JP6719648B2 - アビバクタム中間体の簡便な調製方法 - Google Patents

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Description

本出願は、アビバクタム中間体の簡便な調製方法、具体的に(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミドの簡便な調製方法に関し、医薬生化学の分野に属する。
アビバクタムはジアザビシクロオクタノン化合物の非β−ラクタム系抑制剤に属する。アビバクタムはA型(ESBLとKPCを含む)とC型のβ−ラクタマーゼを抑制することができる。アビバクタムは各種のセファロスポリンとカルバペネム系抗生物質とともに用いる場合、広域スペクトル抗菌活性を有し、特に、基質特異性拡張型β−ラクタマーゼを含む大腸菌とクレブス肺炎桿菌、過剰なAmpC酵素を含む大腸菌及びAmpCと基質特異性拡張型β−ラクタマーゼを同時に含む大腸菌に対する活性が顕著である。アビバクタム(I)はCAS番号が1192491−61−4であり、化学名が[(1R,2S,5R)−2−(アミノカルボニル)−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタ−6−イル]硫酸ナトリウムであり、構造式が下記の式Iのように示される。
Figure 0006719648
特許文献1〜7には、いずれも(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)を中間体としてアビバクタム(I)を調製することが提案されている。(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)はそれぞれの還元剤(例えば水素ガス、トリエチルシラン、ギ酸ナトリウム、ヒドラジン水和物)によりパラジウム−カーボンの触媒作用にてベンジルを脱し、三酸化硫黄錯化合物により硫酸エステル化し、アンモニウム塩化し、イオン交換によりアビバクタム(I)を調製し、反応経路1に示される。
Figure 0006719648
反応経路1
(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)の調製方法にはばらつきがあるが、アミド化が先で環状尿素化が後とする順序と環状尿素化が先でアミド化が後とする順序によって主に二種の反応経路に分けられ、反応経路2に示される。
Figure 0006719648
反応経路2
そのうち、特許文献1〜2には、アミド化が先で環状尿素化が後とする反応経路を用いることが開示されており、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸エステルシュウ酸塩(III)を原料とし、アンモニアガスのメタノール溶液又はアンモニア水のアルコール溶液によりアミド化させ、濾過してシュウ酸アンモニウムを除去し、メタノールでシュウ酸アンモニウム濾過ケークを洗浄し、得られたメタノール溶液を濃縮し、トルエンで生成物を抽出し、好適な溶液で再結晶し、収率が68〜99%である(2S,5R)−5−ベンジルオキシアミノピペリジン−2−ホルムアミドを得る。得られた(2S,5R)−5−ベンジルオキシアミノピペリジン−2−ホルムアミドのピペリジン環のアミノを9−フルオレニルクロロギ酸メチル(FMОC−Cl)により保護し、カルボニルジイミダゾールがベンジルオキシアミンとカルボニル化反応し、ジエチルアミンでピペリジン環の保護剤を脱することにより環状尿素化して収率が90%で且つ総収率が61.2〜89.1%である(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)を得る。そのうち、アミド化反応後の処理が煩雑であり、環状尿素化に用いられる保護剤である9−フルオレニルクロロギ酸メチルが高価なだけでなく、9−フルオレニルクロロギ酸メチルとカルボニルジイミダゾールがカルボニル基を一つのみ供給するため、反応する原子は経済性が劣り、環境への保護にもコストダウンにも有利ではない。また、(2S,5R)−5−ベンジルオキシアミノピペリジン−2−ホルムアミドを利用し、ピペリジン環のアミノへの保護なしにトリホスゲン、カルボニルジイミダゾールと直接に環状尿素化するのは収率が低い(50〜56%)ため、産業上の価値がない。
また、特許文献1、6〜11には、いずれも環状尿素化が先でアミド化が後とする方法が開示されており、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸エステルシュウ酸塩(III)を原料とし、トリホスゲン−有機アルカリ、カルボニルジイミダゾール又は他のカルボニル化試薬により環状尿素化させ、水酸化リチウム水溶液などのアルカリ性条件下にてエステル基への加水分解により(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ギ酸を得、トリメチル塩化アセチル又は他の試薬によりカルボキシル基を酸無水物に活性化させ、アンモニア水によりアミド化させて総収率が34.5〜65.5%である(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)を得る。環状尿素化されて得られた(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ギ酸エステルは活性が低く、アンモニアガスのメタノール溶液を直接に用いてアミド化することが不可能であるため、エステル基をカルボキシル基に加水分解してからカルボキシル基を酸無水物に活性化させない限り、その後有効にアミド化することができない。この操作手順が煩雑であり、原子は経済性が劣り、環境への保護にも産業上の生産にも有利ではない。
CN103649051A CN105294690A CN106866668A WО2012086241 US8148540 US9284273 US9567335 CN102834395A、 CN103328476A CN106279163A CN106565712A
