JPH04257559A - 1−カルバセファロスポリン類の中間体およびその製造方法 - Google Patents

1−カルバセファロスポリン類の中間体およびその製造方法

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JPH04257559A
JPH04257559A JP3225702A JP22570291A JPH04257559A JP H04257559 A JPH04257559 A JP H04257559A JP 3225702 A JP3225702 A JP 3225702A JP 22570291 A JP22570291 A JP 22570291A JP H04257559 A JPH04257559 A JP H04257559A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】発明の分野   本発明は、一般的には1−カルバセファロスポリン
類に関するものであり、より詳細にはこの様な化合物へ
の中間体およびこれらの中間体の製造方法に関するもの
である。
【0002】発明の背景   ハシモト等(Hashimoto et al.)
は、米国特許第4,335,211号に、望ましい抗生
物質活性および経口活性特性を有する1群の1−カルバ
セファロスポリン類を開示している。これらの化合物は
現在、病原菌であるH.influenzaによって惹
起される通常の上部および下部気道感染症の様な種々の
症状の治療のために評価されている。この様な化合物の
1つである、ロラカルベフまたはLY163892とし
て知られている7−(R)−フェニルグリシンアミド−
3−クロロ−1−アザビシクロ[4.2.0]オクタン
−2−エン−8−オン−2−カルボン酸は、研究室試験
において、広範スペクトルの細菌に対して活性を示した
。ロラカルベフは、高い血中濃度および比較的長い半減
期を示す比較的安定な化合物であることが判明している
【0003】今まで、1−カルバセファロスポリンは、
例えば微生物代謝物質の様な天然の供給源から得られて
いない。従って、これらの有望な化合物の全合成および
これらの化合物への中間体のための方法は非常に望まし
く、とりわけ大量生産に好適であり、好収率を与え、製
造コストを低減する方法が望ましい。
【0004】この様な化合物へのとりわけ望ましい重要
な中間体は、式(IA):
【化5】 [式中、R1は2−フリル、フェニル、置換フェニル、
カルボキシまたは保護カルボキシであり、R2はC1−
C6アルキル、水素またはカルボキシ保護基であり、X
は酸付加塩を形成し得る酸である]を有する。次に、式
(IA)で表わされるこれらの中間体を更に、エバンス
等の米国特許第4,665,171号に概述されている
のと同様にして合成に付し、1−カルバセファロスポリ
ンを製造することができる。
【0005】式(IA)で表わされる具体的な化合物で
ある飽和メチルエステル・シュウ酸塩(IB)は、以下
の反応式1の方法によって製造することができる。
【化6】
【0006】反応式1の方法は、少なくとも一部分、式
(IB)で表わされる化合物の濾過が比較的遅いために
、約24時間を要する。また、式(III)で表わされ
る中間体は、接触水素添加工程を行う前に単離され、こ
れも所要時間を増加させる。更に、反応式1の方法は、
式(IB)で表わされる化合物の収率、約20%を与え
る。 この比較的低い収率は、環を切断すること、より詳細に
はアゼチジノン環を切断し、式:
【化7】 を有する望ましくない化合物を生成することに起因する
かもしれない。
【0007】発明の要約   本発明は、1−カルバセファロスポリン類の新規か
つ改善された製造方法、より詳細には1−カルバセファ
ロスポリン類への中間体の製造方法および新規な中間体
を提供することを目的とする。
【0008】本発明は、式(IA):
【化8】 [式中、R1は2−フリル、フェニル、置換フェニル、
カルボキシまたは保護カルボキシであり、R2はC1−
C6アルキル、水素、またはカルボキシ保護基であり、
Xは酸付加塩を形成し得る酸である]で示される化合物
