鋭意探索されている。
なかでもプロスタサイクリンの6,9α位の酸素原子をメ
チレン基で置換した誘導体、すなわち9(0)−メタノ
プロスタサイクリン(カルバサイクリン)は化学的安定
性を十分に満足するプロスタサイクリン類として知られ
ており、[プロスタサイクリン(Prostacyclin),I.R.V
aneand,S.Bergstrom.Eds.Raven Press,N.Y.p31−41参
照]医薬品としての応用が期待されている。しかし、こ
の9(0)−メタノプロスタサイクリンはその生物活性
が天然のプロスタサイクリンよりも弱く、しかも、その
作用選択性は特異的とは言えず、必ずしも好ましい化合
物とは言えない。
近年、カルバサイクリンの二重結合異性体の一種である
イソカルバサイクリン、すなわち、9(0)−メタノ−
△6(9α)−プロスタグランジンI1類が、この同族体
の中でも最も強い血小板凝集抑制作用を示すことが発見
され、いい薬品としての応用が期待されるようになった
[池上ら、テトラヘドロン・レターズ(Tetrahedron Le
tt.),24,3493(1983)、特開昭59−137445号公報]。
従来、かかる9(0)メタノ−△6(9α)−プロスタ
グランジンI1(イソカルバサイクリン)の製造に関して
は以下のものが知られており、出発原料と鍵中間体を含
めて図示すると次のとおりである。
(1) 池上ら、テトラヘドロン・レターズ(Tetrahed
ron Letters),24,3493(1983)およびケミストリー・
レターズ(Chemistry Letters),1984,1069: (2) 池上ら、テトラヘドロン・レターズ(Tetrahed
ron Letters),24,3493(1983): (3) 池上ら、ジャーナル・オブ・ザ・ケミカル・ソ
サイエティー、ケミカル・コミュニケーション(J.Che
m.Soc.,Chemical Communications),1984,1602: (4) 柴崎ら、テトラヘドロン・レターズ(Tetrahed
ron Letters),25,5087(1984): (5) 柴崎ら、テトラヘドロン・レターズ(Tetrahed
ron Letters),25,1067(1984): (6) 小島ら、ケミカル・アンド・ファーマシューテ
ィカル・ブレティン(Chem.Pharm.Bull.),32,2866(1
984): (7) 小島ら、特開昭60−28943号公報: (8) 黒住ら、テトラヘドロン・レターズ(Tetrahed
ron Letters),27,6353(1986): (9) 黒住ら、特開昭63−77839号公報、7th IUPAC C
onference on Organic Synthesis,Nancy,Jul.4th−7th
(1988)Abstr.4−A10: (10)野依ら、日本化学会第53秋季年会講演要旨集p499
(1986); (11)羽里ら、日本薬学会第106年会講演要旨集p379(1
986): (12)岡村ら、日本薬学会第106年会講演要旨集p380(1
986): (13)柴崎ら、テトラヘドロン・レターズ(Tetrahedro
n Letters),25,5087(1984): などが知られている。
これらの方法のうち、方法(1)と方法(5)はPGE2を
出発原料とし、数工程を経て鍵中間体に導き、さらに数
工程を経て目的物のイソカルバサイクリンを得るもので
工業的な製法とはいいがたい。
また、方法(2)と方法(3)は、いずれも、対応する
出発原料および鍵中間体を得るために高価なコーリーラ
クトンから多段階の工程を要し、通算収率も高くなく、
必ずしも工業的に有利な方法とはいえないという難点が
ある。また方法(6)および方法(7)は最終生成物が
dl体でしか得られず医薬品化を意図する製法としては論
外の方法である。
また、方法(4)は、その出発原料が本発明者らの方法
により光学活性な(R)−4−ヒドロキシ−2−シクロ
ペンテノンから容易に得られ(特開昭57−155116号公
報)、その出発原料から鍵中間体への誘導も工業的に何
ら問題もなくできる方法である。しかし、鍵中間体から
最終のイソカルバサイクリン類へ至る工程が長く、有機
水銀化合物の使用や分離困難な副生成物の混入等の難点
のため実用的、工業的製造法とはなり得ないという難点
がある。また方法(8)および(9)はその鍵中間体
が、本発明者らの方法(特開昭62−61937号公報)およ
び柴崎らの方法[テトラヘドロン・レターズ(Tetrahed
ron Letters),25,5087(1984)]により(R)−4−
ヒドロキシ−2−シクロペンテノンから得られる、工業
的に何ら問題ない方法であるが、鍵中間体からイソカル
バサイクリン類へ到る工程において直接ブタン酸部分を
導入することが難しく、中間体のオルトエステル体やジ
スルホン体を経由し、それをイソカルバサイクリン類に
変換しなければならないという欠点を有する。また方法
(10)は、鍵中間体からイソカルバサイクリン類へ到る
