(57)【要約】  新規な結晶性ピバロイルフラノースおよびピバロイルフラノースを結晶化する方法が記載される。これらの化合物は、デオキシノジリマイシンおよびノジリマイシンなどの化合物の合成で中間体として有用であり、数ｋｇ規模での製造のために中間体として特に有用である。詳細な結晶性化合物としては、１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース、１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース、および５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノースが挙げられる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
式：
【化１】
2008543784.tif 000003
（式中、各Ｒは独立して、Ｈ、アセチル、メチルアセチル、ジメチルアセチル、トリメチルアセチル、または保護基であり、少なくとも２個のＲは、メチルアセチル、ジメチルアセチル、およびトリメチルアセチルから成る群より選択され；
Ｒ１およびＲ２は独立して、Ｈ、ＯＨ、ＯＲ３、Ｎ３、ＮＨ２、ＮＨＲ３、ＮＲ３２、ＳＨ、ＳＲ３、ＯＳ（＝Ｏ）２Ｒ３、Ｃ（＝Ｏ）Ｒ３、メチルアセトキシ、ジメチルアセトキシ、トリメチルアセトキシ、アセトキシ、クロロアセトキシ、ジクロロアセトキシ、トリクロロアセトキシまたはＯ保護基であり、ここでＲ１およびＲ２の少なくとも１つがＨであり；
各Ｒ３は独立して、Ｈあるいは置換または非置換Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ２〜Ｃ１２アルケニル、Ｃ２〜Ｃ１２アルキニル、Ｃ５〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルケニル、Ｃ５〜Ｃ１２アリール、Ｃ４〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ４〜Ｃ１２複素環、Ｃ６〜Ｃ１２複素環アルキル、Ｃ５〜Ｃ１２ヘテロアリールアルキルまたはＣ２〜Ｃ１２アシル、またはその組合せであり；
ここでフラノースの分子量が少なくとも３００ｇ／ｍｏｌ〜１０００ｇ／ｍｏｌである）
の結晶性フラノース。
【請求項２】
前記フラノースが少なくとも３５０ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、請求項１に記載の結晶性フラノース。
【請求項３】
前記フラノースが少なくとも４００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、請求項２に記載の結晶性フラノース。
【請求項４】
前記フラノースが少なくとも４５０ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、請求項３に記載の結晶性フラノース。
【請求項５】
少なくとも３個のＲ基がトリメチルアセチルである、請求項１に記載の結晶性フラノース。
【請求項６】
前記フラノースがテトラピバロイルフラノースである、請求項５に記載の結晶性フラノース。
【請求項７】
Ｒ１がＯＨまたはＮ３であり、Ｒ２がＨである、請求項１に記載の結晶性フラノース。
【請求項８】
前記フラノースが１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノースまたは１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースである、請求項１に記載の結晶性フラノース。
【請求項９】
前記フラノースが５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノースである、請求項１に記載の結晶性フラノース。
【請求項１０】
式：
【化２】
2008543784.tif 000004
（式中、各Ｒは独立して、Ｈ、アセチル、メチルアセチル、ジメチルアセチル、トリメチルアセチル、または保護基であり、少なくとも２個のＲは、メチルアセチル、ジメチルアセチル、およびトリメチルアセチルから成る群より選択され；
Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、ＯＨ、ＯＲ３、Ｎ３、ＮＨ２、ＮＨＲ３、ＮＲ３２、ＳＨ、ＳＲ３、ＯＳ（＝Ｏ）２Ｒ３、Ｃ（＝Ｏ）Ｒ３、メチルアセトキシ、ジメチルアセトキシ、トリメチルアセトキシ、アセトキシ、クロロアセトキシ、ジクロロアセトキシ、トリクロロアセトキシまたはＯ保護基であり、ここでＲ１およびＲ２の少なくとも１つがＨであり；
各Ｒ３は独立して、Ｈあるいは置換または非置換Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ２〜Ｃ１２アルケニル、Ｃ２〜Ｃ１２アルキニル、Ｃ５〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルケニル、Ｃ５〜Ｃ１２アリール、Ｃ４〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ４〜Ｃ１２複素環、Ｃ６〜Ｃ１２複素環アルキル、Ｃ５〜Ｃ１２ヘテロアリールアルキルまたはＣ２〜Ｃ１２アシル、またはその組合せであり；
ここでフラノースの分子量が少なくとも３００ｇ／ｍｏｌ〜１０００ｇ／ｍｏｌである）によって表される結晶性フラノースを産生する方法であって、
フラノースを溶媒に添加する、またはフラノースを溶媒中で生成するステップと、前記溶媒から前記フラノースを結晶化させるステップと、
を備える方法。
【請求項１１】
前記フラノースが少なくとも３５０ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記フラノースが少なくとも４００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記フラノースが少なくとも４５０ｇ／ｍｏｌの分子量を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも３個のＲ基がトリメチルアセチルである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記フラノースがテトラピバロイルフラノースである、請求項１６に記載の方法。
【請求項１６】
前記テトラピバロイルフラノースに加えてモノピバロイル、ジピバロイル、トリピバロイル、またはペンタピバロイルフラノースの少なくとも１つが生成され、前記テトラピバロイルフラノースが結晶化されるときに前記モノピバロイル、ジピバロイル、トリピバロイル、またはペンタピバロイルフラノースが結晶化されない、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
Ｒ１がＯＨであり、Ｒ２がＨである、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記溶媒がヘプタンを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
Ｒ１がＮ３であり、Ｒ２がＨである、請求項１０に記載の方法。
【請求項２０】
前記溶媒がメタノールを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記結晶化させるステップが、前記溶媒系を冷却する工程、外部冷却源を用いずに前記溶媒を冷却させる工程、種結晶を添加する工程、前記フラノースを溶液から析出させるために追加の溶媒または溶媒系を添加する工程、またはその組合せを備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項２２】
前記結晶化させるステップが最初に前記フラノースおよび前記溶媒を前記溶媒の沸点付近の温度まで加熱する工程と、次に−２０℃〜−１０℃の温度まで冷却する工程と、少なくとも３６時間待機する工程とを備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
第２の溶媒であって、前記溶媒と混和性であり、前記フラノースを溶解させることができる第２の溶媒を添加するステップと、
前記フラノースの前記結晶形を得るために、溶液に結晶化処理を受けさせるステップと、
