JP2004196703A - Cyclic amide compound - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a new cyclic amide compound to be expected as a treating agent for various industries, various detergents and various cleaning agents for domestic use and an additive for medicines, cosmetics and foods. <P>SOLUTION: The cyclic amide compound is represented by general formula (1) (R<SP>1</SP>-R<SP>4</SP>may be the same or different and are each a bifunctional hydrocarbon; R<SP>5</SP>and R<SP>6</SP>are each a hydrogen atom, a metal atom, a phosphate residue or a hydrocarbon and may be the same or different). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、同一でも異なっていてもよい２価の炭化水素を表し、Ｒ^５とＲ^６は、水素原子、金属原子、リン酸残基、炭化水素を表し、同一でも異なっていてもよい。）
（２）下記一般式（２）及び一般式（５）で表される群から選ばれる少なくとも一種の環状アミド化合物。
【化７】

【化８】

【化９】

【化１０】

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^６は前記一般式（１）と同じ。）
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の、新規な環状アミド化合物は、下記一般式（１）で表される。
【化１１】

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^４は、同一でも異なっていてもよい２価の炭化水素を表し、Ｒ^５とＲ^６は、水素原子、金属原子、リン酸残基、炭化水素を表し、同一でも異なっていてもよい。）
【０００７】
前記一般式（１）で表される環状アミド化合物には、以下の４つの一般式（２）〜（５）で表される異性体が存在する。
【化１２】

【化１３】

【化１４】

【化１５】

（式中、Ｒ^１〜Ｒ^６は前記一般式（１）と同じ。）
また、前記一般式（１）から（５）で表される化合物の立体配置は、たとえば、２，３−ジアミノプロパン−１−オールの２位のアミノ基の組み合わせに応じて、２分子の２，３−ジアミノプロパン−１−オールの２位のアミノ基が（Ｒ、Ｒ）、（Ｒ、Ｓ）、（Ｓ、Ｒ）、（Ｓ、Ｓ）の４種類が存在する。
【０００８】
前記一般式（１）〜（５）で表されるＲ^１〜Ｒ^６について説明する。
Ｒ^１〜Ｒ^４は、２価の炭化水素基を表すが、これらの炭化水素基は、（１）アルキレン基、（２）環状アルキレン基、（３）アリーレン基、（４）アラルキレン基からなる基から選ばれ、アミド化合物の分子中のカルボニル基とジインの炭素原子と結合可能な部位を２個有しているものを表す。
以下に、これらの基について、さらに、詳細に説明する。
【０００９】
（１）アルキレン基
アルキレン基は、直鎖あるいは分岐状アルキレン基から選ばれる基である。その炭素数は、通常１００個以下、好ましくは７２個以下、さらに好ましくは３２個以下であり、全体として３以上の範囲である。このようなアルキレン基は、通常、対応するアルキル基から一個の水素を除いた基として表される。
アルキル基の具体的としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、２−メチルブチル基、１−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、イソヘキシル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−メチルペンチル基、ヘプチル基、オクチル基、イソオクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基等を挙げることができる。
また、アルキレン基は、二重結合や三重結合などの不飽和結合を有してもよい。
【００１０】
（２）環状アルキレン基
環状アルキレン基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、アダマンチル基等などの環状アルキル基から水素を一個除いた２価の基を挙げることができる。
【００１１】
（３）アリーレン基
アリーレン基としては、フエニル基、ナフタレン基等などのアリール基から水素原子を一個除いた２価の基を挙げることができる。
【００１２】
（４）アラルキレン基
アラルキレン基としては、ベンジル基、フェネチル基等などのアリーレン基から水素を一個除いた２価の基を挙げることができる。
【００１３】
また、前記したアルキレン基、環状アルキレン基、アリーレン基又はアラルキレンは、本発明の化合物の合成反応に関与しない置換基を含んでいて差し支えない。このような置換基としては、アリール基、カルボニル基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アシル基、アシルオキシ基、アルキルまたはアリールスルホニル基、ニトロ基、ハロゲン等が例示される。また、Ｒ^１〜Ｒ^４はさらにその骨格に酸素原子、窒素原子、硫黄原子、珪素原子を含有していてもよい。
【００１４】
上記一般式中のＲ^５とＲ^６は、水素原子、金属原子、リン酸、炭化水素基を表し、同一でも異なっていてもよい。
金属原子としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどのアルカリ金属、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、ホウ素、アルミニウム、チタン、錫、鉄などの金属原子を挙げることができる。
【００１５】
炭化水素基は前記の（１）から（４）の１価の炭化水素基に対応する１価の炭化水素のほか、（５）糖類、（６）アミン類、（７）アミノ酸類、（８）ペプチド類、（９）核酸からなる化合物群の中から選ばれる１価残基が挙げられる。
【００１６】
（５）糖類としては特に制限はないが、通常は単糖類、アミノ糖、オリゴ糖類である。単糖類としてペントース、ヘキソース、デオキシヘキソース、ヘプトース、アミノ糖が挙げられ、具体的にはアラビノース、リバース、キシロース、グルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、ラムノース、フコース、ジギトキソース、チマロース、オレアンドロース、ジギタロース、アピオース、ハマメロース、ストレプトース、セドヘプチュロース、コリオース、グルコサミン、ガラクトサミン、２−デオキシ−２−メチルアミノグルコースなどが例示される。オリゴ糖類として非還元性オリゴ糖、還元性オリゴ糖が挙げられ、具体的にはショ糖、トレハロース、ゲンチアノース、ラフィノース、乳糖、セルビオース、麦芽糖、ゲンチオビオースなどが例示される。
【００１７】
（６）アミン類は通常含まれる炭素の炭素数５０以下、酸素数２０以下、窒素数３０以下、硫黄数５以下、好ましくは、炭素数３５以下、酸素数５以下、窒素数１５以下、硫黄数３以下、さらに好ましくは、炭素数２〜２０、酸素数３以下、窒素数２〜１０、硫黄数１以下の範囲で構成される。
【００１８】
前記アミン類は、ハロゲン原子で置換されていても良く、ハロゲン原子としてフッ素、塩素、臭素、ヨウ素が挙げられ、１個以上置換されていても良い。また、リン酸基とアミノアルコールが結合しても良い。アミノアルコールとしてコリン、エタノールアミン、セリンが挙げられる。
【００１９】
（７）アミノ酸類として具体的には、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、セリン、トレオニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、アスパラギン、グルタミン、リジン、オルニチン、アルギニン、ヒスチジン、ヒドロキシリジン、システイン、シスチン、メチオニン、フェニルアラニン、チロシン、トリプトファン、プロリン、４−ヒドロキシプロリン、トリコロミン酸、イボテン酸、キスカリン酸、カナバニン、カイニン酸、ドモイ酸、１−アミノシクロプロパンカルボン酸、２−（メチレンシクロプロピル）グリシン、ヒポグリシンＡ、３−シアノアラニン、アベナ酸、ムギネ酸、ミモシン、レボドパ、β−ヒドロキシ−γ−メチルフルタミン酸、５−ヒドロキシトリプトファン、パントテン酸、ラミニン、ベタシアニンなどが例示される。また、タウリンなどスルホン酸基を有するアミン類なども挙げられる。
【００２０】
（８）ペプチド類としては、特に制限は無いが、通常含窒素ポリマーである。２個以上のアミノ酸による重縮合化合物またはタンパク質、ミオグロビン、ヘモグロビンなどのポリペプチド等が挙げられる。
【００２１】
（９）核酸としては、ヌクレオシド、ヌクレオチド、もしくはヌクレオチド単位のポリマー鎖が挙げられる。ヌクレオシドは、シトシン、チミン、アデニン、グアニンのうち塩基と２−デオキシリボースまたはリボースの糖が結合したものを示す。ヌクレオチドは、ヌクレオシドの糖にリン酸基が結合したものを示す。チミンはウラシルでもよい。
【００２２】
本発明により得られる環状アミド化合物は、各種工業用処理剤、家庭用の各種洗浄剤及び各種清浄剤、医薬品、化粧品や食品用の添加剤などとして利用することができる。特にラクタム構造を有することから、ペニシリン、セファロスポリンなどの構成中間体としての利用することができる。また、キラルな化合物であることから光学異性体の特性を必要とする製品に応用することができる。
【００２３】
本発明の前記一般式（１）で表される化合物は、たとえば、ジアミノ基含有ヒドロキシ化合物とジイン系またはテトライン系カルボン酸を反応させることによって下記反応式にしたがって合成することができる。
【００２４】
【化１６】

