JP2923310B2 - シュクロース誘導体の塩素化方法 - Google Patents

シュクロース誘導体の塩素化方法

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は糖を塩素化してクロロデオキシ誘導体を製造
する方法、特にシユクラロース(4,1′,6′−トリクロ
ロ−4,1′,6′−トリデオキシガラクトシユクロース)
の製造において糖誘導体を塩素化する方法に関する。
従来技術 シユクラロースの製造には多数の方法があり、これら
のすべてが4−,1′−および6′−位置でシユクロース
を塩素化する。これを達成するために、シユクロース分
子の6−位置を保護することが絶対必要である。それは
第一ヒドロキシ基である6−ヒドロキシ基は塩素化剤に
対し非常に反応性が強いためである。米国特許第438047
6号および英国特許第2079749号明細書の方法では、シユ
クロースは6−位置でアシル化し、次に4−,1′−およ
び6′−位置を2−,3−,3′−および4′−位置の未保
護ヒドロキシ基の存在で塩素化する。
関連方法は英国特許第2181734A号明細書に記載され
る。この方法では、6−置換シユクロースはシユクロー
スの6−α−D−ガラクトピラノシル誘導対であるトリ
サツカライドのラフイノースである。この方法における
その使用は塩素化して、便宜上TCRとして引用する6″,
4,1′,6′−テトラクロロ−6″,4,1′,6′−テトラデ
オキシガラクト−ラフイノースを供することができると
いう発見に基づくものであつた。次にTCRは適当なα−
ガラクトシダーゼの存在で開裂しシユクラロースを得る
ことができる。
シユクロース6−エステルの別の製造方法は1988年7
月18日提出の同時係属米国特許出願番号第220,641号明
細書に開示される。シユクロースは1,3−ジヒドロカル
ビルオキシ−1,1,3,3−テトラ(ヒドロカルビル)−ジ
スタンオキサンと反応させて1,3−ジ−(6−o−シユ
クロース)−1,1,3,3−テトラ(ヒドロカルビル)−ジ
スタンオキサンを製造し、これをアシル化剤と部分選択
的に反応させ、シユクロース6−アシレートを製造でき
る。
英国特許第2181734A号明細書に開示のラフイノースの
塩素化方法は、トリアリールホスフインオイシド又はサ
ルフアイドの存在でピリジン中の塩化チオニルの使用で
ある。この方法は所要のクロロ誘導体を与え、時に4−
位置に塩素原子を挿入するが、かなりの不利がある。第
一に、この方法は3モル当量のトリアリールホスフイン
オキシド又はサルフアイドを使用し、これは除去がめん
どうであり、オキシドの場合必要の場合再循環がやつか
いである。第二に、反応条件は仕上げが困難となる大量
の黒色不溶解性副生物を生ずる。反応は大量の塩化チオ
ニルも使用し、尚収量は中程度に過ぎない。
すべての6−置換シユクロース誘導体の塩素化では、
正確な塩素化範囲を得ること、すなわち、第1 6′−
ヒドロキシ基のみでなく、第2(および稍稍立体障害
的)4−位置、および第1 1′−位置で塩素化し、尚
他の位置では塩素化しないことは容易でないという問題
もある。
古くから知られる塩素化技術の修正法を使用して所要
塩素化生成物を好収量で得ることはできることがわかつ
た。
塩化チオニルおよびピリジンを使用するアルコールの
塩素化は非常に古くから知られている(Darzens.Compte
s Rendues,1911,152,1314,1601および1912,154,161
5)。方法の機構はGerrand(Gerrand,J.Chem.Soc.1939,
99;1940,218および1944,85)が説明した。第1段階で、
2分子のアルコールROHが塩化チオニルと反応してサル
フアイトR2SO3を形成し、2分子の塩化水素はピリジン
と反応してピリジン塩酸塩を形成する。第2段階では、
サルフアイトはさらに塩化チオニルと反応して分解し、
2分子のクロロサルフアイトRSO2Clを供する。第3段階
