JPS63310890A - 6−アミノ置換−1−メチルカルバペナム誘導体 - Google Patents

6−アミノ置換−1−メチルカルバペナム誘導体

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JPS63310890A
JPS63310890A JP62145336A JP14533687A JPS63310890A JP S63310890 A JPS63310890 A JP S63310890A JP 62145336 A JP62145336 A JP 62145336A JP 14533687 A JP14533687 A JP 14533687A JP S63310890 A JPS63310890 A JP S63310890A
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
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    • Y02P20/55Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

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  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

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] 本発明は新規なカルバベナム誘導体に関し、詳細には6
−アミノ置換−1−メチルカルバペナム化合物の重要な
中間体である6−アミノ置換−1一メチル力ルバベナム
誘導体に関する。
[従来の技術と問題点] 従来より、種々の抗菌活性を目的として次式(): で示されるカルバー2−ペネム−3−カルボン酸を基本
骨格とするカルバペネム系抗生物質は多数提案されてい
る。
例えば初期のカルバペネム系抗生物質は、ストレプトミ
セス・カトレヤ(S treptomyces  ca
ttleya)の発酵より得られる次式(B):で示さ
れるチェナマイシンのような天然由来のカルバペネム化
合物である。このチェナマイシンは広範囲にわたるダラ
ム陽性菌、ダラム陰性菌に対し、優れた抗菌スペクトラ
ムを有し、有用性の高い化合物としてそのR発が期待さ
れたものの、化学的安定性が悪く、実用化される丈でに
は至っていない。
そのため多くの研究者は、上記式で示されるチェナマイ
シンの抗菌活性を保有し且つその化学的安定性が確保さ
れたカルバペネム化合物を開発するために努力し、その
結果、チェナマイシンの2位側鎖のアミノ基をホルムイ
ミドイル化した次式(): で示されるイミペネム(imipenew; I N 
N )が実用的抗菌剤として登場するに至った。
しかし、上記式(C)で示されるイミベネムは、チェナ
マイシンより優れた抗菌活性を示し、化学的安定性はあ
る程度確保されているものの、生体内において腎デヒド
ロペプチダーゼ(DHP)により分解不活性化が短時間
のうちに生じてしまうという欠点を有している。そのた
めイミペネムは単独で投与がすることができず、DHP
阻害剤と併用し、その分解不活性化を抑制してやらなけ
ればならない、したがって、この化合物の実際的製剤は
DHP阻害剤の一種であるシラスタチン(cilast
atin; I N N )と併用したイミベネム/シ
ラスクチンの配合処方となっている。
しかしながら臨床的に使用される実用的な抗菌剤として
は、抗菌剤本来の抗菌活性がそのまま発揮されるのが好
ましく、また併用するDHP阻害剤が生体内の他の組織
において好ましからざる副作用を発揮するおそれがある
ことも考えられるので、配合処方は極力回避した方がよ
いことはいうまでもない、そのため抗菌活性と同時にD
HPに対する耐性をも保有するカルバペネム化合物の開
発が強く要望されている。
最近に至り上述の目的を達成しうるものとして、カルバ
ペネム骨格の1位にメチル基を導入した1一メチル力ル
バベネム化合物が種々提案されており、これら化合物は
抗菌活性が優れているとともに、DHPによる分解不活
性化に対する抵抗性が著しく改善され、有用性が高いも
のであると報告されている。
上述のカルバペネム化合物は、いずれも前記式[A]で
示されるカルパー2−ベネム−3−カルボン酸の6位に
ヒドロキシエチル基が導入された化合物であり、基本的
には天然由来のカルバペネム系抗生物質の系列に属する
ものである。
本発明者らは、これら天然由来系列の6−(ヒドロキシ
エチル)−力ルバペネム化合物とは全く観点の異なる概
念のもとに新規なカルバペネム化合物の検索を検討し、
その結果カルバペネム骨格の6位にアミノ1換基の導入
を図った。