【００２５】
原料であるジアミノ基含有ヒドロキシ化合物としては、分子中に少なくともアミノ基を２個有するアルコール類が使用でき、このようなアルコール類としては、２，３−ジアミノプロパン−１−オールおよびその誘導体（Ｒ^５及びＲ^６が前記した金属原子、リン酸、炭化水素基のもの）などが挙げることができる。
【００２６】
この場合、原料として、キラルな化合物たとえば、ＨＯＣＨ_２ＣＨ（ＮＨ_２）ＣＨ_２ＮＨ_２で表される化合物を用いると、アミド結合により結合する２価の炭化水素基であるアルキレン基、環状アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基の群から選ばれる基が導入された、１群の４個のアミド結合で結ばれた、キラルな異性体からなる新規な環状アミド化合物を選択的に得ることができる。
【００２７】
キラル化合物、たとえば、２，３−ジアミノプロパン−１−オールは、Ｄ−セリン、Ｌ−セリン、Ｄ−セリンメチルエステル一塩酸、Ｌ−セリンメチルエステル一塩酸、Ｄ−セリンエチルエステル一塩酸、Ｌ−セリンエチルエステル一塩酸などＬ−セリンもしくはＤ−セリン、またはそれらのメチルエステル体、またはそれらの塩酸塩を出発原料とし、そのカルボキシル基を還元、アジド化後、還元しカルボキシル基をアミンに変換することにより得ることができる。
【００２８】
他方の原料である、ジイン系またはテトライン系カルボン酸としては、たとえば、４−ペンチン酸、１０−ウンデシン酸などの市販品や、１６−ヘプタデシン酸（Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９６４，２９６８）、４−ペンタ−４−イニロキシ安息香酸（Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．，１９６７，１３０）などの合成試薬や表１に記載の合成試薬が使用できる。
【００２９】
【表１】

