JPH03153666A - N―(2―ヒドロキシエチル)―2―ヒドロキシメチル―3,4,5―トリヒドロキシピペリジンとその中間体の製法 - Google Patents

N―(2―ヒドロキシエチル)―2―ヒドロキシメチル―3,4,5―トリヒドロキシピペリジンとその中間体の製法

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JPH03153666A
JPH03153666A JP2287388A JP28738890A JPH03153666A JP H03153666 A JPH03153666 A JP H03153666A JP 2287388 A JP2287388 A JP 2287388A JP 28738890 A JP28738890 A JP 28738890A JP H03153666 A JPH03153666 A JP H03153666A
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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】 本発明は、−性成(I) のN−(2−とドロキシエチル)−2−ヒドロキシメチ
ル−3,4,5−トリヒドロキシピペリジンの製造法、
及び−性成(n)及び(I[[)る。これらの化合物は
従って多数の代謝過程に影響する有用な薬剤である。
特に、式(1)の化合物の好適な立体異性体形を記述す
る式(IV)の化合物は糖尿病に対する試剤として使用
しうる(ヨーロッパ特許第947A1号)。
O 式(I)の化合物の公知の合成法は、2−ヒドロキシメ
チル−3,4,5−1リヒドロキシビペリジン(V) の中間体の合成法に関する。
式(1)の化合物は特にジサッカリダーゼに対する非常
に良好なσ−グリコシダーゼ禁止剤であを出発物質とし
、この式(V)の化合物を水素供与体還元剤の存在下に
グリコールアルデヒドと反応させる。
式(I)の化合物は、式(V)の化合物を公知の方法で
エチレンオキシドと反応させる時に得られることも公知
である(独国公開特許第3.024.901A1号)。
同様に式(I)の化合物の製造に至る他のすべての公知
の方法は、ヨーロッパ特許M第947AI号及び独国公
開特許第3.024.901A1号及び第3,611.
841A号に引用されている。
気体の発ガン性原料、高価で入手しにくい出発成分及び
長い反応時間の使用は、過去に記述された方法の多くの
欠点の例として言及しうる。
これらの欠点は本発明による式CI)の化合物の製造法
によって回避することができる。
それ故に本発明は、式(V)の化合物を、適当な溶媒又
は溶媒混合物中適当な反応条件下にグリオキサール(V
I)と反応させて付加生成物(II)を製造し、 (V)         (Vr) (II) 次いでこれを還元条件下適当なpH値及び温度において
水素供与体還元剤で還元して中間体(III)を得、続
いて適当なpH値及び温度で水素供与体還元剤との反応
により目的の分子(I)に転化する、 (III) (I) ことを含んでなる一般式 のN−(2−とドロキシエチル)−2−ヒドロキシメチ
ル−3,4,5−トリヒドロキシピペリジンの新規で化
学的に独特な製造法に関する。
適当な処理後、化合物(I)は適当な溶媒又は溶媒混合
物からの再結晶によって得られる。
本方法は、更なる合成のための出発物質として再び用い
られる各反応中間体、即ち付加生成物(II)及び合成
中間体(I[I)を単離することが、反応を適当に行な
い且つ適当な処理条件下に可能であるということも特徴
である。
両N−(2−ヒドロキシエチル)−N−アルキルグリシ
ンが得られ[シンセシス(S ynthesis)、1
987.927]、またN、N’ −ジアルキル−3,
