JPH07121922B2 - 2−(2−アミノチアゾ−ル−4−イル)−2−(シン)−ヒドロキシイミノ酢酸エステルの製造法 - Google Patents

2−(2−アミノチアゾ−ル−4−イル)−2−(シン)−ヒドロキシイミノ酢酸エステルの製造法

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JPH07121922B2
JPH07121922B2 JP61273770A JP27377086A JPH07121922B2 JP H07121922 B2 JPH07121922 B2 JP H07121922B2 JP 61273770 A JP61273770 A JP 61273770A JP 27377086 A JP27377086 A JP 27377086A JP H07121922 B2 JPH07121922 B2 JP H07121922B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、2-(2−アミノチアゾール−4−イル)‐2-
(シン)−ヒドロキシイミノ酢酸エステルを製造する改
良された方法に関するものである。
従来の技術 特開昭57-53474号公報には、一般式 (式中、Rはアルキル基)で示される2-(2−アミノチ
アゾール−4−イル)‐2-(シン)−ヒドロキシイミノ
酢酸エステルが開示されている。この化合物(III)の
ヒドロキシイミノ基を変性したものは、セファロスポリ
ン類やペニシリン類の修飾剤として有用である。
この文献にあっては、上記の化合物(III)のメチル化
物を次の方法により取得している。
すなわち、式 (式中、Rはアルキル基)で示される4−クロロアセト
酢酸エステルを、氷酢酸の存在下に亜硝酸アルカリの水
溶液と反応させることにより、式 で示される4−クロロ−2−ヒドロキシイミノ−3−ケ
ト酪酸エストルを得(第1段階の反応)、これを単離す
ることなくチオ尿素と反応させて上記化合物(III)を
得(第2段階の反応)、最後にジメチルサルフェートを
用いた相変換接触反応によりメチル化するのである。
同様に特公昭59-19101号公報にも、上記化合物(III)
が開示されている。この文献にあっては、化合物(II
I)を、一般式 (式中、Xはハロゲン、Rはアルキル基)で示される2
−ヒドロキシイミノ−3−ケト酪酸エステル類にチオ尿
素を反応させることにより取得することが記載されてい
る。ただし、原料である化合物(IIb)の製造法につい
ては開示がない。
発明が解決しようとする問題点 上述のように特開昭57-53474号公報によれば、上記化合
物(IIa)は、一般式 (式中、Rはアルキル基)で示される4−クロロアセト
酢酸エステルを、氷酢酸の存在下に亜硝酸アルカリの水
溶液と反応させることにより得られるが、 収率が必ずしも高くないこと、 発泡などの異常反応が起きやすいため、工業的規模の
生産にあっては、反応の制御が容易ではないこと、 酢酸の使用が必須であるため、廃水処理の負担が大き
いこと、 などの問題点があり、そのため、得られた化合物(II
a)を単離することなく第2段階の反応であるチオ尿素
と反応を行う場合、目的の化合物(III)の収率が低く
なるなどの問題点があった。
本発明は、このような状況に鑑み、上述のような問題点
を有しない工業的に有利な方法を見出すべくなされたも
のである。
問題点を解決するための手段 本発明は、「一般式 (式中、Xはハロゲン、R1は水素、アルキル基またはア
シル基、R2はアルキル基)で示されるエノール型アセト
酢酸エステル類をニトロシル硫酸と反応させてオキシイ
ミノ化した後、pH3〜7にてチオ尿素と反応させること
を特徴とする一般式 (式中、R2は前記と同一)で示される2-(2−アミノチ
アゾール−4−イル)‐2-(シン)−ヒドロキシイミノ
酢酸エステルの製造法。」をその要旨とするものであ
る。
