JPS63218659A - β−ラクタム化合物およびその製造法 - Google Patents

β−ラクタム化合物およびその製造法

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JPS63218659A
JPS63218659A JP62052816A JP5281687A JPS63218659A JP S63218659 A JPS63218659 A JP S63218659A JP 62052816 A JP62052816 A JP 62052816A JP 5281687 A JP5281687 A JP 5281687A JP S63218659 A JPS63218659 A JP S63218659A
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Yasumitsu Tamura
田村 恭光
Junichi Haruta
春田 純一
Koichi Nishi
耕一 西
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    • 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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    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は3位に水酸基が保護されまたはされないヒドロ
キシエチル基、4位にブチニル基を有する新規なβ−ラ
クタム化合物およびその製造法に関する。
〔従来の技術〕
チェナマイシン(1)は放線菌によって生産され、きわ
めて強い抗菌力を有することが知られているが、その発
見以来カルバペネム化合物の研究が活発に行われるよう
になり、1981年にはイミベネム(2)発表された。
チェナマイシンい) イ迎ぺ才ム(2) しかしながら、これらのカルバペネム化合物は化学的安
定性や腎のデヒドロペプチダーゼI(DHP−1)に対
する安定性において未だ満足できるものではないので、
より安定で強い抗菌作用を有するカルバペネム化合物が
探究され、1984年に1位にβ−メチル基を有する1
−β−メチルカルバペネム(3)が安定でありかつ強い
抗菌力を存することが見出された。
この化合物(3)は連続した4個の不整炭素(C+ 、
Cs 、Cb 、Cm )を有しており、その合成につ
いての発表は大部分が光学活性なアゼチジノン(4)を
中間体として用いているので、この中間体(4)の合成
が重要なキーポイントになっている。
現在までの発表によれば、化合物(4)は、以下に式示
するように、不斉合成により製造されるものが4例、不
斉還元によるものが1例、異性化によるものが1例であ
る。
(不斉合成) THL、互、 83 (1987) 光 $73 ンコsiン:、≦2=に57と・啼会ン)−1
≧it?〉=!、lシ:うχジンム、 P72(I’?
gl;)(不斉還元) (異性化) p21 (+’?どど) (α:β−198) 収率 不明 第8回 メディシナルケミストリー。
p21  (1986) (発明が解決しようとする問題点) これらの方法は多数工程を要するとか、原料化合物の製
造が容易でないとか、収率がよくないなどの欠点がある
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは文献未載の4位にブチニル基を有するβ−
ラクタム化合物がlβ−メチルカルバペネム化合物の重
要な中間体になりうろこと、および上記のβ−ラクタム
化合物の筒便な合成法を見出して本発明を確立するに至
った。
本発明は、 次の一般式 (式中、OR’ は保護されまたはされない水酸基、R
2は01〜C1のアルキル基またはアリール基、R3は
水素またはトリ置換シリル基を示す)で表わされるβ−
ラクタム化合物、および 次の一般式 (式中、OR’ は前記と同義、Xは反応によって離脱
しうる電気的陰性の基)で表わされるアゼチジノン類を
一般式R” −CH=C=CH−3nR’  (7)(
式中、R8はCr ”’ C?のア3  、− ルキル基またはアリール基、R? はCI−C4のアル
キル基またはフェニル基を示す)で表わされるスタニル
アレン類と反応させ、得られる次の一般式 (式中、OR’ 、R”は前記と同義)で表われるβ−
ラクタム化合物を塩基および一般式Y−3L−R’  
