(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-08-08
(54)【発明の名称】トランスハロシクロブタンの立体選択的調製
(51)【国際特許分類】
C07C 51/02 20060101AFI20240801BHJP
C07C 61/15 20060101ALI20240801BHJP
C07C 23/06 20060101ALI20240801BHJP
C07C 17/18 20060101ALI20240801BHJP
【ＦＩ】
C07C51/02
C07C61/15
C07C23/06
C07C17/18
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024509384
(86)(22)【出願日】2022-08-17
(85)【翻訳文提出日】2024-03-29
(86)【国際出願番号】 US2022040666
(87)【国際公開番号】W WO2023023202
(87)【国際公開日】2023-02-23
(31)【優先権主張番号】63/234,935
(32)【優先日】2021-08-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】500049716
【氏名又は名称】アムジエン・インコーポレーテツド
(74)【代理人】
【識別番号】110001173
【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】アルナチャラムピライ，アティームーラム
(72)【発明者】
【氏名】オルティス，アドリアン
【テーマコード（参考）】
4H006
【Ｆターム（参考）】
4H006AA02
4H006AC22
4H006AC46
4H006BB12
4H006BB31
4H006BE57
(57)【要約】
本発明は、式（２）及び（１）
（式中、Ｘは、本明細書で定義される）
を有する化合物を調製するための立体選択的プロセスに関する。
を有する化合物を調製するための立体選択的プロセスに関する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
式（２）：【化1】
を有する化合物を調製するための立体選択的方法であって、
ａ．式（３）：
【化2】
の化合物を溶媒中でエステル加水分解剤と接触させて、前記化合物（２）を形成し、続いて、任意選択的に、
（ａ１）前記化合物（２）を溶媒中で塩基と接触させて、化合物（２）の塩を形成するステップと、
（ａ２）化合物（２）の前記塩を低温において溶媒中で酸と接触させて、化合物（２）の精製された形態を形成するステップと、
により、前記化合物（２）を精製するプロセスを行うステップ
を含む立体選択的方法。
【請求項2】
（ｂ）式（４）：【化3】
の化合物を有機溶媒中において、任意選択的に低温で、脱酸素ハロゲン化剤と接触させて、前記化合物（３）を形成するステップ
を含む、前記化合物（３）を調製するステップをさらに含む、請求項エラー！リファレンスソースが見つかりませんに記載の方法。
【請求項3】
式（５）：【化4】
の化合物を、
（ｃ１）低温の有機溶媒中の金属触媒、又は
（ｃ２）有機溶媒中且つ緩衝溶液の存在下の生体触媒剤
と接触させて、前記化合物（４）を形成するステップを含む、前記化合物（４）を調製するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
（ｄ）式（６）：【化5】
を含む、化合物（５）を調製するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記化合物（２）を有機溶媒中でトリフルオロメチル化剤と接触させて、式（１）：【化6】
の化合物を形成するステップを含む、前記式（１）の化合物を調製するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
Ｘは、ブロモ又はヨードである、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項7】
Ｘはブロモである、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項8】
Ｒ１は、（Ｃ１～Ｃ６）アルキル、フェニル又はベンジルである、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項9】
Ｒ１はベンジルである、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項10】
（ａ）において、前記エステル加水分解剤は、アルカリ金属水酸化物又はリパーゼ酵素である、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項11】
（ａ）において、前記エステル加水分解剤は、アルカリ金属水酸化物であり、前記溶媒は、メチル－ＴＨＦと水との混合物である、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項12】
（ａ）において、前記エステル加水分解剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、又は水酸化リチウムである、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項13】
（ａ）において、前記エステル加水分解剤は、水酸化リチウム又は水酸化ナトリウムである、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項14】
（ａ）において、前記エステル加水分解剤はリパーゼ酵素であり、前記溶媒は、アセトン又は（Ｃ１～Ｃ６）アルコールである、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項15】
（ａ１）において、前記塩基は、第一級、第二級、又は第三級アミン塩基である、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項16】
（ａ１）において、前記塩基はｔｅｒｔ－ブチルアミンであり、化合物（２）の前記塩は、式：【化7】
を有する、請求項１～１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項17】
（ａ１）において、前記溶媒は、ｎ－ヘプタンとＭＴＢＥとの混合物である、請求項１～１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
（ａ２）において、前記酸は、硫酸、リン酸、又はＨＣｌ若しくはＨＢｒから選択される酸ハロゲン化物である、請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
（ａ２）において、前記溶媒は水である、請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
（ｂ）において、前記脱酸素ハロゲン化剤は、ＮＢＳの存在下の亜リン酸トリフェニル、又はＮＢＳの存在下のトリフェニルホスフィンである、請求項２～１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
（ｂ）において、前記有機溶媒は、ＤＭＦ、アセトニトリル、トルエン、又はジクロロメタンである、請求項２～２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項22】
（ｃ１）において、前記金属触媒は金属水素化物である、請求項３～２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項23】
（ｃ１）において、前記溶媒は、ＴＨＦ、アセトニトリル、トルエン、ジクロロメタン、（Ｃ１～Ｃ８）アルコール、又はそれらのいずれかの混合物である、請求項３～２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項24】
（ｃ２）において、前記生体触媒剤は、ケトレダクターゼ酵素である、請求項３～２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
（ｃ２）において、前記溶媒は、（Ｃ１～Ｃ８）アルコール、又は水と（Ｃ１～Ｃ８）アルコールとの混合物である、請求項３～２１又は２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項26】
（ｃ２）において、前記緩衝液は、リン酸塩、トリエタノールアミン、ＰＩＰＥＳ、ＢＩＣＩＮＥ、ＴＥＳ、ＴＲＩＳ、ＨＥＰＥＳ、ＴＲＩＣＩＮＥ、ＣＨＥＳ、又はＣＡＰＳから選択される、請求項３～２１又は２４～２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項27】
（ｃ２）において、前記緩衝液はトリエタノールアミンである、請求項３～２１又は２４～２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項28】
（ｄ）において、前記Ｒ１剤は、ハロゲン化（Ｃ１～Ｃ６）アルキル、ハロゲン化フェニル、又はハロゲン化ベンジルである、請求項４～２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項29】
（ｄ）は、塩基の存在下で行われ、前記塩基は、重炭酸塩、炭酸塩、又はトリ（Ｃ１～Ｃ６）アルキルアミン塩基である、請求項４～２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項30】
（ｄ）において、前記溶媒は、ジクロロメタン、ＤＭＦ、ＴＨＦ、又はアセトニトリルである、請求項４～２９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項31】
前記トリフルオロメチル化剤は、フッ化水素（ＨＦ）の存在下の四フッ化硫黄（ＳＦ４）であり、任意選択的に溶媒の存在下にある、請求項５に記載の方法。
【請求項32】
前記トリフルオロメチル化剤は、フッ化水素（ＨＦ）の存在下の四フッ化硫黄（ＳＦ４）であり、前記方法は、ジクロロメタンの存在下で行われる、請求項５又は３１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高いエナンチオマー比を有するトランス－ハロ－カルボキシシクロブチル及びトランス－ハロ－ＣＦ３シクロブチル化合物を調製するための新規な立体選択的プロセスに関する。
【背景技術】
【0002】
本出願は、式（１）：
（式中、Ｘは、以下で定義される通りである）