つまり、本発明の反応工程は、第1段階の反応であるオ
キシイミノ化工程と、第2段階の反応であるチアゾール
化工程とよりなる。
以下本発明を詳細に説明する。
原料 〈エノール型アセト酢酸エステル類〉 本発明においては、第1段階の反応の原料として、一般
で示されるエノール型アセト酢酸エステル類を用いる。
ここでXはハロゲン(Cl、Br、I、F)であり、実用的
には特にCl、Brが重要である。
R1は水素、アルキル基またはアシル基であり、アルキル
基の例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチ
ル基などがあげられ、アシル基の例としてはアセチル
基、プロピオニル基などがあげられる。
R2はアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基などが例示できる。
R1が水素の場合、アセト酢酸エステル類はケト型とエノ
ール型との互変異性体であるため、消費されるエノール
型の分だけ平衡がエノール型の方に移動し、順次エノー
ル型が生成する。従って4位にハロゲンを有するアセト
酢酸エステルを原料として用いることができる。
これに対し、R1がアルキル基またはアシル基の場合は、
ケト型は存在しないので、エノール型を用いることにな
る。この場合のエノール型アセト酢酸エステル類は、ク
ロトン酸エステルの誘導体である。なお、R1がアルキル
基のエーテル化物は、4位にハロゲンを有するアセト酢
酸エステルに酸性触媒の存在下アルコールを反応させる
ことにより得られ、R1がアシル基のアシル化物は、4位
にハロゲンを有するアセト酢酸エステルにピリジン等の
触媒の存在下アシルハライドを反応させることにより得
られる。
〈ニトロシル硫酸〉 第1段階の反応において化合物(I)(エノール型アセ
ト酢酸エステル類)と反応させるニトロシル硫酸は、式 NOHSO4 で示され、通常は硫酸中40〜45重量%程度の濃度の溶液
として用いる。
〈チオ尿素〉 第2段階の反応で用いるチオ尿素は、式 で示され、通常は水溶液として用いる。
反応条件、反応操作 〈第1段階の反応〉 上記化合物(I)(エノール型アセト酢酸エステル類)
とニトロシル硫酸との使用割合は、反応速度、経済性等
を考慮して、前者1モルに対し後者を1.0〜1.4モルの範
囲で用いることが好ましい。
化合物(I)は、適当な有機溶媒で希釈するかあるいは
希釈しないでそのまま仕込みに供する。場合により、有
機溶媒に代えまたは有機溶媒と共に酢酸を用いることも
できる。
ニトロシル硫酸は、先にも述べたように、硫酸に溶解し
た溶液として仕込みに供する。
仕込みは、化合物(I)またはニトロシル硫酸のいずれ
か一方に他方を滴下していく方法が好適に採用される。
両者を一括仕込みすることは、反応の制御が難しいので
避けるべきである。
反応は、典型的には、化合物(I)とニトロシル硫酸の
いずれか一方に他方を滴下させて反応させる前段、滴下
終了後徐々に温度をあげて熟成する後段を経る。
前段の反応温度は0℃前後ないし−20℃程度とし、後段
では最終的に室温程度にまで温度を上げる。しかしなが
ら、原料によっては(たとえば、化合物(I)がクロト
ン酸エステルの誘導体の場合)、前段の反応を室温程度
までの温度で行うことも可能である。
有機溶媒を使用するときは、該有機溶媒としては、酢
酸、エチレンジクロリド、四塩化炭素、クロロホルム、
塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素、ベンゼン、トル
エン、キシレン等の芳香族炭化水素などの有機溶媒を用
いることができる。
後段終了後は、中間生成物を単離するか、あるいは単離
せずそのままの系でチアゾール化反応を実施する。工業
的には後者の方法を採用するのが有利である。
〈第2段階の反応〉 第2段階の反応の実施にあたっては、第1段階の反応終
了後、チオ尿素の水溶液を添加して反応を行えばよい
