JPH10512895A - 精製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 三フッ化ホウ素を使用する有機化合物の製造における工程で得られる古液から、フッ化物を単離可能なテトラフルオロホウ酸塩へと変換することにより、フッ化物を除去する方法。

Description

【発明の詳細な説明】 精製方法 本発明は、精製方法、特に、三フッ化ホウ素を使用する有機化合物の製造工程 において得られる古液から、フッ化物を除去する方法に関するものである。 三フッ化ホウ素は、例えばセファロスポリンの製造といった、有機化合物の置 換反応において、例えばルイス酸として使用し得る。例えば、7-アミノセファロ スポラニン酸（7-ＡＣＡ）の 3-アセトキシ基を、Ｓ-またはＯ-求核剤の残基で 置換することは、セファロスポリン系抗生物質の製造において重要な反応である 。このような反応を、無水溶媒中で行い、三フッ化ホウ素をルイス酸として用い ると、反応は、例えば３位が求核剤の残基で置換された 7-ＡＣＡといった、対 応する生成物が高収率および高純度で得られるといった結果となる。例えば、7- ＡＣＡと求核剤の間の反応といった、上記のような置換反応において、多量のフ ッ化物（三フッ化ホウ素、または、例えばＢＦ₂ＯＨ、ＢＦ(ＯＨ)₂などのすでに 部分的に加水分解されている三フッ化ホウ素、ならびに遊離フッ化物およびテト ラフルオロホウ酸を含むことを意味する）を含む古液を、7-ＡＣＡ置換反応生成 物を単離した後に廃棄しなければならない。なぜなら、7-ＡＣＡおよび三フッ化 ホウ素は、少なくとも等量で使用するからである。ここで、ＧＢ 1 565 941 に 記載の 7-ＡＣＡとチオールとの反応では、7-ＡＣＡのモル当量に対して、2〜7 モルの三フッ化ホウ素を使用しており、ＥＰ-0 204 657に記載の 7-ＡＣＡとメ タノールの反応では、7-ＡＣＡのモル当量に対して、８モル以上の三フッ化ホウ 素を使用している。 古液からフッ化物(上記した意味を有する)を除去する慣用法は、ＣaＯの水和 物の存在下、水中で、完全に加水分解することにより、かなり溶けにくいフッ化 カルシウムへと変換することである。この方法は、実際、三フッ化ホウ素の存在 下でセファロスポリンを反応させ、セファロスポリン生成物を単離した後に得ら れた古液にも用い得るが、この方法にはいくつかの欠点がある。第一に、古液を 、 例えば約７時間までといったような長時間、古液の沸点で加熱しなければならな いことが判明した。加えて、加水分解は、酸性ｐＨ領域で行わなければならず、 従って、長時間におよぶ加水分解と高温で、反応装置の腐食は避けられない。第 二に、フッ化カルシウム法では、例えば有機分解生成物などから、その他の難溶 性カルシウム塩が形成されるため、約 50％のみのＣaＦ₂含量の不十分な濾過可 能生成物が得られることが判明した。従って、この生成物は再利用できない。そ れ故、大量のフッ化カルシウム廃棄物を廃棄しなければならない。 驚くべきことに、フッ化物を、低温かつ短時間で難溶性塩として沈殿し得る単 一の定義された化合物へと、実質的に定量的に変換する、例えばセファロスポリ ンの製造における古液からフッ化物を回収するための、新規で、生態学的で、経 済的で、簡易な方法が発見された。この塩は、例えば三フッ化ホウ素の製造にお いて再利用できる程、高品質で得ることができる。従って、例えば 3-置換 7-ア ミノセファロスポラニン酸誘導体を生成するために使用される三フッ化ホウ素は 、この方法を用いて再生し得る。経済的な面は別として、生態学的利点は大きい 。