(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】2024-12-26
(54)【発明の名称】(2R,3S)-2-(ベンゾ[d]イミダゾリルプロピル)ピペリジン-3-オール誘導体の製造方法
(51)【国際特許分類】
C07D 401/06 20060101AFI20241219BHJP
A61P 35/00 20060101ALI20241219BHJP
A61P 29/00 20060101ALI20241219BHJP
A61P 43/00 20060101ALI20241219BHJP
A61K 31/454 20060101ALN20241219BHJP
【FI】
C07D401/06 CSP
A61P35/00
A61P29/00
A61P43/00 111
A61K31/454
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024536067
(86)(22)【出願日】2022-12-16
(85)【翻訳文提出日】2024-06-14
(86)【国際出願番号】 KR2022020582
(87)【国際公開番号】W WO2023113534
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】10-2021-0182187
(32)【優先日】2021-12-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】508131716
【氏名又は名称】デウン ファーマシューティカル カンパニー リミテッド
【氏名又は名称原語表記】DAEWOONG PHARMACEUTICAL CO., LTD
【住所又は居所原語表記】35-14,Jeyakgongdan 4-gil,Hyangnam-eup,Hwaseong-si,Gyeonggi-do Republic of Korea
(74)【代理人】
【識別番号】100077012
【氏名又は名称】岩谷 龍
(72)【発明者】
【氏名】イ,ジュンファン
(72)【発明者】
【氏名】チョ,ミンジェ
(72)【発明者】
【氏名】パク,ジュンソク
【テーマコード(参考)】
4C086
【Fターム(参考)】
4C086AA04
4C086BC39
4C086GA07
4C086GA16
4C086MA01
4C086MA04
4C086NA20
4C086ZB11
4C086ZB26
(57)【要約】
本発明は、(2R,3S)-2-(ベンゾ[d]イミダゾリルプロピル)ピペリジン-3-オール誘導体の製造方法に関し、本発明による製造方法は、短縮された工程でも前記化合物を高い収率で製造できるという利点がある。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
1)下記の化学式1-1で表される化合物と下記の化学式1-2で表される化合物とを塩基の存在下で反応させて、下記の化学式1-3で表される化合物を製造する段階;
2)下記の化学式1-3で表される化合物を硫黄含有還元剤の存在下で反応させて、下記の化学式1-4で表される化合物を製造する段階;
3)下記の化学式1-4で表される化合物をオルトホルメート系化合物と反応させて、下記の化学式1-5で表される化合物を製造する段階;および
4)下記の化学式1-5で表される化合物を水およびアセトンの存在下で塩酸と反応させて、下記の化学式1で表される化合物を製造する段階を含む、
下記の化学式1で表される化合物の製造方法:
[化学式1]
[化学式1-1]
[化学式1-2]
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
前記化学式1-1~1-5中、
P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味する。
【請求項2】
前記段階1)において、前記化学式1-1で表される化合物および前記化学式1-2で表される化合物は、1:0.5~1:1.5の当量比で使用される、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項3】
前記段階1)において、前記塩基は、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン、ピリジン、ポタシウムカーボネートおよびソジウムカーボネートから構成される群より選択される1種以上である、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項4】
前記段階1)において、前記塩基は、前記化学式1-1で表される化合物1当量対比1~4当量で使用される、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項5】
前記段階1)において、前記反応は、テトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran;THF)、1,4-ジオキサン(1,4-dioxane)、アセトニトリル(Acetonitrile;ACN)およびジメチルホルムアミド(N,N-Dimethylformamide;DMF)から構成される群より選択される1種以上の有機溶媒中で行われる、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項6】
前記段階1)において、前記反応は、前記有機溶媒の還流温度で行われる、
請求項5に記載の製造方法。
【請求項7】
前記段階1)は、前記反応の生成物をエタノールおよび水によって結晶化する段階をさらに含む、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項8】
前記段階2)において、前記硫黄含有還元剤は、ソジウムヒドロスルファイト(sodium hydrosulfite;sodium dithionite)、ソジウムビスルファイト(sodium bisulfite)、ソジウムメタビスルファイト(sodium metabisulfite)およびソジウムスルフィド(sodium sulfide)から構成される群より選択される1種以上である、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項9】
前記段階2)において、前記硫黄含有還元剤は、前記化学式1-3で表される化合物1当量対比1~10当量で使用される、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項10】
前記段階3)において、前記オルトホルメート系化合物は、トリメチルオルトホルメート、トリエチルオルトホルメート、またはジエチルフェニルオルトホルメートである、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項11】
前記段階3)において、前記オルトホルメート系化合物は、前記化学式1-4で表される化合物1当量対比1~2当量で使用される、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項12】
前記段階3)において、前記反応の生成物を非極性有機溶媒によって結晶化する段階をさらに含む、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項13】
前記段階4)において、前記化学式1-5で表される化合物を水およびアセトンの存在下で塩酸と反応させる前に、エチルアセテート、ジクロロメタン、ジエチルエーテルおよびテトラヒドロフランから構成される群より選択される1種以上の有機溶媒中で塩酸の存在下で脱保護化反応が行われる、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項14】
前記段階4)において、前記脱保護化反応は、0~10℃で30分~2時間行われる、
請求項13に記載の製造方法。
【請求項15】
前記段階4)において、前記水およびアセトンは、1:10~1:40の体積比で使用される、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項16】
前記段階4)において、前記塩酸は、前記化学式1-5で表される化合物1当量対比0.5当量超過2.0当量未満で使用される、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項17】
前記段階4)の後、前記化学式1で表される化合物を70~80℃の温度で精製水によって精製する段階をさらに含む、
請求項1に記載の製造方法。
【請求項18】
1)下記の化学式1Aで表される化合物とピロリジンとを反応させて、下記の化学式1Bで表される化合物を製造する段階;
2)下記の化学式1Bで表される化合物と3-ブロモ-1-プロペンとを反応させて、下記の化学式1Cで表される化合物を製造する段階;
3)下記の化学式1Cで表される化合物をケト還元酵素(ketoreductase enzyme)の存在下で還元させて、下記の化学式1Dで表される化合物を製造する段階;
4)下記の化学式1Dで表される化合物と下記の化学式1dで表される化合物とを反応させて、下記の化学式1Eで表される化合物を製造する段階;
5)下記の化学式1Eで表される化合物を、(1)ボラン系化合物と反応させた後、(2)酸化剤と反応させて、下記の化学式1Fで表される化合物を製造する段階;
6)下記の化学式1Fで表される化合物とメタンスルホニルクロライドとを塩基の存在下で反応させて、下記の化学式1Gで表される化合物を製造する段階;
7)下記の化学式1Gで表される化合物をアジド化試薬と反応させて、下記の化学式1Hで表される化合物を製造する段階;および
8)下記の化学式1Hで表される化合物を塩基の存在下で反応させて、下記の化学式1-1で表される化合物を製造する段階を含む、
下記の化学式1-1で表される化合物の製造方法:
[化学式1-1]
[化学式1A]
[化学式1B]
[化学式1C]
[化学式1D]
[化学式1d]
[化学式1E]
[化学式1F]
[化学式1G]
[化学式1H]
前記化学式1-1、1A~1Hおよび1d中、
Xは、ハロゲンであり、
Msは、メタンスルホニルであり、
P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味する。
【請求項19】
前記段階3)において、前記ケト還元酵素は、バッファー(buffer)溶液に溶解して使用される、
請求項18に記載の製造方法。
【請求項20】
前記段階3)において、前記還元は、
グルタミン酸脱水素酵素(glutamate dehydrogenase;GDH)およびグルコースから構成される群より選択される1種以上の酵素;および
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate;NADP)およびニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(nicotinamide adenine dinucleotide;NAD)から構成される群より選択される1種以上の補助因子の存在下で行われる、
請求項18に記載の製造方法。
【請求項21】
前記段階5)において、前記ボラン系化合物は、ボランジメチルスルフィド(BH
3-Me
2S、Borane dimethylsulfide;BMS)、またはボランテトラヒドロフラン(boranetetrahydrofuran)である、
請求項18に記載の製造方法。
【請求項22】
前記段階5)において、前記酸化剤は、ハイドロジェンペルオキシド、デスマーチンペルヨージナン(Dess-Martin periodinane)および塩化オキサリル(oxalyl chloride)から構成される群より選択される1種以上である、
請求項18に記載の製造方法。
【請求項23】
前記段階6)において、前記塩基は、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、ジメチルアニリン、ジメチルアミノピリジンおよび水酸化ナトリウムから構成される群より選択される1種以上である、
請求項18に記載の製造方法。
【請求項24】
前記段階7)において、前記アジド化試薬は、アジド化ナトリウム(sodium azide)、アジド化カリウム(potassium azide)およびトリメチルシリルアジド(trimethylsilyl azide)から構成される群より選択される1種以上である、
請求項18に記載の製造方法。
【請求項25】
前記段階8)において、前記塩基は、トリフェニルホスフィン、水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、およびソジウムハイドライドから構成される群より選択される1種以上である、
請求項18に記載の製造方法。
【請求項26】
前記段階8)において、前記反応の生成物をアセトニトリルによって結晶化する段階をさらに含む、
請求項18に記載の製造方法。
【請求項27】
1)下記の化学式2-1で表される化合物とプロパン-1,3-ジオールとを反応させて、下記の化学式2-2で表される化合物を製造する段階;
2)下記の化学式2-2で表される化合物を酸化させて、下記の化学式2-3で表される化合物を製造する段階;
3)下記の化学式2-3で表される化合物を、(1)ジベンジルアゾジカルボキシレートまたはジ(C
1-4アルキル)アゾジカルボキシレートと反応させた後、(2)アリルハライドと反応させて、下記の化学式2-4で表される化合物を製造する段階;
4)下記の化学式2-4で表される化合物を環化反応(cyclization reaction)させて、下記の化学式2-5で表される化合物を製造する段階;
5)下記の化学式2-5で表される化合物からベンジルカルバメートまたはC
1-4アルキルカルバメートを除去して、下記の化学式2-6で表される化合物を製造する段階;
6)下記の化学式2-6で表される化合物をホウ素化-酸化反応させて、下記の化学式2-7で表される化合物を製造する段階;
