【文献】
Chatgilialoglu C et al,Tris(trimethylsilyl)silane a new reducing agent,The Journal of Organic Chemistry,1988年,53(15),3641-3642
【文献】
Mittendorf, Joachim et al,Novel antifungal β-amino acids: synthesis and activity against Candida albicans,Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters,2003年,13(3),433-436
【文献】
Fiesers' Reagents for Organic Synthesis,2002年10月,Volume 21,478-479
【文献】
Fiesers' Reagentes for Organic Synthesis,1967年 1月,Volume 1,1107-1108
【文献】
Fiesers' Reagentes for Organic Synthesis,1969年 1月,Volume 2,388
【文献】
Fiesers' Reagentes for Organic Synthesis,1977年 6月,Volume 6,553
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
式(V)の化合物のジハロゲン化シクロプロパン基を得るために、ステップ(c)が、式(IV)の化合物の環外オレフィン二重結合のジハロカルベン環化を含み、かつステップ(d)が、式(V)の化合物の還元的脱ハロゲン水素化を含む、請求項1または2に記載の方法。
ジハロカルベンが、第四級臭化アンモニウム塩または第四級塩化アンモニウム塩の存在下において、トリクロロ酢酸ナトリウムまたはトリブロモ酢酸ナトリウムの熱分解により生成される、請求項1に記載の方法。
【発明を実施するための形態】
【0010】
(発明の詳細な説明)
その主要な実施態様において、本発明は、式(I)の化合物の製造方法を提供する:
【化5】
(I)
[式中、Rは、各々所望により置換されていてもよい、水素、C
1-C
8アルキル、C
2-C
8 アルケニル、C
2-C
8 アルキニル、C
3-C
8 シクロアルキル、C
3-C
8 シクロアルケニル、複素環、アリール、およびヘテロアリールからなる群から選択される;好ましくは、Rは、水素、所望により置換されたC
1-C
4アルキルまたは所望により置換されたアリールであり;より好ましくは、Rは、水素、メチル、ベンジル、tert-ブチルまたはフェニルである;および
PGは、-R、-C(O)-R、-C(O)-OR、-S(O)
2-R、-C(O)NR
2、および-S(O)
2NR
2からなる群から選択される;好ましくは、PGは、水素または-C(O)-ORである];
該方法は、下記を含む:
(a)式(II)の化合物:
【化6】
(II)
(式中、RおよびPGは、先に規定したとおりである)を、
酸化試薬と反応させて、式(III)の化合物を得る:
【化7】
(III)
(式中、RおよびPGは、先に規定したとおりである);
(b)式(III)の化合物を、オレフィン化試薬により処理して、式(IV)の化合物を提供する:
【化8】
(IV)
(式中、RおよびPGは、先に規定したとおりである);
(c)式(IV)の化合物を、所望によりハライド塩または相間移動触媒の存在下で、モノハロカルベンまたはジハロカルベン(好ましくは、トリハロ酢酸塩の熱分解から製造された)と反応させて、式(V)の化合物を得ること:
【化9】
(V)
(式中、RおよびPGは、先に規定されたとおりである;各出現時でのXは、独立して水素、臭素および塩素からなる群から選択される;式中、2つのX基のうち少なくとも一つは、塩素または臭素である);
(d)還元的脱ハロゲン水素化のための条件下で、式(V)の化合物を維持して、式(I)の化合物を提供すること:
【化10】
(I)
(式中、RおよびPGは、先に規定されたとおりである);および
(e)所望により、
(i)式(I)の化合物を加水分解して、式(Ia)の化合物を得ること;
(ii)式(I)の化合物を脱保護して、式(Ib)の化合物を得ること;または
(iii)式(I)の化合物を加水分解および脱保護して、式(Ic)の化合物を得ること:
【化11】
(式中、PGまたはRは、先に規定したとおりである)。
【0011】
式(I-VおよびIb)の化合物の一実施態様において、Rは、水素、所望により置換されたC
1-C
4アルキルまたは所望により置換されたアリールである;また別の実施態様において、Rは、水素、メチル、ベンジル、tert-ブチルまたはフェニルである。
【0012】
式(I-VおよびIa)の化合物の別の実施態様において、PGは、-C(O)-ORであり、ここでRは、先に規定したとおりである;また別の実施態様において、PGは BocまたはCbzである。
【0013】
式(V)の化合物のさらに別の実施態様において、各々出現時のXは、独立して水素または臭素および2つのX基のうち少なくとも一つが臭素である。
【0014】
さらに別の実施態様において、ステップ(c)のジハロカルベンは、所望によりハライドまたは相間移動触媒の存在において、トリハロ酢酸塩の熱分解により製造される。
【0015】
実施態様において、トリハロ酢酸塩は、トリクロロ酢酸ナトリウムまたはトリブロモ酢酸ナトリウムである。さらに別の実施態様において、ステップ(c)を、ハライド塩または相間移動触媒の存在下で行う。実施態様において、ハライド塩はまた、相間移動触媒、例えば、四級アンモニウムハライド塩またはホスホニウムハライド塩である。
【0016】
さらに別の実施態様において、ステップ(d)は、式(V)の化合物を、還元的ラジカル試薬または単一電子試薬と反応させることを含む。
【0017】
実施態様において、ステップ(d)は、式(V)の化合物を、ラジカル開始剤の存在下で還元的ラジカル試薬と反応させることを含む。一実施態様において、還元的ラジカル試薬は、スタナン、シラン、スルフィド、または低原子価亜リン酸化合物である。さらに別の実施態様において、還元的ラジカル試薬は、トリス(トリメチルシリル)シランまたは次亜リン酸(H
3PO
2)である。
【0018】
さらに別の実施態様において、ステップ(d)は、式(V)の化合物を、単一電子遷移試薬(transfer agent)と反応させることを含む。実施態様において、単一電子遷移試薬は、低原子価金属試薬である。さらに別の実施態様において、ステップ(d)で使用される単一電子遷移試薬は、元素ZnまたはMgである。
【0019】
定義
本願発明を説明するのに使用される種々の用語の定義を以下に挙げる。これらの定義は、特に限定しない限り、個々に、またはより大きな基の一部として、本明細書および特許請求の範囲を通して使用される用語に用いられる。
【0020】
本明細書で使用されるとおり、用語「アリール」は、少なくとも一つの芳香環を含む単環または多環式炭素環式環系をいい、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチル、インダニル、インデニルを含むが、これらに限定されない。多環式アリールは、少なくとも一つの芳香環を含む多環式環系である。多環式アリールは、縮合環、共有結合した環またはその組合せを含みうる。
【0021】