をさらに備える、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本出願は２００５年６月８日に出願された米国仮特許出願第６０／６８９，１１９号からの優先権を主張し、その開示は参照としてその全体が本明細書に組み入れられている。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、結晶性ピバロイルフラノースおよびビバロイルフラノースの結晶化方法に関するものである。これらの化合物は、Ｄ−１−デオキシガラクトノジリマイシン（ＤＧＪ）などの糖の合成での中間体として有用である。
【０００３】
［発明の背景］
ＤＧＪはまた、（２Ｒ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｓ）−２−ヒドロキシメチル−３，４，５−トリヒドロキシピペリジン、１−デオキシ−ガラクトスタチンとしても、そしてＤ−１−デオキシガラクトノジリマイシンとしても記載される。ＤＧＪは、Ｄ−ガラクトースのイミノ糖（５−アミノ−５−デオキシ−Ｄ−グルコピラノース）類似体であり、α−およびβ−Ｄ−ガラクトシダーゼの両方の強力な阻害物質である。ガラクトシダーゼは、グリコシド結合の加水分解を触媒し、複合糖質の代謝において重要である。ＤＧＪなどのガラクトシダーゼ阻害物質は、糖尿病（例えば米国特許第４，６３４，７６５号）、癌（例えば米国特許第５，２５０，５４５号）、ヘルペス（例えば米国特許第４，９５７，９２６号）、Ｈｉｖおよびファブリ病（Ｆａｎら，Ｎａｔ．Ｍｅｄ．１９９９  ５：１，１１２−５）を含む、多くの疾患および状態の治療に使用されうる。
【０００４】
デオキシノジリマイシンなどのノジリマイシン誘導体の発表された化学合成は一般に、市販用途には適切でない複数のステップを有する。中間体の多くは安定でなく、中間体および最終生成物の両方の精製は数キログラム規模で扱いにくい。Ｇｒａｂｎｅｒによって特許取得された化学微生物学的方法（米国特許第５，６９５，９６９号；米国特許第５，６１０，０３９号）は、グルコースの細菌による酸化で得られた５−ケトアルドースの還元的アミノ化によって、糖をそのイミノ誘導体に変換する方法を提供する。しかしながら該方法は、Ｄ−ガラクトノジリマイシン誘導体には適用できない。他の関連特許（米国特許第５，２２７，４７９号、米国特許第４，９０８，４３９号および米国特許第４，６３４，７６５号）は、保護グリコシルハライドを使用するホモノジリマイシンの製剤、Ｄ−グルクロノラクトンの水素化物還元について議論している。米国特許第４，９０８，４３９号は、アジドに水素化アルミニウムリチウムなどのヒドリド還元剤を反応させることによって、グルコースジリマイシン誘導体である５−アミノ−５−デオキシ−１，２−Ｏ−イソプロピリデン−Ｄ−グルコンウロラクトン（ＤＮＪ誘導体）を調製するプロセスを教示する。
【０００５】
米国特許第６，７４０，７８０号、同第６，６８３，１８５号、同第６，６５３，４８２号、同第６，６５３，４８０号、同第６，６４９，７６６号、同第６，６０５，７２４号、同第６，５９０，１２１号、および同第６，４６２，１９７号は、Ｄ−ジデオキシガラクトノジリマイシンの製剤において中間体として有用であるイミノ糖の製剤のプロセスについて記載している。これらの化合物は、ヘキソース糖の１，５−ジデオキシ−１，５−イミノヘキシトールであり、ヒドロキシル保護オキシム中間体から調製される。これらのイミノ糖を作製するプロセスは、ヘキシトールに還元されるラクタムの生成を含む。しかしながら本プロセスは、安全性、アップスケール、取り扱いおよび合成の複雑さに関する、数キログラム規模での産生に関してある欠点を有する。例えば該プロセスは、大規模では実際的でない手順である、フラッシュクロマトグラフィーを精製に使用する。
【０００６】
文献で発表されたＤ−１−デオキシガラクトノジリマイシン（ＤＧＪ）の複数の製剤があり、製剤の大半は、予備規模手順（＞１００ｇ）での産業研究所における反復には適切でない。これらの合成のいくつかとしては、Ｄ−グルコース（Ｌｅｇｌｅｒ  Ｇ，ら，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ  Ｒｅｓ．１９８６  Ｎｏｖ  １；１５５：１１９−２９）；Ｄ−ガラクトース（Ｕｒｉｅｌ，Ｃ，Ｓａｎｔｏｙｏ−Ｇｏｎｚａｌｅｚ，Ｆ．，ら，Ｓｙｎｌｅｔｔ  １９９９  ５９３−５９５；Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  １９９８  １７８７−１７９２（ピバロイル化中間体を開示））；ガラクトピラノース（Ｂｅｒｎｏｔａｓ  ＲＣ，ら，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ  Ｒｅｓ．１９８７  Ｓｅｐ  １５；１６７：３０５−ｌｌ）；Ｌ−酒石酸（Ａｏｙａｇｉら，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．１９９１，５６，８１５）；ケブラコイトール（Ｃｈｉｄａら，Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ，Ｃｈｅｍ  Ｃｏｍｍｕｎ．１９９４，１２４７）；ガラクトフラノース（Ｐａｕｌｓｅｎら，Ｃｈｅｍ．Ｂｅｒ．１９８０，１１３，２６０１）；ベンゼン（Ｊｏｈｎｓｏｎら，Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔ．１９９５，３６，６５３）；アラビノ−ヘキソース−５−ウロース（Ｂａｒｉｌｉら，ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  １９９７，３４０７）；５−アジド−１，４−ラクトン（Ｓｈｉｌｖｏｃｋら，Ｓｙｎｌｅｔｔ，１９９８，５５４）；ドキシノジリマイシン（Ｔａｋａｈａｓｈｉら，Ｊ．Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ．Ｃｈｅｍ．１９９８，１７，１１７）；アセチルグルコサミン（Ｈｅｉｇｈｔｍａｎら，Ｈｅｌｖ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ  １９９５，７８，５１４）；ミオ−イノシトール（Ｃｈｉｄａ  Ｎ，ら，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒ  Ｒｅｓ．１９９２  Ｄｅｃ  ３１；２３７：１８５−９４）；ジオキサニルピペリデン（Ｔａｋａｈａｔａら，Ｏｒｇ．Ｌｅｔｔ．２００３；５（１４）；２５２７−２５２９）；および（Ｅ）−２，４−ペンタジエノール（Ｍａｒｔｉｎ  Ｒ，ら，Ｏｒｇ  Ｌｅｔｔ．２０００  Ｊａｎ；２（１）：９３−５）（Ｈｕｇｈｅｓ  ＡＢ，ら，Ｎａｔ  Ｐｒｏｄ  Ｒｅｐ．１９９４  Ａｐｒ；１１（２）：１３５−６２）からの合成が挙げられる。Ｎ，Ｎ−メチル−１−デオキシノジリマイシン含有オリゴサッカライドの合成は、Ｋｉｓｏによって記載されている（Ｂｉｏｏｒｇ  Ｍｅｄ  Ｃｈｅｍ．１９９４  Ｎｏｖ；２（１１）：１２９５−３０８）。Ｋｉｓｏは、保護１−デオキシノジリマイシン誘導体に、Ｄ−ガラクトースのメチル−１−チオグリコシド（グリコシル供与体）をグリコシルプロモータとして使用されたトリフラートと共に結合させた。
【０００７】
精製のためのカラムクロマトグラフィーの使用は、上で開示された参考文献によって教示された反応で産生されるような小規模合成には可能であるが、数ｋｇ規模での使用には不十分である。必要なカラムのサイズはもちろんのこと、要求される溶媒の量もこの手順を非現実的にしている。文献で報告されているＤＧＪ製剤の最大規模は１３．３ｇであり（Ｆｒｅｄ−Ｒｏｂｅｒｔ  Ｈｅｉｋｅｒ，Ａｌｆｒｅｄ  Ｍａｔｔｈｉａｓ  Ｓｃｈｕｅｌｌｅｒ，Ｃａｒｂｏｈｙｄｒａｔｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９８９，２０３  ３１４−３１８）、１３．３ｇは治療薬としての使用のためのプラント規模合成で要求されるよりもはるかに少ない。Ｈｅｉｋｅｒらは、イオン交換樹脂Ｌｅｗａｔｉｔ  ＭＰ  ４００（ＯＨ−）およびエタノールからの結晶化を使用してＤＧＪを精製した。しかしながらこのプロセスも数キログラム量には容易に拡大できない。
【０００８】
