JPS62201888A - 6,7−ジヒドロ−5,8−ジメチル−9−フルオロ−1−オキソ−1H,5H−ベンゾ〔i,j〕キノリジン−2−カルボン酸の合成 - Google Patents

6,7−ジヒドロ−5,8−ジメチル−9−フルオロ−1−オキソ−1H,5H−ベンゾ〔i,j〕キノリジン−2−カルボン酸の合成

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JPS62201888A
JPS62201888A JP62007372A JP737287A JPS62201888A JP S62201888 A JPS62201888 A JP S62201888A JP 62007372 A JP62007372 A JP 62007372A JP 737287 A JP737287 A JP 737287A JP S62201888 A JPS62201888 A JP S62201888A
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    • C07D215/18Halogen atoms or nitro radicals

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】 本発明は、8位がメチル基で置換されているベンゾ〔i
,j)キノリジンの合成に関する。特に本発明は6,7
−ジヒドロ−5.8−ジメチル−9−フルオロ−1−オ
キソ−1H,5H−ベンゾ〔i,j)キノリジン−2−
カルボン酸の合成法に関する。本発明は更に前記合成法
のある種の個々の工程及びそのような工程により調製さ
れた新規合成中間体にも関する。
米国特許第4,472,405号には、6,7−ジヒド
ロ−5.8−ジメチル−9−フルオロ−1−オキソ−1
H,5H−ベンゾ〔i,  j)キノリジン−2−カル
ボン酸の合成が記載されている。この特許に開示されて
いる合成法では出発物質として5−アミノ−2−フルオ
ロ安息香酸を使用して6−フルオロ−5−メチル−1,
2,3,4−テトラヒドロキナルジンを合成する。6−
フルオロ−5−カルボキシキナルジンから6−フルオロ
−5−メチル−1,2,3,4−テトラヒドロキナルジ
ン中間体を得るには2つの還元反応を必要とする。
これらの還元反応のために全収率が低下するので、この
方法に代わる更に有効な方法が望まれていた。
本発明の例1の方法では、6.7−ジヒドロ−5.8−
ジメチル−9−フルオロ−1−オキソ−1H,5H−ベ
ンゾ(t、  j)キノリジン−2−カルボン酸の収率
は米国特許第4,472,405号に記載されている方
法より高い。
米国特許第4.301.289号には、化合物6−フル
オロ−2−メチルキノリン、6−フルオロ−2−メチル
−1,2,3,4−テトラヒドロキノリン、及びジアル
キル2− (N−(6−フルオロ−2−メチル−1,2
,3,4−テトラヒドロキノリニル)〕メメチレンマロ
ン酸が記載されている。米国特許第4.472,407
号には、化合物5−ブロモ−6−フルオロ−2−メチル
キノリン及びその合成が記載されている。
日本のBulletin Chemical 5oci
ety第49巻(1976年))第1958乃至196
9頁のコラヘイ・タマオ(Kohei Tamao)ら
による文献には、ある種の芳香族ハロゲン化物のニッケ
ル触媒グリニャ−ル置換反応が記載されている。ジクロ
ロ〔1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンツ
ニッケル(II)触媒が特に開示されている。テトラヘ
ドロン・レターズ(Tetrahedron Lett
ers)第23巻(1982年)第4191乃至419
4頁のバーグズトロム(Bergs trom)  ら
による文献には、グリニヤール試薬のニッケル触媒カッ
プリングによる2’、3’、5’−1−リス−〇−(t
−ブチルジメチルシリル)−9−β一旦一リボフラノシ