本明細書で使用されるとおり、用語「ヘテロアリール」は、S、OおよびNから選択される1以上の環原子を有する単環または多環式芳香族ラジカルをいう;および該残余の環原子は、炭素であり、ここで任意の環内に含有したNまたはSは、所望により酸化されていてもよい。ヘテロアリールは、ピリジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピロリル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアジアゾリル、オキサジアゾリル、チオフェニル、フラニル、キノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾオキサゾリル、キノキサリニルを含むが、これらに限定するものではない。多環ヘテロアリールは、縮合環、共有結合した環またはその組合せを含みうる。
【0022】
本発明にしたがって、芳香族基は、置換されていても、または非置換であってもよい。
【0023】
本明細書で使用されるとおり、用語「C
1-C
4アルキル」、「C
1-C
6アルキル」または「C
1-C
8アルキル」は、1〜4つの、1〜6つの、1〜8つの炭素原子を各々含有する飽和、直鎖または分枝鎖炭化水素ラジカルをいう。C
1-C
8アルキルラジカルの例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、tert-ブチル、ネオペンチル、n-ヘキシル、ヘプチルおよびオクチルラジカルを含むが、これらに限定するものではない。
【0024】
本明細書で使用されるとおり、用語「C
2-C
8アルケニル」または「C
2-C
4アルケニル」は、一つの水素原子の除去により少なくとも一つの炭素-炭素二重結合を有している、2〜8つまたは2〜4つの炭素原子を含有する直鎖または分枝鎖炭化水素ラジカルをいう。アルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、1-メチル-2-ブテン-1-イル、ヘプテニル、オクテニルなどを含むが、これらに限定するものではない。
【0025】
本明細書で使用されるとおり、用語「C
2-C
8 アルキニル」または「C
2-C
4 アルキニル」は、一つの水素原子の除去により少なくとも一つの炭素-炭素三重結合を有する2〜8つの、または2〜4つの炭素原子を含有する直鎖または分枝鎖炭化水素ラジカルをいう。代表的なアルキニル基は、例えば、エチニル、1-プロピニル、1-ブチニル、ヘプチニル、オクチニルなどを含むが、これらに限定するものではない。
【0026】
本明細書で使用されるとおり、用語「C
3-C
8 シクロアルキル」は、単環式または多環式の飽和炭素環式環化合物をいい、該炭素原子は、所望によりオキソ置換されていてもよい。C
3-C
8シクロアルキルの例は、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、シクロペンチルおよびシクロオクチルを含むが、これらに限定するものではない;およびC
4-C
7シクロアルキルの例は、シクロペンチル、シクロヘキシル、ビシクロ[2.2.1]ヘプチルなどを含むが、これらに限定するものではない。
【0027】
本明細書で使用されるとおり、用語「C
3-C
8 シクロアルケニル」は、少なくとも一つの炭素-炭素二重結合を有する単環式または多環式炭素環式環化合物をいい、該炭素原子は、所望によりオキソ置換されていてもよい。C
3-C
8 シクロアルケニルの例は、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニル、シクロオクテニルなどを含むが、これらに限定するものではない;およびC
5-C
7シクロアルケニルの例は、シクロペンテニル、シクロヘキセニル、シクロヘプテニルなどを含むが、これらに限定するものではない。
【0028】
本明細書に記載した任意のアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、複素環およびシクロアルケニル部分はまた、脂肪族基または脂環式基であってもよいと理解される。
【0029】
「脂肪族」基は、炭素原子、水素原子、ハロゲン原子、酸素、窒素または他の原子のあらゆる組合せを含んでなり、かつ所望により1以上の不飽和単位、例えば二重結合および/または三重結合を含有していてもよい非芳香族性部分である。脂肪族基の例は、例えば、O、OH、NH、NH
2、C(O)-S(O)
2、C(O)O、C(O)NH、OC(O)O、OC(O)NH、OC(O)NH
2、S(O)
2NH、S(O)
2NH
2、NHC(O)NH
2、NHC(O)C(O)NH、NHS(O)
2NH、NHS(O)
2NH
2、C(O)NHS(O)
2、C(O)NHS(O)
2NHまたはC(O)NHS(O)
2NH
2などの官能基、1以上の官能基を含む基、非芳香族性炭化水素(所望により置換されていてもよい)、および非芳香族性炭化水素(所望により置換されていてもよい)の1以上の炭素が官能基により置換されている基である。脂肪族基の炭素原子は、所望によりオキソ置換されていてもよい。脂肪族基は、直鎖、分枝鎖、環状、またはその組合せであってもよく、好ましくは約1〜約24の炭素原子を含有し、より典型的には、約1〜約12の炭素原子を含有する。脂肪族炭化水素の基に加えて、本明細書で使用されるとおり、脂肪族基は、例えば、アルコキシアルキル、ポリアルコキシアルキル、例えば、ポリアルキレングリコール、ポリアミン、およびポリイミンなどを明示的に包含する。脂肪族基は、所望により置換されていてもよい。線状脂肪族基は非環式脂肪族基である。脂肪族基または線状脂肪族基が1または複数の特定された官能基を「含有する」または「包含する」または「含む」とされている場合、線状脂肪族基は、1または複数の特定された官能基またはその組み合わせ、あるいは非芳香族炭化水素の1または複数の炭素(所望により置換されていてもよい)が特定の官能基で置換されている基により選択され得ると理解されるべきである。本願発明のもう一つ別の態様において、一例となる線状の脂肪族基はアルキル、アルケニルまたはアルキニルであり、各々所望により上記した官能基により割って入られていてもよく、または末端が該官能基で置換されていてもよい。
【0030】
本願明細書にて使用される「脂環式」なる語は、一の水素原子を除去することで、単環式または二環式の飽和炭素環式環化合物より得られ、その炭素原子が所望により酸素置換されていてもよい一価の基を示す。例として、限定されるものではないが、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、ビシクロ[2.2.1]ヘプチル、およびビシクロ[2.2.2]オクチルが挙げられる。かかる脂環式基はさらに置換されていてもよい。
【0031】
「ヘテロ環式」または「ヘテロシクロアルキル」なる語は、互換的に用いることができ、非芳香環または二環または三環式基の縮合した系をいい、ここで(i)各環系は酸素、硫黄および窒素から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含有し、(ii)各環系は飽和でも、不飽和でもあり得て、(iii)窒素および硫黄のヘテロ原子は、所望により酸化されてもよく、(iv)窒素のヘテロ原子は、所望により四級化されてもよく、(v)上記した環はいずれも芳香環に縮合してもよく、および(vi)残りの環原子は所望により酸素置換されていてもよい炭素原子である。代表的なヘテロシクロアルキル基は、限定されないが、1,3−ジオキソラン、ピロリジニル、ピラゾリニル、ピラゾリジニル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、オキサゾリジニル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリジニル、イソチアゾリジニル、キノキサリニル、ピリダジノニルおよびテトラヒドロフリルを包含する。かかるヘテロ環式基は、さらに置換されていてもよい。ヘテロアリールまたは複素環基は、C結合またはN結合されていてもよい(可能である場合)。