7)下記の化学式2-7で表される化合物を環化反応(cyclization reaction)させて、下記の化学式2-8で表される化合物を製造する段階;
8)下記の化学式2-8で表される化合物を塩基の存在下で反応させて、下記の化学式2-9で表される化合物を製造する段階;
9)下記の化学式2-9で表される化合物に保護基を導入して、下記の化学式2-10で表される化合物を製造する段階;
10)下記の化学式2-10で表される化合物を酸の存在下で反応させて、下記の化学式2-11で表される化合物を製造する段階;
11)下記の化学式2-11で表される化合物に保護基を導入して、下記の化学式2-12で表される化合物を製造する段階;および
12)下記の化学式2-12で表される化合物を酸の存在下で反応させて、下記の化学式2で表される化合物を製造する段階を含む、
下記の化学式1-1で表される化合物の製造のための中間体である、下記の化学式2で表される化合物の製造方法:
[化学式1-1]
[化学式2]
[化学式2-1]
[化学式2-2]
[化学式2-3]
[化学式2-4]
[化学式2-5]
[化学式2-6]
[化学式2-7]
[化学式2-8]
[化学式2-9]
[化学式2-10]
[化学式2-11]
[化学式2-12]
前記化学式1-1、2および2-1~2-12中、
R
1は、ベンジルまたはC
1-4アルキルであり、
P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味する。
【請求項28】
前記段階2)において、前記酸化は、ピリジニウムクロロクロメート(Pyridinium Chlorochromate;PCC)およびピリジニウムジクロロクロメート(Pyridinium Dichlorochromate;PDC)から構成される群より選択される1種以上の酸化剤の存在下で行われるか;または
SWERN酸化反応によって行われる、
請求項27に記載の製造方法。
【請求項29】
前記段階3)において、前記ジベンジルアゾジカルボキシレートまたはジ(C
1-4アルキル)アゾジカルボキシレートは、ジベンジルアゾジカルボキシレート、ジエチルアゾジカルボキシレート、ジブチルアゾジカルボキシレートおよびジ-タート-ブチルアゾジカルボキシレートの中から選択される、
請求項27に記載の製造方法。
【請求項30】
前記段階4)において、前記環化反応は、2,3-ジクロロ-5,6-ジシアノ-1,4-ベンゾキノン(2,3-Dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone;DDQ)、FeCl
3およびMoCl
5から構成される群より選択される1種以上の酸化剤の存在下で行われる、
請求項27に記載の製造方法。
【請求項31】
前記段階7)において、前記環化反応は、前記化学式2-7で表される化合物を、(1)メタンスルホニルクロライドと反応させた後、(2)強塩基と反応させて行われる、
請求項27に記載の製造方法。
【請求項32】
前記段階8)において、前記塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムおよび水酸化カリウムから構成される群より選択される1種以上の強塩基である、
請求項27に記載の製造方法。
【請求項33】
前記段階10)および段階12)において、前記酸は、カンファースルホン酸(Camphorsulfonic acid;CSA)およびp-トルエンスルホン酸(toluene-4-sulfonic acid)から構成される群より選択される1種以上の強酸である、
請求項27に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、(2R,3S)-2-(ベンゾ[d]イミダゾリルプロピル)ピペリジン-3-オール誘導体の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
PRS(prolyl-tRNA synthetase)は、アミノアシル-tRNA合成酵素(aminoacyl-tRNA synthetase;ARS)ファミリー酵素群の一つであって、タンパク質合成のためにアミノ酸を活性化させる役割を果たす。つまり、ARSは、アミノアシルアデニレート(AA-AMP)を形成した後、活性化されたアミノ酸を対応するtRNAの3番末端に移動させる役割(translational function)を果たす。ARSは、タンパク質合成に核心的な役割を果たすため、ARS阻害はすべての細胞の生長と成長を抑制する。これによって、ARSは、抗生剤や細胞過発現を抑制しなければならない疾病治療剤の有望なターゲットとして認識されている(Nature,2013,494:121-125)。
【0003】
PRSは、EPRS(Glutamyl-Prolyl-tRNA Synthetase)形態の多重合成酵素複合体(multisynthetase complex、MSC)状態で存在し、機能する。特に、多様なMSCの中でも、EPRSは、血管新生(angiogenesis)の核心因子であるVEGF A(vascular endothelial growth factor A)の生成を抑制する転写サイレンサー(translational silencer)として機能をし、また、多様な固形癌と密接な関連性があると報告された(Nat.Rev.Cancer,2011,11,708-718)。
【0004】
前記PRS阻害剤として知られた物質はハロフジノン(halofuginone)が唯一である。ハロフジノンは、天然物に由来するフェブリフジン(febrifugine)の誘導体であって、抗マラリア効果および多様な抗炎効果を有し、動物飼料添加剤として使用されたりもする。また、ハロフジノンは、PRS酵素阻害によりGCN2キナーゼのリン酸化を増加させてATF4とCHOPの発現を誘導して細胞死滅を促進させることが報告された(Nat.Chem.Biol.2012,8,311-317)。現在、抗癌剤、抗炎(J Immunol,2014,192(5),2167-76)、自己免疫疾患(Arthritis Rheumatol,2014,66(5),1195-207)、線維化疾患(World J Gastroenterol,2014,20(40),14778-14786)などの治療剤として臨床研究中にある(Bioorg.Med.Chem.2014,22,1993-2004)。
【0005】
しかし、ハロフジノンは、多様なターゲットに作用し、毒性が非常に激しく、ひいては遺伝毒性の危険性もあると報告された(The EFSA Journal,2003,8:1-45)。したがって、前記ハロフジノンのようにPRSを阻害できる物質のうち人体により安全なPRS阻害剤を発掘することは、抗線維化剤、抗炎剤、自己免疫治療剤、または単独または既存の標的抗癌剤との併用して使用可能な次世代抗癌剤を開発するという点で意義がある。
【0006】
そこで、本発明者らは、現在まで報告されたPRS酵素阻害剤とは異なる化学構造を有する(2R,3S)-2-(ベンゾ[d]イミダゾリルプロピル)ピペリジン-3-オール誘導体が優れたPRS活性阻害効果を示すことができることを確認した。このため、前記(2R,3S)-2-(ベンゾ[d]イミダゾリルプロピル)ピペリジン-3-オール誘導体を商業的に製造できる製造方法を鋭意研究した結果、後述する製造方法を使用する場合、商業的に大量生産が可能であり、さらに全体的に収率が向上する製造方法を確認して、本発明を完成した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、(2R,3S)-2-(ベンゾ[d]イミダゾリルプロピル)ピペリジン-3-オール誘導体である、後述する化学式1で表される化合物(2R,3S)-2-(3-(4,5-ジクロロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)プロピル)ピペリジン-3-オール一塩酸塩の製造方法を提供する。
【0008】
また、本発明は、前記(2R,3S)-2-(ベンゾ[d]イミダゾリルプロピル)ピペリジン-3-オール誘導体の製造方法における出発物質である、後述する化学式1-1で表される化合物の製造方法を提供する。
【0009】
さらに、本発明は、後述する化学式1-1で表される化合物の製造のための中間体化合物である、後述する化学式2で表される化合物の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の課題を解決するために、下記の化学式1で表される化合物である、(2R,3S)-2-(3-(4,5-ジクロロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)プロピル)ピペリジン-3-オール1HCl((2R,3S)-2-(3-(4,5-dichloro-1H-benzo[d]imidazol-1-yl)propyl)piperidin-3-ol 1HCl)を製造する方法を提供し、より具体的には、下記の段階を含む製造方法を提供する:
1)下記の化学式1-1で表される化合物と下記の化学式1-2で表される化合物とを塩基の存在下で反応させて、下記の化学式1-3で表される化合物を製造する段階;
2)下記の化学式1-3で表される化合物を硫黄含有還元剤の存在下で反応させて、下記の化学式1-4で表される化合物を製造する段階;
3)下記の化学式1-4で表される化合物をオルトホルメート系化合物と反応させて、下記の化学式1-5で表される化合物を製造する段階;および
4)下記の化学式1-5で表される化合物を水およびアセトンの存在下で塩酸と反応させて、下記の化学式1で表される化合物を製造する段階:
[化学式1]
[化学式1-1]
[化学式1-2]
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
前記化学式1-1~1-5中、
P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味する。
【0011】
また、前記化学式1で表される化合物の製造方法に使用される出発物質である前記化学式1-1で表される化合物の製造方法を提供し、より具体的には、下記の段階を含む製造方法を提供する:
1)下記の化学式1Aで表される化合物とピロリジンとを反応させて、下記の化学式1Bで表される化合物を製造する段階;
2)下記の化学式1Bで表される化合物と3-ブロモ-1-プロペンとを反応させて、下記の化学式1Cで表される化合物を製造する段階;
3)下記の化学式1Cで表される化合物をケト還元酵素(ketoreductase enzyme)の存在下で還元させて、下記の化学式1Dで表される化合物を製造する段階;
4)下記の化学式1Dで表される化合物と下記の化学式1dで表される化合物とを反応させて、下記の化学式1Eで表される化合物を製造する段階;
5)下記の化学式1Eで表される化合物を、(1)ボラン系化合物と反応させた後、(2)酸化剤と反応させて、下記の化学式1Fで表される化合物を製造する段階;
6)下記の化学式1Fで表される化合物とメタンスルホニルクロライドとを塩基の存在下で反応させて、下記の化学式1Gで表される化合物を製造する段階;
7)下記の化学式1Gで表される化合物をアジド化試薬と反応させて、下記の化学式1Hで表される化合物を製造する段階;および
8)下記の化学式1Hで表される化合物を塩基の存在下で反応させて、下記の化学式1-1で表される化合物を製造する段階:
[化学式1-1]
[化学式1A]
[化学式1B]
[化学式1C]
[化学式1D]
[化学式1d]
[化学式1E]
[化学式1F]
[化学式1G]
[化学式1H]
前記化学式1-1、1A~1Hおよび1d中、
Xは、ハロゲンであり、
Msは、メタンスルホニルであり、
P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味する。
【0012】
さらに、前記化学式1-1で表される化合物の製造のための中間体である、下記の化学式2で表される化合物を製造する方法を提供し、より具体的には、下記の段階を含む製造方法を提供する:
1)下記の化学式2-1で表される化合物とプロパン-1,3-ジオールとを反応させて、下記の化学式2-2で表される化合物を製造する段階;
2)下記の化学式2-2で表される化合物を酸化させて、下記の化学式2-3で表される化合物を製造する段階;
3)下記の化学式2-3で表される化合物を、(1)ジベンジルアゾジカルボキシレートまたはジ(C
1-4アルキル)アゾジカルボキシレートと反応させた後、(2)アリルハライドと反応させて、下記の化学式2-4で表される化合物を製造する段階;
4)下記の化学式2-4で表される化合物を環化反応(cyclization reaction)させて、下記の化学式2-5で表される化合物を製造する段階;
5)下記の化学式2-5で表される化合物からアリールカルバメートまたはジ(C
1-4アルキル)カルバメートを除去して、下記の化学式2-6で表される化合物を製造する段階;
6)下記の化学式2-6で表される化合物をホウ素化-酸化反応させて、下記の化学式2-7で表される化合物を製造する段階;
7)下記の化学式2-7で表される化合物を環化反応(cyclization reaction)させて、下記の化学式2-8で表される化合物を製造する段階;
8)下記の化学式2-8で表される化合物を塩基の存在下で反応させて、下記の化学式2-9で表される化合物を製造する段階;
9)下記の化学式2-9で表される化合物に保護基を導入して、下記の化学式2-10で表される化合物を製造する段階;
10)下記の化学式2-10で表される化合物を酸の存在下で反応させて、下記の化学式2-11で表される化合物を製造する段階;
11)下記の化学式2-11で表される化合物に保護基を導入して、下記の化学式2-12で表される化合物を製造する段階;および
12)下記の化学式2-12で表される化合物を酸の存在下で反応させて、下記の化学式2で表される化合物を製造する段階:
[化学式2]
[化学式2-1]
[化学式2-2]
[化学式2-3]
[化学式2-4]
