(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒量のジ−第三級−アルキルニトロキシル遊離基を用いて、部分的に保護されているオリゴ糖又は単糖のピラノース環のC6位に在る第一級アルコール基を、前記オリゴ糖又は単糖の前記ピラノース環のC4位に在る第二級アルコール基に対して選択的に酸化して、該アルコールの対応するカルボン酸誘導体を形成するための方法であって、オキシダントとして１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインまたは１，３−ジクロロ−５，５−ジメチルヒダントインを使用し、その反応がｐＨ７から９の中性から塩基性の条件下で行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
該ジ−第三級−アルキルニトロキシル遊離基が２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシであることを特徴とする、請求項１の方法。
【請求項３】
該オキシダントが１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインであることを特徴とする、請求項１または２の方法。
【請求項４】
該アルコール対該オキシダントのモル比が１：２から１：４（活性ハロゲンに関して）であることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項の方法。
【請求項５】
該反応温度が０℃から３０℃までの範囲であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オリゴ糖の第一級アルコールの新規な選択的酸化プロセスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヘパリン、ヘパラン硫酸、コンドロイチン硫酸、及びデルマタン硫酸を含むグリコサミノグリカン等の、ウロン酸部分を含有するオリゴ糖及び多糖は重要な生理的機能を有しており、例えば、それらの物質は抗トロンビン活性を有しうる。そのような化合物は、腸粘膜等の生物学的ソースから単離することができるが、合成的に調製することもできる。
【０００３】
この合成には一般的にマルチステップの合成が必要である。この合成のキーとなるステップは、同じくその分子に存在している保護されていない第二級ヒドロキシル基や他のヒドロキシル基の保護に影響を及ぼすことなく、オリゴ糖（中間体）の第一級ヒドロキシル基をカルボン酸へ酸化するステップである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
クロムをベースとした酸化反応等の当分野で知られている殆どのオリゴ糖の酸化法では、第一級ヒドロキシル基を選択的に酸化することはできない。また、それらの反応は第二級ヒドロキシル基の保護も必要であり、さもなければ、それらのヒドロキシル基は保護されていないままとなる。結果的に、これらの既知の方法を利用するオリゴ糖の第一級ヒドロキシル基の選択的酸化では２つ以上の反応ステップ（第二級ヒドロキシル基の保護、第一級ヒドロキシル基の酸化、及び第二級ヒドロキシル基の脱保護を含む）が必要になる。
【０００５】
しかし、Ｄａｖｉｓ，Ｎ．Ｊ．とＦｌｉｔｓｃｈ，Ｓ．Ｌ．（Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３４，１１８１−１１８４（１９９３年））は、部分的に保護された単糖第一級ヒドロキシル基を、それらのカルボン酸へ選択的に酸化するワンステップのプロセスを開示している。その反応は、触媒量の２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ（ＴＥＭＰＯ）の存在下において、オキシダントとして次亜塩素酸ナトリウムを用いる２相溶媒系（ジクロロメタン及び水）で行われる。このプロセスの重大な欠点は、このプロセスが２つ以上のサッカリド単位を含むオリゴ糖には適していないことが判明していることである。そのような場合、酸化が充分に進行せず、所望のカルボン酸が形成されない。更に、合成上の不利な点は、このプロセスが相転移触媒を必要とする２相溶媒系であることである。