工程の安定性、再現性に乏しいという欠点を有する。方
法(11)は生成物であるイソカルバサイクリン製造時に
カルバサイクリンが副生するという欠点がある。また方
法(12)は出発原料から最も短い工程数でイソカルバサ
イクリンを製造しうるものであるが収率が低く、工業的
に満足しうる方法とはいえない。方法(13)は鍵中間体
からイソカルバサイクリン類に至る工程において、収率
が低く工業的に満足しうる方法とはいえない。
最近、本発明者らは別途提案した方法により、第一銅塩
の存在下に3−アルコキシカルボニルプロピル亜鉛ハラ
イド類をアリルハライドまたはアリルトシレート中間体
に反応させることにより、直接ブタン酸部分を導入し、
一挙にイソカルバサイクリン骨格を構築することを見出
した。反応式で示すと次のとおりである。
しかし、本法の欠点を強いてあげれば、出発原料となる
アリルハライドまたはアリルトシレート中間体が工業的
製法に耐えるだけの安定性が確保できず、通常のトシレ
ートの調製工程においてクロライドが生成することであ
り、生成するクロライドが出発原料であるアリルアルコ
ールの立体異性により、アリル転位した生成物が混入
し、かつアリル転位を経由した生成物からの同反応条件
下では目的とする生成物が得られない点にある。そのた
めにトータルの反応における生成物の位置特異性が悪く
なる傾向があることである。この経緯を反応の主生成物
の流れで図示すると、次の図のようになっている。
<発明の開示> 本発明者らは、上述した諸点に注目し、イソカルバサイ
クリン類の位置選択的な製造法を見出すべく鋭意研究し
た結果、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明は、下記式(1) で表わされる2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ
[3.3.0]オクタン類と、下記式(2) で表わされる有機亜鉛化合物とを、下記式(3) Cu−X2 …(3) で表わされる第一銅塩類の存在下に反応せしめ、必要に
より脱保護反応せしめることを特徴とする下記式(4) で表わされるイソカルバサイクリン類の製造法が提供さ
れる。
本発明において原料として用いられる2,6,7−三置換−
3−メチレンビシクロ[3.3.0]オクタン類のうち、一
部は既知化合物であり、本発明者らが別途提案した方法
により、次に示す合成経路(Scheme Iにより製造され
る) また、Yが(R3O)2P(=S)O−である2,6,7−三置換
−3−メチレンビシクロ[3.3.0]オクタン類はYが(R
3O)2P(=O)O−である場合の方法(特開昭62−6193
7号公報)に準拠して製造することができ(Scheme
I)、Yが(R3O)2P(=O)S−である1,6,7−三置換
−3−メチレンビシクロ[3.3.0]オクタン類は下記の
合成経路(Scheme II)で製造することが可能である。
なお、Scheme IIの反応は新規な反応であり、得られる
化合物も新規誘導体である。
上記式(1)において、Yは置換基(R3O)2P(=B)
A−またはR4OC(=O)O−を表わす。置換基(R3O)2
P(=B)A−中、R3はC1〜C6炭化水素基を表わす、A
とBはともに酸素原子を表わすか、もしくはAとBのい
ずれか酸素原子を表わし、他方が硫黄原子を表わす。ま
た、置換基R4OC(=O)O−中、R4はC1〜C6炭化水素基
を表わす。R1は水素原子、メチル基、またはビニル基を
表わし、R2は直鎖もしくは分岐鎖のC3〜C8アルキル基、
アルケニル基、またはアルキニル基、或いはC3〜C10シ
クロアルキル基を表わし、Z10とZ20は同一もしくは異な
り、トリ(C1〜C7)炭化水素シリル基、またはそれが結
合している酸素原子とともにアセタール結合またはエス
テル結合を形成する基を表わし、nは0または1を表わ
す。
Yで表わされる置換基の中の(R3O)2P(=B)A−に
おけるR3のC1〜C6炭化水素基としてはメチル基、エチル
基、プロピル基、フェニル基などがあげられ、置換基Y
の好適例としてはジエトキシホスホリルオキシ基、ジプ
ロポキシホスホリルオキシ基、ジフェノキシホスホリル
オキシ基、ジメトキシチオホスホリルオキシ基、ジエト
キシチオホスホリルオキシ基、ジメトキシホスホリルチ
オ基、ジエトキシホスホリルチオ基などを挙げることが
できる。
Yで表わされる置換基の中のR4OC(=O)O−における
R4のC1〜C6炭化水素基としてはメチル基、エチル基、プ
ロピル基、アリル基、ブチル基、ヘキシル基、フェニル
基などがあげられ、置換基Yの好適例としては、それぞ
れのR4に相当する基があげられる。
R2の直鎖もしくは分岐鎖のC3〜C8アルキル基としてはn
−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘ
キシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、1−メチ