ところでこの6−アミノ置換カルバペネム化合物として
は、例えばメルク社より次式;で示される化合物が提案
されている(米国特許第4217453号)、シかしな
がらこの化合物にあってはその1位になんら置換基が導
入されていないものであり、特にDHPに対する抵抗性
が増強されるとする1−メチル基の導入はいまだ未検討
の分野である。
そこで本発明者らは、カルバペネム骨格の6位のヒドロ
キシエチル基に代えアミン置換基を導入するとともに1
位にβ−配置のメチル基を導入した化合物の製造を検討
し、その結果本発明の提供する化合物が上記の目的化合
物の製造の重要な中間体となり得ることを新規に見出し
、本発明を完成した。
[問題点を解決するための手段] すなわち、本発明は次式: RaおよびRbはそれぞれ有機置換残基を示す、で示さ
れる1β−メチル−6−アミノ置換−2−置換チオ−カ
ルバペネム−3−カルボン酸の製造の重要な中間体を提
供するものであり、具体的には本発明は次式I: 式中、R1はアミノ基の保護基を表わし、R2は水素原
子またはカルボキシ保護基を表わす、 で示される6−アミノ置換−1−メチルカルバペナム誘
導体に関する。
[作用] 本発明で提供する前記式Iで示されるカルバペナム誘導
体は、基本的には以下に示す反応式により製造すること
ができる。
(n)            (I)<1’V)  
           (V)(Vl)       
           <Iン式中、R1、およびR2
は前記定義のとおりであり、R3およびR4は同一また
は異なり水素原子または低級アルキル基を表わし、Lは
低級アルカノイルオキシ基、低級アルキルスルホニル基
またはアリールスルホニル基を表わす。
すなわち、式■で示されるアゼチジノン化合物と弐■で
示されるチアゾリジンチオン化合物をスズ(■)トリフ
レートの存在下反応させ、式■で示される化合物となし
、次いでこの式■で示される化合物にM g (OOC
CH2COOR2) 2を作用させ式■で示される化合
物とする。その後、式■で示される化合物に塩基の存在
下アジド化合物を作用させ、ジアゾ化合物■としたのち
、金属触媒の存在下環化反応を行ない、所望によりR2
のカルボキシ保護基を除去することにより、本発明の式
Iで示される6−アミノ置換−1−メチルカルバペナム
誘導体へ導くことができる。
なお、本明細書において、R’で示されるアミノ基の保
護基としては、ペプチド化学等でアミノ基の保護基とし
て通常用いられるものが包含され、例えばフタロイル基
、ベンジルオキシカルボニル基、t−ブトキシカルボニ
ル基、フェノキシアセチル基等が挙げられる。
R2で示される「カルボキシル保護基Jとしては、例え
ばエステル残基を例示することができ、かかるエステル
残基としてはメチル、エチル、n−プロピル、n−ヘキ
シルエステル等の低級アルキルエステル残基:ベンジル
、p−ニトロベンジル、〇−ニトロベンジル、p−メト
キシベンジル等のアラアルキルエステル残基;アセトキ
シメチル、プロピオニルオキシメチル、n−,1so−
、ブチリルオキシメチル、ピバロイルオキシメチル等の
低級脂肪族アシルオキシメチル残基等が挙げられる。
更にR3およびR4で示される「低級アルキル基Jは直
鎖状または分岐鎖状のいずれであってもよく、好ましく
は1〜6個の炭素原子を有することかでき、例えばメチ
ル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル
、イソブチル、5ea−ブチル、tert−ブチル、n
−ペンチル、イソペンチル、n−ヘキシル、イソヘキシ
ル基等が包含される。
また、して示される「低級アルカノイルオキシ基」は低
級アルキル部分が前記の意味を有する低級アルキル−C
−〇−基であり、例えば、アセトキシ、プロピオニルオ
キシ、ブチリルオキシ基等が挙げられ、「アリールスル
ホニル基」はアリール部分が前記の意味を有するアリー
ル−802−基であり、例えば、ベンゼンスルホニル、
トリルスルホニル、ナフチルスルホニル基等が包含され
、「低級アルキルスルホニル基」は低級アルキル部分が
前記の意味を有する低級アルキル−3O2〜基であり、
具体的にはメタンスルホニル、エタンスルホニル、プロ
パンスルホニル基等が例示される。
以下に本発明の式Iで示される6−アミノ−1〜メチル
力ルバベナム誘導体の製造をさらに詳細に説明する。
先ず第1の工程は、弐■のN−プロピオニル−1,3−
チアゾリジン−2−チオン誘導体を、塩基の存在下にス
ズ(■)トリフレートと反応させてエルレートを生成さ
せ、次いでこれに式■の化合物を反応させて、弐■のア
ゼチジン−2−オン誘導体を製造することからなる。
上記の式■のN−プロピオニル−1,3−チアゾリジン
−2−千オン誘導体のスズ(■)トリフレートによるエ
ノール化反応は、通常反応に不活性な溶媒中、例えば、
