JP3771566B2 - １−オキサセファロスポリン−７α−メトキシ−３−クロルメチル誘導体の製法 - Google Patents
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Description
本発明は、抗菌剤として有用な１−オキサセファロスポリンの合成中間体の製法に関する。
ラタモキセフやフロモキセフ等の1-オキサセファロスポリンを工業的に効率よく製造する際の重要中間体として、１−オキサセファロスポリン−７α−メトキシ−３−クロルメチル誘導体（以下、７α−メトキシ−３−クロルメチル体ともいう）が公知である。その製法としては、原料の３−エキソメチレン体にCl2を光照射によって付加した後、７α-メトキシ化する方法が知られている。しかし、光照射は、一般に高価な光反応設備が必要であり、工業的に有利な方法ではない。例えば、非特許文献１には以下の反応が記載されている。
また、非特許文献２および３には以下の方法が記載されている。
一方、光反応を回避する製法は、特許文献１に記載されている。反応の概要を以下に示す。
上記製法では、３−エキソメチレン体１から７α−メトキシ−３−クロルメチル体４を得るのに、中間体６を合成して、一旦、単離しており、ワンポット反応ではない。また中間体６は、実施例４では、３−エキソメチレン体１に、塩基としてキノリン存在下、塩素を反応させて合成しているが、収率は約９.６％と極めて悪い。実施例５では、塩基としてα−ピコリンを使用してクロル化しているが、光反応を併用しており、収率も好ましいものではない。また中間体６から４への工程は、メトキシ化剤としてNaOMe／MeOHを使用しているが、副生物除去のためカラムクロマトを使用しており、工業的に有利な方法とは言えない。
特開昭５９−６７２８９号公報
Tetrahedron Letters Vol. 21, pp351-354, 1980
近畿化学工業界（1988年6月号，P10）
薬学雑誌（1991年 111(2)，P77）
一方、光反応を回避する製法は、特許文献１に記載されている。反応の概要を以下に示す。
上記製法では、３−エキソメチレン体１から７α−メトキシ−３−クロルメチル体４を得るのに、中間体６を合成して、一旦、単離しており、ワンポット反応ではない。また中間体６は、実施例４では、３−エキソメチレン体１に、塩基としてキノリン存在下、塩素を反応させて合成しているが、収率は約９.６％と極めて悪い。実施例５では、塩基としてα−ピコリンを使用してクロル化しているが、光反応を併用しており、収率も好ましいものではない。また中間体６から４への工程は、メトキシ化剤としてNaOMe／MeOHを使用しているが、副生物除去のためカラムクロマトを使用しており、工業的に有利な方法とは言えない。
よって、１−オキサセファロスポリン−７α−メトキシ−３−クロルメチル誘導体の工業的製法として、光照射反応を回避した簡便な製法であり、好ましくは高収率で目的物が得られる製法の開発が望まれていた。
本発明者らは鋭意検討した結果、３−エキソメチレン体を出発原料にして、光照射反応を使用せずに、好ましくは連続反応、より好ましくはワンポット反応でも高収率で７α−メトキシ−３−クロルメチル体が得られることを見出し、以下の発明を完成した。
（１）以下の工程：
（第１工程）
式：
（式中、Ｒはアシル残基；Ｒ1はカルボキシ保護基を示す）
で示される化合物（I）を塩基存在下、ハロゲン化剤と反応させる工程、
（第２工程）
第１工程終了後、ハロゲン化剤存在下でＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）を添加する工程、および
（第３工程）
第２工程終了後、還元剤を添加する工程、を包含することを特徴とする、
式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（IV）の製造方法。
（２）以下の工程：
（第１工程）
式：
（式中、Ｒはアシル残基；Ｒ1はカルボキシ保護基を示す）
で示される化合物（I）を塩基存在下、ハロゲン化剤と反応させて、式：
（式中、ＲおよびＲ1は前記と同意義；Ｘはハロゲンを示す）
で示される化合物（II）を合成する工程、
（第２工程）
第１工程終了後、ハロゲン化剤存在下でＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）を添加して式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（III）を合成する工程、および
（第３工程）
化合物（III）を還元剤と反応させて式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（IV）を合成する工程、を包含することを特徴とする、上記１記載の化合物（IV）の製造方法。
（３）第１〜第３工程をワンポットで行う、上記１または２記載の製造方法。
（４）塩基が芳香族アミン類であり、および／またはハロゲン化剤が塩素である、上記１〜３のいずれかに記載の製造方法。
（５）ＭＯＭｅがＬｉＯＭｅである、上記１〜４のいずれかに記載の製造方法。