本発明は、前記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、アビバクタム中間体、即ち(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)の簡便な調製方法を提供する。本発明で用いられる原料は安価で入手しやすく、プロセスが簡潔であり、操作性が高く、特殊な保護剤とカルボニル化試薬が不要であるため、反応する原子は経済性が高く、コストが低く、生産プロセスにおいて環境に優しく、得られる生成物(II)は純度も収率も高く、得られる(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)によってアビバクタム(I)を調製することができる。
本明細書で用いられる用語「式III化合物」は、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸エステルシュウ酸塩を指し、そのうち式中に示される「−Bn」はベンジルを指す。
本明細書で用いられる用語「式IV化合物」は、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸を指し、そのうち式中に示される「−Bn」はベンジルを指す。
本明細書で用いられる用語「式V化合物」は、(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−塩化ホルミルを指し、そのうち式中に示される「−Bn」はベンジルを指す。
本明細書で用いられる化合物の番号は構造式の番号と完全に一致しており、いずれも同じ化合物を指す。
本願に係る発明は以下のとおりである。
溶媒Aの中では、式III化合物がアルカリAの存在下にて加水分解され、酸性化により式IV化合物を得るという工程(1)と、
Figure 0006719648
(そのうち、式III化合物に示されるRはC1−6脂肪族基又はアルキル化フェニルである;好ましくは、前記Rはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、t−ペンチル、ヘキシル、ベンジル、オルト−メチルベンジル、パラ−メチルベンジルからなる群より選ばれた1種である。)
溶媒Bの中では、有機アルカリBと触媒との共存下にて式IV化合物をトリホスゲン又はジホスゲンと共に同時に環状尿素化と塩化アシル化をさせ、式V化合物を得、分離せずに次の反応を直接に行うという工程(2)と、
Figure 0006719648
式V化合物とアンモニアをアミド化反応させて(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)を得るという工程(3)と、
を含む、アビバクタム中間体の簡便な調製方法。
好ましくは、工程(1)における式III化合物はアルカリ性条件下にて加水分解し、酸性化された後、抽出剤で抽出して式IV化合物を含む抽出液を得る;前記式IV化合物を含む抽出液を蒸留することにより抽出剤を除去して式IV化合物を得るか、或いは蒸留せずに次の反応を直接に行う。
好ましくは、工程(1)において、前記溶媒Aはジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、メトキシシクロペンタン又はトルエンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の組み合わせである。
好ましくは、工程(1)において、前記溶媒Aと式III化合物との質量比が3〜4.5:1である。
好ましくは、工程(1)において、前記アルカリAは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム又は重炭酸ナトリウムからなる群より選ばれた1種又は2種以上の混合物である;好ましくは、前記アルカリAは質量濃度が5〜15%のアルカリの水溶液である。
好ましくは、工程(1)において、前記アルカリAと式III化合物とのモル比が2.0〜5.0:1である。
好ましくは、工程(1)において、前記加水分解の反応温度は0〜80℃であり、好ましくは、工程(1)において、前記加水分解の反応温度は10〜40℃である。反応時間は2〜5時間である。
好ましくは、工程(1)において、前記酸性化の温度は20〜25℃である。酸性化の時間は1〜2時間である。
好ましくは、工程(1)において、前記酸性化は酸性化試薬を用いて系のpHを2〜3まで調整するものであり、前記酸性化試薬は質量濃度が10〜40%の塩酸、硫酸又は硝酸の水溶液である。
好ましくは、工程(2)において、前記溶媒Bはジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、メトキシシクロペンタン又はトルエンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の組み合わせである。
好ましくは、工程(2)において、前記溶媒Bと式IV化合物との質量比が4〜20:1である。
好ましくは、工程(2)において、前記有機アルカリBはトリエチルアミン、トリn−ブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の組み合わせである。
好ましくは、工程(2)において、前記有機アルカリBと式IV化合物とのモル比が3.0〜8.0:1である。
好ましくは、工程(2)において、前記触媒はN,N−ジメチルホルムアミド、ピリジン又は4−ジメチルアミノピリジンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の組み合わせである。
好ましくは、工程(2)において、前記触媒の質量は式IV化合物の質量の0.1〜5.0%である。
好ましくは、工程(2)において、前記トリホスゲン又はジホスゲンと式IV化合物とのモル比が0.6〜2.5:1である。
好ましくは、前記トリホスゲンと式IV化合物とのモル比が0.6〜2.0:1である。
好ましくは、前記ジホスゲンと式IV化合物とのモル比が1.0〜2.5:1である。
好ましくは、工程(2)において、前記環状尿素化反応の温度と塩化アシル化反応の温度はいずれも−20〜60℃であり、好ましくは、前記環状尿素化反応の温度と塩化アシル化反応の温度はいずれも0〜40℃である。反応時間はいずれも1〜8時間である。
好ましくは、工程(3)で用いられる前記アンモニアはアンモニアガス、アンモニアガスのメタノール溶液又はアンモニア水からなる群より選ばれた1種である。
好ましくは、工程(3)において、前記アンモニアと式IV化合物とのモル比が1.0〜5.0:1である。
好ましくは、工程(3)において、前記アミド化反応の温度が−20〜80℃であり、好ましくは、工程(3)において、前記アミド化反応の温度が10〜50℃である。反応時間が1〜6時間である。