[化学式2-5]
[化学式2-6]
[化学式2-7]
[化学式2-8]
[化学式2-9]
[化学式2-10]
[化学式2-11]
[化学式2-12]
前記化学式2および2-1~2-12中、
R
1は、ベンジルまたはC
1-4アルキルであり、
P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味する。
【0013】
以下、各化合物の製造方法について詳細に説明する。
【0014】
(前記化学式1で表される化合物の製造方法)
一方、前記化学式1で表される化合物は、下記の反応式1により製造される:
[反応式1]
前記反応式1中、P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味する。
【0015】
より具体的には、P1は、タート-ブチルオキシカルボニル(Boc)、カルボベンジルオキシ(Cbz)、パラ-メトキシベンジルカルボニル(Moz)、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)、アセチル(Ac)、ベンゾイル(Bz)、ベンジル(Bn)およびパラ-メトキシベンジル(PMB)から構成される群より選択されるいずれか1つの保護基であってもよい。
【0016】
また、P2は、タート-ブチルジメチルシリル(TBS)、2-メトキシエトキシメチルエーテル(MEM)、メトキシメチルエーテル(MOM)、パラ-メトキシベンジル(PMB)エーテル、メチルチオメチルエーテル、ピバロイル(Piv)、テトラヒドロピラニル(THP)、トリチル(トリフェニルメチル、Tr)、タート-ブチルジメチルシリル(TBDMS)、トリイソプロピルシリル(TIPS)エーテルおよびエトキシエチルエーテル(EE)から構成される群より選択されるいずれか1つの保護基であってもよい。
【0017】
この時、製造の容易性および収率の面で、P1は、タート-ブチルオキシカルボニル(Boc)であり、P2は、タート-ブチルジメチルシリル(TBS)であることが好ましい。
【0018】
段階1)
前記段階1は、前記化学式1-1で表される化合物と前記化学式1-2で表される化合物とを反応させて、前記化学式1-3で表される化合物を製造する段階であり、前記反応は、アミン置換反応で塩基の存在下で行われる。
【0019】
前記段階において、前記化学式1-1で表される化合物および前記化学式1-2で表される化合物は、1:0.5~1:1.5の当量比で使用できる。具体的には、前記化学式1-1で表される化合物と前記化学式1-2で表される化合物は、1:0.7~1:1.3、1:0.9~1:1.1、または1:1の当量比で使用できる。
【0020】
また、前記段階において、前記塩基は、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(N,N-Diisopropylethylamine;DIPEA)、ジイソプロピルアミン、トリエチルアミン(Triethylaminde;TEA)、ピリジン(Pyridine)、ポタシウムカーボネート(Potassium carbonate;K2CO3)およびソジウムカーボネート(Sodium carbonate;Na2CO3)から構成される群より選択される1種以上であってもよい。このうち、反応速度および収率の面で、ジイソプロピルエチルアミンまたはポタシウムカーボネートを塩基として使用することが有利である。特に、ポタシウムカーボネートを使用することが最も好ましい。
【0021】
そして、前記塩基は、前記化学式1-1で表される化合物1当量対比1~4当量使用できる。前記塩基が過度に低い量で使用される場合、反応時間が長くなる恐れがあり、過度に多い量で使用されても反応時間には差がないので、上述した範囲で塩基を使用することが好ましい。
【0022】
そして、前記反応は、テトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran;THF)、1,4-ジオキサン(1,4-dioxane)、アセトニトリル(Acetonitrile;ACN)およびジメチルホルムアミド(N,N-Dimethylformamide;DMF)から構成される群より選択される1種以上の有機溶媒中で行われる。
【0023】
前記反応において、溶媒としてN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)を使用する場合、反応終結後、work-upを進行させても溶媒が完全除去されないだけでなく、バッチごとに溶媒の残留量が一定でないとの問題があった。さらに、溶媒の残留量が一定でない場合には、残留量に応じて最終化合物の結晶化収率および品質の再現性に差が生じうるので、好ましくない。
【0024】
しかし、前記反応の溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)または1,4-ジオキサン(1,4-dioxane)を使用する場合、反応終結後、完全に除去可能という利点がある。特に、テトラヒドロフラン(THF)が反応速度が速くて不純物が少なく生成されるという点で好ましい。
【0025】
また、前記有機溶媒は、前記化学式1-1で表される化合物の重量対比5倍~30倍の体積の量(mL/g)、より具体的にはは、5倍~15倍の体積の量(mL/g)で使用できる。
【0026】
また、前記反応は、前記有機溶媒の還流温度で行われる。具体的には、前記反応の温度は、60~120℃で3時間~10時間行われる。上述した範囲より低い温度条件および/または短い反応時間反応を行う場合、反応が十分に進行せず、製造収率が低くなる。さらに、上述した範囲より高い温度条件および/または長い反応時間反応を行っても製造収率が実質的に増加しないので、工程費用の面で好ましくない。一例として、前記有機溶媒としてテトラヒドロフランを使用する場合、テトラヒドロフランの還流温度である80~100℃で4時間~7時間反応が行われる。
【0027】
そして、前記段階は、前記化学式1-3で表される化合物を精製するために、前記反応の生成物を溶媒によって結晶化する段階をさらに含むことができる。このように溶媒によって反応生成物を結晶化する場合、シリカカラムを用いて精製する場合とは異なって産業化への適用が可能で、産業的大量生産の面で有利であり得る。
【0028】
一方、前記反応が終結した後、必要に応じて、前記反応の生成物をエタノールおよび水によって結晶化する段階をさらに含むことができる。好ましくは、前記結晶化は、2段階で行われるが、具体的には、結晶化は、結晶生成が最もよく行われるエタノールによる一次結晶化および精製水による二次結晶化で行われる。このように2段階で結晶化を行う場合、結晶が生成されながら壁面にくっつく現象を防止して収率が低下するのを防止することができ、結晶化されない生成物を追加的に2段階の結晶化段階で結晶化させることができる。
【0029】
この時、エタノールは、前記化学式1-1で表される化合物の重量対比3倍~5倍の体積の量(mL/g)で使用できる。また、エタノールおよび水の体積比は、1:0.5~1:1.5、好ましくは1:1であってもよい。
【0030】
段階2)
前記段階2は、下記の化学式1-3で表される化合物の還元反応により前記化学式1-4で表される化合物を製造する段階であり、前記還元反応は、硫黄含有還元剤の存在下で行われる。
【0031】
前記のように、ニトロ基(nitro group)をアミノ基(amino group)に還元する反応は、一般に、触媒の存在下で水素ガスを用いて行われてきたが、触媒の毒性および水素ガスの爆発性のため、安全上の恐れがあった。特に、ラネーニッケル、パラジウムカーボン(Pd/C)のような金属触媒および水素ガスを用いて還元させる場合、毒性が強くて火災の危険性が高いニッケル、パラジウム金属触媒と爆発性が強い水素ガスのため、産業化工程への適用には不適であった。しかし、前記硫黄含有還元剤は、安価で爆発性および危険性がないので、産業化工程への使用に適する。
【0032】
具体的には、前記硫黄含有還元剤は、ソジウムヒドロスルファイト(sodium hydrosulfite;sodium dithionite;Na2S2O4)、ソジウムビスルファイト(sodium bisulfite)、ソジウムメタビスルファイト(sodium metabisulfite)およびソジウムスルフィド(sodium sulfide)から構成される群より選択される1種以上であってもよいが、これに限定されるものではない。
【0033】
また、前記硫黄含有還元剤は、前記化学式1-3で表される化合物1当量対比1~10当量使用できる。上述した範囲で前記硫黄含有還元剤の使用時、残渣収率が高くて使用に適する。一例として、前記硫黄含有還元剤は、前記化学式1-3で表される化合物1当量対比1当量以上、2当量以上、3当量以上、または4当量以上でかつ、10当量以下、9当量以下、8当量以下、または7当量以下で使用できる。
【0034】
さらに、前記段階における還元反応は、副生成物生成防止の面で、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸セシウム、炭酸ナトリウム、メチル酸ナトリウムおよび酪酸カリウムから構成される群より選択される1種以上の塩基の存在下で行われるが、塩基なくても前記段階の還元反応は実施可能である。
【0035】
そして、前記段階における反応溶媒としては、エタノール、メタノール、イソプロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、ジメチルホルムアミド、メチルスルホキシドおよびアセトニトリルから構成される群より選択される1種以上が使用できる。このような溶媒は、前記化学式1-3で表される化合物の重量対比5倍~30倍の体積の量(mL/g)、より具体的には、5倍~15倍の体積の量(mL/g)で使用できる。
【0036】
好ましくは、前記段階2は、
2-a)前記化学式1-3で表される化合物を前記反応溶媒に溶解する段階;
2-b)前記段階2-a)で製造された溶液に上述した塩基を投入する段階;および
2-c)前記硫黄含有還元剤を投入して還元反応を行う段階で行われる。
【0037】
このような還元反応は、20~60℃で1時間~2時間行われる。上述した温度範囲で反応が行われる場合、生成物の色変化がほとんどなく、上述した反応時間の範囲で不純物の増加が大きくないながらも、生成された不純物がwork-up過程によりすべて除去できるという利点がある。
【0038】
一方、前記反応が終結した後に、製造された化学式1-4で表される化合物を精製または分離する工程なしに、段階2と後述する段階3までの工程が同一の反応容器内でインサイチュ(In-situ)で行われる。このように、前記段階2で化合物の精製および別途の分離工程を必要としないので、前記段階2を含む前記化学式1で表される化合物の製造方法は、化合物の産業的大量生産の面で有利であり得る。
【0039】
段階3)
前記段階3は、前記化学式1-4で表される化合物とオルトホルメート系化合物とを反応させて、下記の化学式1-5で表される化合物を製造する段階である。前記反応は、酸の存在下で行うことが好ましい。
【0040】
前記オルトホルメートは、トリメチルオルトホルメート(Trimethyl orthoformate;TMOF)、トリエチルオルトホルメート(Triethyl orthoformate)、またはジエチルフェニルオルトホルメート(Diethyl phenyl orthoformate)であってもよい。
【0041】
また、前記オルトホルメート系化合物は、前記化学式1-4で表される化合物1当量対比1~2当量使用できる。前記オルトホルメート系化合物が前記化学式1-4で表される化合物1当量対比1当量未満で使用される場合、反応が終結しない恐れがあるので、好ましくなく、前記オルトホルメート系化合物が前記化学式1-4で表される化合物1当量対比2当量超過で使用されても製造収率が実質的に増加しない。一例として、前記オルトホルメート系化合物は、前記化学式1-4で表される化合物1当量対比1当量以上、1.1当量以上、または1.2当量以上でかつ、2当量未満、1.8当量未満、1.6当量未満、または1.5当量未満で使用できる。好ましくは、前記オルトホルメート系化合物は、前記化学式1-4で表される化合物1当量対比1.3当量使用できる。
【0042】
また、前記段階における反応は、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸(methanesulfonic acid;MSA)およびカンファースルホン酸(camphorsulfonic acid)から構成される群より選択される1種以上の酸触媒の存在下で行われることが、収率の面で有利である。
【0043】
そして、前記反応は、40~60℃で0.5時間~3時間行われる。前記反応が上述した温度より低い温度で行われる場合、反応速度が遅いという短所があり、前記反応温度より高い70~80℃の温度で反応を行う場合、反応速度は増加するが、不純物が生成される恐れがある。
【0044】
一方、前記反応が終結した後、前記化学式1-5で表される化合物を精製するために、前記反応の生成物を非極性有機溶媒によって結晶化する段階をさらに含むことができる。前記結晶化のためには、前記化学式1-5で表される化合物の溶解性を考慮して、非極性有機溶媒を使用することが好ましい。このように溶媒によって反応生成物を結晶化する場合、シリカカラムを用いて精製する場合とは異なって産業化への適用が可能で、産業的大量生産の面で有利であり得る。
【0045】
具体的には、前記非極性有機溶媒としては、反応収率を高めることができかつ、危険性の少ないノルマルヘキサン(n-Hexane)を使用することができる。この時、前記非極性有機溶媒は、前記化学式1-4で表される化合物の重量対比2倍~5倍の体積の量(mL/g)で使用できる。また、前記結晶化は、約0~10℃の温度で2時間~4時間撹拌して行われる。上述した温度範囲で上述した反応時間結晶化が進行する場合、濾液中の生成物の残留量が最も低いながらも収率が上昇できるので、好ましい。
【0046】