したがって、クロマトグラフィーまたはイオン交換樹脂を利用しない合成が好ましい。化学製造において化合物を単離する最も容易な方法は、結晶化である。結晶化は、他の方法よりも一般に高速、安全、経費節約的であり、スケールアップが容易である。しかしながら炭水化物は通常、油の形であり、油は結晶化させるのが困難である。いくつかの例外がある。例えば米国特許第６，６２０，９２１号は、あるグルコフラノシドの製剤に有用な化合物である、結晶性１，２，３，５，６−ペンタ−Ｏ−プロパノイル−β−Ｄ−グルコフラノースを開示している。多くのグルコフラノース誘導体は常温常圧にて油であるが、‘９２１特許は一部のフラノースがこれらの条件下で結晶性であることを開示している。これらのフラノースとしては：フェニルβ−Ｄ−グルコフラノシド、４−ニトロフェニルα−Ｄ−グルコフラノシド、メチル２，３，５，６−テトラ−Ｏ−プロパノイル−１−チオ−β−Ｄ−グルコフラノシド、および１−β  Ｄ−グルコフラノシルウラシルが挙げられる。
【０００９】
しかしながら、他の結晶性中間体に対する、そしてＤＧＪなどのデオキシジリマイシンの合成に有用であり、大規模合成にとって実際的である、結晶化による中間体の容易で拡張可能な精製工程（合成において中間体を精製することを含む）に対する要求がなお存在する。
【００１０】
［発明の概要］
フラノースの結晶形およびこれらのフラノースを結晶化する方法が開示される。結晶性フラノースは、少なくとも１個のメチルアセチル、ジメチルアセチル、トリメチルアセチル、または保護基を有する。
【００１１】
フラノースの分子量は３００ｇ／ｍｏｌ〜１０００ｇ／ｍｏｌである。好ましくは、分子量は少なくとも３５０ｇ／ｍｏｌ、少なくとも４００ｇ／ｍｏｌ、またはさらに好ましくは少なくとも４５０ｇ／ｍｏｌである。別の実施態様において、分子量は９００ｇ／ｍｏｌ未満または８００ｇ／ｍｏｌ未満である。
【００１２】
別の実施形態において、少なくとも３個のトリメチルアセチル保護基がある。フラノースは、１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース、１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース、または５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノースなどのテトラピバロイルフラノースでありうる。
【００１３】
フラノースを溶媒に添加する、またはフラノースを溶媒中で生成するステップと；溶媒から該フラノースを結晶化させるステップとを備える、結晶性フラノースを産生する方法も提供される。結晶化は好ましくは、第２の溶媒を添加する工程と、周囲圧にて冷却する工程とによって実施される。
【００１４】
結晶性テトラピバロイルフラノースを含み、該テトラピバロイルフラノースに加えてモノピバロイル、ジピバロイル、トリピバロイル、またはペンタピバロイルフラノースの少なくとも１つが生成される本発明の一態様において；本モノピバロイル、ジピバロイル、トリピバロイル、またはペンタピバロイルフラノースは、テトラピバロイルフラノースが結晶化されるときには結晶化されない。同様に、トリピバロイル（あるいは例えばペンタピバロイルまたは他の保護糖）が目的の生成物である場合、そして追加の望ましくない保護糖が反応で生成される場合に、該トリピバロイル（あるいはペンタピバロイルまたは他の保護糖）は溶媒から結晶化され、該望ましくない保護糖は結晶化されない。
【００１５】
好ましい溶媒は、ヘプタンおよびメタノールである。なお本発明の別の態様において、結晶化させるステップは、フラノースおよび溶媒を溶媒の沸点付近の温度まで加熱する工程と、０℃以下、またはさらに好ましくは−２０℃〜−１０℃の温度まで冷却する工程と、フラノースが沈殿するまで待機する工程とを含む；一態様において、この時間は少なくとも３６時間である。
【００１６】
なお別の実施形態において、結晶性フラノースを産生する方法は、フラノースおよび第１の溶媒を含む溶液を調製するステップと、第２の溶媒であって、第１の溶媒と混和性であり、フラノースを溶解させることができる第２の溶媒を添加するステップと、フラノースの上記結晶形を得るために、溶液に結晶化処理を受けさせるステップと、を備える。結晶化処理は、溶媒系を冷却する工程と、外部冷却源を用いずに溶媒を冷却させる工程と、室温にて溶液と共にある期間にわたって待機する工程と、種結晶を添加する工程と、および／またはフラノースを溶液から析出させるために追加の溶媒または溶媒系を添加する工程とを含みうる。
【００１７】
なお別の実施形態において、結晶性フラノースを産生する方法は、フラノースおよび１つ以上の溶媒を含む溶液を調製するステップと、追加の溶媒の過剰量であって、第１の溶媒と混和性であり、フラノースの上記溶解形を得るためにフラノースを溶解させない追加の溶媒の過剰量をゆっくりと添加するステップとを含む。
【００１８】
なお別の実施形態において、本発明は、ＤＧＪなどのノジリマイシン誘導体を作製する方法における改良を提供する。そのような方法は例えば、Ｓａｎｔｏｙｏ−Ｇｏｎｚａｌｅｚ，Ｆ．，ら，Ｓｙｎｌｅｔｔ  １９９９  ５９３−５９５に見出される。該改良は、少なくとも１個のメチルアセチル、ジメチルアセチル、トリメチルアセチル、または他の保護基を有するフラノースを結晶化させるステップと、ノジリマイシン誘導体の産生において、該フラノースを精製するためにクロマトグラフィーまたはイオン交換樹脂を含む精製ステップを用いずにフラノースを使用するステップとを備える。
【００１９】
本発明の他の特徴、利点および実施形態は、次の説明、付随するデータおよび添付請求項から当業者に明らかとなるであろう。
【００２０】
［好ましい実施形態の詳細な説明］
次の図面は、本明細書の一部を形成し、本発明のある態様をさらに説明するために含まれている。本発明は、本明細書に示す具体的な実施形態の詳細な説明と併せた、１つ以上のこれらの図面の参照によって、さらに良好に理解されうる。
【００２１】
「アルキル」という用語は、炭素および水素原子のみから成り、不飽和を含有せず、単結合によって分子の残りに結合された、直鎖または分岐Ｃ１〜Ｃ２０炭化水素基、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、１−メチルエチル（イソプロピル）、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、１，１−ジメチルエチル（ｔ−ブチル）を指す。本明細書で使用するアルキルは、好ましくはＣ１〜Ｃ８アルキルである。
【００２２】
「アルケニル」という用語は、少なくとも１個の炭素間二重結合を含有し、直鎖または分岐鎖でありうるＣ２〜Ｃ２０脂肪族炭化水素基、例えばエテニル、１−プロペニル、２−プロペニル（アリル）、イソプロペニル、２−メチル−１−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニルを指す。
【００２３】
「シクロアルキル」という用語は、不飽和、非芳香族単環または多環式炭化水素環系、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルを示す。多環式シクロアルキル基の例としては、パーヒドロナフチル、アダマンチルおよびノルボルニル基、架橋環式基またはスピロ二環式基、例えばスピロ（４，４）ノン−２−イルが挙げられる。
【００２４】
「シクロアルカルキル」という用語は、上で定義したようなアルキル基に直接結合した、上で定義したようなシクロアルキルを指し、該シクロアルキルはシクロプロピルメチル、シクロブチルエチル、シクロペンチルエチルなどの安定した構造の生成をもたらす。
【００２５】
「アルキルエーテル」という用語は、アルキル鎖内に包含された少なくとも１個の炭素を有する、上で定義したようなアルキル基またはシクロアルキル基、例えばメチルエチルエーテル、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランを指す。
【００２６】
「アルキルアミン」という用語は、少なくとも１個の窒素原子を有する、上で定義したようなアルキル基またはシクロアルキル基、例えばｎ−ブチルアミンおよびテトラヒドロオキサジンを指す。
【００２７】
「アリール」という用語は、約６〜約１４個の範囲の炭素原子を有する芳香族ラジカル、例えばフェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、インダニル、ビフェニルを指す。
【００２８】
「アリールアルキル」という用語は、上で定義したようなアルキル基に直接結合した、上で定義したようなアリール基、例えばＣＨ２Ｃ６Ｈ５、および−Ｃ２Ｈ４Ｃ６Ｈ５を指す。