【００３０】
さらにプロパルギルアルコール、３−ブチン−１−オール、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、１０−デシン−１−オール、４−エチニルフェノール、表２に記載のアルコールなどのジイン系またはテトライン系のアルコールを、過マンガン酸、クロム酸硫酸（Ｊｏｎｅｓ酸化）、クロロクロム酸ピリジニウム（ＰＣＣ酸化）、二クロム酸ピリジニウム（ＰＤＣ酸化）、塩化オキサリル−ヂメチルスルホキシド（Ｓｗｅｒｎ酸化）、二酸化マンガン（ＭｎＯ_２酸化）、ＳＯ_３−ピリジン、ＮａＣｌＯ_２酸などの存在下で酸化してカルボン酸に変換したものも使用することができる。
【００３１】
【表２】

【００３２】
この合成反応は、通常、反応温度−７８から２００℃、反応圧力常圧から２気圧（風船圧程度）で、好ましくはアセトン、メタノール、エタノール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリジノン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ピリジン、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、２−プロパノール等の溶媒の存在下で行なえばよい。
【００３３】
【実施例】
以下、本発明につき実施例を挙げて説明するが、その要旨を越えない限り以下に限定されるものではない。反応温度は摂氏を表している。
【００３４】
実施例
表３記載の化合物１３（（２Ｒ，２９Ｒ）−２，２９−ビス（ヒドロキシメチル）−１，４，２７，３０−テトラアザシクロドペンタドンタ−１４，１６，４０，４２−テトライン−５，２６，３１，５２−テトラオン）を以下の要領で合成した。
【００３５】
【表３】