で、クロロサルフアイトはピリジン塩酸塩と反応して2
分子の塩化物RClおよび2分子の二酸化硫黄を供する。
こうして、Darznsの方法では、ピリジンは反応の溶媒
として、塩化チオニルとアルコールが反応してサルフア
イトを形成する最初の反応中遊離する塩化水素の酸受容
体として、そしてピリジン塩酸塩の形では、反応の最終
段階のクロリドイオンの遊離に対する触媒として作用す
る。大量の塩化水素が遊離するポリヒドロキシ化合物に
対しては酸受容体としてのピリジンの作用はポリサルフ
アイトの分解を予防する。
この方法を糖のようなポリヒドロキシ化合物に適用す
る場合、分子内サルフアイトの生成が予期でき、実際に
常に非常に複雑な生成物の混合物の形成であつた。塩化
チオニル−ピリジン試薬系を使用して糖の塩素化に成功
した公表例の見当らないのは多分この理由によるもので
あろう。もつとも近いアプローチは英国特許第2181734A
号明細書の方法に見られ、この方法は塩化チオニルおよ
びピリジンと同時にトリフエニルホスフインオキシドを
使用してラフイノースを塩素化するが、上記のように結
果は満足できるものからは程遠い。
発明が解決しようとする課題および解決する手段 6−位置を保護したシユクロース、又はシユクロース
自体は塩化チオニルおよびピリジ又はアルキル−置換ピ
リジンのような塩基と反応させ、ある条件を満たすなら
ば所要塩素化生成物を好収量で供することができること
がわかつた。
先づ第一に、塩化チオニルおよびピリジン量は糖分子
のすべての遊離ヒドロキシル基に対し約1モル当量(M
E)であるべきである。従つて、7個の遊離ヒドロキシ
ル基(そのうち3個を塩素化する)を有するシユクロー
ス6−エステルは約7MEの塩化チオニルおよび約7MEのピ
リジンと反応させるべきである。同様に、11個の遊離ヒ
ドロキシル基(そのうち4個を塩素化する)を有するラ
フイノースは約11MEの塩化チオニルおよび約11MEのピリ
ジンと反応させるべきである。
実際に、量はある限度で変化できる。一般に、個の
遊離ヒドロキシル基を有するシユクロース誘導体に対し
ては、0.9〜1.2MEの塩化チオニルおよび〜1.4M
Eのピリジン、時に〜1.1の塩化チオニルおよび
1.3のピリジンを使用することが望ましい。
一層少量のピリジンを使用する場合、6−保護シユク
ロース中間体は完全に溶解しない。これは最初反応混合
物を撹拌するのに困難を来たし、反応の第1段階中遊離
する塩化水素を中和するために塩基は不十分である。一
層多層のピリジンを使用する場合、塩化チオニルと過剰
のピリジン間の無駄な副反応は除去が困難な望ましくな
い副生物を形成することになる。
第二に、反応はクロロサルフアイトが容易に溶解し、
適度の極性、例えば5〜15の誘電率を有する非反応性溶
媒中で進行すべきである。部分塩素化エタンのような塩
素化炭化水素は好ましい溶媒であり、1,1,2−トリクロ
ロエタンは一層短時間の反応(例えば、112゜の還流温
度で2時間又はそれより短かい)を供するのでもつとも
好ましい。1,2−ジクロロエタンは一層低沸点(還流83
゜、反応時間9〜12時間)であり、従つて好ましさは少
ない。
反応は塩化チオニルの化学的不活性溶媒溶液にシユク
ロース誘導体のピリジン溶液を徐徐に添加して行なうこ
とが有利である。反応は最初に低温で、例えば−5℃又
はそれ以下で、又は一層好ましくは約環境温度で、次に
終りまで高温で、有利には混合物の還流温度で行なうべ
きであり、その場合反応は大気圧下で行なう(1,2−ジ
クロロエタン/ピリジンでは約83℃および1,1,2−トリ
クロロエタン/ピリジンでは112℃)。
反応におけるピリジン又はアルキル−置換ピリジンの
使用に対し照会がなされた。有機塩基の使用が必須であ
ることがわかつた。塩基は塩化チオニルとヒドロキシル
基の最初の反応で放出される塩化水素を中和するために
必要であり、これは最初のクロロサルフアイトおよび塩
化水素を形成すると信じられる。塩基を欠くと、塩化水
素は比較的酸に不安定な6−置換シユクロース分子を分