の製造方法であって、式(IIB):
【化9】 [式中、R1およびR2は上記と同意義でありR3は水
素、C1−C6アルキルまたはカルボキシ保護基である
]で示される化合物を接触水素添加触媒の存在下で接触
水素添加して、式(IVA):
【化10】 [式中、R1、R2およびR3は前記と同意義である]
を有する化合物を製造し、その後、この中間体化合物を
単離することなく、上記Xで定義される酸と反応させる
工程からなる製造方法を提供するものである。
【0009】本発明はまた、式(IVA)で示される新
規な中間体化合物を提供するものである。
【0010】本明細書に教示された全範囲の方法の変更
は行ない得ると思われるが、本発明の方法および中間体
は代表的な態様を有している。上の式で示される代表的
化合物は、R1が2−フリルであり、R2がメチルであ
り、R3がメチルであり、Xがシュウ酸である化合物で
ある。
【0011】その他の目的および利点は、本発明の以下
の記載から明らかとなろう。
【0012】発明の詳細な記述   本発明、およびその目的およびその利点は、以下の
記述を参照することによって最もよく理解することがで
きる。しかしながら、本発明は、その精神またはその主
要な特性から逸脱することなく、他の特定の形態に包含
され得ることは理解されるであろう。従って、この実施
例および実施態様は、全ての点において例示を目的とし
、制限を意図するものではなく、本発明は、本明細書に
提供された詳細な事項に限定されるものではない。
【0013】“置換フェニル”なる語句は、ハロゲン、
ヒドロキシ、保護ヒドロキシ、シアノ、ニトロ、C1−
C6アルキル、C1−C4アルコキシ、カルボキシ、保
護カルボキシ、カルボキシメチル、保護カルボキシメチ
ル、ヒドロキシメチル、保護ヒドロキシメチル、アミノ
、保護アミノ、アミノメチル、保護アミノメチル、トリ
フルオロメチル、またはN−(メチルスルホニルアミノ
)からなる群から選択される1またはそれ以上の基で置
換されているフェニル基を意味する。
【0014】“置換フェニル”なる語句の例には、4−
クロロフェニル、2,6−ジクロロフェニル、2,5−
ジクロロフェニル、3,4−ジクロロフェニル、3−ク
ロロフェニル、3−ブロモフェニル、4−ブロモフェニ
ル、3,4−ジブロモフェニル、3−クロロ−4−フル
オロフェニル、2−フルオロフェニル等の様なモノ−ま
たはジ(ハロ)フェニル基;4−ヒドロキシフェニル、
3−ヒドロキシフェニル、2,4−ジヒドロキシフェニ
ル、その保護ヒドロキシ誘導体等の様なモノ−またはジ
(ヒドロキシ)フェニル基;3−または4−ニトロフェ
ニルの様なニトロフェニル基;例えば4−シアノフェニ
ルの様なシアノフェニル基;4−メチルフェニル、2,
4−ジメチルフェニル、2−メチルフェニル、4−(イ
ソプロピル)フェニル、4−エチルフェニル、3−(n
−プロピル)フェニル等の様なモノ−またはジ(低級ア
ルキル)フェニル基;例えば、2,6−ジメトキシフェ
ニル、4−メトキシフェニル、3−エトキシフェニル、
4−(イソプロポキシ)フェニル、4−(t−ブトキシ
)フェニル、3−エトキシ−4−メトキシフェニル等の
様なモノ−またはジ(アルコキシ)フェニル基;3−ま
たは4−トリフルオロメチルフェニル;4−カルボキシ
フェニルまたは2,4−ジ(保護カルボキシ)フェニル
の様なモノ−またはジカルボキシフェニルまたは(保護
カルボキシ)フェニル基;3−(保護ヒドロキシメチル
)フェニルまたは3,4−ジ(ヒドロキシメチル)フェ
ニルの様なモノ−またはジ(ヒドロキシメチル)フェニ
ルまたは(保護ヒドロキシメチル)フェニル;2−(ア
ミノメチル)フェニルまたは2,4−(保護アミノメチ
ル)フェニルの様なモノ−またはジ(アミノメチル)フ
ェニルまたは(保護アミノメチルフェニル);または3
−(N−(メチルスルホニルアミノ))フェニルの様な
モノ−またはジ(N−(メチルスルホニルアミノ))フ
ェニルがある。また、“置換フェニル”なる語句は、置
換分が異なる二置換フェニル基、例えば3−メチル−4
−ヒドロキシフェニル、3−クロロ−4−ヒドロキシフ
ェニル、2−メトキシ−4−ブロモフェニル、4−エチ
