JPH09194456A - 1−置換アゼチジノン誘導体の製造法 - Google Patents

1−置換アゼチジノン誘導体の製造法

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JPH09194456A
JPH09194456A JP8007859A JP785996A JPH09194456A JP H09194456 A JPH09194456 A JP H09194456A JP 8007859 A JP8007859 A JP 8007859A JP 785996 A JP785996 A JP 785996A JP H09194456 A JPH09194456 A JP H09194456A
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伸夫 長嶋
Shingo Matsumoto
慎吾 松本
Kazunori Suga
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 工業的に入手容易なアゼチジノン化合物を原
料に使用し、単一塩基を用い、しかも官能基保護のため
の余分な試剤を用いることなく、一工程にて抗菌剤とし
て有用な1β−メチルカルバペネム誘導体合成のための
1−置換アゼチジノン誘導体を製造する方法を提供する
こと。 【解決手段】 一般式(II): 【化27】 で示される化合物と一般式(III): 【化28】 (式中、Xはハロゲン原子を、R4は有機基を表わす)
で示される化合物とを特定の強塩基の存在下に反応さ
せ、一般式(II)で示される化合物のチッ素原子上に一
段階かつ位置選択的に式(III´): 【化29】 で示される基を導入することを特徴とする一般式
(I): 【化30】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、抗菌作用を有する
1β−メチルカルバペネム誘導体の合成中間体として有
用な1−置換アゼチジノン誘導体の製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】1β−メチルカルバペネム誘導体は広範
囲の病原菌に対して優れた抗菌作用を示し、かつ生体内
での安定性などにも優れていることから抗菌剤として注
目されている。このような1β−メチルカルバペネム誘
導体の合成中間体として有用な化合物のひとつとして一
般式(I´):
【0003】
【化5】
【0004】(式中、R1、R2およびR3はそれぞれ同
一もしくは異なるアルキル基またはアリール基を、R4
は有機基を表わす)で示される化合物が知られている。
前記合成中間体の製造法としては、例えば国際公開第9
4/18163号パンフレット(1994)には、式:
【0005】
【化6】
【0006】で示される化合物の脱炭酸、脱保護反応に
よる式:
【0007】
【化7】
【0008】で示される化合物の製造法が、また、ケミ
カル・アンド・ファマシュティカル・ブリティン(Ch
em.Pharm.Bull.)、第42巻、1381
〜1387頁、1994年には、式:
【0009】
【化8】
【0010】で示される化合物とブロモ酢酸t−ブチル
とを水素化ナトリウムの存在下に反応させて、式:
【0011】
【化9】
【0012】で示される化合物とし、ついでこれを脱保
護して、式:
【0013】
【化10】
【0014】で示される化合物に導く方法が開示されて
いる。また、欧州特許出願公開第582291号明細書
(1994)およびシンレト(Synlett)、31
5〜316頁、1995年には、式:
【0015】
【化11】
【0016】で示される化合物を水素化ナトリウムの存
在下にジメチルt−ブチルシリルクロリドと反応させ
て、一旦そのカルボキシル基をシリルエステルとして保
護し、ついでこれをナトリウムヘキサメチルジシラジド
の存在下にブロモ酢酸アリルと反応させて、式:
【0017】
【化12】
【0018】で示される化合物とする方法が開示されて
いる。さらに、ジャーナル・オブ・オーガニック・ケミ
ストリー(J.Org.Chem.)、第53巻、41
54〜4156頁、1988年には、式:
【0019】
【化13】
【0020】で示される化合物と式:
【0021】
【化14】
【0022】で示される化合物の環状付加により合成さ
れる式:
【0023】
【化15】
【0024】で示される化合物をベンジルアルコール中
でオゾン分解して、式:
【0025】
【化16】
【0026】で示される化合物に導く方法も開示されて
いる。
【0027】しかしながら、これら製造法のうち国際公
開第94/18163号パンフレット(1994)ある
いはジャーナル・オブ・オーガニック・ケミストリー
(J.Org.Chem.)、第53巻、4154〜4
156頁、1988年に開示されている製造法では、1
β−メチルカルバペネム誘導体合成に必須のβ−メチル
基が高い選択性では導入できないという問題点が存在し
ている。また、ケミカル・アンド・ファマシュティカル
・ブリティン(Chem.Pharm.Bull.)、
第42巻、1381〜1387頁、1994年に開示さ
れている製造法では、β−ラクタムのチッ素原子上にの
み所望の置換基を導入するために、置換基導入反応条件
下でカルボキシル基が反応点とならぬようエステル基と
して保護されている。その結果、目的化合物合成までの