加えて、遊離フッ化物もまた、実質上、等量的に除去し得る。 従って、本発明は、１つの態様として、フッ化物を、単離可能なテトラフルオ ロホウ酸塩へと変換することを特徴とする、三フッ化ホウ素を用いる有機化合物 の製造工程で得られた古液から、フッ化物を除去する方法を提供する。 フッ化物は、三フッ化ホウ素、または、例えばＢＦ₂ＯＨ、ＢＦ(ＯＨ)₂などの 部分的に加水分解された三フッ化ホウ素、ならびに遊離フッ化物およびテトラフ ルオロホウ酸を含む。古液は、例えば母液などの有機化合物を単離した後の反応 混合物であり得る。三フッ化ホウ素を用いて有機化合物を製造する工程は、例え ば、求核置換反応のように、三フッ化ホウ素を、例えば触媒(ルイス酸)として用 いる工程であり得る。 本発明の別の態様において、有機化合物を製造する工程は、求核置換反応にお いて三フッ化ホウ素用いる工程である。 特に、有機化合物は、例えば 7-アミノセファロスポラニン酸またはその誘導 体などのようなセファロスポリンであり得る。7-ＡＣＡの誘導体は、例えば、三 フッ化ホウ素を用いるセファロスポリンの製造における反応条件で不活性な基、 例えばアシル基により７位がＮ-置換され得る 7-ＡＣＡを含み、7-ＡＣＡの４位 にあるカルボキシル基は、７位の置換基と無関係に、遊離形、塩の形または、例 えばエステル化といった保護形であり得る。特に、セファロスポリンは 7-アミ ノセファロスポラニン酸であり得る。 本発明のまた別の態様においては、有機化合物は、例えば 7-アミノセファロ スポラニン酸のように、セファロスポリンである。 三フッ化ホウ素を用いるセファロスポリンの製造法は、例えば、7-アミノセフ ァロスポラニン酸またはその誘導体の３位のメチル基での求核置換反応であり得 る。 例えばセファロスポリンなどの対応する有機化合物を単離した後に得られる古 液は、単一のまたは数種の有機溶媒および水を含み得る。通常、三フッ化ホウ素 の存在下での有機化合物の反応は、実質上、無水の条件下で行われる。従って、 古液は実質上、無水であり得る。適当な溶媒または溶媒混合物は、例えばＧＢ 1 565 941 またはＥＰ-0 204 657 から既知である。水は、追加的に、反応後に得 られた有機化合物の単離物において使用し得る；従って、古液は水を含有し得る 。本発明に記載の方法は、使用する溶媒系には無関係である。溶媒系の一部を、 所望により、蒸留除去する。 本発明に記載の方法は、以下のように行い得る： 反応後に、例えばセファロスポリンなどの有機化合物を単離した後に得られた古 液は、所望により前処理、すなわち、テトラフルオロホウ酸塩を単離する前に処 理し、得られるテトラフルオロホウ酸塩の純度を向上させる。これは慣用法で行 い得る。前処理は、例えば活性炭素での、例えば活性化炭素濾紙を通した、例え ば古液の濾過を含み得、例えば不溶性の不純物を除去し、および／または古液を 脱色する。これは、フッ化物をテトラフルオロホウ酸塩に変換する前に行い得る 。前処理は、例えば弱酸性またはアルカリ性ｐＨにおいて、過酸化水素でさらに 処理すること、または、例えば蒸留により古液から溶媒(系)を一部除去すること を含む；これはフッ化物をテトラフルオロホウ酸塩へと変換する前、後、または その最中に行い得る。 本発明のまた別の態様においては、古液は、例えば ａ．過酸化水素で、および／または ｂ．三フッ化ホウ素を塩に変換する前に活性炭素濾紙を通して濾過することによ り、および／または ｃ．少なくとも古液の一部を蒸留除去することにより、 テトラフルオロホウ酸の塩を単離する前に前処理する。 特に、テトラフルオロホウ酸塩は、古液に難溶性であり得る。