ルペンチル基、1−メチルヘキシル基、1,1−ジメチル
ペンチル基、2−メチルペンチル基、2−メチルヘキシ
ル基、5−メチルヘキシル基、2,5−ジメチルヘキシル
基などがあげられ、好ましくは、n−ブチル基、n−ペ
ンチル基、n−ヘキシル基、(R)−もしくは(S)−
もしくは(RS)−1−メチルペンチル基、(R)−もし
くは(S)−もしくは(RS)−2−メチルヘキシル基等
が挙げられる。
R2の直鎖もしくは分岐鎖のC3〜C8アルケニル元としては
2−ブテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル
基、2−ヘキセニル基、4−ヘキセニル基、2−メチル
−4−ヘキセニル基、6−メチル−5−ヘプテニル基等
が挙げられる。
R2の直鎖もしくは分岐鎖のC3〜C8アルキニル基としては
2−ブチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル
基、2−ヘキシニル基、4−ヘキシニル基、2−オクチ
ニル基、1−メチル−3−ペンチニル基、1−メチル−
3−ヘキシニル基、2−メチル−4−ヘキシニル基等が
挙げられる。
R2のC3〜C10シクロアルキル基としては、シクロプロピ
ル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロ
デシル基などが挙げられるが、好ましくはシクロペンチ
ル基、シクロヘキシル基が挙げられる。
Z10,Z20のトリ(C1〜C7)炭化水素シリル基としては、
例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ト
リイソプロピルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基
のようなトリ(C1〜C4)アルキルシリル基、t−ブチル
ジフェニルシリル基のようなジフェニル(C1〜C4)アル
キルシリル基、ジメチルフェニルシリル基のようなジ
(C1〜C4)アルキルフェニルシリル基、またはトリベン
ジルシリル基などを好ましいものとして挙げることがで
きる。(トリC1〜C4)アルキルシリル、ジフェニル(C1
〜C4)アルキルシリル基が好ましく、中でもt−ブチル
ジメチルシリル基が特に好ましい。
また、それが結合している酸素原子とともにアセタール
結合を形成する基としては、例えば、メトキシメチル
基、1−エトキシエチル基、2−メトキシ−2−プロピ
ル基、2−エトキシ−2−プロピル基(2−メトキシエ
トキシ)メチル基、ベンジルオキシメチル基、2−テト
ラヒドロピラニル基、または2−テトラヒドロフラニル
基を挙げることができる。2−テトラヒドロピラニル
基、2−テトラヒドロフラニル基、1−エトキシエチル
基、2−エトキシ−2−プロピル基、(2−メトキシエ
トキシ)メチル基が好ましく、中でも2−テトラヒドロ
ピラニル基が特に好ましい。
また、それが結合している酸素原子とともにエステル結
合を形成する基としては、例えば、ホルミル基、アセチ
ル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ペンタノイル基
等の(C1〜C5)アシル基やベンゾイル基、トルイル基等
を挙げることができる。アセチル基、ベンゾイル基が特
に好ましい。
上記式(1)において、R1,R2,およびOZ20が結合してい
る炭素原子は不斉炭素であるが、本発明方法ではR体ま
たはS体或いはそれらの任意の割合の混合物のいずれを
も含むことができる。
上記式(1)において、nは0または1を表わす。nが
0の場合、上記式(1)は、下記式(1−0)、 で表わされる2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ
[3.3.0]オクタン類を示し、nが1の場合、上記式
(1)は、下記式(1−1)、 で表わされる2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ
[3.3.0]オクタン類を示している。
上記式(1)((1−0),(1−1)を含む)で表わ
される2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ[3.3.0]
オクタン類のビシクロ環の立体配置、および6,7位の立
体配置は、天然プロスタサイクリン骨格と同一の立体配
置であるため特に有用な立体異性体であるが、本発明の
製造法では、それぞれの位置での立体異性が異なること
による可能な立体異性体あるいはそれらの任意の割合の
混合物をも含むものである。また、本発明の製造法では
2位のYが結合した位置の両立体異性体からも、同一生
成物を与えるので、いずれの立体異性体とも等しく出発
原料となりえる。
本発明方法の出発原料として用いられる上記式(1)で
表わされる2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ[3.