工程数が多くなり、合成効率が低下するという問題点に
結びついている。また、欧州特許出願公開第58229
1号明細書(1994)およびシンレト(Synlet
t)、315〜316頁、1995年に開示されている
製造法は遊離カルボキシル基を有するβ−ラクタムのチ
ッ素原子上に所望の置換基を最も短工程で導入できる唯
一の製法例であるが、前記製法では反応途中でカルボキ
シル基を一時的に保護しているため、保護に必要な余分
な試剤を使用しなければならない点で問題がある。ま
た、保護基導入時と所望置換基導入時とで異なった2種
類の塩基が使用されているため、反応系がより複雑化
し、反応後の精製の観点からも望ましくはない。
【0028】以上のように、従来の技術には工業的製造
法としては必ずしも満足できない側面が含まれており、
改善されるべき余地が残っている。
【0029】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、工業的に入
手容易な原料を使用し、単一塩基を用い、しかも官能基
保護のための余分な試剤を用いることなく、一工程にて
所望とする合成中間体を製造する方法を提供することに
ある。
【0030】
【課題を解決するための手段】本発明は、工業的に入手
容易なアゼチジノン化合物を原料とし、塩基の存在下に
アルキル化剤を反応させることにより1β−メチルカル
バペネム誘導体合成に有用な1−置換アゼチジノン誘導
体を一工程で製造する新規な方法を提供するものであ
る。
【0031】すなわち、本発明は、(1)一般式(I
I):
【0032】
【化17】
【0033】(式中、R1、R2およびR3はそれぞれ同
一もしくは異なるアルキル基またはアリール基を表わ
す)で示される化合物と、一般式(III):
【0034】
【化18】
【0035】(式中、Xはハロゲン原子を、R4は有機
基を表わす)で示される化合物とを水素化アルカリ金
属、アルカリ金属アルコラート、アルカリ金属アミドお
よび有機リチウム化合物からなる群より選択される塩基
の存在下に反応させ、一般式(II)で示される化合物の
チッ素原子上に一段階かつ位置選択的に式(III´):
【0036】
【化19】
【0037】(式中、R4は前記と同じ)で示される基
を導入することを特徴とする一般式(I):
【0038】
【化20】
【0039】(ただし、R1、R2、R3およびR4は前記
と同じ)で示される化合物の製造法に関する。
【0040】本発明はさらに、(2)前記水素化アルカ
リ金属が水素化ナトリウムである前記(1)項記載の製
造法に関する。
【0041】本発明はさらに、(3)前記アルカリ金属
アルコラートがカリウムt−ブトキシドである前記
(1)項記載の製造法に関する。
【0042】本発明はさらに、(4)前記アルカリ金属
アミドがリチウムヘキサメチルジシラジドである前記
(1)項記載の製造法に関する。
【0043】本発明はさらに、(5)前記アルカリ金属
アミドがナトリウムヘキサメチルジシラジドである前記
(1)項記載の製造法に関する。
【0044】本発明はさらに、(6)前記有機リチウム
化合物がn−ブチルリチウムである前記(1)項記載の
製造法に関する。
【0045】本発明はさらに、(7)前記一般式(II
I)で示される化合物において、Xが臭素原子であり、
4がt−ブチル基である前記(1)〜(6)項のいず
れかに記載の製造法に関する。
【0046】本発明はさらに、(8)前記一般式(II
I)で示される化合物において、Xが臭素原子であり、
4がアリル基である前記(1)〜(6)項のいずれか
に記載の製造法に関する。
【0047】本発明はさらに、(9)前記一般式(II
I)で示される化合物において、Xが臭素原子であり、
4が4−ニトロベンジル基である前記(1)〜(6)
項のいずれかに記載の製造法に関する。
【0048】本発明はさらに、(10)前記一般式(I
I)で示される化合物が(3S,4S)−3−[(1
R)−1−t−ブチルジメチルシリルオキシエチル]−
4−[(1R)−1−カルボキシエチル]−2−アゼチ
ジノンである前記(1)〜(9)項のいずれかに記載の
製造法に関する。
【0049】
【発明の実施の形態】本発明は、一般式(II):
【0050】
【化21】
【0051】(式中、R1、R2およびR3はそれぞれ同
一もしくは異なるアルキル基またはアリール基を表わ
す)で示される化合物と、一般式(III):
【0052】
【化22】
【0053】(式中、Xはハロゲン原子を、R4は有機
基を表わす)で示される化合物とを水素化アルカリ金
属、アルカリ金属アルコラート、アルカリ金属アミドお
よび有機リチウム化合物からなる群より選択される塩基
の存在下に反応させ、一般式(II)で示される化合物の
チッ素原子上に一段階かつ位置選択的に式(III´):
【0054】
【化23】
【0055】(式中、R4は前記と同じ)で示される基
を導入することを特徴とする一般式(I):
【0056】
【化24】
【0057】(ただし、R1、R2、R3およびR4は前記
と同じ)で示される化合物の製造法に関するものであ
り、このような位置選択的反応を特徴とする前記一般式
(I)で示される化合物の製造法は従来公知法には示唆
されていないものである。
【0058】本発明の前記一般式(I)および一般式
(II)において、R1、R2およびRで表わされる基は
それぞれ同一もしくは異なるアルキル基またはアリール