解する。芳香族窒素塩基はもつとも適すると思われる。
ピリジンおよびアルキル−置換ピリジンはこれらが糖誘
導体のすぐれた溶媒であるため時に適する。アルキル−
置換ピリジンのうち、3−ピコリンおよび4−ピコリン
およびこれら2種の混合物はもつとも適する。反応の第
2相では、塩基塩酸塩は最初に形成するサルフアイト又
はクロロサルフアイト基を置換するクロリドイオン源と
して作用する。
発明の構成 本発明によれば、シユクロース又はその誘導体の遊離
ヒドロキシルのすべてのモル当量に対し約1モル当量の
塩化チオニルおよび約1モル当量の塩基の割合で、非反
応性の適度の極性溶媒中で反応させることを含む、シユ
クロース又はその誘導体、時に6−エステル又は6−エ
ーテルのような16−保護誘導体、例えばフライノースの
ようなグリコシル誘導体の塩素化方法を供する。本発明
方法はシユクラロースの製造で有用なシユクロース6−
エステルの効率的、選択的塩素化方法を供する。「6−
エステル」とは、6−エステル基および別の位置にエス
テル基を有するシユクロース誘導体、例えば1988年9月
27日提出の英国特許第8822673.3号明細書に記載し、特
許請求したシユクロース6,4′−ジエステルをも含む。
本発明の別の特徴によれば、6−保護シユクロース誘
導体と塩素化剤を反応させることを含むシユクラロース
の製造方法が供される。この方法はシユクロース誘導体
の遊離ヒドロキシルのすべてのモル当量に対し約1モル
当量の塩化チオニルおよび約1モル当量の塩基を不活性
の適度の極性溶媒中で反応させて塩素化を行なうことを
特徴とする。
次例は本発明をさらに説明する。(Norit,Amberlite,
Rad Pak,DuoliteおよびPREP−PAKは商標名である。) 例1 シユクロース6−アセテートの塩素化 結晶シユクロース6−アセテート(5g、純度79.8%、
下記参照)のピリジン(7.89ml、約7ME)溶液を、温度
を−5℃以下に保持して1,2−ジクロロエタン(25ml)
中の塩化チオニル(7.09ml、約7ME、下記参照)に30分
にわたつて滴加した。混合物は環境温度に加温し、次い
で1時間以上還流温度(83℃)に加熱した。45℃までに
沈澱は完全溶解した。溶液は12時間還流し、次いで半容
に濃縮した、濃縮液は0.880アンモニア(20ml)および
メタノール(20ml)の冷混合液に添加し、45分45℃で加
熱した。溶液は薄いシラツプに濃縮し、ブタノン(50m
l)および飽和食塩水溶液(50ml)間で分配した。水性
相はさらにブタノン(50ml)で抽出した。併せた有機相
は活性炭素(Norit GB2)で脱色し、Duolite DMF(H+/O
H-)イオン交換樹脂を使用して脱イオンし、乾燥するま
で濃縮した。HPLCによる残留物の分析(屈折率検知器、
Stell Resolve C18 5ミクロンカラムを備え、アセト
ニトリル:水28:72で溶離する液体クロマトグラフを使
用)により、シユクロース6−アセテートがシユクラロ
ースおよびシユクラロース6−アセテートに併せて72%
転換することがわかつた。
例2 ラフイノースの塩素化 ラフイノース(10g,無水)のピリジン(17.6ml,11M
E)溶液を−5℃で1,2−ジクロロエタン(50ml)中の塩
化チオニル(15.9ml,11ME)に30分にわたつて滴加し
た。混合物は環境温度に加温し、次いで1時間以上還流
温度(83℃)に加熱した。9時間還流後、溶液は半容に
濃縮した。濃縮物は0.880アンモニア(50ml)およびメ
タノール(50ml)の冷混合液に添加し、45℃で1時間加
熱した。溶液は薄いシラツプに濃縮し、これはブタノン
(75ml)および飽和食塩水溶液(75ml)間で分配した。
水性層はさらにブタノン(4×50ml)で抽出した。併せ
た有機相は活性炭素(Norit GB2)で脱色し、Duolite D
MF(H+/OH--)イオン交換樹脂を使用して脱イオンし、
乾燥するまで濃縮した。HPLC(PREP−PAK500/C18カラム