【００２９】
「複素環式」という用語は、炭素原子および窒素、リン、酸素および硫黄から成る群より選択される１〜５個のヘテロ原子より成る、安定な３〜１５員環ラジカルを指す。本発明の目的では、複素環式環は、縮合、架橋またはスピロ環系を含みうる単環式、二環式または三環式環系であり、複素環式環ラジカル中の窒素、リン、炭素または硫黄原子が各種の酸化状態へ場合により酸化されうる。加えて、窒素原子は場合により４級化されうる；環ラジカルは、一部または完全に飽和されうる（すなわちヘテロ芳香族またはヘテロアリール芳香族）。そのような複素環式環ラジカルの例としては、これに限定されるわけではないが、アゼチジニル、アクリジニル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキサニル、ベンゾフラニル、カルバゾリル、シンノリニル、ジオキソラニル、インドリジニル、ナフチリジニル、パーヒドロアゼピニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、ピリジル、プテリジニル、プリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラゾリル、イミダゾリル、テトラヒドロイソキノリル、ピペリジニル、ピペラジニル、２−オキソピペラジニル、２−オキソピペリジニル、２−オキソピロリジニル、２−オキソアゼピニル、アゼピニル、ピロリル、４−ピペリドニル、ピロリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、オキサゾリル、オキサゾリニル、オキサソリジニル、トリアゾリル、インダニル、イソキサゾリル、イソキサソリジニル、モルホリニル、チアゾリル、チアゾリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリル、キヌクリジニル、イソチアゾリジニル、インドリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、キノリル、イソキノリル、デカヒドロイソキノリル、ベンズイミダゾリル、チアジアゾリル、ベンゾピラニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、フリル、テトラヒドロフリル、テトラヒドロピラニル、チエニル、ベンゾチエニル、チアモルホリニル、チアモルホリニルスルホキシド、チアモルホリニルスルホン、ジオキサホスホラニル、オキサジアゾリル、クロマニル、イソクロマニルが挙げられる。
【００３０】
複素環式環ラジカルは、安定な構造の生成をもたらす主構造にいずれかのヘテロ原子または炭素原子にて結合されうる。
【００３１】
「ヘテロアリール」という用語は、環が芳香族である複素環式環を指す。
【００３２】
「ヘテロアリールアルキル」という用語は、アルキル基に直接結合した、上で定義したようなヘテロアリール環ラジカルを指す。ヘテロアリールアルキルラジカルは、安定な構造の生成をもたらす主構造に、アルキル基からのいずれかの炭素原子にて結合されうる。
【００３３】
「ヘテロシクリル」という用語は、上で定義したような複素環式環ラジカルを指す。ヘテロシクリル環ラジカルは、安定な構造の生成をもたらす主構造にいずれかのヘテロ原子または炭素原子にて結合されうる。
【００３４】
「ヘテロシクリルアルキル」という用語は、アルキル基に直接結合した、上で定義したような複素環式環ラジカルを指す。ヘテロシクリルアルキルラジカルは、安定な構造の生成をもたらす主構造に、アルキル基内のいずれかの炭素原子にて結合されうる。
【００３５】
「置換アルキル」、「置換アルケニル」、「置換アルキニル」、「置換シクロアルキル」、「置換シクロアルカルキル」、「置換シクロアルケニル」、「置換アリールアルキル」、「置換アリール」、「置換複素環式環」、「置換へテロアリール環」、「置換へテロアリールアルキル」、または「置換ヘテロシクリルアルキル環」における置換基は、水素、ヒドロキシル、ハロゲン、カルボキシル、シアノ、アミノ、ニトロ、オキソ（＝Ｏ）、チオ（＝Ｓ）の基より選択される１個以上、あるいはアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、アリール、アリールアルキル、シクロアルキル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロアリールアルキル、複素環式環、−ＣＯＯＲｘ、−Ｃ（Ｏ）Ｒｘ、−Ｃ（Ｓ）Ｒｘ、−Ｃ（Ｏ）ＮＲｘＲｙ、−Ｃ（Ｏ）ＯＮＲｘＲｙ、−ＮＲｘＣＯＮＲｙＲｚ、−Ｎ（Ｒｘ）ＳＯＲｙ、−Ｎ（Ｒｘ）ＳＯ２Ｒｙ、−（＝Ｎ−Ｎ（Ｒｘ）Ｒｙ）、−ＮＲｘＣ（Ｏ）ＯＲｙ、−ＮＲｘＲｙ、−ＮＲｘＣ（Ｏ）Ｒｙ−、−ＮＲｘＣ（Ｓ）Ｒｙ、−ＮＲｘＣ（Ｓ）ＮＲｙＲｚ、−ＳＯＮＲｘＲｙ−、−ＳＯ２ＮＲｘＲｙ−、−ＯＲｘ、−ＯＲｘＣ（Ｏ）ＮＲｙＲｚ、−ＯＲｘＣ（Ｏ）ＯＲｙ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｒｘ、−ＯＣ（Ｏ）ＮＲｘＲｙ、−ＲｘＮＲｙＲｚ、−ＲｘＲｙＲｚ、−ＲｘＣＦ３、−ＲｘＮＲｙＣ（Ｏ）Ｒｚ、−ＲｘＯＲｙ、−ＲｘＣ（Ｏ）ＯＲｙ、−ＲｘＣ（Ｏ）ＮＲｙＲｚ、−ＲｘＣ（Ｏ）Ｒｘ、−ＲｘＯＣ（Ｏ）Ｒｙ、−ＳＲｘ、−ＳＯＲｘ、−ＳＯ２Ｒｘ、−ＯＮＯ２より選択される場合により置換された基と同じまたは異なっており、上の基のそれぞれにおける、Ｒｘ、ＲｙおよびＲｚは、水素原子、置換または非置換アルキル、ハロアルキル、置換または非置換アリールアルキル、置換または非置換アリール、置換または非置換シクロアルキル、置換または非置換アルカルキル、置換または非置換複素環式環、置換または非置換ヘテロシクリルアルキル、置換または非置換へテロアリールまたは置換または非置換へテロアリールアルキルでありうる。
【００３６】
「ハロゲン」という用語は、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素のラジカルを指す。
【００３７】
ピバロイルフラノース化合物が結晶形でただちに得られることが見出されている。これらの化合物の結晶化による精製は、特にクロマトグラフィーによる精製が実現不可能である大規模合成において、非結晶性生成物の精製と比較して単純化されている。クロマトグラフィーは有用なツールでありうるが、クロマトグラフィーは数キログラム規模の合成では無効である。本発明の方法によって産生されたピバロイルフラノースは、糖の合成で有用であり、クロマトグラフィーによる精製が不適切である合成工程に特に適している。多岐にわたる糖および糖の誘導体は、保護フラノース化合物が立体選択的に合成され、結晶化により単離されうるために、本明細書で述べる結晶化方法によって生成されうる。例えばＬ−アルトロースなどの糖は、最初に炭素Ｃ−５における配置の選択的にピバロイル化された中間体転化を生成する工程と、結晶化による中間体を精製する工程と、次に糖を生成するために脱保護する工程によって、Ｄ−ガラクトース糖などのより安価な糖より生成されうる。Ｄ−１−デオキシガラクトノジリマイシン（ＤＧＪ）などの化合物は、本発明のピバロイルフラノースを使用して生成されうる。結晶性ピバロイルフラノースは、クロマトグラフィー分離を使用せずに結晶化によって精製可能であり、高い純度および良好な収率での数キログラム規模での合成を可能にする、ＤＧＪの合成における有用な中間体である。
【００３８】
糖
本発明は、溶液を反応中に生成された固体の結晶性生成物からデカンテーションすることにより、粗保護フラノースの単離を可能にする。本発明は、カラムクロマトグラフィーおよび他の方法と比較した容易さおよび費用削減のために、文献に見出される単離方法よりも好ましい。本発明は、ピバロイルフラノースが結晶化され、固体として単離されうるという驚くべき発見のために可能である。
【００３９】
本明細書で述べる方法によって精製されうるフラノース化合物は、式：
【化１】
2008543784.tif 000002
を有する、３００ｇ／ｍｏｌを超える分子量の保護フラノース化合物を含み、式中、各Ｒは独立して、Ｈ、アセチル、メチルアセチル、ジメチルアセチル、トリメチルアセチル、または保護基であり、少なくとも２個のＲｓが、メチルアセチル、ジメチルアセチル、およびトリメチルアセチルから成る群より選択される。好ましい実施形態において、各Ｒはトリメチルアセチル（ピバロイル）である。別の態様において、糖は３個のピバロイル基を有する。
【００４０】