【0032】
本願明細書に記載のアルキル、アルケニル、アルキニル、脂環式、シクロアルキル、シクロアルケニル、アリール、ヘテロアリール、ヘテロ環式および脂肪族基等はまた、同じまたは異なる原子であり得る2つ以上の基または置換基と結合するための連結基として使用される場合、二価または多価の基でもあり得る。
【0033】
「置換されている」なる語は、1、2または3個あるいはそれ以上の水素原子が、限定されるものではないが、以下に示される基を包含する置換基により独立して置換されることをいう:−F、−Cl、−Br、−I、−OH、保護ヒドロキシ、−NO
2、−N
3、−CN、−NH
2、保護アミノ、オキソ、チオキソ、−NH−C
1−C
12−アルキル、−NH−C
2−C
8−アルケニル、−NH−C
2−C
8−アルキニル、−NH−C
3−C
12−シクロアルキル、−NH−アリール、−NH−ヘテロアリール、−NH−ヘテロシクロアルキル、−ジアルキルアミノ、−ジアリールアミノ、−ジヘテロアリールアミノ、−O−C
1−C
12−アルキル、−O−C
2−C
8−アルケニル、−O−C
2−C
8−アルキニル、−O−C
3−C
12−シクロアルキル、−O−アリール、−O−ヘテロアリール、−O−ヘテロシクロアルキル、−C(O)−C
1−C
12−アルキル、−C(O)−C
2−C
8−アルケニル、−C(O)−C
2−C
8−アルキニル、−C(O)−C
3−C
12−シクロアルキル、−C(O)−アリール、−C(O)−ヘテロアリール、−C(O)−ヘテロシクロアルキル、−CONH
2、−CONH−C
1−C
12−アルキル、−CONH−C
2−C
8−アルケニル、−CONH−C
2−C
8−アルキニル、−CONH−C
3−C
12−シクロアルキル、−CONH−アリール、−CONH−ヘテロアリール、−CONH−ヘテロシクロアルキル、−OCO
2−C
1−C
12−アルキル、−OCO
2−C
2−C
8−アルケニル、−OCO
2−C
2−C
8−アルキニル、−OCO
2−C
3−C
12−シクロアルキル、−OCO
2−アリール、−OCO
2−ヘテロアリール、−OCO
2−ヘテロシクロアルキル、−CO
2−C
1−C
12アルキル、−CO
2−C
2−C
8アルケニル、−CO
2−C
2−C
8アルキニル、CO
2−C
3−C
12−シクロアルキル、−CO
2−アリール、CO
2−ヘテロアリール、CO
2−ヘテロシクロアルキル、−OCONH
2、−OCONH−C
1−C
12−アルキル、−OCONH−C
2−C
8−アルケニル、−OCONH−C
2−C
8−アルキニル、−OCONH−C
3−C
12−シクロアルキル、−OCONH−アリール、−OCONH−ヘテロアリール、−OCONH− ヘテロシクロ−アルキル、−NHC(O)H、−NHC(O)−C
1−C
12−アルキル、−NHC(O)−C
2−C
8−アルケニル、−NHC(O)−C
2−C
8−アルキニル、−NHC(O)−C
3−C
12−シクロアルキル、−NHC(O)−アリール、−NHC(O)−ヘテロアリール、−NHC(O)−ヘテロシクロ−アルキル、−NHCO
2−C
1−C
12−アルキル、−NHCO
2−C
2−C
8−アルケニル、−NHCO
2− C
2−C
8−アルキニル、−NHCO
2−C
3−C
12−シクロアルキル、−NHCO
2−アリール、−NHCO
2−ヘテロアリール、−NHCO
2− ヘテロシクロアルキル、−NHC(O)NH
2、−NHC(O)NH−C
1−C
12−アルキル、−NHC(O)NH−C
2−C
8−アルケニル、−NHC(O)NH−C
2−C
8−アルキニル、−NHC(O)NH−C
3−C
12−シクロアルキル、−NHC(O)NH−アリール、−NHC(O)NH−ヘテロアリール、−NHC(O)NH−ヘテロシクロアルキル、NHC(S)NH
2、−NHC(S)NH−C
1−C
12−アルキル、−NHC(S)NH−C
2−C
8−アルケニル、−NHC(S)NH−C
2−C
8−アルキニル、−NHC(S)NH−C
3−C
12−シクロアルキル、−NHC(S)NH−アリール、−NHC(S)NH−ヘテロアリール、−NHC(S)NH−ヘテロシクロアルキル、−NHC(NH)NH
2、−NHC(NH)NH−C
1−C
12−アルキル、−NHC(NH)NH−C
2−C
8−アルケニル、−NHC(NH)NH−C
2−C
8−アルキニル、−NHC(NH)NH−C
3−C
12−シクロアルキル、−NHC(NH)NH−アリール、−NHC(NH)NH−ヘテロアリール、−NHC(NH)NH−ヘテロシクロアルキル、−NHC(NH)−C
1−C
12−アルキル、−NHC(NH)−C
2−C
8−アルケニル、−NHC(NH)−C
2−C
8−アルキニル、−NHC(NH)−C
3−C
12−シクロアルキル、−NHC(NH)−アリール、−NHC(NH)−ヘテロアリール、−NHC(NH)−ヘテロシクロアルキル、−C(NH)NH−C
1−C
12−アルキル、−C(NH)NH−C
2−C
8−アルケニル、−C(NH)NH−C
2−C
8−アルキニル、−C(NH)NH−C
3−C
12−シクロアルキル、−C(NH)NH−アリール、−C(NH)NH−ヘテロアリール、−C(NH)NH−ヘテロシクロアルキル、−S(O)−C
1−C
12−アルキル、−S(O)−C
2−C
8−アルケニル、−S(O)−C
2−C
8−アルキニル、−S(O)−C
3−C
12−シクロアルキル、−S(O)−アリール、−S(O)−ヘテロアリール、−S(O)−ヘテロシクロアルキル、−SO
2NH
2、−SO
2NH−C
1−C
12−アルキル、−SO
2NH−C
2−C
8−アルケニル、−SO
2NH− C
2−C
8−アルキニル、−SO
2NH−C
3−C
12−シクロアルキル、−SO
2NH−アリール、−SO
2NH−ヘテロアリール、−SO
2NH−ヘテロシクロアルキル、−NHSO
2−C
1−C
12−アルキル、−NHSO
2−C
2−C
8−アルケニル、−NHSO
2−C
2−C
8−アルキニル、−NHSO
2−C
3−C
12−シクロアルキル、−NHSO
2−アリール、−NHSO
2−ヘテロアリール、−NHSO
2−ヘテロシクロアルキル、−CH
2NH
2、−CH
2SO
2CH
3、−アリール、−アリールアルキル、−ヘテロアリール、−ヘテロアリールアルキル、−ヘテロシクロアルキル、 −C
3−C
12−シクロアルキル、ポリアルコキシアルキル、ポリアルコキシ、−メトキシメトキシ、−メトキシエトキシ、−SH、−S−C
1−C
12−アルキル、−S−C
2−C
8−アルケニル、−S−C
2−C
8−アルキニル、−S−C
3−C
12−シクロアルキル、−S−アリール、−S−ヘテロアリール、−S−ヘテロシクロアルキルまたはメチルチオメチル。アリール、ヘテロアリール、アルキル等は、さらに置換され得ることが理解される。
【0034】
本願明細書中にて使用される「ハロゲン」なる語は、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から選択される原子をいう。
【0035】
「水素」なる語は、水素および重水素を包含する。加えて、原子に関する記述は、得られる化合物が医薬上許容される限り、他の同位元素も包含する。
【0036】
本願発明により想定される置換基および可変基の組み合わせは、安定した化合物の形成をもたらす組み合わせにすぎない。本願明細書にて使用される「安定な」なる語は、製造を可能とするのに十分な安定性を有し、本願明細書にて詳説されている目的(例えば、対照への治療または予防的投与)のために有用であるような十分な時間、化合物の完全性を維持する化合物をいう。
【0037】