により、アセトニトリル:水、20:80で溶離する液体ク
ロマトグラフイ使用)による残留物分析によりラフイノ
ースがテトラクロロラフイノースに58%転換することが
わかつた。
例3 ラフイノースの塩素化 例2の条件を1,2−ジクロロエタンを1,1,2−トリクロ
ロエタンに置換し、112℃で1.5時間還流することにより
修正した。生成物は例2に記載のようにHPLCにより分析
した。ラフイノースのテトラクロロラフイノースへの60
%転換を得た。
例4 シユクラロースペンタアセテート(TOSPA)の製
造 シユクロース6−アセテート(500g,純度約80%)を
ピリジン(920ml,8.2ME)に60℃で溶解し、環境温度に
冷却し、20℃以下の温度に保持して90分にわたつて塩化
チオニル(730ml,7.2ME)の1,1,2−トリクロロエタン
(TCE)(2000ml)撹拌溶液に添加した。添加後、反応
溶液は2時間にわたつて還流温度(112℃)に加熱し、9
0分還流温度に保持した。次いで混合物は20℃以下に冷
却し、アンモニア(S.G.0.880,2000ml)の水(1000ml)
溶液を30℃以下の温度に保持して75分にわたつて添加し
た。次に混合物は静置し、下部の有機相(約3300ml)を
分離し、水性相(2700ml)はTCE(500ml)により逆抽出
した。併せた抽出液は55℃でシラツプに濃縮した。無水
酢酸(500ml)および酢酸ナトリウム(50g)を次に添加
し、混合物は70℃に1時間加熱し、その後トルエン(20
00ml)を添加した。次に混合物は約30℃に冷却し、水
(1000ml)を添加した。
5℃で2時間結晶させ、次いで粗TOSPAを集め、トル
エン(500ML)で洗滌し、乾燥した(環境温度で流動層
で)。収量:含水、約610g;乾燥約420g;モル収量56%。
RAD PAKAカラム(C18)5ミクロンを備え、アセトニト
リル/メタノール/水(3/3/4)により溶離する液体ク
ロマトグラフを使用するHPLC分析82.4% 例5 シユクラロースの製造 例4からのTOSPA試料(50g)をメタノール(125ml)
中に採取し、ナトリウムメトキシド(0.5g)を添加し
た。混合物は室温で1.5時間真空下に撹拌した。形成溶
液はAmberlite IRC50(H+)樹脂(7.5g)と撹拌して中
和し、次いで樹脂は濾過して除去し、メタノール(25m
l)で洗滌した。濾液および洗滌液は木炭脱色剤(2g)
およびセライト(2g)と15分撹拌し、次に溶液は濾過し
て清澄化し、泡に真空濃縮した。結晶シユクラロースは
泡を酢酸エチル(100ml)に採取し、濾過し、酢酸エチ
ル(25ml)で洗滌し、40℃で12時間真空乾燥した。収量
23.1g(94%)。
例6 1,1,2−トリクロロエタン中で塩化チオニルおよびピリ
ジンによるシユクロース−6−ベンゾエートの塩素化 シユクロース−6−ベンゾエート(10.0g,1.00ME)の
ピリジン(16.3ml,9.00ME)溶液を塩化チオニル(12.3m
l,7.50ME)の1,1,2−トリクロロエタン(80ml)撹拌、
冷却溶液に10℃以下の温度に保持する十分な割合で滴加
した。白色沈澱を形成した。添加に20分を要した。スラ
リーは1時間以上還流温度に温和に加熱した。約40℃ま
でに、固体はすべて溶解し、オレンジ色溶液を得た。混
合物はtlc(下記)により監視しながら2時間還流(112
℃)した。
混合物は環境温度に冷却し、濃水酸化アンモニウム
(20ml)のメタノール(20ml)溶液を冷却しながらゆつ
くり添加した。発熱反応は温度を60℃に上げ、混合物は
1時間その温度で撹拌した。水(40ml)を添加し、60℃
で20分撹拌後、相を分離した。有機相は乾燥するまで濃
縮し、黄褐色固体として12.9gのシユクラロース−6−
ベンゾエートを得た。これは直接シユクラロースに転換
した(例7)。
TLCシステム 反応混合物試料(0.5ml)を1:1濃水酸化アンモニウム
/メタノールから成る1.0mlの溶液に添加した。混合物