（６）還元剤がチオ硫酸ナトリウムまたは亜硫酸ナトリウムである、上記１〜５のいずれかに記載の製造方法。
（７）Ｒが置換されていてもよいフェニルであり、Ｒ1がベンズヒドリルである、上記１〜６のいずれかに記載の製造方法。
（８）化合物（I）に対して、ハロゲン化剤として塩素を３モル当量以上、ＭＯＭｅとしてＬｉＯＭｅを４モル当量以上使用する、上記１〜７のいずれかに記載の製造方法。
（９）化合物（I）に対して、ハロゲン化剤として塩素を３〜４モル当量、ＭＯＭｅとしてＬｉＯＭｅを４〜６モル当量使用する、上記８記載の製造方法。
（１０）第１工程の反応温度が０℃〜５℃であり、第２工程の反応温度が−４０〜−６０℃である、上記１〜９のいずれかに記載の製造方法。
（１１）式：
（式中、ＲおよびＲ1は前記と同意義；Ｘはハロゲンを示す）
で示される化合物（II）を、ハロゲン化剤存在下、ＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）と反応させて式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（III）を合成した後、還元剤と反応させる工程を包含する、式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（IV）の製造方法。
（１２）式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（III）を還元剤と反応させる工程を包含する、式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（IV）の製造方法。
（１３）式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（III）。
（１４）上記１〜１２のいずれかに記載の方法により化合物（IV）を製造した後、１）３位側鎖形成反応、２）７位の脱アシル化反応、３）７位側鎖形成反応、４）４位カルボキシ脱保護反応、５）４位カルボキシのエステル化反応、および６）塩形成反応から選択される少なくとも１つの反応を行うことを特徴と含する、７α−メトキシ−オキサセフェム系化合物の製造方法。
（１）以下の工程：
（第１工程）
式：
で示される化合物（I）を塩基存在下、ハロゲン化剤と反応させる工程、
（第２工程）
第１工程終了後、ハロゲン化剤存在下でＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）を添加する工程、および
（第３工程）
第２工程終了後、還元剤を添加する工程、を包含することを特徴とする、
式：
で示される化合物（IV）の製造方法。
（２）以下の工程：
（第１工程）
式：
で示される化合物（I）を塩基存在下、ハロゲン化剤と反応させて、式：
で示される化合物（II）を合成する工程、
（第２工程）
第１工程終了後、ハロゲン化剤存在下でＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）を添加して式：
で示される化合物（III）を合成する工程、および
（第３工程）
化合物（III）を還元剤と反応させて式：
で示される化合物（IV）を合成する工程、を包含することを特徴とする、上記１記載の化合物（IV）の製造方法。
（３）第１〜第３工程をワンポットで行う、上記１または２記載の製造方法。
（４）塩基が芳香族アミン類であり、および／またはハロゲン化剤が塩素である、上記１〜３のいずれかに記載の製造方法。
（５）ＭＯＭｅがＬｉＯＭｅである、上記１〜４のいずれかに記載の製造方法。
（６）還元剤がチオ硫酸ナトリウムまたは亜硫酸ナトリウムである、上記１〜５のいずれかに記載の製造方法。
（７）Ｒが置換されていてもよいフェニルであり、Ｒ1がベンズヒドリルである、上記１〜６のいずれかに記載の製造方法。
（８）化合物（I）に対して、ハロゲン化剤として塩素を３モル当量以上、ＭＯＭｅとしてＬｉＯＭｅを４モル当量以上使用する、上記１〜７のいずれかに記載の製造方法。
（９）化合物（I）に対して、ハロゲン化剤として塩素を３〜４モル当量、ＭＯＭｅとしてＬｉＯＭｅを４〜６モル当量使用する、上記８記載の製造方法。
（１０）第１工程の反応温度が０℃〜５℃であり、第２工程の反応温度が−４０〜−６０℃である、上記１〜９のいずれかに記載の製造方法。
（１１）式：
で示される化合物（II）を、ハロゲン化剤存在下、ＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）と反応させて式：
で示される化合物（III）を合成した後、還元剤と反応させる工程を包含する、式：
で示される化合物（IV）の製造方法。
（１２）式：
で示される化合物（III）を還元剤と反応させる工程を包含する、式：
で示される化合物（IV）の製造方法。
（１３）式：
で示される化合物（III）。
（１４）上記１〜１２のいずれかに記載の方法により化合物（IV）を製造した後、１）３位側鎖形成反応、２）７位の脱アシル化反応、３）７位側鎖形成反応、４）４位カルボキシ脱保護反応、５）４位カルボキシのエステル化反応、および６）塩形成反応から選択される少なくとも１つの反応を行うことを特徴と含する、７α−メトキシ−オキサセフェム系化合物の製造方法。