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類
;トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭化水素類
;ジクロルメタン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水
素類など、特にテトラヒドロフラン中で好適に実施する
ことができる。
反応温度は厳密に制限されるものではなく、使用する出
発原料等に応じて広範に変えることができるが、一般に
は約−100℃ないしほぼ室温程度、好ましくは約−7
8℃〜約0℃の比較的低温が使用される。
式■の化合物に対するスズ(■)トリフレートの使用量
は臨界的なものではないが、通常、弐■の化合物1モル
に対するスズ(■)トリフレートは約1〜約2モル、好
ましくは1〜1.5モルの割合で使用することができる
上記エノール化反応は塩基の条件下に実施され、使用し
うる塩基としては、例えば、トリエチルアミン、ジイソ
プロピルエチルアミン、1.4−ジアザビシクロ[2,
2,2]オクタン、N−メチルモルホリン、N−エチル
ピペリジン、ピリジン等の第三級アミン等が挙げられ、
中でもN−エチルピペリジンが有利に用いられる。これ
らの塩基は一般に弐■の化合物1モル当り約1.0〜約
3当量、好ましくは1.0〜2.0当量の割合で使用す
ることができる。
上記エノール化反応は一般に約5分〜約4時間で終らせ
ることができ、これによってエルレートが得られる。
このエノール化反応に引続いてそのまま、生成するエル
レートに前記式■の化合物を反応せしめることができる
前記エルレートと式■の化合物との間のアルキル化反応
は一般に、約−100℃ないしほぼ室温、好ましくは約
−78℃〜約10℃の温度において実施することができ
る。その際の式■の化合物の使用量は臨界的ではなく適
宜変更することができるが、通常、前記エノール化反応
に用いた弐■の化合物1モル当り約0.5〜約5モル、
好ましくは0.5〜2モルの割合で用いるのが適当であ
る。
かかる条件下に反応は一般に約5分〜約5時間、より一
般には5分〜約2時間程度で終了させることができる。
前述のエノール化反応及び上記アルキル化反応は、必須
ではないが、不活性雰囲気下、例えば窒素ガス、アルゴ
ンガス雰囲気下に実施するのが望ましい。
i&後に反応生成物は水で処理される。例えば、反応終
了後、pH7付近の燐酸緩衝液を加え撹拌し、不溶物を
r別したのち、式(■)の化合物を常法により、例えば
抽出、再結晶、クロマトグラフィー等により分離精製す
ることができる。
次いで前記の工程で製造される弐■で示されるアゼチジ
ン−2−オン誘導体を、イミダゾライドとした復式(R
200CC)1.cO□) 2 M gで表わされるマ
グネシウムマロネート化合物と反応させ、弐■で表わさ
れる化合物を得る。
反応は好ましくは不活性有機溶媒中で行なわれ、例えば
エーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテ
ル系溶媒:トルエン、キシレン、シクロヘキサン等の炭
化水素系溶媒;ジクロルメタン、クロロホルム等のハロ
ゲン化炭化水素系溶媒ニアセトニトリル等などを挙げる
ことができるが、特にテトラヒドロフランが好適に使用
される。
反応温度は厳密に制限されるものではなく、使用する出
発原料等に応じて広範に変えることができるが、一般に
約O℃ないしほぼ100℃程度、好ましくは室温付近の
比較的低温が使用される。
式Vの化合物に対するマグネシウムマロネート化合物の
使用量はほぼ等モル量が使用され、反応は50時間程度
、好ましくは20時間程度で完了する。
なお、使用するマグネシウムマロネート化合物としては
、例えば、バラニトロベンジルマグネシウムマロネート
、ベンジルマグネシウムマロネート、メチルマグネシウ
ムマロネート等を挙げることができるが、なかでもパラ
ニトロベンジルマグネシウムマロネートを用いるのが好
ましい。
その後、前記の如くして得られた式Vで示される化合物
を、塩基の存在下に前記で例示したと同様の不活性有機
溶媒中でアジド化合物で処理し、式■で示されるジアゾ
化合物を得る。
使用されるアジド化合物としては、例えば、p−力ルボ
キシベンゼンスルホニルアジド、トルエンスルホニルア
ジド、メタンス元ホ゛ニルアジド、ドデシルベンゼンス
ルホニルアジドなどを挙げることができ、また、塩基と
しては、トリエチルアミン、ピリジン、ジエチルアミン
などの塩基を例示することができる 反応は、好ましくはトリエチルアミンの存在下アセトニ
トリル中で、p−トルエンスルホニルアジドを加え、0
〜100℃、好ましくは室温で1〜50時間処理するこ
とにより行なうことができ、これによって高収率で目的
