JPS6112690A - アゼチジン誘導体及びそれらの製造 - Google Patents

アゼチジン誘導体及びそれらの製造

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JPS6112690A
JPS6112690A JP60130968A JP13096885A JPS6112690A JP S6112690 A JPS6112690 A JP S6112690A JP 60130968 A JP60130968 A JP 60130968A JP 13096885 A JP13096885 A JP 13096885A JP S6112690 A JPS6112690 A JP S6112690A
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JP
Japan
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acid
sup
formula
benzylamine
dioxane
Prior art date
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Pending
Application number
JP60130968A
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English (en)
Inventor
ロナルド・フランク・メイソン
ガリー・シヨールズ
ジヤン・ウイレム・ヴアン・レイジエンダム
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
Original Assignee
Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D205/00Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D205/02Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D205/04Heterocyclic compounds containing four-membered rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Nitrogen Condensed Heterocyclic Rings (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生物学的に活性なアゼチジン化合物の製造の
際の中間体として有用なベンジルジオキサンスピロアゼ
チジン誘導体、並びにかかる中間体の製造法に関する。
〔従来の技術〕
3−カルボキシアゼチジン及び関連化合物が化学的な雑
種形成剤であり、それらの作用態様が恐らく植物に雄性
の不稔性をもたらす能力に基づくものである、というこ
とが欧州特許出願第29265号から知られる。該欧州
特許出願にはまた、3−ジアツー1−ジフェニルメチル
アゼチジン(それ自体公知の方法によって製造され得る
。)から出発してそれらを製造する方法が記載されてい
る。
その方法は良好に実施されるけれども、大規模の製造に
対して理想的には適合せず、何故なら、窒素原子上にあ
る嵩ばったジフェニルメチル基は、一連の工程の最後の
工程においてのみ除去される(このことは、最後の工程
以外の工程はすべて大きな装置が必要とされることを意
味する。)からである。さらに、出発化合物であるジフ
ェニルメチルアミンは比較的に高価である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
それ故、本発明の目的は、3−カルボキシアゼチジン化
合物の改善された製造法を提供することであり、この目
的は、第1に新規な中間体の提供により、第2に容易に
入手できる化合物から出発するそれらの製造法の提供に
より達成される。
〔問題点を解決するための手段、作用及び効果〕従って
、本発明は、N−ベンジルジオキサンスピロアゼチジン
即ち新規化合物である下記構造工を有する2−ベンジル
−7,7−シメチルー6゜8−ジオキサ−2−アザ−ス
ピロ(3,5)ノナンに関する。
、本発明はまた、このジオキサンスピロアゼチジンの製
造法において、下記式■ のジブロモジオキサン誘導体をベンジルアミンと有機溶
媒中かつ酸受容体の存在下で加熱することを特徴とする
上記製造法に関する。
酸受容体の機能は、閉環反応の際に発生する臭化水素に
対するスカベンジャー(即ち、掃去剤)として働くこと
である。ベンジルアミンが充分過剰に用いられる場合、
このもの自体必要なHBrの掃去をもたらし得、かつ有
機溶媒として機能し得る。しかしながら、しばしば一層
経済的かつ/又は技術上好ましい他の溶媒及び受容体が
ある。
有m溶媒は極性でも非極性でもよいが、一般にジメチル
スルホキシド又はジメチルホルムアミドの如き極性溶媒
の使用がはるかに速い反応速度をもたらすことがわかっ
た。一方トルエン及びキシレンの如き非極性溶媒はしば
しば比較的安価であり、ある条件下では所望生成物の変
換率を向上し得る。
酸受容体は適当には塩基、都合よくはナトリウム又はカ
リウムの水酸化物、炭酸塩又は重炭酸塩の如く無機塩基
であるが、成る有機アミン(ベンジルアミンの如く)は
塩基として用いられ得る。
カリウム第3級ブトキシドの如く16より大のpKa(
25℃にて水溶液で測定)を有する非常に強い有機塩基
の使用は、不所望な副反応をそれ故所望生成物の有意的
に比較的低い収率をもたらし得る。
溶媒及び受容体の選択は相互関係がある場合があり、何
故なら、一般に極性有機溶媒が用いられる場合、受容体
が比較的強くない塩基(重炭酸ナトリウムの如く)であ