が、系に加水し、次にチオ尿素の水溶液を混合して第2
段階の反応を実施することもできる。
この場合、両者を一括混合することも可能であるが、通
常は反応生成物側をチオ尿素側に滴下するか、あるいは
チオ尿素側を反応生成物側に滴下する方法が採用され
る。
第2段階の反応においては系のpHのコントロールが重要
であり、本発明においては系のpHを3〜7の範囲内に設
定する。pHが低すぎると、得られる生成物がシン体とア
ンチ体との混合物になり、目的物である化合物(III)
の収率が悪くなる上、シン体とアンチ体との分離が困難
になる。一方、反応をアルカリ性側で行うと、副反応が
顕著となり、やはり収率および分離操作の点で不利にな
る。
なお、本発明においては必ずしも反応の開始から終了ま
でかかるpH範囲に限定する必要はなく、要は反応終了時
に至るまでの時点において少なくともかかる範囲にpHを
コントロールしておくことが重要なのである。すなわ
ち、たとえば第1段階終了後の反応液は通常強酸性であ
るので、これにチオ尿素の水溶液を滴下して第2段階の
反応を行うときは、予めアルカリで反応終了液のpHを3
〜7に調整し、続いてチオ尿素の水溶液を仕込んでもよ
く、また、pHを調整せずチオ尿素の水溶液に酢酸ナトリ
ウム等のアルカリを混合しておき、これを反応終了液に
滴下して反応を行ってもよいのである。後者の方法で
は、滴下の初期の段階では未だpHは3以下であるが、や
がてpHは3〜7に上昇していくのである。
第2段階の反応の反応温度は、0〜60℃程度とするのが
最も収率が良くなる。反応後期には、反応前期より温度
を上げて熟成を行うことが好ましい。
反応終了後は、析出した結晶をろ別し、水洗、再結晶な
ど通常の精製手段を講じて目的物である化合物(II
I)、つまり2-(2−アミノチアゾール−4−イル)‐2
-(シン)−ヒドロキシイミノ酢酸エステルを取得す
る。
作用 本発明の反応は次のように表わされる。
第1段階の反応 (I)+NOHSO4→ (II) 第2段階の反応 ここで、C13NMR分析から、第1段階の反応生成物(II)
であると推定される。
本発明の目的化合物は、従来知られている亜硝酸アルカ
リを用いる方法による生成物と同じであるが、反応機構
および中間生成物が異なるため、収率、反応の制御など
の点で差が出るのではないかと思われる。そして第1段
階の反応が円滑に進むことが、第2段階の反応にも好結
果をもたらすものと考えられる。
実施例 次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。
実施例1 4−クロロアセト酢酸エチル164.5g(1.00モル)と酢酸
278.4gを混合し、0℃まで冷却した。この溶液に43.8%
ニトロシル硫酸(NOHSO4)硫酸溶液347.9g(1.20モル)
を0℃〜−13℃で30分間かけて滴下し、その後熟成を0
℃以下で2時間実施した。滴下中、ほとんど発泡は認め
られず、問題はなかった。
別途、チオ尿素76.0g、水1434.0gおよび酢酸ナトリウム
582.2gを混合し、加温して35℃にした。このチオ尿素溶
液に上記の反応液を30分かけて滴下し、さらに35〜40℃
で熟成を行った。系のpHは4.0であった。反応進行と共
に結晶が析出してきたので、これをろ過により分取し、
水洗を行った後、65℃で4時間、5torrで真空乾燥し
た。これにより161.3gの帯黄色の結晶を得た。
この結晶の融点は184.6℃であり、H1-NMRにより、下記
の式を有するシン体のみの化合物、つまり2-(2−アミ
ノチアゾール−4−イル)‐2-(シン)−ヒドロキシイ
ミノ酢酸エチルであることが判明した。
この化合物の収率は4−クロロアセト酢酸エチル基準で
75.0%であった。
比較例1 4−クロロアセト酢酸エチル80.6g(0.49モル)および
氷酢酸88.5gをフラスコに仕込み、0℃に冷却した。こ
の溶液に99%亜硝酸ナトリウム36.2g(0.53モル)を52.