段階4)
前記段階4は、前記化学式1-5で表される化合物を水およびアセトンの存在下で塩酸と反応させて、前記化学式1で表される化合物を製造する段階である。ここで、前記化学式1-5で表される化合物を水およびアセトンの存在下で塩酸と反応させる前に、脱保護化反応が酸の存在下で行われる。以後、脱保護化された化合物が水およびアセトンの存在下で結晶化されながら、脱保護化された化合物に1HClが導入されて、最終化合物である前記化学式1で表される化合物が製造できる。
【0047】
前記化学式1-5で表される化合物には2個の保護基P1およびP2が含まれており、最終化合物の製造のためには、前記2個の保護基の脱保護化反応が必要である。このような脱保護化反応は、KR登録特許第10-2084772号では、テトラヒドロフラン溶媒下、4N塩化水素ジオキサン溶液を過剰使用して、常温で12時間撹拌することによって行われる。また、前記脱保護化反応でジヒドロクロライド(2HCl)の形態で製造される。しかし、このような方法は、高価でかつ危険であり、保管条件により塩酸の濃度が異なる4N塩化水素ジオキサン溶液を過剰使用するため、大量生産には適していない。また、ジヒドロクロライド(2HCl)の形態は、吸湿性などの問題があり、モノヒドロクロライド(1HCl)形態への製造が要求された。
【0048】
しかし、1)有機溶媒と共に低価格の塩酸を用いて脱保護反応を進行後、2)塩酸、水およびアセトンの存在下で1HClを導入する場合、原料価格を大きく低減しながらも反応時間も短縮できるだけでなく、ジヒドロクロライド(2HCl)形態の化合物から再びモノヒドロクロライド(1HCl)形態に製造する必要なく直ちにモノヒドロクロライド(1HCl)形態への製造が可能で、産業化工程への適用が可能である。
【0049】
ここで、前記塩酸としては、濃塩酸(c-HCl)が使用できる。例えば、約30~40%濃度の濃塩酸が脱保護化反応および1HCl導入反応それぞれに使用できる。
【0050】
具体的には、前記化学式1-5で表される化合物を水およびアセトンの存在下で塩酸と反応させる前に、エチルアセテート、ジクロロメタン、ジエチルエーテルおよびテトラヒドロフランから構成される群より選択される1種以上の有機溶媒中で塩酸の存在下で脱保護化反応が行われる。このうち、価格的な面と作業の便宜性を考慮する時、エチルアセテートが有機溶媒として好ましい。
【0051】
また、前記脱保護化反応は、0~10℃で30分~2時間行われる。前記反応温度が10℃より高い場合、未確認不純物(unknown impurity)が増加して好ましくなく、前記反応は2時間以内に終結するので、上述した反応時間が好ましい。
【0052】
さらに、前記脱保護化反応後、脱保護化反応に使用されたものと同じ種類の有機溶媒で反応生成物を洗浄する段階をさらに含むことができる。これによって、不純物が効果的に除去可能で、最終化合物の純度が大きく向上できる。
【0053】
そして、前記1HCl導入反応は、前記脱保護化反応で生成された(2R,3S)-2-(3-(4,5-ジクロロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)プロピル)ピペリジン-3-オールを一塩酸塩で結晶化する段階である。前記結晶化溶媒、水とアセトンが共に使用できる。これは、前記アセトンは、メタノール、エタノール、テトラヒドロフランなど他の溶媒に比べて費用が安価であり、最終化合物を高品質および高収率で得るようにするという点で使用が好ましいが、前記アセトンを単独で使用する場合、1HCl塩の結晶が生成される過程で互いにかたまる現象が発生する恐れがあるからである。
【0054】
この時、前記水およびアセトンは、1:10~1:40の体積比、または1:15~1:25の体積比で使用できる。上述した範囲で生成物の品質が維持されながらも生成物の収率が高くなる。
【0055】
また、前記水およびアセトンと共に使用される塩酸は、前記化学式1-5で表される化合物1当量対比0.5当量超過2.0当量未満で使用できる。前記塩酸が前記化学式1-5で表される化合物1当量対比0.5当量以下で使用される場合、塩結晶が50%程度のみ生成される恐れがあり、前記塩酸が前記化学式1-5で表される化合物1当量対比2.0当量超過で使用される場合、2HCl形態の化合物を形成して水に溶解する問題がある。したがって、前記水およびアセトンと共に使用される塩酸は、前記化学式1-5で表される化合物1当量対比0.9当量~1.1当量、または1当量で使用されることが好ましい。
【0056】
前記結晶化は、0~10℃で30分~4時間行われる。上述した範囲で前記段階の生成物の残留量が最小化されながら効果的に結晶化が行われる。
【0057】
段階5)
一方、前記段階4)の後、前記化学式1で表される化合物を70~80℃の温度で精製水によって精製する段階をさらに含むことができる。前記段階により不純物および残留溶媒が効果的に除去されて、最終生成物の純度を高めることができる。
【0058】
前記段階において、他の有機溶媒の代わりに精製水を使用する場合、高温スラリー方法によって生成物の品質および収率が向上できる。この時、前記精製水は、前記化学式1で表される化合物の重量対比1倍~3倍の体積の量(mL/g)で使用できる。
【0059】
また、前記化学式1で表される化合物を効果的に精製するために、前記化学式1で表される化合物を精製水中で70~80℃の温度で30分~2時間撹拌した後、0~5℃で1時間~6時間追加撹拌することができる。前記反応温度が70℃より低い場合、不純物および残留溶媒がより少なく除去され、80℃より高い場合、未確認不純物(unknown impurity)が増加するので、好ましくない。
【0060】
上述した方法により前記化学式1で表される化合物を製造する方法は、後述する実施例および比較例から確認できるように、KR登録特許第10-2084772号に記載された方法に比べて工程段階を低減できるだけでなく、総収率を顕著に向上させることができる。また、各段階にカラム精製方法の代わりに溶媒による結晶化精製方法を適用し、危険性が高かったり費用の高い原料を低価格の安全な原料に代替することで、前記製造方法により前記化学式1で表される化合物の大量生産が可能であった。
【0061】
(前記化学式1-1で表される化合物の製造方法)
一方、前記化学式1で表される化合物の製造方法に使用される出発物質である前記化学式1-1で表される化合物は、下記の反応式2により製造される;
[反応式2]
前記反応式2中、
Xは、ハロゲンであり、Msは、メタンスルホニルであり、P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味する。ここで、P
1およびP
2に関する具体的な説明は上述した通りであり、Xは、好ましくは、クロロまたはブロモである。
【0062】
段階1)
前記段階1は、前記化学式1Aで表される化合物とピロリジンとを反応させて、前記化学式1Bで表される化合物を製造する段階である。
【0063】
前記段階において、前記化学式1Aで表される化合物およびピロリジンは、1:0.8~1:2の当量比で使用できる。具体的には、前記化学式1Aで表される化合物およびピロリジンは、1:1.0~1:1.5、または1:1.2の当量比で使用できる。
【0064】
前記反応は、トルエン、ジクロロメタン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジオキサンまたはテトラヒドロフランなどのような有機溶媒中で行われる。ここで、前記有機溶媒は、前記化学式1Aで表される化合物の重量対比1倍~10倍の体積の量(L/kg)、より具体的には、2倍~4倍の体積の量(L/kg)で使用できる。
【0065】
また、前記反応は、80~150℃で8時間~16時間行われる。上述した範囲が反応速度および製造収率を考慮する面で好ましい。
【0066】
一方、前記反応が終結した後に、製造された化学式1Bで表される化合物を精製または分離する工程なしに、段階1と後述する段階2までの工程が同一の反応容器内でインサイチュ(In-situ)で行われる。
【0067】
段階2)
前記段階2は、前記化学式1Bで表される化合物と3-ブロモ-1-プロペンとを反応させて、前記化学式1Cで表される化合物を製造する段階であり、前記段階によりピペリジン環の2番および3番位置に置換基が導入される。
【0068】
前記段階において、前記化学式1Bで表される化合物および3-ブロモ-1-プロペンは、1:0.7~1:2の当量比で使用できる。具体的には、前記化学式1Bで表される化合物および3-ブロモ-1-プロペンは、1:0.7~1:1.3、1:0.9~1:1.1、または1:1の当量比で使用できる。
【0069】
前記反応は、極性有機溶媒中で行われる。一例として、前記極性有機溶媒としては、アセトニトリル、メタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、またはジメチルホルムアミドなどが使用できる。ここで、前記極性有機溶媒は、前記化学式1Bで表される化合物の重量対比1倍~10倍の体積の量(L/kg)、より具体的には、2倍~4倍の体積の量(L/kg)で使用できる。
【0070】
また、前記反応は、30~60℃、または40~45℃で、8時間~16時間行われる。上述した範囲が反応速度および製造収率を考慮する面で好ましい。
【0071】
段階3)
前記段階3は、前記化学式1Cで表される化合物を還元させて、前記化学式1Dで表される化合物を製造する段階であり、前記還元反応は、ケト還元酵素(ketoreductase enzyme)の存在下で行われる。したがって、前記段階により前記化学式1Cで表される化合物中のケトンの酵素的非対称還元(Enzymetic asymmetric reduction)が行われ、これによってピペリジン環の2番および3番位置の炭素はchiral centerになってもよい。具体的には、前記化学式1Dで表される化合物中のピペリジン環の2番炭素は(R)chiralityを示し、3番炭素は(S)chiralityを示す。
【0072】
一方、前記ケト還元酵素としては、Enzyme Worksから入手可能なKetoreductase TJ-K066が使用できる。
【0073】
前記ケト還元酵素は、前記化学式1Cで表される化合物の重量対比0.01倍~0.2倍の重量、より具体的には、0.05倍~0.15倍の重量で使用できる。
【0074】
また、前記ケト還元酵素は、バッファー(buffer)溶液に溶解して使用できる。前記バッファー溶液は、Na2HPO4水酸化物、NaH2PO4水酸化物、K2HPO4水酸化物、またはKH2PO4水酸化物であってもよく、例えば、前記バッファー溶液としてNaH2PO4・2H2O、Na2HPO4・12H2O、またはこれらの混合物が使用できる。この時、バッファー溶液は、pH値が6.5~7.5であるのが、反応に好ましい。このようなバッファー溶液は、前記化学式1Cで表される化合物の重量対比5倍~20倍の体積の量(L/kg)で使用できる。
【0075】
そして、前記還元は、
グルタミン酸脱水素酵素(glutamate dehydrogenase;GDH)およびグルコースから構成される群より選択される1種以上の酵素;および
ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate;NADP)およびニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(nicotinamide adenine dinucleotide;NAD)から構成される群より選択される1種以上の補助因子の存在下で行われる。
【0076】
この時、収率と品質の面で、グルタミン酸脱水素酵素(GDH)/グルコースと共に、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(NADP)補助因子を使用することが、前記還元反応に好ましい。
【0077】
また、前記反応は、不活性気体下、20~40℃、または25~30℃で、2時間~20時間行われる。
【0078】
一方、前記反応が終結した後に、製造された化学式1Dで表される化合物を精製または分離する工程なしに、段階3と後述する段階4までの工程が同一の反応容器内でインサイチュ(In-situ)で行われる。
【0079】
段階4)
前記段階4は、前記化学式1Dで表される化合物と前記化学式1dで表される化合物とを反応させて、前記化学式1Eで表される化合物を製造する段階であり、前記段階によりピペリジン環のヒドロキシ基に保護基が導入される。
【0080】
前記段階において、前記化学式1Dで表される化合物および前記化学式1dで表される化合物は、1:1~1:2の当量比で使用できる。具体的には、前記化学式1Dで表される化合物および前記化学式1dで表される化合物は、1:1.2~1:2、1:1.5~1:2、または1:1.8の当量比で使用できる。
【0081】
ここで、前記化学式1dで表される化合物としては、溶液にタート-ブチルジメチルシリルクロライド、2-メトキシエトキシメチルエーテルクロライド、またはメトキシメチルエーテルクロライドなどが使用できるが、これに限定されるものではない。
【0082】
また、前記反応は、ジクロロメタン、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジオキサンまたはテトラヒドロフランなどのような有機溶媒中で行われる。ここで、前記有機溶媒は、前記化学式1Dで表される化合物の重量対比1倍~10倍の体積の量(L/kg)、より具体的には、2倍~6倍の体積の量(L/kg)で使用できる。さらに、前記反応は、0~25℃で、10時間~20時間行われる。
【0083】
段階5)
前記段階5は、前記化学式1Eで表される化合物の2番位置のプロペニル基にヒドロキシ基を導入して、前記化学式1Fで表される化合物を製造する段階であり、(1)前記化学式1Eで表される化合物をボラン系化合物と反応させる段階、および(2)製造された反応物を酸化剤と反応させる段階で行われる。
【0084】