本発明により、３−エキソメチレン体である化合物（Ｉ）から７α−メトキシ−３−ハロゲノメチル体である化合物（IV）を簡便に高収率で製造できる。当該反応は好ましくは連続反応、より好ましくはワンポット反応で行われる。本発明のワンポット反応では、好ましくは反応停止試薬が不要であり、また反応液の濃縮、工程途中の抽出、および溶媒置換などの操作も行う必要がないので、工業的製法として非常に有利である。また本発明は、該製造法における新規中間体である化合物（III）も提供する。本製法は、種々の７α−メトキシ−オキサセフェム系化合物の工業的製造に利用できる。
化合物（Ｉ）から（IV）の製法について説明する。
（第１工程）
（式中、Ｒはアシル残基；Ｒ1はカルボキシ保護基を示す）
で示される化合物（I）を、所望により溶媒中で、塩基存在下、ハロゲン化剤と反応させることにより、式：
（式中、ＲおよびＲ1は前記と同意義；Ｘはハロゲンを示す）
で示される化合物（II）が合成される。
塩基としては、有機塩基、無機塩基のいずれでも使用可能である。有機塩基としては、芳香族アミン、好ましくはピリジン誘導体（例：ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピコリン（例：2-ピコリン）、ルチジン（例：2,6-ルチジン），コリジン（例：2,4,6-コリジン））や脂肪族アミン（例：トリメチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、１，８−ジアザビシクロ[５.４.０]ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）、１，５−ジアザビシクロ[４.３.０]ノナ−５−エン（ＤＢＮ）） が使用される。好ましくは芳香族アミン、特にピリジン誘導体、とりわけ、ピリジン、2-ピコリン、2,6-ルチジン、２,４,６‐コリジン等である。
塩基の使用量は、化合物（I）に対して、約１〜5 モル当量、好ましくは約１〜１.５モル当量である。該塩基の添加により反応が促進されるが、さらに副生する塩化水素を捕捉して反応液を中性に保ち、出発物質や生成物の分解を抑制する効果もある。
ハロゲン化剤としては、塩素、臭素等が例示されるが、好ましくは塩素である。
ハロゲン化剤の使用量は、化合物（I）に対して、３モル当量以上、好ましくは３〜５モル当量、より好ましくは３〜４モル当量、特に好ましくは３.１〜３.５モル当量である。ここで、化合物（I）から化合物（II）への変換だけのためであれば、ハロゲン化剤の使用量は理論値として２モル当量で十分である。しかし、本発明では、ハロゲン化剤をそれよりも過剰量を使用すれば、残存するハロゲン化剤が第２工程の反応を効率よく進行させることも見出した。よって、ワンポットで連続反応を行うような場合には、ハロゲン化剤を理論値よりも過剰量使用するのが好ましい。この点は、本発明の特徴の１つである。
反応溶媒としては、反応に悪影響を及ぼさないものであれば種々のものが使用でき、例えば、塩化メチレン、アセトニトリル、酢酸エチル、トルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドまたはそれらの混合溶媒等から選択されるが、好ましくは塩化メチレンである。
反応温度は、通常、−２０℃〜５０℃、好ましくは−１０℃〜室温、より好ましくは０℃〜室温付近である。
反応時間は、数時間〜数十時間、好ましくは２〜３時間である。
第１工程で製造される化合物（II）は一旦単離してもよいが、単離せずに反応液のまま次工程に進むことも可能である。
（第１工程）
で示される化合物（I）を、所望により溶媒中で、塩基存在下、ハロゲン化剤と反応させることにより、式：
で示される化合物（II）が合成される。
塩基としては、有機塩基、無機塩基のいずれでも使用可能である。有機塩基としては、芳香族アミン、好ましくはピリジン誘導体（例：ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピコリン（例：2-ピコリン）、ルチジン（例：2,6-ルチジン），コリジン（例：2,4,6-コリジン））や脂肪族アミン（例：トリメチルアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−メチルピロリジン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、１，８−ジアザビシクロ[５.４.０]ウンデカ−７−エン（ＤＢＵ）、１，５−ジアザビシクロ[４.３.０]ノナ−５−エン（ＤＢＮ）） が使用される。好ましくは芳香族アミン、特にピリジン誘導体、とりわけ、ピリジン、2-ピコリン、2,6-ルチジン、２,４,６‐コリジン等である。
塩基の使用量は、化合物（I）に対して、約１〜5 モル当量、好ましくは約１〜１.５モル当量である。該塩基の添加により反応が促進されるが、さらに副生する塩化水素を捕捉して反応液を中性に保ち、出発物質や生成物の分解を抑制する効果もある。
ハロゲン化剤としては、塩素、臭素等が例示されるが、好ましくは塩素である。