(式中、R4、R5、R&は同−または異ってC,〜C
4のアルキル基またはアリール基、Yはハロゲンを示す
)で表わされるオルガノシリルハライドと順次反応させ
、かくして得られる次の一般式 式中、ORI 、R” 、R’ 、R’ 、R” は前
記と同義)で表わされるβ−ラクタム化合物をトリ置換
シリル基の離脱反応に付することを特徴とする次の一般
式 (式中、OR’ 、R” は前記と同義)で表わされる
β−ラクタム化合物の製造法である。
上記の式において、OR’ が保護された水酸基である
場合、R1で示される保tW基としては、たとえばta
rt−ブチルジメチルシリル基、t!3rt−ブチルジ
フェニルシリル基、トリイソプロピノーシリル基のよう
な置換シリル基、p−ニトロペンジルオキシカルボニル
基、p−メトキシベンジルオキシカルボニル基のような
カルボン酸エステル基が挙げられる。
R2のC2〜C,アルキル基としては、たとえば、メチ
ル、エチル、ヘプチル基などが、アリール基としては、
フェニル基などが挙げられる。
R3のトリ置換シリル基はシリル基の3個の水素がそれ
ぞれ同一または異なる脂肪族もしくは芳香族の炭化水素
基で置換されたものを意味し、炭化水素基は好ましくは
アルキルまたはアリール基である。より好ましい例は式 または異なって01〜C4アルキル基またはアリル基を
示す)で表わすことができる。R3の好ましい具体例と
しては、たとえば、トリメチルシリル、トリエチルシリ
ル、トリイソプロピルシリル、tart−ブチルジメチ
ルシリル、ジメチルフェニルシリル基が挙げられる。
R4、R5、R&で示される01〜C4アルキル基と、
しては、たとえば、メチル、エチル、プロピル、イソプ
ロピル、ブチル、tert−ブチル基などが、アリール
基としては、フェニル基などが挙げられる。
R7のCI−Caアルキル基としては、たとえば、メチ
ル、エチル、プロピル、ブチル基などが、アリール基と
しては、゛フェニル基などが挙げられる。
本発明のβ−ラクタム化合物(5)は新規であり、4位
に種々の官能基に変換可能なブチニル基を有するばかり
でなく、出発原料として対応する立体配置のアゼチジノ
ン化合物を用いて本発明の方法で製造することにより所
望の立体配置を有するβ−ラクタム化合物、たとえば、
前記のlβ−カルバペネム化合物が持つ連続した4つの
不斉炭素の立体配置と同一の立体配置を有する化合物(
5′)として得ることができる。
本発明の化合物9および5は次のようにして製造するこ
とができる。
アゼチジノン化合物(6)にスタニルアレンを生成させ
る。
この反応は、たとえば、塩化メチレン、クロロホルム、
1,2−ジクロルエタンなどのハロゲン化炭化水素溶媒
やn−ヘキサン、ベンゼン、トルエンなどの炭化水素溶
媒中で行われる。好ましいのはハロゲン化炭化水素溶媒
である。
また、この反応はルイス酸の存在下に進行する。 ルイ
ス酸としては、たとえば三フッ化ホウ素エチルエーテル
(B Fs  ・ (CzHs)zO〕、トリメチルシ
リルトリフルオロメタンスルホネート((CH3)i 
 5i−O3Oz  CFs )tert−ブチルジメ
チルシリルトリフルオロメタンスルホネート(≧5t−
O3Oz CF、)、7′ などが好ましい。
反応温度は通常−10°〜60℃程度が好ましい。
本工程の反応において、たとえば、原料として光学活性
アゼチジノン化合物(6゛)を〜 BFs  ・ (Ct Hs )t Oまたは(CHz
)sSt−O3Ot CFsを触媒として塩化メチレン
中で室温下に反応させるとほぼ定量的にβ−ラクタム化
合物(8′)が得られ、そのメチル基の立体配置につい
てはα体とβ体とが次の割合で生成する。
BF、  ・ (CzHs)ア0を触媒とした場合α:
β=4:1 (C)+3 )z S i  03Oz CFsを触媒
ととした場合       α:β=21前記と同義、
Mは−Mg−X(Xはハロゲン)。
Li、チタン酸エステル基または、ホウ酸エステル基〕
で表わされる金属化合物を化合物6に作用させても得ら
れる。この反応はルイス酸を加えることなく進行する。
前工程で得られたβ−ラクタム化合物(8)に 塩基お
よびオルガノシリルハライドを順次反応させる。
塩基としては、たとえば、リチウムジイソプロピルアミ
ドのようなりチウムアルキルアミド、n−ブチルリチウ
ム−テトラエチレンジアミン、5ec−ブチルリチウム
、tert−ブチルリチウムなどのアルキルリチウムが
好んで用いられる。
反応は、たとえば無水テトラヒドロフランのような無水
の非反応性溶媒中で行われる。