3’−ジオキサシリジン、N−アルキル−2−オキソモ
ルフォリン、N−アルキル−2,3−エポキシモルフォ
リン及びN−(2−ヒドロキシエチル)−N−アルキル
グリシンの生成物混合物がN−アルキルアミノエタノー
ルのグリオキサールとの反応中に生成する[プル・ツク
・キム・フル(B ull、 S oc、 Chim、
 S oc、)、1987■、83]ということは既に
議論されている。更に環式2級アミンがグリオキサール
と反応してl。
1.2.2−テトラアミノエタンを生成することも開示
されている。グリシンアミドの生成も記述されている[
J、ヘテロサイクル・ケム()i eta−「ocyc
l、 Chem、 7.1153 (1970)]。
それ故に、本発明による2−ヒドロキシメチル−3,4
,5−トリヒドロキシピペリジン(V)のグリオキサー
ルとの反応により、式(I[)の付加生成物を高純度反
応生成物として単離することを可能にする反応条件が発
見されたということば特に驚くべきことと見做される。
その理由は、従来法に基づいて、N−アルキル−グリシ
ン及びテトラアミノエタン誘導体のほかに、ジオキサシ
リジン化合物も生成すると予想されるからである。
更に式(DI)の合成中間体が、式1)の化合物の水素
供与体還元剤との反応において、適当な処理後に高収率
で得られるということが発見された。
また式(III)の中間体を式(1)の、適当な処理後
に結晶形で得られる最終生成物に高収率及び純度で転化
しうる反応条件も発見された。
式(V)の化合物を15〜35°Cの温度でグリオキサ
ールと反応させ、次いでpH4,5〜8゜5及び温度5
〜80°Cにおいて水素供与体還元剤で還元し、pHを
8.5〜14に調節し、そして再び反応を温度30〜1
00°C下に水素供与体還元剤を用いて行う場合に、N
−(2−ヒドロキシエチル)−2−ヒドロキシメチル−
3,4,5−トリヒドロキシピペリジンぐI)が得られ
るということは本発明による反応の並でない特徴として
言及しうる。
斯くして2−ヒドロキシメチル−3,4,5−トリヒド
ロキシピペリジン(V)のN−ヒドロキシエチル化に対
するこの新規な方法は多くの利点を有する。容易に入手
できる経済的な原料を用いることのほか、取り扱いの難
しい反応性の気体及び発ガン性原料の使用が回避される
。従ってN−(2−ヒドロキシエチル)−3−ヒドロキ
シメチル−3,4,5−トリヒドロキシピペリジンCI
)は実質的により経済的で安全な方法で製造することが
できる。
例えば本発明の方法に従い、デソキシマンノジリマイシ
ン及びグリオキサール(30%溶液)を、溶媒の水と共
に出発物質として用いる場合、反応過程は次の方程式で
記すことができる:(■)        (■) 水素化ホウ素ナトリウムと反応させる場合、反応の過程
は下式で表わされる。
0 (■) 式(■)の付加生成物に、水素化ホウ素ナトリウムを水
性媒体中調節されたpH下に水素供与体還元剤として添
加する場合、次の方程式で反応が進行する。
0 (■) 0 (ff) 還元生成物(n)を更に塩基性−水性媒体中で0 (rl) O <X> 反応生成物1.5−ジデソキシ−1,5−[(2−ヒド
ロキシエチル)−イミノ]−D−マンニトール(X)は
、酸性イオン交換体への吸着及び水性アンモニア溶液で
の流出、及び生成物含有溶液の濃縮後のアルコール/水
からの結晶化によって得られる。
反応生成物の適当な単離後に、個々の化学的工程を別々
に行なうかどうか、或いは目的の分子を一反応器法に従
い、−速の反応後にはじめて単離するかどうかは反応過
程にとって本質的なことではない。
好適な変化は、処理と関連した収量の低下が起こらない
から一反応器法である。
出発物質として使用される一般式(V)のアミノ糖は公
知の方法で得られる[独国特許第3.611.841A
I号、アンゲブ” ” ム(A ngev。