【００３６】
［化合物２の合成］
氷冷下、Ｌ−セリンメチルエステル一塩酸（化合物１、２０ｇ、１２９ｍｍｏｌ）と二炭酸ジ−ｔ−ブチル（３４ｍＬ、１４８ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液にピリジン（１１．４ｍＬ）を滴下した。同温度で３０分間撹拌後、トリエチルアミン（１８ｍＬ）を加え、同温度で２時間撹拌した。１０％クエン酸水溶液を加え、ジクロロメタンで抽出した。飽和食塩水で洗浄後、脱水、溶媒留去し、化合物２を得た。
【００３７】
［化合物３の合成］
イミダゾール（４．６ｇ、６８．２ｍｍｏｌ）のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドにｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルクロリド（１１ｍＬ、４１．１ｍｍｏｌ）を室温で滴下した。同温度で３０分撹拌後、化合物２のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド溶液を氷冷下で滴下し、室温で１１時間撹拌した。水を加え、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄後、脱水、溶媒留去し、化合物３を得た。
【００３８】
［化合物４の合成］
氷冷下、水素化リチウムアルミニウム（１．９５ｇ、５１．３ｍｍｏｌ）のテトラヒドロフラン溶液に化合物３のテトラヒドロフラン溶液をゆっくりと滴下した。室温で３０分間撹拌後、飽和酒石酸ナトリウムカリウム四水和物水溶液を加え、酢酸エチルで抽出し、飽和食塩水で洗浄後、脱水、溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：ヘキサン＝２５：７５）で精製し、化合物４を９．６ｇ（６５％）で得た。
【００３９】
［化合物５の合成］
氷冷下、化合物４（９．６ｇ、２２．３ｍｍｏｌ）とトリエチルアミン（６．２ｍＬ、４４．７ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液にメタンスルホニルクロリド（１．７ｍＬ、２２．３ｍｍｏｌ）を滴下した。同温度で３０分間撹拌後、飽和食塩水を加え、クロロホルムで抽出後、脱水、溶媒留去し、化合物５を得た。
【００４０】
［化合物６の合成］
化合物５のジメチルスルホキシド溶液にアジ化ナトリウム（４．４ｇ、６７ｍｍｏｌ）を室温で加えた。８０度で３０分間加熱後、水を加え、酢酸エチルで抽出し、水、飽和食塩水で洗浄後、脱水、溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：ヘキサン＝２５：７５）で精製し、化合物６を６．７ｇ（６６％）で得た。
【００４１】
［化合物７の合成］
水素気流下、化合物６（６．６ｇ、１５ｍｍｏｌ）と１０％Ｐｄ−Ｃ（４２４ｍｇ）のメタノール溶液を室温で１４時間撹拌した。セライト濾過後、溶媒留去し、化合物７を得た。
【００４２】
［化合物８の合成］
氷冷下、１０−ウンデシン酸（２．６４ｇ、１４．５ｍｍｏｌ）と１−エチル−３−（３‘−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（３．３ｇ、１７．４ｍｍｏｌ）とＮ−ヒドロキシビンゾトリアゾール（２．４ｇ、１７．４ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液にトリエチルアミン（２．４ｍＬ、１７．４ｍｍｏｌ）を滴下した。同温度で３０分間撹拌後、化合物７のジクロロメタン溶液を滴下した。室温で３時間撹拌後、飽和食塩水を加え、クロロホルムで抽出後、脱水、溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：ヘキサン＝２５：７５）で精製し、化合物８を７．５ｇ（８７％）で得た。
【００４３】
［化合物９の合成］
酸素気流下、塩化第一銅（４０５ｍｇ、４．１ｍｍｏｌ）のアセトン溶液にテトラメチルエチレンジアミン（０．１８７ｍＬ、１．２ｍｍｏｌ）を滴下した。室温で、３０分間撹拌後、化合物８のアセトン溶液を滴下した。６０度で１１時間加熱し、冷後、酢酸エチルで抽出し、水、飽和食塩水で洗浄後、脱水、溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル）で精製し、化合物９を６．７ｇ（９１％）で得た。
【００４４】
［化合物１０の合成］
氷冷下、化合物９のジクロロメタン溶液にトリフルオロ酢酸（３ｍＬ）を滴下し、３０分間撹拌した。さらに室温で３０分間撹拌した。減圧下、溶媒を留去した。残査にベンゼン（５ｍＬ）を加えて撹拌後、減圧下、溶媒を留去し、化合物１０を得た。
【００４５】
［化合物１１の合成］
氷冷下、化合物１０と１０−ウンデシン酸（４２６ｍｇ、２．５４ｍｍｏｌ）と１−エチル−３−（３‘−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミド（４８７ｍｇ、２．５４ｍｍｏｌ）とＮ−ヒドロキシビンゾトリアゾール（３４３ｍｇ、２．５４ｍｍｏｌ）のジクロロメタン溶液にトリエチルアミン（１．４ｍＬ、１０．１ｍｍｏｌ）を滴下した。同温度で３０分間撹拌後、室温で１５時間撹拌した。飽和食塩水を加え、クロロホルムで抽出後、脱水、溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（メタノール：クロロホルム＝５：９５）で精製し、化合物１１を８１９ｍｇ（７５％）で得た。
【００４６】
［化合物１２の合成］
１２０度に加熱した酢酸銅（II）（１３８ｍｇ、０．７６２ｍｍｏｌ）のピリジン溶液に化合物１１（１００ｍｇ、０．０７６２ｍｍｏｌ）のピリジン溶液を４時間かけて滴下した。冷後、飽和クエン酸水溶液を加え、クロロホルムで抽出し、飽和食塩水で洗浄後、脱水、溶媒留去後、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（メタノール：クロロホルム＝５：９５）で精製し、化合物１２を５５ｍｇ（５５％）で得た。
【００４７】
化合物１２は^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより同定した。
結果は、以下の通りである。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３、ＴＭＳ）：７．３６−７．６０（ｍ、８Ｈ）、６．２７（ｄ、Ｊ＝７．６Ｈｚ、２Ｈ）、５．９３（ｔ、Ｊ＝５．５Ｈｚ、２Ｈ）、４．１０−４．００（ｍ、２Ｈ）、３．７９（ｄｄ、Ｊ＝１０．３、３．７Ｈｚ、２Ｈ）、３．６２−３．５３（ｍ、４Ｈ）、３．３３−３．２９（ｍ、２Ｈ）、２．２２（ｔ、Ｊ＝６．９Ｈｚ、８Ｈ）、２．１２−２．２０（ｍ、８Ｈ）、１．６０−１．４３（ｍ、１６Ｈ）、１．３８−１．３０（ｍ、８Ｈ）、１．２９−１．２０（ｍ、２４Ｈ）、１．０６（ｓ、１８Ｈ）。
【００４８】
［化合物１３の合成］
氷冷下、化合物１２のテトラヒドロフラン溶液にテトラブチルアンモニウムフルオライド（１Ｎテトラヒドロフラン溶液、０．４５８ｍｍｏｌ）を滴下した。室温で６時間撹拌後、沈殿を濾取し、クロロホルム、水で順に洗浄し、化合物１３を４２ｍｇ（６６％）で得た。
【００４９】
化合物１３は^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにより同定した。
【００５０】
結果は、以下の通りである。
^１Ｈ−ＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３、ＴＭＳ）：７．３７（ｔ、Ｊ＝５．９Ｈｚ、２Ｈ）、７．１０（ｔ、Ｊ＝７．９Ｈｚ、２Ｈ）、３．７３−３．６５（ｍ、２Ｈ）、３．３８（ｄｄ、Ｊ＝１１．６、４．０Ｈｚ、２Ｈ）、３．２５（ｄｄ、Ｊ＝１１．６、５．５Ｈｚ、２Ｈ）、３．２１−３．１３（ｍ、２Ｈ）、３．１２−３．０４（ｍ、２Ｈ）、２．０３（ｔ、Ｊ＝７．０Ｈｚ、８Ｈ）、１．９７（ｔ、Ｊ＝７．０Ｈｚ、８Ｈ）、１．４２−１．３４（ｍ、８Ｈ）、１．３３−１．２６（ｍ、８Ｈ）、１．２１−１．１３（ｍ、８Ｈ）、１．１２−１．０５（ｂｒｓ、２４Ｈ）。
【００５１】
【発明の効果】
本発明により得られる環状アミド化合物は、文献未載の新規化合物であり、各種工業用処理剤、家庭用の各種洗浄剤及び各種清浄剤、医薬品、化粧品や食品用の添加剤などとして利用することができる。特にラクタム構造を有することから、ペニシリン、セフｃｖァロスポリンなどの構成中間体としての利用することができる。また、キラルな化合物であることから光学異性体の特性を必要とする製品に応用することができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a novel cyclic amide compound which is expected as various industrial treating agents, various household cleaning agents and various detergents, pharmaceuticals, cosmetics and food additives, and the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, lipids ester-linked with one molecule of glycerol and two molecules of a saturated or unsaturated fatty acid have surfactant properties, and various industrial treatment agents used for mining, metal working, surface finishing, washing, and the like, It is widely used as various household detergents and detergents, pharmaceuticals, cosmetics and food additives, particularly as emulsifiers, demulsifiers, detergents, dispersants, hydrotropes and the like. (Non-Patent Document 1)
However, a cyclic amide having four amide bonds in one molecule instead of an ester bond has never been synthesized.
[0003]
[Non-patent document 1]
"Physical and Chemical Dictionary" published by Iwanami Shoten [0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a novel cyclic amide compound which is expected as various industrial treating agents, various household detergents and various detergents, pharmaceuticals, cosmetics and food additives, and the like.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have intensively studied the above-mentioned problem, and when a diamino group-containing hydroxy compound such as 2,3-diaminopropan-1-ol is reacted with a diyne or tetrayne carboxylic acid, two 2,3 It has been found that a novel cyclic amide compound in which -diaminopropan-1-ol and the like are bonded by four amide bonds can be obtained.
That is, according to the present invention, the following inventions are provided.
(1) The following general formula (1)
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(Wherein, R ^{1 to} R ⁴ represent a divalent hydrocarbon which may be the same or different, and R ⁵ and R ⁶ represent a hydrogen atom, a metal atom, a phosphate residue, a hydrocarbon, and But may be different.)
(2) At least one cyclic amide compound selected from the group represented by the following general formulas (2) and (5).
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(In the formula, R ^{1 to} R ⁶ are the same as those in the general formula (1).)
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The novel cyclic amide compound of the present invention is represented by the following general formula (1).
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(Wherein, R ^{1 to} R ⁴ represent a divalent hydrocarbon which may be the same or different, and R ⁵ and R ⁶ represent a hydrogen atom, a metal atom, a phosphate residue, a hydrocarbon, and But may be different.)
[0007]
In the cyclic amide compound represented by the general formula (1), there are four isomers represented by the following general formulas (2) to (5).
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(In the formula, R ^{1 to} R ⁶ are the same as those in the general formula (1).)