まず、前記化学式1Eで表される化合物およびボラン系化合物は、1:0.5~1:1.0の当量比で使用できる。具体的には、前記化学式1Eで表される化合物およびボラン系化合物は、1:0.5~1:1.0、または1:0.7の当量比で使用できる。
【0085】
ここで、ボラン系化合物は、還元剤として使用されるもので、前記段階で前記化学式1Eで表される化合物の水素化反応が行われる。前記ボラン系化合物としては、ボランジメチルスルフィド(BH3-Me2S、Borane dimethylsulfide;BMS)、またはボランテトラヒドロフラン(boranetetrahydrofuran)が使用できるが、これに限定されるものではない。
【0086】
また、前記ボラン系化合物は、前記化学式1Eで表される化合物1当量対比0.5当量超過1.0当量未満で使用できる。
【0087】
前記化学式1Eで表される化合物およびボラン系化合物の反応は、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、またはジオキサンなどのような有機溶媒中で行われる。ここで、前記有機溶媒は、前記化学式1Eで表される化合物の重量対比1倍~10倍の体積の量(L/kg)、より具体的には、2倍~6倍の体積の量(L/kg)で使用できる。また、前記反応は、5~10℃で、2時間~8時間行われる。
【0088】
次に、前記化学式1Eで表される化合物とボラン系化合物との反応物を酸化剤の存在下で酸化反応させるが、前記酸化剤としては、ハイドロジェンペルオキシド、デスマーチンペルヨージナン(Dess-Martin periodinane)および塩化オキサリル(oxalyl chloride)から構成される群より選択される1種以上が使用できる。また、前記酸化反応は、5~10℃で、10時間~20時間行われる。
【0089】
段階6)
前記段階6は、前記化学式1Fで表される化合物とメタンスルホニルクロライドとを反応させて、下記の化学式1Gで表される化合物を製造する段階であり、前記反応は、塩基の存在下で行われ、ヒドロキシ基に保護基が導入される。
【0090】
前記段階において、前記化学式1Fで表される化合物とメタンスルホニルクロライドは、1:0.7~1:1.5の当量比で使用できる。具体的には、前記化学式1Fで表される化合物とメタンスルホニルクロライドは、1:0.9~1:1.5、または1:1.2の当量比で使用できる。
【0091】
また、前記塩基は、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、ジメチルアニリン、ジメチルアミノピリジンおよび水酸化ナトリウムから構成される群より選択される1種以上であってもよい。この時、前記塩基は、前記化学式1Fで表される化合物1当量対比1~2当量、好ましくは1~1.5当量使用できる。
【0092】
そして、前記反応は、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、またはジオキサンなどのような有機溶媒中で行われる。ここで、前記有機溶媒は、前記化学式1Fで表される化合物の重量対比1倍~10倍の体積の量(L/kg)、より具体的には、2倍~6倍の体積の量(L/kg)で使用できる。また、前記反応は、0~5℃で、1時間~6時間行われる。
【0093】
一方、前記反応が終結した後に、製造された化学式1Gで表される化合物を精製または分離する工程なしに、段階6と後述する段階7までの工程が同一の反応容器内でインサイチュ(In-situ)で行われる。
【0094】
段階7)
前記段階7は、前記化学式1Gで表される化合物をアジド化試薬と反応させて、前記化学式1Hで表される化合物を製造する段階であり、前記反応により前記化学式1Gで表される化合物のメタンスルホニル基がアジド基に置換される。
【0095】
前記アジド化試薬としては、アジド化ナトリウム(sodium azide)、アジド化カリウム(potassium azide)およびトリメチルシリルアジド(trimethylsilyl azide)から構成される群より選択される1種以上が使用できる。また、前記アジド化試薬は、前記化学式1Gで表される化合物1当量対比1~1.5当量、好ましくは1~1.3当量使用できる。
【0096】
そして、前記反応は、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、トルエン、クロロホルム、またはジオキサンなどのような有機溶媒中で行われる。ここで、前記有機溶媒は、前記化学式1Gで表される化合物の重量対比1倍~10倍の体積の量(L/kg)、より具体的には、2倍~6倍の体積の量(L/kg)で使用できる。また、前記反応は、窒素のような不活性気体の存在下で20~80℃で、8時間~16時間行われる。
【0097】
一方、前記反応が終結した後に、製造された化学式1Hで表される化合物を精製または分離する工程なしに、段階7と後述する段階8までの工程が同一の反応容器内でインサイチュ(In-situ)で行われる。このように、前記製造方法では、段階1、3、6および7の4段階の工程がインサイチュ(In-situ)工程で行われて、各段階で追加的な別途の分離工程を必要としないので、化合物の産業的大量生産の面で有利であり得る。
【0098】
段階8)
前記段階8は、前記化学式1Hで表される化合物を塩基の存在下で反応させて、前記化学式1-1で表される化合物を製造する段階であり、前記反応により前記化学式1Hで表される化合物のアジド基がアミド基に置換される。
【0099】
前記塩基は、トリフェニルホスフィン、水素化ホウ素ナトリウム、水素化アルミニウムリチウム、ソジウムハイドライドから構成される群より選択される1種以上であってもよい。この時、前記塩基は、前記化学式1Hで表される化合物1当量対比1~2当量、好ましくは1~1.2当量使用できる。
【0100】
そして、前記反応は、2-メチルヒドロフラン(2-Methyltetrahydrofuran;2-MeTHF)、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、または1,2-ジメトキシエタンなどのようなエーテル系有機溶媒中で行われる。ここで、前記有機溶媒は、前記化学式1Hで表される化合物の重量対比1倍~10倍の体積の量(L/kg)、より具体的には、4倍~8倍の体積の量(L/kg)で使用できる。また、前記反応は、5~25℃で、12時間~16時間行われる。
【0101】
一方、前記反応が終結した後、前記化学式1-1で表される化合物を精製するために、前記反応の生成物をアセトニトリルによって結晶化する段階をさらに含むことができる。このように溶媒によって反応生成物を結晶化する場合、シリカカラムを用いて精製する場合とは異なって産業化への適用が可能で、産業的大量生産の面で有利であり得る。
【0102】
上述した方法により前記化学式1-1で表される化合物を製造する方法は、後述する実施例および比較例から確認できるように、KR登録特許第10-2084772号に記載された方法に比べて工程段階を短縮して工程時間を画期的に短縮させることができるだけでなく、総収率を顕著に向上させることができる。また、各段階にカラム精製方法の代わりに溶媒による結晶化精製方法を適用するので、前記製造方法により前記化学式1-1で表される化合物の大量生産が可能である。
【0103】
(化学式2で表される化合物の製造方法)
一方、前記化学式1-1で表される化合物の製造のための中間体として使用可能な前記化学式2で表される化合物は、下記の反応式3により製造される:
[反応式3]
前記反応式3中、
R
1は、ベンジルまたはC
1-4アルキル(炭素数1~4の直鎖または分枝鎖アルキル)であり、
P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味する。
【0104】
より具体的には、P1およびP2は、前記反応式1で定義した通りである。この時、製造の容易性および収率の面で、P1は、タート-ブチルオキシカルボニル(Boc)であり、P2は、タート-ブチルジメチルシリル(TBS)であることが好ましい。
【0105】
段階1)
前記段階1は、前記化学式2-1で表される化合物とプロパン-1,3-ジオールとを反応させて、前記化学式2-2で表される化合物を製造する段階であり、前記反応は、エーテル化反応で酸の存在下で行われる。
【0106】
前記段階において、前記化学式2-1で表される化合物およびプロパン-1,3-ジオールは、1:0.5~1:2の当量比で使用できる。具体的には、前記化学式2-1で表される化合物およびプロパン-1,3-ジオールは、1:0.7~1:2、1:1~1:1.8、または1:1.5の当量比で使用できる。
【0107】
また、前記段階で触媒として用いられる酸としては、固相の強酸触媒が使用できる。具体的には、前記酸触媒として強酸陽イオン交換樹脂が使用できるが、このような酸触媒として、Amberlyst(登録商標)15、Amberlite(登録商標)IRC120H、Amberlyst(登録商標)16、Dowex(登録商標)50Wなどが商業的に入手可能である。
【0108】
段階2)
前記段階2は、前記化学式2-2で表される化合物を酸化させて、前記化学式2-3で表される化合物を製造する段階であり、前記反応は、アルコール酸化剤の存在下で行われる。
【0109】
前記酸化は、ピリジニウムクロロクロメート(Pyridinium Chlorochromate;PCC)およびピリジニウムジクロロクロメート(Pyridinium Dichlorochromate;PDC)から構成される群より選択される1種以上の酸化剤の存在下で行われるか;またはSWERN酸化反応(SWERN oxidation)によって行われる。このうち、反応速度の面で、ピリジニウムクロロクロメートの使用が好ましい。また、SWERN oxidationによる前記化学式2-3で表される化合物の製造は、前記化学式2-2で表される化合物をオキサリルクロライドおよびジメチルスルホキシドと反応させた後、トリエチルアミンのような有機塩基を導入することによって行われる。
【0110】
また、前記反応は、ジクロロメタン(DCM)、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジオキサンまたはテトラヒドロフランなどのような有機溶媒中で行われる。また、前記反応は、常温で2時間~6時間行われる。
【0111】
段階3)
前記段階3は、前記化学式2-3で表される化合物を、(1)ジベンジルアゾジカルボキシレートまたはジ(C1-4アルキル)アゾジカルボキシレートと反応させた後、(2)アリルハライドと反応させて、前記化学式2-4で表される化合物を製造する段階である。
【0112】
まず、前記化学式2-3で表される化合物をジベンジルアゾジカルボキシレートまたはジ(C1-4アルキル)アゾジカルボキシレートと反応させて、化合物構造内にジベンジルヒドラジンジカルボキシレート基またはジ(C1-4アルキル)ヒドラジンジカルボキシレート基を導入する反応を進行させる。前記段階において、前記化学式2-3で表される化合物およびジベンジルアゾジカルボキシレートまたはジ(C1-4アルキル)アゾジカルボキシレートは、1:0.5~1:2の当量比で使用できる。
【0113】
ここで、前記ジベンジルアゾジカルボキシレートまたはジ(C1-4アルキル)アゾジカルボキシレートは、ジベンジルアゾジカルボキシレート(Dibenzyl azodicarboxylate;DBAD)、ジエチルアゾジカルボキシレート(Diethyl azodicarboxylate;DEAD)、ジブチルアゾジカルボキシレートおよびジ-タート-ブチルアゾジカルボキシレートの中から選択できる。このうち、より立体選択的な反応進行のために、ジベンジルアゾジカルボキシレートを使用することが好ましい。
【0114】
また、前記反応は、前記化学式2-3で表される化合物とアゾジカルボキシレート化合物との間の反応の効率性を高めながら、反応生成物の立体選択性(enantioselectivity)を高めるために、プロリン触媒の存在下で行われる。
【0115】
また、前記反応は、アセトニトリル、メタノール、テトラヒドロフラン、アセトン、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、またはジメチルホルムアミドなどのような有機溶媒中で、-20~20℃、好ましくは-5~5℃、より好ましくは0℃で、1時間~5時間行われる。
【0116】
次に、ジベンジルヒドラジンジカルボキシレート基またはジ(C1-4アルキル)ヒドラジンジカルボキシレート基が導入された中間体をアリルハライドと金属触媒下で反応させる反応を進行させる。ここで、前記アリルハライドとしては、アリルブロミド、アルキルクロライドなどが使用できる。このような反応は、亜鉛触媒、またはインジウム触媒などのような金属触媒下で、-20~20℃、好ましくは-5~5℃、より好ましくは0℃で、30分~5時間行われる。
【0117】
段階4)
前記段階4は、前記化学式2-4で表される化合物を環化反応(cyclization reaction)させて、前記化学式2-5で表される化合物を製造する段階であり、酸化剤の存在下で行われる。
【0118】
前記環化反応は、2,3-ジクロロ-5,6-ジシアノ-1,4-ベンゾキノン(2,3-Dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone;DDQ)、FeCl3およびMoCl5から構成される群より選択される1種以上の酸化剤の存在下で行われる。
【0119】
また、前記反応は、ジクロロメタン(DCM)、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジオキサンまたはテトラヒドロフランなどのような有機溶媒中で、-30~0℃で4時間~10時間行われる。この時、反応中に水分が流入するのを防止するために、分子篩(molecular sieve)を一緒に使用することができる。
【0120】
段階5)