ル−6−クロロプリンを経る、6−アルキル及び6−ア
リール置換9−β一旦一リボフラノシルプリンの合成が
開示されている。この文献でもジクロロ〔1,3−ビス
(ジフェニルホスフィノ)プロパンツニッケル(II)
触媒が特に開示されている。
本発明は、構造式I の6,7−ジヒドロ−5,8−ジメチル−9−フルオロ
−1−オキソ−1H,5H−ベンゾ〔i,j〕キノリジ
ン−2−カルボン酸の合成法を提供する。前記合成法は
以下の工程:1)  6−フルオロ−2−メチルキノリ
ン(U)を強いルイス酸の存在下で臭素と反応させて5
−ブロモ−6−フルオロ−2−メチルキノリン(III
)を得る工程、 2)構造式■のキノリンをジクロロ〔1,3−ビス(ジ
フェニルホスフィノ)プロパンツニッケル(II)の存
在下でメチルグリニヤール試薬と反応させて2,5−ジ
メチル−6−フルオロキノリン(rV)を得る工程、 3)構造式■の化合物を触媒の存在下で還元して2,5
−ジメチル−6−フルオロ−1,2,3,4−テトラヒ
ドロキノリン(V)とする工程、4)構造式■のテトラ
ヒドロキノリンを構造式VAのアルコキシメチレンマロ
ン酸のジエステル(但し、式中の“alk“が1乃至約
4個の炭素原子を含むアルキル基であり、各R′が独立
した1乃至約4個の炭素原子を含むアルキル基であるか
、2つのR′が一緒にイソプロピル基を形成している)
と縮合させて(2,5−ジメチル−6−フルオロ−1,
2,3,4−テトラヒドロ−1−キノリニル)メチレン
マロン酸のジエステル(Vl)とする工程、 5)構造式■の化合物を環化して6.7−ジヒドロ−5
,8−ジメチル−9−フルオロ−1−オキソ−1H,5
H−ベンゾ〔i,j)キノリジン−2−カルボン酸のエ
ステル(■)とする工程、及び 6)構造式■の化合物を加水分解して6.7−ジヒドロ
−5.8−ジメチル−9−フルオロ−1−オキソ−1H
,5H−ベンゾ〔i,j〕キノリジン−2−カルボッ酸
(1)とする工程を含む。
本発明はまた、前記工程(2)の反応、及び、任意に工
程(3)の反応を含む方法に関する。
本発明はまた、前記工程(2)の生成物である2、5−
ジメチル−6−フルオロキノリン新規中間体に関する。
特に、一実施例においては本発明の方法は、以下のスキ
ーム(但し、式中のalk及びR′は前述のとおりであ
る)で説明される。
目            ≧ ロー                  自−ロー 
                 ロー反応スキーム
の第一の工程では、公知の化合物6−フルオロ−2−メ
チルキノリン(II)を塩化アルミニウムのような強い
ルイス酸の存在下で50乃至80℃のような高温におい
て臭素と反応させる。ルイス酸は、好ましくはキノリン
1モル当り約1.5当量の割合で使用する。反応は無溶
媒でもよいが、1.2−ジクロロエタン、クロロホルム
又はメチレンクロライドのような適する不活性溶媒中で
実施してもよい、現在ではわずかに、たとえば10%過
剰の臭素を使用するのが好ましいが、等モル量でもよい
。反応が完了したら、生成物を亜鉛錯体として単離し、
次いで水酸化アンモニウムのような強塩基の添加により
錯体を分離してもよい、工程(1)の生成物は公知の化
合物である5−ブロモ−6−フルオロキナルジン(構造
式■)である。
反応スキームの工程(2)は、ジクロロ〔1,3−ビス
(ジフェニルホスフィノ)プロパン〕ニッケル(n)触
媒の存在下における5−ブロモー6−フルオロキナルジ
ン(構造式■)とメチルグリニヤール試薬との反応であ
る0反応は、好ましくは5乃至20℃の温度においてジ
エチルエーテル又はトルエンのような溶媒中で実施する
。グリニヤール対イオンは臭素又は塩素であるが、現在
では塩素が好ましい、また、1.2乃至1.4当量のグ
リニヤール試薬を使用しうるが、ニッケル触媒は0.0
1乃至0.10当量の範囲で使用され、0.05当量が
好ましい。反応の進行はガスクロマトグラフィーにより
追跡する。反応が完了したら、生成物である2、5−ジ
メチル−6−フルオロキノリン(新規化合物)を希塩酸