は60℃で30分撹拌した。試料(2μ)をシリカゲルtl
cプレート上にスポツトし、20:5:0.2ジクロロメタン:
メタノール:酢酸を使用して展開した。紫外線および5
%エタノール硫酸の噴霧および炭化により観察を行なつ
た。
例7 粗シユクラロース−6−ベンゾエートからシユクラロー
スの製造および単離 粗シユクラロース−6−ベンゾエート(12.9g,例6か
ら)をナトリウムメトキシド(0.40g)を含有するメタ
ノール(100ml)と室温で撹拌した。1時間後、暗褐色
透明溶液を形成し、2時間後反応はtlc(シリカゲル,
溶離剤20:5:0.2ジクロロメタン:メタノール:酢酸)に
より完了した。pHは5.0gのAmberlite IRC5H+イオン交換
樹脂と撹拌して7.2に調整した。樹脂は濾過し、メタノ
ールで洗滌した。濾液は活性炭素粉末(1.0g)で処理
し、環境温度で1時間撹拌し、濾過し、メタノールで洗
滌した。濾液は褐色油(14.2g)に濃縮した。
油は8段階向流液体−液体抽出方法にかけ、分配は酢
酸エチル(150ml)および水(250ml)間で行なつた。極
性の少ない不純物は酢酸エチル中に抽出し、シユクラロ
ースおよび極性の高い不純物を水性相中に抽出した。水
性相は減圧下に25mlに濃縮し、4段階向流液体−液体抽
出方法にかけ、2−ブタノン(30ml)および水(10ml)
間で分配した。2−ブタノン相を濃縮して固体シユクラ
ロースを得、これは真空乾燥した。収量:5.0g。分析:9
2.4%シユクラロース、<2%の塩素化炭水化物不純
物。
HPLC分析法 シユクラロースを高速液体クロマトグラフイ(HPLC)
により分析した。試料成分は12%アセトニトリル/88%
水の移動相および0.6から1.8ml/分に増加する流れ勾配
を使用して逆相、オクタデシルシランHPLCカラム上で分
離した。検出は示差屈折測定法によつた。試料は5つの
不純物を有する既知シユクラロースに対し分析し組成重
量%を決定した。
例8 1,1,2−トリクロロエタン中で塩化チオニルおよび3−
ピコリンによるシユクロース−6−ベンゾエートの塩素
化 シユクロース−6ベンゾエート(10.0g,1.00ME)の3
−ピコリン(17.6ml,8.0ME)溶液を塩化チオニル(12.3
ml,75.0ME)の1,1,2−トリクロロエタン(40ml)撹拌、
冷却溶液に20±2℃の温度に保持する十分な割合で滴加
した。淡黄色溷濁溶液を形成した。混合物は1時間還流
温度(110℃)にゆつくり加熱し、還流はさらに続け
た。反応はtlc(例5の方法参照)により監視した。
混合物(約70ml)は30℃に冷却し、滴下漏斗に移し、
アンモニアの飽和水溶液に冷却、撹拌しながら滴加し
た。添加は30℃以下の温度に保持しながら10分要した。
混合物は60℃に20分加熱し、次いで相を分離した。有機
相は高真空下に乾燥するまで濃縮して12.6gの粗生成物
を得、HPLC分析により57.4%のシユクラロース−6−ベ
ンゾエート(63.3%収量)を含有することがわかつた。
HPLC分析法 シユクラロース−6−ベンゾエート試料は高速液体ク
ロマトグラフイ(HPLC)により分析した。試料成分は逆
相、オクタデシルシランHPLCカラム上で分離し、24%メ
タノール/76%0.01MK2HPO4,pH7.5バツフアから69.5%メ
タノール/30.5%バツフアの溶離勾配であつた。検出は2
54nmの紫外吸収によつた。試料は既知組成および純度を
有するシユクラロース−6−ベンゾエート標準に対し分
析して重量%を決定した。クロマトグラフイによる純度
はクロマトグラフ総ピークプロフイルから計算した。
反応プロフイル シユクロース−6−ベンゾエートのSOCl2−TEC−ピコ
リン塩素化反応プロフイルを研究した。反応は50.0g
(1.0ME)のシユクロース−6−ベンゾエート、88.0ml
(8.0ME)の3−ピコリン、60.6ml(7.5ME)のSOCl2
よび200mlのTCEにより上記概説した方法の原理に従つて
行なつた。反応試料は時時回収し、クロロデオキシシユ