3.0]オクタン類の好ましい代表的な具体例を列挙する
前に、それらの基本化合物となるYおよびZ10,Z20が水
素原子である誘導体を挙げると、 (001) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
3S)−3−ヒドロキシ−1−オクテニル]−7−ヒドロ
キシビシクロ[3.3.0]オクタン (002) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
3S)−3−ヒドロキシ−1−ノネニル]−7−ヒドロキ
シビシクロ[3.3.0]オクタン (003) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
3S,5S)−3−ヒドロキシ−5−メチル−1−ノネニ
ル]−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (004) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
3S,5R)−3−ヒドロキシ−5−メチル−1−ノネニ
ル]−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (005) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(1
E,3S)−3−ヒドロキシ−9−メチル−1,8−デカンジ
エニル]−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (006) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
3S)−3−ヒドロキシ−4−メチルオクト−1−エン−
6−イニル]−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オク
タン (007) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
3S)−3−ヒドロキシ−3−シクロペンチル−1−プロ
ペニル]−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (008) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
3S)−3−ヒドロキシ−3−シクロヘキシル−1−プロ
ペニル]−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (009) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
3S)−3−ヒドロキシ−3−メチル−1−オクテニル]
−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (010) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
3S)−3−ヒドロキシ−3−ビニル−1−オクテニル]
−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (011) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−
[(E)−4−ヒドロキシ−1−オクテニル]−7−ヒ
ドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (012) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
4S)−4−ヒドロキシ−1−オクテニル]−7−ヒドロ
キシビシクロ[3.3.0]オクタン (013) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−
[(E)−4−ヒドロキシ−4−メチル−1−オクテニ
ル]−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (014) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−[(E,
4S)−ヒドロキシ−4−メチル−1−オクテニル]−7
−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (015) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−
[(E)−4−ヒドロキシ−4−メチル−1−ノネニ
ル]−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン (016) (1S,5R,6R,7R)−3−メチレン−6−
[(E)−4−ヒドロキシ−4−ビニル−1−オクテニ
ル]−7−ヒドロキシビシクロ[3.3.0]オクタン 等の化合物が基本化合物として挙げられる。本発明方法
では遊離の水酸基は保護された形で反応に供給されるの
で代表的な保護基としてt−ブチルジメチルシリル基を
例にとり、ビシクロ[3.3.0]オクタン環の2位の置換
基Yの例示をかねつつ、本発明方法の出発原料である上
記式(1)で表わされる2,6,7−三置換−3−メチレン
ビシクロ[3.3.0]オクタン類の具体例を例示すると、 (101) 2位にジエトキシホスホリルオキシ基が置換
した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジメ
チルシリル)エーテル類 (102) 2位にジプロポキシホスホリルオキシ基が置
換した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジ
メチルシリル)エーテル類 (103) 2位にジフェノキシホスホリルオキシ基が置
換した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジ
メチルシリル)エーテル類 (104) 2位にジメトキシチオホスホリルオキシ基が
置換した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチル
ジメチルシリル)エーテル類 (105) 2位にジエトキシチオホスホリルオキシ基が
置換した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチル
ジメチルシリル)エーテル類 (106) 2位にジメトキシホスホリルチオ基が置換し
た(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジメチ
ルシリル)エーテル類 (107) 2位にジエトキシホスホリルチオ基が置換し
た(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジメチ
ルシリル)エーテル類 (108) 2位にメトキシカルボニルオキシ基が置換し
た(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジメチ
ルシリル)エーテル類 (109) 2位にエトキシカルボニルオキシ基が置換し
た(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジメチ
ルシリル)エーテル類 (110) 2位にプロピルオキシカルボニルオキシ基が
置換した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチル
ジメチルシリル)エーテル類 (111) 2位にアリルオキシカルボニルオキシ基が置
換した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジ
メチルシリル)エーテル類 (112) 2位にブチルオキシカルボニルオキシ基が置
換した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジ
メチルシリル)エーテル類 (113) 2位にヘキシルオキシカルボニルオキシ基が
置換した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチル
ジメチルシリル)エーテル類 (114) 2位にフェノキシカルボニルオキシ基が置換
した(001)〜(016)の化合物のビス(t−ブチルジメ
チルシリル)エーテル類 (115) (101)〜(114)の化合物のビス(t−ブチ
ルジメチルシリル)エーテルがビス(t−ブチルジフェ
ニルシリル)エーテルになった化合物群 (116) (101)〜(114)の化合物のビス(t−ブチ
ルジメチルシリル)エーテルがビス(2−テトラヒドロ
ピラニル)エーテルになった化合物群 (117) (101)〜(114)の化合物のビス(t−ブチ
ルジメチルシリル)エーテルがビス(2−エトキシエト
キシ)エーテルになった化合物群 (118) (101)〜(114)の化合物のビス(t−ブチ
ルジメチルシリル)エーテルがビス(アセトキシ)エー
テルになった化合物群 などを挙げることができるが、これらに限定されるもの
ではない。
本発明の製造法においては、上述した上記式(1)で表
わされる2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ[3.3.