のような希釈酸で抽出し、次いで水酸化アンモニウムの
ような塩基の添加により沈殿させる。
工程(3)においては、構造式■のキノリンを還元して
構造式(V)のテトラヒドロキノリンとする。この反応
の触媒は白金をベースとしたものであり、たとえば木炭
上に白金を支持したものであり、キノリン20g当り約
0.3乃至1.0gの触媒を使用する。構造式■の化合
物を、酢酸のような弱い有機酸中、又はイソプロパツー
ルのような低級アルカノール(すなわち1乃至5個の炭
素原子を含むもの)と弱い有機酸の混合物中に溶解させ
る。混合物は、好ましくは約20℃の温度及び2、1乃
至4.2kg /cm”  (30乃至60psi)の
圧力において水素化する。還元反応が完了した後、濾過
により触媒を除去し、溶媒を蒸発させる。残存する固体
は、トルエン又は1.2−ジクロロエタンのような有機
溶媒中に吸収させる。有機溶液を塩基で洗浄し、乾燥及
び蒸発させて構造式■の生成物を得る。
工程(4)においては、構造式■の2,5−ジメチル−
6−フルオロ−1,2,3,4−テトラヒドロキノリン
をアルコキシメチレンマロン酸のジエステル(VA)と
縮合させる。構造式VAの好ましいジエステルは、最も
容易に入手しうるという理由でエトキシメチレンマロン
酸ジエチルである。その他の適するアルコキシメチレン
マロン酸ジエステルには、構造式 (但し、式中のalkは前述のとおりである)のシクロ
イソプロビリデニルアルコキシマロネートが含まれる。
縮合反応は、ガスクロマトグラフィーにより反応の完了
が決定されるまで反応体を加熱する必要がある。反応は
、100乃至200℃の温度、好ましくは140乃至1
60℃の温度において溶媒不在下で実施する。アルコー
ル副生成物は、好ましくは蒸留により除去し、反応を完
了させる。この反応の生成物は、構造式■の化合物であ
る。それは単離してもよいし、単離することなく工程(
5)で直接使用してもよい。
工程(5)においては、構造式■の中間体を環化して構
造式■の中間体エステルを合成する。環化工程は、好ま
しくはオキシ塩化燐の存在下で構造式■の中間体を加熱
することにより実施する。
反応は無溶媒でも、トルエンのような適する溶媒中でも
実施しうる。塩基又はエタノールの添加により過剰のオ
キシ塩化燐を分解する。あるいは、ポリ燐酸の存在下で
構造式■の中間体を加熱することにより環化反応を実施
してもよい、単離した生成物を工程(6)で直接使用し
てもよいし、工程(6)で使用する前に再結晶により精
製してもよい。
工程(6)では塩酸中における加水分解のような従来の
手段により構造式■のエステルをけん化して、構造式■
の6.7−ジヒドロ−5.8−ジメチル−9−フルオロ
−1−オキソ−1H,5H−ベンゾ〔i,j)キノリジ
ン−2−カルボン酸を得る。
工程(5)をポリ燐酸を使用して実施する場合には、工
程(5)でエステルかけん化されるので、工程(6)は
実施する必要がない。
以下の例は本発明を説明するために提供するが、本発明
を限定するつもりはない。示される量は全て、特に指示
がない限り重量による。
■−上 25−1の1.2−ジクロロエタンに20.13g(0
,125モル)の6−フルオロ−2−メチルキノリンを
溶かした溶液を、25.3g(0,189モル)の塩化
アルミニウム及び25+wlの1.2−ジクロロエタン
の混合物にゆっくり添加した。
得られた溶液を70乃至80℃に加熱し、19.98g
(0,125モル)の臭素をそこへ滴下した。反応混合
物を約16時間80乃至85℃に加熱し、氷上に注いで
100mJの濃塩酸の添加により酸性にした。17.0
4g (0,125モル)の塩化亜鉛を添加し、得られ
た懸濁液を蒸気浴上で15分間加熱した。水浴中で冷却
した後、濾過により錯体を回収し、100mj!の冷た
い3N塩酸及び100mIlのメチレンクロライドで連
続して洗浄した。錯体を100+sj!の水中でスラリ
とし、水酸化アンモニウムを用いてpHを11に調製し
た。
生成物を濾過により回収し、水で洗浄して150mI!