クロース誘導体に対しHPLCにより分析した。シユクラロ
ース−6−ベンゾエート(「トスベン」)の形成は1時
間の加熱時間を使用する場合還流で1時間後に最高にな
ることが分つた。加熱の延長はシユクラロース−6−ベ
ンゾエートの損失および他の塩素化種の形成を生ずる。
例9 1,1,2−トリクロロエタン中で塩化チオニルおよびピリ
ジンによるシユクロース−6−ベンゾエートの塩素化:5
0g規模の結晶シユクラロース−6−ベンゾエートの単離 シユクロース−6−ベンゾエート(50.0g,1.00ME)を
加温しながらピリジン(72.5ml,8.00ME)に溶解した。
溶液は環境温度に冷却し、塩化チオニル(60.6g,7.50M
E)の1,1,2−トリクロロエタン(250ml)溶液に、水氷
冷却を使用して30℃の温度に維持する十分な割合で撹拌
しながら滴加した。添加には17分を要した。形成オレン
ジ色溶液は40分にわたつて直線的に109℃に加熱し、ガ
スの放出は90℃で始まつた。混合物は70分還流し、次に
40℃に冷却した。
塩素化混合物(約325ml)に滴下漏斗に移し、氷冷却
により<30℃の温度に維持する濃アンモニア水溶液(19
0ml)に滴加した。添加には40分を要した。2相混合物
は烈しく撹拌しながら60℃で1時間加熱した。相を分離
し、水性相は1,1,2−トリクロロエタン(25ml)により
洗滌した。併せた有機相は濾過して懸濁固体を除去し、
泡まで真空濃縮した。収量:55.6g、シユクロース−6−
ベンゾエートからの補正収量58.3%。分析:57.8%シユ
クラロース−6−ベンゾエート、5.8%ジ塩素化シユク
ロース−6−ベンゾエートおよび16.3%テトラ塩素化シ
ユクロス−6−ベンゾエート。
1部の粗生成物(25.0g)をジクロロメタン(100ml)
に溶解し、30分還流で活性炭素により処理した。溶液は
セライト層を通して濾過し、ケーキをジクロロメタン
(50ml)により洗滌した。濾液は約80mlに濃縮し、2日
にわたつて環境条件に放置して蒸発させた。生成ガム状
結晶は冷ジクロロメタン(40ml)中にスラリー化し、濾
過し、ジクロロメタン(20ml)で洗滌し、乾燥した。収
量8.62g。分析:89.5%シユクラロース−6−ベンゾエー
ト、5.7%ジ塩素化シユクロース−6−ベンゾエートお
よび4.0%テトラ塩素化シユクロース−6−ベンゾエー
ト。
例10 1,2−ジクロロエタン中で塩化チオニルおよびピリジン
によるシユクロース−6−ベンゾエートの塩素化 品質の劣るシユクロース−6−ベンゾエート(20.0g,
1.00ME;分析:80.5%シユクロース−6−ベンゾエート、
18.5%シユクロース)のピリジン(30.8ml,8.50ME)溶
液を塩化チオニル(24.6ml,7.50ME)の1,2−ジクロロエ
タン(80ml)冷却撹拌溶液に15℃より低い温度に維持し
て20分にわたつて滴加した。濃厚白色ペーストを形成
し、これは15分にわたつて環境温度に加温し、次にさら
に30分おだやかに還流加熱した。還流はtlcによる反応
の経過に従つて13時間継続した(例5の方法参照)。
反応混合物は10℃に冷却し、1:1濃度の水性アンモニ
ア:メタノール(80ml)を30℃以下の温度に維持して添
加した。混合物は50℃に1時間加熱し、次に水(40ml)
を添加した。相を分離し、水性相は50℃で1,2−ジクロ
ロエタンで抽出した。併せた有機相は水(40ml)で抽出
し、次に油(31.0g)に真空濃縮した。
油は標準方法に従つてメタノール性ナトリウムメトキ
シド中で脱アシル化してシユクラロースに転換し、8.25
gシユクラロースを含有する褐色泡を得た。シユクロー
ス−6−ベンゾエートからの収量57.5%。
例11 1,1,2−トリクロロエタン中で塩化チオニルおよびピリ
ジンによるシユクロースの塩素化シユクロース(1g)お
よびピリジン(2.3ml,10ME)の不均質混合物を1,1,2−
トリクロロエタン(4ml)中の塩化チオニル(1.7ml,8M