0]オクタン類を、有機媒体中で、上記式(3)で表わ
される第一銅塩類の存在下に、上記式(2)で表わされ
る有機亜鉛化合物と反応せしめることにより、目的とす
る上記式(4)で表わされるイソカルバサイクリン類の
製造を達成することができる。
上記式(2)で表わされる有機亜鉛化合物は対応する4
−ハロゲン化ブタン酸エステル類と金属亜鉛とから、P.
クノーヘル(P.Knochel)らの方法(ジャーナル・オブ
・オーガニック・ケミストリー(J.Org.Chem.,1989,53,
2390)に準拠して調製される。すなわち、テトラヒドロ
フランなどの有機媒体中で金属亜鉛を1,2−ジブロモエ
タン、次いでトリメチルクロロシランで活性化させた
後、対応するハライド類を金属亜鉛に対してほぼ等量の
関係で加えて、25〜30℃で数時間〜数日間反応せしめる
ことにより目的とする有機亜鉛化合物の溶液が調製され
る。上記式(2)において、R5はC1〜C10の炭化水素基
を表わし、X1はハロゲン原子を表わす。R5のC1〜C10炭
化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デ
シル基、アリル基、シクロヘキシル基、フェニル基など
を挙げることができるが、メチル基、エチル基が好まし
く、X1のハロゲン原子としては、ヨウ素原子、臭素原
子、塩素原子が挙げられるが、対応するハライドの反応
性から考えてヨウ素原子が特に好ましい。
本発明の製造法では有機媒体中で上記式(3)で表わさ
れる第一銅塩類と上述の有機亜鉛化合物溶液を接触せし
めることにより、まず有機銅亜鉛錯体として実施され
る。この調製法も、前述のP.クノーヘルらの方法に準拠
して行なわれる。すなわち、テトラヒドロフランなどを
有機媒体として用い、有機亜鉛化合物とほぼ当量の第一
銅塩類を使用して、−30℃〜40℃、好ましくは−15℃〜
5℃の温度範囲で数分間〜数十分間反応させることによ
り有機銅亜鉛錯体とする。なお、この際に、塩かリチウ
ムなどのリチウム塩を共存させると錯体化効果を促進
し、よい結果を与える場合が多い。このリチウム塩の使
用量は第一銅塩類に対して1〜5倍モルであり、特に2
〜3倍モル量が好ましい。また、上記式(3)で表わさ
れる第一銅塩類においてX2はシアノ基またはハロゲン原
子を表わし、ハロゲン原子としては塩素原子、臭素原
子、ヨウ素原子があげられ、いずれも好適に用いられ
る。
本発明の製造法では、かくして調製した有機銅亜鉛錯体
に、上記式(1)で表わされる2,6,7−三置換−3−メ
チレンビシクロ[3.3.0]オクタン類を添加させること
により完結される。本製造法で用いられる有機媒体とし
てはジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル系媒体が好ま
しく挙げられるが、テトラヒドロフランが特に好まし
く、基本的にはテトラヒドロフランが用いられるが、ヘ
キサンやベンゼン等の炭化水素系媒体などが混合媒体と
して混入していても、さしつかえない。また、後述のよ
うに系内で上記式(1)で表わされる2,6,7−三置換−
3−メチレンビシクロ[3.3.0]オクタン類を調製した
際に混入している溶媒系をそのまま使用していくことも
可能である。かかる有機媒体の使用量は目的とする反応
が円滑に進行すれば特に大きな制限はないが、通常、mm
olで表わされる反応スケールに換算して1〜1000mlの範
囲で実施され、10〜100mlが好ましい。上記式(1)で
表わされる2,6,7−さ置換−3−メチレンビシクロ[3.