合成された化合物は反応混合物から分離され、さらにはカラムクロマトグラフィー、高圧液体クロマトグラフィーまたは再結晶などの方法により精製され得る。当業者であれば理解できるように、本願明細書に記載の式で示される化合物を合成するさらなる方法は当業者に明らかであろう。加えて、種々の合成工程を代替順または順位で実施し、所望の化合物を得てもよい。本願明細書に記載の化合物を合成するのに有用な合成の化学変換および保護基の操作(保護および脱保護)は当該分野にて知られており、例えば、R. Larock、
Comprehensive Organic Transformations、VCH Publisers(1998);T.W. GreeneおよびP.G.M. Wuts、
Protective Groups in Organic Synthesis、第2版、John Wiley and Sons(1999);L. FieserおよびM. Fieser、
Fieser and Fieser's Reagents for Organic Synthesis、John Wiley and Sons(1994);およびL. Paquette編、
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis、John Wiley and Sons(1995)およびその後の版に記載の化学変換および操作を包含する。
【0038】
本発明の化合物を、選択的な生物学的特性を強化するのに好適な官能基を付加することにより修飾してもよい。かかる修飾は当該分野にて公知であり、生物製剤の所定の生体系(例、血液、リンパ系、中枢神経系)への浸透を強化し、経口生体利用能を増大させ、溶解度を上げて注射による投与を可能とし、代謝作用を改変し、および排出速度を改変する修飾を包含しうる。
【0039】
本明細書に記載した化合物は、1または複数の不斉中心を有し、かくして(R)−または(S)−として、あるいはアミノ酸に対しては(D)−または(L)−として、絶対立体化学の観点から定義されてもよいエナンチオマー、ジアステレオマーおよび他の立体異性体の形態を生じさせる。本願発明はかかる可能性のあるすべての異性体、ならびにそのラセミ体および光学的に純粋な形態を包含することを意図とする。光学異性体は、上記した方法により、またはラセミ混合物を分割することにより、個々の光学活性な先駆体より調製されてもよい。分割は、分割剤の存在下でクロマトグラフィーまたは結晶化の繰り返しにより、あるいは当業者に公知のこれらの技法の組み合わせにより実施され得る。分割に関するさらなる詳細は、Jacquesら、
Enantiomers, Racemates and Resolutions(John Wiley & Sons、1981)に記載され得る。本願明細書に記載の化合物がオレフィン二重結合、他の不飽和または他の幾何学的非対称の中心を含有する場合、特記しない限り、該化合物はEおよびZの幾何異性体またはシス−およびトランス−異性体の両方を含むことが意図される。同様に、すべての互変異性体の形態もまた含まれることを意図する。本願明細書に記載の炭素−炭素二重結合の配置は、便宜上選択されているに過ぎず、明細書にて特に指定されない限り、特定の配置を指定することを意図とするものではなく;すなわち、本願明細書にてトランスとして自由裁量にて図示されている炭素−炭素の二重結合または炭素−ヘテロ原子の二重結合は、シスであっても、トランスであっても、あるいはその2つがいずれの割合でも存在しうる混合物であってもよい。
【0040】
本発明の合成過程において使用される反応体の好適な濃度は、0.01M〜10M、通常0.1M〜1Mである。好適な温度は、-10℃〜250℃、通常-78℃〜150℃、より典型的には-78℃〜100℃、さらにより典型的には0℃〜100℃である。反応容器は、好ましくはこの反応を実質的に干渉しないあらゆる物質から製造される。例としては、ガラス、プラスチック、および金属を包含する。この反応の圧力は、大気圧にて有利に操作され得る。この大気には、例えば、酸素および水に非感受性の反応については空気、または酸素または水に感受性の反応については窒素またはアルゴンが含まれる。
【0041】
本明細書で使用されるとおり、用語「イン・サイチュ」とは、溶媒または溶媒中の中間体の使用をいい、ここで該中間体は溶媒を除去せずに製造される。
【0042】
別途定義されなければ、本明細書において使用した全ての技術および科学用語は、一般的に当業者に知られる意味に従う。全ての公報、特許、公開された特許出願、および本明細書に記載した他の文献は、出典明示により本明細書に組み込まれる。
【0043】
略語
スキームおよび例示の記述に使用され得る略語は次のとおりである:アセチルとして、Ac;酢酸として、AcOH;アゾビスイソブチロニトリルとして、AIBN; ジ-tert-ブチル-ジカーボネートとしてBoc
2O;t-ブトキシカルボニルとして、Boc;ベンゾイルペルオキシドとして、BPO;ベンゾイルとして、Bz;ベンジルとしてBn;カリウム tert-ブトキシドとして、t-BuOK;トリブチルスズ水素化物として、Bu
3SnH;(ベンゾトリアゾール-1-イルオキシ)トリス(ジメチル-アミノ)ホスホニウムヘキサフルオロリン酸塩として、BOP;トリブロモ酢酸ナトリウムとして、Br
3CCO
2Na;塩化ナトリウム水溶液として、塩水;n-ブチルリチウムとして、n-BuLi;i-ブチルリチウムとしてi-BuLi;t-ブチルリチウムとして、t-BuLi;tert-ブタノールとして、t-BuOH;テトラブチルアンモニウムブロミドとして、Bu
4NBr;テトラブチルアンモニウムクロライドとして、Bu
4NCl;テトラブチルアンモニウムヨウ化物として、Bu
4NI;カルボベンジルオキシとして、Cbz;カルボニルジイミダゾールとして、CDI;ジクロロメタンとして、CH
2Cl
2;クロロヨードメタンとして、ClCH
2I;ジヨードメタンとして、CH
2I
2;メチルとして、CH
3;アセトニトリルとして、CH
3CN;トリクロロ酢酸ナトリウムとして、Cl
3CCO
2Na;炭酸セシウムとして、Cs
2CO
3;塩化銅(I)として、CuCl;ヨウ化銅(I)として、CuI;1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ-7-エンとしてDBU;N,N’-ジシクロヘキシルカルボジイミドとして、DCC;1,2-ジクロロエタンとして、DCE;ジイソブチルアルミニウム水素化物として、DIBAL-H;N,N-ジイソプロピルエチルアミンとして、DIPEAまたは(i-Pr)
2EtN;1,1,1-トリ(アセチルオキシ)-1,1-ジヒドロ-1,2-ベンジオドオキソール(benziodoxol)-3-(1H)-オンとして、デス・マーチン・ペルヨージナン(Dess-Martin periodinane);4-ジメチルアミノ-ピリジンとして、DMAP;1,2-ジメトキシエタンとして、DME;N,N-ジメチルホルムアミドとして、DMF;ジメチルスルホキシドとして、DMSO;N-(3-ジメチルアミノプロピル)-N'-エチルカルボジイミドとして、EDC;N-(3-ジメチルアミノ-プロピル)-N'-エチルカルボジイミド塩酸塩として、EDC・HCl;ジエチル亜鉛として、Et
2Zn;ベンジルトリエチルアンモニウム臭化物として、Et
3BnNBr;酢酸エチルとして、EtOAc;エタノールとして、EtOH;ジエチルエーテルとして、Et
2O;ジエチル亜鉛として、Et
2Zn;9-フルオレニルメトキシカルボニルとして、Fmoc;O-(7-アザベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸塩として、HATU;塩化水素としてHCl;次亜リン酸としてH
3PO
2;カリウムとして、K;炭酸カリウムとして、K
2CO