のハロシクロブチル化合物又はその薬学的に許容される塩を調製するための新規な立体選択的プロセスに関する。好ましくは、化合物は、トランス－ハロ－ＣＦ３同素環式化合物、より好ましくはトランス－ハロ－ＣＦ３シクロブタン、トランス－ハロ－ＣＦ３シクロペンタン又はトランス－ハロ－ＣＦ３シクロヘキサンである。最も好ましい化合物は、トランス－Ｂｒ－ＣＦ３シクロブタン（化合物１ａ）：
である。
【化1】
のハロシクロブチル化合物又はその薬学的に許容される塩を調製するための新規な立体選択的プロセスに関する。好ましくは、化合物は、トランス－ハロ－ＣＦ３同素環式化合物、より好ましくはトランス－ハロ－ＣＦ３シクロブタン、トランス－ハロ－ＣＦ３シクロペンタン又はトランス－ハロ－ＣＦ３シクロヘキサンである。最も好ましい化合物は、トランス－Ｂｒ－ＣＦ３シクロブタン（化合物１ａ）：
【化2】
【0003】
公知の経路では、化合物（１ａ）は、出発物質の化合物であるケトエステル
から調製され、これは、２＋２付加環化反応：
によって調製されると考えられる。
【化3】
【化4】
【0004】
ケトエステルである出発物質は、ラセミ体のＢｒ－ＣＯＯＨシクロブタンに変換され、これは、その後、カラムクロマトグラフィーにより、トランス－Ｂｒ－ＣＯＯＨシクロブテン異性体とシス－Ｂｒ－ＣＯＯＨシクロブテン異性体とに分離された。
【化5】
【0005】
カラム分離後、目的のトランス－Ｂｒ－ＣＯＯＨシクロブタン異性体を単離し、以下：
の通りにトランス－Ｂｒ－ＣＦ３シクロブタンに変換した。Ｂｕｇｅｒａ，Ｍ．ｅｔ．ａｌ．；Ｄｅｏｘｏｆｌｕｏｒｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｌｉｐｈａｔｉｃ Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄｓ：Ａ Ｒｏｕｔｅ ｔｏ Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ－Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１９，８４，１６１０５－１６１１５を参照されたい。
【化6】
【0006】
化合物（１ａ）の製造の上記の公知の調製は、選択性がなく、その結果、後の段階の中間体におけるシス／トランス異性体のクロマトグラフィー分離が低収率になる。－ＣＯ２Ｈ部位を－ＣＦ３部位に変換するには、必要とされる非常に危険な試薬を安全に取り扱うための独自の設備及び訓練を受けたオペレータが必要であり、これは、極端な価格及び製造のためのリードタイムをもたらす。化合物（１ａ）が、長いリードタイムを要する特注のビルディングブロック化合物であるＣＡＳ番号２３０６２４８－６５－５としてのみ入手可能であることは、驚くべきことではない。利用可能な供給業者は、限られており、例えば、Ｅｎａｍｉｎｅ Ｌｔｄ，Ｕｋｒａｉｎｅは、化合物（１ａ）を１ｋｇあたり約ＵＳ＄８０，０００で販売している。
【0007】
そのため、よりコスト効率が高く効率的な方法で化合物（１ａ）を調製するという満たされていない必要性が存在する。
【0008】
本発明者らは、以下のように化合物（１）を調製するための新しい立体特異的な大規模合成技術を開発した。
【化7】
【0009】
具体的には、本発明者らは、上記プロセスを使用することによって化合物（１ａ）を合成するプロセスを発明し、これによりタイムラインを制御し、化合物（１ａ）の供給源を製造することを可能にした。本発明のプロセスの各工程において、生成物の立体化学は、慎重に制御される。例えば、ケトン還元プロセスでは、ケトエステルのシクロブチル（５）である出発物質は、９５：５のジアステレオマー比において、シスヒドロキシエステルのシクロブチル（４）である生成物に変換され、次いで、これは、後続の完全に立体特異的な脱酸素ハロゲン化プロセスにおいて、非常に高いジアステレオマー比でトランスハロエステルであるシクロブチル（３）生成物に変換される。本発明のこの９５：５のジアステレオマー比のケトン還元工程は、公知のプロセスの３：１のジアステレオマー比のケトン還元工程を上回る利点を提供する。トランス化合物（３）は、その後、高いジアステレオマー比において、本発明の残りのプロセス、すなわちトランス化合物（２）を形成するためのエステル加水分解プロセス及び化合物（１）を形成するためのＣＦ３形成プロセスを通してトランス配置を保持する。当然のことながら、本発明のこのような高度に立体特異的なプロセスは、目的の立体化学の生成物をより高い収率で提供するため、当技術分野において望ましい。
【0010】
本発明者らは、エステルケトンであるシクロブタン化合物のケトレダクターゼ酵素（ＫＲＥＤ）を介した生体触媒的還元の開発により、目的のシスヒドロキシ－エステルであるシクロブチル（４）生成物の９９．８：０．２のジアステレオマー比を実現するために、ケトン還元プロセスの立体選択性を９５：５のジアステレオマー比からさらに改善するための解決手段をさらにもたらした。そのような立体特異的酵素プロセスがその後の完全に立体特異的な脱酸素臭素化プロセスと組み合わされることで、クロマトグラフィーが不要になり、その結果、化合物（１）、具体的には化合物（１ａ）を調製するためのより高い収率及びより迅速なスループットが得られる。
【0011】
全体として、本発明者らは、式（１）及び（２）の化合物の製造のための新規なプロセスを発明した。このプロセスは、以下の観点：（ａ）高度に立体選択的な反応、（ｂ）キラルクロマトグラフィーを使用する後続の精製が除かれること、（ｃ）向上した全体の収率、（ｄ）より効率的であり、より環境に優しく、より低コストの全体の反応、及び（ｅ）スケーラブルな反応において、当技術分野で公知のプロセスと比較して多くの関連する利点を提供する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0012】
【非特許文献1】Ｂｕｇｅｒａ，Ｍ．ｅｔ．ａｌ．；Ｄｅｏｘｏｆｌｕｏｒｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｌｉｐｈａｔｉｃ Ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄｓ：Ａ Ｒｏｕｔｅ ｔｏ Ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ－Ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｄ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２０１９，８４，１６１０５－１６１１５
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明の第１の態様は、式（２）：
（式中、Ｘは、ハロである）
を有する化合物又はその薬学的に許容される塩を調製するための、立体選択的な、改良された、より安全な、コスト効率が高い、スケーラブルなプロセスを提供する。
【化8】
を有する化合物又はその薬学的に許容される塩を調製するための、立体選択的な、改良された、より安全な、コスト効率が高い、スケーラブルなプロセスを提供する。
【0014】
実施形態１では、本発明は、式（２）：
（式中、Ｘは、ハロである）
を有する化合物を調製するための立体選択的プロセスであって、
（ａ）式（３）：
（式中、Ｘは、化合物（２）において上記で定義された通りであり、及びＣＯＯＲ１は、エステル基である）
の化合物を溶媒中でエステル加水分解剤と接触させて、前記化合物（２）を形成し、且つ任意選択的に、それに続いて、前記化合物（２）を、
（ａ１）前記化合物（２）を溶媒中で塩基と接触させて、化合物（２）の塩を形成することと、
（ａ２）前記化合物（２）の塩を低温において溶媒中で酸と接触させて、化合物（２）の精製された形態を形成することと
により、精製するプロセスを行うこと
を含む立体選択的プロセスを提供する。好ましくは、前記化合物（２）を精製するプロセスが実行される。
【化9】
を有する化合物を調製するための立体選択的プロセスであって、
（ａ）式（３）：
【化10】
の化合物を溶媒中でエステル加水分解剤と接触させて、前記化合物（２）を形成し、且つ任意選択的に、それに続いて、前記化合物（２）を、
（ａ１）前記化合物（２）を溶媒中で塩基と接触させて、化合物（２）の塩を形成することと、
（ａ２）前記化合物（２）の塩を低温において溶媒中で酸と接触させて、化合物（２）の精製された形態を形成することと
により、精製するプロセスを行うこと
を含む立体選択的プロセスを提供する。好ましくは、前記化合物（２）を精製するプロセスが実行される。
【0015】
実施形態１ａでは、本発明は、
（ｂ）式（４）：
（式中、前記Ｒ１は、化合物（３）において上記で定義された通りである）
の化合物を有機溶媒中において任意選択的に低温で脱酸素ハロゲン化剤と接触させて、前記化合物（３）を形成すること
を含む、前記化合物（３）の調製をさらに含む、実施形態１によるプロセスを提供する。
（ｂ）式（４）：
【化11】
の化合物を有機溶媒中において任意選択的に低温で脱酸素ハロゲン化剤と接触させて、前記化合物（３）を形成すること
を含む、前記化合物（３）の調製をさらに含む、実施形態１によるプロセスを提供する。
【0016】
実施形態１ｂでは、本発明は、式（５）：
（式中、前記Ｒ１は、化合物（４）において上記で定義された通りである）
の化合物を、
（ｃ１）低温の有機溶媒中の金属触媒、又は
（ｃ２）有機溶媒中且つ緩衝溶液の存在下の生体触媒剤
と接触させて、前記化合物（４）を形成することを含む、前記化合物（４）の調製をさらに含む、実施形態１及び１ａによるプロセスを提供する。
【化12】
の化合物を、
（ｃ１）低温の有機溶媒中の金属触媒、又は
（ｃ２）有機溶媒中且つ緩衝溶液の存在下の生体触媒剤
と接触させて、前記化合物（４）を形成することを含む、前記化合物（４）の調製をさらに含む、実施形態１及び１ａによるプロセスを提供する。
【0017】
好ましくは、プロセス（ｃ１）は、化合物（４）である生成物のシス配置について、９０％を超える立体選択性、より好ましくは９５％を超える立体選択性を提供する。
【0018】
好ましくは、プロセス（ｃ２）は、化合物（４）である生成物のシス配置について、９５％を超える立体選択性、より好ましくは９９％を超える立体選択性を提供する。
【0019】
実施形態１ｃでは、本発明は、
（ｄ）式（６）：
の化合物を塩基の存在下において有機溶媒中でＲ１剤（式中、Ｒ１は、化合物（５）において上記で定義された通りである）と接触させて、前記化合物（５）を形成すること
を含む、化合物（５）の調製をさらに含む、実施形態１、１ａ及び１ｂによるプロセスを提供する。