本発明において、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸エステルシュウ酸塩(III)を原料とし、アルカリ性条件下にて加水分解し、酸性化されて5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸(IV)を調製し、有機アルカリと触媒との共存下にて得られた化合物IVをトリホスゲン又はジホスゲンと共に同時に環状尿素化と塩化アシル化をさせ、(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−塩化ホルミル(V)を得、次にアミド化により(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)を得、環状尿素化、塩化アシル化及びアミド化を「ワンポット(one-pot)方法」により完成させ、中間生成物を精製する必要がなく、反応経路(反応経路3)は以下のとおりである。
Figure 0006719648
1.先行技術に比べて、本発明において、アミド化が先で環状尿素化が後とするためにピペリジン環への保護及び特殊なカルボニル化試薬の使用が必要となる欠点を回避するだけではなく、環状尿素化が先でアミド化が後とするためにエステル基への加水分解、酸無水物となる活性化及びアミド化が必要となる煩雑な取り扱いをも回避する。本発明における環状尿素化、塩化アシル化及びアミド化は「ワンポット方法」により完成するものであるため、中間生成物への分離、精製などの後処理を行う必要がなく、工程が簡単であり、プロセスが環境に優しく、コストが低い。
2.本発明で用いられる原料は安価で入手しやすく、関連する反応型が典型的なものであり、反応条件が制御されやすく、取り扱いが簡便であり、操作性が高く、プロセスが簡潔であり、環状尿素化の途中に特殊な保護剤及びカルボニル化試薬が不要であり、反応する原子は経済性が高く、生産プロセスにおいて環境に優しく、環状尿素化により得られる生成物の活性が好適であり、アンモニアガス、アンモニア水などによりアミド化できるため、工程が簡単であり、コストが低い。そのうえ本発明に係る方法により調製して得られる(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)は純度も収率も高く、アビバクタム(I)のコストダウン及びそのグリーン生産に有利である。
以下、実施例に基づいて本発明を詳しく説明するが、これらの実施例に限定されていない。
特に断らない限り、実施例で記載される「%」はいずれも質量百分率を意味するものとする。
市場から購入できる(済南勤思薬業公司から購入できる)、原料である5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸エステルシュウ酸塩(III)は白い粉末の固体であり、光学純度が99.6%である。
ガスクロマトグラフ又は液体クロマトグラフにより反応過程と製品の純度をモニターし、キラルカラム(ES−OVS、150mm×4.6mm、アジレント・テクノロジー(Agilent Technologies))が配置される液体クロマトグラフにより光学純度(面積比%)を検測し、収率とe.e%値を算出する。
<実施例1:5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸(IV)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにジクロロメタン150g、質量濃度が10%の水酸化ナトリウムの水溶液150g、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸ベンジルシュウ酸塩(III)43.0g(0.1モル)を加え、20〜30℃にて3時間攪拌しながら反応させる。系のpHが2.5〜3.0となるように質量濃度が30%の塩酸水溶液で酸性化し、室温にて1〜2時間攪拌し、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで3回抽出する。有機相を合わせて有機相の混合液を得、飽和塩化ナトリウム溶液20gを用いて1回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、液相純度が99.9%で且つ収率が98.0%である5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸24.5gを得る。
得られる製品の核磁気共鳴データはH−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:1.10(1H,q),1.27(1H,q),1.82(2H,d),2.23(1H,t),2.76(1H,m),2.90(1H,d),3.13(1H,d),4.70(2H,s),6.54(1H,d),7.35(5H,m),13.51(1H,br)である。
<実施例2:5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸(IV)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコに1,2−ジクロロエタン150g、質量濃度が10%の水酸化リチウムの水溶液80g、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸ベンジルシュウ酸塩(III)43.0g(0.1モル)を加え、20〜25℃にて4時間攪拌しながら反応させる。系のpHが2.5〜3.0となるように質量濃度が30%の塩酸水溶液で酸性化し、室温にて1〜2時間攪拌し、層化し、それぞれ50gの水層を1,2−ジクロロエタンで3回抽出する。有機相を合わせて有機相の混合液を得、飽和塩化ナトリウム溶液20gを用いて1回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、液相純度が99.9%で且つ収率が98.5%である5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸24.6gを得る。