のトルエン中に溶解させた。トルエン溶液を硫酸マグネ
シウム及び脱色木炭で処理し、次いで蒸発させ、公知の
化合物である5−ブロモ−6−フルオロ−2−メチルキ
ノリン22,5g(0,094モル)を得た。NMRス
ペクトル分析により構造を確認した。
B、2゜5−ジメチル−6−フルオロキノリンの合成 窒累雰囲気下で、28.0g(0,05モル)のジクロ
ロC1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンツ
ニッケル(II)触媒(シー・アール・ヴアン・へフケ
(G、 R,Van Hecke)及びダブりニー・デ
ニウ・ホ02クス(W、 Dew、Horrocks)
 IごよるInorganic Chemistry第
5巻(1966年)第1968頁に記載されている方法
により調製した)を、3.81のトルエンに240g(
1,0モル)の5−ブロモ−6−フルオロ−2−メチル
キノリンを溶かした溶液に添加した。塩化メチルマグネ
シウムの3.17モル濃度テトラヒドロフラン溶液44
0 ml (1,4モル)を迅速に前記混合物に添加し
、その際生ずる発熱は水浴で制御した。反応混合物は一
昼夜室温において攪拌した。反応混合物を11の水で処
理して過剰のグリニヤール試薬を分解し、次いで有機層
及び水性層を分離した。
有機層を3Nの塩酸11で2回抽出した。酸による抽出
物を合わせ、II!のメチレンクロライドで2回抽出し
、水酸化アンモニウム及び氷で塩基性(pH>9)とし
た。生成物を黄褐色の固体(156,4g、0.894
モル)として回収した。この物質を11のヘキサンから
再結晶させ、77.1g (0,44モル)の2,5−
ジメチル−6−フルオロキノリンを得た。このものはガ
スクロマトグラフィー分析によれば純度98.7%であ
った。
7、0 kgの2,5−メチル−フルオロキノリン、5
1.5kgの氷酢酸及び350gの50%水で湿めらせ
た炭素上に5%の白金を支持した触媒を混合し、3.5
 kg/cs+”  (50psi)の圧力において2
0・時間水素化した。ガスクロマトグラフィーによれば
残存出発物質の存在が判明したので、更に35gの触媒
を添加し、更に2時間水素化を継続した。
混合物を濾過して触媒を除去し、次いで溶媒を蒸発させ
た。残留物を約381 (10ガロン)の冷水に溶解さ
せ、得られた混合物を30℃未満の温度に保持しながら
水酸化アンモニウムを用いて塩基性とし、pHllとし
た。得られた混合物を30f (8ガロン)の1.2−
ジクロロエタンで抽出し、抽出物を共沸蒸留により乾燥
させた。乾燥した抽出物を硫酸マグネシウムで処理して
濾過し、濾液を真空下で濃縮し、黒いオイルである2、
5−ジメチル−6−フルオロ−1,2,3,4−テトラ
ヒドロキノリンを得た。このものは次の工程で直接使用
した。
3350g(18,7モル)の2,5−ジメチル−6−
フルオロ−1,2,3,4−テトラヒドロキノリン及び
4445.7 g (20,6モル)のエトキシメチレ
ンマロン酸ジエチルを混合し、110℃に加熱した。ま
ず常圧蒸留により、次いで減圧蒸留によりエタツールを
除去した。その時反応温度は150℃に達した。得られ
た物質(2,5−ジメチル−6−フルオロ−1,2,3
,4−テトラヒドロ−1−キノリニル)メチレンマロン
酸ジエチルは次の工程で直接使用した。
8.0kgのトルエンに36.6モルの(2,5−ジメ
チル−6−フルオロ−1,2,3,4−テトラヒドロ−
1−キノリニル)メチレンマロン酸ジエチルを溶かした
溶液を2時間にわたって40kgの還流オキシ塩化燐に
添加した。添加中及び添加が完了した後1.5時間の間
還流を保持した。反応はガスクロマトグラフィーにより
追跡した。真空下で溶媒を蒸発させた。残留物を50k
gの冷たい1.2−ジクロロエタンと混合し、35℃未
満の温度に保持しながら45.5 kgの水に9.5k
gの水酸化ナトリウムを溶かした溶液を添加した。有機
及び水性層を分離し、水性層は1,2−ジクロロエタン
で抽出した。2つの有機抽出物を混合し、共沸蒸留によ
り乾燥させ、真空下で濃縮して黒い固体を得た。この固
体を38kgの変性エチルアルコールに溶解させ、濾過
して不溶性塩を除去し、10℃に冷却した。得られた固
体を回収し、191(5ガロン)の冷エタノールで再び