（ｄ）式（６）：
【化13】
を含む、化合物（５）の調製をさらに含む、実施形態１、１ａ及び１ｂによるプロセスを提供する。
【0020】
本発明の別の態様は、前記式（２）の化合物から、式（１）を有する化合物を調製するための、立体選択的な、改良された、より安全な、コスト効率が高い、スケーラブルなプロセスを提供する。
【0021】
本発明のこの態様では、実施形態２において、本発明は、前記化合物（２）を有機溶媒中でトリフルオロメチル化剤と接触させて、式（１）：
（式中、前記Ｘは、化合物（２）において上記で定義された通りである）
の化合物を形成することを含む、前記式（１）の化合物の調製をさらに含む、下位概念の実施形態１ａ～１ｃのいずれかを含む、実施形態１によるプロセスを提供する。
【化14】
の化合物を形成することを含む、前記式（１）の化合物の調製をさらに含む、下位概念の実施形態１ａ～１ｃのいずれかを含む、実施形態１によるプロセスを提供する。
【0022】
実施形態３では、本発明は、Ｘがブロモ又はヨードである、実施形態１、１ａ～１ｃ又は２によるプロセスを提供する。好ましくは、Ｘは、ブロモである。
【0023】
実施形態４では、本発明は、Ｒ１が（Ｃ１～Ｃ６）アルキル、フェニル又はベンジルである、実施形態１、１ａ～１ｃ、２又は３によるプロセスを提供する。好ましくは、Ｒ１は、ベンジルである。
【0024】
実施形態５では、本発明は、（ａ）において、前記溶媒がメチル－ＴＨＦと水との混合物である、実施形態１、１ａ～１ｃ、２、３又は４によるプロセスを提供する。
【0025】
実施形態５ａでは、（ａ）において、前記エステル加水分解剤は、アルカリ金属水酸化物又はリパーゼ酵素である。
【0026】
実施形態５ｂでは、（ａ）において、前記エステル加水分解剤は、アルカリ金属水酸化物であり、及び前記溶媒は、メチル－ＴＨＦと水との混合物である。この実施形態では、好ましくは、エステル加水分解剤は、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又は水酸化リチウムである。この実施形態では、より好ましくは、前記エステル加水分解剤は、水酸化リチウム又は水酸化ナトリウムである。
【0027】
実施形態５ｃでは、（ａ）において、前記エステル加水分解剤は、リパーゼ酵素であり、及び前記溶媒は、アセトン又はイソプロピルアルコールである。この実施形態では、好ましくは、前記エステル加水分解剤は、アマノリパーゼ酵素である。
【0028】
実施形態６では、本発明は、（ａ１）において、前記塩基が第一級、第二級又は第三級アミン塩基である、実施形態１、１ａ～１ｃ、２、３、４又は５によるプロセスを提供する。好ましくは、前記塩基は、ｔｅｒｔ－ブチルアミンであり、及び前記化合物（２）の塩は、式：
（２－ｔｅｒｔ－ブチルアミン塩）
を有する。この実施形態では、前記化合物（２）の塩は、非吸湿性の塩である。
【化15】
を有する。この実施形態では、前記化合物（２）の塩は、非吸湿性の塩である。
【0029】
実施形態６ａでは、（ａ１）において、前記溶媒は、ｎ－ヘプタンとＭＴＢＥとの混合物である。
【0030】
実施形態７では、本発明は、（ａ２）において、前記酸が、硫酸、リン酸又はＨＣｌ若しくはＨＢｒから選択されるハロゲン化酸である、１、１ａ～１ｃ、２、３、４、５、５ａ、５ｂ、５ｃ、６又は６ａによるプロセスを提供する。この実施形態では、好ましくは、前記酸は、ＨＣｌ又はＨＢｒから選択されるハロゲン化酸である。
【0031】
実施形態７ａでは、（ａ２）において、前記溶媒は、水である。
【0032】
実施形態７ｂでは、（ａ２）において、前記低温は、０℃～－５℃又は０℃である。
【0033】
実施形態８では、本発明は、（ｂ）において、前記脱酸素ハロゲン化剤がＮＢＳの存在下の亜リン酸トリフェニル又はＮＢＳの存在下のトリフェニルホスフィンである、実施形態１、１ａ～１ｃ、２、３、４、５、５ａ、５ｂ、５ｃ、６、６ａ、７、７ａ又は７ｂによるプロセスを提供する。好ましくは、脱酸素ハロゲン化剤は、ＮＢＳの存在下の亜リン酸トリフェニルである。
【0034】
実施形態８ａでは、（ｂ）において、前記有機溶媒は、ＤＭＦ、アセトニトリル、トルエン又はジクロロメタンである。
【0035】
実施形態８ｂでは、（ｂ）において、前記低温は、０℃未満又は－１０℃～－５℃である。
【0036】
実施形態９では、本発明は、（ｃ１）において、前記金属触媒が金属水素化物である、実施形態１、１ａ～１ｃ、２、３、４、５、５ａ、５ｂ、５ｃ、６、６ａ、７、７ａ、８、８ａ又は８ｂによるプロセスを提供する。
【0037】
実施形態９ａでは、（ｃ１）において、前記金属水素化物は、水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、ＬｉＡｌ（ＯｔＢｕ）３又は水素化ジイソブチルアルミニウム（ＤＩＢＡＬ－Ｈ）である。好ましくは、前記金属水素化物は、ＬｉＡｌ（ＯｔＢｕ）３である。
【0038】
実施形態９ｂでは、（ｃ１）において、前記溶媒は、ＴＨＦ、アセトニトリル、トルエン、ジクロロメタン又はメタノール、エタノール若しくはイソプロピルアルコールから選択される（Ｃ１～Ｃ８）アルコール又はそれらの任意の混合物である。
【0039】
実施形態９ｃでは、（ｃ１）において、前記低温は、－７８℃～－５℃若しくは－１０℃～－５℃又は０℃である。好ましくは、前記低温は、０℃である。
【0040】
実施形態９ｄでは、（ｃ１）において、金属水素化物は、ＤＩＢＡＬ－Ｈであり、及び前記低温は、－７８℃である。
【0041】
実施形態９ｅでは、（ｃ１）において、金属水素化物は、ＬｉＡｌ（ＯｔＢｕ）３であり、及び前記低温は、－１０℃～－５℃又は０℃である。
【0042】
実施形態１０では、本発明は、（ｃ２）において、前記生体触媒剤がケトレダクターゼ酵素である、実施形態１、１ａ～１ｃ、２、３、４、５、５ａ、５ｂ、５ｃ、６、６ａ、７、７ａ、８、８ａ、８ｂ、９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ又は９ｅによるプロセスを提供する。
【0043】
実施形態１０ａでは、（ｃ２）において、前記ケトレダクターゼ酵素は、ＮＡＤＰ＋を含む補因子の存在下のＫＲＥＤ、例えばＫＲＥＤ－Ｐ３－Ｇ０９である。
【0044】
実施形態１０ｂでは、（ｃ２）において、前記溶媒は、（Ｃ１～Ｃ８）アルコール又は水と（Ｃ１～Ｃ８）アルコールとの混合物である。好ましくは、前記溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノール又はそれらの任意の混合物である。
【0045】
実施形態１０ｃでは、（ｃ２）において、前記緩衝液は、トリエタノールアミン緩衝液、リン酸カリウム緩衝液、リン酸ナトリウム緩衝液、硫酸二水素カリウム緩衝液、硫酸カリウム緩衝液、テトラエチルホウ酸ナトリウム緩衝液又は四ホウ酸ナトリウム緩衝液である。好ましくは、前記緩衝液は、トリエタノールアミン緩衝液である。
【0046】
実施形態１１では、本発明は、（ｄ）において、前記Ｒ１剤がハロゲン化（Ｃ１～Ｃ６）アルキル、ハロゲン化フェニル又はハロゲン化ベンジルである、実施形態１、１ａ～１ｃ、２、３、４、５、５ａ、５ｂ、５ｃ、６、６ａ、７、７ａ、８、８ａ、８ｂ、９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ、１０、１０ａ、１０ｂ及び１０ｃによるプロセスを提供する。
【0047】
実施形態１１ａでは、（ｄ）において、前記Ｒ１剤は、臭化ベンジルである。
【0048】
実施形態１１ｂでは、（ｄ）は、塩基の存在下で行われ、前記塩基は、重炭酸塩、炭酸塩又はトリ（Ｃ１～Ｃ６）アルキルアミン塩基である。好ましくは、塩基は、重炭酸塩又は炭酸塩である塩基である。
【0049】
実施形態１１ｃでは、（ｄ）において、前記溶媒は、ジクロロメタン、ＤＭＦ、ＴＨＦ又はアセトニトリルである。好ましくは、前記溶媒は、ＤＭＦである。
【0050】
実施形態１１ｄでは、（ｄ）は、室温で行われる。
【0051】
実施形態１２では、本発明は、前記トリフルオロメチル化剤がフッ化水素（ＨＦ）の存在下及び任意選択的に溶媒の存在下の四フッ化硫黄（ＳＦ４）である、実施形態２によるプロセスを提供する。
【0052】
実施形態１２ａでは、本発明は、前記トリフルオロメチル化剤がフッ化水素（ＨＦ）の存在下の四フッ化硫黄（ＳＦ４）であり、及び前記プロセスがジクロロメタンの存在下で行われる、実施形態２によるプロセスを提供する。
【0053】
実施形態１２ｂでは、本発明は、－７８℃～３０℃の温度で行われる、実施形態２によるプロセスを提供する。好ましくは、温度は、３０℃未満に維持される。
【発明を実施するための形態】
【0054】
別段の記載がない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される以下の用語は、本出願の目的のために定義され、以下の意味を有する。
【0055】
「アルカリ金属」は、周期表の１族の化学元素、すなわちリチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）及びフランシウム（Ｆｒ）を指す。アルカリ金属の具体的な例は、Ｌｉ、Ｎａ及びＫ、最も具体的にはＮａである。
【0056】
「（Ｃα～Ｃβ）アルキル」は、１～６つの炭素原子の直鎖飽和一価炭化水素ラジカル又は３～６つの炭素原子の分岐飽和一価炭化水素ラジカルを意味し、例えばメチル、エチル、プロピル、２－プロピル、ブチル（全ての異性体を含む）、ペンチル（全ての異性体を含む）などである。
【0057】
「アミノ」又は「アミン」は、－ＮＨ２を意味する。
【0058】
「第一級、第二級又は第三級アミン」は、その水素原子の１、２又は３つが（Ｃα～Ｃβ）アルキル基で置換されているＮＨ３基を意味する。
【0059】
「緩衝液」は、化学的調製プロセスのｐＨを安定化させる添加剤を意味する。適切な緩衝液は、当技術分野で周知であり、文献に見出すことができる。特に薬学的に許容される緩衝液には、ヒスチジン緩衝液、アルギニン緩衝液、クエン酸緩衝液、コハク酸緩衝液、酢酸緩衝液及びリン酸緩衝液が含まれる。使用される緩衝液とは別に、ｐＨは、当技術分野で公知の酸又は塩基、例えば塩酸、酢酸、リン酸、硫酸、クエン酸、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムで調整することができる。
【0060】
「トリ（Ｃ１～Ｃ６））アルキルアミン」は、１～６つの炭素原子の直鎖一価炭化水素ラジカル又は３～６つの炭素の一価炭化水素ラジカルで置換されたアミノ基を意味する。例としては、トリメチルアミン及びトリエチルアミンなどが挙げられる。
【0061】