ハロゲン化剤の使用量は、化合物（I）に対して、３モル当量以上、好ましくは３〜５モル当量、より好ましくは３〜４モル当量、特に好ましくは３.１〜３.５モル当量である。ここで、化合物（I）から化合物（II）への変換だけのためであれば、ハロゲン化剤の使用量は理論値として２モル当量で十分である。しかし、本発明では、ハロゲン化剤をそれよりも過剰量を使用すれば、残存するハロゲン化剤が第２工程の反応を効率よく進行させることも見出した。よって、ワンポットで連続反応を行うような場合には、ハロゲン化剤を理論値よりも過剰量使用するのが好ましい。この点は、本発明の特徴の１つである。
反応溶媒としては、反応に悪影響を及ぼさないものであれば種々のものが使用でき、例えば、塩化メチレン、アセトニトリル、酢酸エチル、トルエン、クロロホルム、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドまたはそれらの混合溶媒等から選択されるが、好ましくは塩化メチレンである。
反応温度は、通常、−２０℃〜５０℃、好ましくは−１０℃〜室温、より好ましくは０℃〜室温付近である。
反応時間は、数時間〜数十時間、好ましくは２〜３時間である。
第１工程で製造される化合物（II）は一旦単離してもよいが、単離せずに反応液のまま次工程に進むことも可能である。
（第２工程）
第１工程終了後、単離した化合物（II）または第１工程の反応液に、ハロゲン化剤存在下でＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）を添加することにより式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（III）が合成される。
ハロゲン化剤としては、前記と同様のものが例示される。第１工程から連続して反応を行う場合には、前述の通り、好ましくは第１工程終了後に残存するハロゲン化剤をそのまま使用すればよい。
ハロゲン化剤の使用量は、化合物（II）に対して１モル当量以上、好ましくは約１〜２モル当量である。反応後、ハロゲンの一部はＭＯＭｅ由来のアルカリ金属と塩（ＭＸ，（Ｘはハロゲン原子））を形成する。
ＭＯＭｅ（Ｍｅはメチル）のＭ（アルカリ金属）としては、Ｌｉ、Ｎａが例示されるが、好ましくはＬｉである。またメトキシ化剤としてＭｇ（ＯＭｅ）2などを使用することもできる。
ＭＯＭｅの使用量は、化合物（II）に対して４モル当量以上、好ましくは約４〜６モル当量、より好ましくは約４.５〜５.２モル当量である。
第２工程をより収率よく行うためには、ハロゲン化剤およびＭＯＭｅの使用割合の設定が重要である。特に第１工程から連続反応で行う場合には、化合物（I）に対してハロゲン化剤を好ましくは３〜４モル当量、特に好ましくは３.１〜３.５モル当量使用し、かつ、化合物（II）に対してＭＯＭｅを好ましくは約４〜６モル当量、より好ましくは約４.５〜５.２モル当量使用する。
ＭＯＭｅは好ましくは、メタノール溶液として添加される。
反応溶媒は、所望により、前記と同様の溶媒が使用可能である。
反応温度は、通常、−７０℃〜−２０℃、好ましくは−６０℃〜−３０℃、より好ましくは−５０℃〜−４０℃である。
反応時間は、数時間〜数十時間、好ましくは２〜３時間である。
第２工程で製造される化合物（III）は一旦単離してもよいが、単離せずに反応液のまま次工程に進むことも可能である。また化合物（III）は新規化合物であり、本製法に有用な中間体である。
第１工程終了後、単離した化合物（II）または第１工程の反応液に、ハロゲン化剤存在下でＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）を添加することにより式：
で示される化合物（III）が合成される。
ハロゲン化剤としては、前記と同様のものが例示される。第１工程から連続して反応を行う場合には、前述の通り、好ましくは第１工程終了後に残存するハロゲン化剤をそのまま使用すればよい。
ハロゲン化剤の使用量は、化合物（II）に対して１モル当量以上、好ましくは約１〜２モル当量である。反応後、ハロゲンの一部はＭＯＭｅ由来のアルカリ金属と塩（ＭＸ，（Ｘはハロゲン原子））を形成する。
ＭＯＭｅ（Ｍｅはメチル）のＭ（アルカリ金属）としては、Ｌｉ、Ｎａが例示されるが、好ましくはＬｉである。またメトキシ化剤としてＭｇ（ＯＭｅ）2などを使用することもできる。
ＭＯＭｅの使用量は、化合物（II）に対して４モル当量以上、好ましくは約４〜６モル当量、より好ましくは約４.５〜５.２モル当量である。
第２工程をより収率よく行うためには、ハロゲン化剤およびＭＯＭｅの使用割合の設定が重要である。特に第１工程から連続反応で行う場合には、化合物（I）に対してハロゲン化剤を好ましくは３〜４モル当量、特に好ましくは３.１〜３.５モル当量使用し、かつ、化合物（II）に対してＭＯＭｅを好ましくは約４〜６モル当量、より好ましくは約４.５〜５.２モル当量使用する。
ＭＯＭｅは好ましくは、メタノール溶液として添加される。
反応溶媒は、所望により、前記と同様の溶媒が使用可能である。
反応温度は、通常、−７０℃〜−２０℃、好ましくは−６０℃〜−３０℃、より好ましくは−５０℃〜−４０℃である。