6gの水に溶解した溶液を45分間かけて滴下し、その間に
冷却して内部温度をゆっくりと低下させ、滴下終了時に
−15℃に到達させた。この溶液をさらに2時間この温度
に冷却した。滴下中は発泡を生じやすく、反応の制御に
は細心の注意を要した。
別途調製したチオ尿素38.1g(0.50モル)、水30.5gより
なる30〜35℃の溶液中に、定量ポンプを用いて上記の反
応液を45分かけて添加したところ、系の温度はゆっくり
上昇して40℃に達した。添加終了後、なお4時間かきま
ぜた。析出した結晶をろ別し、500mlの水で洗浄し、真
空乾燥した。
これにより2-(2−アミノチアゾール−4−イル)‐2-
(シン)−ヒドロキシイミノ酢酸エチルの帯黄色の結晶
が得られた。収率は4−クロロアセト酢酸エチル基準で
64.4%であった。
実施例2 4−クロロアセト酢酸エチル164.5g(1.00モル)に代え
て4−クロロアセト酢酸メチル21.7g(0.14モル)を用
いたほかは実施例1と同様の実験を行った結果、2-(2
−アミノチアゾール−4−イル)‐2-(シン)−ヒドロ
キシイミノ酢酸メチル20.9gを得た。収率は4−クロロ
アセト酢酸メチル基準で72.3%であった。
実施例3 45%ニトロシル硫酸(NOHSO4)硫酸溶液50.0g(0.177モ
ル)に4−クロロ−3−アセトキシクロトン酸メチル2
8.4g(0.148モル)を−10℃〜−3℃で30分間かけて滴
下した。その後2.5時間かけて20℃にまで徐々に昇温
し、熟成を行った。滴下中、ほとんど発泡は認められ
ず、問題はなかった。
別途調製したチオ尿素11.3g、水100.0gおよび酢酸ナト
リウム87.2gよりなる温度40℃の溶液に、上記の反応液
を30分かけて滴下し、さらに40℃で2時間熟成を行っ
た。系のpHは4.5であった。反応進行と共に結晶が析出
してきたので、これをろ過により分取し、水洗を行った
後、減圧下に乾燥した。これにより21.9gの帯黄褐色の
結晶を得た。
この結晶の融点は191〜192℃であり、H1-NMRにより、下
記の式を有するシン体のみの化合物、つまり2-(2−ア
ミノチアゾール−4−イル)‐2-(シン)−ヒドロキシ
イミノ酢酸メチルであることが判明した。
この化合物の収率は4−クロロアセト酢酸メチル基準で
73.4%であった。
実施例4 4−クロロ−3−アセトキシクロトン酸メチル28.4g
(0.148モル)に代えて4−クロロ−3−メトキシクロ
トン酸メチル24.3g(0.148モル)を用いたほかは実施例
3と同様の実験を行った。これにより、2-(2−アミノ
チアゾール−4−イル)‐2-(シン)−ヒドロキシイミ
ノ酢酸メチル20.9gを得た。収率は4−クロロ−3−メ
トキシクロトン酸メチル基準で70.5%であった。
発明の効果 本発明の方法は、従来の方法、すなわち4−クロロアセ
ト酢酸エステルを氷酢酸の存在下に亜硝酸アルカリ水溶
液を用いてオキシム化し、ついでチオ尿素と反応させて
チアゾール化する方法に比し、収率がかなり向上するこ
と、発泡などの異常反応がほとんど起きないので反応の
制御が容易であることなどの利点があり、工業上有利で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一般式 (式中、Xはハロゲン、R1は水素、アルキル基またはア
    シル基、R2はアルキル基)で示されるエノール型アセト
    酢酸エステル類をニトロシル硫酸と反応させてオキシイ
    ミノ化した後、pH3〜7にてチオ尿素と反応させること
    を特徴とする一般式 (式中、R2は前記と同一)で示される2-(2−アミノチ
    アゾール−4−イル)‐2-(シン)−ヒドロキシイミノ
    酢酸エステルの製造法。
JP61273770A 1986-11-17 1986-11-17 2−(2−アミノチアゾ−ル−4−イル)−2−(シン)−ヒドロキシイミノ酢酸エステルの製造法 Expired - Fee Related JPH07121922B2 (ja)

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