JPH0977761A - 光学活性N−スルフィニルイミンおよびそれを用いたβ−ラクタム誘導体の製法 - Google Patents

光学活性N−スルフィニルイミンおよびそれを用いたβ−ラクタム誘導体の製法

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JPH0977761A
JPH0977761A JP25813095A JP25813095A JPH0977761A JP H0977761 A JPH0977761 A JP H0977761A JP 25813095 A JP25813095 A JP 25813095A JP 25813095 A JP25813095 A JP 25813095A JP H0977761 A JPH0977761 A JP H0977761A
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mmol
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Tamotsu Fujisawa
有 藤沢
Makoto Shimizu
真 清水
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Nippon Soda Co Ltd
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Nippon Soda Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、β−ラクタム環の3位が無置換で
あり、4位の立体化学を任意に制御できる製法を得るこ
とを目的とする。 【解決手段】 一般式〔I〕 【化1】 (Aはフェニル、トリル基、rはアルキル基を表す)で
表されるN−スルフィニルイミン誘導体およびそれと一
般式〔II〕 【化2】 (Metはリチウム、トリイソプロポキシチタン、ジエ
チルアルミニウム、カリウムを表し、R′はアルキル基
を表す)で表される金属エステルエノラートを反応さ
せ、環化させることを特徴とする一般式〔III〕で表
されるβ−ラクタム誘導体の製法により課題を解決でき
る。 【化3】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はN−スルフィニルイ
ミン誘導体およびそれを用いたβ−ラクタム誘導体の立
体選択的な製法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】β−ラクタム系抗生物質は強力な抗菌活
性を示すため、その製法は多数研究されている。しか
し、その有用性から簡便でかつ立体選択性の高い反応が
望まれている。
【0003】なかでも、3位が無置換のβ−ラクタム環
はクラブラン酸への誘導をはじめ3位にさまざまな置換
基を導入することにより、β−ラクタム系抗生物質の合
成に広く応用することができる。
【0004】本発明者は、下記に示すようにすでに酒石
酸由来の不斉源を有する光学活性イミンへのエステルエ
ノラートの付加反応においてエノラートの金属種を選択
することによりβ−ラクタム環の4位の立体化学を任意
に制御できることを報告している(Chem.Let
t.,1992,1349)。
【0005】
【化4】
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、β−ラクタ
ム環の3位が無置換であり、4位の立体化学を任意に制
御できる製法を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式〔I〕
【化5】 (Aはフェニル、トリル基を、rはアルキル基を表す)
で表されるN−スルフィニルイミン誘導体およびそれと
一般式〔II〕
【化6】 (Metはリチウム、トリイソプロポキシチタン、ジエ
チルアルミニウム、カリウムを表し、R′はアルキル基
を表す)で表される金属エステルエノラートを反応さ
せ、環化させることを特徴とする一般式〔III〕で表
されるβ−ラクタム誘導体の製法である。
【化7】 一般式〔III〕で表されるβ−ラクタム誘導体は4S
と4Rの異性体があり本発明では、この立体化学を任意
に制御できる。R′およびrで表されるアルキル基はメ
チル、エチル、プロピル、ブチルなどの低級アルキル基
を表し、rはメチル基、R′はt−ブチル基が好まし
い。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明のN−スルフィニルイミン
誘導体は次式のように合成することができる。即ち、ピ
ルビン酸エチルなどのアルキルエステルをエタノールな
どのアルコール溶媒中アセタール化した後、エステル部