3;カリウムビス(トリメチルシリル)アミドとして、KHMDS;ジブロモメタン-亜鉛-チタン(IV)塩化物として、ロンバルド試薬;フェニルリチウムとして、PhLi;リチウムジイソプロピルアミドとして、LDA;リチウムとして、Li;リチウムビス(トリメチルシリル)アミドとして、LiHMDS;水酸化リチウムとして、LiOH;メタノールとして、MeOH;ヨウ化メチルとしてMeI;マグネシウムとして、Mg;ナトリウムとしてNa; ホウ化水素ナトリウムとして、NaBH
4;シアノホウ化水素ナトリウムとして、NaBH
3CN;ナトリウムビス(トリメチルシリル)アミドとして、NaHMDS;塩化ナトリウムとして、NaCl;次亜塩素酸塩ナトリウムとして、NaClO;水素化ナトリウムとして、NaH;重炭酸ナトリウムまたは炭酸水素ナトリウムとして、NaHCO
3;炭酸ナトリウムとして、Na
2CO
3;水酸化ナトリウムとして、NaOH;ナトリウムメトキシドとして、NaOMe;硫酸ナトリウムとして、Na
2SO
4;亜硫酸二ナトリウムまたは亜硫酸水素ナトリウムとして、NaHSO
3;チオ硫酸ナトリウムとして、Na
2S
2O
3;アンモニウム二炭酸塩として、NH
4HCO
3;塩化アンモニウムとして、NH
4Cl;N-メチルモルホリンN-オキシドとして、NMO;ナトリウムペリオデートとして、NaIO
4;終夜として、o/n;ヒドロキシルとして、OH;オスミウムテトラオキシドとして、OsO
4;パラジウムとして、Pd;ピリジニウムジクロメートとして、PDC;酢酸イソプロピルとして、i-PrOAc;フェニルとして、Ph;p-メトキシベンジルとして、PMB;室温として、rt;ルテニウムとして、Ru;(トリメチルシリル)エトキシメチルとして、SEM;テトラブチルフッ化アンモニウムとして、TBAF;tert-ブチルジメチルシリルとして、TBS;トリエチルアミンとして、TEAまたはEt
3N;ビス(シクロペンタジエニル)-μ-クロロ(ジメチルアルミニウム)-μ-メチレンチタニウムとして、テッベ試薬;2,2,6-6-テトラメチル-1-ピペリジニルオキシフリーラジカルとして、TEMPO;2-トリメチルシリル-エトキシカルボニルとして、Teoc;トリフルオロ酢酸として、TFAまたはCF
3COOH;テトラヒドロフランとして、THF;チタニウムとして、Ti;N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミンとして、TMEDA;トリフェニルホスフィンとして、TPPまたはPPh
3;トシルまたは-SO
2-C
6H
4CH
3として、Ts;p-トリルスルホン酸として、TsOH;トリメチルシリルとして、TMS;トリメチルシリルクロリドとして、TMSCl;トリ(トリメチルシリル)シランとして、TTMSSまたは(Me
3Si)
3SiH;2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオン-アミジン)ジヒドロクロリドとして、V-50;2,2’-アゾビス[2-(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロ-クロリドとして、VA-44;1,3-ビス(2,4-6-トリメチルフェニル)-4,5-ジヒドロイミダゾール-2-イリデン[2-(イソ-プロポキシ)-5-(N,N-ジメチルアミノスルホニル)フェニル]メチレンルテニウム(II)ジクロリドとして、Zhan-1b触媒;または亜鉛として、Zn。
【0044】
特に上記に明示されていない本明細書において使用される全ての他の略語は、当業者が割りあてる意味に従う。
【0045】
合成スキ−ム
本発明は、スキーム1-2と関連づけてより良く理解されるであろう(式中、R、PGおよびXは、別途記載されなければ、先に規定されたとおりである)。当業者には、本発明の方法を、好適な反応体を置換することにより実施でき、ステップ自体の順番を変更できることは容易に明らかであろう。
【0046】
4-スピロシクロプロピルプロリンおよびその誘導体(I)の合成に対する一般的な化学経路を、スキーム1に要約した。この合成は、当業者には既知の条件下で、ケトン(III)に酸化され得る4-ヒドロキシプロリンまたはその誘導体(II)から開始する。酸化を、所望によりカルボン酸またはその対応するエステルに対して実施できる。次いで、ケトン(III)を、ウィッティング反応または別のオレフィン化試薬、例えば、テッベ試薬またはロンバンルド試薬を用いて、オレフィン(IV)に変換した。次いで、オレフィン(IV)を、所望により当業者には既知のようなハライド塩または相間移動触媒の存在下において、ジハロカルベン(好ましくは、トリハロ酢酸塩の熱分解により生成した)との反応により、ジハロゲン化シクロプロパン(V)に変換した。表題シクロプロパン(I)に対するジハロゲン化シクロプロパン(V)の脱ハロゲン水素化を、還元的ラジカル条件下または一つの電子遷移条件下で実施できる。
【化12】
【0047】
式(I)の化合物の代表的な詳細な合成を、スキーム2に図示する(式中、PGは、先に規定したとおりである;好ましくは、PGはBocまたはCbzである)。
【化13】
【0048】
式(
1-1)の化合物(購入し得るか、または当業者には既知の方法により合成され得る)を、酸化試薬(例えば、TEMPO/NaClO、PDC、デス・マーチン・ペルヨージナン、およびスワーン酸化またはコーリー・キム酸化にて使用されるもの)と反応させることにより、式(
1-2)の化合物を合成しうる。酸化試薬および条件の総括的リストは、Comprehensive Organic Transformations(R.C.Larock, 2nd ed.page 1234-1249)に見いだされる。該反応は、通常、非プロトン性の溶媒中でおこる。正確な反応条件および時間は、多くのファクター(例えば、開始材料の構造、酸化試薬の選択、試薬の過剰量から触媒的量までの化学量論)によって変わり、当業者には知られている。酸化試薬は、好ましくはTEMPO/NaClOである。
【0049】
式(
1-2)の化合物を、強塩基の存在下において、ウィッティング反応または関係反応を介するオレフィン化により式(
1-3)の化合物に変換できる。典型的なウィッティング試薬または関連試薬は、Ph
3PCH
3Br、Ph
3PCH
3I、(EtO)
2P(O)CH
3、Me
3SiCH
2Cl、またはその対応するポリマー支持形態を包含する。塩基の例示は、カリウム t-ブトキシド、リチウム t-ブトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、LDA、LiHMDS、NaHMDS、およびKHMDSを包含しうる。通常の反応温度は、−78℃〜100℃の間であり、一般的な反応の継続時間は、1〜48時間である。
【0050】
あるいは、式(
1-2)の化合物を、金属化カルベン試薬、例えば、テッベ試薬またはロンバルド試薬により処理して、式(
1-3)の化合物を得てもよい。
【0051】
式(
1-4)の化合物を、塩基の存在下において、式(
1-3)の化合物をアルキル化試薬と反応することにより製造できる。塩基の例は、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、水酸化物ナトリウム、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ヘキサメチルジシラン、およびDBUを含むが、これらに限定するものではない。
【0052】
あるいは、式(
1-3)の化合物を、縮合試薬または水スカベンジャー(例えば、DCC、EDCなど)の存在下において、所望により塩の存在において、アルコールと反応することにより、式(
1−4)の化合物を製造してもよい。
【0053】
また別に、式(
1-3)の化合物を、下記の2つのステップにおいて式(
1−4)の化合物に変換できる:1)式(
