JP3287680B2 - cis−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸の製造方法 - Google Patents

cis−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、抗ウイルス剤など医薬
として有用なカルボサイクリックヌクレオシド類を合成
するための中間体であるcis−4−アミノ−2−シク
ロペンテン−1−カルボン酸の製造法に関する。
【0002】カルボサイクリックヌクレオシドはヌクレ
オシドのフラノース環を構成する酸素原子をメチレン基
で置換した構造を持ち、その構造が天然のヌクレオシド
と良く似ているため、生体内の各種の酵素の基質や阻害
剤として働き得る。さらにグリコシド結合を持たないた
め、ヌクレオシドホスホリラーゼやヒドラーゼ等による
開裂を受けず、代謝経路も天然のヌクレオシドとは異な
るため多彩な生理活性を示し、例えば菌代謝物であるカ
ルボサイクリックアデノシンはアリステロマイシン(A
risteromycin)として知られており、強い
細胞毒性を示すことで注目されている。
【0003】また最近では、カルボサイクリック−2,
3−ジデオキシ−2,3−ジデヒドログアノシンが抗H
IV剤として開発されつつある。
【0004】cis−4−アミノ−2−シクロペンテン
−1−カルボン酸は、これらのカルボサイクリックヌク
レオシドのカルボサイクリック部分である2α,3α−
ジヒドロキシ−4β−アミノシクロペンタン−1β−メ
タノールあるいはcis−4−アミノシクロペント−2
−エン−1β−メタノール等を純化学的に合成するため
の中間体として、最も利用される化合物である。
【0005】
【従来の技術】cis−4−アミノ−2−シクロペンテ
ン−1−カルボン酸は2−アザビシクロ[2.2.1]
ヘプト−5−エン−3−オンを加水分解することで合成
できることは公知である。原料の2−アザビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−3−オンの合成法は
2種類知られており、第一の方法は、シクロペンタジエ
ンとp−トルエンスルホニルシアニドを環化付加し、3
−トシル−2−アザビシクロ[2.2.1]ヘプタ−
2,5−ジエンとし、酢酸を用いて3位のトシル基を除
去する方法であり、第二の方法は、シクロペンタジエン
とクロロスルホニルイソシアナートを環化付加し、亜硫
酸ナトリウムを用いてクロロスルホニル基を除去する方
法である。
【0006】しかしながら両方法ともに、cis−4−
アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸の合成原
料である2−アザビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−
エン−3−オンを単離精製するために繁雑な操作を必要
とする欠点を有するため、2−アザビシクロ[2.2.
1]ヘプト−5−エン−3−オンを単離することなく、
シクロペンタジエンを出発原料として、cis−4−ア
ミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸を簡便に製
造しうる工業的製法の確立が望まれている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ような従来技術の一つであるスルホニルシアニドとシク
ロペンタジエンとの縮合反応により、2−アザビシクロ
[2.2.1]ヘプト−5−エン−3−オンを単離する
ことなく、シクロペンタジエンを出発原料として、ci
s−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸
を、高純度でしかも高収率で経済的にかつ安全に製造す
る方法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】これらの諸目的は、下記
一般式(1)で表される置換スルホニルシアニドとシク
ロペンタジエンとを、塩酸中で反応させることを特徴と
するcis−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カ
ルボン酸の製造方法により達成される。
【0009】R−SO2 CN (1) (ただし、Rはメチル基、エチル基、フェニル基、p−
メチルフェニル基、p−クロロフェニル基、またはベン
ジル基である。) 以下、本発明の方法をさらに詳細に説明する。