反応時間は、数時間〜数十時間、好ましくは２〜３時間である。
第２工程で製造される化合物（III）は一旦単離してもよいが、単離せずに反応液のまま次工程に進むことも可能である。また化合物（III）は新規化合物であり、本製法に有用な中間体である。
（第３工程）
第２工程終了後、単離した化合物（III）または第２工程の反応液に還元剤を添加することにより式：
（式中、Ｒ、Ｒ1、ＭｅおよびＸは前記と同意義）
で示される化合物（IV）が合成される。
還元剤としては、化合物（III）の７位のＮ−ＣｌをＮＨに還元できるものであれば種々のものが使用でき、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、酸性亜硫酸ナトリウム、ジアルキルスルフィド（例：ジメチルスルフィド）、ホスフィン類（例：トリフェニルホスフィン）が例示されるが、好ましくは亜硫酸ナトリウムまたはチオ硫酸ナトリウムである。亜硫酸ナトリウムの場合は、好ましくは約１〜１０％、より好ましくは約５〜１０％の 水溶液として添加される。
還元剤の使用量は、化合物（III）に対して約１〜１０モル当量、好ましくは約１〜６モル当量である。
反応温度は、通常、０℃〜５０℃、好ましくは５℃〜室温である。
反応時間は、数分〜数時間、好ましくは１０分間〜１時間である。
第２工程で合成される中間体の化合物（III）は、ＭOMe存在下でも脱プロトン化されないので、β−ラクタム環の分子内開裂が進行することがなく安定である。また最終物である化合物（IV）も塩基性条件下にさらされることなく単離されるので、同開裂を回避できる。このように、本製法では、反応条件を制御することにより化合物（II）から一旦、化合物（III）を生成させた点が特徴の１つであり、これによって副生物の発生も抑制され、３工程ではあるが意外にも目的化合物（IV）が高収率（例：７５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上）で得られる。
第２工程終了後、単離した化合物（III）または第２工程の反応液に還元剤を添加することにより式：
で示される化合物（IV）が合成される。
還元剤としては、化合物（III）の７位のＮ−ＣｌをＮＨに還元できるものであれば種々のものが使用でき、亜硫酸ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、酸性亜硫酸ナトリウム、ジアルキルスルフィド（例：ジメチルスルフィド）、ホスフィン類（例：トリフェニルホスフィン）が例示されるが、好ましくは亜硫酸ナトリウムまたはチオ硫酸ナトリウムである。亜硫酸ナトリウムの場合は、好ましくは約１〜１０％、より好ましくは約５〜１０％の 水溶液として添加される。
還元剤の使用量は、化合物（III）に対して約１〜１０モル当量、好ましくは約１〜６モル当量である。
反応温度は、通常、０℃〜５０℃、好ましくは５℃〜室温である。
反応時間は、数分〜数時間、好ましくは１０分間〜１時間である。
第２工程で合成される中間体の化合物（III）は、ＭOMe存在下でも脱プロトン化されないので、β−ラクタム環の分子内開裂が進行することがなく安定である。また最終物である化合物（IV）も塩基性条件下にさらされることなく単離されるので、同開裂を回避できる。このように、本製法では、反応条件を制御することにより化合物（II）から一旦、化合物（III）を生成させた点が特徴の１つであり、これによって副生物の発生も抑制され、３工程ではあるが意外にも目的化合物（IV）が高収率（例：７５％以上、好ましくは８０％以上、より好ましくは９０％以上）で得られる。
（置換基の定義）
Ｒで示されるアシル残基とは、セファロスポリン化学の分野で一般に使用可能であり、オキサセフェム骨格の７位アミノ基に結合可能なアシル基由来のものであれば種々のアシル残基が使用可能である。該アシルは、目的とする抗菌性化合物の７位側鎖を形成するアシルであってもよく、またそれを合成する段階でのアミノ保護基としてのアシルであってもよい。Ｒとして好ましくは、アミノ保護基由来のアシル残基であり、例えば、置換されていてもよいフェニルまたはベンジル（置換基：低級アルキル（例：メチル、エチル）、ハロゲン、ニトロ、低級アルコキシ（例：メトキシ））やフェノキシメチルなど例示されるが、好ましくは置換されていてもよいフェニルである。
Ｒ1で示されるカルボキシ保護基としては、セファロスポリン化学の分野で分子中の他の部分に不都合な変化を起こすことなく着脱可能のものとして当業者に周知のカルボキシ保護基が含まれる。