The configuration of the compound represented by the general formulas (1) to (5) may be, for example, two molecules of two molecules depending on the combination of the 2-position amino group of 2,3-diaminopropan-1-ol. There are four types of (R, R), (R, S), (S, R) and (S, S) amino groups at the 2-position of 3,3-diaminopropan-1-ol.
[0008]
R ^{1 to} R ⁶ represented by the general formulas (1) to (5) will be described.
R ^{1 to} R ⁴ represent a divalent hydrocarbon group, and these hydrocarbon groups include (1) an alkylene group, (2) a cyclic alkylene group, (3) an arylene group, and (4) an aralkylene group. A compound having two sites capable of bonding to a carbonyl group in the molecule of the amide compound and a carbon atom of diyne.
Hereinafter, these groups will be described in more detail.
[0009]
(1) Alkylene group The alkylene group is a group selected from linear or branched alkylene groups. The number of carbon atoms is usually 100 or less, preferably 72 or less, more preferably 32 or less, and is in a range of 3 or more as a whole. Such an alkylene group is usually represented as a group obtained by removing one hydrogen from the corresponding alkyl group.
Specific examples of the alkyl group include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, 2-methylbutyl group, 1-methylbutyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 3-methylpentyl group, 2-methylpentyl group, 1-methylpentyl group, heptyl group, octyl group, isooctyl group, 2-ethylhexyl group, Nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, eicosyl and the like can be mentioned.
Further, the alkylene group may have an unsaturated bond such as a double bond or a triple bond.
[0010]
(2) Cyclic alkylene group Examples of the cyclic alkylene group include divalent groups obtained by removing one hydrogen from a cyclic alkyl group such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and an adamantyl group.
[0011]
(3) Arylene group Examples of the arylene group include divalent groups obtained by removing one hydrogen atom from an aryl group such as a phenyl group and a naphthalene group.
[0012]
(4) Aralkylene group Examples of the aralkylene group include divalent groups obtained by removing one hydrogen from an arylene group such as a benzyl group and a phenethyl group.
[0013]
Further, the above-mentioned alkylene group, cyclic alkylene group, arylene group or aralkylene may contain a substituent that does not participate in the synthesis reaction of the compound of the present invention. Examples of such a substituent include an aryl group, a carbonyl group, an alkoxy group, an alkoxycarbonyl group, an acyl group, an acyloxy group, an alkyl or arylsulfonyl group, a nitro group, and a halogen. Further, R ^{1 to} R ⁴ may further contain an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, and a silicon atom in the skeleton.
[0014]
R ⁵ and R ⁶ in the above general formula represent a hydrogen atom, a metal atom, phosphoric acid, and a hydrocarbon group, and may be the same or different.
Examples of the metal atom include alkali metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium; alkaline earth metals such as beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium; and metal atoms such as boron, aluminum, titanium, tin and iron. be able to.
[0015]
The hydrocarbon groups include monovalent hydrocarbons corresponding to the monovalent hydrocarbon groups (1) to (4), (5) saccharides, (6) amines, (7) amino acids, (8) And (9) monovalent residues selected from the group consisting of compounds consisting of nucleic acids.
[0016]
(5) The saccharide is not particularly limited, but is usually a monosaccharide, an amino sugar, or an oligosaccharide. Examples of monosaccharides include pentose, hexose, deoxyhexose, heptose, and amino sugars.Specifically, arabinose, reverse, xylose, glucose, galactose, mannose, fructose, rhamnose, fucose, digitoxose, timalose, oleandrose, digitalose, Examples include apiose, hamamelose, streptose, sedoheptulose, coliose, glucosamine, galactosamine, 2-deoxy-2-methylaminoglucose and the like. Examples of the oligosaccharide include non-reducing oligosaccharides and reducing oligosaccharides, and specific examples include sucrose, trehalose, gentianose, raffinose, lactose, cellobiose, maltose, and gentiobiose.
[0017]
(6) The amines usually contain 50 or less carbon atoms, 20 or less oxygen atoms, 30 or less nitrogen atoms, 5 or less sulfur atoms, and preferably 35 or less carbon atoms, 5 or less oxygen atoms, 15 or less nitrogen atoms, It is composed of the number 3 or less, more preferably the number of carbons 2 to 20, the number of oxygen 3 or less, the number of nitrogen 2 to 10 and the number of sulfur 1 or less.
[0018]
The amines may be substituted with a halogen atom. Examples of the halogen atom include fluorine, chlorine, bromine, and iodine, and one or more amines may be substituted. Further, a phosphoric acid group and an amino alcohol may be bonded. Amino alcohols include choline, ethanolamine, and serine.
[0019]
(7) Specific examples of the amino acids include glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, serine, threonine, aspartic acid, glutamic acid, asparagine, glutamine, lysine, ornithine, arginine, histidine, hydroxylysine, cysteine, cystine, and methionine. Phenylalanine, tyrosine, tryptophan, proline, 4-hydroxyproline, tricominic acid, ibotenic acid, quisqualic acid, canavanine, kainate, domoic acid, 1-aminocyclopropanecarboxylic acid, 2- (methylenecyclopropyl) glycine, hypoglycine A , 3-cyanoalanine, avenic acid, mugineic acid, mimosin, levodopa, β-hydroxy-γ-methylflutamic acid, 5-hydroxytryptophan, pantothenic acid, laminin, betacani For example. In addition, amines having a sulfonic acid group such as taurine are also included.
[0020]
(8) The peptides are not particularly limited, but are usually nitrogen-containing polymers. Examples include polycondensation compounds with two or more amino acids or polypeptides such as proteins, myoglobin, and hemoglobin.
[0021]
(9) Examples of the nucleic acid include nucleosides, nucleotides, and polymer chains in nucleotide units. The nucleoside refers to cytosine, thymine, adenine or guanine in which a base is bound to a 2-deoxyribose or ribose sugar. The nucleotides are those in which a phosphate group is bonded to the sugar of the nucleoside. Thymine may be uracil.
[0022]
The cyclic amide compound obtained by the present invention can be used as various industrial treating agents, various household cleaning agents and various cleaning agents, pharmaceuticals, cosmetics and food additives, and the like. Particularly, since it has a lactam structure, it can be used as a constituent intermediate such as penicillin and cephalosporin. Further, since it is a chiral compound, it can be applied to products that require the properties of optical isomers.
[0023]
The compound represented by the general formula (1) of the present invention can be synthesized, for example, by reacting a diamino group-containing hydroxy compound with a diyne or tetrayne carboxylic acid according to the following reaction formula.
[0024]
Embedded image