E)により0℃で処理した。反応は環境温度まで温度を
上げ、次いで96℃で16時間加熱した。溶液はメタノール
性アンモニアにより中和し、シラツプに濃縮し、無水酢
酸およびピリジンにより環境温度で6時間アセチル化し
た。溶液は濃縮し、エーテルに採取し、水で洗滌し、乾
燥し(Na2SO4)、そして濃縮してシラツプ(1.5g)を得
た。GLC分析により4,6,1′,6′−テトラクロロ−4,6,
1′,6′−テトラデオキシガラクトシユクロース(26.4
%)、4,6,6′−トリクロロ−4,6,6′−トリデオキシガ
ラクトシユクロース(8.3%)および6,6′−ジクロロ−
6,6′−ジデオキシシユクロース(17.0%)のパーアセ
テートの混合物であることがわかつた。
例12 シユクロース6−アセテートの塩素化 シユクロース6−アセテート(500g,純度約80%)を
ピリジン(950ml)に溶解し、溶液は塩化チオニル(730
ml)の1,1,2−トリクロロエタン(TCE,2000ml)撹拌溶
液に20℃以下の温度に維持して90分にわたつて添加し
た。次に反応混合物は2時間還流加熱し、90分還流(11
2℃)に保持した。混合物は約10℃に冷却し、20℃以下
の温度に保持して水(1000ml)を30分にわたつて添加し
た。アンモニア(S.G.0.880,1700ml)および水(500m
l)の混合物を30℃以下の温度に保持しながら60分にわ
たつて添加した。混合物は静置し、有機相を分離し、水
性相はTCEおよびピリジン(4:1,500ml)の混合物により
抽出した。併せた有機抽出液は約1.5の蒸留液を集め
るまで55℃で濃縮し、次に約20℃に冷却した。無水酢酸
(500ml)を添加し、混合物は60℃に加温した。さらに
溶媒(1000ml)を留去し、キシレン(2000ml)を添加
し、さらに1000mlの蒸留液を除去するまで蒸留を継続し
た。さらにキシレン(1000ml)を添加し、混合物は約25
℃に冷却し、水(1000ml)を添加した。次に混合物は種
子を植え、5℃に2時間冷却した。生成物を集め、キシ
レン(500ml)で洗滌し、乾燥した(流動層、40℃)。
収量570g(含水)、524g(乾燥)、モル収量65%。分
析、13%キシレンを含む結晶78.5%(例4記載のように
HPLCにより)。
例13(a) 4′,6−ジ−O−アセチルシユクロースの
製造 シユクロース−6−アセテート(10g)のピリジン(6
5ml)溶液に酢酸イソプロペニル(30ml)およびリパー
ゼPアマノ(20g)を添加し、反応混合物は60℃6日維
持した。TLCにより6−O−アセチルシユクロースおよ
び4′,6−ジ−O−アセチルシユクロースの1:1混合物
およびシユクローストリアセテートであると思われる一
層速く移動する成分のあることがわかつた。酵素は濾別
し、濾液は半容まで濃縮した。新鮮酵素(15g)および
ピリジン(20ml)を添加し、反応混合物は60℃で24時間
加熱した。TLC(酢酸エチル:アセトン:水8:6:1)は約
80%4′,6−ジ−O−アセチルシユクロース、少量の6
−O−アセチルシユクロースおよび2種の一層速く移動
する成分の収量を示した。酵素は濾別し、濾液はトルエ
ンと共蒸留してシラツプに濃縮し、次にシリカゲルカラ
ムからアセトンにより、次いで1%水を含有するアセト
ンにより溶離して4′,6−ジ−O−アセチルシユクロー
ス(5.2g,47%)を得た。
例13(b) シユクロース6,4′−ジアセテートのシユ
クラロースへの転換 シユクロース6,4′−ジアセテート(100mg)のピリジ
ン(0.5ml)溶液を最初0℃で0.5時間、次に95℃で4時
間、1,1,2−トリクロロエタン(1.5ml)中の塩化チオニ
ル(0.2ml)により処理した。反応混合物は塩化メチレ
ン(20ml)で稀釈し、炭酸ナトリウム冷水溶液、次に水
で洗滌した。有機相は乾燥し(Na2SO4)、トルエンと共
蒸留して濃縮し、次にメタノール中の1Mナトリウムメト
キシド(pH10.0)により室温で4時間処理した。T.l.c.