基である。前記アルキル基としては、たとえばメチル
基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、t−
ブチル基、イソブチル基、テキシル基など炭素数1〜6
のアルキル基を好適なものとしてあげることができる。
また、アリール基としては、フェニル基、トリル基、ナ
フチル基など炭素数6〜10のアリール基があげられ
る。
【0059】前記一般式(I)および一般式(II
I)、(III´)において、R4で表わされる基は有機基
であり、常法により容易に除去しうるカルボキシル基の
保護基を好適に使用することができる。たとえば、メチ
ル基、エチル基、t−ブチル基など炭素数1〜4のアル
キル基、アリル基、シンナミル基など炭素数3〜9のア
ルケニル基または置換アルケニル基、メトキシメチル
基、ベンジルオキシメチル基、フェナシル基、2,2,
2−トリクロロエチル基、2−(トリメチルシリル)エ
チル基などの置換アルキル基、テトラヒドロピラニル
基、テトラヒドロフラニル基など炭素数4〜5のオキサ
シクロアルキル基、ベンジル基、4−ニトロベンジル
基、4−メトキシベンジル基などの置換ベンジル基など
のアラルキル基、ベンズヒドリル基などをあげることが
できる。
【0060】また、一般式(III)において、Xはハロ
ゲン原子であり、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など
があげられるが、好適には臭素原子である。なお、Xが
塩素原子であっても反応系にヨウ化ナトリウムなどを添
加し、反応系中でXを塩素原子からヨウ素原子に変える
ことにより式(II)で示される化合物との反応性を高め
ることができる。
【0061】前記一般式(III)で示される化合物の具
体例としてはブロモ酢酸t−ブチル、クロロ酢酸t−ブ
チル、ブロモ酢酸アリル、ブロモ酢酸ベンジル、ブロモ
酢酸4−ニトロベンジルなどがあげられる。
【0062】本発明において使用される原料のアゼチジ
ノン化合物(II)は、たとえば、特開平5−10566
0号公報に記載の方法によって容易に製造することがで
き、1β−メチルカルバペネム誘導体の合成原料として
望ましい光学活性体の形で工業的にも入手できる化合物
である。
【0063】アゼチジノン化合物(II)とハロゲノ酢酸
エステル化合物(III)で示される化合物との反応は、
適宜な溶媒中で塩基の存在下に実施され、該塩基として
はアゼチジノン化合物(II)の2個の活性プロトンを引
き抜いて化合物(II)のジアニオン種を形成しうるに充
分な塩基性を有する強塩基が好適に使用される。
【0064】このような強塩基としては、有機リチウム
化合物、水素化アルカリ金属、アルカリ金属アルコラー
ト、アルカリ金属アミドなどがあげられる。
【0065】前記有機リチウム化合物としては、アルキ
ルリチウム、アリールリチウムなどがあげられる。前記
アルキルリチウムとしてはアルキル基の炭素数が1〜4
のアルキルリチウムが好ましく、具体的にはn−ブチル
リチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウ
ム、メチルリチウムなどがあげられる。前記アリールリ
チウムとしてはフェニルリチウムが好ましい。
【0066】前記水素化アルカリ金属としては水素化リ
チウム、水素化ナトリウム、水素化カリウムなどがあげ
られる。
【0067】前記アルカリ金属アルコラートとしては、
炭素数1〜4のアルコール類のアルカリ金属アルコラー
トがあげられる。アルカリ金属としてはナトリウム、カ
リウムなどがあげられる。前記アルカリ金属アルコラー
トの具体例としてはナトリウムエトキシド、ナトリウム
イソプロポキシド、ナトリウムt−ブトキシド、カリウ
ムt−ブトキシドなどがあげられる。
【0068】前記アルカリ金属アミドとしてはアルカリ
金属ジアルキルアミド、アルカリ金属ヘキサアルキルジ
シラジドなどがあげられる。前記アルカリ金属ジアルキ
ルアミドとしては一般式(IV):
【0069】
【化25】
【0070】(式中、R5およびR6はそれぞれ同一また
は異なる炭素数1〜6のアルキル基、M1はアルカリ金
属を表わす)で示される化合物があげられる。前記R5
およびR6で表わされるアルキル基としてはイソプロピ
ル基、シクロヘキシル基などがあげられる。前記M1
表わされるアルカリ金属としてはリチウムが好ましい。
前記一般式(IV)で示される化合物の具体例としてはリ
チウムジイソプロピルアミド、リチウムジシクロヘキシ
ルアミドなどがあげられる。前記アルカリ金属ヘキサア
ルキルジシラジドとしては一般式(V):
【0071】
【化26】
【0072】(式中、R7、R8、R9、R10、R11およ
びR12はそれぞれ同一または異なる炭素数1〜2のアル
キル基、M2はアルカリ金属を表わす)で示される化合
物があげられる。前記R7、R8、R9、R10、R11およ
びR12で表わされるアルキル基としてはメチル基、エチ
ル基などがあげられる。前記アルカリ金属としてはリチ
ウム、ナトリウム、カリウムなどがあげられる。前記一
般式(V)で示される化合物の具体例としてはリチウム
ヘキサメチルジシラジド、ナトリウムヘキサメチルジシ
ラジド、カリウムヘキサメチルジシラジドなどがあげら
れる。
【0073】前記塩基のうちでとくに好ましい塩基とし
ては水素化ナトリウム、カリウムt−ブトキシド、ナト