フッ化物を塩に 変換するために、例えばアルカリ塩またはアンモニウム塩などの無機塩、または 、例えば、酸性条件下でのアンモニウムといった塩形成剤、好ましくはカリウム 塩を使用し得る。カリウム塩は、例えば、塩化カリウム、カセイカリ溶液、水酸 化カリウムなどの、塩化カリウム、水酸化カリウム、硫酸カリウム、カセイカリ 溶液またはフッ化カリウムを含む。または、例えば塩化カリウム、硫酸カリウム 、カセイカリ溶液またはフッ化カリウムのｐＨ値は 0.5 と 3 の間、好ましくは 1 と 2 の間である。最適の塩形成剤は、古液の組成に依存して選択し得る。 塩を添加している間に酸を添加することなく、水酸化カリウム溶液を用いて沈 澱が生じ得る。この液は、テトラフルオロホウ酸カリウムを単離する前に酸性化 し得る。この場合、古液に存在するフッ化物の約 70％が、テトラフルオロホウ 酸カリウムとして得られるが、より多くのフッ化物が濾液中に存在し、これは後 にフッ化カルシウムとして沈澱できる。塩形成剤は、古液に存在するフッ化物の 量に比して等量、または過剰量で使用し得る。塩形成剤は、固形または溶液で、 古液に加え得る。 本発明の別の態様においては、テトラフルオロホウ酸の塩は、液体に難溶性で ある；好ましくはテトラフルオロホウ酸カリウムである。 塩形成剤の添加温度は、例えば、テトラフルオロホウ酸塩を形成させながら平 行的に蒸留することにより回収し得る古液のさらなる部分に依存し得る。添加は 、約 0〜20℃の間、例えば約 10℃といった室温以下、室温、または、約 100℃ まで、例えば約 90℃といった、古液の一部を蒸留除去し得る蒸留残渣の適当な 温度といった、室温以上であり得る。本発明の具体的な態様においては、塩形成 剤 を、冷却または加熱することなく室温で加え得る。 殆どの場合、古液の酸性ｐＨが有利であり得る。ｐＨは、例えば、約 0.5〜3 、特に 1〜2 の範囲であり得る。前処理の前後および塩添加の前後で、所望によ り、特に、例えば塩酸、硫酸などの無機酸、好ましくは硫酸を用いて、古液を酸 性化し得る。 本発明のまた別の態様においては、液体は酸性化される。 テトラフルオロホウ酸塩は沈澱し得、非常に容易に濾取し得る。これらは、例 えば結晶形で、例えば 99％の純度といった高純度形で、99％までの収率で単離 し得る。 フッ化カリウムを添加することにより、または、等量のフッ化水素を添加する ことにより、加水分解作用のために古液中に存在し得る、残っているホウ酸を、 所望により、テトラフルオロホウ酸アニオンへと変換し得、ホウ素を実質上、完 全に古液（加えて、例えばフッ化物の後に）から除去し得る。 また別の態様においては、本発明は、前請求項の記載に従い古液からフッ化物 を除去し、所望により、該液に存在するホウ素を、フッ化カリウムまたはフッ化 水素の添加により除去するものである、テトラフルオロホウ酸の製造法を提供す る。 本発明の具体的な方法は、三フッ化ホウ素を用いた 7-ＡＣＡの３位の 3-アセ トキシ基を求核置換した後に得られる古液を、塩形成剤を添加する前に活性炭素 上で濾過して、および／または溶媒（系）の一部を蒸留除去して、および／また は過酸化水素を加えて前処理する。塩化カリウム、水酸化カリウムまたはカセイ カリ溶液を、古液の一部をテトラフルオロホウ酸カリウムが形成される間に蒸留 除去する場合、蒸留残渣中に、室温から約 90℃までの温度で加える。混合物を 、所望により、-10℃〜約 15℃、好ましくは 0〜10℃に冷却する。古液は、所望 により、適当な段階で、特に、例えば塩酸、硫酸などの無機酸を用いて酸性化し 得る。 テトラフルオロホウ酸カリウムは、例えば白色結晶のような結晶形で得られる 。