スラリとし、回収して乾燥させ、6892 gの6,7
−ジヒドロ−5.8−ジメチル−9−フルオロ−1−オ
キソ−1H,5H−ベンゾ〔i,j〕キノリジン−2−
カルボン酸エチルを得た。母液の濃縮及び冷却により更
に1596 gの目的物が得られた。
5.80kg(19,1モル)のEで得られたエチルエ
ステルを58kgの5%水酸化ナトリウム水溶液に添加
した。混合物を1時間85℃に加熱し、次いで0.5時
間85℃に保持した。溶液を濾過し、次いで30%の塩
酸18kg及び破砕した氷191(5ガロン)の混合物
に添加した。温度と10℃未満に保持した。得られた固
体を回収し、381(10ガロン)の水で洗浄し、45
1 (12ガロン)の水で再びスラリとし、再び回収し
て7.61(2ガロン)の水で洗浄した。真空下90℃
において固体を乾燥し、5010 gの6.7−ジヒド
ロ−5.8−ジメチル−9−フルオロ−1−オキソ−、
1H,5H−ベンゾ〔i,j〕キノリジン−2−カルボ
ン酸を得た。
20.1g(0,125モル)の6−フルオロ−2−メ
チルキノリンを60℃の温度において25.3g(0,
189モル)の塩化アルミニウムに添加した。19.9
8g (0,125モル)の臭素をガスとして添加した
0反応混合物を一昼夜80℃に加熱した0次いで反応混
合物を氷上に注ぎ、固体の塊が溶解するまで50%の水
酸化ナトリウム水溶液を添加した。次いで混合物をトル
エンで抽出した。
トルエン抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥させ、真空下
で蒸発させて、淡い黄褐色の固体として23gの5−ブ
ロモ−6−フルオロ−2−メチルキノリンを得た。構造
はNMRスペクトル分析により確認した。
331の1.2−ジクロロエタンに12,1 kg(7
5モル)の6−フルオロ−2−メチルキノリンを溶かし
た溶液を5℃に冷却し、そこへ15.0kg(113モ
ル)の塩化アルミニウムを15分間にわたって少しずつ
添加した。混合物を窒素でパージし、次いで75℃に加
熱した。21の1. 2−ジクロロエタンに13.2k
g (82,6モル)の臭素を溶かした溶液を5.5時
間かけて添加した。添加中及び添加が完了した後更に1
5分反応混合物を75℃に保持した。反応混合物を70
℃において23時間攪拌し、次いで10℃に冷却し、8
kgの30%塩酸、411の水及び31.75kgの氷
の混合物にゆっくり添加した。添加中温合物を50℃に
暖めた。混合物を加熱して還流し、共沸蒸留により1.
2−ジクロロエタンを除去した。残存する水溶液を60
℃に冷却し、12kgの10%塩酸を添加した。溶液を
Ce1ite・ (ジaンズ・マンビル・コーポレーシ
ヨン(Johns−ManvilleCorp、)から
入手)で処理し、濾過した。濾液を25℃に冷却し、1
8kgの30%塩酸及び10.22kgの塩化亜鉛を添
加した。得られたスラリを5℃に冷却し、数日間攪拌し
た。固体を回収し、次いで38m!(10ガロン)の水
で再びスラリとした。
スラリを5℃に冷却し、22kgの冷却した水酸化アン
モニウムを添加した。得られたスラリ (pH10〜1
1)を951(25ガロン)の水で希釈し、固体を回収
し、水で洗浄して真空下60℃で乾燥し、5−ブロモ−
6−フルオロ−2−メチルキノリンの粗生成物を得た(
ガスクロマトグラフィーによる純度84.5%)。この
物質をヘキサンから再結晶し、純度99.2%の5−ブ
ロモ−6−フルオロ−2−メチルキノリンを得た。
窒素雰囲気下で、24.0g(0,1モル)の5−ブロ
モ−6−フルオロ−2−メチルキノリン、2,8 g 
(0,005モル)のジクロロ〔1,3−ビス(ジフェ
ニルホスフィノ)プロパン〕ニッケル(II)触媒、及
び380+11のジエチルエーテルを混合した。塩化メ
チルマグネシウムの3.17 Mテトラヒドロフラン溶
液44a+Ilを迅速に滴下した0反応混合物を室温に
おいて一昼夜攪拌した。
エーテル溶液をデカンテーションし、はげしく攪拌しな
がら水浴中の200I11の3N塩酸に入れた。次いで
水性層及び有機層を分離した。水性層を100++Il
の酢酸エチルで抽出し、水浴中で冷却し、piを濃厚水
酸化アンモニウムで10に調整した。これを100mj