【０００６】
オリゴ糖及び多糖の第一級アルコールを完全且つ選択的に酸化する別のプロセスも報告されている（ＷＯ  ９５／０７３０３）。しかし、このプロセスは保護されていないオリゴ糖で成功しているに過ぎない。酸化のため、ハイポハライト（ｈｙｐｏｈａｌｉｔｅ）も使用され、触媒量のジ−第三級−アルキルニトロキシルがｐＨ９から１３の水性媒質で用いられる。この後者のプロセスは、これらの高度に塩基性な条件下では保護が完全な状態のまま維持されないため、保護されたオリゴ糖の酸化には適していない。更に、この反応で多量の塩が形成されるため、特にオリゴ糖が少量の場合には、それらの塩の除去が問題になる（例えば、Ｒｅｃｅｕｉｌ  ｄｅｓ  Ｔｒａｖａｕｘ  Ｃｈｉｍｉｑｕｅｓ  ｄｅｓ  Ｐａｙｓ  Ｂａｓ，１１３／０３，１９９４年３月号のＤｅ  Ｎｏｏｙ，Ａ．Ｅ．Ｊらによる報文を参照）。
【０００７】
今や、上記の欠点を持たない、オリゴ糖の第一級ヒドロキシル基を選択的に酸化するのに有用な新規なプロセスが発見された。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、触媒量のジ−第三級−アルキルニトロキシル遊離基を用いてオリゴ糖の第一級アルコールを選択的に酸化して該アルコールの対応するカルボン酸誘導体を形成するためのプロセスに関するものであり、オキシダントとして１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインまたは１，３−ジクロロ−５，５−ジメチルヒダントインを使用し、その反応がｐＨ＜１０の中性から塩基性の条件下で行われることを特徴とするものである。該プロセスは部分的に保護されたオリゴ糖の選択的酸化に特に有用である。
【０００９】
本発明のプロセスを用いることにより、（部分的に保護された）オリゴ糖のカルボン酸生成物を良好乃至高収率で得ることができる。
【００１０】
これらの結果は予期せぬことである。１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン（ジブロマンチン）−及びその類似体も同様に−は有用な酸化剤として知られているが、この物質は第一級アルコールと第二級アルコールの両者に対して使用されるが、第二級アルコールに対して最も有効に用いられる。酸化により、対応するアルデヒド及びケトンが形成される（例えば、Ｏｒａｚｉ，Ｏ．Ｏ．らによるＡｎａｌｅｓ  Ａｓｏｃ．Ｑｕｉｍ．Ａｒｇｅｎｔｉｎａ  ４２、１３９−４６（１９５４年）及びＲｅｅｄ，Ｒ．Ａ．によるＣｈｅｍ．Ｐｒｏｄｓ．２３、２９９−３０２（１９６０年）を参照）。この物質を用いて第一級ヒドロキシル官能基を完全且つ選択的に酸化して対応するカルボン酸を形成することはこれまで何も報告されていない。
【００１１】
同様な結果、即ち、第一級及び第二級アルコールのアルデヒド及びケトンへの酸化は、ジ−第三級−アルキルニトロキシルの存在下において特定の有機Ｎ−クロロ化合物を用いることによっても得られることが報告されている（ＥＰ  ０，７７５，６８４）。
【００１２】
更に、幾つかの有機Ｎ−ハロ（ｈａｌｏ）物質が、高分子カルボン酸塩の調製で示唆されている（ＤＥ  ４２０９８６９）。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のプロセスは、特にそのヒドロキシ基が部分的に保護されている場合のオリゴ糖の第一級アルコール官能基の選択的酸化に有用である。本発明のプロセスは保護基を影響を受けない状態のままにするので、オリゴ糖を更に変換する必要がある場合、後の段階でそれらの基を取り除くことができる。好適なオリゴ糖は１から６個の単糖単位を含み、最も好適には１〜２個の単糖単位を含む。