Ｒ１およびＲ２は、Ｈ、ＯＨ、ＯＲ３、Ｎ３、ＮＨ２、ＮＨＲ３、ＮＲ３２、ＳＨ、ＳＲ３、ＯＳ（＝Ｏ）２Ｒ３、Ｃ（＝Ｏ）Ｒ３、メチルアセトキシ、ジメチルアセトキシ、トリメチルアセトキシ、アセトキシ、クロロアセトキシ、ジクロロアセトキシ、トリクロロアセトキシまたはＯ保護基であり、ここでＲ１およびＲ２の少なくとも１つがＨである。各Ｒ３は独立して、Ｈあるいは置換または非置換Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、Ｃ２〜Ｃ１２アルケニル、Ｃ２〜Ｃ１２アルキニル、Ｃ５〜Ｃ６シクロアルキル、Ｃ５〜Ｃ１２シクロアルケニル、Ｃ５〜Ｃ１２アリール、Ｃ４〜Ｃ１２ヘテロアリール、Ｃ６〜Ｃ１２アリールアルキル、Ｃ４〜Ｃ１２複素環、Ｃ６〜Ｃ１２複素環アルキル、Ｃ５〜Ｃ１２ヘテロアリールアルキルまたはＣ２〜Ｃ１２アシルである。一実施形態において、各Ｒはピバロイルであり、Ｒ１およびＲ２の一方はトリメチルアセトキシ（ペンタピバロイル）である。
【００４１】
好ましいアリールおよびアリールアルキルは、フェニル、ベンジルまたはＣ７〜Ｃ１２アルキルフェニル、特にＣ１〜Ｃ４アルキルフェニルまたはアルキルベンジルである。好ましいアシルは、Ｃ２〜Ｃ８アシル、例えばアセチル、プロパノイル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイルおよびベンゾイルである。好ましいアルキルは、Ｃ１〜Ｃ６アルキルである。
【００４２】
ＯＲ部分を有する位置のいずれも保護されうるか、またはＯＨとして放置されうる。遊離ヒドロキシル基の位置は、実施された反応の位置選択性によって定義される。
【００４３】
Ｒ基は、フラノースの分子量が少なくとも３００ｇ／ｍｏｌであるように選択される。好ましくは、分子量は少なくとも３２５ｇ／ｍｏｌ、または少なくとも３５０ｇ／ｍｏｌ、または少なくとも３７５ｇ／ｍｏｌ、または少なくとも４００ｇ／ｍｏｌ、または少なくとも４２５ｇ／ｍｏｌである。最も好ましくは、分子量は少なくとも５００ｇ／ｍｏｌである。ある実施形態において、分子量は少なくとも５２５ｇ／ｍｏｌまたは５５０ｇ／ｍｏｌ、または５７５ｇ／ｍｏｌ、または６００ｇ／ｍｏｌであろう。分子量は、１０００ｇ／ｍｏｌ未満、好ましくは８００ｇ／ｍｏｌ未満であろう。
【００４４】
好ましい保護基は、ピバロイル基である。本保護基は大型であり、８５ｇ／ｍｏｌの分子量を有し、例えば他の非常に大型の基であるトリフェニルメチル基のような結晶メーカーと見なされうる。大きいサイズは、より小型の化合物ではそうであるように糖部分を油のままにしておく代わりに、糖部分を結晶化させる。あるいはジメチルアセチルは、保護基として使用されうる。アセチル基およびメチルアセチルはどちらも小さすぎて結晶メーカー保護基にはなれないが、化合物が少なくとも３００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する場合に、１または２個のＲ基がアセチルまたはメチルアセチルであり、残りのＲ基がジメチルアセチルまたはトリメチルアセチル基でありうることが考慮される。
【００４５】
４個のピバロイル基（それぞれ８５ｇ／ｍｏｌ）を有する化合物では、Ｒ１またはＲ２位置にヒドロキシル基を有する糖は、５１６ｇ／ｍｏｌの分子量を有するであろう；Ｒ１またはＲ２の一方がアジドである場合、分子量は５４１ｇ／ｍｏｌである。これらの化合物のそれぞれが、適切な溶媒から結晶化するであろう。少なくとも３００ｇ／ｍｏｌの分子量の化合物も結晶化するであろう。したがって４個のピバロイル基の代わりに４個のジメチルアセチル基（アゾ糖では４６０および４８５ｇ／ｍｏｌの比較分子量の場合）を使用して糖が保護される場合、糖は本明細書で述べるように結晶化されうる。
【００４６】
同様に、３個のピバロイル基を有する化合物では、Ｒ１またはＲ２位置および分子内の別の箇所に２つのヒドロキシル基を有する糖は、４３２ｇ／ｍｏｌの分子量を有するであろう；Ｒ１またはＲ２の一方がアジドである場合、分子量は４５７ｇ／ｍｏｌである。これらの化合物のそれぞれが、適切な溶媒から結晶化するであろう。
【００４７】
好ましい実施形態において、テトラピバロイルフラノースが結晶化される。保護反応はモノ、ジ、トリおよびペンタピバロイル誘導体はもちろんのこと、所望のテトラピバロイル誘導体も潜在的に生成する（または代わりにテトラピバロイルが、好ましいペンタピバロイルまたはトリピバロイルに加えて生成される）ので、所望の生成物のみの結晶化がこれらの副生成物／不純物の分離を可能にする。使用される溶媒または溶媒系は、化合物の分子量および極性に基づいて結晶化される特定のテトラピバロイルフラノースに合せて「調整」されうる。
【００４８】
保護基の１個以上がピバロイルまたは関連アルキルアセチル基でないことが考慮される。本発明のピバロイルフラノースの一部として含有されうる他の保護基は、糖のヒドロキシル基を誘導する着脱可能な保護基を含む。例えばフラノースは、ピバロイル基４個および他の保護基１個、またはピバロイル基３個および他の保護基２個、またはピバロイル基２個および他の保護基２個、またはピバロイル基３個および他の保護基１個およびヒドロキシル基１個を含有しうる。この種の保護基および誘導体を生成する工程は一般に糖化学において既知であり、これに限定されるわけではないが、直鎖または分岐Ｃ１〜Ｃ８アルキル、特にＣ１〜Ｃ４アルキル、例えばメチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピルまたはｎ−、イソ−およびｔ−ブチル；Ｃ７〜Ｃ１２アリールアルキル、例えばベンジル、３〜２０個の、特に３〜１０個の炭素原子を有するトリアルキルシリル、例えばトリメチルシリル、トリエチルシリル、トリ−ｎ−プロピルシリル、イソプロピルジメチルシリル、ｔ−ブチルジメチルシリル、ｎ−オクチルジメチルシリルまたは（１，１，２，２−テトラメチルエチル）−ジメチルシリル；アルデヒドおよびケトンによって糖または糖誘導体の隣接するＯＨからアセタールまたはケタールを生成することによって得られ、好ましくはそれぞれ２〜１２個の、または３〜１２個のＣ原子を含有する置換メチリデン基、例えばＣ１〜Ｃ１２アルキリデン、好ましくはＣ１〜Ｃ６アルキリデンおよび特にＣ１〜Ｃ４アルキリデン、またはベンジリデン（エチリデン、１，１−プロピリデン、２，２−プロピリデン、１，１−ブチリデンまたは２，２−ブチリデン）；Ｃ２〜Ｃ１２アシル、特にＣ２〜Ｃ８アシル、例えばアセチル、プロパノイル、ブタノイル、ペンタノイル、ヘキサノイルおよびベンゾイル；Ｒ５−ＳＯ−（式中、Ｒ５は、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、特にＣ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ５シクロアルキル、Ｃ６シクロアルキル、フェニル、ベンジルあるいはＣ７〜Ｃ１２アルキルフェニル、特にＣ１〜Ｃ４アルキルフェニル、あるいはＣ１〜Ｃ１２アルキルベンジル、特にＣ１〜Ｃ４アルキルスルホニルまたはアリールスルホニル、例えばメチルスルホニル、エチルスルホニル、プロピルスルホニル、ブチルスルホニル、フェニルスルホニル、ベンジスルスルホニル、およびｐ−メチルフェニルスルホニルである）を含む（例えば米国特許第５，２１８，０９７号を参照）。１個以上のピバロイラート基に加えて使用される好ましい保護基は、アセチル、ベンジル、シリルまたはトリチルである。
【００４９】
本明細書で示した糖構造は、ヘキソフラノース形である。しかしながら結晶性糖は別の形、例えば５員（フラノースにおいてのように）または６員（ピラノースにおいてのように）環形のどちらかおよび開鎖形の環式ヘミアセタールなどの、別の形にも適合しうる。
【００５０】
他のピバロイルフラノースは、本発明の結晶化方法によって精製されうる。フラノシドは、異なる開始物質を使用することによる本明細書に記載した方法によっても産生されうる。例えば、糖：アロース、アルトロース、グルコース、マンノース、グロース、イドースおよびタロースのいずれか１つが、結晶性ピバロイルフラノースを産生するための開始物質として使用されうる。本明細書に記載したフラノース化合物のＤおよびＬ系列のどちらも考慮される；最も好ましい立体化学は、Ｄ系列を含む。
【００５１】
結晶化
本発明の化合物は、結晶性であることが見出されており、糖は一般に粘性液体の形であり、結晶化できないので、糖合成中に普通、必要とされるようなカラムクロマトグラフィーまたはイオン交換樹脂などの文献に記載された精製手順の使用を必要としない。