<実施例3:5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸(IV)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにジクロロメタン150g、質量濃度が10%の水酸化ナトリウムの水溶液120g、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸エチルシュウ酸塩(III)37.0g(0.1モル)を加え、20〜25℃にて4時間攪拌しながら反応させる。系のpHが2.5〜3.0となるように質量濃度が30%の塩酸水溶液で酸性化し、室温にて1〜2時間攪拌し、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで3回抽出する。有機相を合わせて有機相の混合液を得、飽和塩化ナトリウム溶液20gを用いて1回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、液相純度が99.9%で且つ収率が96.4%である5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸24.1gを得る。
<実施例4:5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸(IV)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにジクロロメタン150g、質量濃度が10%の水酸化ナトリウムの水溶液150g、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸t−ブチルシュウ酸塩(III)39.5g(0.1モル)を加え、20〜30℃にて3時間攪拌しながら反応させる。系のpHが2.5〜3.0となるように質量濃度が30%の塩酸水溶液で酸性化し、室温にて1〜2時間攪拌し、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで3回抽出する。有機相を合わせて有機相の混合液を得、飽和塩化ナトリウム溶液20gを用いて1回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、液相純度が99.9%で且つ収率が97.2%である5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸24.3gを得る。
<実施例5:(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにテトラヒドロフラン200g、実施例2で調製される5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸12.5g(0.05モル)、トリn−ブチルアミン50g、N,N−ジメチルホルムアミド0.1gを加え、冷却し、−10〜0℃にてトリホスゲン23.8g(0.08モル)とテトラヒドロフランの溶液80gを滴下し、滴下終了後10〜20℃にて4時間攪拌しながら反応させる。10〜20℃の間でアンモニアガス3.0〜3.5gを流し、15〜20℃の間で3時間攪拌しながら反応させ、反応液を300gの氷水混合物に注ぎ、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで2回抽出する。有機相を合わせて、飽和塩化ナトリウム溶液を用いて毎回に20gで2回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、冷たいクロロブタン10.0gを加え、叩解して洗浄し、濾過して液相純度が99.9%で且つ収率が91.6%である(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド12.6gを得る。
得られる製品の核磁気共鳴データはH−NMR(400MHz,DMSO−d6)δ:1.65(2H,m),1.84(1H,br),2.06(1H,m),2.90(2H,s),3.62(1H,s),3.68(1H,d),4.93(2H,dd),7.30−7.46(7H,m)である。
<実施例6:(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにジクロロメタン200g、実施例2で調製される5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸12.5g(0.05モル)、ジイソプロピルエチルアミン60g、N,N−ジメチルホルムアミド0.1gを加え、冷却し、−10〜0℃にてトリホスゲン23.8g(0.08モル)とジクロロメタンの溶液80gを滴下し、滴下終了後10〜20℃にて4時間攪拌しながら反応させる。10〜20℃の間で質量濃度が10%のアンモニアガスのメタノール溶液25gを加え、15〜20℃の間で3時間攪拌しながら反応させ、反応液を300gの氷水混合物に注ぎ、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで2回抽出する。有機相を合わせて、飽和塩化ナトリウム溶液を用いて毎回に20gで2回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、冷たいクロロブタン10.0gを加え、叩解して洗浄し、濾過して液相純度が99.9%で且つ収率が92.5%である(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド12.7gを得る。
<実施例7:(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにジクロロメタン200g、実施例2で調製される5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸12.5g(0.05モル)、ジイソプロピルエチルアミン60g、N,N−ジメチルホルムアミド0.1gを加え、冷却し、−10〜0℃にてジホスゲン24.0g(0.12モル)とジクロロメタンの溶液60gを滴下し、滴下終了後20〜25℃にて3時間攪拌しながら反応させる。20〜25℃の間で質量濃度が10%のアンモニアガスのメタノール溶液25gを加え、20〜25℃の間で3時間攪拌しながら反応させ、反応液を300gの氷水混合物に注ぎ、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで2回抽出する。有機相を合わせて、飽和塩化ナトリウム溶液を用いて毎回に20gで2回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、冷たいクロロブタン10.0gを加え、叩解して洗浄し、濾過して液相純度が99.9%で且つ収率が91.0%である(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド12.5gを得る。