更に好ましいオリゴ糖は、ＥＰ  ８４，９９９、ＥＰ  ３０１，６１８、ＥＰ  ４５４，２２０、ＥＰ  ５２９，７１５等に開示されているもの等の抗トロンビン性のグリコサミノグリカンまたはグリコサミノグリカン様分子（の合成における中間体）である。本発明の特に好適なプロセスでは、それぞれ、メチル６−Ｏ−アセチル−４−Ｏ−［２−Ｏ−アセチル−３−Ｏ−（フェニルメチル）−α−Ｌ−イドピラヌロノシル］−２−デオキシ−２−［［（フェニルメトキシ）カルボニル］アミノ］−３−Ｏ−（フェニルメチル）−α−Ｄ−グルコピラノシド、３−Ｏ−アセチル−１，６−アンヒドロ−２−アジド−２−デオキシ−４−Ｏ−［２，３−ビス−Ｏ−（フェニルメチル）−β−Ｄ−グルコピラヌロノシル］−β−Ｄ−グルコピラノース、メチル４−Ｏ−（２，３−ビス−Ｏ−メチル−α−Ｌ−イドピラヌロノシル）−２，３，６−トリス−Ｏ−（フェニルメチル）−β−Ｄ−グルコピラノース、及び、メチル４−Ｏ−（２，３−ビス−Ｏ−メチル−β−Ｄ−グルコピラヌロノシル）−２，３，６−トリス−Ｏ−（フェニルメチル）−β−Ｄ−グルコピラノースが形成される。
【００１４】
保護されたオリゴ糖の酸化は好適にはｐＨ７から９で行われ、最も好適にはｐＨ８で行われる。
【００１５】
ジ−第三級−アルキルニトロキシル遊離基は非環式であってもよいが、好適には、（本明細書に参照により組み込まれている）ＷＯ  ９５／０７３０３及びＥＰ  ０，７７５，６８４に開示されているような環式化合物である。最も好適なニトロキシル化合物は２，２，６，６−テトラメチルピペリジン−１−オキシルである。本発明のプロセスでは触媒量のニトロキシル化合物を使用する。当業者はこれが何を意味するのかを理解するであろう。好適には、触媒量のニトロキシルは、アルコールを基準として、０．０５から１０モル％であり、特には０．５から５モル％であり、最も好適には１から３％である。
【００１６】
本発明による好適なプロセスでは、オキシダントとして１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントインが使用される。
【００１７】
オキシダントは、アルコールを基準として、少なくとも化学量論的な量で使用される。好適には、活性ハロゲン（即ち、（ハロゲン）＋）の２から４モル当量が使用され、これは、ジブロマンチンの場合、化合物の１から２モル当量を意味している。
【００１８】
本発明による好ましいプロセスでは、ニトロキシル化合物を適当な溶媒中のアルコール溶液に調節されたｐＨで加え、その後、オキシダントを加え得る。しかし、反応の順序は重要なものではなく、別な順序で試薬を相互に接触させてもよい。
【００１９】
反応は、好適には水と混和性の様々な異なる溶媒中で行うことができる。好適な溶媒はテトラヒドロフラン、第三級−ブタノール、及びアセトニトリルであり、その中でも第三級−ブタノールが最も好ましい。
【００２０】
反応混合液のｐＨは当分野で良く知られている手順を用いて調節される。非常に好ましい方法は、炭酸水素ナトリウム溶液で緩衝する方法である。
【００２１】
反応温度はさほど重要ではないが、好適には０℃から３０℃までの範囲であり、最も好適には室温である。
【００２２】
本発明のプロセスにおいてオリゴ糖に存在する保護基は当分野で広く知られている。好適な保護基は、ヒドロキシ基に対するベンジル、ベンゾイル、及びアセチル、並びにウロン酸のカルボキシレート基に対するベンジル並びにメチルを含む。レボルイル（ｌｅｖｏｌｕｙｌ）、アルコキシフェニル、クロロアセチル、トリチル等の他の保護基も同様にうまく使用し得る。アノマー中心をアルキル基や１，６−無水官能性により保護してもよい。
【００２３】
ベンジルオキシカルボニル、ベンゾイル、及びアジドは、アミノ官能基を保護するのに有用な基である。
【００２４】
以下の実施例により本発明を更に例証するが、それらの実施例は本発明を何ら制限するものではない。
【００２５】
【実施例】
使用する略号：
Ｂｚｌ＝ベンジル
Ｚ＝ベンジルオキシカルボニル
実施例１