【0010】本発明において使用される下記一般式
(1)で表される置換スルホニルシアニドとしては、好
ましくは、メチル、エチル、フェニル、p−メチルフェ
ニル、p−クロロフェニル、またはベンジル誘導体であ
る。
【0011】 R−SO2 CN (1) (ただし、Rはメチル基、エチル基、フェニル基、p−
メチルフェニル基、p−クロロフェニル基、またはベン
ジル基である。) 本発明において使用される置換スルホニルシアニドは、
M.S.A.Vrijlandの方法[Organic
Synthesis 57,88]を用いて、相当す
る置換スルフィン酸金属塩を塩化シアンまたは臭化シア
ンでシアノ化して合成することができ、合成直後の状態
の物を乾燥して液体もしくは結晶として単離するか、本
発明の方法に利用しても差しつかえないハロゲン化炭化
水素系溶媒の溶液またはスラリー液として、利用するこ
とが望ましい。
【0012】本発明において使用されるシクロペンタジ
エンは、ジシクロペンタジエンの解重合により、受器を
冷媒または寒剤で冷却した状態で分留調したものをた
だちに全量使用するのが望ましい。
【0013】やむをえず貯蔵したシクロペンタジエンを
本発明の方法に利用する場合には、シクロペンタジエン
は常温で速やかに二量化してジシクロペンタジエンにな
るため、調後24時間以内に、反応直前まで少なくと
も−20℃以下に保たせた状態のものを使用するのが望
ましい。
【0014】シクロペンタジエンの使用量は、置換スル
ホニルシアニドに対して、1倍モル以上、好ましくは1
〜2倍モルである。すなわち、2倍モルを越えて反応さ
せても差し支えないが、過剰に用いたシクロペンタジエ
ンを回収するための設備対応が必要であったり、過剰に
用いることにより発生するシクロペンタジエンの二量化
を始めとする多量化反応により、副生成物の形成が多く
なり、収率及び純度ともに低下する。
【0015】本発明において塩酸水溶液に他の有機溶媒
を加えて使用しても差支えない。適切に使用される有機
溶媒は、ハロゲン化炭化水素系溶媒であり、炭素数1〜
10の非環式、環式のハロゲン化脂肪族炭化水素及び/
またはハロゲン化芳香族炭化水素、好ましくは塩化メチ
レン、ジクロルエタン、クロルベンゼンである。
【0016】ハロゲン化炭化水素系溶媒が適切である理
由は、原料中間体および生成物、副生成物の相互の分離
に好都合な溶解性を示すためであり、また副生成物の器
壁への付着の問題を起こさないためである。
【0017】塩酸の使用量は、使用した置換スルホニル
シアニドに対し、1.0〜3.0倍モル、好ましくは
1.1〜1.5倍モルであり、塩酸水溶液の濃度は5〜
36%、好ましくは15〜25%である。
【0018】縮合反応は置換スルホニルシアニドを撹拌
下にシクロペンタジエンの塩酸水溶液中に滴下する方法
が好ましい。置換スルホニルシアニド滴下時の温度は、
0〜30℃、好ましくは0〜15℃である。
【0019】置換スルホニルシアニド滴下後、反応系の
温度を5〜30℃とし、1〜3時間攪拌した後、冷却し
て副生成物であるスルフィン酸析出物を濾別する。濾別
後の反応液はcis−4−アミノ−2−シクロペンテン
−1−カルボン酸を含有しており、長時間放置しても安
定であり、利用目的によっては、得られた水溶液をその
まま次の反応に利用できる。
【0020】cis−4−アミノ−2−シクロペンテン
−1−カルボン酸は、反応液を濃縮乾固し、ハロゲン化
炭化水素、エーテルまたはアセトン等の有機溶媒で洗浄
することにより、用いた鉱酸塩として単離することがで
きる。このようにして得られる生成物は、次工程の抗ウ
イルス剤中間体の合成に十分利用可能な純度を持つもの
であるが、必要に応じて、再結晶、クロマトグラフィー
等の通常の有機化学的手法により、さらに精製すること
ができる。
【0021】
【実施例】実施例1 撹拌機、温度計、コンデンサーを備えた100mlのフ
ラスコに、18%塩酸水溶液22.4g(0.11モ
ル)および純度97.5%のシクロペンタジエン8.5
9g(0.13モル)を入れ、0℃に冷却後純度96.
5%のベンゼンスルホニルシアニド17.33g(0.
10モル)を撹拌下に、反応系の温度を0〜10℃に保
ちながら、30分間かけて滴下した。0〜5℃で1時
間、20〜25℃でさらに1時間撹拌後、反応液を濾別
し、析出物を水10mlで3回洗浄した。得られた濾液
65.0g中には、cis−4−アミノ−2−シクロペ
ンテン−1−カルボン酸は塩酸塩として24.9%を含
み、使用したベンゼンスルホニルシアニドに対し99.