を還元し、エチレングリコールを用いてアセタール交換
を行う。アルコール部を酸化しアルデヒドに変換した
後、(−)−(S)−メンチルスルフィナートでイミノ
化することにより光学活性N−スルフィニルイミンを合
成できる。
【0009】
【化8】
【0010】光学活性N−スルフィニルイミンへの金属
エステルエノラートの付加反応は窒素やアルゴンなどの
不活性ガス雰囲気下で行われる。THF,エーテルなど
の極性溶媒中、−100〜0℃、好ましくは−78℃で
酢酸アルキルエステルを金属エノラートとし、そこへイ
ミンを滴下することによりR体とS体のβ−アミノエス
テルが得られる。酢酸アルキルエステルのアルキルはt
er−ブチル基が好ましく、そのリチウムエノラートは
リチウムジイソプロピルアミドに酢酸t−ブチルエステ
ルを添加することで調製される。トリイソプロポキシチ
タン、ジエチルアルミニウム、カリウムなど他の金属エ
ノラートはリチウムエノラートから金属交換することに
より調製することができる。
【0011】
【化9】
【0012】この反応では、金属エノラートの金属種、
反応溶媒を選択することにより得られるβ−アミノエス
テルの立体化学が制御でき、R体とS体の生成比率をか
えることができる。またヘキサメチルホスフォリックト
リアミドを溶媒に添加してもこの比率をかえることがで
きる。
【0013】β−アミノエステルはトリフルオロ酢酸な
どで処理することにより、不斉源を除去、エステル部を
加水分解し対応するアミノ酸を得る。このアミノ酸をト
リフェニルホスフィン−ジピリジルジスルフィド(大野
法)を用いて環化することによりβ−ラクタムへ誘導す
ることができる。この不斉の除去、環化を通して立体化
学は始めのβ−アミノエステルの立体が保持され、S体
のβ−アミノエステルからは4位S体のβ−ラクタムへ
誘導することができる。
【0014】
【化10】
【0015】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に
説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
化合物はNMR,IR,HPLCにより同定した。
【0016】実施例1(2−メチル−2−(N−p−ト
ルエンスルフィニル)イミノメチル−1,3−ジオキソ
ランの合成)
【0017】
【化11】
【0018】ピルビン酸エチルジエチルアセタールの
合成 300ml広口ナス型フラスコにピルビン酸エチル20
g(172mmol)、オルトギ酸トリエチル56g
(376mmol)、エチルアルコール84mlを加
え、0℃に冷却し濃硫酸15滴を加え室温まで昇温し反
応させた。3時間攪拌した後、氷浴で冷却し炭酸カリウ
ムを加え中和した。セライト濾過により塩を除去し、ジ
エチルエーテルを用いて洗浄した。ロータリーエバポレ
ーターで濃縮後、再度セライト濾過、濃縮後、粗生成物
を得た。減圧蒸留することによりアセタールを得た。 収量 32.7g(172mmol) 収率 100%1 H−NMR(60MHz,CCl4 ) δ 1.05−1.53(m,12H) 3.5 (q,4H,J=7.0Hz) 4.16(q,4H,J=7.0Hz) IR(neat)cm-1 2980,1740,1280,1130,1040 沸点 70−83℃(15mmHg)
【0019】2,2−ジエトキシ−1−プロパノール
の合成 加熱、減圧乾燥、アルゴン置換した300ml三口ナス
型フラスコに水素化アルミニウムリチウム4.57g
(120mmol)を入れた。100ml側管付き滴下
漏斗を装着後、氷浴で冷却しテトラヒドロフラン(TH
F)60mlをゆっくりと加えた。ピルビン酸エチルジ
エチルアセタール15g(79mmol)のTHF溶液
55mlを側管付き滴下漏斗を用いゆっくりと滴下し、
室温までゆっくりと昇温させながら一昼夜反応させた。
氷浴で冷却後、飽和硫酸ナトリウム水溶液34.7ml
を用いて反応を停止させた。セライト濾過し酢酸エチル
で洗浄後ロータリーエバポレーターで濃縮し、粗生成物
を得た。減圧蒸留することにより無色の油状生成物を得
た。 収量 11.4g(77mmol) 収率 95%1 H−NMR(60MHz,CCl4 ) δ 1.05−1.53(m,10H) 3.3 −3.7 (m, 6H) IR(neat)cm-1 3460,2950,1240,1160,1060,
960,840 沸点 75−82℃(30mmHg)
【0020】2−ヒドロキシメチル−2−メチル−
1,3−ジオキソランの合成 モレキュラーシーブース4Aを入れた100ml側管付
き滴下漏斗、ジムロー冷却器を取り付けた500ml三
口フラスコに、2,2−ジエトキシ−1−プロパノール
22g(148mmol)、エチレングリコール12.