るときに収率及び/または反応時間が比較的良好である
ことがわかったからである。逆に、キシレンの如き非極
性溶媒が用いられる場合、水酸化ナトリウムの如き比較
的強い塩基を受容体として用いることにより、比較的良
好な結果が得られ得る。
反応温度もまた重要な側面を有し、何故なら、ベンジル
アミンは充分に高められた温度においてのみブロモ置換
基と反応するからである。溶媒系の選択及び受容体(塩
基)の選択は、有用な反応度合が生じる現実の温度に影
響を及ぼし得る。一般に、温度は少なくとも80℃好ま
しくは100℃より高くすべきである、ということがわ
かった。
適切な場合では、反応媒質の還流温度にて反応を行うこ
とが都合がよい。
式■の出発ジブロモジオキサン誘導体は、公知の合成操
作を適応して製造され得る。この生成物への都合のよい
合成経路は、ペンタエリトリットを臭化水素と反応させ
た後アセトンと反応させてジオキサンを生成させること
に基づいており、この処理操作は英国特許出願第8.4
15.615号に記載されている。
上述したように、2−ベンジル〜7.7−シメチルー6
.8−ジオキサ−2−アザ−スピロ〔3゜5〕ノナンは
有用な中間体であり、公知の処理操作によってアゼチジ
ン−3−カルボン酸誘導体(植物成長調整性特に植物の
雄性部を不稔化する性質を示す化合物)に変換され得る
。このジオキサンスピロアゼチジンをカルボン酸に変換
するために適した処理操作には、例えば、3.3−ビス
(ヒドロキシメチル)−アゼチジンへの加水分解、酸化
(例えば、英国特許出願第8,415,615号に記載
されて℃)る如く硝酸を用いであるいは英国特許出願第
8.509.746に記載の如く電気化学的に)、その
後の保護N−ベンジル基の除去(例えば、接触水添分解
により)が含まれる。
それ故、本発明は、アゼチジン−3−カルボン酸誘導体
の製造のための中間体としての2−ベンジル−7,7−
シメチルー6.8−ジオキサ−2−アザ−スピロ(3,
5)ノナンの使用が含まれる。
〔実施例〕
本発明を次の例で説明する。
例1 5.5−ビス(ブロモメチル)−2,2−ジメチル−1
,3−ジオキサン(75,5g)及びベンジルアミン(
53,5g)を、窒素下で攪拌しながら120〜125
℃にて5z時間加熱した。次いで、その反応混合物をト
ルエン(250cc)で希釈し、−夜冷却し、結晶性の
沈澱物をデ別しくベンジルアミン臭化水素塩)、そして
トルエンで洗浄した。洗液とデ液を一緒にしそして真空
蒸留して未反応の出発物質を分離し、沸点115℃(0
,1mmHgにて)の油として2−ベンジル−7゜7−
シメチルー6.8−オキサ−2−アザ−スピロ(3,5
)ノナンを得た。この最終生成物はさらにNMRスペク
トル(60MH2及び360MHzにて)、マススペク
トル(M”=247)及び元素分析(下記に示す。)に
より特徴づけられた。
C+sL+NO□としての計算値C72,9; II 
8.5; N 5.7実測4fA          
C70,6; H8,6; N 5.5例2 ジメチルスルホキシド(50c c)中の5.5−ビス
(ブロモメチル)−2,2−ジメチル−1゜3−ジオキ
サン(28,5g)と重炭酸ナトリウム(,1’2’ 
g )との混合物を135℃に加熱した。次いで、ジメ
チルスルホキシド(50c c)中のベンジルアミン(
13,5g)の溶液を5〜6時間かけて攪拌しながら滴
下しつつ添加した。添加終了後、その反応混合物を13
5℃にて7時間攪拌した。冷却後、水(10CC)を添
加し、そして反応混合物をペンタン(,4X50cc)
で抽出した。
ペンタン抽出物を水洗しく3X20eC)、乾燥し、蒸
発させて油を得た。この油を真空蒸留して、沸点135
〜136℃(2mmHgにて)の無色の油として所望生
成物(例1と同じ)を得た(該生成物はNMRスペクト
ルにより特徴づけられた。)。
例3〜14 例2に記載の処理操作を繰り返したが、異なる溶媒及び
/又は塩基を用い、また反応時間を変えた。これらの実
験の結果を表1に要約する。
表1 (DMF I=ニジメチルホルムアミド   DMSO
ニジメチルスルホキシド)例15 a、5+  5−ビス(ブロモメチル)−2,2−ジメ
チル−1,3−ジオキサン 276gの2.2−ビス(ブロモメチル)プロパン−1
,3−ジオール、184gのアセトン、570gのパラ
フィン溶媒(60℃ないしso”cで沸騰する、C6〜
c8のパラフィン炭化水素の商業用混合物)及び1.1
 、gのパラトルエンスルホン酸のスラリーを大気圧に
て還流させた。水は留出物から分離し、有機相はもどし
た。水がもはや生成しなくなったとき、2gの無水炭酸
ナトリウムを添加して酸性触媒を中和した。
大気圧にて97℃のポット温度にして溶媒を蒸留により
除去した。残存するスラリーを210gのキシレンで希
釈して、98:2の比率の標題の ・化合物及び未変換
の出発物質の溶液を得た。
b、2−ベンジル−7,7−シメチルー6.8−ジオキ
サ−2−アザ−スピロ(3,5)ノナン 上述したようにして製造したジオキサンのキシレン溶液
に、84gのNaOHベレット及び106gの無水炭酸
ナトリウムを添加した。激しく攪拌しながら、この混合
物を加熱して還流させ(140℃のポット温度)、そし
て113gのベンジルアミンを6時間かけてゆっくり添
加した。
加熱と攪拌を更に66時間続行した。留出物から水相を
分離した。有機相を反応器にもどした。凝縮器の温度は
60℃であった。
ベンジルアミンの添加開始後24時間して、50、gの
有機留出物を反応器から取り出し、ポット温度を150
〜155℃に上げた。
有機の液体と無機塩の生じたスラリーを50℃に冷却し
、そして550gの水を添加した。水相を分離し、90
gのキシレンで抽出し、水相を廃棄した。有機相を一緒
にし、1%水酸化ナトリウム水溶液300gで洗浄した
。主成分としての2ベンジル−7,7−シメチルー6.