1-3)の化合物と、塩基(例えば、TEA、DIPEA、DMAP、N-メチルモルホリンなど)の存在下において、酸塩化物(例えば、2,4−6−トリクロロ塩化ベンゾイルなど)またはクロロホルメート(例えば、メチルクロロホルメート、イソブチルクロロホルメートなど)との間の混合無水物形成;2)該混合無水物をアルコールで処理して、式(
1-3)の化合物を得ること。
【0054】
また別に、式(
1-4)の化合物を、式(
1-3)の化合物と、エステル化カチオン試薬、例えば、ジアゾメタン、(トリメチルシリル)ジアゾメタンとの直接処理により合成できる。
【0055】
式(
1-4)の化合物を、ジクロロメタン、ジブロモメタン、クロロホルムまたはブロモホルムを、所望により相間移動触媒の存在下において、塩基と処理することにより、モノハロカルベンまたはジハロカルベンとの反応により、式(
1-5)の化合物に変換できる。該塩基は、通常NaOH、KOH、t−BuOKなどである。相間移動触媒の例示は、Bu
4NCl、Bu
4NBr、Bu
4NI、Et
3BnNBr、およびクラウンエーテルを含むが、これらに限定するものではない。
【0056】
あるいは、式(
1-5)の化合物を、所望によりハライド塩または相間移動触媒の存在下において、トリハロ酢酸塩(例えば、Cl
3CCO
2Na、Br
3CCO
2Na)の熱分解により生成されるジハロカルベンと、式(
1-4)の化合物を反応させることにより製造できる;好ましくは、ハライド塩は、相間移動触媒でもある。該反応温度は、通常、20-200℃の間であり、該反応時間は、通常1〜48時間である。相間移動触媒の例示は、Bu
4NCl、Bu
4NBr、Bu
4NI、Et
3BnNBr、およびクラウンエーテルを含む。
【0057】
式(I)の化合物は、好ましくはプロトン性溶媒または複数のプロトン性溶媒の組合せにおいて、低原子価金属と式(
1-5)の化合物の還元的脱ハロゲン水素化により製造され得る。あるいは、該還元を、プロトン性溶媒または複数のプロトン性溶媒の組合せにおいて、電子吸引試薬(例えば、ナフタレン)の存在下に低原子価金属を用いて実施できる。低原子価金属の例示は、Zn、Mg、Li、Na、K、およびTi金属である。通常使用される溶媒は、水、HOAc、MeOH、t−BuOH包含するが、これに限定するものではない。
【0058】
あるいは、式(
1-5)の化合物を、ラジカル開始剤の存在下において、還元的ラジカル試薬を用いて、式(I)の化合物に変換できる。ラジカル還元試薬の代表例は、スタナン、シラン、低原子価リン含有化合物および硫黄化合物、例えば、Bu
3SnH、(Me
3Si)
3SiH、H
3PO
2などを含むが、これらに限定するものではない。該開始剤は、通常、AIBN、BPO、または水可溶性ラジカル開始剤、例えば、V−50またはVA−44である。この反応で使用される溶媒は、プロトン性または非プロトン性の溶媒であり得る。該反応を、一般的に、20-200℃の間の温度で行い、該反応時間は、通常、1〜100時間である。反応の好ましい実施態様において、還元的ラジカル試薬は、(Me
3Si)
3SiHまたはH
3PO
2である。
【0059】
上記還元的ラジカル反応の幾つかを、過剰量の別の還元試薬を用いて触媒的に実施できるということに注目すべきである。例えば、別の還元試薬、例えばテトラヒドロホウ酸テトラブチルアンモニウム(tetrabutylammoniumtetrahydroborate)を添加することにより、使用される(Me
3Si)
3SiHの量を触媒量に減少させることが可能である。
【0060】
所望により、式(I)の化合物(式中、Rは水素ではない)は、脱保護加水分解によりR基を除去することによって、式(Ia)の化合物に変換され得る。代表的な脱保護加水分解試薬は、LiOH(R=アルキルまたはアリール)、HCl(R=t-ブチル)、Zn(R=-CH
2CCl
3)を包含する。反応条件は、脱保護加水分解剤の選択に依拠して変化し、当業者には既知であり、T.H.Greene および P.G. M.Wuts,
Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd edition, John Wiley & Sons, New York(1999)に一般的に記述される。
【0061】
あるいは、式(
1-5)の化合物を、上記方法と類似した方法を用いて脱保護および脱ハロゲン水素化の順番を切り替えて、中間体(
1-6)を介して式(Ia)の化合物に変換してもよい。
【0062】
所望により、式(I)の化合物(PGは、水素ではない)を、保護PG基を除去して、式(Ib)の化合物に変換できる。反応条件は、PGの同一性および脱保護試薬の選択によって変わり、また当業者にはよく知られており、一般的にT.H.GreeneおよびP.G. M.Wuts、
Protective Groups in Organic Synthesis、3rd edition, John Wiley & Sons, New York(1999)に記述されている。
【0063】
所望により、式(I)の化合物(式中、RおよびPGはどちらも水素ではない)は、R基を加水分解により除去することおよびPG基を上記のとおりに除去することにより、式(Ic)の化合物に変換されうる。RおよびPG基を、いずれかの順番で除去できるか、または特定の実施形態において、それらを同時に除去できる。
【0064】
限定されないが、要約、文献、学術雑誌、出版物、テキスト、学術論文、インターネットウェブサイト、データベース、特許および特許公開公報などの印刷、電子的、コンピューター読み取り可能保存媒体または他の形態のいずれかの本明細書に引用される全ての参考文献は、その全体において参照により明らかに援用される。
【実施例】
【0065】
実施例
本発明の化合物および方法は、単なる例示として意図されるものであり、本願発明の範囲の限定を限定するものではない、以下の実施例に関連してより詳細に理解されるであろう。開示した実施態様に対する種々の変更および改変は、当業者には明らかであり、限定されるものではないが、本願発明の化学構造、置換基、誘導体、製剤および/または方法に関連する変更および修飾を含めたかかる変形および改変は、発明の精神および添付した特許請求の範囲を逸脱することなくなされ得る。
【0066】
実施例1.(S)-1-(tert-ブトキシカルボニル)−4−オキソピロリジン-2-カルボン酸の製造
【化14】
酢酸イソプロピル(460 mL)中の(2R,4S)-1-(tert-ブトキシカルボニル)-4-ヒドロキシピロリジン-2-カルボン酸(92 g、0.398 mol)の溶液に、0℃でTEMPO(2.49 g、0.05 eq)を添加した。NaClO(12.5 重量%、370 mL)の溶液を、0〜5℃で温度を維持しながら該反応混合物に滴加した。この反応を、室温までゆっくり昇温させて、室温にて終夜攪拌した。該有機層を、分離して、該水層を1M KHSO
4溶液で処理して、酢酸イソプロピル(2 x 150 mL)で抽出した。合わせた有機層を、5%Na
2S
2O
3(100 mL)、塩水で洗浄して、乾燥させて(Na
2SO
4)、濾過し、蒸発させて、表題の化合物を固体として得る。それをアセトニトリル(40 mL)で磨砕して、濾過し、白色固体(52.3g)を得た。該濾液を、濃縮して、ヘキサン中(20 mL)の50%酢酸エチルで処理し、終夜冷蔵庫内で貯蔵して、ろ過して、白色固体(3.94 g)を得た。全体として56.24 g(62%)を得た。
1H NMR(500 MHz、DMSO-d
6):12.99(br s、1H)、4.54-4.50(m、1H)、3.84-3.77(m、1H)、3.68-3.63(m、1H)、3.15-3.06(m、1H)、〜2.49(m、1H、DMSOと重複)、1.40および1.37(2s、9H).