3.0]オクタン類に対して有機銅亜鉛錯体は化学量論的
には等モル反応を行なうが、有機銅亜鉛錯体が過剰とな
ってもさしつかえなく、通常1〜30モル倍、好ましくは
1〜15モル倍の範囲で実施される。
反応温度は−30℃〜50℃、好ましくは−10℃〜30℃程度
の温度範囲が採用される。反応時間は用いる第一銅塩類
や出発原料、あるいは反応温度によって異なり、通常、
薄層クロマトグラフィーなどの分析手段を用いて出発原
料の消失を追跡しながら実施するが、0℃〜20℃にて数
時間〜数十時間反応させると終結する。
反応終結後の目的物である上記式(4)で表わされるイ
ソカルバサイクリン類の単離操作は、通常の後処理手
段、例えば、抽出、洗浄、乾燥、濃縮後のクロマトグラ
フィー、蒸留等の方法により、分離、精製される。
また、本発明の製造法では対応するアルコール誘導体
(Yが水酸基である上記式(1)の化合物)を出発原料
とし、上記式(1)で表わされる2,6,7−三置換−3−
メチレンビシクロ[3.3.0]オクタン類を調製した反応
系内に、該有機銅亜鉛錯体溶液を添加して反応を実施
し、目的とする上記式(4)で表わされるイソカルバサ
イクリン誘導体を得ることも可能である。
本発明の製造法のここまでの段階で得られる生成物は下
記式(4′) で表わされる2ケ所の水酸基が保護されたイソカルバサ
イクリン類である。本発明方法では、必要により医薬品
として最終的な形としての遊離の水酸基に導く脱保護反
応工程をも含みうるものである。
脱保護反応は、それ自身公知であり、保護基が、それが
結合している酸素原子とともにアセタール結合を形成す
る基の場合には、例えば、酢酸、p−トルエンスルホン
酸、ピリジニウム p−トルエンスルホネート、陽イオ
ン交換樹脂等を触媒とし、例えば水、メタノール、エタ
ノールまたは、水、メタノール、エタノール等を共存さ
せたテトラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサ
ン、アセトン、アセトニトリル等を反応溶媒とすること
により好適に実施される。反応温度は通常−78℃〜+50
℃の温度範囲で10分〜3日間程度行なわれる。保護基が
トリ(C1〜C7)炭化水素基の場合には、例えば、酢酸、
p−トルエンスルホン酸、ピリジニウム、p−トルエン
スルホネート等の酸を触媒とし上記した反応溶媒中で同
様の温度で行なうか、またはテトラブチルアンモニウム
フルオライド、セシウムフルオライド、フッ化水素酸、
フッ化水素−ピリジン等のフッ素系試薬を使用し、テト
ラヒドロフラン、エチルエーテル、ジオキサン、アセト
ン、アセトニトリル等を反応溶媒として上記と同様の温
度で同程度の時間行なうことにより好適に実施される。
保護基がそれぞれ結合している酸素原子とともにエステ
ル結合を形成する基の場合には、例えば水酸化リチウ
ム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシ
ウムの水溶液もしくは水−アルコール混合溶媒、あるい
はナトリウム メトキシド、カリウム メトキシド、ナ
トリウム エトキシドを含むメタノール、エタノール溶
液中で加水分解せしめることにより実施することができ
る。
かくして、本発明によれば、下記式(4) で表わされるイソカルバサイクリン類を製造することが
できる。
式(4)で表わされるイソカルバサイクリン類の具体例
は、式(2)の2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ
[3.3.0]オクタン類で例示した化合物に対応する化合
物がそのまま挙げられる。
以上、本発明の製造法を詳細に説明したように、式
(1)の2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ[3.3.