【００５２】
フラノース糖は当分野で周知の方法によって結晶化されうる。溶媒は、極性および糖との反応性がないことに基づいて選択される。結晶化に理想的な溶媒は、糖と反応してはならず、高温時に適度に大量のフラノースを、低温時にはごく少量のフラノースを溶解させねばならない。該溶媒は、糖の融点以下の温度にて沸騰すべきである。使用されうる多数の溶媒がある。一般に、ガラクトースおよびアルトロース糖などのより極性の糖は、Ｃ６〜Ｃ９アルカンおよびシクロアルカンなどの、より非極性の溶媒から結晶化するであろう。他の糖、例えばアジドによって置換される糖はより極性が低く、結晶化にはメタノールなどのより極性の高い溶媒を使用すべきである。
【００５３】
本発明で使用されうる溶媒としては、これに限定されるわけではないが、エタノール、メタノール、プロパノール、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、酢酸エチル、ジブチルエーテル、ジメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、ジオキサン、アセトニトリル、ペンタノール、イソプロパノール、ベンゼン、トルエン、キシレン、アセトン、エチレングリコール、およびこれらの溶媒の２つ以上の組合せが挙げられる。
【００５４】
溶媒が高温であるか、または沸騰しているときに溶媒に溶媒和される糖の量は、好ましくは５〜６０重量％である。さらに好ましくは、溶媒中に重量で１０〜５０％の、または２０〜４０％の、または最も好ましくは２５〜３５％の糖がある。糖を溶媒和させた後に、温度を低下させる。温度は結晶化のために、好ましくは０℃以下に、さらに好ましくは−１０℃または−２０℃まで低下させる。好ましい場合、種添加が使用されうる。フラノースの結晶化は低速で進行し、低速での進行は、結晶格子中の分子が溶液中の分子と平衡にあるために、結晶構造が成長するときに不純物の排除を可能にする。一実施形態において、結晶化を発生させるために、溶液は−１０℃〜−２０℃にて約２日間維持される。
【００５５】
本発明は、カラムクロマトグラフィーまたはイオン交換樹脂による精製の追加ステップに頼ることなく、フラノース糖を生成する他の方法によって達成されうるよりも高い、好ましくは著しく高い純度レベルで生成される、少なくとも１個のメチルアセチル、ジメチルアセチル、トリメチルアセチル、または保護基を有するフラノース糖を提供する。これらの結晶性フラノース糖は実質的により純粋である。本明細書に記載したような結晶化工程は、該結晶化工程が、追加のピバロイラート部分を有する反応副生成物、または未保護基を含む汚染物質からのフラノースの分離を可能にするので好都合である。
【００５６】
一実施形態において、粗ピバロイルフラノースは、ＤＭＦ水溶液などの溶液からの結晶化によって単離される。本溶液は、保護フラノースの生成中に使用可能であり、保護反応を停止させた後に入手取得されるので有用である。ＤＭＦ溶液からの結晶化は最大約２日間を要しうる。粗生成物がいったん回収されると、粗生成物はヘプタン／酢酸エチルなどの溶液に溶解される。粗生成物は次に、洗浄、乾燥、濃縮および例えばヘプタンからの再結晶化によって精製されうる。この再結晶化工程は、反応で母液中に生成された汚染物質および副生成物（例えばテトラピバロイラートが所望であるとき、ペンタピバロイラートなど）を残すと同時に、所望のピバロイルフラノースが結晶化される。この結晶化は低速でもあり、最大２日間を要しうる。所望ならば本反応で種添加が使用されうる。
【００５７】
好ましい実施形態において、テトラピバロイルフラノースの１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）または１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース（ＩＩＩ）は、Ｃ６〜Ｃ９アルカン、例えばヘキサンまたはヘプタンからの結晶化によって単離される。これらのフラノシド生成物は、高い純度で産生されうる。別の好ましい実施形態において、アジドテトラピバロイルフラノースの５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＶ）がメタノールからの結晶化によって単離される。このことは、テトラピバロイルフラノース化合物（ＩＩ）および（ＩＩＩ）で実施されるように、ヘプタンからの結晶化よりも高い純度の生成物を与える。同様のアジド糖、例えば５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース、５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−アルトロフラノース、５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−ガラクトフラノースも考慮される。
【００５８】
ＤＧＪの合成
ＤＧＪの合成方法において、Ｄ−ガラクトースは、参照により本明細書に組み入れられているＳａｎｔｏｙｏ−Ｇｏｎｚａｌｅｚ（１９９９）に記載されているように、開始物質として使用されうる。本合成での方法としては、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）中でＤ−ガラクトースに１−（トリメチルアセチル）イミダゾール（ピバロイルイミダゾール）と砂糖を反応させることによって、主生成物としての該保護フラノシド誘導体：１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）と、微量生成物としての１，２，３，５，６−ペンタ−Ｏ−ピバロイル−Ｄ−ガラクトフラノースのα，β−アノマーの混合物を生成する、Ｄ−ガラクトースのヒドロキシル基の、ピバロイル基による保護が挙げられる。ガラクトフラノシドは次に、アルトロフラノシドの１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース（ＩＩＩ）に変換される。次にヒドロキシルは保護されて、５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＶ）を得るためにアジド基によって置換される。脱保護の後、ＤＧＪを得るためにガラクトフラノシド誘導体が還元される。Ｓａｎｔｏｙｏ−Ｇｏｎｚａｌｅｚは、３つのフラノシド中間体はもちろんのこと、ＤＪＧ生成物も精製するためにカラムクロマトグラフィーを使用した。本参考文献に記載されたＤＧＪの合成は、全収率が約２０％の最終生成物約２００ｍｇの規模でのみ有用である。
【００５９】
３つのフラノシド中間体、１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）、１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース（ＩＩＩ）、および５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＶ）は共通の溶媒からそれぞれ結晶化されうるので、本発明はＤＧＪの合成の改良された方法を提供する（図１）。中間ステップのそれぞれの間に精製のためにカラムクロマトグラフィーを使用する代わりに、フラノシド中間体は結晶化によって精製されうる。ガラクトフラノシド（ＩＶ）は、Ｓａｎｔｏｙｏ−Ｇｏｎｚａｌｅｚによって記載された方法などによってＤＧＪを生成するのに使用されうる。
【００６０】
アルトロース誘導体の合成
Ｌ−アルトロースは、低い全収率で一連の化学反応によって、または細菌Ｂｕｔｙｒｉｖｉｂｒｉｏ  ｆｉｂｒｉｓｏｌｖｅｎｓから培養された細胞外ポリサッカライドから合成されうる非栄養性甘味料である（米国特許第４，９６６，８４５号）。しかしながら、これらの方法は高価である。本発明の結晶性ピバロイルフラノースの使用は、Ｄ−ガラクトース誘導体のさらに高価なＬ−アルトロース誘導体への簡単な変換を可能にする。この変換はクロマトグラフィーによる分離および精製の必要なしに達成されうる（図２）。結晶性１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースは、安価なＤ−ガラクトースから開始して上記の方法で調製されうる。クリスタリン１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースは後で、ピバロイル保護基（例えばメタノール中でナトリウムメトキシド）を除去するために脱保護反応を受けることができ、純粋なα−Ｌ−アルトロ−フラノシドが単離されうる。