ル−2−ヒドロキシフェニル、3−ヒドロキシ−4−ニ
トロフェニル、2−ヒドロキシ−4−クロロフェニル等
を表わす。好ましい置換フェニル基には、2−および3
−トリフルオロメチルフェニル、4−ヒドロキシフェニ
ル、2−アミノメチルフェニルおよび3−(N−(メチ
ルスルホニルアミノ))フェニル基がある。
【0015】本明細書で使用する時、“カルボキシ−保
護基”なる語句は、化合物のその他の官能基で反応が行
われる間、カルボン酸基を遮断または保護するために通
常使用されるカルボン酸基のエステル誘導体の1つを意
味する。この様なカルボン酸保護基の例には、4−ニト
ロベンジル、4−メチルベンジル、3,4−ジメトキシ
ベンジル、2,4−ジメトキシベンジル、2,4,6−
トリメトキシベンジル、2,4,6−トリメチルベンジ
ル、ペンタメチルベンジル、3,4−メチレンジオキシ
ベンジル、ベンズヒドリル、4,4’−ジメトキシベン
ズヒドリル、2,2’,4,4’−テトラメトキシベン
ズヒドリル、t−ブチル、t−アミル、トリチル、4−
メトキシトリチル、4,4’−ジメトキシトリチル、4
,4’,4’’−トリメトキシトリチル,2−フェニル
プロパン−2−イル、トリメチルシリル、t−ブチルジ
メチルシリル、フェナシル、2,2,2−トリクロロエ
チル、β−(ジ(n−ブチル)メチルシリル)エチル、
p−トルエンスルホニルエチル、4−ニトロベンジルス
ルホニルエチル、アリル、シンナミル、1−(トリメチ
ルシリルメチル)プロパン−1−エン−3−イル等があ
る。誘導体化されたカルボン酸がアゼチジノン環のその
他の位置における次の反応の条件に対して安定であり、
適当な時点で分子の残りの部分を破壊することなく除去
し得る限り、使用されるカルボキシ−保護基の種類は重
要ではない。(アミノ−保護基およびヒドロキシ−保護
基を除去する時も、この様な厳しい除去条件は回避され
るべきである。)好ましいカルボン酸保護基は、アリル
基である。セファロスポリン、ペニシリンおよびペプチ
ド技術で使用される同様のカルボキシ−保護基を、アゼ
チジノンのカルボキシ基置換分を保護するために使用す
ることもできる。これらの基の別の例は、ハスラム(E
.Haslam)の“Protective Grou
ps in Organic Chemistry”,
 J.G.W.McOmie, Ed., Plenu
m Press, New York, N.Y., 
1973, Chapter 5, およびグリーン(
T.W.Greene)の“Protective G
roups in Organic Synthesi
s”, John Wiley and Sons, 
NewYork, N.Y., 1981, Chap
ter 5に見い出される。“保護カルボキシ”および
“保護カルボキシメチル”なる同様の語句は、カルボキ
シ基が上のカルボキシ−保護基の1つで置換されている
ことを意味する。
【0016】“ヒドロキシ−保護基”なる語句は、テト
ラヒドロピラニル、2−メトキシプロパン−2−イル、
1−エトキシエタン−1−イル、メトキシメチル、β−
メトキシエトキシメチル、メチルチオメチル、t−ブチ
ル、t−アミル、トリチル、4−メトキシトリチル、4
,4’−ジメトキシトリチル、4,4’,4’’−トリ
メトキシトリチル、ベンジル、アリル、トリメチルシリ
ル、(t−ブチル)ジメチルシリルおよび2,2,2−
トリクロロエトキシカルボニル基等の様な、ヒドロキシ
ル基に結合している容易に切断し得る基を意味する。
【0017】ヒドロキシ−保護基の別の例は、リースお
よびハスラム(C.B.Reese and E.Ha
slam,“Protective Groups i
n Organic Chemistry”, J.G
.W.McOmie, Ed., PlenumPre
ss, New York, N.Y., 1973,
 それぞれ Chapters 3 and 4)およ
びグリーン(T.W.Greene, “Protec
tive Groups in Organic Sy
nthesis”, John Wiley and 