0]オクタン類を式(2)の有機亜鉛化合物と、式
(3)の第一銅塩類の存在下に反応せしめ、必要により
脱保護反応せしめる式(4)のイソカルバサイクリン類
の製造法は、次のような特徴を有している。すなわち、 (1) 出発原料である式(1)の2,6,7−三置換−3
−メチレンビシクロ[3.3.0]オクタン類が対応するト
シレートやハライド類に比べて安定であること。
(2) 出発原料の2位の立体異性体のいずれからも高
度に位置選択性を保持し、高収率で式(4)の目的生成
物を与えること。
(3) シアン化第一銅塩だけでなく、ハロゲン化第一
銅塩も同様な反応が進行すること。
(4) 有機亜鉛化合物、有機銅亜鉛錯体の特徴として
エステル官能基には不活性であり、そのため、エステル
基を保護することなく反応を実施することができる点。
などであり、そのため、本発明の製造法は、高選択性、
高収率、短工程、といった諸点から効率的であり、か
つ、工業的にも優れた製造法を提供している。
本発明の実施態様としては以下のものが挙げられる。
1. 下記式(1) で表わされる2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ
[3.3.0]オクタン類と、下記式(2) で表わされる有機亜鉛化合物とを、下記式(3) Cu−X2 …(3) で表わされる第一銅塩類の存在下に反応せしめ、必要に
より脱保護反応せしめることを特徴とする下記式(4) で表わされるイソカルバサイクリン類の製造法。
2. Yが置換基(R3O)2P(=B)A−である項1記載
のイソカルバサイクリン類の製造法。
3. Yが置換基(R3O)2P(=B)A−で、AとBがと
もに酸素原子である項1記載のイソカルバサイクリン類
の製造法。
4. Yが置換基R4OC(=O)O−である項1記載のイソ
カルバサイクリン類の製造法。
5. R2が直鎖もしくは分岐鎖のC3〜C8アルキル基または
C3〜C10シクロアルキル基である項1〜4のいずれか1
項記載のイソカルバサイクリン類の製造法。
6. nが0である項1〜5のいずれか1項記載のイソカ
ルバサイクリン類の製造法。
7. nが1である項1〜5のいずれか1項記載のイソカ
ルバサイクリン類の製造法。
8. リチウム塩存在下に反応せしめる項1〜7のいずれ
か1項記載のイソカルバサイクリン類の製造法。
以下に実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。
なお、実施例の式中、OZ1はt−ブチルジメチルシリル
オキシ基、OZ2はトリメチルシリルオキシ基、OZ3はt−
ブチルジフェニルシリルオキシ基、OZ4は2−テトラヒ
ドロピラニルオキシ基、OZ5アセトキシ基を略記し、表
わす。
実施例1 25mlの反応器に亜鉛(785mg,12mmol)を入れ、窒素ガス
置換後に乾燥テトラヒドロフラン(10ml)を加えた。そ
の中に、60μの1,2−ジブロモエタンを加えて65℃で
1分間加熱した後、室温で30分間撹拌した。さらに、80
μのトリメチルクロロシランを加えて室温で30分間撹
拌した。その後、4−ヨードブタン酸メチル(2.28g,10
mmol)の乾燥テトラヒドロフラン(20ml)溶液を加え、
40℃で20時間加熱撹拌した。100mlの反応器に塩化第一
銅(990mg,10mmol)と塩化リチウム(850mg,20mmol)の
乾燥テトラヒドロフラン(20ml)溶液を調製し、その中
に、前述の反応溶液を0℃で加え、0℃で30分間撹拌し
た。この反応溶液に(1S,5R,6R,7R)−2−ジエトキシ
ホスホリルオキシ−3−メチレン−6−[(E,3S)−3
−t−ブチルジメチルシリルオキシ−1−オクテニル]
−7−t−ブチルジメチルシリルオキシビシクロ[3/3/
0]オクタン1(515mg,0.80mmol)の乾燥テトラヒドロ
フラン(20ml)溶液を0℃で加え、室温で20時間撹拌し
た。反応液に飽和塩化アンモニウム溶液を加えて反応を
終結させ、酢酸エチル(2×150ml)で抽出し、分液し
た有機層を食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾
燥し、濃縮して粗生成物(1.044g)を得た。このものを
シリカゲルカラムクロマトグラフィー(シリカゲル100
g;溶出液、ヘキサン:酢酸エチル=19:1)に供して精製
し、目的とするイソカルバサイクリンメチルエステル1
1,15−ビス(t−ブチルジメチルシリル)エーテルA′
(440mg,0.74mmol,93%)を得た。
NMR(CDCl3,ppm)δ; 0.05(12H,s),0.8−1.0(21H,s×2とm), 1.0−2.5(22H,m),2.7−3.0(1H,m), 3.64(3H,s),3.6−3.8(1H,m), 4.0−4.3(1H,m),5.25(1H,bs), 5.4−5.55(2H,m). IR(液膜)cm-1; 1740,1255,1110,1002,968,835,772. 上記反応における立体選択性を求めるために、反応物を
上記化合A,Bに導き、HPLC分析を行なった。前述の生
成物の中から62mgを採取し、テトラヒドロフラン(5m
l)に溶かした。この溶液に1.0Mテトラブチルアンモニ
ウム フルオライドのテトラヒドロフラン溶液(2ml,2m
mo)を加えて室温で18時間撹拌した。反応終了後、酢酸
エチル(200ml)に反応溶液を注ぎ入れ、飽和硫酸水素
カリウム水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和
食塩水の順に洗浄し、得られた有機層を無水硫酸マグネ
シウムで乾燥後、濃縮して64mgの粗生成物を得た。この
ものをHPLC分析し、標品の保持時間とUV吸収を比較する
ことによって化合物AおよびBの確認と定量を実施し
た。HPLC条件はNUCLEOSIL 50−5カラム(ガスクロ工業
社製、4.6×250mm)を用いて溶離液3%エタノール含有
ヘキサン(流量0.8ml/min)を使用し、210nmのUV波長で
定量した、定量結果は目的化合物A:副生成物B=99.