[0025]
As the diamino group-containing hydroxy compound as a raw material, alcohols having at least two amino groups in the molecule can be used. Examples of such alcohols include 2,3-diaminopropan-1-ol and derivatives thereof (R ⁵ and R ⁶ are the same as those described above for the metal atom, phosphoric acid, and hydrocarbon group).
[0026]
In this case, when a chiral compound such as a compound represented by HOCH ₂ CH (NH ₂ ) CH ₂ NH ₂ is used as a raw material, an alkylene group or a cyclic alkylene group which is a divalent hydrocarbon group bonded by an amide bond is used. , An arylene group and an aralkylene group can be selectively introduced to obtain a novel cyclic amide compound comprising a chiral isomer and connected by a group of four amide bonds.
[0027]
Chiral compounds, for example, 2,3-diaminopropan-1-ol are D-serine, L-serine, D-serine methyl ester monohydrochloride, L-serine methyl ester monohydrochloride, D-serine ethyl ester monohydrochloride, L-serine -L-serine or D-serine such as serine ethyl ester monohydrochloride, or a methyl ester thereof, or a hydrochloride thereof is used as a starting material, and the carboxyl group is reduced, azidated, and then reduced to convert the carboxyl group to an amine. Can be obtained.
[0028]
Examples of the other raw material, diyne-based or tetrayne-based carboxylic acid, include commercially available products such as 4-pentynic acid and 10-undecinic acid, 16-heptadecic acid (J. Org. Chem., 1964, 2968), and the like. Synthetic reagents such as 4-penta-4-inyloxybenzoic acid (J. Med. Chem., 1967, 130) and the synthetic reagents shown in Table 1 can be used.
[0029]
[Table 1]