!の酢酸エチルで2回抽出した。抽出物を混合し、30
IIItのブラインで洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥
し、濾過して蒸発させ、14.9gの2,5−ジメチル
−6−フルオロキノリンを得た。このものはガスクロマ
トグラフィー分析によれば純度94.4%であった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)6,7−ジヒドロ−5,8−ジメチル−9−フル
    オロ−1−オキソ−1H,5H−ベンゾ〔i,j〕キノ
    リジン−2−カルボン酸の合成法であって、以下の工程
    : 1)臭素と6−フルオロ−2−メチルキノリンを反応さ
    せて5−ブロモ−6−フルオロ−2−メチルキノリンを
    得る工程、及び 2)前記5−ブロモ−6−フルオロ−2−メチルキノリ
    ンをジクロロ〔1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)
    プロパン〕ニッケル(II)の存在下でメチルグリニャー
    ル試薬と反応させて2,5−ジメチル−6−フルオロキ
    ノリンを得る工程、及び 3)前記2,5−ジメチル−6−フルオロキノリンを還
    元して対応する2,5−ジメチル−6−フルオロ−1,
    2,3,4−テトラヒドロキノリンを得る工程、及び 4)前記2,5−ジメチル−6−フルオロ−1,2,3
    ,4−テトラヒドロキノリンを、構造式: ▲数式、化学式、表等があります▼ (ただし、式中のalkは1乃至約4個の炭素原子を含
    むアルキル基であり、各R^1は独立した1乃至約4個
    の炭素原子を含むアルキル基であるか、又は2つのR^
    1が一緒になってイソプロピル基を形成する)で示され
    るアルコキシメチレンマロン酸のジエステルと縮合させ
    て、2−(N−テトラヒドロキノリニル)メチレンマロ
    ン酸のジエステルを得る工程、及び 5)前記2−(N−テトラヒドロキノリニル)メチレン
    マロン酸のジエステルを閉環して 6,7−ジヒドロ−5,8−ジメチル−9−フルオロ−
    1−オキソ−1H,5H−ベンゾ〔i,j〕キノリジン
    −2−カルボン酸のエステルを得る工程、及び 6)前記エステルを加水分解して6,7−ジヒドロ−5
    ,8−ジメチル−9−フルオロ−1−オキソ−1H,5
    H−ベンゾ〔i,j〕キノリジン−2−カルボン酸を得
    る工程、 を含む合成法。
  2. (2)ジクロロ〔1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ
    )プロパン〕ニッケル(II)の存在下で5−ブロモ−6
    −フルオロ−2−メチルキノリンとメチルグリニャール
    試薬とを反応させることを含む方法。
  3. (3)特許請求の範囲第2項記載の方法において、更に
    次の工程として前記2,5−ジメチル−6−フルオロキ
    ノリンを2,5−ジメチル−6−フルオロ−1,2,3
    ,4−テトラヒドロキノリンに還元することを含む方法
  4. (4)2,5−ジメチル−6−フルオロキノリン。
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US4472405A (en) * 1982-11-12 1984-09-18 Riker Laboratories, Inc. Antimicrobial 6,7-dihydro-5,8-dimethyl-9 fluoro-1-oxo-1H, 5H-benzo (ij) quinolizine-2-carboxylic acid and derivatives
US4472407A (en) * 1983-03-17 1984-09-18 Riker Laboratories, Inc. Antimicrobial 8-alkoxy-6,7-dihydro-5-methyl-9-fluoro-1-oxo-1H,5H-benzo[ij]qu

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