Sons, New York, N.Y., 198
1, Chapter 2 and 3)によって記載
されている。好ましいヒドロキシ−保護基には、トリチ
ル基およびテトラヒドロピラニル基がある。“保護ヒド
ロキシ”および“保護ヒドロキシメチル”なる同様の語
句は、ヒドロキシ基が上のヒドロキシ−保護基の1つに
結合していることを意味する。
【0018】“アミノ−保護基”なる語句は、化合物の
その他の官能基で反応が行われる間、アミノ官能基を遮
断または保護するために通常使用されるアミノ基の置換
分を意味する。この様なアミノ−保護基の例には、ホル
ミル基、トリチル基、フタルイミド基、トリクロロアセ
チル基、クロロアセチル、ブロモアセチルおよびヨード
アセチル基、ウレタン−タイプ保護基、例えばベンジル
オキシカルボニル、4−フェニルベンジルオキシカルボ
ニル、2−メチルベンジルオキシカルボニル、4−メト
キシベンジルオキシカルボニル、4−フルオロベンジル
オキシカルボニル、4−クロロベンジルオキシカルボニ
ル、3−クロロベンジルオキシカルボニル、2−クロロ
ベンジルオキシカルボニル、2,4−ジクロロベンジル
オキシカルボニル、4−ブロモベンジルオキシカルボニ
ル、3−ブロモベンジルオキシカルボニル、4−ニトロ
ベンジルオキシカルボニル、4−シアノベンジルオキシ
カルボニル、2−(4−キセニル)イソプロポキシカル
ボニル、1,1−ジフェニルエタン−1−イルオキシカ
ルボニル、1,1−ジフェニルプロパン−1−イルオキ
シカルボニル、2−フェニルプロパン−2−イルオキシ
カルボニル、2−(p−トルイル)プロパン−2−イル
オキシカルボニル、シクロペンタニルオキシカルボニル
、1−メチルシクロペンタニルオキシカルボニル、シク
ロヘキサニルオキシカルボニル、1−メチルシクロヘキ
サニルオキシカルボニル、2−メチルシクロヘキサニル
オキシカルボニル、2−(4−トルイルスルホニル)エ
トキシカルボニル、2−(メチルスルホニル)エトキシ
カルボニル、2−(トリフェニルホスフィノ)エトキシ
カルボニル、9−フルオレニルメトキシカルボニル(“
FMOC”)、2−(トリメチルシリル)エトキシカル
ボニル、アリルオキシカルボニル、1−(トリメチルシ
リルメチル)プロパン−1−エンイルオキシカルボニル
、5−ベンズイソキサリルメトキシカルボニル、4−ア
セトキシベンジルオキシカルボニル、2,2,2−トリ
クロロエトキシカルボニル、2−エチニル−2−プロポ
キシカルボニル、シクロプロピルメトキシカルボニル、
4−(デシルオキシ)ベンジルオキシカルボニル、イソ
ボルニルオキシカルボニル、1−ピペリジルオキシカル
ボニル等;ベンゾイルメチルスルホニル基、2−(ニト
ロ)フェニルスルフェニル基、ジフェニルホスフィンオ
キシド基等のアミノ−保護基がある。好ましいアミノ−
保護基は、アリルオキシカルボニル、t−ブトキシカル
ボニルおよびトリチル基である。セファロスポリン、ペ
ニシリンおよびペプチド技術で使用される同様のアミノ
−保護基も上の語句に包含される。上の語句によって意
味される基の別の例は、バートン(J.W.Barto
n,“Protective Groups in O
rganic Chemistry”,J.G.W.M
cOmie, Ed., Plenum Press,
 New York, N.Y., 1973, Ch
apters 2)およびグリーン(T.W.Gree
ne, “Protective Groups in
 Organic Synthesis”, John
 Wiley and Sons, New York
, N.Y., 1981, Chapter 7)に
よって記載されている。“保護アミノ”および“保護ア
ミノメチル”なる同様の語句は、アミノ基が上記のアミ
ノ−保護基で置換されていることを意味する。
【0019】本発明は、以下の反応式2の、1−カルバ
セファロスポリンへの中間体の製造方法を提供する。
【0020】
【化11】
【0021】[式中、R1は2−フリル、フェニル、置
換フェニル、カルボキシまたは保護カルボキシであり、
R2はC1−C6アルキル、水素またはカルボキシ保護
基であり、R3は水素、C1−C6アルキルまたはカル