5g(201mmol)、ベンゼン300ml、触媒量
のp−トルエンスルホン酸を入れ、一昼夜加熱還流し反
応させた。氷浴で冷却した後、炭酸ナトリウムで中和、
セライト濾過し、酢酸エチルで洗浄した。飽和炭酸水素
ナトリウム水溶液で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した
後、ロータリーエバポレーターで濃縮し粗生成物を得
た。減圧蒸留することにより無色の油状生成物を得た。 収量 12.9g(109mmol) 収率 74%1 H−NMR(270MHz,CDCl3 ) δ 1.40(s,3H) 2.39(br,1H) 3.57(d,2H,J=5.6Hz) 4.05(s,4H) IR(neat)cm-1 3400,2880,1720,1380,1050,
850 沸点 80−96℃(30mmHg)
【0021】2−ホルミル−2−メチル−1,3−ジ
オキソランの合成 減圧乾燥した500ml三口フラスコをアルゴン置換
し、塩化メチレン150mlを入れた。オキザリルクロ
リド19ml(220mmol)をシリンジを用いてゆ
っくり加え、−78℃に冷却した後、ジメチルスルホキ
シド20ml(280mmol)をシリンジを用いてゆ
っくりと滴下した。−40℃まで徐々に昇温しながら1
時間攪拌した。2−ヒドロキシメチル2−メチル−1,
3−ジオキソラン11g(110mmol)の塩化メチ
レン100ml溶液をゆっくりとシリンジを用いて滴下
しながら加えた。1時間攪拌した後、トリエチルアミン
106ml(760mmol)を加え、室温まで徐々に
昇温した。氷浴を用いて冷却しトリエチルアミン塩酸塩
が完全に溶解するまで水を加えた。クロロホルムを用い
て抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥した後、ロータリーエ
バポレーターで濃縮し粗生成物を得た。減圧蒸留するこ
とにより無色の油状生成物を得た。 収量 5.4g(46.5mmol) 収率 49%1 H−NMR(270MHz,CDCl3 ) δ 1.43(s,3H) 3.95−4.15(m,4H) 9.35(s,1H) IR(neat)cm-1 3300,2900,1740,1380,1050 沸点 62−68℃(42mmHg)
【0022】2−メチル−2−(N−p−トルエンス
ルフィニル)イミノメチル−1,3−ジオキソランの合
成 アルゴン雰囲気下、100ml二口ナス型フラスコにT
HF3mlを入れ、0℃に冷却した。ヘキサメチルジシ
ラザン7.2ml(34mmol)を加え、1.61規
定n−ブチルリチウムヘキサン溶液21.1ml(34
mmol)をゆっくりと滴下しながら加え、リチウムヘ
キサメチルジシラジドを調製した。室温まで昇温し、3
0分攪拌した後−78℃に冷却した。(−)−(S)−
メンチル−p−トルエンスルフィナート5.0g(17
mmol)のTHF20ml溶液をゆっくりと加えた。
室温まで徐々に昇温した後、2時間攪拌した。氷浴を用
いて冷却し酢酸エチルで希釈し蒸留水20mlを加え
た。酢酸エチルで素早く抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥
した後、ロータリーエバポレーターで濃縮した。真空ポ
ンプで溶媒を完全に除去した後、THF12mlを加え
0℃に冷却した。2−ホルミル−2−メチル−1,3−
ジオキソラン3.9g(34mmol)のTHF12m
l溶液を加え、フッ化セシウム5.2g(34mmo
l)を加えた。室温まで徐々に昇温させながら5時間反
応させた。リン酸緩衝溶液で反応を停止させ、酢酸エチ
ルで抽出した。硫酸ナトリウムで乾燥した後、ロータリ
ーエバポレーターで濃縮し粗生成物を得た。リン酸緩衝
溶液で処理したシリカゲルカラムクロマトグラフィーに
より単離精製を行い、黄色の油状生成物を得た。 収量 2.0g(7.9mmol) 収率 47%1 H−NMR(270MHz,CDCl3 ) δ 1.55(s,3H) 2.40(s,3H) 3.92−4.07(m,4H) 7.29(d,2H,J=7.92Hz) 7.55(d,2H,J=8.25Hz) 8.02(s,1H) IR(neat)cm-1 2900,1630,1180,1100,1040,
860,810 〔α〕D 23+286.3(c0.50,CHCl3
【0023】実施例2(2−メチル−2−(N−p−ト
ルエンスルフィニル)イミノメチル−1,3−ジオキソ
ランと酢酸t−ブチルのリチウムエノラートとの付加反
応)
【0024】
【化12】
【0025】加熱、減圧乾燥した30ml二口ナス型フ
ラスコにアルゴン雰囲気下−78℃でジイソプロピルア
ミン242.8mg(2.4mmol)のTHF溶液1
5ml、1.63規定n−ブチルリチウムヘキサン溶液
1.47ml(2.4mmol)を加え、リチウムジイ
ソプロピルアミドを調製した。酢酸t−ブチル275.