【００６１】
他の糖の合成
本発明のピバロイルフラノースは、多数の糖および糖誘導体の合成において有用な中間体である。例えばＤＧＪの合成と類似して、Ｄ−ガラクトースは、参照により本明細書に組み入れられているＳａｎｔｏｙｏ−Ｇｏｎｚａｌｅｚ（１９９９）によって記載されているように、（２Ｓ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｓ）−２−ヒドロキシメチル−ピペリジン−３，４，５−トリオールを調製するための開始物質として使用されうる（図３）。結晶性１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）は、上述のように調製されうる。次にヒドロキシルは保護されて、５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース（Ｖ）を得るためにアジド基によって置換される。脱保護の後、イミノ糖を得るために５−アジドアルトロフラノシド誘導体が還元される。フラノシド中間体の１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）および５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース（Ｖ）はそれぞれ共通の溶媒から結晶化されうるので、本発明はＤＧＪの（２Ｓ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｓ）−２−ヒドロキシメチル−ピペリジン−３，４，５−トリオール異性体の合成の改良された方法を提供する。
【００６２】
チオヘキソース、例えばＷｈｉｓｔｌｅｒによって述べられたチオヘキソースも、本明細書に記載した方法によってピバロイル化および結晶化されうる。（Ｗｈｉｓｔｌｅｒ，Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，１９６８，３９６−８）。
【００６３】
Ｄ−ガラクトースは、ＤＧＪの合成と類似して、（２Ｒ，３Ｒ，４Ｓ，５Ｒ，６Ｒ）−６−ヒドロキシメチル−テトラヒドロ−チオピラン−２，３，４，５−テトラオール（Ｄ−ガラクトチオピラノース）を調製するための開始物質として使用されうる（図４）。１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース（ＩＩＩ）は上述のように調製されうる。ヒドロキシルは保護されて、５−ベンジルチオ−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＶ）を得るためにベンジルチオ基によって置換される。このテトラピバロイルは、この中間体を精製するために結晶化されうる。脱保護の後、Ｄ−ガラクトチオピラノースを得るためにガラクトフラノシド中間体が還元される。
【００６４】
本明細書で使用するように、「数キログラム」「数ｋｇ」および「予備規模」という用語は、生成物が、１回の合成で生成物１ｋｇを超える、あるいは１０ｋｇすら超える量である合成規模を示す。
【００６５】
［実施例］
本発明は、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきではない次の実施例でさらに例示される。
【００６６】
［実施例１］
結晶性１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）の製剤およびキャラクタリゼーション
【００６７】
１−（トリメチルアセチル）イミダゾール（ピバロイルイミダゾール）（４２．２ｋｇ、５倍過剰）をＤＭＦ（９０ｋｇ）およびヘプタン（３．４ｋｇ）に溶解させて、溶液を６０℃まで加温した。Ｄ−ガラクトース（１０ｋｇ）を溶液に注入し、混合物を７５℃まで加熱した。反応物を９０〜１００℃まで発熱させて、発熱が収まった後に反応が完了するまで８０〜１００℃に維持した。反応の進行はＴＬＣ（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）によって監視した。進行を描出するために、ＴＬＣを後で希硫酸によって染色および加熱した；ＴＬＣ上での生成物のスポット（Ｒｆ＝０．５）が主な成分となったときに反応が完了したと見なした。反応が完了した後に、水（２００ｋｇ）および氷（８２ｋｇ）を含有する混合物中に反応生成物をただちに移した。粗生成物を本混合物から結晶化によって単離した。本結晶化は低速で、一般に２日間を要する。粗生成物を収集して、ヘプタン／酢酸エチルに溶解させ、水で洗浄して、硫酸マグネシウムによって乾燥させ、濃縮して、２〜３倍量のヘプタン（〜２５ｋｇ）から−２０℃にて再び結晶化させた；本工程は母液にペンタピバロイラートを残した。本ステップの収率は、数ｋｇ規模で実施したときに２５〜３５％（７．２〜１０ｋｇ）であった。１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）は、高純度を有する白色結晶性粉末であった。融点は、１０５〜１０８℃の範囲内であった。ＩＲ（ＫＢｒ，ｃｍ−１）：３４３２（ＯＨ，ｓ），２９７４（Ｃ−Ｈ  ｓｔｒｅｔｃｈ，ｓ），１７４０（ｅｓｔｅｒ  ｏｆ  ｐｉｖａｌｏｙｌａｔｅ，ｖｓ），１２８４（Ｃ−Ｏ，ｗｅａｋ），１１４３（Ｃ−Ｏ，ｖｓ），１０３１（Ｃ−Ｏ，ｗｅａｋ）；１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ，ＴＭＳ）：δ＝１．１８（ｓ，３Ｈ），１．１９（ｓ，３Ｈ），１．２０（ｓ，３Ｈ），１．２３（ｓ，３Ｈ），２．４５（ｄ，Ｊ＝７．９Ｈｚ，１Ｈ）；３．９０−３．９６（ｍ，１Ｈ），４．０７（ｄｄ，Ｊ＝３．４Ｈｚ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，１Ｈ），４．１３（ｄｄ，Ｊ＝１１．６Ｈｚ，Ｊ＝５．３Ｈｚ，１Ｈ），４．１９（ｄｄ，Ｊ＝１１．６Ｈｚ，Ｊ＝６．１Ｈｚ，１Ｈ），５．４４（ｄｄ，Ｊ＝７．９Ｈｚ，Ｊ＝４．６Ｈｚ，１Ｈ），５．６２（ｄｄ，Ｊ＝７．９Ｈｚ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１Ｈ），６．３７（ｄ，Ｊ＝４．６Ｈｚ，１Ｈ）．
【００６８】
［実施例２］
結晶性１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース（ＩＩＩ）の製剤およびキャラクタリゼーション
【００６９】
ピリジン（３．８２ｋｇ）の塩化メチレン（１５Ｌ）溶液を窒素雰囲気下で０℃まで冷却した。トリフルオロメタンスルホン酸無水物（３．２８ｋｇ）を０℃にて滴加し、１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノシド（５ｋｇ）の塩化メチレン（１０Ｌ）溶液の滴加を続けた。反応混合物を０℃にて２時間撹拌して、ＴＬＣ（ヘキサン：酢酸エチル＝４：１）によって反応の完了を確認した。反応がこの時点で完了していない場合、トリフルオロメタンスルホン酸無水物の追加量（０．１ｋｇ）を添加した。トリフラート化化合物の５−トリフルオロメタンスルホニルオキシ−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノシドが、反応の本段階でガラクトフラノシドから生成された。反応混合物を次に冷６％塩酸（３回３０Ｌ）、塩水（３０Ｌ）および７．５％重炭酸ナトリウム溶液（３０Ｌ）によって洗浄した。Ｎ，Ｎ−ジイソプロピルエチルアミン（２３０ｍＬ）を次に添加して、反応物を炭酸ナトリウム（１．５ｋｇ）上で１時間撹拌した。反応物を濾過して、乾燥まで濃縮した。本質的に純粋な５−トリフルオロメタンスルホニルオキシ−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノースを結晶性固体として単離した。
【００７０】