前記段階5は、前記化学式2-5で表される化合物からベンジルカルバメート(benzyl carbamate)またはC1-4アルキルカルバメート(C1-4 alkyl carbamate)を除去して、前記化学式2-6で表される化合物を製造する段階であり、塩基の存在下で行われる。具体的には、前記ベンジルカルバメートまたはC1-4アルキルカルバメートは、前記段階3)で導入されたジベンジルヒドラジンジカルボキシレート基またはジ(C1-4アルキル)ヒドラジンジカルボキシレート基から脱基する。
【0121】
前記塩基としては、炭酸セシウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、トリエチルアミン、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ナトリウム、メチル酸ナトリウムおよび酪酸カリウムから構成される群より選択される1種以上が使用できる。
【0122】
また、前記反応は、アセトニトリル(Acetonitrile;ACN)、テトラヒドロフラン(Tetrahydrofuran;THF)、1,4-ジオキサン(1,4-dioxane)、ジメチルホルムアミド(N,N-Dimethylformamide;DMF)などのような有機溶媒中で、50~100℃で20時間~30時間行われる。
【0123】
段階6)
前記段階6は、前記化学式2-6で表される化合物をホウ素化-酸化反応させて、前記化学式2-7で表される化合物を製造する段階である。ここで、ホウ素化-酸化反応(Hydroboration-oxidation reaction)は、アルケンをアルコールに変換させる2段階の水和反応(hydration reaction)で、前記反応により、前記化学式2-6で表される化合物中のアルケンがアルコールに変換される。
【0124】
まず、ホウ素化反応は、ボラン、ボランジメチルスルフィドなどのようなホウ素化試薬によって行われるが、この時、前記化学式2-6で表される化合物およびホウ素化試薬は、1:1~1:1.5の当量比で使用できる。また、前記反応は、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチルエーテル、ジクロロメタン、またはジメチルホルムアミドなどのような有機溶媒中で、0~25℃で1時間~5時間行われる。
【0125】
次に、過酸化水素、ソジウムペルボレート、または4-メチルモルホリンN-オキシドなどのような酸化剤の存在下で酸化反応が行われる。前記酸化反応は、0~25℃で1時間~5時間行われる。
【0126】
段階7)
前記段階7は、前記化学式2-7で表される化合物を環化反応(cyclization reaction)させて、前記化学式2-8で表される化合物を製造する段階であり、前記環化反応は、前記化学式2-7で表される化合物をメタンスルホニルクロライド(Methanesulfonyl chloride;MsCl)と反応させた後、強塩基と反応させて行われる。
【0127】
まず、前記化学式2-7で表される化合物とメタンスルホニルクロライド(Methanesulfonyl chloride;MsCl)との反応は、トリエチルアミン、ピリジン、ポタシウムカーボネートおよびソジウムカーボネートから構成される群より選択される1種以上の塩基の存在下、0~25℃で1時間~4時間行われる。
【0128】
次に、ソジウムハイドライド、ポタシウムタートブロキシド、ソジウムボロハイドライドなどの強塩基の存在下、-10~25℃で1時間~4時間環化反応を進行させて、前記化学式2-8で表される化合物を製造することができる。
【0129】
段階8)
前記段階8は、前記化学式2-8で表される化合物を塩基の存在下で反応させて、前記化学式2-9で表される化合物を製造する段階であり、前記段階によりカルバメートモイエティ内のカルボキシレート基を除去することができる。
【0130】
前記塩基は、水酸化ナトリウム、水酸化リチウムおよび水酸化カリウムから構成される群より選択される1種以上の強塩基であってもよい。また、前記反応は、このような強塩基の存在下で3時間~10時間行われる。
【0131】
段階9)
前記段階9は、前記化学式2-9で表される化合物に保護基を導入して、前記化学式2-10で表される化合物を製造する段階であり、前記反応は、塩基の存在下で行われ、これによってアミノ基の窒素原子に保護基が導入される。
【0132】
前記化学式2-9で表される化合物と保護基を導入可能な試薬は、1:0.7~1:2の当量比で使用できる。具体的には、前記化学式2-9で表される化合物と保護基を導入可能な試薬は、1:0.9~1:1.8、または1:1.5の当量比で使用できる。
【0133】
また、前記塩基は、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、ジメチルアニリン、ジメチルアミノピリジンおよび水酸化ナトリウムから構成される群より選択される1種以上であってもよい。この時、前記塩基は、前記化学式2-9で表される化合物1当量対比1~2.5当量、好ましくは1.5~2.0当量使用できる。
【0134】
段階10)
前記段階10は、前記化学式2-10で表される化合物を酸の存在下で反応させて、前記化学式2-11で表される化合物を製造する段階であり、前記段階により化合物中のパラ-メトキシベンジル基を除去することができる。
【0135】
前記酸は、カンファースルホン酸(Camphorsulfonic acid;CSA)およびp-トルエンスルホン酸(toluene-4-sulfonic acid)から構成される群より選択される1種以上の強酸であってもよい。また、前記反応は、このような強酸の存在下、20時間~40時間行われる。
【0136】
段階11)
前記段階11は、前記化学式2-11で表される化合物に保護基を導入して、前記化学式2-12で表される化合物を製造する段階であり、前記反応は、塩基の存在下で行われ、これによってヒドロキシ基に保護基が導入される。
【0137】
前記化学式2-11で表される化合物と保護基を導入可能な試薬は、1:1.5~1:3.5の当量比で使用できる。具体的には、前記化学式2-11で表される化合物と保護基を導入可能な試薬は、1:2~1:3、または1:2.5の当量比で使用できる。
【0138】
また、前記塩基は、イミダゾール、メチルアミノピリジンおよびトリエチルアミンから構成される群より選択される1種以上であってもよい。この時、前記塩基は、前記化学式2-11で表される化合物1当量対比2~4当量、好ましくは2.5~3.5当量使用できる。
【0139】
段階12)
前記段階12は、前記化学式2-12で表される化合物を酸の存在下で反応させて、前記化学式2で表される化合物を製造する段階であり、前記段階により化合物中の保護基の一部を除去することができる。
【0140】
前記酸は、カンファースルホン酸(Camphorsulfonic acid;CSA)およびp-トルエンスルホン酸(toluene-4-sulfonic acid)から構成される群より選択される1種以上の強酸であってもよい。また、前記反応は、このような強酸の存在下で1時間~4時間行われる。
【0141】
前記段階により製造された前記化学式2で表される化合物は、前記化学式1-1で表される化合物の製造のための中間体として使用できる。一例として、下記の反応式4により前記化学式2で表される化合物を用いて、前記化学式1-1で表される化合物を製造することができる:
[反応式4]
前記反応式4中、P
1およびP
2は、それぞれ独立して、保護基を意味し、より具体的には、前記反応式1で定義した通りである。一方、前記反応式4の各段階に関する説明は、後述する比較例2の段階13~19によってより具体的に説明できる。
【発明の効果】
【0142】
上述のように、本発明による製造方法は、短縮された工程でも(2R,3S)-2-(ベンゾ[d]イミダゾリルプロピル)ピペリジン-3-オール誘導体およびその出発物質を高い収率で製造できるという利点がある。
【発明を実施するための形態】
【0143】
以下、下記の実施例によって本発明をより詳細に説明する。ただし、下記の実施例は本発明を例示するためのものに過ぎず、本発明の範囲がこれらのみに限定されるものではない。
【0144】
【0145】
段階1)化合物1-3の製造
化合物1-1である、タート-ブチル(2R,3S)-2-(3-アミノプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレート(100.0g、0.27mol、1.0eq)を、テトラヒドロフラン1000mLに溶かし、前記化合物1-2である1,2-ジクロロ-4-フルオロ-3-ニトロベンゼン(56.4g、0.27mol、1.0eq)とN,N-ジイソプロピルエチルアミン(DIPEA、93.5mL、0.54mol、2.0eq)を入れて、テトラヒドロフランの還流条件(80~100℃)で4~7時間撹拌した。反応が完了すると、精製水1000mLを投入して有機層を抽出した後、エチルアセテート1000mLを入れて再抽出した。減圧濃縮完了後、濃縮残渣物にエタノール100mLを入れて、再濃縮した。濃縮残渣物にエタノール400mLを入れて、結晶化を進行させた。結晶が生成された後、精製水400mLを入れて、0-5℃で2時間結晶化を進行させた。濾過器を用いて減圧濾過し、0-5℃に冷却されたEtOH100mLと精製水100mLとの混合液で洗浄した。これを45-55℃で12時間真空乾燥して、橙色または赤色固体の化合物1-3である、タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(3-((3,4-ジクロロ-2-ニトロ-フェニル)アミノ)プロピル)ピペリジン-1-カルボキシレート(131.5g、収率:87%)を得た。
【0146】
1H NMR (500 MHz, MeOD): δ 7.43 (d, 1H), 6.89 (d, 1H), 4.08 (s, 1H), 3.94 (s, 1H), 3.76 (s, 1H), 3.24 (m, 2H), 2.76 (s, 1H), 1.86 (m, 1H), 1.74 (m, 2H), 1.58 (m, 3H), 1.48 (s, 10H), 1.45 (s, 1H), 0.90 (s, 9H), 0.07 (d, 6H)
【0147】
段階2)化合物1-4の製造
前記段階1で得られた化合物1-3(120.0g、0.21mol、1.0eq)を、エタノール1200mLに溶かした後、ポタシウムカーボネート(176.9g、1.28mol、6.0eq)を入れて、ソジウムヒドロスルファイト水溶液1400mL(水溶液中のNa2S2O4の含有量:222.8g、1.28mol、6.0eq)を入れた後、1時間常温で撹拌した。反応が完了すると、エタノールを減圧濃縮後、精製水600mLとエチルアセテート1200mLを投入して抽出した。エチルアセテート600mLを入れて再抽出した。ブライン1200mLを投入して有機層を洗浄した。水分乾燥のためにソジウムスルフェートを入れて、余分の水分を除去した。これを減圧濃縮して、褐色液体の化合物1-4である、タート-ブチル(2R,3S)-2-(3-((2-アミノ-3,4-ジクロロフェニル)アミノ)プロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレート(113.6g、収率:100%)を得た。得られた化合物を精製せずに次の段階に使用した。
【0148】
段階3)化合物1-5の製造
前記段階2で得られた化合物1-4(113.6g、0.21mol、1.0eq)を、トルエン1136mLに溶かした後、トリメチルオルトホルメート(Trimethyl orthoformate;TMOF、30.3mL、0.28mol、1.3eq)とパラトルエンスルホニル酸(0.4g、0.02mol、0.1eq)を入れて、50-60℃で1~2時間撹拌した。反応が完了すると、反応に使用されたトルエン1136mLを減圧濃縮で除去した。ソジウムバイカーボネート水溶液122mLとエチルアセテート1136mLと精製水1136mLを投入して抽出し、この時、層分離は容易に行われた。この後、水層にEA568mLを入れて再抽出した。有機層に色を取るために活性炭(11.4g、0.1eq)を入れて15分撹拌し、水分除去のためにソジウムスルフェートを入れて15分撹拌した後、セライトフィルタをした。濾液を減圧濃縮完了後、濃縮残渣物にノルマルヘキサン227mLを入れて、減圧濃縮後、ノルマルヘキサン340mLを入れて、還流撹拌を30分間進行させて結晶を解いてから、0-5℃に冷却し、同温度で4時間撹拌した。濾過器を用いて減圧濾過して、0-5℃に冷却されたノルマルヘキサン113mLで洗浄した。45-55℃で12時間真空乾燥して、白色固体の化合物1-5である、タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(3-(4,5-ジクロロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)プロピル)ピペリジン-1-カルボキシレート(100g、収率:86%)を得た。また、濾液を濃縮して結晶化過程を同一に進行させて、白色固体の前記化合物1-5(8.0g、収率:8%)を追加的に得て、最終的に、前記化合物1-5(108g、収率:94%)を得た。
【0149】
1H NMR (500 MHz, MeOD): δ 8.30 (s, 1H), 7.56 (d, 1H), 7.43 (d, 1H), 4.30 (m, 2H), 4.17 (s, 1H), 4.05 (s, 1H), 3.91 (d, 1H), 3.73 (s, 1H), 2.68 (s, 1H), 1.87 (s, 3H), 1.70 (t, 2H), 1.55 (d, 1H), 1.45 (m, 10H), 1.42 (s, 1H), 0.90 (s, 9H), 0.07 (d, 6H)
【0150】
段階4)化学式1で表される化合物の製造
