JP3159537B2 - 2−フルオロシクロプロパンカルボン酸の製法 - Google Patents
2−フルオロシクロプロパンカルボン酸の製法Info
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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Description
備えるニューキノロン誘導体の製造中間体として有用な
化合物の製法に関する。
ーキノロン系の合成抗菌薬の中で、1,2-シス-2- フルオ
ロシクロプロピル基を1位の置換基として有するキノロ
ン誘導体は強い抗菌活性と高い安全性を兼ね備えてお
り、優れた合成抗菌薬として期待されている(特開平2
−231475号公報参照)。
ル基を置換基として有するキノロン誘導体の合成原料と
しては2-フルオロシクロプロパンカルボン酸、とりわけ
1,2-シス-2- フルオロシクロプロパンカルボン酸が重要
である。従来、2-フルオロシクロプロパンカルボン酸を
得るための該カルボン酸エステルはブタジエンを原料と
する4工程の反応で合成され、そしてこのエステルから
加水分解によってカルボン酸に変換していた。
- フルオロシクロプロパンカルボン酸エステルの脱ブロ
ム化の工程があり、この脱ブロム化のためにトリアルキ
ルスズヒドリド化合物、例えばトリブチルスズヒドリ
ド、を使用していた。しかし、このトリアルキルスズヒ
ドリド化合物は毒性や価格の点で工業的に使用すること
は困難である。
- フルオロシクロプロパンカルボン酸を合成し、1,2-ジ
アミノエタン存在下にエタノール中でラネーニッケルを
用いて接触還元し、2-フルオロシクロプロパンカルボン
酸を得る方法も知られている(Journal of Fluorine Che
mistry, 49, 127-139(1990))。しかしこの方法では、2
-フルオロシクロプロパンカルボン酸の収率が10%と低
く、しかもフッ素原子とカルボキシル基がシクロプロパ
ン環に対してトランス配置である化合物が得られただけ
であった。従って、この方法では1,2-シス-2- フルオロ
シクロプロパンカルボン酸を得ることは困難である。
オロ-2- ハロゲノシクロプロパンカルボン酸から脱ハロ
ゲン化して2-フルオロシクロプロパンカルボン酸に変換
する際に、2位のフッ素原子の配置が転換することの少
ない、また収率がよく、そして簡便な合成法について鋭
意検討した。そして、2-フルオロ-2- ハロゲノシクロプ
ロパンカルボン酸を、水素源の存在下にアルカリ金属ま
たはアルカリ土類金属で処理することによって2-フルオ
ロシクロプロパンカルボン酸が所期の目的の通りに得ら
れることを見いだし、本発明を完成させた。
す。)で表される化合物を、液体アンモニア中、水また
はアルコールの存在下において金属カルシウムで処理す
ることを特徴とする、式
アルコールがメタノールである上記の製法に関するもの
であり;式
す。)で表される化合物を、液体アンモニア中、水の存
在下において金属カルシウムで処理することを特徴とす
る、式
式
す。)で表される化合物を、液体アンモニア中、金属リ
チウムで処理した後、水で処理することを特徴とする、
式
ムまたは金属リチウムを用いて行うものであり、金属カ
ルシウムを使用する際は水素源として水またはアルコー
ルの存在下に金属カルシウムで処理し、金属リチウムを
使用する際は金属リチウムで処理後に水素源である水の
存在下に処理して行う方法に関するものである。
シクロプロパンカルボン酸において、2位のハロゲン原
子としては塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子が好ま
しいが、特に塩素原子が好ましい。
- ハロゲノシクロプロパンカルボン酸と水素源を含む溶
媒の混合物に、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を
加えればよい。
金属またはアルカリ土類金属としては、具体的にはリチ
ウムまたはカルシウムを挙げることができる。
ロゲノシクロプロパンカルボン酸に対して1から10当量
を使用すればよい。
体アンモニアを挙げることができる。
ち、2-フルオロ-2- ハロゲノシクロプロパンカルボン酸
から2-フルオロシクロプロパンカルボン酸が生成するた
めには、2位のハロゲン原子が脱離した後に水素原子が
導入されなければならない(なお、これは反応の推移を
形式的に表現したものであって、実際にこの様に段階的
に反応が進行するか否かは本発明の方法の本質とは無関
係である。)。この水素原子を供給する化合物を称して
水素源という。水素源としてはプロトン供与性の化合物
を使用すればよい。例えば、水素源として水あるいはア
ルコール類を挙げることができる。アルコール類として
はメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパ
ノール、ブタノール、イソブタノール、第2級ブタノー
ル、第3級ブタノール等を挙げることができる他、ペン
タノール類、ヘキサノール類を挙げることができる。溶
媒として液体アンモニアを使用する場合で、金属として
リチウムを使用するときには水素源はリチウムを加える
際に存在していなくともよいが、金属がリチウム以外の
ときは反応の初期段階から水素源を加えておくのがよ
い。なお、水素源は金属を加える際に共存させておくの
が通常の方法である。
素源の混合物としては、液体アンモニアまたは液体アン
モニアと水もしくはアルコール類の混合物を挙げること
ができる。具体的には液体アンモニア、液体アンモニア
と水の混合物、または液体アンモニアとメタノールの混
合物等である。
00℃から約 150℃の範囲であればよいが、好ましくは約
零下50℃から約 100℃の範囲である。なお、溶媒として
液体アンンモニアを使用するときには冷却下から室温の
温度範囲で反応を行なうのが普通である。
範囲で実施すれば十分である。
した炭素原子上における置換基の立体配置の反転を押さ
えながら脱ハロゲン化を行うことが可能である。とりわ
け、金属としてカルシウム、溶媒として液体アンモニ
ア、水素源として水を使用して反応させることが、フッ
素原子の結合した炭素原子立体配置の反転を押さえつつ
脱ハロゲン化する条件として好ましい。さらにこの際
に、液体アンモニアの沸点以下に冷却して反応を実施す
ることが、フッ素原子の結合した炭素原子立体配置の反
転を押さえつつ脱ハロゲン化する条件として特に好まし
い。
するが、本発明はこれに限定されるものではない。ま
た、シス体と称している化合物は、フッ素原子とカルボ