リウムヘキサメチルジシラジドなどがあげられる。
【0074】なお、前記強塩基に比べて弱い塩基、たと
えば有機アミン、炭酸アルカリ金属塩、アルカリ金属フ
ッ化物、水酸化アルカリ金属などを使用すると、化合物
(II)のカルボン酸基に置換基が選択的に導入された化
合物がえられ、本発明の目的化合物(I)をうることが
できない。
【0075】反応溶媒としては、基本的には、不活性溶
媒を使用するのが好ましく、このような溶媒の例として
は、たとえば、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタ
ン、ジオキサン、ジエチルエーテルなどのエーテル類、
トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化
水素、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素、ある
いはこれらの混合溶媒を例示でき、テトラヒドロフラン
がとくに好適な溶媒である。また、用いる溶媒が使用す
る塩基と反応しうる溶媒であっても、その生成物自体が
さらに塩基として作用しうるようなばあいには、活性な
溶媒であっても本発明の反応においては使用しうる。こ
のような溶媒の例としては、たとえば、ジメチルスルホ
キシドなどのスルホキシド類、t−ブチルアルコール、
イソプロピルアルコールなどのアルコール類を例示でき
る。
【0076】反応に使用する塩基の量は、アゼチジノン
化合物(II)1モルに対して2.0モル以上は必要であ
り、通常は2〜3.5モルが使用されるが、副反応抑制
の点から2.0〜2.9モルが好ましい。
【0077】また、塩基とアゼチジノン化合物(II)と
の反応は、使用する塩基によりその温度は異なるが、通
常−70〜60℃で実施され、塩基の反応溶媒に対する
溶解性および反応速度と副反応抑制の点から−50〜3
5℃が好ましい。反応時間は通常5分〜20時間である
が、反応の完結と生成物の分解抑制の点から30分〜5
時間が好ましい。
【0078】塩基とアゼチジノン化合物(II)との反応
に続き、反応混合物中にハロゲノ酢酸エステル化合物
(III)を添加、反応させることにより本発明の反応は
実施、完結される。ハロゲノ酢酸エステル化合物(II
I)の使用量はアゼチジノン化合物(II)1モルに対し
て通常1〜2.5モルであるが、副反応抑制と反応後の
精製の点から1〜1.6モルが好ましい。また、反応は
通常−60〜60℃で実施されるが、反応速度と生成物
の分解抑制の点から−50〜25℃が好ましい。反応時
間は数時間〜数十時間であるが、反応の完結と生産効率
の点から1.5〜20時間が好ましい。
【0079】反応後の混合物からは、通常有機反応にお
いてしばしば用いられるpH調節、抽出、分液、洗浄、
濃縮、精製などの操作を経て目的化合物が単離される。
【0080】なお、本発明の反応では、アゼチジノン化
合物(II)のカルボン酸部分にハロゲノ酢酸エステル化
合物(III)が反応した化合物が生成する可能性もある
が、このような化合物の生成は認められず、反応は高度
に位置選択的である。また、反応中にβ−配置のメチル
基がα−配置に異性化するようなことも認められず、1
β−メチルカルバペネム誘導体合成の中間体を製造する
反応として望ましい特徴を有した反応である。
【0081】本発明によりえられる一般式(I)で示さ
れる化合物は、たとえば、特開平6−316559号公
報、特開平6−321947号公報、特開平6−340
667号公報、特開平6−56836号公報に記載され
た方法で抗菌剤として有用な1β−メチルカルバペネム
誘導体に導くことができる。
【0082】
【実施例】つぎに実施例および参考例をあげ本発明をさ
らに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではない。
【0083】実施例1 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン0.922gを乾燥
テトラヒドロフラン15mlに溶解し、−50〜−37
℃にてn−ブチルリチウム(1.6Mヘキサン溶液)
3.8mlを添加した。−45〜−38℃にて10分反
応後、ブロモ酢酸t−ブチル0.606gを含む乾燥テ
トラヒドロフラン5ml溶液を−45〜−43℃にて添
加した。約1時間かけて0℃まで昇温したのち、室温で
18時間反応させた。反応液を減圧濃縮してえられた油
状物に酢酸エチルと水を加え、さらに6規定塩酸5ml
を加えて抽出、分液した。有機層を水洗後、減圧濃縮し
てえられた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーにより精製して(3S,4S)−3−[(1R)−1
−t−ブチルジメチルシリルオキシエチル]−4−
[(1R)−1−カルボキシエチル]−1−t−ブトキ
シカルボニルメチル−2−アゼチジノン0.899gを
固形物としてえた。
【0084】NMR(CDCl3)δ:0.06(3
H,s),0.08(3H,s),0.87(9H,
s),1.24(3H,d,J=6.3Hz),1.2
5(3H,d,J=7.3Hz),1.46(9H,
s),2.91(1H,qd,J=7.1,3.2H
z),3.04(1H,dd,J=2.2,6.1H
z),3.85および4.02(2H,ABq,J=1
7.8Hz),4.07〜4.08(1H,m),4.