代表例にはエステル形成基である炭素数１〜８のアルキル（メチル、メトキシメチル、エチル、エトキシメチル、ヨードエチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、エトキシエチル、メチルチオエチル、メタンスルホニルエチル、トリクロロエチル、ｔ−ブチルなど）、炭素数３〜８のアルケニル（プロペニル、アリル、イソプレニル、ヘキセニル、フェニルプロペニル、ジメチルヘキセニルなど）、炭素数７〜１９のアラルキル（ベンジル、メチルベンジル、ジメチルベンジル、メトキシベンジル、エトキシベンジル、ニトロベンジル、アミノベンジル、ベンズヒドリル、フェニルエチル、トリチル、ジ−ｔ−ブチルヒドロキシベンジル、フタリジル、フェナシルなど）、炭素数６〜１２のアリール（フェニル、トルイル、ジイソプロピルフェニル、キシリル、トリクロロフェニル、ペンタクロロフェニル、インダニルなど）、炭素数１〜１２のアミノ基（アセトンオキシム、アセトフェノンオキシム、アセトアルドキシム、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシフタルイミドなどとエステルを形成する基）、炭素数３〜１２の炭化水素化シリル（トリメチルシリル、ジメチルメトキシシリル、ｔ−ブチルジメチルシリルなど）、炭素数３〜１２の炭化水素化スタニル（トリメチルスタニルなど）などがある。好ましくはアラルキルであり、より好ましくはベンズヒドリルである。
本製法により得られる化合物（IV）は、オキサセフェム系抗菌剤の合成中間体として有用である。例えば、当業者周知の方法に従い、化合物（IV）に対して１）３位側鎖形成反応（例：３位メチレンに対する求核反応）、２）７位の脱アシル化反応（例：アミノ基における脱保護反応）、３）７位側鎖形成反応（例：アミノ基に対するアシル化反応）、４）４位カルボキシ脱保護反応、５）４位カルボキシのエステル化反応、および／または６）塩形成反応等を適宜組み合わせて行うことにより、目的の７α―メトキシ−オキサセフェムが得られる。
Ｒで示されるアシル残基とは、セファロスポリン化学の分野で一般に使用可能であり、オキサセフェム骨格の７位アミノ基に結合可能なアシル基由来のものであれば種々のアシル残基が使用可能である。該アシルは、目的とする抗菌性化合物の７位側鎖を形成するアシルであってもよく、またそれを合成する段階でのアミノ保護基としてのアシルであってもよい。Ｒとして好ましくは、アミノ保護基由来のアシル残基であり、例えば、置換されていてもよいフェニルまたはベンジル（置換基：低級アルキル（例：メチル、エチル）、ハロゲン、ニトロ、低級アルコキシ（例：メトキシ））やフェノキシメチルなど例示されるが、好ましくは置換されていてもよいフェニルである。
Ｒ1で示されるカルボキシ保護基としては、セファロスポリン化学の分野で分子中の他の部分に不都合な変化を起こすことなく着脱可能のものとして当業者に周知のカルボキシ保護基が含まれる。代表例にはエステル形成基である炭素数１〜８のアルキル（メチル、メトキシメチル、エチル、エトキシメチル、ヨードエチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、エトキシエチル、メチルチオエチル、メタンスルホニルエチル、トリクロロエチル、ｔ−ブチルなど）、炭素数３〜８のアルケニル（プロペニル、アリル、イソプレニル、ヘキセニル、フェニルプロペニル、ジメチルヘキセニルなど）、炭素数７〜１９のアラルキル（ベンジル、メチルベンジル、ジメチルベンジル、メトキシベンジル、エトキシベンジル、ニトロベンジル、アミノベンジル、ベンズヒドリル、フェニルエチル、トリチル、ジ−ｔ−ブチルヒドロキシベンジル、フタリジル、フェナシルなど）、炭素数６〜１２のアリール（フェニル、トルイル、ジイソプロピルフェニル、キシリル、トリクロロフェニル、ペンタクロロフェニル、インダニルなど）、炭素数１〜１２のアミノ基（アセトンオキシム、アセトフェノンオキシム、アセトアルドキシム、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシフタルイミドなどとエステルを形成する基）、炭素数３〜１２の炭化水素化シリル（トリメチルシリル、ジメチルメトキシシリル、ｔ−ブチルジメチルシリルなど）、炭素数３〜１２の炭化水素化スタニル（トリメチルスタニルなど）などがある。好ましくはアラルキルであり、より好ましくはベンズヒドリルである。
本製法により得られる化合物（IV）は、オキサセフェム系抗菌剤の合成中間体として有用である。例えば、当業者周知の方法に従い、化合物（IV）に対して１）３位側鎖形成反応（例：３位メチレンに対する求核反応）、２）７位の脱アシル化反応（例：アミノ基における脱保護反応）、３）７位側鎖形成反応（例：アミノ基に対するアシル化反応）、４）４位カルボキシ脱保護反応、５）４位カルボキシのエステル化反応、および／または６）塩形成反応等を適宜組み合わせて行うことにより、目的の７α―メトキシ−オキサセフェムが得られる。
実施例１
7-ベンゾイル-エキソメチレン（化合物１）35.2 g (75.1 mmol)を塩化メチレン260 mlに溶解し、ピリジン6.5 g (1.1 eq)を0℃にて5分間で加える。同温度で5分間攪拌後、塩素18.5 g (3.29 eq)を0℃にて150分間で導入する。この時点で、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）により反応液中に化合物２（３位異性体の混合物）が生成していることを確認する。また反応液の一部を取り出し、塩化メチレンで抽出し、塩酸水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液で処理することにより、化合物２を単離することができる。