キシル基とがシクロプロパン環の同じ側に存在している
化合物を示す。
混合物である2-フルオロ-2- ハロゲノシクロプロパンカ
ルボン酸を用いて脱ハロゲン化反応を実施している。し
かし、脱ハロゲン化反応に先立ってシス体とトランス体
の混合物を分離し、他方を含まないシス体あるいはトラ
ンス体の2-フルオロ-2- ハロゲノシクロプロパンカルボ
ン酸であっても本発明の脱ハロゲン化反応によって2-フ
ルオロシクロプロパンカルボン酸が得られることは言う
までもない。即ち、本発明の方法は2-フルオロ-2- ハロ
ゲノシクロプロパンカルボン酸が立体異性体的に純粋で
あるか否かには無関係に実施することができる。
ボン酸 3.86 g(シス体:トランス体= 1.45:1)、水 1.5
ml、無水液体アンモニア 193 ml を混合し、金属カルシ
ウム2.24 gを少量ずつ発泡に注意しながら、およそ15分
を要して加えた。この際、反応温度は液体アンモニアの
沸点で行なった(およそ零下33℃)。カルシウムを加え
た15分後に反応混合物に塩化アンモニウム 7.5 gを加
え、アンモニアを除去した。更におよそ35℃に加温し
た。残留物に水を加えて固形物を溶解し、次いで濃塩酸
約 20 mlを加え酸性とした。この溶液に塩化ナトリウム
を加えた後、酢酸エチル 150 ml で3回抽出した。抽出
液を無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、溶媒を減圧下に留
去した。さらに、残留物にベンゼン 30 mlを加えた後ベ
ンゼンを留去して水を共沸によって除去する操作を2回
反復した。無色油状の2-フルオロシクロプロパンカルボ
ン酸 2.81 g を得た。1H-NMRスペクトルにおける生成物
の比は、シス体:トランス体= 1.4:1 であった。生成し
たカルボン酸の1H-NMRスペクトル、あるいはカルボン酸
をエステルに変換後のガスクロマトグラフィにおける保
持時間は既に報告されている値と一致した。
ス体とトランス体の比が 1:1.45 である原料を使用して
行なった。その結果、生成物においてはシス体とトラン
ス体の比は 1:1.51 であった。
応温度を液体アンモニアの沸点から零下48℃の冷却下に
変更して反応を行なった。原料においてはシス体とトラ
ンス体の比は 1:1.45 であったが、生成物ではシス体:
トランス体= 1:1.45であった。
素源を水からメタノールに変更して反応を行なった。そ
の結果、原料においてはシス体とトランス体の比は 1:
1.45 であったが、生成物においてはシス体:トランス
体= 1:1.65であった。
ス体とトランス体の比が 1:1.45 である原料を用い、金
属としてリチウム(3.6 当量)を使用してリチウムを加
える際に水素源を存在させずに、零下48℃で反応を行っ
た。生成物においてはシス体:トランス体= 1:1.87で
あった。
g(シス体:トランス体= 1:1.3)、テトラヒドロフラン
3 ml、第3級ブタノール 1 ml を混合し、室温でリチウ
ム 28 mgを加え、更に室温で21時間撹拌した。反応液に
飽和塩化アンモニウム水溶液 2 ml を加え、更に1規定
塩酸を加えて酸性とした。この混合物を酢酸エチル 10
mlで抽出し、抽出液を無水硫酸ナトリウムで乾燥し溶媒
を減圧留去した。エタノールと硫酸にてエステル化した
ところ生成物の比は、シス体:トランス体= 1:3であっ
た。
成物をエステル化した後ガスクロマトグラフィーによっ
て異性体の比を求めた。
ノシクロプロパンカルボン酸をアルカリ金属またはアル
カリ土類金属、特にカルシウムまたはリチウムで処理す
る方法によって、2位のフッ素原子の異性化を押さえつ
つ脱ハロゲン化が進行し、2-フルオロシクロプロパンカ
ルボン酸を簡便に、かつ収率よく合成することが可能と
なった。
Claims (4)
- 【請求項1】 式 【化1】 (式中、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表
す。)で表される化合物を、液体アンモニア中、水また
はアルコールの存在下において金属カルシウムで処理す
ることを特徴とする、式 【化2】 で表される化合物の製法 - 【請求項2】 アルコールがメタノールである請求項1
に記載の製法 - 【請求項3】 式 【化3】 (式中、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表
す。)で表される化合物を、液体アンモニア中、水の存
在下において金属カルシウムで処理することを特徴とす
る、式 【化4】 で表される化合物の製法 - 【請求項4】 式 【化5】 (式中、Xは塩素原子、臭素原子またはヨウ素原子を表
す。)で表される化合物を、液体アンモニア中、金属リ
チウムで処理した後、水で処理することを特徴とする、
式 【化6】 で表される化合物の製法
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP22233592A JP3159537B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 2−フルオロシクロプロパンカルボン酸の製法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22233592A JP3159537B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 2−フルオロシクロプロパンカルボン酸の製法 |
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ID=16780736
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP22233592A Expired - Fee Related JP3159537B2 (ja) | 1992-08-21 | 1992-08-21 | 2−フルオロシクロプロパンカルボン酸の製法 |
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Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-08-21 JP JP22233592A patent/JP3159537B2/ja not_active Expired - Fee Related
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