とする式■のジアゾ化合物を得ることができる。
次いで、かくして得られた式■で示されるジアゾ化合物
を環化し、本発明の目的化合物である式Iで示される6
−アミノ置換−1−メチルカルバベナム誘導体へ導くこ
とができる。この場合の環化反応は好適には、例えば式
■の化合物を、ベンゼン、トルエン、テトラヒドロフラ
ン、シクロヘキサン、酢酸エチル、ジクロルメタンなど
のような不活性溶媒中、好ましくはトルエン中で、25
〜110℃の温度において1〜5時間、ビス(アセチル
アセトナト)Cu (I[)、Cu5O,、銅粉末、R
hz(OCOCH3)4、口′ジウムオクタノx−)*
たはPb (OCOCH3)4 のような金属カルボキ
シレート化合物などの金属触媒の存在下で処理すること
により実施される。一方別の方法として、上記環化工程
はまた式■の化合物を、ベンゼン、ジエチルエーテルな
どのような溶媒中で、0〜250℃の温度において0,
5〜2時間、パイレックスフィルター(波長は300n
mより大)を通して光を照射することにより実施するこ
ともできる。
かくして本発明の式Iで示される6−アミノ置換−1−
メチルカルバベナム誘導体を得ることができるが、この
式■で示される化合物は更にその2位に置換チオ基を導
入することにより優れた抗菌活性が期待される次式; で示されるカルバペネム化合物へ誘導に誘導することが
できる。したがって本発明はこれまでなんら積極的に検
討されていない6−アミノ置換1β−メチルカルバペネ
ム化合物の合成中間体として特に重要な中間化合物を提
供するものである。
[実施例コ 次ぎに本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお
、各実施例中の記号は以下の意味を有する。
Ph:フェニル基 Ft:フタルイミドシル基 PNB :パラニトロベンジJし基 Acニアセチル基 Et:エチル基 実施例1: スズトリフレー)798mgを無水テトラヒドロフラン
2.4mlに溶解させ、−40〜−50℃に冷却したの
ち、この溶液にN−エチルピペリジン250μlおよび
化合物(2)369+*gの無水テトラヒドロフラン1
.2m&溶液を加える。同温度にて4時間撹拌後、化合
物(1)の無水ジクロルメタン2ml溶液を加え、5℃
にて2時間撹拌を行なう。
反応終了後、pH7,0の0.1モルリン酸緩衝液を加
え、更に酢酸エチル50m1を加えたのちセライト濾過
した。P液をIN塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液
および食塩水で順次洗浄後、Na2S0、で乾燥する。
溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマト(ジ
クロルメタン:酢酸エチル=9:1で溶出)に付し、化
合物(3)を融点215〜216℃の黄色プリズム晶と
して282mg(68%)得た。
I R(CHC13) am−’ : 1780.17
65.1700.1680、 N M R(CD C1s )δ: 0.96 (3H
,t)、1.26 (3H,d)、1.60〜2.08
 (2H。
m) 、2.94 (IH,d)、3.53 (LH,
da)、4.30 (IH,aa)、4.84〜5.2
4 (2H,m)、5.32 (LH,d)、6.82
(IH,brs) 、7.60〜7.96(4H,m>
、[α]甘せ+274.l°(c =0 、34 、 
CHC13)元素分析値: C+ * Hl ! N 
) 04 S 2計算値: C,54,67;H,4,
59:N、10.07実測値: C,54,70,H,
4,60,N、10.09実施例2 スズトリフレート2.54gを無水テトラヒドロフラン
8社に溶解し、−40〜−50℃に冷却する。この溶液
にN−エチルピペリジン793u4を加え、続いて化合
物(2N、18gの無水テトラヒドロフラン溶液5m1
2を加え、同温にて4時間撹拌した。次いで化合物(4
)892II8の無水テトラヒドロフラン溶液5cal
を加え、5℃にて1,5時間撹拌を行なった。反応終了
後、反応液にpH7゜0の0.1モルリン酸M衝液を加
え、酢酸エチル50IIINで希釈しセライト沢過した
。P液をIN塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、食
塩水で順次洗浄し、Ha、SO4乾燥する。溶媒を留去
し、得られる残留物をシリカゲルカラムクロマト(ジク
ロルメタン:酢酸エチル=7:3で溶出)に付し、化合
物(5)を融点64〜65℃の黄色プリズム晶として9
22麟g(68%)得た。
I R(CHC13) am−’ : 1750.16
50、NMR(CDCl、)δ: 0.9B (3H,
t)、1.20 (3H,d> 、1.60〜2.06
 (3H。
m) 、2.90 (LH,d) 、3.46 (IH