「（Ｃα～Ｃβ）シクロアルキル」は、１又は２つの炭素原子がオキソ基で置換され得る３～１０個の炭素原子の環状飽和一価炭化水素ラジカルを意味し、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル又はシクロヘキシルなどである。
【0062】
「シクロアルキルアルキル」は、－（アルキレン）－Ｒラジカル（Ｒは、上記で定義されたシクロアルキルである）を意味し、例えばシクロプロピルメチル、シクロブチルメチル、シクロペンチルエチル又はシクロヘキシルメチルなどである。
【0063】
「カルボキシ」は、－ＣＯＯＨ又はＣＯＯ－Ｍ＋を意味し、Ｍは金属カチオンを意味する。
【0064】
「キラル中心」は、４つの同一でない置換基に結合している炭素原子を意味する。「キラル」という用語は、鏡像と重ね合わせることができない能力を表す一方、「アキラル」という用語は、鏡像と重ね合わせることができる実施形態を指す。キラル分子は、光学的に活性である。すなわち、キラル分子を含む化合物は平面偏光の面を回転させる能力を有する。
【0065】
「ジアステレオマー」は、２つ以上のキラリティーの中心を有し、分子が互いに鏡像ではない立体異性体を意味する。ジアステレオマーは、異なる物理的特性、例えば融点、沸点、スペクトル特性及び反応性を有する。
【0066】
「ジアステレオマー比」（ｄｒ）は、混合物中の一方のジアステレオマーのパーセント割合に対する他方のジアステレオマーのパーセント割合の比であるジアステレオマー純度を表す。ジアステレオマー比は、例えばＮＭＲスペクトルから計算することができる。
【0067】
「ハロ」又は「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモ又はヨード、好ましくはフルオロ又はクロロを意味する。
【0068】
「ハロ（Ｃα～Ｃβ）アルキル」は、１つ以上のハロゲン原子、好ましくは１～５つのハロゲン原子、好ましくはフッ素又は塩素で置換されている、上記で定義されたアルキルラジカルを意味し、異なるハロゲンで置換されたものも含まれ、例えば－ＣＨ２Ｃｌ、－ＣＦ３、－ＣＨＦ２、－ＣＨ２ＣＦ３、－ＣＦ２ＣＦ３、－ＣＦ（ＣＨ３）３などである。アルキルがフルオロのみで置換されている場合、それは、本出願ではフルオロアルキルと呼ばれる。
【0069】
「ヒドロキシ（Ｃα～Ｃβ）アルキル」は、１又は２つのヒドロキシ基で置換された、１～６つの炭素原子の直鎖一価炭化水素ラジカル又は１又は２つのヒドロキシ基で置換された３～６つの炭素原子の分岐一価炭化水素ラジカルを意味する。ただし、２つのヒドロキシ基が存在する場合、それらが両方とも同じ炭素原子上に存在することはない。代表例としては、限定するものではないが、ヒドロキシメチル、２－ヒドロキシエチル、２－ヒドロキシプロピル、３－ヒドロキシプロピル、１－（ヒドロキシメチル）－２－メチルプロピル、２－ヒドロキシブチル、３－ヒドロキシブチル、４－ヒドロキシブチル、２，３－ジヒドロキシプロピル、１－（ヒドロキシメチル）－２－ヒドロキシエチル、２，３－ジヒドロキシブチル、３，４－ジヒドロキシブチル及び２－（ヒドロキシメチル）－３－ヒドロキシプロピルが挙げられ、好ましくは２－ヒドロキシエチル、２，３－ジヒドロキシプロピル及び１－（ヒドロキシメチル）－２－ヒドロキシエチルである。
【0070】
本発明は、式（２）又は式（１）の化合物の保護された誘導体も含む。例えば、式（１）の化合物がヒドロキシ、カルボキシ、チオール又は任意の窒素原子含有基などの基を含む場合、それらの基は、適切な保護基で保護することができる。適切な保護基の包括的なリストは、Ｔ．Ｗ．Ｇｒｅｅｎｅ，Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．（１９９９）に見出すことができ、この開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。式（１）の化合物の保護された誘導体は、当技術分野で周知の方法によって調製することができる。
【0071】
化合物の「薬学的に許容される塩」とは、薬学的に許容され、且つ親化合物の所望の薬理学的活性を有する塩を意味する。そのような塩としては、以下のものが挙げられる：塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などの無機酸を用いて形成される酸付加塩若しくはギ酸、酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、シクロペンタンプロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、乳酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、３－（４－ヒドロキシベンゾイル）安息香酸、桂皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、１，２－エタンジスルホン酸、２－ヒドロキシエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、４－クロロベンゼンスルホン酸、２－ナフタレンスルホン酸、４－トルエンスルホン酸、カンファースルホン酸、グルコヘプトン酸、４，４’－メチレンビス－（３－ヒドロキシ－２－エン－１－カルボン酸）、３－フェニルプロピオン酸、トリメチル酢酸、ｔｅｒｔ－ブチル酢酸、ラウリル硫酸、グルコン酸、グルタミン酸、ヒドロキシナフトエ酸、サリチル酸、ステアリン酸、ムコン酸などの有機酸を用いて形成される酸付加塩又は親化合物中に存在する酸性プロトンが金属イオン、例えばアルカリ金属イオン、アルカリ土類イオン若しくはアルミニウムイオンで置換される場合又はエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、Ｎ－メチルグルカミンなどの有機塩基と配位する場合に形成される塩。薬学的に許容される塩は、無毒であることが理解される。適切な薬学的に許容される塩に関する追加の情報は、Ｒｅｍｉｎｇｔｏｎ’ｓ Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，１７ｔｈ ｅｄ．，Ｍａｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｅａｓｔｏｎ，ＰＡ，１９８５に見出すことができ、これは、参照により本明細書に組み込まれる。
【0072】
「オキソ」、「ケト」又は「カルボニル」は、＝（Ｏ）基を意味する。
【0073】
「任意選択的な」又は「任意選択的に」は、続いて記載される事象又は状況が発生し得るが、必ずしも発生する必要はないことと、その記載には、その事象又は状況が発生する場合と発生しない場合とが含まれることとを意味する。例えば、「アルキル基で任意選択的に置換されたヘテロシクリル基」は、アルキルが存在し得るが、存在する必要はないことと、その記載には、ヘテロシクリル基がアルキル基で置換されている状況と、ヘテロシクリル基がアルキルで置換されていない状況とが含まれることとを意味する。
【0074】
「立体異性体」は、同一の分子結合性及び結合多重度を有するが、空間におけるその原子の配置が異なる化合物を意味する。
【0075】
基本実験手順：
式（１）及び（２）の化合物（式中、Ｒ１及びＸは、発明の概要で定義された通りである）は、以下に図示及び記載する通りに調製することができる。
式（１）及び（２）の化合物（式中、Ｒ１及びＸは、発明の概要で定義された通りである）は、以下に図示及び記載する通りに調製することができる。
【0076】
工程１：エステル形成
式（６）の化合物をＲ１剤（式中、Ｒ１は、発明の概要で定義された通りである）で処理すると、Ｒ１が発明の概要で定義された通りである式（５）の化合物が得られる。反応は、ジクロロメタン、ＤＭＦ、ＴＨＦ又はアセトニトリルなどの適切な有機溶媒中、塩基、例えば重炭酸カリウムなどの重炭酸塩若しくは炭酸カリウムなどの炭酸塩又はトリエチルアミン及びトリメチルアミン塩基などのトリ（Ｃ１～Ｃ６）アルキルアミン塩の存在下において２５℃～３０℃の温度で行われる。反応は、１２時間～２４時間、好ましくは１６時間要する。適切なエステル化のＲ１剤としては、ハロゲン化（Ｃ１～Ｃ６）アルキル、ハロゲン化フェニル若しくはハロゲン化ベンジル又は酢酸塩、ギ酸塩、ベンジル酸塩などの有機エステルを形成する試薬が挙げられる。エステル化のＲ１剤の例としては、臭化ベンジル又は塩化ベンジルが挙げられる。式（６）の化合物及びＲ１剤は、市販されているか、又は当技術分野で周知の方法によって容易に調製することができる。
【化16】
【0077】
工程２：ケトンの還元
式（５）の化合物（式中、Ｒ１は、発明の概要で定義された通りである）をケトン還元剤で処理すると、式（４）の化合物（式中、Ｒ１は、発明の概要で定義された通りである）が得られる。この反応は、以下で説明する金属触媒（方法Ａ）又は生体触媒剤（方法Ｂ）を使用して実行することができる。
【化17】
【0078】
方法Ａ：金属触媒による還元
式（５）の化合物をＴＨＦ、アセトニトリル、トルエン、ジクロロメタン、（Ｃ１～Ｃ８）アルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール又はそれらの混合物などの適切な有機溶媒中において、金属触媒であるケトン還元剤と反応させることで、式（４）の化合物を得ることができる。反応は、－５℃～１０℃、好ましくは－５～５℃、最も好ましくは約０℃の温度で行うことができる。反応は、３時間～５時間、好ましくは約４時間要する。適切な金属触媒であるケトン還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウム、水素化リチウムアルミニウム、ＬｉＡｌ（ＯｔＢｕ）３（系内でＬｉＡｌＨ４とｔＢｕＯＨとから形成）又は水素化ジイソブチルアルミニウム（ＤＩＢＡＬ－Ｈ）などの金属水素化物が挙げられる。好ましくは、金属水素化物は、ＬｉＡｌ（ＯｔＢｕ）３であり、その際の反応温度は、極低温ではない温度に制御することができる。さらに、ＬｉＡｌ（ＯｔＢｕ）３は、エステル部位を還元せずにケトン部位をヒドロキシに還元する最も優れた選択性プロファイルを与えるため、副生成物が最小限に抑えられる。代わりに、適切な金属触媒であるケトン還元剤には、ＤＩＢＡＬ－Ｈが含まれ、その際の反応温度は、－７８℃に制御される。