ボキシ保護基であり、Xは酸付加塩を形成し得る酸であ
る。 より好ましくは、R2はC1−C6アルキルまたはカル
ボキシ保護基であり、R3はC1−C6アルキルまたは
カルボキシ保護基である。]
【0022】式(IIB)で表わされる出発化合物、エ
ナミノβ−ラクタム類は、先行技術の方法によって容易
に製造される。例えば、ボーズ(Bose)の特許第4
,260,743号は、式
【化12】 [R’は低級アルキル、アリールまたはアリール(低級
アルキル)を表わし、R’’は水素または低級アルキル
を表わすか、または、R’とR’’はこれらが結合して
いる炭素原子と一緒になって低級シクロアルキルを表わ
し、R’’’は低級アルキルまたは基:−OR(ここに
、Rは低級アルキルを表わす)、M1+は塩基の陽イオ
ンである]で示されるビニルアミノ塩のカルボキシル基
を適当な活性化試薬で活性化し、この活性化された化合
物を3級塩基の存在下で式
【化13】 [式中、W1、Y1およびZ1は水素または選択された
有機ラジカルである]で示されるイミノ化合物(シッフ
塩基)と、しかしながら以下のシッフ塩基
【化14】 (式中、R1およびR2は前記と同意義である)を使用
して反応させることによる、式(IIB)の立体配置の
化合物の合成を一般的に教示している。
【0023】本発明の接触水素添加は、通常の接触水素
添加触媒の存在下で起こる。接触水素添加触媒には、ニ
ッケル、プラチナ、ロジウム、ルテニウム、亜クロム酸
銅、イリジウム、オスミウム、パラジウムおよびその組
み合わせがある。代表的な触媒は、支持されたパラジウ
ム、例えば炭素、炭酸バリウムまたはその他の好適な支
持体上5%または10%のパラジウムである。還元は通
常、大気中条件下、または幾分高められた圧力にて、実
質上室温で行われる。
【0024】次いで、式(IVA)で表わされる中間体
を、式(IA)で示される所望の化合物の様な酸付加塩
を形成し得る酸と反応させる。付加塩を製造するために
使用される酸は比較的強くなければならず、約2または
それ以下のpKa値を有するのが好ましい。この様な酸
には、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、リン酸
等の無機酸、およびマレイン酸、p−トルエンスルホン
酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、p−ブロモフェニル
スルホン酸、ハロゲン化酢酸等の有機酸がある。酸は、
シュウ酸またはシュウ酸二水和物であるのが好ましい。
【0025】出発物質を除去するための沈澱剤として、
および単離および洗浄のために、極性有機相互溶媒を使
用することができる。この様な沈殿剤の1つはアセトニ
トリルである。
【0026】本発明の方法は、“1容器”2工程法であ
り、中間体を単離する必要性を回避し、式(IA)で示
される重要な中間体を製造する時間、装置、およびヒト
の時間を節約することができる。更に、式(IA)で示
される化合物の濾過は、比較的速く行われ、これは先行
技術の方法に比較して、全体に要する時間を短縮するの
に役立つ。また、本発明の方法によって得られる収率は
、本明細書に記載した反応式1の方法のそれより実質上
、高い。
【0027】以下に実施例を挙げて本発明の具体的な態
様を更に詳細に説明する。この実施例は、いかなる意味
においても本発明の範囲を限定する意図のものではなく
、その様に理解されるべきではない。
【0028】実験の部   本発明を例示する実験のための出発物質は式(II
A):
【化15】 を有し、接触水素添加の後に生成される中間体は式(I
VB):
【化16】 を有し、生成される重要な中間体は式(IB):
【化1
7】 を有している。
【0029】実施例1   式(IIA)で示される化合物の試料89.09グ
ラムを5%パラジウム炭素0.8グラムに加えた。次い
で、この混合物を3時間20分、20psiの水素雰囲
気および室温に置いた。HPLCした結果、接触水素添
加の後に非常に少量の出発物質が存在した。濾過してパ
ラジウム触媒を除去し、混合物をロータリーエバポレー