16〜4.23(1H,m) IR(KBr,cm-1):1760,1740,172
【0085】実施例2 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン3.01gを乾燥テ
トラヒドロフラン60mlに溶解し、−60℃以下にて
n−ブチルリチウム(1.6Mヘキサン溶液)12.5
mlを添加した。−70〜−50℃にて1時間反応後、
クロロ酢酸t−ブチル1.64gを含む乾燥テトラヒド
ロフラン10ml溶液を−50〜−49℃にて添加し
た。約2時間かけて−6℃まで昇温したのち、室温で4
0時間反応させた。室温反応の途中17時間後にヨウ化
ナトリウム0.34gを添加した。反応液を減圧濃縮し
てえられた油状物を実施例1と同様に処理して(3S,
4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメチルシリ
ルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カルボキシエ
チル]−1−t−ブトキシカルボニルメチル−2−アゼ
チジノン1.86gをえた。
【0086】実施例3 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン10.36gをテト
ラヒドロフラン200mlに溶解し−60℃に冷却し
た。この溶液にn−ブチルリチウム(1.6Mヘキサン
溶液)43.5mlを加えた。−50℃で5分間熟成し
たのち、ブロモ酢酸t−ブチル7.98gを−45℃で
加えた。混合液をゆっくり25℃に昇温し、さらに16
時間熟成した。えられた混合液を25℃の水−酢酸エチ
ル(100ml−100ml)の混合液中に撹拌しなが
ら添加し、1規定塩酸でpHを6.3に調整後、同温度
で15分間熟成した。有機層を分離しHPLC分析した
結果、カルボン酸部分への増炭物および異性化は認めら
れず、(3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチ
ルジメチルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1
−カルボキシエチル]−1−t−ブトキシカルボニルメ
チル−2−アゼチジノン9.085gを含有していた。
【0087】実施例4 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン0.72gをテトラ
ヒドロフラン20mlに溶解し−45℃に冷却した。こ
の溶液にリチウムヘキサメチルジシラジド(1.0Mヘ
キサン溶液)4.90mlを加えた。−40℃で40分
間熟成したのち、ブロモ酢酸t−ブチル0.75gを−
35℃で加えた。混合液をゆっくり25℃に昇温し、さ
らに5時間熟成した。えられた混合液を10℃の水−酢
酸エチル(30ml−50ml)の混合液中に撹拌しな
がら添加し、1規定塩酸でpHを3.9に調整後、同温
度で15分間熟成した。有機層を分離しHPLC分析し
た結果、カルボン酸部分への増炭物および異性化は認め
られず、(3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブ
チルジメチルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−
1−カルボキシエチル]−1−t−ブトキシカルボニル
メチル−2−アゼチジノン0.68gを含有していた。
【0088】実施例5 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン0.72gをテトラ
ヒドロフラン20mlに溶解し−45℃に冷却した。こ
の溶液にナトリウムヘキサメチルジシラジド(1.0M
テトラヒドロフラン溶液)4.90mlを加えた。−4
5℃で45分間熟成したのち、ブロモ酢酸t−ブチル
0.75gを−40℃で加えた。混合液をゆっくり8℃
に昇温し、2時間熟成した。えられた混合液を6℃の水
−酢酸エチル(30ml−50ml)の混合液中に撹拌
しながら添加し、1規定塩酸でpHを3.0に調整後、
同温度で15分間熟成した。有機層を分離しHPLC分
析した結果、カルボン酸部分への増炭物および異性化は
認められず、(3S,4S)−3−[(1R)−1−t
−ブチルジメチルシリルオキシエチル]−4−[(1
R)−1−カルボキシエチル]−1−t−ブトキシカル
ボニルメチル−2−アゼチジノン0.73gを含有して
いた。
【0089】実施例6 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン14.82gをテト
ラヒドロフラン−トルエン(150ml−50ml)に
溶解した。この溶液に水素化ナトリウム(60%油性)
5.05gを加えたのち、40℃に加熱し30分間熟成
した。混合液を冷却し、ブロモ酢酸t−ブチル0.34
gを20℃で加え、2.5時間熟成した。えられた混合
液を10℃の水−トルエン(150ml−50ml)の
混合液中に撹拌しながら添加し、1規定塩酸でpHを1
0.3に調整後、同温度で10分間熟成した。水層を分
取し、トルエン200mlを加えて、1規定塩酸でpH
を2.5に調整し、有機層を分取した。残った水層にト
ルエン40mlを加えて抽出し、分取した有機層を併せ
てHPLC分析した結果、カルボン酸部分への増炭物お
よび異性化は認められず、(3S,4S)−3−[(1
R)−1−t−ブチルジメチルシリルオキシエチル]−
4−[(1R)−1−カルボキシエチル]−1−t−ブ
トキシカルボニルメチル−2−アゼチジノン15.73
gを含有していた。
【0090】実施例7 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン0.406gをテト
ラヒドロフラン10mlに溶解し−45℃に冷却した。
この溶液にカリウムヘキサメチルジシラジド(0.5M
ヘキサン溶液)5.90mlを加えた。−50℃で30
分間熟成し、ブロモ酢酸t−ブチル0.29gを−50
℃で加えたのち、ゆっくり7℃に昇温し、2時間熟成し
た。えられた混合液を25℃の水−酢酸エチル(20m
l−30ml)の混合液中に撹拌しながら添加し、1規
定塩酸でpHを2.6に調整後、同温度で15分間熟成
した。有機層を分離しHPLC分析した結果、カルボン
酸部分への増炭物および異性化は認められず、(3S,
4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメチルシリ
ルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カルボキシエ
チル]−1−t−ブトキシカルボニルメチル−2−アゼ
チジノン0.338gを含有していた。
【0091】実施例8 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン0.404gをテト
ラヒドロフラン10mlに溶解した。この溶液に水素化
ナトリウム(60%油性)0.154gを加え、30℃
に加熱して1時間熟成した。混合液を冷却し、ブロモ酢
酸t−ブチル0.350gを20℃で加え、さらに2.