CheII+、)l 00.737 (1988)、カ
ーボハイドル・リス(Carbohydro、 Res
、) 167.305 (1987)] 。
他の原料として用いられるグリオキサールはすべての市
販品の形で使用することができる。水性溶液及び固体グ
リオキサール(3量体)は好適である。30%及び40
%水溶液は特に好適である。
−性成(n)の付加生成物の好適な製造法は、反応条件
、特に温度の選択によって影響されることがある。高純
度の反応生成物(II)を高収率で得るためには、+5
〜+50℃、好ましくは+15〜+35℃の間隔が維持
されるように反応温度を選択しなければならないことが
明らかになった。
この目的に対しては、グリオキサールを溶液又は固体と
して、随時水で希釈し或いは懸濁液として、好ましくは
30%又は40%水溶液として、−性成(V)の2−ヒ
ドロキシメチル−3,4,5−トリヒドロキシピペリジ
ンの水又は水/アルコール混合物中溶液に随時撹拌しな
がら添加する方法が使用できる。この場合アルコールと
しては、炭素数1〜4のもの、好ましくはメタノール又
はエタノール、或いはエーテルアルコール例エバメチル
グリコール又はエチルグリコールが使用される。
この場合の反応温度は上述の温度に相当すべきである。
この反応を行なう場合、関係する物質の割合は広く変化
させうる。一般に式CI+)の化合物1モルを製造する
ために、式(V)の化合物は1〜3モノ呟好ましくは1
〜2モル、特に好ましくは1〜1.5モルのグリオキサ
ールと反応せしめられうる。−性成(I[)の化合物は
凍結乾燥或いは他の従来法による溶媒の除去法によって
高純度の形で得ることができる。
付加化合物(n)は単に水素供与体還元剤との反応によ
り一般式(II[)の化合物に転化しうる。
一方この場合、反応は適当な触媒での接触水素化により
行なうこともできる。この時導入される付加化合物(I
[)を水又は水/アルコール混合物に溶解し、或いは上
述した工程から直接得られる溶液を用いることができる
。水素化は金属又は貴金属触媒上で行なわれ、触媒濃度
は0.5〜20モル%、好ましくは0.5〜lOモル%
である。水素及び反応温度は接触水素化において広い範
囲内で変えることができる。従って反応温度10−10
0℃及び水素圧10〜200バールが選択できる。温度
40〜70℃及び水素圧30〜80/<−ルは好適であ
る。
一方この反応は好適な工程変化でもある錯体の水素化ホ
ウ素塩を用いて行なうことができる。
この方法の変化において、付加化合物([)の同一の水
性又は水性−アルコール溶液は先の変化に記述したよう
に用いることができる。高し1収率及び特に純粋な化合
物を得るためには、錯体水素化ホウ素塩を用いる場合、
反応をpH4,5〜8゜5、有利にはpH5,5〜7.
5内でだけ行なうことが必要である。この目的のt;め
には、適当な錯体水素化ホウ素塩の溶液又は懸濁液を、
付加化合物(II)の水性又は水性−アルコール性溶液
に添加する。所望のpHの確立は、随時冷却しながら酸
を同調的に添加することによって行なう。このpHの測
定はガラス電極を用いて行なうことができる。適当な酸
は例えば鉱酸好ましくは塩酸及び硫酸である。酸は好ま
しくは希水性又は水性アルコール性溶液として使用され
、塩酸の場合には5〜35重量%、また硫酸の場合には
5〜90重量%の濃度が可能である。
好適に使用される錯体水素化ホウ素塩はジアルキルアミ
ノポラン、水素化ホウ素アルカリ金属塩及び水素化シア
ノホウ素ナトリウムである。水素化ホウ素ナトリウムN
 a B Ha及びジメチルアミノボランB H3N 
(CH3) !は特に好適である。
それらは一部ずつ又は連続的に懸濁液として或いは水性
又は水性−アルコール性溶液の形で添加しうる。付加生
成物(II)の還元剤に対するモル比は、約1:0.4