式（５）の化合物をＴＨＦ、アセトニトリル、トルエン、ジクロロメタン、（Ｃ１～Ｃ８）アルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール又はそれらの混合物などの適切な有機溶媒中において、金属触媒であるケトン還元剤と反応させることで、式（４）の化合物を得ることができる。反応は、－５℃～１０℃、好ましくは－５～５℃、最も好ましくは約０℃の温度で行うことができる。反応は、３時間～５時間、好ましくは約４時間要する。適切な金属触媒であるケトン還元剤としては、水素化ホウ素ナトリウム、水素化リチウムアルミニウム、ＬｉＡｌ（ＯｔＢｕ）３（系内でＬｉＡｌＨ４とｔＢｕＯＨとから形成）又は水素化ジイソブチルアルミニウム（ＤＩＢＡＬ－Ｈ）などの金属水素化物が挙げられる。好ましくは、金属水素化物は、ＬｉＡｌ（ＯｔＢｕ）３であり、その際の反応温度は、極低温ではない温度に制御することができる。さらに、ＬｉＡｌ（ＯｔＢｕ）３は、エステル部位を還元せずにケトン部位をヒドロキシに還元する最も優れた選択性プロファイルを与えるため、副生成物が最小限に抑えられる。代わりに、適切な金属触媒であるケトン還元剤には、ＤＩＢＡＬ－Ｈが含まれ、その際の反応温度は、－７８℃に制御される。
【0079】
方法Ｂ：生体触媒による還元
式（５）の化合物をアルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトニトリルなどの適切な有機溶媒中でケトレダクターゼ酵素（ＫＲＥＤ）などの生体触媒系ケトン還元剤と反応させることで、式（４）の化合物を得ることができる。反応は、窒素雰囲気下、緩衝液と、ＮＡＤＰ又はＮＡＤＰＨなどの共触媒又は補因子との存在下において２５℃～３０℃の温度で行われる。反応は、１２時間～２４時間、好ましくは１８時間要する。適切なケトレダクターゼとしては、ＫＲＥＤ、好ましくはＫＲＥＤ－Ｐ３－Ｇ０９が挙げられる。本発明の生体触媒還元の反応機構は、一般に以下のように示される。
式（５）の化合物をアルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトニトリルなどの適切な有機溶媒中でケトレダクターゼ酵素（ＫＲＥＤ）などの生体触媒系ケトン還元剤と反応させることで、式（４）の化合物を得ることができる。反応は、窒素雰囲気下、緩衝液と、ＮＡＤＰ又はＮＡＤＰＨなどの共触媒又は補因子との存在下において２５℃～３０℃の温度で行われる。反応は、１２時間～２４時間、好ましくは１８時間要する。適切なケトレダクターゼとしては、ＫＲＥＤ、好ましくはＫＲＥＤ－Ｐ３－Ｇ０９が挙げられる。本発明の生体触媒還元の反応機構は、一般に以下のように示される。
【化18】
【0080】
様々なＫＲＥＤ酵素を、Ｒ１がベンジルである化合物（５）（すなわち化合物（５ａ））について試験した。化合物（４ａ）の立体異性体過剰の結果が下の表にまとめられている。ＫＲＥＤ酵素は、ＣＯＤＥＸＩＳ，Ｉｎｃ．ＵＳＡから購入した。ＬＣＡＰは、液体クロマトグラフィー装置により測定した。
【0081】
【表1】
【0082】
一実施形態では、式（４）の化合物は、少なくとも７４％のＬＣＡＰを有する化合物シス－４についての立体選択性で形成することができる。この実施形態の一態様では、立体選択性は、少なくとも７５％のＬＣＡＰを有することができる。この実施形態のより具体的な態様では、立体選択性は、少なくとも９３％のＬＣＡＰを有することができる。この実施形態のより具体的な態様では、立体選択性は、少なくとも９９％のＬＣＡＰを有することができる。
【0083】
本発明のプロセスは、ヒドリド源の存在を必要とする。「ヒドリド源」という用語は、ヒドリドアニオン又はヒドリドアニオンの合成均等物を提供することができる化合物又は混合物を指す。ヒドリド源は、触媒量又は化学量論量で使用することができる。酵素（ＫＲＥＤ）が使用される場合、触媒量の追加の補因子が必要とされる。したがって、補因子とＫＲＥＤ酵素とのこの組み合わせは、イソプロピルアルコールからヒドリドを再生し、基質の還元を可能にするために協働する。
【0084】
本発明のこのプロセスにおいてケトレダクターゼ酵素と共に使用される補因子は、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸（ＮＡＤＰ）、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド水素（ＮＡＤＨ）及びニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸水素（ＮＡＤＰＨ）から選択される。補因子の選択は、補因子再生システムの有無に基づき得る。ヒドリド源が補因子再生系を含まない実施形態では、補因子は、化学量論量であり、したがってヒドリド源のためのＮＡＤＨ及びＮＡＤＰＨから選択される還元型補因子である。ＮＡＤＨ又はＮＡＤＰＨが所定のケトレダクターゼに適切な補因子であるかどうかは、当技術分野で周知であるか、又は具体的なケトレダクターゼの商業的供給業者から情報を入手可能である。例えば、ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｃｏｄｅｘｉｓ．ｃｏｍ／ｗｐ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐｌｏａｄｓ／ＫＲＥＤ－Ｐｒｏｄｕｃｔ－Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ｐｄｆ．を参照されたい。この実施形態では、還元型補因子は、化合物（５）と比較して化学量論量で存在する。
【0085】
別の実施形態では、ヒドリド源はさらに補因子再生系を含む。補因子は高コストであるため、化学量論に基づいて補因子を使用することは現実的ではない。低コストの補因子再生系は、補因子の還元型を継続的に生成及び再生するため、存在する必要がある補因子は触媒量のみである。さらに、補酵素再生系を使用すると、還元型補酵素を使用する必要がなくなる。補酵素再生系は、必要な還元型補酵素を系内で生成する。したがって、選択されたケトレダクターゼに適合する任意の補因子又は補因子の組み合わせを補因子再生系と共に使用することができる。したがって、この実施形態では、ＮＡＤは、ＮＡＤＨと交換可能であり、ＮＡＤＰは、ＮＡＤＰＨと交換可能である。同様に、「－ＮＡＤ」、及び「－ＮＡＤＨ」、及び「－ＮＡＤＰ」、及び「－ＮＡＤＰＨ」という表記は、それぞれ補因子としてＮＡＤＨ及びＮＡＤＰＨを使用する酵素と併せて本明細書で互換的に使用される。
【0086】
適切な緩衝液としては、リン酸塩、トリエタノールアミン、ＰＩＰＥＳ、ＢＩＣＩＮＥ、ＴＥＳ、ＴＲＩＳ、ＨＥＰＥＳ、ＴＲＩＣＩＮＥ、ＣＨＥＳ又はＣＡＰＳが挙げられる。好ましくは、緩衝液は、トリエタノールアミンである。
【化19】
【0087】
工程３：脱酸素ハロゲン化
式（４）の化合物（式中、Ｒ１は、発明の概要で定義された通りである）を脱オキシハロゲン化剤で処理すると、Ｘがハロであり、Ｒ１が発明の概要で定義された通りである式（３）の化合物が得られる。反応は、ＤＭＦ、アセトニトリル、トルエン又はジクロロメタンなどの適切な有機溶媒中で行われ、添加中に－１０℃～－５℃又は－１０℃～０℃、好ましくは０℃未満の温度で行われ、その後２５℃～３０℃の温度まで温められる。反応は、１時間～２時間、好ましくは１時間要する。適切な脱酸素ハロゲン化剤としては、ＮＢＳの存在下の亜リン酸トリフェニル（好ましい）又はＮＢＳの存在下のトリフェニルホスフィンが挙げられる。
【化20】
【0088】
エステル加水分解／塩形成
Ｘがハロである式（３）の化合物をエステル加水分解剤で処理すると、式（２）の化合物が得られる。エステル加水分解剤との反応は、メチルＴＨＦ／水又はアセトンなどの適切な溶媒中において２５℃～３０℃の温度で行われる。適切なエステル加水分解剤としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属水酸化物が挙げられる。好ましくは、アルカリ金属水酸化物は水酸化リチウム又は水酸化ナトリウムである。アルカリ金属水酸化物が使用される場合、適切な溶媒はメチル－ＴＨＦと水との混合物などの極性溶媒である。
【化21】
【0089】
代わりに、前記エステル加水分解剤は、リパーゼ酵素である。適切なリパーゼ酵素としては、例えば、カンジダ・シリンドラセア（Ｃａｎｄｉｄａ ｃｙｌｉｎｄｒａｃｅａ）及びカンジダ・ルゴサ（Ｃａｎｄｉｄａ ｒｕｇｏｓａ）などのカンジダ属の微生物、クロモバクテリウム・ショコラタム（Ｃｈｒｏｍｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｃｈｏｃｏｌａｔｕｍ）の微生物、ブタ肝臓及び好熱性微生物に由来する酵素が挙げられる。好ましくは、リパーゼ酵素は、バークホルデリア・セパシアン（Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａ ｃｅｐａｃｉａｎ）由来のリパーゼＰＳアマノＳＤ酵素（ＡＭＡＮＯ ＥＮＺＹＭＥ Ｉｎｃ．，Ｎａｇｏｙａ，Ｊａｐａｎ）、ＣＡＳ♯：９００１－６２－１、ロット♯：ＬＰＳ１０５０８０８ＳＤであり、リン酸緩衝液などの緩衝液の存在下において２５℃～３０℃の温度で２４時間行われる。リパーゼ酵素が使用される場合、適切な溶媒は、アセトン又は（Ｃ１～Ｃ６）アルコール、例えばプロパノール又はイソプロピルアルコールである。
【0090】
異性体混合物の酵素による分割は、例えば、式（３）の化合物又はＸがブロモでＲ１がベンジルの化合物（３）である式（３ａ）の化合物のエステル部位を選択的に加水分解するために、異性体混合物を適切なリパーゼ酵素と接触させることを含む、当技術分野で一般に知られている技術を使用して行うことができる。リパーゼ酵素で利用される中性のｐＨ条件のため、本発明者らは、ジフェニルリン酸などの副生成物を観察していない。このような副生成物の物理的特性はカルボン酸生成物である化合物（２）と類似しているため、リパーゼ酵素を使用せずに除去することは、困難であり、面倒である。
【0091】
好ましくは、化合物（２）を形成するための上記エステル加水分解工程、それに続く化合物（２）を生成するプロセスに続いて、化合物（２）の生成物の精製が行われる。精製プロセスは２段階反応で行われる。最初の工程は、溶媒中で化合物（２）を塩基と反応させて化合物（２）の塩を形成することであり、次いで、第２の工程において、溶媒中で化合物（２）の塩を酸と低温で反応させることで、精製された状態の化合物（２）が形成される。
【0092】
第１の工程において、適切な塩基としては、第一級、第二級又は第三級アミン塩基などのアミン塩基が挙げられる。好ましい塩基はｔｅｒｔ－ブチルアミンである。ナトリウム塩又はカルシウム塩などの金属塩も化合物（２）を精製するために製造することができるが、金属塩は吸湿性であることが分かっているため、金属塩と比較してアミニウム塩が好ましい。塩形成工程における適切な溶媒としては、ｎ－ヘプタン／ＭＴＢＥなどが挙げられる。それぞれの反応は、１２時間～２４時間、好ましくは１６時間要する。
【0093】