得られたテトラフルオロホウ酸カリウムの質は、優れており、さらに精製する こ となく、例えばさらなる三フッ化ホウ素の製造に再使用し得、例えば三フッ化ホ ウ素が必要である有機化合物のさらに別の反応において使用可能である。テトラ フルオロホウ酸カリウムから三フッ化ホウ素への変換は、例えば、熱処理などの 慣用法により行い得る。 さらに別の態様においては、本発明は、テトラフルオロホウ酸を使用して三フ ッ化ホウ素を生成する上記した方法、およびテトラフルオロホウ酸を上記した方 法により製造することを特徴とする、テトラフルオロホウ酸から三フッ化ホウ素 を製造する方法を提供する。 また別の態様においては、本発明は、三フッ化ホウ素を使用するセファロスポ リンの製造工程で得られた古液から、フッ化物を除去するための、カリウム塩の 使用を提供する。 さらに別の態様においては、本発明は、フッ化物を難溶性のテトラフルオロホ ウ酸カリウムとして沈澱させることを特徴とする、三フッ化ホウ素を 3-置換 7- アミノセファロスポラニン酸誘導体の製造において試薬として使用する工程の古 液から、フッ化物を除去する方法を提供する。以下の実施例は、範囲を限定する ことなく本発明をより完全に説明しており、全ての温度を摂氏で表記する。 実施例１： 母液１リットル（ＧＢ 1 565 941 の最初の実施例と同様にして、スルホラン 中で 7-ＡＣＡを 5-メルカプト-1-メチルテトラゾールおよび三フッ化ホウ素と 反応させることにより得られ、また、これは上記した意味において約 4％のフッ 化物を含有する）を濃塩酸でｐＨ1.0 に調節し、濾過助剤 2ｇおよび活性炭素 1 0ｇでカバーしたフリットを通して濾過する。濾液を、撹拌し、かつ、20〜25℃ に冷却しながら 20％塩化カリウム水溶液 250ml と混合する。同時に濃塩酸を加 えることにより、ｐＨを 1.2〜1.6 に保持する。得られた沈澱懸濁液を室温で 2 時間撹拌し、次いで 5℃に冷却し、30 分後に濾過する。このように単離された テトラフルオロホウ酸カリウムを少量の冷水で洗浄し、50℃にて真空で乾燥させ る。母液中に存在するフッ化物の 95％が、テトラフルオロホウ酸カリウムとし て純粋な結晶形で得られる。 実施例２： 母液１リットル（ＥＰ-0 204 657 の実施例と同様にして、スルホラン中で 7- ＡＣＡを、メタノールおよび三フッ化ホウ素で反応させることにより得られ、こ れは上記した意味において約 10％のフッ化物を含有する）を常圧にて、蒸留器 で、母液に存在するメタノールが蒸留除去されるまで蒸留する。70℃の蒸留残渣 の温度において、45％カセイカリ溶液 240g を、約 20 分間かけて滴下漏斗を通 して連続的に加え、蒸留残渣が 90℃の温度に到達するまで、蒸留を続ける。Ｅ Ｐ-0 204 657 の工程において、塩基として使用しているトリエチルアミンが、 留出物として得られ、同時にテトラフルオロホウ酸カリウムが蒸留残渣中で沈澱 する。37％過酸化水素 300g を、80℃の温度の蒸留残渣に加える。10 分以内に 、最初こげ茶色である反応混合物が、黄橙色懸濁液に明るくなる。この懸濁液を 、濃硫酸約 80g を用いてｐＨ1.5に調節し、60分間 0 ℃で撹拌する。沈澱した テトラフルオロホウ酸カリウムを濾取し、少量の水で洗浄し乾燥させる。母液に 存在するフッ化物の 99.3％が、白色の結晶粉末の形で、テトラフルオロホウ酸 カリウムとして得られる。 実施例３： 母液１リットル（ＧＢ 1 565 941 の最初の実施例と同様にして、アセトニト リル中で 7-ＡＣＡを、2-メチル-3-メルカプト-トリアジン-5,6-ジオンおよび三 フッ化ホウ素と反応させることにより得られ、これは上記した意味において約 4 ％のフッ化物を含有する）中に、撹拌しながら、45％カセイカリ溶液 40ml を加 える。