〜1.5、好ましくは1:0゜6〜1.0であるべきで
ある。還元は10〜80℃の温度で行なうことができる
が、20〜40℃の温度が好適である。
反応の完結後、過剰量の還元剤は酸又は反応性ケトンの
添加によって分解せしめられる。
−性成(DI)の反応生成物を単離し且つ精製するため
に、方法の変化に依存して、それは濃バッチ溶液から直
接結晶化でき、又は適当なイオン交換体又はシリカゲル
でのクロマトグラフィーに供することができ、或いはさ
もなければ生成物を酸性のイオン交換体に吸着させ、随
時希アンモニア又はアミン溶液で流出させ、そして残渣
を適当な溶媒から再結晶することができる。
式(III)の化合物と同様に、式(I)の目的の分子
は水素供与体還元剤での還元によって製造できる。この
目的のために、化合物(I[I)の水性又は水性−アル
コール性溶液が使用され、また上述の還元から得られる
溶液も使用できる。
十分な反応速度を達成するために、反応中のpHの選択
は重要である。pH8,5〜14、有利にはpH9〜1
1のpH範囲は接触水素化及び錯体水素かホウ素塩の双
方において選択することができる。
すべての水酸化物及び炭酸塩は、それが水及び水性−ア
ルコール性混合物に十分溶解するならばpH8節のため
の塩基として使用することができる。それらは固体形又
は溶液中で使用でき、選択しうる使用濃度は任意である
接触水素化において、反応はpH調節後に0゜1〜20
モル%、好ましくは0.4〜lOモル%の触媒濃度を有
する金属又は貴金属触媒を添加して行なわれる。
この場合の反応温度は20〜150℃、好ましくは50
〜90℃であり、水素圧は10〜250バール、好まし
くは40〜80バールである。
得られた化合物([11)の水性又は水性−アルコール
性溶液も錯体水素化ホウ素塩を用いて目的の分子(1)
に転化することができ、これは本方法の好適な変化であ
る。
この目的のためには、適当な錯体水素化ホウ素塩の溶液
又は懸濁液を、pHの調節後に化合物(III)の水性
又は水性−アルコール性溶液に添加する。この場合、随
時冷却しながら懸濁液として或いは水性又は水性−アル
コール性溶液の形で一部ずつ又は連続的に添加を行なう
ことが可能である。式(DI)の化合物の、還元剤に対
するモル比は約1:o、4〜1.5、好ましくはI:0
.6〜1.Oであるべきである。還元は20〜90℃の
温度で行なうことができ、40〜70℃の温度は好適で
ある。用いる錯体水素化ホウ素塩は好ましくは水素化ホ
ウ酸アルカリ金属塩及びジアルキルアミノポランである
。水素化ホウ酸ナトリウムNaBH,は特に好適である
反応の完了後、酸又は反応性ケトンの添加によって過剰
量の還元剤を分解する。
目的の分子(I)を単離し且つ精製するために、生成物
を適当なイオン交換体又はシリカゲルでのクロマトグラ
フィーに供し、或いは酸性イオン交換体に吸着させ、随
時アンモニア又はアミン溶液で流出させ、そして生成物
含有含分を濃縮し、残渣を適当な溶媒から再結晶させる
使用しうる酸性イオン交換体は本質的にすべての弱及び
強酸性種である。それらはゲル形及び多孔性の双方であ
ってよい。
実施例 】 (75,8R,9R,9aR)−3,4,7,8゜9−
ペンタヒドロキシ−オクタヒドロピリド−[2,1−c
l  N、41オキサジンHO0H 40%水性グリオキサール溶液7.7mQを、脱イオン
水20mQ中1,5−ジデソキシ−1゜5−アミノ−D
−グルシトールlogの溶液に室温で添加し、混合物を
室温で30分間撹拌した。
次いで溶媒を凍結し、溶媒を凍結乾燥で除去しt;。
結晶を乳鉢で粉砕し、少量のジイソプロピルエーテル中
に懸濁させ、室温で約30分間撹拌した。
生成物を濾過によって単離した。
収量:139(理論量の95.8%) 質量スペクトル:大きい質量数範囲での最も重要なピー
クはm/e−203(M−H,O)に存在した。