3mg(2.37mmol)のTHF溶液15mlをゆ
っくりと加え、30分攪拌することによりリチウムエノ
ラートとした。ヘキサメチルリン酸トリアミド430m
g(2.4mmol)を加え30分攪拌した。−78℃
に冷却し2−メチル−2−(N−p−トルエンスルフィ
ニル)イミノメチル−1,3−ジオキソラン200mg
(0.79mmol)のTHF溶液15mlをゆっくり
と滴下し、0℃まで6時間かけて昇温させながら反応さ
せた。リン酸緩衝溶液で反応を停止させ、酢酸エチルで
抽出した。硫酸ナトリウムで乾燥した後、ロータリーエ
バポレーターで濃縮し粗生成物を得た。リン酸緩衝溶液
で処理したシリカゲル薄層クロマトグラフィーにより単
離精製を行い、無色のオイル状の生成物をジアステレオ
マーの混合物として得た。Hibarカラムを用いた高
速液体クロマトグラフィー分析によりジアステレオマー
比を決定した。 収量 197g(0.53mmol) 収率 68% 3R:3S=2:98(96%de) 3S体1 H−NMR(270MHz,CDCl3 ) δ 1.26(s,3H) 1.46(s,9H) 2.40(s,3H) 2.53(dd,1H,J=7.0,15.0Hz) 2.65(dd,1H,J=5.5,15.5Hz) 3.81−3.99(m,5H) 4.63(d,1H,J=9.5Hz) 7.28(d,2H,J=9.5Hz) 7.61(d,2H,J=8.5Hz) IR(neat)cm-1 3900,2975,1730,1360,1140,
1080 保持時間22.8分 3R体1 H−NMR(270MHz,CDCl3 ) δ 1.41(s,3H) 1.43(s,9H) 2.40(s,3H) 2.53(d,2H,J=6.3Hz) 3.90−3.98(m,5H) 4.64(d,1H,J=8.9Hz) 7.29(d,2H,J=7.9Hz) 7.62(d,2H,J=8.3Hz) IR(neat)cm-1 3S体に同じ 保持時間15.9分
【0026】実施例3,4 溶媒をTHFのみ、ジエチルエーテルのみとして実施例
2と同様の実験をした。結果を第1表に示した。
【0027】実施例5 加熱、減圧乾燥した30ml二口ナス型フラスコにアル
ゴン雰囲気下−78℃でジイソプロピルアミン48.8
mg(0.48mmol)のTHF溶液3ml、1.6
1規定n−ブチルリチウムヘキサン溶液0.3ml
(0.48mmol)を加え、リチウムジイソプロピル
アミドを調製した。酢酸t−ブチル55.1mg(0.