8ジオキサ−2−アザ−スピロ[3,5)ノナンが、若
干の未変換の出発物質とともに含まれていた。
c、1−ベンジル−3,3−ビス(ヒドロキシメチル)
アゼチジン 2−ベンジル−7,7−シメチルー6.8−ジオキサ−
2−アザ−スピロ(3,5)ノナンを含存する粗製生成
物溶液を、300gの水中の60gの硫酸の冷たい(0
℃)溶液にゆっくり添加した。冷却することにより、温
度を5〜10℃に保った。
添加後、有機相を分離し、そして無水炭酸ナトリウムを
添加して安定化した。溶媒を蒸発させて34gの白色の
結晶性の固体を得た。この固体はほぼ純粋な5.5−ビ
ス(ブロモメチル)−2゜2−ジメチル−1,3−ジオ
キサン<0.113モル)からなっていた、ということ
がNMRによ、り示された。
酸性の水相から、加水分解工程で生成したアセトンを真
空蒸留により留去した(20+mmHgにて最高50℃
)。次いで、216gの水中の54g(1,35モル)
の水酸化ナトリウム溶液を30℃にてゆっくり添加した
。これによって有機層(268g)が生じ、この有機層
を分離しそして300gのトルエンと混合した。ゾーン
−スターク蒸留により、68gの水を生成物から除去し
た。
同時に、液は徐々に均質になり、塩の沈澱物が生じ、8
0℃においてデ過して分離した。
得られたデ液を20度に冷却して、生成物を結晶化した
。その結晶をトルエンで洗浄しそして乾燥して、融点8
5〜86℃の1−ベンジル−3゜3−ビス(ヒドロキシ
メチル)アゼチジン143g(0,69モル)を得た。
この生成物は英国特許出願第E1.415.615号の
硝酸処理あるいは英国特許出願第8,509,746号
の電気化学処理によって1−ベンジルアゼチジン−3−
カルボン酸に酸化され得、そして慣用の処理操作を用い
て保護ベンジル基を除去することによってアゼチジン−
3−3カルボン酸が得られ得る。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)下記式 I ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) を有する2−ベンジル−7,7−ジメチル−6,8−ジ
    オキサ−2−アザ−スピロ〔3,5〕ノナン。
  2. (2)特許請求の範囲第1項に定義したジオキサンスピ
    ロアゼチジンの製造法において、下記式II▲数式、化学
    式、表等があります▼(II) のジブロモジオキサン誘導体をベンジルアミンと有機溶
    媒中かつ酸受容体の存在下で加熱することを特徴とする
    上記製造法。
  3. (3)酸受容体が、16未満のpKa(25℃にて水溶
    液で測定)を有する塩基である、特許請求の範囲第2項
    に記載の製造法。
  4. (4)塩基がナトリウム又はカリウムの水酸化物、炭酸
    塩又は重炭酸塩である、特許請求の範囲第3項に記載の
    製造法。
  5. (5)有機溶媒が不活性な極性有機溶媒であるかあるい
    はトルエン又はキシレンである、特許請求の範囲第2項
    、第3項又は第4項に記載の製造法。
  6. (6)ジブロモジオキサンとベンジルアミンを少なくと
    も80℃の温度で一緒に加熱する、特許請求の範囲第2
    項ないし第5項のいずれか一項に記載の製造法。
  7. (7)3−カルボキシアゼチジンの製造における、中間
    体としての特許請求の範囲第1項に定義した式 I のジ
    オキサンスピロアゼチジンの使用。
JP60130968A 1984-06-19 1985-06-18 アゼチジン誘導体及びそれらの製造 Pending JPS6112690A (ja)

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DE (1) DE3564263D1 (ja)
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