[0030]
Further, a diyne-based or tetrayne-based alcohol such as propargyl alcohol, 3-butyn-1-ol, 1-ethynyl-1-cyclohexanol, 10-decyn-1-ol, 4-ethynylphenol, and the alcohols shown in Table 2 is used. , permanganic acid, chromic acid sulfuric acid (Jones oxidation), pyridinium chlorochromate (PCC oxidation), pyridinium dichromate (PDC oxidation), oxalyl chloride - diethylene methyl sulfoxide (Swern oxidation), manganese dioxide (MnO ₂ oxidation), SO 3 _- pyridine, it can also be used those obtained by converting the carboxylic acid by oxidation in the presence of such NaClO ₂ acid.
[0031]
[Table 2]

[0032]
This synthesis reaction is usually carried out at a reaction temperature of −78 to 200 ° C., a reaction pressure of normal pressure to 2 atm (about balloon pressure), preferably acetone, methanol, ethanol, N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, , 3-dimethyl-2-imidazolidinone, diethyl ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, dichloromethane, chloroform, carbon tetrachloride, pyridine, dimethyl sulfoxide, acetonitrile, 2-propanol and the like. .
[0033]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited to the following without departing from the gist thereof. Reaction temperatures are in degrees Celsius.
[0034]
Compound 13 ((2R, 29R) -2,29-bis (hydroxymethyl) -1,4,27,30-tetraazacyclodopentadonta-14,16,40,42-tetrayne-) described in Example Table 3 5,26,31,52-tetraone) was synthesized in the following manner.
[0035]
[Table 3]