47mmol)のTHF溶液3mlをゆっくりと加え、
30分攪拌することによりリチウムエノラートとした。
1.0規定塩化チタントリイソプロポキシドヘキサン溶
液0.47ml(0.47mmol)を加え30分攪拌
することにより金属交換を行いチタニウムエノラートを
調製した。−78℃に冷却し、2−メチル−2−(N−
p−トルエンスルフィニル)イミノメチル−1,3−ジ
オキソラン40mg(0.18mmol)のTHF溶液
3mlをゆっくりと滴下し、0℃まで6時間かけて昇温
させながら反応させた。リン酸緩衝溶液で反応を停止さ
せ、セライト濾過後、酢酸エチルで抽出した。硫酸ナト
リウムで乾燥した後、ロータリーエバポレーターで濃縮
し粗生成物を得た。リン酸緩衝溶液で処理したシリカゲ
ル薄層クロマトグラフィーにより単離精製を行い、無色
のオイル状の生成物をジアステレオマーの混合物として
得た。Hibarカラムを用いた高速液体クロマトグラ
フィー分析によりジアステレオマー比を決定した。 収量 51.4g(0.14mmol) 収率 89% 3R:3S=96:4(92%de)
【0028】実施例6,7 チタニウムエノラートのかわりにジエチルアルミニウム
エノラート、カリウムエノラートを添加し実施例5と同
様な実験を行った。結果を第1表に示した。
【0029】
【表1】
【0030】実施例8(環化反応)
【化13】
【0031】3−(2−メチル−1,3−ジオキソラ
ニル)−3−(p−トルエンスルフィニルアミノ)プロ
ピオン酸−t−ブチルの脱不斉源および加水分解 実施例2で得られた3−(2−メチル−1,3−ジオキ
ソラニル)−3−(p−トルエンスルフィニルアミノ)
プロピオン酸−t−ブチルのジアステレオマー混合物
(3R:3S=2:98)197mg(0.53mmo
l)を30mlナス型フラスコに入れ、氷浴で冷却しト
リフルオロ酢酸5.5mlを加え15分間攪拌した。ロ
ータリーエバポレーターを用いて濃縮し真空ポンプで減
圧乾燥することにより粗生成物を得た。イオン交換樹脂
(Dowex H)を用いて精製し白色の結晶を得た。 収量 65mg(0.37mmol) 収率 70%1 H−NMR(270MHz,CDCl3 ) δ 1.24(s,3H) 1.31(s,9H) 2.48−2.78(m,2H) 3.67−3.69(m,1H) 3.88−4.00(m,4H)
【0032】3−アミノ−3−(2−メチル−1,3
−ジオキソラニル)プロピオン酸のβ−ラクタムへの環
化 30ml二口ナス型フラスコに3−アミノ−3−(2−
メチル−1,3−ジオキソラニル)プロピオン酸9.0
mg(0.051mmol)を入れ、アルゴン置換し
た。アセトニトリル1.25mlを加えトリフェニルホ
スフィン16.0mg(0.061mmol)、ジピリ
ジルジスルフィド13.4mg(0.061mmol)
を加え55−60℃に保ち11時間反応させた。室温ま
で冷却した後、飽和塩化ナトリウム水溶液を加え酢酸エ
チルで抽出した。硫酸ナトリウムで乾燥した後、ロータ
リーエバポレーターで濃縮し粗生成物を得た。リン酸緩
衝溶液で処理したシリカゲル薄層クロマトグラフィーに
より単離精製を行い生成物を得た。 収量 4.6mg(0.029mmol) 収率 58
1 H−NMR(270MHz,CDCl3 ) δ 1.32(s,3H) 2.82−3.01(m,2H) 3.71−3.73(m,1H) 3.92−4.06(m,4H) IR(溶液セル)cm-1 3400,1760,1350,950 〔α〕D 23−35.7(c0.28,CHCl3
【0033】
【発明の効果】本発明の光学活性N−スルフィニルイミ
ンとエステルエノラートの付加反応において、エノラー
トの金属種、溶媒、添加剤を適切に選択することによ
り、良好な収率、高い選択性で対応するβ−アミノエス
テルの両ジアステレオマーを任意に合成することができ
る。またこのβ−アミノエステルは不斉源の除去、環化
をへてβ−ラクタムへと誘導できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式〔I〕 【化1】 (Aはフェニル、トリル基を、rはアルキル基を表す)
    で表されるN−スルフィニルイミン誘導体。
  2. 【請求項2】請求項1記載の一般式〔I〕で表されるN
    −スルフィニルイミン誘導体と一般式〔II〕 【化2】 (Metはリチウム、トリイソプロポキシチタン、ジエ
    チルアルミニウム、カリウムを表し、R′はアルキル基
    を表す)で表される金属エステルエノラートを反応さ
    せ、環化させることを特徴とする一般式〔III〕で表
    されるβ−ラクタム誘導体の製法。 【化3】
JP25813095A 1995-09-11 1995-09-11 光学活性N−スルフィニルイミンおよびそれを用いたβ−ラクタム誘導体の製法 Pending JPH0977761A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005522525A (ja) * 2002-04-10 2005-07-28 アプシンターム・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー アミン立体異性体の製造方法

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JP2005522525A (ja) * 2002-04-10 2005-07-28 アプシンターム・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー アミン立体異性体の製造方法

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