前記段階3で得られた化合物1-5(90.0g、0.17mol、1.0eq)を、エチルアセテート540mLに溶かし、0-10℃に冷却した。濃塩酸(146.4mL、10.0eq)を入れて、1~2時間撹拌した。反応完了後、精製水540mLを入れて、室温で抽出した(acidic条件でproduct水層に存在)。水層にエチルアセテート540mLを再び入れて、再抽出した(EAで不純物除去)。有機層は廃棄し、8N水酸化ナトリウム水溶液をゆっくり入れて、pH12.5以上に合わせた。ジクロロメタン900mLを入れて、抽出した(basic条件でproduct MC層に存在)。ジクロロメタン450mLを入れて再抽出した。減圧濃縮完了後、濃縮残渣物であるfreebase(無塩)(2R,3S)-2-(3-(4,5-ジクロロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)プロピル)ピペリジン-3-オールにアセトン1100mLと精製水54mLを投入して溶解した。1当量の濃塩酸を3回に分けて滴加し、生成された結晶を4時間0-5℃で撹拌して結晶化進行させた。濾過器を用いて減圧濾過し、0-5℃に冷却されたアセトン109mLで洗浄した。45-55℃で12時間真空乾燥して、白色固体の化学式1で表される化合物である、(2R,3S)-2-(3-(4,5-ジクロロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)プロピル)ピペリジン-3-オール1HCl(58.5g、収率:97%)を得た。
【0151】
1H NMR (500 MHz, DMSO): δ 8.45 (s, 1H), 7.71 (d, 1H), 7.47 (d, 1H), 5.40 (d, 1H), 4.32 (m, 2H), 3.41 (m, 1H), 3.08 (d, 1H), 2.75 (m, 2H), 2.07 (m, 1H), 1.97 (m, 1H), 1.85 (m, 2H), 1.75 (m, 1H), 1.65 (m, 1H), 1.52 (m, 1H), 1.35 (m, 1H)
【0152】
段階5)追加精製工程
前記段階4で得られた化学式1で表される化合物(55g、0.15mol、1.0eq)に精製水110mLを入れて、70-75℃で1時間撹拌後、0-5℃に冷却し、同温度で4時間撹拌した。濾過器を用いて減圧濾過し、0-5℃に冷却されたアセトン55mLで洗浄した。45-55℃で12時間真空乾燥して、精製された白色固体の化学式1で表される化合物(52.0g、収率:94%)を得た。
【0153】
1H NMR (500 MHz, DMSO): δ 8.45 (s, 1H), 7.71 (d, 1H), 7.47 (d, 1H), 5.40 (d, 1H), 4.32 (m, 2H), 3.41 (m, 1H), 3.08 (d, 1H), 2.75 (m, 2H), 2.07 (m, 1H), 1.97 (m, 1H), 1.85 (m, 2H), 1.75 (m, 1H), 1.65 (m, 1H), 1.52 (m, 1H), 1.35 (m, 1H)
【0154】
【0155】
段階1)化合物1-3の製造
化合物1-1である、タート-ブチル(2R,3S)-2-(3-アミノプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレート(100.0g、0.27mol、1.0eq)を、テトラヒドロフラン1000mLに溶かし、前記化合物1-2である1,2-ジクロロ-4-フルオロ-3-ニトロベンゼン(56.4g、0.27mol、1.0eq)とポタシウムカーボネート(K2CO3、74.2g、0.54mol、2.0eq)を入れて、テトラヒドロフランの還流条件(80~100℃)で1~3時間撹拌した。反応が完了すると、精製水1000mLを投入して有機層を抽出した後、エチルアセテート1000mLを入れて再抽出した。減圧濃縮完了後、濃縮残渣物にエタノール100mLを入れて、再濃縮した。濃縮残渣物にエタノール400mLを入れて、溶解後、結晶化を進行させた。結晶が生成された後、精製水400mLを入れて、0-5℃で2時間結晶化を進行させた。濾過器を用いて減圧濾過し、0-5℃に冷却されたEtOH100mLと精製水100mLとの混合液で洗浄した。これを45-55℃で12時間真空乾燥して、橙色または赤色固体の化合物1-3である、タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(3-((3,4-ジクロロ-2-ニトロ-フェニル)アミノ)プロピル)ピペリジン-1-カルボキシレート(143.0g、収率:95%)を得た。
【0156】
1H NMR (500 MHz, MeOD): δ 7.43 (d, 1H), 6.89 (d, 1H), 4.08 (s, 1H), 3.94 (s, 1H), 3.76 (s, 1H), 3.24 (m, 2H), 2.76 (s, 1H), 1.86 (m, 1H), 1.74 (m, 2H), 1.58 (m, 3H), 1.48 (s, 10H), 1.45 (s, 1H), 0.90 (s, 9H), 0.07 (d, 6H)
【0157】
段階2)~4)
以後、実施例1-1と同様に段階2)~段階4)を行って、化学式1で表される化合物である、(2R,3S)-2-(3-(4,5-ジクロロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)プロピル)ピペリジン-3-オール1HCl(58.5g、収率:97%)を得た。
【0158】
1H NMR (500 MHz, DMSO): δ 8.45 (s, 1H), 7.71 (d, 1H), 7.47 (d, 1H), 5.40 (d, 1H), 4.32 (m, 2H), 3.41 (m, 1H), 3.08 (d, 1H), 2.75 (m, 2H), 2.07 (m, 1H), 1.97 (m, 1H), 1.85 (m, 2H), 1.75 (m, 1H), 1.65 (m, 1H), 1.52 (m, 1H), 1.35 (m, 1H)
【0159】
段階5)追加精製工程
前記段階4で得られた化学式1で表される化合物(55g、0.15mol、1.0eq)に精製水110mLを入れて、70-75℃で1時間撹拌後、0-5℃に冷却し、同温度で4時間撹拌した。濾過器を用いて減圧濾過し、0-5℃に冷却されたアセトン55mLで洗浄した。45-55℃で12時間真空乾燥して、精製された白色固体の化学式1で表される化合物(52.0g、収率:94%)を得た。
【0160】
1H NMR (500 MHz, DMSO): δ 8.45 (s, 1H), 7.71 (d, 1H), 7.47 (d, 1H), 5.40 (d, 1H), 4.32 (m, 2H), 3.41 (m, 1H), 3.08 (d, 1H), 2.75 (m, 2H), 2.07 (m, 1H), 1.97 (m, 1H), 1.85 (m, 2H), 1.75 (m, 1H), 1.65 (m, 1H), 1.52 (m, 1H), 1.35 (m, 1H)
【0161】
【0162】
段階1)化合物1-3の製造
化合物1-1である、タート-ブチル(2R,3S)-2-(3-アミノプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレート(1.0g、2.7mmol)を、N,N-ジメチルホルムアミド(25mL、0.67M)に入れて溶かした後、化合物1-2である1,2-ジクロロ-4-フルオロ-3-ニトロベンゼン(629.97mg、3.0mmol)、N,N-ジイソプロピルエチルアミン(0.93mL、5.4mmol)を入れて、60℃で2時間加熱撹拌した。反応が完了すると、エチルアセテートで希釈して飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を集めて硫酸ナトリウムで乾燥および濾過し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィー(ヘキサン:エチルアセテート=5:1)で精製して、化合物1-3(1.2g、収率81%)を得た。
【0163】
1H NMR (500 MHz, MeOD): δ 7.43 (d, 1H), 6.89 (d, 1H), 4.08 (s, 1H), 3.94 (s, 1H), 3.76 (s, 1H), 3.24 (m, 2H), 2.76 (s, 1H), 1.86 (m, 1H), 1.74 (m, 2H), 1.58 (m, 3H), 1.48 (s, 10H), 1.45 (s, 1H), 0.90 (s, 9H), 0.07 (d, 6H)
【0164】
段階2)化合物1-4の製造
前記段階1で得られた化合物1-3(2.6mg、4.9mmol)を、メタノール(25mL、0.2M)に溶かした後、ラネーニッケルを適当量加え、水素バルーンを連結した後に、常温で1時間撹拌した。反応が完了すると、反応液をセライトで濾過し、減圧濃縮して、化合物1-4を得た。得られた化合物を精製せずに次の段階に使用した。
【0165】
段階3)化合物1-5の製造
前記段階2で得られた化合物1-4を、トルエン(30mL、0.16M)に入れて溶かした後、トリメチルオルトホルメート(1.6mL、14.6mmol)、パラトルエンスルホン酸(168mg、0.98mmol)を入れて、50℃で6時間加熱撹拌した。反応が完了すると溶媒を除去し、エチルアセテートで希釈して飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を集めて硫酸マグネシウムで乾燥および濾過し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィー(ヘキサン:エチルアセテート=1:1)で精製して、化合物1-5(1.8g、収率74%)を得た。
【0166】
1H NMR (500 MHz, MeOD): δ 8.30 (s, 1H), 7.56 (d, 1H), 7.43 (d, 1H), 4.30 (m, 2H), 4.17 (s, 1H), 4.05 (s, 1H), 3.91 (d, 1H), 3.73 (s, 1H), 2.68 (s, 1H), 1.87 (s, 3H), 1.70 (t, 2H), 1.55 (d, 1H), 1.45 (m, 10H), 1.42 (s, 1H), 0.90 (s, 9H), 0.07 (d, 6H)
【0167】
段階4)化合物1-6の製造
前記段階3で得られた化合物1-5(1.8g、3.6mmol)を、少量のテトラヒドロフランに溶かした後、4N塩化水素ジオキサン溶液(30mL、0.12M)を入れて、常温で12時間撹拌した。反応が完了すると、反応液を減圧濃縮して溶媒を除去し、少量のメタノールを入れて溶かした後、ジエチルエーテルで結晶化して、化合物1-6である、(2R,3S)-2-(3-(4,5-ジクロロ-1H-ベンゾ[d]イミダゾール-1-イル)プロピル)ピペリジン-3-オール2HCl(26mg、収率81%)を得た。
【0168】
1H NMR (500 MHz, MeOD): δ 9.67 (s, 1H). 8.02 (d, 1H), 7.82 (d, 1H), 4.62 (m, 2H), 3.60 (m, 1H), 3.28 (m, 1H), 2.99 (m, 2H), 2.25 (m, 2H), 2.08 (m, 2H), 1.99 (m, 1H), 1.78 (m, 2H), 1.54 (m, 1H)
【0169】
段階5)化学式1で表される化合物の製造
前記段階4で得られた化合物1-6(17.3g、0.04mol、1.0eq)を、水酸化ナトリウム(NaOH、6.9g、0.16mol、4.0eq)が溶解した水溶液86.5mLに溶解した。これをジクロロメタン346mLに入れて抽出後、水層をジクロロメタン173mLで再抽出した。水分乾燥のためにソジウムスルフェートを入れて、余分の水分を除去した。減圧濃縮完了後、アセトン346mLと精製水17.3mLに溶解した。1当量の濃塩酸(pH6.5-7)を入れて、2時間室温で撹拌した。濾過器を用いて減圧濾過して、白色固体を得た。精製水16mLを入れて、75℃で1時間撹拌後、5℃で1時間撹拌した。濾過器を用いて減圧濾過して、精製された白色固体の化学式1で表される表題化合物(11.1g、収率71%)を得た。
【0170】
1H NMR (500 MHz, DMSO): δ 8.45 (s, 1H), 7.71 (d, 1H), 7.47 (d, 1H), 5.40 (d, 1H), 4.32 (m, 2H), 3.41 (m, 1H), 3.08 (d, 1H), 2.75 (m, 2H), 2.07 (m, 1H), 1.97 (m, 1H), 1.85 (m, 2H), 1.75 (m, 1H), 1.65 (m, 1H), 1.52 (m, 1H), 1.35 (m, 1H)
【0171】
実施例1-1、実施例1-2および比較例1の比較
前記化学式1で表される化合物が、実施例1-1および1-2の製造方法により製造される場合と、比較例1により製造される場合とを比較するために、各製造方法の収率を下記表1にまとめた。
【0172】
【0173】
前記表1に示されているように、前記実施例の製造方法は、前記比較例1の製造方法に比べて、工程段階を短縮しながらも向上した収率で前記化学式1で表される化合物を製造できることが分かる。
【0174】
さらに、前記実施例の製造方法は、各工程段階で危険性が高かったり高費用の原料を使用しないだけでなく、産業化への適用が難しいカラム精製方法を使用せず、前記化学式1で表される化合物の大量生産への適用が適することが確認される。
【0175】
実施例2:化合物1-1(タート-ブチル(2R,3S)-2-(3-アミノプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレート)の製造
【0176】
段階1)化合物1Bの製造