[0036]
[Synthesis of Compound 2]
Pyridine (11.4 mL) was added dropwise to a dichloromethane solution of L-serine methyl ester monohydrochloride (Compound 1, 20 g, 129 mmol) and di-t-butyl dicarbonate (34 mL, 148 mmol) under ice cooling. After stirring at the same temperature for 30 minutes, triethylamine (18 mL) was added, and the mixture was stirred at the same temperature for 2 hours. A 10% aqueous citric acid solution was added, and the mixture was extracted with dichloromethane. After washing with saturated saline, dehydration and evaporation of the solvent gave Compound 2.
[0037]
[Synthesis of Compound 3]
Tert-butyldiphenylsilyl chloride (11 mL, 41.1 mmol) was added dropwise to N, N-dimethylformamide of imidazole (4.6 g, 68.2 mmol) at room temperature. After stirring at the same temperature for 30 minutes, a N, N-dimethylformamide solution of compound 2 was added dropwise under ice cooling, and the mixture was stirred at room temperature for 11 hours. Water was added, the mixture was extracted with ethyl acetate, washed with brine, dried, and evaporated to give Compound 3.
[0038]
[Synthesis of Compound 4]
Under ice cooling, a tetrahydrofuran solution of the compound 3 was slowly added dropwise to a solution of lithium aluminum hydride (1.95 g, 51.3 mmol) in tetrahydrofuran. After stirring at room temperature for 30 minutes, a saturated aqueous solution of sodium potassium tartrate tetrahydrate was added, and the mixture was extracted with ethyl acetate, washed with saturated saline, dehydrated and evaporated, and then subjected to silica gel column chromatography (ethyl acetate: hexane = 25). : 75) to give 9.6 g (65%) of compound 4.
[0039]
[Synthesis of Compound 5]
Under ice-cooling, methanesulfonyl chloride (1.7 mL, 22.3 mmol) was added dropwise to a dichloromethane solution of compound 4 (9.6 g, 22.3 mmol) and triethylamine (6.2 mL, 44.7 mmol). After stirring at the same temperature for 30 minutes, a saturated saline solution was added, extracted with chloroform, dehydrated and the solvent was distilled off to obtain Compound 5.
[0040]
[Synthesis of Compound 6]
To a solution of compound 5 in dimethylsulfoxide was added sodium azide (4.4 g, 67 mmol) at room temperature. After heating at 80 ° C. for 30 minutes, water was added, extracted with ethyl acetate, washed with water and saturated saline, dehydrated, evaporated, and purified by silica gel column chromatography (ethyl acetate: hexane = 25: 75). Thus, 6.7 g (66%) of compound 6 was obtained.
[0041]
[Synthesis of Compound 7]
Under a hydrogen stream, a methanol solution of compound 6 (6.6 g, 15 mmol) and 10% Pd-C (424 mg) was stirred at room temperature for 14 hours. After filtration through celite, the solvent was distilled off to obtain Compound 7.
[0042]
[Synthesis of Compound 8]
Under ice-cooling, 10-undesic acid (2.64 g, 14.5 mmol), 1-ethyl-3- (3′-dimethylaminopropyl) carbodiimide (3.3 g, 17.4 mmol) and N-hydroxyvinzotriazole (2 Triethylamine (2.4 mL, 17.4 mmol) was added dropwise to a dichloromethane solution of 0.4 g (17.4 mmol). After stirring at the same temperature for 30 minutes, a dichloromethane solution of compound 7 was added dropwise. After stirring at room temperature for 3 hours, a saturated saline solution was added, extracted with chloroform, dehydrated and evaporated, and purified by silica gel column chromatography (ethyl acetate: hexane = 25: 75) to obtain 7.5 g of compound 8 ( 87%).
[0043]
[Synthesis of Compound 9]
Under an oxygen stream, tetramethylethylenediamine (0.187 mL, 1.2 mmol) was added dropwise to an acetone solution of cuprous chloride (405 mg, 4.1 mmol). After stirring at room temperature for 30 minutes, an acetone solution of compound 8 was added dropwise. The mixture was heated at 60 ° C for 11 hours, cooled, extracted with ethyl acetate, washed with water and saturated saline, dehydrated, evaporated, and then purified by silica gel column chromatography (ethyl acetate) to obtain Compound 9. Obtained in 7 g (91%).
[0044]
[Synthesis of Compound 10]
Under ice-cooling, trifluoroacetic acid (3 mL) was added dropwise to a dichloromethane solution of the compound 9, and the mixture was stirred for 30 minutes. The mixture was further stirred at room temperature for 30 minutes. The solvent was distilled off under reduced pressure. After adding benzene (5 mL) to the residue and stirring, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain Compound 10.
[0045]
[Synthesis of Compound 11]
Under ice-cooling, Compound 10, 10-undesic acid (426 mg, 2.54 mmol), 1-ethyl-3- (3′-dimethylaminopropyl) carbodiimide (487 mg, 2.54 mmol) and N-hydroxyvinzotriazole (343 mg, Triethylamine (1.4 mL, 10.1 mmol) was added dropwise to a solution of 2.54 mmol) in dichloromethane. After stirring at the same temperature for 30 minutes, the mixture was stirred at room temperature for 15 hours. Saturated saline was added, extracted with chloroform, dehydrated and evaporated, and then purified by silica gel column chromatography (methanol: chloroform = 5: 95) to obtain 819 mg (75%) of compound 11.
[0046]
[Synthesis of Compound 12]
A pyridine solution of compound 11 (100 mg, 0.0762 mmol) was added dropwise to a pyridine solution of copper (II) acetate (138 mg, 0.762 mmol) heated to 120 ° C. over 4 hours. After cooling, a saturated aqueous solution of citric acid was added, extracted with chloroform, washed with saturated saline, dehydrated, evaporated, and purified by silica gel column chromatography (methanol: chloroform = 5: 95) to obtain 55 mg of compound 12. (55%).
[0047]
Compound 12 was identified by ¹ H-NMR spectrum.
The results are as follows.
_{^{1 H-NMR (CDCl 3,}} TMS): 7.36-7.60 (m, 8H), 6.27 (d, J = 7.6Hz, 2H), 5.93 (t, J = 5.5Hz , 2H), 4.10-4.00 (m, 2H), 3.79 (dd, J = 10.3, 3.7 Hz, 2H), 3.62-3.53 (m, 4H), 3 .33-3.29 (m, 2H), 2.22 (t, J = 6.9 Hz, 8H), 2.12-2.20 (m, 8H), 1.60-1.43 (m, 16H), 1.38-1.30 (m, 8H), 1.29-1.20 (m, 24H), 1.06 (s, 18H).
[0048]
[Synthesis of Compound 13]
Under ice-cooling, tetrabutylammonium fluoride (1N tetrahydrofuran solution, 0.458 mmol) was added dropwise to a solution of the compound 12 in tetrahydrofuran. After stirring at room temperature for 6 hours, the precipitate was collected by filtration and washed with chloroform and water in that order to obtain 42 mg (66%) of compound 13.
[0049]
Compound 13 was identified by the ¹ H-NMR spectrum.
[0050]
The results are as follows.
¹ H-NMR (CDCl ₃ , TMS): 7.37 (t, J = 5.9 Hz, 2H), 7.10 (t, J = 7.9 Hz, 2H), 3.73-3.65 (m , 2H), 3.38 (dd, J = 11.6, 4.0 Hz, 2H), 3.25 (dd, J = 11.6, 5.5 Hz, 2H), 3.21-3.13 ( m, 2H), 3.12-3.04 (m, 2H), 2.03 (t, J = 7.0 Hz, 8H), 1.97 (t, J = 7.0 Hz, 8H), 1. 42-1.34 (m, 8H), 1.33-1.26 (m, 8H), 1.21-1.13 (m, 8H), 1.12-1.05 (brs, 24H).
[0051]
【The invention's effect】
The cyclic amide compound obtained by the present invention is a novel compound which has not been described in any literature, and is used as various industrial treating agents, various household cleaning agents and various cleaning agents, pharmaceuticals, cosmetics and food additives, and the like. Can be. In particular, since it has a lactam structure, it can be used as a constituent intermediate such as penicillin or cefvarosporin. Further, since it is a chiral compound, it can be applied to products that require the properties of optical isomers.

Claims (2)

A cyclic amide compound represented by the following general formula (1).

(Wherein, R ^{1 to} R ⁴ represent a divalent hydrocarbon which may be the same or different, and R ⁵ and R ⁶ represent a hydrogen atom, a metal atom, a phosphate residue, a hydrocarbon, and But may be different.) At least one cyclic amide compound selected from the group represented by the following general formulas (2) and (5).

(In the formula, R ^{1 to} R ⁶ are the same as those in the general formula (1).)