メチル６−Ｏ−アセチル−４−Ｏ−［２−Ｏ−アセチル−３−Ｏ−（フェニルメチル）−α−Ｌ−イドピラヌロノシル］−２−デオキシ−２−［［（フェニルメトキシ）カルボニル］アミノ］−３−Ｏ−（フェニルメチル）−α−Ｄ−グルコピラノシドの合成
【００２６】
【化１】
0004852689.tif 000002
１０ｇのメチル６−Ｏ−アセチル−４−Ｏ−［２−Ｏ−アセチル−３−Ｏ−（フェニルメチル）−α−Ｌ−イドピラノシル］−２−デオキシ−２−［［（フェニルメトキシ）カルボニル］アミノ］−３−Ｏ−（フェニルメチル）−α−Ｄ−グルコピラノシド（１）を９０ｍｌのｔ−ブタノールに溶解し、その溶液を１０℃に冷却した。次いで、以下の試薬を連続的に加えた：２６ｍｌの水、４．６５ｇの炭酸水素ナトリウム、４４ｍｇの２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ遊離基、及び５．８５ｇの１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン。その混合液を２０℃で６時間攪拌した。１０℃の１０ｍｌの水中における２．８５ｇのチオ硫酸ナトリウムを用いて反応をクエンチングし、抽出及び蒸発により、その生成物を単離した。
【００２７】
標記化合物（２）の収量は８．４ｇであった。
【００２８】
ＴＬＣ：シリカでのジクロロメタン、メタノール  ９０／１０、Ｒｆ＝０．２。
【００２９】
更なる同定：メチル６−Ｏ−アセチル−４−Ｏ−［２−Ｏ−アセチル−６−メチル−３−Ｏ−（フェニルメチル）−α−Ｌ−イドピラヌロノシル］−２−デオキシ−２−［［（フェニルメトキシ）カルボニル］アミノ］−３−Ｏ−（フェニルメチル）−α−Ｄ−グルコピラノシド（一般的に既知の方法に従って化合物（２）から調製した化合物（２）のメチルエステル。溶媒はＣＤＣｌ３を使用し、化学シフトは０ｐｐｍにセットしたＴＭＳに相対的なものである）の１３Ｃ−ＮＭＲ：
【００３０】
【表１】
0004852689.tif 000003
実施例２
メチル２，３−ビス−Ｏ−（フェニルメチル）−β−Ｄ−グルコピラノシズロン酸（ｇｌｕｃｏｐｙｒａｎｏｓｉｄｕｒｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）の合成
【００３１】
【化２】
0004852689.tif 000004
０．８８ｍｌのテトラヒドロフランと０．２２ｍｌの水中における５０ｍｇのメチル−２，３−Ｏ−（フェニルメチル）−β−Ｄ−グルコピラノシド（３）の溶液を調製した。次いで、以下の試薬を連続的に加えた：６７．６ｍｇの炭酸水素ナトリウム、０．３６ｍｇの２，２，６，６−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシ遊離基、及び６５．８ｍｇの１，３−ジブロモ−５，５−ジメチルヒダントイン。その混合液を攪拌し、ＴＬＣでチェックした。完了時に、０．８９ｍｌの飽和炭酸水素ナトリウム溶液と０．２６ｍｌの１０％チオ硫酸ナトリウム溶液で反応をクエンチングし、抽出及び蒸発により、その生成物を単離した。
【００３２】
その生成物をカラムクロマトグラフィーで精製した。
【００３３】
標記化合物（４）の収量は４８ｍｇであった。
【００３４】
ＴＬＣ：シリカでのジクロロメタン、メタノール  ９０／１０、Ｒｆ＝０．２。
【００３５】
更なる同定：メチル２，３−ビス−Ｏ−（フェニルメチル）−６−（フェニルメチル）−β−Ｄ−グルコピラノシズロン酸（一般的に既知の方法に従って化合物（４）から調製した化合物（４）のベンジルエステル。溶媒はＣＤＣｌ３を使用し、化学シフトは０ｐｐｍにセットしたＴＭＳに相対的なものである）の１Ｈ−ＮＭＲ：
【００３６】
【表２】
0004852689.tif 000005
以下の全ての化合物を、対応する６−ヒドロキシ化合物から開始し、上記の方法に従って調製した：
【００３７】
【表３】
0004852689.tif 000006
0004852689.tif 000007