7:0.3であった。
実施例2〜9 実施例1の方法と全く同様にして実施例2〜9を実施し
た。反応基質(式(1)で表わされる2,6,7−三置換−
3−メチレンビシクロ[3.3.0]オクタン類)、反応ス
ケール、第一銅塩、反応条件、収率、化合物AとBの生
成比を表示すると表1のようになる。なお、反応基質α
−1,β−1,α−2,β−2は下記の通りである。
実施例10 亜鉛(392mg,6mmol)の乾燥テトラヒドロフラン(5mmo
l)液に30μの1,2−ジブロモエタンを加え、65℃で1
分間加熱した後、室温にて30分間撹拌した。その後、さ
らに40μのトリメチルクロロシランを加え室温で30分
間撹拌した後、4−ヨードブタン酸メチル(1.14g,5mmo
l)の乾燥テトラヒドロフラン(5ml)溶液を加えて40℃
で18時間加熱撹拌した。別の反応器に塩化第一銅(495m
g,5mmol)と塩化リチウム(425mg,10mmol)の乾燥テト
ラヒドロフラン(10ml)液を用意し、前述の反応液に0
℃で加え、0℃で30分間拡販し、銅亜鉛錯体溶液を調製
した。
一方、(1S,5R,6R,7R)−2−ヒドロキシ−3−メチレ
ン−6−[(E,3S)−3−t−ブチルジメチルシリルオ
キシ−1−オクテニル]−7−t−ブチルジメチルシリ
ルオキシビシクロ[3.3.0]オクタン(904mg,1.78mmo
l)の乾燥テトラヒドロフラン(20ml)溶液を−78℃に
冷却し、1.5Mのn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.
3ml,1.95mmol)を加え、−78℃で10分間撹拌後、ジエチ
ルクロロホスフェート(432mg,2.5mmol)を加え、0℃
で1時間、室温で30分間撹拌した。この溶液の中に、先
に調製した銅亜鉛錯体溶液を0℃で加えた後、0℃で2
時間、次いで室温で18時間撹拌した。反応の終結を確認
後、実施例1と同様にして後処理して1.55gの粗生成物
を得、同様にカラム分離してイソカルバサイクリンメチ
ルエステル11,15−ビス(t−ブチルジメチルシリル)
エーテルA′(882mg,1.49mmol,84%)を得た。
この内の142mgを採取し、テトラヒドロフラン(5ml)中
で、テトラブチルアンモニウムフルオライド溶液(1.0
M,2ml,2mmol)を加えて脱シリル化反応(室温、20時
間)し、以下同様の後処理により110mgの脱シリル化粗
生成物を得、このもののHPLC分析により、化合物AとB
の生成比は99.5:0.5と算出した。
実施例11〜14 実施例1と同様にして、反応基質3,4,5,6(下記
の図参照)を各々0.2mmol用い、CuCl(2.5mmol)を使用
した銅亜鉛錯体(2.5mmol)の条件下で反応を行なっ
た。反応条件と反応結果は表2に示すとおりであった。
実施例15〜30 実施例1と同様にして、反応基質7〜22(0.2mmol)を
用い、4−ヨードブタン酸エステル(2mmol)から調製
した亜鉛化合物(2mmol)を、CuCl(2mmol)とLiCl(4m
mol)の存在下に反応を行なった。反応終了後の後処理
とカラム分離により、対応する生成物7A′〜19A′が表
示した収率で得られた。なお、この生成物のNMRスペク
トルからは生成物のほとんどが目的とする位置異性体で
ある、反応は高度に位置選択的に進行していることが確
認された。反応基質と生成物、および反応収率を表3
に、生成物のスペクトルを表4にまとめて表示した。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // A61K 31/557 AEL C07F 9/117 9155−4H

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記式(1) で表わされる2,6,7−三置換−3−メチレンビシクロ
    [3.3.0]オクタン類と、下記式(2) で表わされる有機亜鉛化合物とを、下記式(3) Cu−X2 …(3) で表わされる第一銅塩類の存在下に反応せしめ、必要に
    より脱保護反応せしめることを特徴とする下記式(4) で表わされるイソカルバサイクリン類の製造法。
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