【0067】
実施例2.
(S)-1-(tert-ブトキシカルボニル)-4-メチレンピロリジン-2-カルボン酸の製造
【化15】
THF(1 L)中のメチルトリフェニルホスホニウムブロミド(236.4 g、2.7 eq)の混合物に、温度を約0℃程度に維持しながらカリウム tert-ブトキシド(75.6 g、2.75 eq)を急速に添加した。該反応混合物を、室温まで昇温させて、室温にて2時間攪拌し、再度0℃に冷却した。(S)-1-(tert-ブトキシカルボニル)-4-オキソピロリジン-2-カルボン酸(56.2 g、0.245 mol)を、温度を5℃以下に維持しながら該反応混合物に滴加した。次いで、この反応を、室温まで昇温させて、室温まで終夜攪拌して、0℃まで再度冷却して、飽和NaHCO
3溶液(500 mL)および水(200 mL)の添加により停止させた。該混合物を蒸留した。水層を、tert-ブチルメチルエーテル(2 x 400 mL)で抽出した。該水層を、セライトパッドを通して濾過し、該濾液を、6N HCl(200 mL)により酸性化し、酢酸エチル(2 x 1L)で抽出した。合わせた有機層を、塩水で洗浄して、乾燥し(Na
2SO
4)、濾過し、蒸発させて、乾燥した。該残渣を、酢酸エチル(0.7 L)に溶解し、0.5N NaOH(0.7および0.3 L)で抽出した。該水層を、6N HCl(100 mL)で酸性化し、酢酸エチル(1 Lおよび0.8 L)で抽出した。合わせた有機層を、塩水で洗浄し、乾燥させて(Na
2SO
4)、濾過して、蒸発させ、乾燥させた。該残渣を、シクロヘキサン(150 mL)中の50%酢酸エチルに溶解して、ゆっくりと蒸発させて、黄色みを帯びた固体を得た。それを濾過し、乾燥させて、表題の化合物(26 g)を得た。該濾液を蒸発させて、黄色みを帯びた固体を得て、濾過し、表題の化合物(10 g)を得る。白色固体として全量36 g(65%)。また、該残渣は80%純度として生成物(18 g)を含有する。
1H NMR(500 MHz、CDCl
3):5.04-5.02(m, 2H)、4.53(dd、J = 8.4、3.2 Hz、0.5H)、4.42(d、J = 9.3 Hz、0.5H)、4.09-3.98(m、2H)、3.05-2.69(m、2H)、1.49および1.43(2s、9H).
【0068】
実施例3.
(S)−1−tert−ブチル 2-メチル 4-メチレンピロリジン-1,2-ジカルボキシレートの製造
【化16】
DMF(155 mL)中の(S)-1-(tert-ブトキシカルボニル)-4−メチレンピロリジン-2-カルボン酸(35 g、154 mol)の混合物に、室温にて炭酸カリウム(32 g、1.5 eq)を添加した。該混合物を、室温にて1時間攪拌した後に水浴にて冷却した。ヨウ化メチル(19.2 mL、2 eq)を滴加した。該混合物を、室温にて6時間攪拌した。該反応混合物を、セライトパッドを通して濾過し、酢酸エチル(300 mL)で希釈し、水(200 mL)を用いて洗浄した。該水層を、酢酸エチル(300および200 mL)で抽出した。合わせた有機層を、10% Na
2S
2O
3溶液(100 mL)、水(3 x 200 mL)および塩水で洗浄して、乾燥させ(Na
2SO
4)、濾過し、蒸発し、乾燥した。該残渣を、ヘキサン中の0−15%酢酸エチルと共にシリカゲルパッド(2重量)を通して、無色油として表題の化合物(37.06 g、定量的収量)を得た。
1H NMR(500 MHz、CDCl
3):5.03および4.99(2 br s、2H)、4.51(dd、J = 9.5、2.7 Hz)および4.40(dd、J = 9.5、3.3 Hz、1H)、4.09および 4.06(2 br s、2H)、3.73(s、3H)、3.01-2.92(m、1H)、2.65-2.60(m、1H)、1.47および1.42(2s、9H).
【0069】
実施例4.
トリブロモ酢酸ナトリウムの製造
【化17】
絶対MeOH(400 mL)中のトリブロモ酢酸(131 g、0.44 mol)およびフェノールフタレン(220 mg)の混合物に、ピンク色が消失しなくなるまで、MeOH中の25% MeONaを滴加した。MeONa溶液(100 mL)を消費した。該反応混合物を、浴温度を20℃以下に保持しながら留去して、1,2-ジクロロエタン(3 x 100 mL)を用いて共蒸発した。該残渣を、真空ポンプで乾燥させて、表題化合物(139 g)を淡いピンク色の固体として得た。
【0070】
実施例5.
(6S)-5-tert-ブチル-6-メチル1,1-ジブロモ-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-5,6-ジカルボキシレートの製造
【化18】
無水1,2-ジクロロエタン(60 mL、10 volumes)中の(S)-1-tert-ブチル 2-メチル 4-メチレンピロリジン-1,2-ジカルボキシレート(6 g、24.9 mmol)およびテトラブチル臭化アンモニウム(161 mg、0.02 eq)の混合物に、トリブロモ酢酸ナトリウム(17.48 g、2.2 eq)を添加した。該混合物を脱気して、N
2ガスで充填した。70℃で2.5時間加熱して、追加のトリブロモ酢酸ナトリウム(2.4 g、0.3 eq)を添加した。該混合物を、70℃で40分間加熱した。この反応完了前に、それを室温まで冷却させて、蒸発させた。該残渣を、tert-ブチルメチルエーテル(100 mL)中の30%ヘキサンで希釈して、セライトパッドを通して濾過した。該濾液を、水および塩水で洗浄し、乾燥させて(Na
2SO
4)、濾過して、蒸発させ、乾燥させた。該残渣を、ヘキサン中の0-15% tert-ブチルメチルエーテルを用いて、シリカゲル(5.5 wt. volumes)パッドをとおして、濃縮し、2つの位置異性体の混合物として、黄色油状物として表題化合物(9.09 g、88%)を得た。
1H NMR(500 MHz、CDCl
3):4.63-4.44(m、1H)、3.92-3.86(m、1H)、3.79および3.74(2s、3H)、3.53-3.42(m、1H)、2.83-2.35(m、1.5H)、1.91-1.70(m、2.5H)、1.48および1.43(2s、9H). ESI MS m/z(M+H)
+ 413.85。
【0071】
実施例6.