第２の工程では、第１の工程で得られた化合物（２）の塩を酸と反応させることで、精製された化合物（２）が形成される。適切な酸としては、硫酸、リン酸又はＨＣｌ若しくはＨＢｒから選択されるハロゲン化酸が挙げられる。好ましくは、酸は、ＨＣｌである。適切な溶媒としては、水、低級アルコール又はそれらの混合物が挙げられる。反応は、－５℃～１０℃、好ましくは０℃～５℃、最も好ましくは０℃の温度で行われる。反応は、１時間～２時間、好ましくは１時間要する。
【0094】
トリフルオロメチル化
Ｘがハロである式（２）の化合物をトリフルオロメチル化剤で処理すると、式（１）の化合物が得られる。この反応は、ジクロロメタン、ＤＭＦ、ＤＭＳＯなどの適切な有機溶媒中において－７８℃～３０℃の温度で行われる。高い温度では、Ｘがブロモである化合物（１）である化合物（１ａ）の収率が低下することが判明したため、反応温度が３０℃を超えないように維持することが重要である。反応は、１２時間～２４時間、好ましくは１２時間要する。適切なトリフルオロメチル化としては、ＳＦ４／ＨＦ試薬が挙げられる。当業者であれば、本発明の上記プロセスは様々な順序で行うことができ、上記基本手順に記載されている順序に限定されないことを理解するであろう。本発明者らは、本発明の反応の順序を変更できると考えている。例えば、以下の通りである。
【化22】
【0095】
ここで、以下の具体的な実施例を参照して本発明を説明する。これらの実施例は、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきではなく、例示的な役割を果たすに過ぎない。
【0096】
以下の略語は、本明細書及び添付の特許請求の範囲を通して使用され、以下の意味を有する：
「ＤＣＭ」は、ジクロロメタンを意味する。
「ＤＭＳＯ」は、ジメチルスルホキシドを意味する。
「ＥｔＯＡｃ」は、酢酸エチルを意味する。
「ｈ」は、時間を意味する。
「ＨＰＬＣ」は、高速液体クロマトグラフィーを意味する。
「ＩＰＡ」は、イソプロピルアルコールを意味する。
「ＬＣＡＰ」は、液体クロマトグラフィーの面積パーセントを意味する。
「ＬＣＭＳ」は、液体クロマトグラフィー質量分析法を意味する。
「ＬｉＣｌ」は、塩化リチウムを意味する。
「ｍｉｎ」は、分を意味する。
「ＭＴＢＥ」は、メチルｔｅｒｔ－ブチルエーテルを意味する。
「ｒｔ」又は「ＲＴ」は、室温を意味する。
「ｔｅｍｐ」は、温度を意味する。
「ｔ－ｂｕ」は、ｔｅｒｔ－ブチルを意味する。
「ＤＣＭ」は、ジクロロメタンを意味する。
「ＤＭＳＯ」は、ジメチルスルホキシドを意味する。
「ＥｔＯＡｃ」は、酢酸エチルを意味する。
「ｈ」は、時間を意味する。
「ＨＰＬＣ」は、高速液体クロマトグラフィーを意味する。
「ＩＰＡ」は、イソプロピルアルコールを意味する。
「ＬＣＡＰ」は、液体クロマトグラフィーの面積パーセントを意味する。
「ＬＣＭＳ」は、液体クロマトグラフィー質量分析法を意味する。
「ＬｉＣｌ」は、塩化リチウムを意味する。
「ｍｉｎ」は、分を意味する。
「ＭＴＢＥ」は、メチルｔｅｒｔ－ブチルエーテルを意味する。
「ｒｔ」又は「ＲＴ」は、室温を意味する。
「ｔｅｍｐ」は、温度を意味する。
「ｔ－ｂｕ」は、ｔｅｒｔ－ブチルを意味する。
【0097】
本明細書で詳述する合成経路で使用される化学薬品には、例えば、溶媒、試薬及び触媒が含まれる。上述した方法は、最終的に化合物の合成を可能にするために、本明細書に具体的に記載されている工程前又は後のいずれかにおいて、適切な保護基を付加又は除去する工程もさらに含み得る。さらに、目的の化合物を得るために、様々な合成を別の順番又は順序で行うことができる。適用可能な化合物の合成で有用な合成化学的変換及び保護基の方法論（保護及び脱保護）は、当技術分野で公知であり、例えばＲ．Ｌａｒｏｃｋ，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ，ＶＣＨ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９８９）；Ｔ．Ｗ．Ｇｒｅｅｎｅ ａｎｄ Ｐ．Ｇ．Ｍ．Ｗｕｔｓ，Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｇｒｏｕｐｓ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，３ｒｄ Ｅｄ．，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ（１９９９）；Ｌ．Ｆｉｅｓｅｒ ａｎｄ Ｍ．Ｆｉｅｓｅｒ，Ｆｉｅｓｅｒ ａｎｄ Ｆｉｅｓｅｒ’ｓ Ｒｅａｇｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ（１９９４）；及びＬ．Ｐａｑｕｅｔｔｅ，ｅｄ．，Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｒｅａｇｅｎｔｓ ｆｏｒ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ａｎｄ Ｓｏｎｓ（１９９５）並びにそれ以降の版に記載されているものを挙げることができる。
【0098】
全ての試薬、出発物質及び溶媒（実験室グレード又は無水グレード）は、受け取ったままの状態で使用した。純度は、逆相ＨＰＬＣを使用して決定した。プロトン及び炭素の化学シフト（δ）は、テトラメチルシラン（δＨ＝０．００、δＣ＝０．００）又はＮＭＲ溶媒中の残留プロトン若しくは炭素（ＣＤＣｌ３：δＨ＝７．２６ｐｐｍ、δＣ＝７７．２ｐｐｍ）を基準としてパーツパーミリオン（ｐｐｍ）で報告される。
【実施例】
【0099】
実施例：実験手順
実施例１：ベンジル３－オキソシクロブタン－１－カルボキシレート（５ａ）の合成
ガラス反応器内のＤＭＦ（９．８Ｌ、７Ｌ／ｋｇ）中のＳｉｇｍａ－Ａｌｄｒｉｃｈから入手可能な３－オキソシクロブタンカルボン酸（６）（１．１２ｋｇ、９．８２ｍｏｌ、１．２当量）の溶液に窒素雰囲気下において２５～３０℃で重炭酸カリウム（２．０５ｋｇ、２０．４６ｍｏｌ、２．５当量）及び臭化ベンジル（１．４ｋｇ、８．１９ｍｏｌ、１．０当量）を添加した。反応混合物を２５℃～３０℃で１６時間撹拌した。ＨＰＬＣにより反応が完了したと判断された後、反応混合物を５℃～１０℃まで冷却し、水（１４．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）を添加してクエンチし、ＭＴＢＥ（１４．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）で希釈した。内容物を２５℃～３０℃まで温め、相を分離した。水相をＭＴＢＥ（７．０Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）で抽出し、合わせた有機相を２０重量％のＬｉＣｌ水溶液（７．０Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）で２回洗浄した。有機相を３５℃～４０℃で約２Ｌまで真空下で蒸留した。得られた濃縮物を真空下４０℃～４５℃でイソプロパノール（３．５Ｌ、２．５Ｌ／ｋｇ）と２回、約１．５Ｌまで交換して、ベンジル（１Ｓ，３Ｓ）－３－ヒドロキシシクロブタン－１－カルボキシレート（５ａ）（１６７７ｇ、ＨＰＬＣ面積％純度９５．８、ＨＰＬＣによる分析値９０．６％）を淡褐色液体として９４％の収率で生成した。サンプルを取り出し、減圧下（＜１０ｍｂａｒ）、４５℃～５０℃で乾燥するまで蒸留し、得られた液体をＮＭＲ及びＬＣＭＳで分析した。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：７．３３－７．４３（ｍ，５Ｈ），５．２１（ｓ，２Ｈ），３．３９－３．４８（ｍ，２Ｈ），３．２８－３．３４（ｍ，３Ｈ）．１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：２０３．６，１７３．９，１３５．５，１２８．７（２Ｃ），１２８．５，１２８．３（２Ｃ），６７．１，５１．６（２Ｃ），２７．４．ＭＳ：ｍ／ｚ ２２２．１（Ｍ＋Ｈ２Ｏ）＋
実施例１：ベンジル３－オキソシクロブタン－１－カルボキシレート（５ａ）の合成
【化23】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：７．３３－７．４３（ｍ，５Ｈ），５．２１（ｓ，２Ｈ），３．３９－３．４８（ｍ，２Ｈ），３．２８－３．３４（ｍ，３Ｈ）．１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：２０３．６，１７３．９，１３５．５，１２８．７（２Ｃ），１２８．５，１２８．３（２Ｃ），６７．１，５１．６（２Ｃ），２７．４．ＭＳ：ｍ／ｚ ２２２．１（Ｍ＋Ｈ２Ｏ）＋
【0100】
実施例２：ベンジル（１Ｓ，３Ｓ）－３－ヒドロキシシクロブタン－１－カルボキシレート（４ａ）の合成
方法Ａ：金属水素化物触媒によるケト還元
３０Ｌのガラス反応器中の予め冷却（－５℃～５℃）した化合物（５ａ）（１．３３ｋｇ（ＨＰＬＣによる分析値７５．３％）、４．９０ｍｏｌ、１．０当量）のＴＨＦ（１０．０Ｌ、１０Ｌ）溶液に窒素雰囲気下においてＴＨＦ中の水素化トリ－ｔｅｒｔ－ブトキシアルミニウムリチウムの１Ｍの溶液（５．４Ｌ、５．３９ｍｏｌ、１．１当量）を、カニューレを使用して２．５時間かけて滴下した。試薬の添加が完了した後、反応混合物を－５℃～５℃でさらに１時間撹拌した。反応が完了したと判断された後（ＨＰＬＣにより）、１．５Ｎの塩酸水溶液（１６．０Ｌ、１６Ｌ／ｋｇ）を添加することによって反応混合物を慎重にクエンチし、内容物をＥｔＯＡｃ（１０．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）で希釈した。内容物を２０℃～３０℃まで徐々に温め、２０℃～３０℃で２０分間撹拌した。水相を分離し、ＥｔＯＡｃ（５．０Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）で抽出した。合わせた有機相を３０重量％のＮａＣｌ水溶液（５．０Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）で洗浄し、４０℃～４５℃で約２Ｌまで真空下で蒸留した。得られた濃縮物を真空下４０℃～４５℃でトルエン（２．５Ｌ、２．５Ｌ／ｋｇ）と２回、約１．５Ｌまで交換して、化合物（４ａ）（１３７０ｇ、ＨＰＬＣ面積％純度８４．７、ＨＰＬＣによる分析値６５．９％）を淡褐色液体として８９％の収率で得た。
方法Ａ：金属水素化物触媒によるケト還元
【化24】
【0101】
方法Ｂ：酵素によるケト還元