この物質はジアステレオマー化合物の混合物であった。
実施例 2 (7S、8R,9S、9aR)−3,4,7,8゜9−
ペンタヒドロキシルオクタヒドロピリド[2゜1−cl
  [1,4]オキサジン H 製造は実施例1と同様に、1,5−ジデソキシー1,5
−イミノーD−ガラクチトール及び対応するモル割合の
30%水性グリオキサールから行なった。
収量:I2.8g (理論量の94%)計算値:C43
,4% H6,8% N 6.3%実験値:C43,2
% H6,6% N 6,5%実施例 3 (7S、8R,93,9aR)−3,7,8,9−テト
ラヒドロキシ−オクタヒドロピリド−〔2゜1−cl 
 [1,41オキサジン H 方法A: 実施例2からの化合物50gを脱イオン水40011(
2に溶解し、I O% P d / 04 g 全添加
L f:。
この混合物を60℃及び水素圧50バールで水素化し、
反応過程をHPLCで追跡した。触媒を吸引炉別し、こ
れを濃縮、残渣をインプロパツール/脱イオン水から再
結晶した。
収量:34.8g (理論量の75.2%)方法B: 実施例2からの化合物50gを脱イオン水350m4に
溶解した。pH5〜5.5のpH値を15%硫酸で確立
した。次いでこの反応混合物に、脱イオン水3QtnQ
中水素化ホウ素ナトリウム7゜0gの溶液を連続的に添
加しt;。pH値を15%硫酸の滴下によって6.5〜
7.1に保ち、温度を冷却で20〜35℃に保った。続
いて混合物を30分間撹拌し、次いで粗溶液をHe形の
酸性イオン交換体を通して洗浄した。この交換体を脱イ
オン水で洗浄し、次いで5%アンモニア溶液で流出させ
た。生成物の画分を濃縮し、残渣をイングロバノール/
脱イオン水から再結晶した。
収量439.5g (理論量の85.3%)質量スペク
トル二人きい質量数範囲で最も重要なピークはm/e=
205及び188に存在した。
他のピークはm/e=146.55に見出された。
この物質は2つのジアステレオマー化合物の混合物であ
った。
モル比を考慮して、撹拌時間後に実施例2で得られた溶
液を直接方法A又は方法Bの反応に用いることができに
実施例 4 (73,8R,9R,9aR)−3,7,8,9−テト
ラヒドロキシ−オクタヒドロピリド−[2゜1−c][
1,4]オキサジン OHOH 製造は実施例3と同様に、実施例1からの化合物50g
及びそれぞれ異なる方法で示される原料から行なった。
収量:方法A:35.4g  (理論量の76.4%)
方法B:39.3g (理論量の84゜6%)計算値;
C46,8% H7,4% N 6.8%実験値:C4
6,6% H7,6% N 6.9%この物質は2つの
ジアステレオマー化合物の混合物であった。
モル比を考慮して、撹拌時間後に実施例1で得られた溶
液を直接方法人又は方法Bの反応に用いることができI
;。
実施例 5 1.5−ジデソキシ−1,5−[(2−ヒドロキシエチ
ル)−イミノ1−D−グルシトールの製造OHOH 方法A: 実施例4からの化合物100gを脱イオン水600+n
Qに溶解し、45%水酸化ナトリウム溶液を用いてpH
9の値を確立した。次いで脱イオン水50d中水素化ホ
ウ素ナトリウム12gの溶液を室温で滴下した。温度を
50℃にし、この温度を維持した。反応の過程はHPL
Cで追跡した。
反応の完結後、混合物を15%M酸でpH7に調節し、
粗溶液をHe形の酸性イオン交換体中に注いだ。この交
換体を脱イオン水で洗浄し、次いで6%アンモニア溶液
で流出させた。生成物の画分を濃縮し、残渣をエタノー
ル/脱イオン水で再結晶した善 収量:84.3g (理論量の83.6%)方法B: 1.5−ジデソキシー1,5−イミノーD−グルシトー
ル100gを脱イオン水200m4に溶解し、グリオキ
サール(40%)91mgを室温で添加しt;。統いて
この混合物を30分間撹拌し、10%塩酸でpH5〜5