(6S)-1,1-ジブロモ-5-(tert-ブトキシカルボニル)-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-6-カルボン酸の製造
【化19】
THF-MeOH水(各々35 mL、14 mLおよび14 mL)中の(6S)-5-tert-ブチル-6-メチル 1,1-ジブロモ-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-5.6-ジカルボキシレート(3.05 g、7.39 mmol)の混合物に、LiOH一水和物(930 mg、3 eq)を添加した。該混合物を、室温にて1.5時間攪拌して、留去した。水性残渣を、1M HClを用いて洗浄し、ジクロロメタン(2 x 50 mL)で抽出した。合わせた有機層を、水および塩水で洗浄して、乾燥させて(Na
2SO
4)、濾過し、蒸発させて、表題化合物(定量的収量)を、淡い黄色固体として得た。
1H NMR(500 MHz、CDCl
3):10.45(br s、1H)、4.65-4.45(m、1H)、3.99-3.86(m、1H)、3.53-3.31(m、1H)、2.87-1.95(m、2H)、1.86-1.73(m、2H)、1.49、1.48および1.44(3 s、9H).
【0072】
実施例7.
(S)-5-(tert-ブトキシカルボニル)-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-6-カルボン酸の製造
【化20】
水(104 mL、12 volumes)中の(6S)-1,1-ジブロモ-5-(tert-ブトキシカルボニル)-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-6-カルボン酸(8.7g、21.8 mmol)、50重量%ジ亜リン酸(25.9 mL、9 eq)およびトリエチルアミン(44.3 mL、10 eq)の混合物に、50%アセトニトリル水溶液(2 mL)中のV−50(591 mg、0.1 eq)を添加した。この混合物を、100℃で加熱した。加熱中に、さらなるV-50(0.1 eq)を、30分間毎に反応混合物に添加した。全体として、0.7等量のV−50を添加した。100℃で4時間加熱した後に、反応混合物を蒸発させて、2N NaOHで処理した。それを酢酸エチル(2 x 50 mL)で抽出した。該水層を、2N HClで酸性化し、酢酸エチル(2 x 50 mL)で抽出した。合わせた有機層を、水および塩水で洗浄して、乾燥させて(Na
2SO
4)、濾過し、蒸発させて、表題化合物(3.63 g、69%)を淡い黄色固体として得た。
1H NMR(500 MHz、CDCl
3):4.51-4.42(m、1H)、3.48-3.11(m、2H)、2.27-1.93(m、2H)、1.50/1.45(2つの重複するs、9H)、0.71-0.59(m、4H).
【0073】
実施例8.
(S)-5-tert-ブチル-6-メチル 5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-5.6-ジカルボキシレートの製造
【化21】
トルエン(5 mL)中の(6S)-5-tert-ブチル-6-メチル 1,1-ジブロモ-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-5.6-ジカルボキシレート(0.209 g、0.506 mmol)溶液に、トリス(トリメチルシリル)-シラン(0.47 mL、1.518 mmol、3.0 eq)、続いてAIBN(8.3 mg、0.0506 mmol、0.1 eq)を添加した。該混合物を、0℃で3回脱気して、次いで90℃で24時間加熱した。該混合物を、冷却して、フラッシュカラムクロマトグラフィー(シリカ、ヘキサン-EtOAc)により直接精製して、無色油として所望の生成物を得た(89.1 mg、69%)。
1H NMR(500 MHz、CDCl
3):4.36(dd、J = 3.8、8.4 Hz、0.4H)、4.25(dd、J = 4.8、8.3 Hz、0.6H)、3.62(s、3H)、3.30-3.17(m、2H)、2.16-2.08(m、1H)、1.75(dd、J = 4.7、12.7 Hz、0.6H)、1.67(dd、J = 3.8、12.7 Hz、0.4H)、1.34/1.31(2つの重複するs、9H)、0.54-0.39(m、4H)。
【0074】
実施例9.
(S)-5-(tert-ブトキシカルボニル)-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-6-カルボン酸の製造
【化22】
エタノール(4 mL)中の(S)-5-tert-ブチル-6-メチル 5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-5.6-ジカルボキシレート(0.436 g、1.708 mmol)の溶液に、室温にてH
2O(2 mL)中のLiOH・H
2O(86.0 mg、2.049 mmol、1.2 eq)溶液を添加した。該混合物を、室温にて20時間攪拌した。EtOHを、ロータリーエバポレーターにより除去した。水性残渣を、H
2Oで希釈して、Et
2Oで抽出した。該水層を、氷浴で冷却して、1N HClによりpH〜2まで酸性化した。該得られる乳白色の溶液を、EtOAcおよびCH
2Cl
2の混合溶媒で抽出した。該有機層を、乾燥させて(Na
2SO
4)、濾過し、蒸発させた。該残渣を、真空下で乾燥させて、オフホワイトの固体(0.422 g、100%)として所望の生成物を得た。
【0075】
実施例10.
(S)-5-(tert-ブトキシカルボニル)-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-6-カルボン酸の製造
【化23】
トルエン(6 mL)中の(6S)-1,1-ジブロモ-5-(tert-ブトキシカルボニル)-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-6-カルボン酸(580 mg、1.45 mmol)の脱ガス済みの溶液に、トリス(トリメチルシリル)シラン(1.35 mL、4.36 mmol、3.0 eq)およびAIBN(24 mg、0.145 mmol、0.1 eq)を添加した。該溶液を、3時間110℃で加熱した。別のバッチのトリス(トリメチルシリル)シラン(0.45 mL 1.45 mmol、1.0 eq)およびAIBN(10 mg)を添加した。該溶液を、110℃で2時間以上加熱した。第3のバッチのトリス(トリメチルシリル)シラン(0.45 mL 1.45 mmol、1.0 eq)およびAIBN(10 mg)を添加した。該溶液を、110℃で2時間以上加熱した。冷却させた後に、該溶液を、EtOAc(5 mL)で希釈した。この有機相を、K
2CO
3(1M、10 mL × 3)水溶液を用いて抽出した。合わせた水性の抽出液を、冷却して(氷/水)、濃HClを用いてpH2に酸性化した)。この酸性化水相を、EtOAc(×3)で抽出して、乾燥させて(Na
2SO
4)、濾過し、蒸発した。該残渣を、真空下で乾燥させて、所望の化合物を無色油として得た(135 mg、39%)。
【0076】
実施例11.
(S)-5-tert-ブチル-6-メチル 5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-5.6-ジカルボキシレートの製造
【化24】
水(1 mL)およびACN(0.5 mL)中の(6S)-5-tert-ブチル-6-メチル 1,1-ジブロモ-5-アザスピロ[2.4]ヘプタン-5.6-ジカルボキシレート(69 mg、0.167 mmol)の溶液に、次亜リン酸(0.078 mL、0.96 mmol)、TEA(0.27 mL、1.92 mmol)およびV-50(4.5 mg、0.0167 mmol)を添加した。該溶液を脱気して、90℃で15分間加熱した。冷却した後に、該溶液を、H
2Oで希釈して、EtOAc(×3)で抽出し、乾燥させて(Na
2SO
4)、濃縮した。粗製生成物を、上記条件下でさらに15時間処理した。冷却の後、該溶液を、H
2Oで希釈して(10 mL)、HCl(4 N)水溶液を添加してpH4に変えた。水相を、EtOAc(×3)で抽出して、乾燥させた(Na
2SO
4)。真空下で濃縮後に、表題化合物を、無色油として得た(20 mg、42%)。