5時間熟成した。えられた混合液を25℃の水−酢酸エ
チル(20ml−30ml)の混合液中に撹拌しながら
添加し、1規定塩酸でpHを2.8に調整後、同温度で
15分間熟成した。有機層を分離しHPLC分析した結
果、カルボン酸部分への増炭物および異性化は認められ
ず、(3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチル
ジメチルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−
カルボキシエチル]−1−t−ブトキシカルボニルメチ
ル−2−アゼチジノン0.464gを含有していた。
【0092】実施例9 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン0.409gをテト
ラヒドロフラン10mlに溶解した。この溶液にカリウ
ムt−ブトキシド0.390gを加え、30℃に加熱し
1時間熟成した。混合液を冷却し、ブロモ酢酸t−ブチ
ル0.360gを20℃で加え、さらに2.5時間熟成
した。えられた混合液を25℃の水−酢酸エチル(20
ml−30ml)の混合液中に撹拌しながら添加し、1
規定塩酸でpHを2.6に調整後、同温度で15分間熟
成した。有機層を分離しHPLC分析した結果、カルボ
ン酸部分への増炭物および異性化は認められず、(3
S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメチル
シリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カルボキ
シエチル]−1−t−ブトキシカルボニルメチル−2−
アゼチジノン0.489gを含有していた。
【0093】実施例10 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン0.401gのテト
ラヒドロフラン(10ml)溶液を−60℃に冷却し、
リチウムジイソプロピルアミド(2.0Mヘプタン−テ
トラヒドロフラン−エチルベンゼン溶液)1.85ml
を加え、−60℃に保持して30分間熟成した。混合液
に、ブロモ酢酸t−ブチル0.480gを−60℃で加
え、えられた混合液をさらに2時間熟成した。混合液を
25℃の水−酢酸エチル(20ml−30ml)の混合
液中に撹拌しながら添加し、1規定塩酸でpHを2.2
に調整後、同温度で15分間熟成した。有機層を分離し
HPLC分析した結果、カルボン酸部分への増炭物およ
び異性化は認められず、(3S,4S)−3−[(1
R)−1−t−ブチルジメチルシリルオキシエチル]−
4−[(1R)−1−カルボキシエチル]−1−t−ブ
トキシカルボニルメチル−2−アゼチジノン0.305
gを含有していた。
【0094】実施例11 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン3.01gと水素化
ナトリウム(60%油性)0.92gの混合物に27.
5〜28℃にて乾燥ジメチルスルホキシド30mlを添
加し、27〜28℃にて30分間、38〜43℃にて5
分間、48〜54℃にて40分間反応後、乾燥トルエン
20mlを加え、約40分かけて6℃まで冷却した。ブ
ロモ酢酸t−ブチル2.12gを6〜13℃にて添加
し、同温度で15分間、室温で1時間反応後、トルエン
20ml、ついで6規定塩酸1mlを加えて反応を停止
した。反応混合物を水100ml中に注ぎ、6規定塩酸
2.5mlを追加して抽出、分液した。水層をトルエン
で再抽出後、えられた有機層を合わせて水洗した。有機
層をHPLC分析した結果、(3S,4S)−3−
[(1R)−1−t−ブチルジメチルシリルオキシエチ
ル]−4−[(1R)−1−カルボキシエチル]−1−
t−ブトキシカルボニルメチル−2−アゼチジノン1.
91gを含有していた。
【0095】実施例12 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン3.01gと水素化
ナトリウム(60%油性)1.15gの混合物に26〜
39℃にてt−ブチルアルコール30mlを添加し、2
7〜43℃にて2時間反応後、ブロモ酢酸t−ブチル
2.44gを添加した。内温は27℃から38℃に上昇
した。室温で2時間反応後、酢酸エチル30ml、つい
で6規定塩酸1mlを加えて反応を停止した。反応混合
物を水100ml中に注ぎ、6規定塩酸3ml、酢酸エ
チル20mlを追加して抽出、分液した。水層を酢酸エ
チルで再抽出後、えられた有機層を合わせて水洗した。
有機層をHPLC分析した結果、(3S,4S)−3−
[(1R)−1−t−ブチルジメチルシリルオキシエチ
ル]−4−[(1R)−1−カルボキシエチル]−1−
t−ブトキシカルボニルメチル−2−アゼチジノン1.
43gを含有していた。
【0096】実施例13 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン3.01gと水素化
ナトリウム(60%油性)1.22gの混合物に26.
5〜45℃にて乾燥ジメトキシエタン30mlを添加
し、30〜36℃にて3時間反応後、約45分かけて2
6℃まで放冷した。ブロモ酢酸t−ブチル2.07gを
26〜31℃にて添加し、室温で3時間反応させた。ブ
ロモ酢酸t−ブチル0.92gを追加し、さらに室温で
2時間反応させ、トルエン50ml、ついで6規定塩酸
3mlを加えて反応を停止した。反応混合物を水100
ml中に注ぎ、6規定塩酸1mlを追加して抽出、分液
した。水層をトルエンで再抽出後、えられた有機層を合
わせて水洗した。有機層をHPLC分析した結果、(3
S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメチル
シリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カルボキ
シエチル]−1−t−ブトキシカルボニルメチル−2−
アゼチジノン1.65gを含有していた。
【0097】実施例14 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン1.51gを乾燥テ
トラヒドロフラン40mlに溶解し、−65〜−54℃
にてナトリウムヘキサメチルジシラジド(1.0Mテト
ラヒドロフラン溶液)10mlを添加した。−60〜−
41℃にて33分間反応後、ブロモ酢酸アリル1.0g
を−41〜−40℃にて添加した。−40〜−15℃に
て1時間、−15〜6℃にて3.7時間反応させたの