,dd)、3.98 (IH,dd)、4.42 (2
H。
s) 、4.80〜5.20 (3H,m)、6.74
〜〜7.40 (5H,m) 、7.72(IH,d)
、[α ]V:+252.4  °  (c  =  
O−34、CHCI  3  )元素分析値: C+5
HzsNsOnS計算値: C,54,14,H,5,
50,N、9.98実測値: C,54,15,H,5
,56,N、9.81実施例3 実施例2で得た化合物(5)2.10gおよびイミダゾ
ール680mgを無水テトラヒドロフラン40w11に
溶解し、室温にて3時間撹拌する1次いで反応液にM 
g (OOCCH2COOP N B ) z 6 、
25gを加え、55〜60℃にて22時間撹拌した。
反応終了後、反応液を酢酸エチル400wIcで希釈し
、有機層をIN  HCI、飽和炭酸水素ナトリウム水
溶液、食塩水で順次洗浄後、NJL2S04にて乾燥す
る。溶媒を留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマト
(ジクロルメタン:酢酸エチル=1=1で溶出)に付し
、化合物(6)を融点137〜140℃の白色固形物と
して1.72g(74%)得た。
T R(CHCl 3) cm−’ : 1755.1
730.1710.1670、 N M R(CD C1s )δ:1.25 (3H,
d)、3.15  (IH,quint)  、3.6
6  (2H,s)  、3.80〜3.96  (I
H,rn)  、4.46  (2H。
s) 、4.6C)−4,88<LH,m)  、5.
24(2H,s)  、6.23  (IH,bs) 
 、7.48&8.19(48,芳香環プロトン) [αコせ :  + 1 0.0(cm0.2.  C
HCl 3)元素分析値: C23H23N 30 m
計算値: C,58,83;■、4.94.N、8.9
5実測値: C,59,04,H,5,11,N、8.
69実施例4 実施例3で得た化合物(6)1.60gおよびp−トル
エンスルホニルアジド982mgをアセトニトリル40
m1に溶解し、0℃に冷却する。次いでこの溶液にトリ
エチルアミン474ui’を滴下し、同温度にて1時間
撹拌する1反応終了後、反応液を濃縮し、残留物をシリ
カゲルカラムクロマト(ジクロルメタン:酢酸エチル=
1:1で溶出)に付し、化合物(7)を融点159〜1
62℃の淡黄色結晶として1 :68g <定量的)得
た。
IR(CHCIs)c+*−’:2150.1760.
1710.1685.1640、 NMR(CDC13)δ:1.22 (3H,d)、3
.78〜4.14 (2H,m) 、4.46 (2H
s)、4.85 (IH,dd)、5.35 (2H。
s)、6.31 (IH,bs)、6.82〜7.42
 (5H,m>、7.53&8.23 (4H,芳香環
プロトン) [α]甘せ+3.Q°(c = 0 、2 、 CHC
l s )元素分析値: C2s H21N s Om
計算値: C,55,74;H,4,27:N、14.
14実測値: C,55,45,!(,4,39,N、
13.87実施例5 実施例4で得た化合物(7)49.5mgを無水クロロ
ホルム1vmlに溶解させ、70℃の油浴中で加温する
0次いでこの溶液にP h 2(OA c )40.4
 tagの無水クロロホルム懸濁液を加え、同温にて1
時間撹拌する6反応終了後、反応液を濃縮し、残留物を
シリカゲルカラムクロマト(ジクロルメタン:酢酸エチ
ル=2=1で溶出)に付し、化合物(8)を融点66〜
68℃の固形物として4.5論g(89%)得た。
IR(CHCli)cm−’: 1760,1740.
1715.1675、 NMR(CDC1s)δ:1.36 (3H,d)、2
.83 (IH,qujnt) 、4.22 (IH,
dd)、4.52 (2H,s)、4.77 (IH,
s)、5.12〜5.42 (38,m) 、6.85
〜7.70 (5H,m) 、7.49&8.18 (
4H,芳香族プロトン) [αコせ :+128.3° (C=1.46.  C
HCl 、)Mass:m/e  466(M”−1)
High Mass : C23H2ON :IOa計
算値:466.1201 実測値:466.1225

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、次式 I : ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) 式中、R^1はアミノ基の保護基を表わし、R^2は水
    素原子またはカルボキシ保護基を表わす、で示される6
    −アミノ置換−1−メチルカルバペナム誘導体。
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