(酢酸エチル:アセトン:水8:6:1)は主生成物として
シユクラロースを示し、これはシリカゲルクロマトグラ
フイにより精製し、1H−NMR分光分析法により特性化し
た。
比較例1 9ME塩化チオニルおよび5MEピリジン/MEシユクロース6
−アセテートを使用して1,2−ジクロロエタン中の塩化
チオニルおよびピリジンによるシユクロース6−アセテ
ートの塩素化 シユクロース6−アセテート(5g,純度約80%)をピ
リジン(5.6ml,5ME)中に採取し、−5℃の温度に維持
して塩化チオニル(9.1ml,9ME)の1,2−ジクロロエタン
(25ml)撹拌溶液に30分にわたつて滴加した。混合物は
環境温度に加温し、次に1時間以上還流(83℃)加熱し
た。溶液は20時間還流し、次に半容に濃縮した。濃縮物
はアンモニア(S.G.0.880,20ml)およびメタノール(20
ml)の冷混合物に添加し、45℃で45分加熱した。次に溶
液は薄いシラツプに濃縮し、ブタノン(50ml)および飽
和塩化アンモニウム水溶液(50ml)間で分配した。水性
相はさらにブタノン(50ml)により抽出し、有機相は併
せ、Duolite DMF(H+/OH-)イオン交換樹脂で脱イオン
し、乾燥するまで濃縮した。例1記載の方法を使用して
HPLCによる残留物分析はシユクロース6−アセテートが
シユクラロースおよびシユクロース6−アセテートへ併
せて約5%転換することを示した。
比較例2 1.07ME塩化チオニルおよび0.1ME3−ピコリン/MEヒドロ
キシルによる1,1,2−トリクロロエタン中のシユクロー
ス−6−ベンゾエートの塩素化 シユクロース−6−ベンゾエート(2.50g,0.10ME)を
3−ピコリン(4.40ml,0.8ME)に溶解し、塩化チオニル
(30.3ml,7.50ME)の1,1,2−トリクロロエタン(100m
l)溶液に15℃で5分にわたつて滴加した。次に固体シ
ユクロース−6−ベンゾエート(22.5g,0.90ME,すなち
1.0MEのヘプタヒドロキシ物質の合計)を15℃で溶液に3
0分にわたつて少しづつ添加した。温度の上昇は認めら
れなかつた。シユクロース−6−ベンゾエートは大量の
ガスを放出しながら容易に溶解して透明、淡黄色溶液と
なつた。混合物は50分以上還流(110℃)加熱し、tlc
(例4の方法参照)により反応経過を監視しながら合計
7.2時間還流した。かなりの分解を生じ、反応は7.2時間
後この理由で停止した。
塩素化混合物は20℃に冷却し、混合物は30℃に冷却し
ながら濃アンモニア水(100ml)を1時間にわたつて添
加した。さらに4時間室温で撹拌後、水(100ml)を添
加し、相を分離した。有機相を真空濃縮して黒色相(1
1.1g)を得、これは22.1%のシユクラロース−6−ベン
ゾエートを残留ピコリンおよび各種分解生成物と共に含
有した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フィリップ ジョン シンプソン イギリス国 ハンプシャー,タッドリィ ローワン ロード 65 (72)発明者 ニコラス エム.バーノン アメリカ合衆国 ジョージア州 アーセ ンス,エム55,フォース ストリート 700 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07H 5/02 C07H 13/02 - 13/10 C07H 3/04 CA(STN) WPI(DIALOG)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シュクロースまたはその誘導体の塩素化方
    法において、シュクロースまたはその誘導体を塩化チオ
    ニルおよび窒素塩基と、遊離ヒドロキシルのすべてのME
    に対し0.9〜1.2モル当量(ME)の塩化チオニルおよび1
    〜1.4MEの塩基の割合で、混合物のどの成分とも反応せ
    ず、5〜15の誘電率をもつ極性溶媒中で反応させ、かつ
    中間体のクロロサルファイトは可溶性であることを特徴
    とする、上記シュクロースまたはその誘導体の塩素化方
    法。
  2. 【請求項2】シュクロース誘導体は6−保護シュクロー
    スである、請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】6−保護シュクロースは6−エステルまた
    は6−エーテル、または6,4′−ジエステルである、請
    求項2記載の方法。
  4. 【請求項4】6−保護シュクロースはシュクロース6−
    アセテート、シュクロース6−ベンゾエートまたはラフ
    イノースである、請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】6−保護シュクロース誘導体を窒素塩基の
    存在で塩素化剤と反応させ、次に6−置換基を除去する
    ことを含むシュクラロースの製造方法において、6−置
    換誘導体を誘導体の遊離ヒドロキシルのすべてMEに対し
    0.9〜1.2MEの塩化チオニルおよび1〜1.4MEの塩基と、
    5〜15の誘電率をもつかつ混合物のどの成分とも反応し
    ない溶媒中で反応させ、中間体のクロロサルファイトは
    可溶であることを特徴とする、上記シュクラロースの製
    造方法。
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