その反応生成物に続いて式 Y−3i−R’(式中、R4、R8、R&は同一または
異って01〜C4のアルキル基またはアリール基、Yは
ハロゲンを示す)で表わされるオルガノシリルハライド
と反応させてβ−ラクタム化合物(9)を生成させる。
オルガノシリルハライドとしては、たとえばトリメチル
クロロシラン、トリエチルクロロシラン、トリプロクロ
ロシラン、tert−ブチルクロロシラン、トリフェニ
ルクロロシランなどが挙げられる。
この反応において化合物(8)のR8で示されるアルキ
ルまたはアリール基の立体配置中に含まれるα体はβ体
に異性化する。
たとえば、本工程の原料として前記の化合物(8′)を
用い、そのα−メチル体とβ−メチル体との比率が1:
lの場合、これを−78℃で無水テトラヒドロフラン中
、3.5当量のりチウムジイソプロピルアミドと反応さ
せ、次いで3.5当量のトリメチルクロロシランを反応
させると、α−メチル体がβ−メチル体へと異性化して
α体:β体(1: 13)の化合物(9°)が高収率で
得られる。
リル基のM脱反応により化合物(干、)に導くことがで
きる。
この反応は含水溶媒中硝酸銀、シアン化カリウムを11
1σ次作用させることにより、または含水メタノール中
フッ化カリウムを作用させることにより容易にかつ定量
的に行うことができる。
かくして、たとえば前記の化合物(9″)がら化合物に
)を得ることができる。
本発明の化合物は、たとえば下記に式示する工程により
、先に記した重要中間体(4)に誘導できる。(式中、
5”は本発明化合物の例、R′は前記と同義) また、本発明の化合物は上記以外のlβ−メチルカルバ
ペネム化合物に誘導できる光学活性アゼチジノンに変換
することも可能である。
以下、実施例と参考例によりさらに本発明を説明する。
参考例1 3−メチル−1−トリブチルスタニルアレン(CH3C
H= C−CH−S n B u s )l−ブロモ−
3−メチルアレン(9,69g)を、窒素気流下100
mj!の無水エーテルに加え一78℃に冷却する。攪拌
しなからn−ブチルリチウム(10”/v%n−ヘキサ
ン溶液)(46,7mjりを15分間で加え、同温でI
hrPA拌する。無水テトラヒドロフラン(20rn1
)を加え、クロロトリブチルスタナン(23,7g)を
10分間で加え、室温まで自然昇温させる。室温で更に
15分間攪拌する。
反応液を水にあけエーテル抽出。有機層を水洗し、更に
飽和食塩水で洗浄して無水硫酸マグネシウムで乾燥する
。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマト
グラフィー(n−ヘキサン)で精製して17.4gの目
的物を得た。
T RCCHCAs )   : 1930CIm−’
NMR(CDCIts ): 0.7〜2.0(27H
,m)。
1.65 (3H,dd、J=4.7Hz)。
4.23 (IH,dq、J=1.7Hz)。
5.05 (IH,tiq、J=4.7Hz)。
実施例1 (3S、4R)−4−(1−ブチン−3−イル)−3−
((IR)−1−(tert−ブチルジメチルシリルオ
キシ)エチル〕−2−アゼチジ(3R,4R)−4−ア
セトキシ−3−((IR)−1−(tart−ブチルジ
メチルシリルオキシ)エチルツー2−アゼチジノン(6
53mg)を窒素気流下、無水塩化メチレン20m1に
加え氷冷する。これに3−メチル−1−トリブチルスタ
ニルアレン(1,56g)を加え、次いでトリメチルシ
リルトリフルオロメタンスルホネイト (0,35m1
)を加える。同温で15分間攪拌した後室温下で14h
r攪拌する。反応液を減圧濃縮し、エーテルを加えリン
酸緩衝液(pH7)で洗浄した後、飽和フッ化カリウム
水溶液を加えて、lhrはげしく攪拌する。
沈澱分をろ過し、ろ液を無水硫酸マグネシウムで乾燥し
溶媒を減圧留去する。残渣をシリカゲルカラムクロマト
グラフィー(n−ヘキサン:エーテル=171)で晴製
して(3S、  4 R)−4−(1−ブチン−3(R
)−イル〕−3−((l R) −1−(t e r 
t−ブチルジメチルシリルオキシ)エチルツー2−アゼ
チジノン(α−メチル体)と(3S、4R)−4−(1
−ブチン−3(S)−イル)−3−((IR)−1−(
tert−ブチルジメチルシリルオキシ)エチルツー2
−アゼチジノン(β−メチル体)の1:1混合物(5”
’) 626 m gを得る。
IR(CHClz ): 3420.3300゜175
5c、−’ N M R(90M Hz )  (CD C12) 