<実施例8:(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにジクロロメタン200g、実施例2で調製される5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸12.5g(0.05モル)、トリエチルアミン40g、N,N−ジメチルホルムアミド0.1gを加え、冷却し、−10〜0℃にてトリホスゲン23.8g(0.08モル)とジクロロメタンの溶液80gを滴下し、滴下終了後10〜20℃にて4時間攪拌しながら反応させる。10〜20℃の間で質量濃度が10%のアンモニア水25gを加え、15〜20℃の間で3時間攪拌しながら反応させ、反応液を200gの氷水混合物に注ぎ、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで2回抽出する。有機相を合わせて、飽和塩化ナトリウム溶液を用いて毎回に20gで2回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、冷たいクロロブタン10.0gを加え、叩解して洗浄し、濾過して液相純度が99.8%で且つ収率が88.0%である(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド12.1gを得る。
<実施例9:(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)の調製>
5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸(IV)の調製において得られる有機相混合液を用いて次の反応を直接に行い、具体的な工程は以下のとおりである。
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにジクロロメタン150g、質量濃度が10%の水酸化ナトリウムの水溶液120g、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸エチルシュウ酸塩(III)37.0g(0.1モル)を加え、20〜25℃にて4時間攪拌しながら反応させる。系のpHが2.5〜3.0となるように質量濃度が30%の塩酸水溶液で酸性化し、室温にて1〜2時間攪拌し、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで3回抽出する。有機相を合わせて有機相の混合液を得る;
得られる有機相の混合液を他の容量が500mLの四つ口フラスコに移し、ジイソプロピルエチルアミン60g、N,N−ジメチルホルムアミド0.1gを加え、冷却し、−10〜0℃にてトリホスゲン26.7g(0.09モル)とジクロロメタンの溶液80gを滴下し、滴下終了後10〜20℃にて4時間攪拌しながら反応させる。10〜20℃の間で質量濃度が10%のアンモニアガスのメタノール溶液25gを加え、15〜20℃の間で3時間攪拌しながら反応させ、反応液を300gの氷水混合物に注ぎ、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで2回抽出する。有機相を合わせて、飽和塩化ナトリウム溶液を用いて毎回に20gで2回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、冷たいクロロブタン10.0gを加え、叩解して洗浄し、濾過して液相純度が99.9%で且つ収率が90.5%である(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド24.9gを得る。
<比較例1:5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸(IV)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにジクロロメタン150g、質量濃度が10%の水酸化ナトリウムの水溶液70g、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸ベンジルシュウ酸塩(III)43.0g(0.1モル)を加え、20〜30℃にて3時間攪拌しながら反応させる。系のpHが2.5〜3.0となるように質量濃度が30%の塩酸水溶液で酸性化し、室温にて1〜2時間攪拌し、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで3回抽出する。有機相を合わせて有機相の混合液を得、飽和塩化ナトリウム溶液20gを用いて1回洗浄し、得られた有機相から溶媒を回収した後、液相純度が98.1%で且つ収率が38.1%である5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸9.5gを得る。
該比較例から分かるように、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸の調製において、アルカリの量が少なすぎるため、加水分解は徹底的に行うことができず、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸の収率が大幅に低下してしまう。
<比較例2:5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸(IV)の調製>
攪拌機と温度計が配置される容量が500mLの四つ口フラスコにジクロロメタン150g、質量濃度が10%の水酸化ナトリウムの水溶液150g、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸ベンジルシュウ酸塩(III)43.0g(0.1モル)を加え、20〜30℃にて3時間攪拌しながら反応させる。系のpHが1.5〜1.9となるように質量濃度が30%の塩酸水溶液で酸性化し、室温にて1〜2時間攪拌し、層化し、それぞれ50gの水層をジクロロメタンで3回抽出する。有機相を合わせて有機相の混合液を得、飽和塩化ナトリウム溶液20gを用いて1回洗浄し、有機相から溶媒を回収した後、液相純度が99.7%で且つ収率が72.8%である5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸18.2gを得る。