ち、酢酸0.68gを添加して反応を停止した。反応液
を減圧濃縮してえられた油状物を実施例1と同様に処理
して(3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチル
ジメチルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−
カルボキシエチル]−1−アリルオキシカルボニルメチ
ル−2−アゼチジノン1.64gを油状物としてえた。
【0098】NMR(CDCl3)δ:0.06(3
H,s),0.08(3H,s),0.87(9H,
s),1.25(3H,d,J=5.9Hz),1.2
6(3H,d,J=7.3Hz),2.91(1H,q
d,J=7.1,3.2Hz),3.06(1H,d
d,J=2.4,6.4Hz),3.92および4.2
2(2H,ABq,J=18Hz),4.11〜4.1
2(1H,m),4.15〜4.22(1H,m),
4.59〜4.64(2H,m),5.20〜5.36
(2H,m),5.83〜5.95(1H,m) IR(CHCl3,cm-1):1790,1745,1
715
【0099】実施例15 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン1.51gを乾燥テ
トラヒドロフラン40mlに溶解し、−65〜−56℃
にてナトリウムヘキサメチルジシラジド(1.0Mテト
ラヒドロフラン溶液)10.5mlを添加した。−65
〜−54℃にて32分間反応後、ブロモ酢酸ベンジル
1.41gを−54〜−52℃にて添加した。−50〜
−15℃にて1時間、−15〜0℃にて5時間反応させ
たのち、酢酸0.68gを添加して反応を停止した。反
応液を減圧濃縮してえられた油状物を実施例1と同様に
処理して(3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブ
チルジメチルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−
1−カルボキシエチル]−1−t−ベンジルオキシカル
ボニルメチル−2−アゼチジノン0.96gを油状物と
してえた。
【0100】NMR(CDCl3)δ:0.03(3
H,s),0.06(3H,s),0.85(9H,
s),1.22(3H,d,J=7.3Hz),1.2
3(3H,d,J=5.9Hz),2.88(1H,q
d,J=7.3,3.4Hz),3.05(1H,d
d,J=2.0,6.4Hz),3.93および4.2
2(2H,ABq,J=18.1Hz),4.08〜
4.10(1H,m),4.12〜4.18(1H,
m),5.15および5.16(2H,ABq,J=1
2.2Hz),7.31〜7.38(5H,m) IR(CDCl3,cm-1):1748,1715
【0101】実施例16 水素化ナトリウム(60%油性)1.29gに(3S,
4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメチルシリ
ルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カルボキシエ
チル]−2−アゼチジノン4.82gを乾燥テトラヒド
ロフラン50mlに溶解した液を28〜33.5℃にて
添加した。37〜41℃にて1時間反応後、40分かけ
て7℃まで冷却した。ブロモ酢酸4−ニトロベンジル
4.45gを含む乾燥テトラヒドロフラン30ml溶液
を7〜12℃にて添加し、5〜12℃にて1時間反応さ
せた。酢酸1.0gを加えて反応を停止し、反応液を減
圧濃縮して固体を含む油状物をえた。酢酸エチルと水を
加え、さらに1規定塩酸17mlを加えて抽出、分液し
た。有機層を水洗後、減圧濃縮してえられた油状物をシ
リカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して(3
S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメチル
シリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カルボキ
シエチル]−1−(4−ニトロベンジルオキシカルボニ
ルメチル)−2−アゼチジノン2.3gを泡状物として
えた。
【0102】NMR(CDCl3)δ:0.02(3
H,s),0.06(3H,s),0.85(9H,
s),1.24〜1.25(6H,m),2.90(1
H,qd,J=7.1,3.2Hz),3.07(1
H,dd,J=1.6,3.9Hz),3.98および
4.28(2H,ABq,J=18.1Hz),4.1
2〜4.14(1H,m),4.13〜4.19(1
H,m),5.25(2H,s),7.52および8.
23(4H,A22q,J=8.3Hz) IR(CHCl3,cm-1):1790,1748,1
720,1525,1349
【0103】参考例1 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン468.9mgを
N,N−ジメチルホルムアミド1.5mlに溶解し、室
温にて1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ
−7−エン493.8mgを含有するN,N−ジメチル
ホルムアミド2ml溶液を添加した。室温で15分間撹
拌後、ブロモ酢酸t−ブチル303.6mgを含有する
N,N−ジメチルホルムアミド2ml溶液を添加した。
室温にて5時間反応させたのち、溶媒を減圧下に留去し
た。えられた残渣に酢酸エチル20ml、6規定塩酸2
mlを水10mlで希釈した水溶液を順次加えて分液し
た。有機層を3回水洗後、減圧濃縮してえられた残渣に
ヘキサン15mlと塩化メチレン5mlを加え、不溶固
体を濾別した。濾液を減圧濃縮、真空乾燥して(2R)
−2−[(3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブ
チルジメチルシリルオキシエチル]−2−オキソアゼチ
ジン−4−イル]プロピオン酸t−ブトキシカルボニル
メチルエステル380mgを固形物としてえた。
【0104】NMR(CDCl3)δ:0.07(6
H,s),0.86(9H,s),1.19(3H,
d,J=6.3Hz),1.27(3H,d,J=6.
8Hz),1.46(9H,s),2.81(1H,q
d,J=7.3,2.4Hz),2.99(1H,d
d,J=2.0,4.4Hz),4.02〜4.03
(1H,m),4.16〜4.22(1H,m),4.