トリエタノールアミン緩衝液は、１８８ｇのトリエタノールアミン及び１．６８ｇのＭｇＳＯ４を１３．０Ｌの脱塩水に添加することによって調製した。溶液のｐＨは１０．０であると判明し、１．５ＮのＨＣｌ水溶液約０．８Ｌを添加することによって７．０に調整した。
【化25】
【0102】
ガラス反応器中のイソプロパノール（１３．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）中のベンジル（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボキシレート（３ａ）（１．４３ｋｇ（ＨＰＬＣによる分析値９０．６％）、４．８９ｍｏｌ、１．０当量）の溶液に窒素雰囲気下においてＫＲＥＤ－Ｐ３－Ｇ０９（１０４ｇ、８重量％）及びＮＡＤ（２６ｇ、２重量％）を２５℃～３０℃で入れた。トリエタノールアミン緩衝液（ｐＨ７．０、１３．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）を添加し、得られた内容物を２５℃～３０℃で１８時間撹拌した。ＨＰＬＣで反応が完了したと判断された後、反応混合物をＣＥＬＩＴＥ（登録商標）の短い床を通して吸引濾過し、床をＥｔＯＡｃ（１３．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）で洗浄した。濾液を４０℃～４５℃において真空下で蒸留して有機溶媒の大部分を除去し、得られた溶液をＥｔＯＡｃ（１３．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）で希釈した。水相を分離し、ＥｔＯＡｃ（１３．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）で２回抽出した。合わせた有機相を３０重量％のＮａＣｌ水溶液（６．５Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）で洗浄し、４０℃～４５℃で約２Ｌまで真空下で蒸留した。得られた濃縮物を真空下４０℃～４５℃でトルエン（３．３Ｌ、２．５Ｌ／ｋｇ）と２回、約１．５Ｌまで交換して、化合物（４ａ）（１５９２ｇ、ＨＰＬＣ面積％純度９７．１、ＨＰＬＣによる分析値７８．４％）を褐色液体として９５％の収率で得た。
【0103】
サンプルを取り出し、減圧下（＜１０ｍｂａｒ）、４５℃～５０℃で乾燥するまで蒸留し、得られた液体をＮＭＲ及びＬＣＭＳで分析した。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：７．３１－７．４２（ｍ，５Ｈ），５．１５（ｓ，２Ｈ），４．１８（ｐ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１Ｈ），３．２１（ｂｓ，１Ｈ），２．５７－２．７１（ｍ，３Ｈ），２．２２－２．２７（ｍ，２Ｈ）．１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１７４．９，１３５．９，１２８．６（２Ｃ），１２８．３，１２８．２（２Ｃ），６６．５，６３．１，３７．０２，３６．９６，２８．９．ＭＳ：ｍ／ｚ＝２０７．１［Ｍ＋Ｈ］＋
【0104】
実施例３：ベンジル（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボキシレート（３ａ）の合成：
ガラス反応器中の予め冷却（－５℃～－１０℃）した亜リン酸トリフェニル（２２６ｇ、０．７３ｍｏｌ、１．５当量）のＣＨ３ＣＮ（０．３Ｌ、３Ｌ／ｋｇ）溶液に窒素雰囲気下においてＣＨ３ＣＮ（１．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）中のＮＢＳ（１３１ｇ、０．７３ｍｏｌ、１．５当量）の溶液を、添加フラスコを使用して滴下した。添加の間、反応混合物の温度が確実に０℃未満になるようにした。得られた溶液に、ＣＨ３ＣＮ（０．２Ｌ、２Ｌ／ｋｇ）中の化合物（４ａ）（１２８ｇ（ＨＰＬＣによる分析値７８．４％）、０．４９ｍｏｌ、１．０当量）の溶液を、反応混合物の温度が確実に０℃未満になるようにしながら、添加フラスコを使用して滴下した。反応を２５℃～３０℃に温め、１時間撹拌した。反応が完了したと判断された後（ＨＰＬＣにより）、反応混合物を２５℃～３０℃において真空下で蒸留して、揮発性物質の大部分を除去した。得られた残渣をＭＴＢＥ（１．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）で希釈し、ＣＥＬＩＴＥの短い床を通して濾過し、床をＭＴＢＥ（１．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）で洗浄した。濾液を２重量％のＮａ２Ｓ２Ｏ３（１．０Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）の水溶液で２回洗浄し、４０℃～４５℃で約０．４Ｌまで真空下で蒸留して、粗製化合物（３ａ）（４１４ｇ、ＨＰＬＣ面積％純度３３．７、ＨＰＬＣによる分析値２５．５％）を暗褐色液体として８１％の収率で得た。３．６ｇの（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボン酸（２ａ）粗生成物も副生成物として４％の収率で形成された。
【化26】
【0105】
精製された化合物（３ａ）の分析データ：１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：７．３６－７．４０（ｍ，５Ｈ），５．１７（ｓ，２Ｈ），４．６８（ｐ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１Ｈ），３．４６（七重線，Ｊ＝５．０Ｈｚ，１Ｈ），２．９３－３．００（ｍ，２Ｈ），２．６９－２．７７（ｍ，２Ｈ）．１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１７４．３，１３５．７，１２８．６（２Ｃ），１２８．３，１２８．２（２Ｃ），６６．６，４０．７，３７．６（２Ｃ），３６．０．
【0106】
注：本発明者らは、反応混合物の蒸留を３０℃未満の温度で制御しなければならないことを見出した。温度が高いほど、酸（粗製２ａ酸）の形成が増加することが見出された。
【0107】
実施例４ａ及び４ｂ：２－メチルプロパン－２－アミニウム（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボン酸（２ａ）及びｔｅｒｔ－ブチルアミン塩（２ａのｔ－ＢｕＮＨ２塩）の合成
塩基性エステル加水分解及び酸の精製
実施例４ａ－１：２－メチルプロパン－２－アミニウム（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボン酸（２ａ）の合成：
２－メチル－ＴＨＦ（０．４８Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）中の粗製化合物（３ａ）（３７２ｇ（ＨＰＬＣによる分析値２５．５％）、０．３５ｍｏｌ、１．０当量）の溶液に、２５℃～３０℃で水（０．４８Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）中のＬｉＯＨ・Ｈ２Ｏ（５９ｇ、１．４１ｍｏｌ、４．０当量）の溶液を添加した。反応混合物を２５℃～３０℃で１６時間撹拌した。反応が完了したと判断された後（ＧＣにより）、１．５ＮのＨＣｌを添加することによって反応混合物のｐＨを８．０～８．５に調整し、ＭＴＢＥ（０．４８Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）で希釈した。相を分離し、水相をＭＴＢＥ（０．４８Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）で洗浄した。１．５ＮのＨＣｌを添加することによって水相のｐＨを３．０～３．５に調整し、得られた水相をＭＴＢＥ（０．４８Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）で２回抽出した。合わせた有機抽出物を３０重量％のＮａＣｌ水溶液（６．５Ｌ、５Ｌ／ｋｇ）で洗浄し、４０℃～４５℃で約０．２Ｌまで真空下で蒸留した。得られた濃縮物を真空下において４０℃～４５℃でｎ－ヘプタン（３．３Ｌ、２．５Ｌ／ｋｇ）と２回交換して、粗製化合物（２ａ）（３３０ｇ、ＧＣ面積％純度４２．６、ＧＣによる分析値２７．７％）を褐色固体として９５％の収率で得た。
塩基性エステル加水分解及び酸の精製
実施例４ａ－１：２－メチルプロパン－２－アミニウム（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボン酸（２ａ）の合成：
【化27】
【0108】
実施例４ａ－２：（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボキシレート２－メチルプロパン－２－アミニウムの合成：
次に、実施例４ａの生成物である粗製化合物（２ａ）に、ｎ－ヘプタン（０．９Ｌ、１０．０Ｌ／ｋｇ）及びＣＥＬＩＴＥ（０．３３ｋｇ、１００重量％）を添加し、得られたスラリーを４５℃～５０℃で２時間撹拌した。高温のスラリーを吸引濾過し、ケーキを熱ｎ－ヘプタン（０．９Ｌ、１０．０Ｌ／ｋｇ）で洗浄した。濾液を４５℃～５０℃まで冷却し、ＭＴＢＥ（０．２Ｌ、２Ｌ／ｋｇ）で希釈し、次いで窒素雰囲気下において２５℃～３０℃でｎ－ヘプタン（０．２Ｌ、２Ｌ／ｋｇ）中のｔｅｒｔ－ブチルアミン（５９ｍＬ、０．５６ｍｏｌ、１．１当量）の溶液を添加し、１６時間撹拌した。固体を吸引濾過し、ｎ－ヘプタン（０．２Ｌ、２Ｌ／ｋｇ）で洗浄し、４０℃～４５℃で真空乾燥して、（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボキシレート２－メチルプロパン－２－アミニウム（化合物２ａのｔ－ＢｕＮＨ２塩）（１０３ｇ）をオフホワイトの固体として９６％の収率で得た。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：６．９５（ｂｓ，３Ｈ），４．６８（ｐ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１Ｈ），３．１６（七重線，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ），２．８１－２．８８（ｍ，２Ｈ），２．６１－２．６９（ｍ，２Ｈ），１．３３（ｓ，９Ｈ）．１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１８１．０，５０．６，４２．５，３９．０，３８．９（２Ｃ），２７．８（３Ｃ）．