δ:0.08 (6H,S) 、0.88 (9H,S
)。
1.24 (6H,d、J−6Hz) 2.12 (LH,d、J =2.5Hz)2.59 
(!4H,m、a−4somar)。
2.70 (%H,m、  β−i s ome r)
 。
2.84 (’AH,m、a−i s oma r)。
3.00 (%H,m、  β−isomer)。
3.57 (%H,dd、J−7.6゜1.8Hz、t
α−isomer)。
3.67 (WH,dd、J−6,4゜2、OH2,β
−isomer)。
4.16−4.26 (IH,m) Exact    mass: C+5HzyN Ox S i  C4Heとしての 計算値:224.1108゜ 実測値:224,1108゜ 実施例2 実施例1と同様にしてトリメチルシリルトリフルオロメ
タンスルホネイトの代わりに、三フッ化ホウ素エチルエ
ーテル(47%エーテル溶液)0.44rnj!を使用
して化合物(5)(α−メチル体:β−メチル体=4 
: 1)を得た。収量: 569mg。
実施例3 (3S、4R)−4−(1−ブチン−3(S)−イル)
 −3−((IR) −1−(t e r t −ブチ
ルジメチルシリルオキシ)エチル)−2−アゼチジノン
(5”) ジイソプロピルアミン(0,34mJ)を窒素気流下、
無水テトラヒドロフラン(4,4mjりに加え氷冷する
。これにn−ブチルリチウム(10’/v%n−ヘキサ
ン溶液)  (1,6m1)を加え同温で30分間撹拌
する。この溶液を一78℃に冷却し、実施例1で得られ
たα−メチル体とβ−メチル体(1: 1)の混合物(
5”’)  (196mg)を無水テトラヒトo7ラン
(4,4m l )に溶解させた溶液を加え、1hrで
一30℃まで昇温し再び一78℃に冷却する。この溶液
にトリメチルクロロシラン(0,31mjりを加え室温
まで自然昇温する。
反応液に水、酢酸エチルを加え水層を酢酸エチルで抽出
、有機層を水洗し次いで飽和食塩水で清浄し、無水硫酸
マグネシウムで乾燥する。溶媒を減圧留去して得られた
残渣をエタノール(1,4m1)に溶解させ氷冷する。
この溶液に硝酸銀(178mg)・をエタノール−水(
1: 3)(1,7mjりに溶解させた溶液を徐々に加
える。15分間撹拌した後9Mのシアン化カリウム水溶
液(0,58mAりを加え10分間攪拌し、更に室温で
lhr攪拌する。
反応液にエーテル(11mj)と水(11mIりを加え
水層をエーテル抽出し、有機層を水洗し、無水硫酸マグ
ネシウムで乾燥する。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカ
ゲルカラムクロマトグラフィー(n−ヘキサン:エーテ
ル−2=1)で精製すると目的物が127mg得られた
IR(CHCi  )  :3420. 3300゜1
755cm−’ NMR(200MHz)  (CDCni  )  δ
 :0、 07  (3H,S)  、0. 08  
(3H,S)。
0、 88  (9H,S)  。
1、 24  (3H,d、  J=6. 8Hz)1
、 25  (3H,d、  J=6. 2Hz)2、
 12  (IH,d、  J=2. 4Hz)2、 
70  (IH,d、  of   quint。
J=2. 4. 6. 8Hz)、  2. 99〜3
.02  (IH,m)  。
3、 67  (IH,dd、  J=2. 6. 2
Hz)4、 23  (IH,dq、  J=6. 2
. 4Hz)。
6、 00  (IH,brs)  。
Exact    mass: C+sHz?NOt S i  Cm Hlとしての 計算値:224.110B。
実測値:224.110B。
参考例2 (33,4R) −4−(1−ブテン−3(S)−イル
)  −3((IR)   1−(tert −ブチル
ジメチルシリルオキシ)エチル〕−2−アゼチジノン 実施例3で得られたβ−ラクタム化合物(5””)(8
1mg)をメタノール(1mlりに溶解させ、5%Pd
  BaSO4(1,6mg)、キノリン(1,6mg
)を加え、常温、常圧で約5.5mj!の水素を吸収さ
せる0反応液をろ過して、ろ液にエーテル、水を加え水
層をエーテル抽出、有機層を水洗して無水硫酸マグネシ
ウムで乾燥する。
溶媒を減圧留去して残渣をシリカゲルカラムクロマトグ
ラフィー(n−ヘキサン:エーテル=2 : 1)で精
製すると目的物73.4mgが得られた。
IR(CHCls ):3410,1750cm−’N
MR(200MHz)(CDCj!、l)  δ:0.