次に、同温度で20分間攪拌後、10% LiOMe（リチウムメトキサイド）のメタノール溶液157 ml (4.75 eq)を −40 〜 −50℃にて140分間で滴下する。この時点で、反応液の一部を取り出し、塩化メチレンで抽出し、塩酸水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液で処理することにより、化合物３を単離することができる。
次に、同温度で5分間攪拌後、酢酸4.4 ml (1.02 eq)を加える。5.5%亜硫酸ナトリウム水溶液中(351 ml, 2.2 eq) に上記反応液を、10℃にて20分間で加え、次いで35% の塩酸 を13.4 ml(2.0 eq)を加える。塩化メチレン層を分離し、希重曹水溶液で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を濃縮し、メタノールを加えて、7β-ベンゾイル−7α-メトキシ−3-クロロメチル体（化合物４）を析出させる。氷冷後、濾別して化合物４を得る。
（化合物４）
1H NMR（CDCl3）δ：3.63 (3H, s, C7-OCH3), 4.50 (2H, s, C3'-H or C2-H), 4.55 (2H, s, C2-H or C3'-H ), 5.25 (1H, s, C6-H), 7.00 (1H, s, CHPh2), 7.10-7.95 (16H, m, C6H5, NH)
次に、同温度で20分間攪拌後、10% LiOMe（リチウムメトキサイド）のメタノール溶液157 ml (4.75 eq)を −40 〜 −50℃にて140分間で滴下する。この時点で、反応液の一部を取り出し、塩化メチレンで抽出し、塩酸水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液で処理することにより、化合物３を単離することができる。
次に、同温度で5分間攪拌後、酢酸4.4 ml (1.02 eq)を加える。5.5%亜硫酸ナトリウム水溶液中(351 ml, 2.2 eq) に上記反応液を、10℃にて20分間で加え、次いで35% の塩酸 を13.4 ml(2.0 eq)を加える。塩化メチレン層を分離し、希重曹水溶液で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を濃縮し、メタノールを加えて、7β-ベンゾイル−7α-メトキシ−3-クロロメチル体（化合物４）を析出させる。氷冷後、濾別して化合物４を得る。
（化合物４）
1H NMR（CDCl3）δ：3.63 (3H, s, C7-OCH3), 4.50 (2H, s, C3'-H or C2-H), 4.55 (2H, s, C2-H or C3'-H ), 5.25 (1H, s, C6-H), 7.00 (1H, s, CHPh2), 7.10-7.95 (16H, m, C6H5, NH)
実施例２
実施例１で得られた化合物４（16g）の塩化メチレン（850ml）溶液にナトリウム−１−メチル−１Ｈ−テトラゾール−５−チオレート２水和物（5.43ｇ）とテトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロミド（300mg）の水溶液（120ml）を加えた。混合液を室温で激しく攪拌し、１時間後、ナトリウム−１−メチル−１Ｈ−テトラゾール−５−チオレート２水和物（2.8ｇ）と4級アンモニウム塩（300mg）を追加し、更に１時間攪拌した。反応液を分液し、水層を塩化メチレンで抽出し、テトラゾリルチオメチル体（化合物５）（18.1g）を得た。このものをベンゼン−エーテル（１：２）から結晶化して、ベンゼンを結晶溶媒として含有する化合物５を結晶として得た。化合物５は、例えば、特開昭５２−１３３９９７号に記載のラタモキセフの合成中間体として有用である。
ｍｐ ８８〜８９℃
1H NMR（CDCl3）δ：3.63 (3H, s, C7-OCH3), 3.82 (3H, s, N-CH3), 4.28 (2H, s, C2-H), 4.65 (2H, s, C3'-H ), 5.17 (1H, s, C6-H), 6.95 (1H, s, CHPh2), 7.20-8.00 (15H, aromatic-H)
上記の方法に準じて、以下の化合物６が合成される。
化合物６は、例えば、特開昭５９−１３９３８５号に記載のフロモキセフの合成中間体として有用である。
ｍｐ ８８〜８９℃
1H NMR（CDCl3）δ：3.63 (3H, s, C7-OCH3), 3.82 (3H, s, N-CH3), 4.28 (2H, s, C2-H), 4.65 (2H, s, C3'-H ), 5.17 (1H, s, C6-H), 6.95 (1H, s, CHPh2), 7.20-8.00 (15H, aromatic-H)
上記の方法に準じて、以下の化合物６が合成される。
実施例３
実施例１の方法に従い、Ｒ＝トリルの場合について、塩基としてピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピコリン、ルチジン、またはコリジンを使用して同様の反応を行うことにより、化合物（Ｉ）から化合物（ＩＶ）が高収率で得られる（Ｒ1＝ＢＨ，Ｘ＝Ｃｌ）。