【化28】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：６．９５（ｂｓ，３Ｈ），４．６８（ｐ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１Ｈ），３．１６（七重線，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ），２．８１－２．８８（ｍ，２Ｈ），２．６１－２．６９（ｍ，２Ｈ），１．３３（ｓ，９Ｈ）．１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１８１．０，５０．６，４２．５，３９．０，３８．９（２Ｃ），２７．８（３Ｃ）．
【0109】
実施例４ａ－３：化合物（２ａ）への塩加水分解：
予め冷却した（０℃～５℃）上記化合物２ａのｔ－ＢｕＮＨ２塩（１２．６ｇ、５０ｍｍｏｌ、１．０ｅｑ．）の水溶液（５０ｍＬ、４Ｌ／ｋｇ）に、反応混合物のｐＨが約１～２になるまで１１．２ＮのＨＣｌ水溶液（５ｍＬ、０．４Ｌ／ｋｇ）を滴下した。得られた固体を０℃～５℃で１時間撹拌した。次いで、固体を吸引濾過し、冷水（５０ｍＬ、４Ｌ／ｋｇ）で洗浄し、２５℃～３０℃で真空乾燥して、精製された化合物（２ａ）（７．４ｇ）をオフホワイトの固体として８２％の収率で得た。１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：９．３３（ｂｓ，３Ｈ），４．６８（ｐ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１Ｈ），３．４３（七重線，Ｊ＝５．０Ｈｚ，１Ｈ），２．９３－３．００（ｍ，２Ｈ），２．７１－２．７８（ｍ，２Ｈ）．１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：
【化29】
【0110】
酵素によるエステル加水分解
実施例４ｂ－１：（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボン酸（粗生成物２ａ）の合成：
ガラス反応器内のＩＰＡ：リン酸緩衝液（ｐＨ７）（１：１）（３Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）中の粗製化合物（３ａ）３００ｇ（ＨＰＬＣによる分析値２５％）、０．２７ｍｏｌ、１．０当量）の溶液に、２５℃～３０℃でリパーゼＰＳアマノＳＤ（１８．７５ｇ、０．２５ｗ／ｗ）を添加した。反応混合物を２５℃～３０℃で１０分間撹拌した。飽和Ｋ３ＰＯ４水溶液を使用して反応混合物のｐＨを６．５４～７．０に調整した。反応混合物を２５℃～３０℃で２４時間撹拌した。反応が完了したと判断された後（ＧＣにより）、内容物を、ＣＥＬＩＴＥを通して濾過し、ＣＥＬＩＴＥ床をＨ２Ｏ（３Ｌ、１０Ｌ／ｋｇ）で洗浄した。濾液を３５℃で真空蒸留して、揮発性物質の大部分を除去した。次に、濃ＨＣｌを使用して残渣のｐＨを６．７６～３．０に調整した。内容物をＭＴＢＥ（６Ｌ、２０Ｌ／ｋｇ）で抽出し、有機相を真空下で完全に濃縮して、粗製化合物（２ａ）（２６６．８６ｇ、７１．４ＧＣ面積％純度、ＧＣによる分析値１８．０％）を褐色固体として９３．８％の収率で得た。
実施例４ｂ－１：（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボン酸（粗生成物２ａ）の合成：
【化30】
【0111】
実施例４ｂ－２：２－メチルプロパン－２－アミニウム（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボキシレート（３）の合成
ガラス反応器内のｎ－ヘプタン：ＭＴＢＥ（９：１）（９４０ｍＬ、２０Ｌ／ｋｇ）中の粗製化合物（２ａ）２５２．６ｇ（４６．８８ｇ、ＨＰＬＣにより補正した分析値）、０．１７ｍｏｌ、１．０当量）の溶液に、ｎ－ヘプタン（２００ｍＬ、４．３Ｌ／ｋｇ）中のｔｅｒｔ－ブチルアミン（２１ｍＬ、０．１８７ｍｏｌ、１．１当量）の溶液を２５℃～３０℃でシリンジを使用して滴下した。反応混合物を窒素雰囲気下において２５℃～３０℃で１６時間撹拌したところ、反応混合物中に固体が観察された。次に、反応混合物にアセトン（７００ｍＬ、１５Ｌ／ｋｇ）を添加して均一なスラリーを得た。固体を吸引濾過し、ｎ－ヘプタン（２３０ｍＬ、５Ｌ／ｋｇ）で洗浄し、４０℃～４５℃で真空乾燥して、化合物（２ａのｔ－ＢｕＮＨ２塩）（３７ｇ）をオフホワイトの固体として５６％の収率で得た。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：６．８９（ｂｓ，４Ｈ），４．６５（ｑ，Ｊ＝０．８Ｈｚ，１Ｈ），３．１４（七重線，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ），２．７９－２．８５（ｍ，２Ｈ），２．５８－２．６５（ｍ，２Ｈ），１．３１（ｓ，９Ｈ）．
【化31】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：６．８９（ｂｓ，４Ｈ），４．６５（ｑ，Ｊ＝０．８Ｈｚ，１Ｈ），３．１４（七重線，Ｊ＝４．８Ｈｚ，１Ｈ），２．７９－２．８５（ｍ，２Ｈ），２．５８－２．６５（ｍ，２Ｈ），１．３１（ｓ，９Ｈ）．
【0112】
実施例４ｂ－３：（１Ｒ，３Ｒ）－３－ブロモシクロブタン－１－カルボン酸（２ａ）の合成：
水（１４０ｍＬ、４Ｌ／ｋｇ）中の化合物（２ａのｔ－ＢｕＮＨ２塩）（３５ｇ、０．１３ｍｏｌ、１．０当量）の溶液に、１１．２ＮのＨＣｌ（１９．３ｍＬ、０．２１ｍｏｌ）水溶液を２５℃～３０℃で反応混合物のｐＨが１～２になるまで滴下した。反応混合物を４０～４５℃まで温め、内容物を４０℃～４５℃で１時間撹拌した。次に、内容物を２５～３０℃まで冷却し、２５～３０℃で１時間撹拌した。さらに内容物を０℃～５℃まで冷却し、０℃～５℃で１時間撹拌した。固体を吸引濾過し、冷水（５０ｍＬ、１．５Ｌ／ｋｇ）で洗浄し、真空下２５℃～３０℃で乾燥して、精製された化合物（２ａ）（１２ｇ）をオフホワイトの固体として５０％の収率で得た。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：９．３３（ｂｓ，３Ｈ），４．６６－４．７０（ｍ，１Ｈ），４．６９（ｐ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１Ｈ），３．４３（七重線，Ｊ＝５．０Ｈｚ，１Ｈ），２．９５－３．０１（ｍ，２Ｈ），２．７２－２．７９（ｍ，２Ｈ）．１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１８１．１，４０．３，３７．５，３６．０．
【化32】
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：９．３３（ｂｓ，３Ｈ），４．６６－４．７０（ｍ，１Ｈ），４．６９（ｐ，Ｊ＝７．０Ｈｚ，１Ｈ），３．４３（七重線，Ｊ＝５．０Ｈｚ，１Ｈ），２．９５－３．０１（ｍ，２Ｈ），２．７２－２．７９（ｍ，２Ｈ）．１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１３Ｃ ＮＭＲ（７５ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：１８１．１，４０．３，３７．５，３６．０．
【0113】
実施例５：（１Ｒ，３Ｒ）－１－ブロモ－３－（トリフルオロメチル）シクロブテン（５ａ）の合成
撹拌されているジクロロメタン（ＤＣＭ）（４．０体積）溶媒に、トランス－１－ブロモ－３－シクロブタンカルボン酸（１．０当量）及び無水フッ化水素（０．１３体積）を入れた。溶液を静的真空下で適切なサイズのオートクレーブに移した。四フッ化硫黄（３．０当量）を２０Ｂａｒの圧力下でオートクレーブに入れた。反応を３０℃で１６時間加熱し、その後室温まで放冷した。反応混合物を氷（６９．４当量）上でクエンチし、ＤＣＭ（１３．３体積）で洗浄した。合わせた氷／ＤＣＭ反応混合物を、２５％炭酸水素カリウム溶液（１３．３体積）の添加によって塩基性にした。層を分離し、さらにＤＣＭ（３×６．７体積）で抽出した。合わせた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、濾過した。生成物を蒸留（沸点１１２℃～１１４℃）により単離し、典型的な収率が７０％～８０％の化合物（１ａ）を得た。収率は１０００グラムスケールで６７％であった。無色の液体である生成物の品質と純度を確保するために、２回目の蒸留を行った（９４％の回収率）。ＧＣ分析（ＤＣＭを除く）から、目的のトランス異性体生成物（１ａ）が９７．４％であり、シス異性体が１．１％であることが示された。ＧＣ純度：９６．８２％。
１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）ｐｐｍ：４．６０（ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．２０Ｈｚ，１Ｈ），３．１６－３．３０（ｍ，１Ｈ），２．８４－２．９３（ｍ，２Ｈ），２．７４－２．６７（ｍ，２Ｈ）．１９ＦＮＭＲ（３７６．４６ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：２．６０（ｓ）．
【化33】
１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）ｐｐｍ：４．６０（ｑｕｉｎ，Ｊ＝７．２０Ｈｚ，１Ｈ），３．１６－３．３０（ｍ，１Ｈ），２．８４－２．９３（ｍ，２Ｈ），２．７４－２．６７（ｍ，２Ｈ）．１９ＦＮＭＲ（３７６．４６ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：２．６０（ｓ）．
【0114】
前述の本発明は、明確化及び理解を目的として、例示及び実施例によってある程度詳細に記載されている。当業者は、添付の特許請求の範囲の範囲内で変更形態及び修正形態が行われ得ることを理解している。したがって、上の記述は、例示であることが意図され、限定的なものではないことを理解されたい。したがって、本発明の範囲は、上記の記載を参照して決定されるべきではなく、代わりに、以下の添付の特許請求の範囲を、そのような特許請求の範囲が権利を有する均等物の全範囲と共に参照して決定されるべきである。
【0115】
本明細書に引用された全ての特許、特許出願及び刊行物は、それぞれの個々の特許、特許出願又は刊行物がそのように個別に示されているのと同じ程度にあらゆる目的でその全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【国際調査報告】