07  (6H,S)、0.88  (9H,S)。
1.07  (3H,d、J=7Hz)。
1、 1 7  (3H,d、  J=6Hz)  。
2、 33  (IH,brq、  J=7Hz)2、
 82  (IH,ddd、  J−4,5゜2、 5
. 1Hz) 3、 52  (IH,dd、  J=8. 2. 5
Hz)4、 18  (IH,dq、  J=6. 4
. 5Hz)4、 96−5. 22  (2H,m)
  。
5、 60−6. 00  (2H,m)  。
Exact    mass: Cr r Ht。NO□S i −C4Hlとしての 計算値:226.126 実測値:226,12B (発明の効果) 本発明の4位にブチニル基を有するβ−ラクタム化合物
(5)は、たとえば1β−メチルカルバペネム(3)を
合成するための重要な中間体であるアゼチジノン化合物
(4)に容易に誘導することができるばかりでなく、化
合物(5)は入手または製造容易なアゼチジノン化合物
を原料として短い工程で収率良く得ることができる。
特許出願人   1)村 恭 光

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1は保護されまたはされない水酸基、R
    ^2はC_1〜C_7のアルキル基またはアリール基、
    R^3は水素またはトリ置換シリル基を示す)で表わさ
    れるβ−ラクタム化合物。 2 R^1が▲数式、化学式、表等があります▼(式中
    、R^4、R^5、R^6は同一または異なってC_1
    〜C_4のアルキル基またはアリール基を示す)で表わ
    される基である特許請求の範囲第1項記載の化合物。 3 R^1がtert−ブチルジメチルシリル基である
    特許請求の範囲第1項記載の化合物。 4 R^1がトリアルキルもしくはアリールシリル基、
    R^2がメチル基、R^3が水素である特許請求の範囲
    第1項記載の化合物。 5 次の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1、R^2、R^3は前記と同義)で表
    われる立体配置を有する特許請求の範囲第1項記載の化
    合物。 6 次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1は前記と同義、Xは反応によって離脱
    しうる電気的陰性の基)で表わされるアゼチジノン類を
    一般式R^2−CH=C=CH−SnR^7_3(式中
    、R^2はC_1〜C_7のアルキル基またはアリール
    基、R^7はC_1〜C_4のアルキル基またはフェニ
    ル基を示す)で表わされるスタニルアレン類と反応させ
    、得られる次の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1、R^2は前記と同義)で表わされる
    β−ラクタム化合物を塩基および一般式▲数式、化学式
    、表等があります▼(式中、R^4、R^5、R^6は
    前記と同義、Yはハロゲンを示す)で表わされるオルガ
    ノシリルハライドと順次反応させ、かくして得られる次
    の一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1、R^2、R^4、R^5、R^6は
    前記と同義)で表わされるβ−ラクタム化合物をトリ置
    換シリル基の離脱反応に付することを特徴とする次の一
    般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1、R^2は前記と同義)で表わされる
    β−ラクタム化合物の製造法。 7 R^7がn−ブチル基、XがCH_3COO基であ
    る特許請求の範囲第6項記載の製造法。 8 出発原料として次式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1、Xは前記と同義)で表わされる立体
    配置のアゼチジノン類を用い、これを一般式R^2−C
    H=C=CH−SnR^7_3(式中、R^2、R^7
    は前記と同義)で表わされるスタニルアレン類と反応さ
    せ、得られる次の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1とR^2は前記と同義)で表わされる
    立体配置のβ−ラクタム化合物をオルガノシリルハライ
    と反応させ、かくしてえられる次の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1、R^2、R^4、R^5、R^6は
    前記と同義)で表わされる立体配置の化合物からトリ置
    換シリル基を離脱させて次の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、OR^1とR^2は前記と同義)で表わされる
    立体配置を有するβ−ラクタム化合物を得る特許請求の
    範囲第6項記載の製造法。
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