.5に調節し、次いで脱イオン水50mff中水素化ホ
ウ素ナトリウム149の溶液を添加した。10%塩酸を
滴下してpHを6.5〜7.1に保ち、温度を冷却によ
って20〜40℃に維持した。反応の完結から30分後
に、30%水酸化ナトリウム溶液で20°C下にpH9
を確立し、次いで脱イオン水80n+4中水素化ホウ素
ナトリウム17.4gの溶液を添加しt;。
温度を50℃にし、この温度を維持した。反応過程をH
PLCで追跡しl;。反応の完了後、混合物を10%塩
酸でpH7に調節し、粗溶液をHe形の酸性イオン交換
体中に注いだ。交換体を脱イオン水で洗浄し、次いで6
%アンモニア溶液で流出させた。生成物の画分を濃縮し
、残渣をエタノール/脱イオン水から再結晶した。
収量:109.7g (理論量の86.3%)融点=1
45〜147°C 実施例 6 1.5−ジデソキシ−1,5−[(2−七ドロキシエチ
ル)−イミノ]−D−ガラクチトールの製造 収量:104.89  (理論量の82.5%)。
質量スペクトル:大きい質量数範囲で最も重要なピーク
はm/ e −176(M−CH,OH) ?:存在し
た。
本発明の特徴及び態様は以下の通りである。
1、式(V)の化合物を、適当な溶媒又は溶媒混合物中
適当な反応条件下にグリオキサール(VI)と反応させ
て付加生成物(II)を製造し、OH 製造は、実施例5の方法Aに従い、実施例3からの化合
物100g及び方法Aで示す原料から行なった: 収量:81.1g (理論量の80.3%)或いは方法
Bに従い、l、5−ジデソキシ−1゜5〜イミノ−D−
ガラクチトール100g及び方法Bに示す原料から行な
った: (y)         (vr) (II) 次いでこれを還元条件下適当なpH値及び温度において
水素供与体還元剤で還元して中間体(II[)を得、統
いて適当なpH値及び温度で水素供与体還元剤との反応
により式Iの化合物を製造する、(II+) (I) ことを含んでなる一般式 %式% [2,1−C3N、4]オキサジン及びd)(7S、8
R,9R,9aR)−7,8,,9−テトラヒドロキシ
−オクタヒドロ−ピリド[2,1−el  [1,41
オキサジンからの化合物の製造のl;めの上記lの方法
のN−(2−ヒドロキシエチル)−2−ヒドロキシメチ
ル−3,4,5−)リヒドロキシビベリジンの製造法。
2、詳

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、式(V)の化合物を、適当な溶媒又は溶媒混合物中
    適当な反応条件下にグリオキサール(VI)と反応させて
    付加生成物(II)を製造し、 ▲数式、化学式、表等があります▼(V)+▲数式、化
    学式、表等があります▼(VI) ▲数式、化学式、表等があります▼(II) 次いでこれを還元条件下適当なpH値及び温度において
    水素供与体還元剤で還元して中間体(III)を得、続い
    て適当なpH値及び温度で水素供与体還元剤との反応に
    より式 I の化合物を製造する、▲数式、化学式、表等
    があります▼ (III) ▲数式、化学式、表等があります▼ ( I ) ことを特徴とする一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) のN−(2−ヒドロキシエチル)−2−ヒドロキシメチ
    ル−3,4,5−トリヒドロキシピペリジンの製造法。
JP2287388A 1989-11-01 1990-10-26 N―(2―ヒドロキシエチル)―2―ヒドロキシメチル―3,4,5―トリヒドロキシピペリジンとその中間体の製法 Expired - Lifetime JP2858927B2 (ja)

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