0%の収率であった。得られた濾液を濃縮し、塩化メチ
レン20ml、エ−テル20mlで洗浄し、乾燥後1
5.6g(収率95%)のcis−4−アミノ−2−シ
クロペンテン−1−カルボン酸塩酸塩を得た。 実施例2 撹拌機、温度計、コンデンサーを備えた100mlのフ
ラスコに、18%塩酸水溶液22.4g(0.11モ
ル)および純度96.0%のシクロペンタジエン8.9
5g(0.13モル)を入れ、0〜5℃に冷却後、純度
96.5%のベンゼンスルホニルシアニド17.33g
(0.10モル)とクロルベンゼン20mlを混合した
溶液を撹拌下に、反応系の温度を0〜10℃に保ちなが
ら、30分間かけて滴下した。0〜5℃で1時間、20
〜25℃でさらに1時間撹拌後、反応液を濾別し、析出
物を水7mlで3回洗浄した。得られた濾液77.3g
を分液し、上層の水溶液55.4g中には、cis−4
−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸は塩酸
塩として29.6%を含み、使用したベンゼンスルホニ
ルシアニドに対し100%の収率であった。 実施例3 撹拌機、温度計、コンデンサーを備えた100mlのフ
ラスコに、18%塩酸水溶液22.4g(0.11モ
ル)および純度97.5%のシクロペンタジエン8.5
9g(0.13モル)を入れ、0℃に冷却後、純度9
6.4%のp−トルエンスルホニルシアニド18.78
g(0.10モル)とクロルベンゼン20mlを混合し
た溶液を撹拌下に、反応系の温度を0〜10℃に保ちな
がら、30分間かけて滴下した。0〜5℃で1時間、2
0〜25℃でさらに1時間撹拌後、反応液を濾別し、析
出物を水10mlで3回洗浄し、得られた濾液を分液し
た。得られた水溶液68g中には、cis−4−アミノ
−2−シクロペンテン−1−カルボン酸は塩酸塩として
22.8%を含み、使用したp−トルエンスルホニルシ
アニドに対し94.8%の収率であった。 実施例4 撹拌機、温度計、コンデンサーを備えた100mlのフ
ラスコに、18%塩酸水溶液22.4g(0.11モ
ル)および純度96.2%のシクロペンタジエン8.9
3g(0.13モル)を入れ、0〜5℃に冷却後、純度
96.5%のベンゼンスルホニルシアニド17.33g
(0.10モル)と塩化メチレン20mlを混合した溶
液を撹拌下に、反応系の温度を0〜10℃に保ちなが
ら、60分間かけて滴下した。0〜5℃で1時間、20
〜25℃でさらに1時間撹拌後、反応液を濾別し、析出
物を水5mlで2回、塩化メチレン5mlで1回洗浄し
た。得られた濾液68gを分液し、下層の水溶液36.
0g中には、cis−4−アミノ−2−シクロペンテン
−1−カルボン酸は塩酸塩として40.9%を含み、使
用したベンゼンスルホニルシアニドに対し90%の収率
であった。 実施例5 撹拌機、温度計、コンデンサーを備えた100mlのフ
ラスコに、18%塩酸水溶液22.4g(0.11モ
ル)および純度94.5%のシクロペンタジエン9.0
9g(0.13モル)を入れ、0〜5℃に冷却後、メタ
ンスルホニルシアニド10.51g(0.10モル)と
クロルベンゼン20mlを混合した溶液を撹拌下に、反
応系の温度を0〜5℃に保ちながら、40分間かけて滴
下した。15〜25℃で2時間撹拌後、反応液を濾別
し、析出物を水5mlで1回、クロルベンゼン5mlで
1回洗浄した。得られた濾液69gを分液し、下層の水
溶液35.1g中には、cis−4−アミノ−2−シク
ロペンテン−1−カルボン酸は塩酸塩として38.5%
を含み、使用したメタンスルホニルシアニドに対し8
2.7%の収率であった。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、従来法の問題点であっ
た出発原料である2−アザビシクロ[2.2.1]ヘプ
ト−5−エン−3−オンを単離する工程を必要とせず、
高純度のcis−4−アミノ−2−シクロペンテン−1
−カルボン酸を高収率で、しかも工業的に極めて簡単な
方法で得ることができるという利点がある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 227/12 C07C 229/48 REGISTRY(STN) CA(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)で表される置換スルホ
    ニルシアニドとシクロペンタジエンとを、塩酸中で反応
    させることを特徴とするcis−4−アミノ−2−シク
    ロペンテン−1−カルボン酸の製造方法。 R−SO2 CN (1) (ただし、Rはメチル基、エチル基、フェニル基、p−
    メチルフェニル基、p−クロロフェニル基、またはベン
    ジル基である。)
  2. 【請求項2】 塩酸の使用量は使用した置換スルホニル
    シアニドに対し1.0〜3.0倍モルである、請求項1
    記載のcis−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−
    カルボン酸の製造法。
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