実施例４
実施例１の方法に従い、Ｒ＝４−クロロフェニルの場合について、塩基としてピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピコリン、ルチジン、またはコリジンを使用して同様の反応を行うことにより、化合物（Ｉ）から化合物（ＩＶ）が高収率で得られる（Ｒ1＝ＢＨ，Ｘ＝Ｃｌ）。
実施例５
実施例１の方法に従い、Ｒ＝ フェノキシメチルの場合について、塩基として、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピコリン、ルチジン、またはコリジンを使用して同様の反応を行うことにより、化合物（Ｉ）から化合物（ＩＶ）が高収率で得られる（Ｒ1＝ＢＨ，Ｘ＝Ｃｌ）。
実施例６
実施例１または３〜５のいずれかの方法により得られる化合物（ＩＶ）の７位アミノ側鎖部分を脱アシル化することにより、７β−アミノ−７−α−メトキシ−３−クロロメチル−１−デチア−１−オキサ−３−セフェム−４−カルボン酸 ジフェニルメチルエステルが得られる。
実施例１の方法に従い、Ｒ＝トリルの場合について、塩基としてピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピコリン、ルチジン、またはコリジンを使用して同様の反応を行うことにより、化合物（Ｉ）から化合物（ＩＶ）が高収率で得られる（Ｒ1＝ＢＨ，Ｘ＝Ｃｌ）。
実施例４
実施例１の方法に従い、Ｒ＝４−クロロフェニルの場合について、塩基としてピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピコリン、ルチジン、またはコリジンを使用して同様の反応を行うことにより、化合物（Ｉ）から化合物（ＩＶ）が高収率で得られる（Ｒ1＝ＢＨ，Ｘ＝Ｃｌ）。
実施例５
実施例１の方法に従い、Ｒ＝ フェノキシメチルの場合について、塩基として、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ピコリン、ルチジン、またはコリジンを使用して同様の反応を行うことにより、化合物（Ｉ）から化合物（ＩＶ）が高収率で得られる（Ｒ1＝ＢＨ，Ｘ＝Ｃｌ）。
実施例６
実施例１または３〜５のいずれかの方法により得られる化合物（ＩＶ）の７位アミノ側鎖部分を脱アシル化することにより、７β−アミノ−７−α−メトキシ−３−クロロメチル−１−デチア−１−オキサ−３−セフェム−４−カルボン酸 ジフェニルメチルエステルが得られる。
Claims (12)
- 以下の工程：
（第１工程）
式：
で示される化合物（I）を塩基存在下、ハロゲン化剤と反応させて、式：
で示される化合物（II）を合成する工程、
（第２工程）
第１工程終了後、ハロゲン化剤存在下でＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）を添加して式：
で示される化合物（III）を合成する工程、および
（第３工程）
化合物（III）を還元剤と反応させて式：
で示される化合物（IV）を合成する工程、を包含することを特徴とする、化合物（IV）の製造方法。 - 第１〜第３工程をワンポットで行う、請求項１記載の製造方法。
- 塩基が芳香族アミン類であり、および／またはハロゲン化剤が塩素である、請求項１または２のいずれかに記載の製造方法。
- ＭＯＭｅがＬｉＯＭｅである、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
- 還元剤がチオ硫酸ナトリウムまたは亜硫酸ナトリウムである、請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
- Ｒが置換されていてもよいフェニルであり、Ｒ1がベンズヒドリルである、請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法。
- 化合物（I）に対して、ハロゲン化剤として塩素を３モル等量以上、ＭＯＭｅとしてＬｉＯＭｅを４モル等量以上使用する、請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法。
- 化合物（I）に対して、ハロゲン化剤として塩素を３〜４モル等量、ＭＯＭｅとしてＬｉＯＭｅを４〜６モル等量使用する、請求項７記載の製造方法。
- 第１工程の反応温度が０℃〜５℃であり、第２工程の反応温度が−４０〜−６０℃である、請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法。
- 式：
で示される化合物（II）を、ハロゲン化剤存在下、ＭＯＭｅ（Ｍはアルカリ金属；Ｍｅはメチルを示す）と反応させて式：
で示される化合物（III）を合成した後、還元剤と反応させる工程を包含する、式：
で示される化合物（IV）の製造方法。 - 式：
で示される化合物（III）を還元剤と反応させる工程を包含する、式：
で示される化合物（IV）の製造方法。 - 式：
で示される化合物（III）。
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