該比較例から分かるように、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸の調製において、酸性化のpHが低すぎるため、生成物の一部が塩酸塩になって水に溶解し、5R−ベンジルオキシアミノピペリジン−2S−ギ酸の収率が低下してしまう。

Claims (10)

  1. 溶媒Aの中では、下記の式IIIで示される化合物がアルカリAの存在下にて加水分解され、酸性化により下記の式IVで示される化合物を得るという工程(1)と、
    Figure 0006719648
    (式III化合物に示されるRはC1−6脂肪族基又はフェニルアルキルである。
    溶媒Bの中では、有機アルカリBと触媒との共存下にて式IV化合物をトリホスゲン又はジホスゲンと共に同時に環状尿素化と塩化アシル化をさせ、下記の式V化合物を得、分離せずに次の反応を直接に行うという工程(2)と、
    Figure 0006719648

    式V化合物とアンモニアをアミド化反応させて(2S,5R)−6−ベンジルオキシ−7−オキソ−1,6−ジアザビシクロ[3.2.1]オクタン−2−ホルムアミド(II)を得るという工程(3)と、
    を含む
    ことを特徴とするアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
  2. 工程(1)における式III化合物はアルカリ性条件下にて加水分解され、酸性化された後、抽出剤で抽出して式IV化合物を含む抽出液を得る;前記式IV化合物を含む抽出液を蒸留することにより抽出剤を除去して式IV化合物を得るか、或いは蒸留せずに次の反応を直接に行う
    請求項1に記載のアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
  3. 工程(1)において、前記溶媒Aはジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、メトキシシクロペンタン又はトルエンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の組み合わせであり、
    工程(1)において、前記溶媒Aと式III化合物との質量比が3〜4.5:1であり、
    程(1)において、前記アルカリAは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸カリウム又は重炭酸ナトリウムからなる群より選ばれた1種又は2種以上の混合物であ
    程(1)において、前記アルカリAと式III化合物とのモル比が2.0〜5.0:1である
    請求項1に記載のアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
  4. 工程(1)において、前記加水分解の反応温度は0〜80℃であり、また、前記酸性化の温度は20〜25℃である
    請求項1に記載のアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
  5. 工程(1)において、前記酸性化は酸性化試薬を用いて系のpHを2〜3まで調整するものであり、前記酸性化試薬は質量濃度が10〜40%の塩酸、硫酸又は硝酸の水溶液である
    請求項1に記載のアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
  6. 工程(2)において、前記溶媒Bはジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、トリクロロメタン、四塩化炭素、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、メトキシシクロペンタン又はトルエンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の組み合わせであり、工程(2)において、前記溶媒Bと式IV化合物との質量比が4〜20:1であり、
    程(2)において、前記有機アルカリBはトリエチルアミン、トリn−ブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の組み合わせであり、工程(2)において、前記有機アルカリBと式IV化合物とのモル比が3.0〜8.0:1であり、
    程(2)において、前記触媒はN,N−ジメチルホルムアミド、ピリジン又は4−ジメチルアミノピリジンからなる群より選ばれる1種又は2種以上の組み合わせであり、
    程(2)において、前記触媒の質量は式IV化合物の質量の0.1〜5.0%である
    請求項1に記載のアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
  7. 工程(2)において、前記トリホスゲン又はジホスゲンと式IV化合物とのモル比が0.6〜2.5:1であり、
    記トリホスゲンと式IV化合物とのモル比が0.6〜2.0:1であり、
    記ジホスゲンと式IV化合物とのモル比が1.0〜2.5:1である
    請求項1に記載のアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
  8. 工程(2)において、前記環状尿素化反応の温度と塩化アシル化反応の温度はいずれも−20〜60℃であ
    請求項1に記載のアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
  9. 工程(3)で用いられる前記アンモニアはアンモニアガス、アンモニアガスのメタノール溶液又はアンモニア水からなる群より選ばれた1種であり、
    程(3)において、前記アンモニアと式IV化合物とのモル比が1.0〜5.0:1である
    請求項1に記載のアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
  10. 工程(3)において、前記アミド化反応の温度が−20〜80℃であ
    請求項1に記載のアビバクタム中間体の簡便な調製方法。
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