５−トリフルオロメタンスルホニルオキシ−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノースをＤＭＦ９．５Ｌに溶解させ、亜硝酸ナトリウム５当量（１．６７ｋｇ）と１２時間にわたって反応させた。反応物をヘプタン（２４Ｌ）および酢酸エチル（１２Ｌ）によって希釈し、濾過して、２％重炭酸塩溶液（４０Ｌ）に注入した。生成物をヘプタン／酢酸エチルによって抽出し、実施例１で行ったようにヘプタンから結晶化した。１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノース（ＩＩＩ）の収率は３５〜４５％であった（（ＩＩ）の５ｋｇより２ｋｇ）。ＨＰＬＣは、転化アルコールへの完全な変換を証明した。生成物は、オフホワイト結晶性固体であった。融点１０９〜１１２℃，ＩＲ（ＫＢｒ，ｃｍ−１）：３４４４（ＯＨ，ｓ），２９７７（Ｃ−Ｈ  ｓｔｒｅｔｃｈ，ｓ），１７３２（ｅｓｔｅｒ  ｏｆ  ｐｉｖａｌａｔｅ，ｖｓ），１４８１（ｗｅａｋ），１２８４（Ｃ−Ｏ，ｗｅａｋ），１１５６（Ｃ−Ｏ，ｖｓ），１０２８（Ｃ−Ｏ，ｗｅａｋ）；１Ｈ  ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ，ＴＭＳ）：δ＝１．１８（ｓ，３Ｈ），１．２０（ｓ，３Ｈ），１．２１（ｓ，３Ｈ），１．２２（ｓ，３Ｈ），３．０１（ｄ，Ｊ＝２．４５，１Ｈ），３．９９−４．０２ｍ，２Ｈ），４．１１−４．０７（ｍ，１Ｈ），４．２６（ｄｄ，Ｊ＝１２．４Ｈｚ，Ｊ＝２．７Ｈｚ，１Ｈ），５．４３（ｄｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，Ｊ＝４．６Ｈｚ，１Ｈ），５．５８（ｄｄ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，Ｊ＝５．２Ｈｚ，１Ｈ），６．３７（ｄ，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ）．
【００７１】
［実施例３］
結晶性５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＶ）の製剤およびキャラクタリゼーション
【００７２】
トリフラート化化合物の５−トリフルオロメタンスルホニルオキシ−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースは、実施例２に記載したような手順で実施例２のアルトロフラノースＩＩＩ（５ｋｇ）から生成した。本化合物にアジ化ナトリウム（１．６ｋｇ）をＤＭＦ（９．５Ｌ）中で反応させた。反応は転化反応中に観察された最適条件を使用して実施した。粗生成物はメタノール（１．３〜１．７ｍＬ／ｇ）から２回結晶化させた。５ｋｇ規模では、ＩＩＩからの５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＶ）の収率は通常、５０〜７０％（〜３．３ｋｇ）であった。生成物は、オフホワイト結晶性固体であった。融点１０３〜１０４℃。ＩＲ（ＫＢｒ，ｃｍ−１）：２０９０（ａｚｉｄｅ，ｓ），１７４０（ｅｓｔｅｒ  ｏｆ  ｐｉｖａｌａｔｅ，ｖｓ），１４８０（ｗｅａｋ），１２８０（Ｃ−Ｏ，ｓ），１１６０（Ｃ−Ｏ，ｖｓ），１０４２（Ｃ−Ｏ，ｗｅａｋ）；１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，４００ＭＨｚ，ＴＭＳ）：δ＝１．１９（ｓ，３Ｈ），１．２０（ｓ，３Ｈ），１．２２（ｓ，３Ｈ），１．２５（ｓ，３Ｈ），３．８３−３．７９（ｍ，１Ｈ），４．０５（ｄｄ，Ｊ＝６．７，Ｊ＝４．８Ｈｚ  １Ｈ），４．１５（ｄｄ，Ｊ＝１１．７Ｈｚ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），４．３０（ｄｄ，Ｊ＝１１．７Ｈｚ，Ｊ＝４．２Ｈｚ，１Ｈ），５．４１（ｄｄ，Ｊ＝７．９Ｈｚ，Ｊ＝４．６Ｈｚ，１Ｈ），５．５９（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），６．３３（ｄ，Ｊ＝４．５Ｈｚ，１Ｈ）．
【００７３】
［実施例４］
結晶性５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＶ）
【００７４】
実施例３から生成された粗生成物を、上述の結晶化手順を使用してＥｔＯＡｃ：ＭｅＯＨ  １：６およびメタノールから結晶化させた。本結晶性の収率は、５０〜６０％の５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＶ）であった。
【００７５】
［実施例５］
結晶性５−ベンジルチオ−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノシドの製剤
【００７６】
５−ベンジルチオ−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノースは、アジ化ナトリウムをナトリウムα−トルエンチオキシドに代えて、実施例３に記載したようにサンプルを結晶化することによって、５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノースと同様の方法で調製する。
【００７７】
本発明の多くの変形は、上述の説明に照らして当業者にそれ自体を示唆するであろう。例えば、糖の結晶化は、各種の溶媒から実施されうる。そのようなすべての明らかな変形は、添付請求項の十分に意図された範囲内である。当業者は、本開示に照らして、本明細書で開示される具体的な実施形態で変更を実施して、本発明の精神および範囲から逸脱せずに同じまたは同様の結果が得られることを認識すべきである。
【００７８】
上記の特許、出願、試験方法、刊行物は、参照によりその全体が本明細書に組み入れられている。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】結晶性誘導体ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶを使用するＤＧＪの合成。
【図２】結晶性誘導体ＩＩおよびＩＩＩを使用するＬ−アルトロースの合成。
【図３】結晶性誘導体ＩＩおよびＶを使用するＤ−ガラクトーゼからの（２Ｓ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｓ）−２−ヒドロキシメチル−ピペリジン−３，４，５−トリオールの合成。
【図４】（２Ｒ，３Ｒ，４Ｓ，５Ｒ，６Ｒ）−６−ヒドロキシメチル−テトラヒドロ−チオピラン−２，３，４，５−テトラオール（Ｄ−ガラクトチオピラノース）の合成。
【図５Ａ】０〜１４ｐｐｍの、結晶化１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）のプロトンＮＭＲ。
【図５Ｂ】０．７〜２．６ｐｐｍの、結晶化１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）のプロトンＮＭＲ。
【図５Ｃ】３．８〜６．５ｐｐｍの、結晶化１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｄ−ガラクトフラノース（ＩＩ）のプロトンＮＭＲ。
【図６】他の異性体（ＩＩ）からの完全な除去を示す、結晶化１，２，３，６−テトラピバロイル−α−Ｌ−アルトロ−フラノース（ＩＩＩ）のＨＰＬＣ。化合物（ＩＩＩ）は約２７．５分にて溶離するのに対して、関連する異性体（ＩＩ）は２９．０分にて溶離する。
【図７Ａ】０〜１４ｐｐｍの、結晶化１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースのプロトンＮＭＲ。
【図７Ｂ】３．８〜６．６ｐｐｍの、結晶化１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースのプロトンＮＭＲ。
【図７Ｃ】０．７〜３．２ｐｐｍの、結晶化１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースのプロトンＮＭＲ。
【図８Ａ】０〜１４ｐｐｍの、結晶化５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースのプロトンＮＭＲ。
【図８Ｂ】３．７〜６．６ｐｐｍの、結晶化５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースのプロトンＮＭＲ。
【図８Ｃ】０．７〜２．７ｐｐｍの、結晶化５−アジド−５−デオキシ−１，２，３，６−テトラ−Ｏ−ピバロイル−α−Ｌ−アルトロフラノースのプロトンＮＭＲ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【国際調査報告】
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