70％過酸化水素 10ml を 10 分間 かけてゆっくりと加える。反応混合物 を室温で１時間撹拌し、76％硫酸でｐＨ6.5-6.8 に調節し、アセトニトリルを常 圧で蒸留除去する。蒸留物の橙黄色の残渣を室温まで冷却し、76％硫酸でｐＨ1. 5 に調節する。10℃で 2 時間撹拌した後、テトラフルオロホウ酸カリウムを濾 取し、少量の冷水で洗浄し、50℃にて乾燥室で乾燥させる。母液に存在するフッ 化物の 96％が、粗結晶性の純粋な白色粉末の形で、テトラフルオロホウ酸カリ ウムとして得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，Ｓ Ｅ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．フッ化物を単離可能なテトラフルオロホウ酸塩に変換することを特徴とす る、三フッ化ホウ素を用いる有機化合物の製造工程において得られる古液から、 フッ化物を除去する方法。 ２．工程中で三フッ化ホウ素を求核置換反応において用いることを特徴とする 、請求項１に記載の方法。 ３．セファロスポリンの製造のための方法である、請求項１または２のいずれ か１つに記載の方法。 ４．セファロスポリンが 7-アミノセファロスポラニン酸である、請求項１〜 ３のいずれか１つに記載の方法。 ５．テトラフルオロホウ酸塩が該液に難溶性であることを特徴とする、請求項 １〜４のいずれか１つに記載の方法。 ６．テトラフルオロホウ酸塩がテトラフルオロホウ酸カリウムであることを特 徴とする、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。 ７．該液を酸性化することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１つに記載 の方法。 ８．テトラフルオロホウ酸塩を単離する前に、古液を前処理することを特徴と する、請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。 ９．該液を ａ．過酸化水素で；および／または ｂ．三フッ化ホウ素を塩に変換する前に活性炭素濾紙を通して濾過することによ り、および／または ｃ．少なくとも一部の古液を蒸留除去することにより、 前処理するものである、請求項８に記載の方法。 10．フッ化物を、請求項１〜９のいずれか１つの記載に従い、古液から除去し 、所望により、該液に存在するホウ素を、フッ化カリウムまたはフッ化水素を加 えることにより除去するものである、テトラフルオロホウ酸の製造法。 11．三フッ化ホウ素を使用する工程において得られる古液からフッ化物を除去 するための、カリウム塩の使用。 12．テトラフルオロホウ酸を三フッ化ホウ素を製造するために使用するもので ある、請求項１〜12に記載の方法。 13．請求項１〜12で定義した方法に従ってテトラフルオロホウ酸を製造するこ とを特徴とする、テトラフルオロホウ酸から三フッ化ホウ素を生成する方法。 14．フッ化物を難溶性テトラフルオロホウ酸カリウムとして沈澱させることを 特徴とする、三フッ化ホウ素を 3-置換 7-アミノセファロスポラニン酸誘導体の 製造において試薬として使用する工程の古液から、フッ化物を除去する方法。 15．テトラフルオロホウ酸カリウムを、例えば塩化カリウム、硫酸カリウム、 カセイカリまたはフッ化カリウムなどのカリウム塩を用いて、ｐＨ値１〜２で沈 澱させることを特徴とする、請求項16に記載の方法。