ター(約25−40℃の温度)に入れ、混合物を濃縮し
て油状物を得た。この混合物に、アセトニトリル350
ml、シュウ酸16.6グラムおよび水1mlを加え、
混合物を2 1/2時間撹拌した。混合物を0−5℃に
冷却し、次に濾過した。得られたケーキをアセトニトリ
ル500mlで洗浄した。得られた沈澱を減圧下、約4
0℃の温度で乾燥させた。
【0030】乾燥された沈澱は19.42グラムであり
、理論量(31.5グラム)の61.6重量%の収率で
あった。この沈澱のHPLCによって示された純度は式
(IB)の化合物95.7%であり、59%の補正収率
となった。
【0031】実施例2   式(IIA)で示される化合物0.10リットルに
、5%パラジウム炭素1.64グラムを加えた。混合物
を20psiおよび室温で3時間接触水素添加した。こ
の時点で、HPLCは出発物質の29%がまだ残存して
いることを示した。そこで、混合物を一夜冷却し、その
後、接触水素添加を更に4 1/2時間続け、この時点
でHPLCは出発物質が存在していないことを示した。 次いで、濾過してパラジウム触媒を除去し、混合物を塩
化メチレン75mlで洗浄した。ロータリーエバポレー
ターにて、約25−40℃の温度で加熱することによっ
て、混合物を濃縮して油状物を得た。この混合物に、ア
セトニトリル650mlおよびシュウ酸二水和物21.
4グラムを加えた。混合物を2時間撹拌し、次に0−5
℃に冷却した。 次いで、沈澱を濾過し、アセトニトリル800mlで洗
浄し、沈澱を減圧乾燥させた。得られた沈澱(式(IB
)の化合物)の質量は38.13グラムであり、理論(
58.06グラム)の65.7%の重量パーセント収率
を有した。
【0032】以下の式(V):
【化18】 で示される化合物が実施例のいずれの接触水素添加工程
でも製造されないということは特筆に値する。このこと
は、式(V)で表わされる化合物が製造されると本発明
によって更に合成するのに不利益であるということに関
係があった。なぜなら、これは3−アルキルアミノ置換
分を残存させ、有用な3−アミノ中間体に容易に変換す
ることができないからである。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  式(IA): 【化1】 [式中、R1は2−フリル、フェニル、置換フェニル、
    カルボキシまたは保護カルボキシであり、R2はC1−
    C6アルキル、水素、またはカルボキシ保護基であり、
    Xは酸付加塩を形成し得る酸である]で示される化合物
    の製造方法であって、式(IIB): 【化2】 [式中、R1およびR2は上記と同意義であり、R3は
    水素、C1−C6アルキルまたはカルボキシ保護基であ
    る]で示される化合物を接触水素添加触媒の存在下で接
    触水素添加して、式(IVA): 【化3】 [式中、R1、R2およびR3は前記と同意義である]
    を有する化合物を製造し、その後、この中間体化合物を
    単離することなく、上記Xで定義される酸と反応させる
    工程からなる製造方法。
  2. 【請求項2】  R1が1−フリルであり、R2がメチ
    ルであり、R3がメチルである請求項1に記載の化合物
    の製造方法。
  3. 【請求項3】  Xがシュウ酸またはシュウ酸二水和物
    である請求項1に記載の製造方法。
  4. 【請求項4】  接触水素添加触媒がパラジウムである
    請求項1または3に記載の製造方法。
  5. 【請求項5】  式(IVA): 【化4】 [式中、R1は2−フリル、フェニル、置換フェニル、
    カルボキシまたは保護カルボキシであり、R2はC1−
    C6アルキル、水素またはカルボキシ保護基であり、R
    3は水素、C1−C6アルキルまたはカルボキシ保護基
    である]で表わされる化合物。
  6. 【請求項6】  R1が1−フリルであり、R2がメチ
    ルであり、R3がメチルである請求項5に記載の化合物
    の製造方法。
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