52(2H,s),6.14(1H,s)
【0105】参考例2 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン1.51gと炭酸カ
リウム1.73gの混合物に乾燥N,N−ジメチルホル
ムアミド20mlを添加して25〜26℃で3.5時間
反応させた。反応混合物に26℃にてブロモ酢酸t−ブ
チル1.21gを添加し、室温にてさらに5時間反応さ
せた。反応液を酢酸エチルで希釈し、濃塩酸3mlを含
む氷−水100ml中に注いだ。分液後、水層を酢酸エ
チルで再抽出し、えられた有機層を合せて2回水洗し
た。減圧濃縮してえられた残渣をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィーにより精製して(2R)−2−[(3
S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメチル
シリルオキシエチル]−2−オキソアゼチジン−4−イ
ル]プロピオン酸t−ブトキシカルボニルメチルエステ
ル1.75gをえた。
【0106】参考例3 水酸化リチウム一水和物84.5mgにN,N−ジメチ
ルホルムアミド1.5ml、(3S,4S)−3−
[(1R)−1−t−ブチルジメチルシリルオキシエチ
ル]−4−[(1R)−1−カルボキシエチル]−2−
アゼチジノン601.2mgを室温にて順次添加し反応
させた。6分後にN,N−ジメチルホルムアミド1.5
mlを追加し、さらに40分間室温にて反応させた。フ
ッ化カリウム358mgを室温にて添加し、さらに15
分間室温にて反応させた。ブロモ酢酸t−ブチル39
7.5mgを含有するN,N−ジメチルホルムアミド2
ml溶液を添加し、室温にてさらに3時間反応させた。
参考例2と同様の処理を行ない(2R)−2−[(3
S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメチル
シリルオキシエチル]−2−オキソアゼチジン−4−イ
ル]プロピオン酸t−ブトキシカルボニルメチルエステ
ル830mgをえた。
【0107】参考例4 (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
ボキシエチル]−2−アゼチジノン1.52gと水酸化
カリウム0.83gの混合物に乾燥N,N−ジメチルホ
ルムアミド20mlを添加して27〜28℃で4時間反
応させた。反応混合物に28℃にてブロモ酢酸t−ブチ
ル1.25gを添加し、室温にてさらに反応させた。2
1分後に反応混合物の一部をサンプリングしてシリカゲ
ル薄層クロマトグラフィーにて分析したところ、出発物
質の消失と(2R)−2−[(3S,4S)−3−
[(1R)−1−t−ブチルジメチルシリルオキシエチ
ル]−2−オキソアゼチジン−4−イル]プロピオン酸
t−ブトキシカルボニルメチルエステルの主生成が確認
された。なお、(3S,4S)−3−[(1R)−1−
t−ブチルジメチルシリルオキシエチル]−4−[(1
R)−1−カルボキシエチル]−1−t−ブトキシカル
ボニルメチル−2−アゼチジノンの生成は確認できなか
った。
【0108】
【発明の効果】本発明によれば、工業的に入手容易なア
ゼチジノン化合物を原料に使用して、一工程かつ簡便な
操作により抗菌剤として有用な1β−メチルカルバペネ
ム誘導体製造のための有用中間体を工業的に有利にうる
ことができる。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(II): 【化1】 (式中、R1、R2およびR3はそれぞれ同一もしくは異
    なるアルキル基またはアリール基を表わす)で示される
    化合物と、一般式(III): 【化2】 (式中、Xはハロゲン原子を、R4は有機基を表わす)
    で示される化合物とを水素化アルカリ金属、アルカリ金
    属アルコラート、アルカリ金属アミドおよび有機リチウ
    ム化合物からなる群より選択される塩基の存在下に反応
    させ、一般式(II)で示される化合物のチッ素原子上に
    一段階かつ位置選択的に式(III´): 【化3】 (式中、R4は前記と同じ)で示される基を導入するこ
    とを特徴とする一般式(I): 【化4】 (ただし、R1、R2、R3およびR4は前記と同じ)で示
    される化合物の製造法。
  2. 【請求項2】 前記水素化アルカリ金属が水素化ナトリ
    ウムである請求項1記載の製造法。
  3. 【請求項3】 前記アルカリ金属アルコラートがカリウ
    ムt−ブトキシドである請求項1記載の製造法。
  4. 【請求項4】 前記アルカリ金属アミドがリチウムヘキ
    サメチルジシラジドである請求項1記載の製造法。
  5. 【請求項5】 前記アルカリ金属アミドがナトリウムヘ
    キサメチルジシラジドである請求項1記載の製造法。
  6. 【請求項6】 前記有機リチウム化合物がn−ブチルリ
    チウムである請求項1記載の製造法。
  7. 【請求項7】 前記一般式(III)で示される化合物に
    おいて、Xが臭素原子であり、R4がt−ブチル基であ
    る請求項1〜6のいずれかに記載の製造法。
  8. 【請求項8】 前記一般式(III)で示される化合物に
    おいて、Xが臭素原子であり、R4がアリル基である請
    求項1〜6のいずれかに記載の製造法。
  9. 【請求項9】 前記一般式(III)で示される化合物に
    おいて、Xが臭素原子であり、R4が4−ニトロベンジ
    ル基である請求項1〜6のいずれかに記載の製造法。
  10. 【請求項10】 前記一般式(II)で示される化合物が
    (3S,4S)−3−[(1R)−1−t−ブチルジメ
    チルシリルオキシエチル]−4−[(1R)−1−カル
    ボキシエチル]−2−アゼチジノンである請求項1〜9
    のいずれかに記載の製造法。
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CN103012471A (zh) * 2012-12-17 2013-04-03 凯莱英医药集团(天津)股份有限公司 一种制备β-甲基碳青霉素烯类抗生素关键中间体的方法

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