化合物1A(180kg、903.4mol、1.00eq)がトルエン(540L)中に溶解している溶液に、ピロリジン(77.1kg、1.08kmol、90.5L、1.20eq)を15-25℃で加えた。製造された混合物をディーン-スタークトラップを用いて110℃で12時間撹拌した。前記化学式1Aが完全に消耗し、新たな1つのスポットが形成されたことを、TLC(petroleum ether/ethyl acetate=2/1、Rf=0.56)で確認した。製造された反応物を真空で濃縮して、黒色オイル形態の化合物1B(228.0kg、crude)を得た。得られた化合物を精製せずに次の段階に使用した。
【0177】
段階2)化合物1Cの製造
前記段階1で得られた化合物1B(228kg、903mol、1.00eq)がMeCN(680L)中に溶解している溶液に、3-ブロモ-1-プロペン(109.2kg、903mol、1.00eq)を40-45℃で5時間かけて滴加した。製造された混合物を40-45℃で12時間撹拌した。前記化合物1Bが完全に消耗したことを、TLC(petroleum ether/ethyl acetate=2/1、Rf=0.13)で確認した。製造された反応物を15-20℃まで冷却した。以後、前記反応物をHCl(750L、0.5N)に注いで、メチルターシャリーブチルエーテル(methyl tertiary-butyl ether;MTBE、500L、200L)で抽出した。結合している有機相を水(200L)および塩水(200L)で洗い出し、Na2SO4無水物で乾燥した後、真空条件下で濾過および濃縮した。得られた残留物をシリカゲルクロマトグラフィー(1m×2m column、溶離液:petroleum ether/ethyl acetate=4/1)で精製した。濡れた生成物をガスクロマトグラフィー(GC)および高性能液体クロマトグラフィー(HPLC)で確認した。黄色オイル形態の化合物1C(150kg、600mol、66.41%収率、95.4%純度)を得て、これを1H NMRで確認した。
【0178】
1H NMR (400 MHz CDCl3): 5.65-5.75 (m, 1H), 5.01-5.06 (m, 2H), 4.50-4.51 (m, 1H), 3.10-3.11 (m, 1H), 2.39-2.47 (m, 4H), 1.90-1.94 (m, 2H), 1.41(s, 9H)
【0179】
段階3)化合物1Dの製造
前記段階2で得られた化合物1C(150kg、627mol、1.00eq)、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸(nicotinamide adenine dinucleotide phosphate;NADP、900g)、グルタミン酸脱水素酵素(glutamate dehydrogenase;GDH、7.5kg)、グルコース(225kg、1.14kmol、1.81eq)、バッファー(Na2HPO4・12H2O33.3kg、水(1500L)中のNaH2PO4・2H2O8.88kg、pH=7.0、1500L)中の酵素(Enzyme WorksのKetoreductase TJ-K066、15kg)およびMeOH(150L)を混合し、得られた混合物をN2大気下で25-30℃で3時間撹拌し、前記混合物のpH値を1N NaOHを用いて6.0-6.5に調整した。Chiral GC(product:RT=34.7mins、recatant:RT=35.7mins)によって反応確認した結果、生成物の42.1%が形成され、出発物質の49.6%が残っていることが分かった。前記反応混合物を60℃まで1時間加熱した後、これを濾過し、濾過ケーキ(filter cake)をH2O(100L)で洗浄した。この反応物を濾過し、水相(aqueous phase)をMTBE(600L、300L、200L)で抽出した。有機相は塩水(200L)で洗い出し、Na2SO4無水物で乾燥した後、真空条件下で濾過および濃縮した。得られた生成物である黄色オイル形態の化合物1D(124kg、crude)を次の段階に直接使用した。この時、純度はChiral GC、HPLCおよび超臨界流体クロマトグラフィー(SFC)により確認した。
【0180】
段階4)化合物1Eの製造
前記段階3で得られた化合物1D(124kg、235mol、1.00eq)およびイミダゾール(35.2kg、516mol、2.2eq)がDCM(500L)中に溶解している溶液に、タート-ブチルジメチルシリルクロライド(tert-Butyldimethylsilyl chloride;TBDMSCl、63.7kg、423mol、1.80eq)を0℃で加えた。製造された混合物を0-25℃で16時間撹拌した。化合物1Dが完全に消耗し、新たな1つの主要スポットが検出されることを、TLC(petroleum ether/ethyl acetate=2/1、Rf=0.8)で確認した。製造された反応物を水(200L)で洗った。以後、有機層を乾燥し、減圧下で濃縮して、黒色オイルを得た。この黒色オイルをカラムクロマトグラフィー(SiO2、petroleum ether/ethyl acetate=150/1 to 1/1)で精製して、黄色オイル形態の化合物1E(96.5kg、52.8%収率、crude)を得た。
【0181】
1H NMR (400 MHz CDCl3): δ 5.66-5.76 (m, 1H), 4.94-5.04 (m, 2H), 3.71-4.10 (m, 2H), 2.70-2.74 (m, 1H), 2.25-2.29 (m, 2H), 1.90 (m, 1H), 1.59-1.63 (m, 2H), 1.41 (s, 9H), 1.27-1.30 (m, 2H), 0.86 (s, 9H), 0.01 (d, J = 4.0 Hz, 6H)
【0182】
段階5)化合物1Fの製造
24個のバッチにおいて、下記の反応を並列的に行った(4kg×23、3kg×1)。
【0183】
前記段階5で得られた化合物1E(4.00kg、11.3mol、1.00eq)がTHF(16L)中に溶解している溶液に、BH3-Me2S(10M、787mL、0.7eq)を加えた。製造された混合物を5~10℃で4時間撹拌した。この後、前記混合物にEtOH(3.00L)およびNaOH(3M、11.3L、3.00eq)を5~10℃で加えた。これに、5~10℃で16時間、H2O2(5.10kg、45.0mol、4.32L、30%purity、4.00eq)を加えた。反応物をHPLCで確認し、前記化合物1Eが完全に消耗し、新たな多くのスポットが検出されることを、TLC(petroleum ether/ethyl acetate=2/1、Rf=0.25)で確認した。前記反応混合物を分離した後、水相(aqueous phase)をMTBE(3.00L、2.00L)で抽出した。結合している有機相を飽和NaHSO3(5.0L、500g)で洗浄した。以後、混合物を分離し、有機相を減圧下で乾燥および濃縮して、黄色オイルを得た。
【0184】
反応が完了した24個のバッチの生成物を合わせた後、カラムクロマトグラフィー(petroleum ether/ethyl acetate=300/1 to 1/2)によって精製して、黄色オイルを得た。最終的に、化合物1F(41kg、yield:42.4%)を得た。
【0185】
1H NMR (400 MHz CDCl3): δ 4.05-4.12 (m, 2H), 3.61-3.67 (m, 3H), 2.66-2.72 (m, 1H), 1.87-1.90 (m, 1H), 1.51-1.63 (m, 6H), 1.41 (s, 9H), 1.23-1.25 (m, 2H), 0.85 (s, 9H), 0.01-0.03(d, J = 4.0 Hz, 6H)
【0186】
段階6)化合物1Gの製造
9個のバッチにおいて、下記の反応を並列的に行った。
【0187】
前記段階5で得られた化合物1F(4.50kg、12.0mol、1.00eq)がTHF(18.0L)中に溶解している溶液に、トリエチルアミン(TEA、1.83kg、18.1mol、2.60L、1.50eq)およびメタンスルホニルクロライド(MsCl、1.66kg、14.5mol、1.15L、1.20eq)を0℃で1時間加えた。製造された混合物を0-5℃で2時間撹拌した。前記化合物1Fが完全に消耗したことを、TLC(petroleum ether/ethyl acetate=2/1、Rf=0.5)で確認した。前記反応物がTLCによって綺麗になった。この混合物を濾過した後、濾過ケーキをMTBE(20L)で洗浄した。
【0188】
9個のバッチから得られた反応濾過物を合わせた後、濃縮して、黄色溶液形態の化合物1Gを得て、これを追加的な精製なしに次の段階に使用した。
【0189】
1H NMR (400 MHz CDCl3): δ 4.16 - 4.30 (m, 2H), 3.97 - 4.14 (m, 2H), 3.65 (br d, J = 1.2 Hz, 1H), 2.98 (s, 3H), 2.66 (br t, J = 12.4 Hz, 1H), 1.85 - 1.94 (m, 1H), 1.50 - 1.77 (m, 6H), 1.41 (s, 10H), 1.28-1.32 (m, 1H), 0.85 (s, 9H), 0.03 (s, 3H), 0.00 (s, 3H)
【0190】
段階7)化合物1Hの製造
12個のバッチにおいて、下記の反応を並列的に行った。
【0191】
前記段階6で得られた化合物1G(4.00kg、8.86mol、1.00eq)がDMF(16.0L)中に溶解している溶液に、NaN3(650g、10.0mol、1.13eq)を25℃で加えた。製造された混合物を、N2の存在下、50℃で10時間撹拌した。前記化学式1Gが完全に消耗し、新たな1つのスポットが形成されたことを、TLC(petroleum ether/ethyl acetate=3/1、Rf=0.9)で確認した。
【0192】
12個のバッチにおける反応物を合わせてワークアップした。この混合物を撹拌しながら氷水(200kg)に注いだ。これを2-MeTHF(100L、70L、50L)で抽出し、結合している有機層を塩水(40L×2)で洗浄した。前記有機層を次の段階に直接使用した。具体的には、オレンジ色溶液形態の2-MeTHF(220L)中の粗生成化合物1H(crude、最終理論量:42.4kg)を追加的な精製なしに次の段階に使用した。
【0193】
段階8)化合物1-1の製造
前記段階7で得られた化学式1Hで表される化合物(42.36kg、106mol、1.00eq)が2-MeTHF(220L)およびH2O(100L)中に溶解している溶液に、PPh3(27.9kg、106mol、1.20eq)を、N2の存在下、5℃で1時間かけて分けて添加した。製造された混合物を25℃で14時間撹拌した。化学式1Hが完全に消耗したことを、TLC(DCM/MeOH=20/1、Rf=0.02)で確認した。製造された混合物にNaCl(10kg)およびMTBE(200L)を添加した後、これを分離した。反応のために結合した水相(aqueous phase)をMTBE(200L、100L)で抽出した。結合している有機層は塩水(200L)で洗い出し、Na2SO4で乾燥した後、濾過および濃縮して、残留物を得た。前記残留物をn-heptane(150L)に懸濁させ、25℃で30分間撹拌した。製造された混合物を濾過し、この濾過物を濃縮して粗生成物を得た。前記粗生成物をCH3CN(300L)に溶解し、これに、安息香酸(1.0eq)がCH3CN(150L)中に溶解している溶液を5℃で滴加した後、前記混合物を15℃で1時間撹拌した。得られた固体をCH3CN(350L)を用いて、70℃で2時間再結晶化した後、15-25℃まで冷却し、これを4回濾過した。得られた固体をH2O(100L)に懸濁させ、混合物のpH値をNaOH(1M)を用いて10まで調整した。前記混合物をMTBE(200L、100L)で抽出した。結合している有機層を水(200L)および塩水(200L)で洗い出し、Na2SO4で乾燥した後、濾過および濃縮して、黄色オイル形態の生成物である化合物1-1(12.3kg、32.8mol、30.9%収率、99.4%純度)を得た。
【0194】
1H NMR (400 MHz CDCl3): δ 4.06 (br s, 2H), 3.69 (br s, 1H), 2.65 - 2.82 (m, 3H), 2.20 (br s, 3H), 1.83-1.96 (m, 1H), 1.53 - 1.71 (m, 3H), 1.47-1.52 (m, 2H), 1.45 (s, 9H), 1.24 - 1.41 (m, 2H), 0.88 (s, 9H), 0.06 (s, 3H), 0.03 (s, 3H)
【0195】
実施例3:タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(ヒドロキシメチル)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
【0196】
段階1)3-((4-メトキシベンジル)オキシ)プロパン-1-オールの製造
出発物質である(4-メトキシフェニル)メタノール(10g)、プロパン-1,3-ジオール(8g、1.5eq)とAmberlyst(登録商標)15(1.5g)を、ジクロロメタン(DCM)(50mL)で還流撹拌した。一晩撹拌後、出発物質が無くなることを確認した後、常温に冷却させた。フィルタした後に溶媒を除去し、シリカカラム精製(EA:Hx=1:2)により、無色oilの表題化合物3-((4-メトキシベンジル)オキシ)プロパン-1-オール(13.4g、95%)を得た。
【0197】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 1.85 (m, 2H), 2.38 (br s, 1H), 3.63 (t, 2H), 3.76 (m, 2H), 3.80 (s, 3H), 4.44 (s, 2H), 6.88 (d, 2H), 7.26 (d, 2H)
【0198】
段階2)3-((4-メトキシベンジル)オキシ)プロパナールの製造
前記段階1で得られた3-((4-メトキシベンジル)オキシ)プロパン-1-オール(13.4g)を、DCM(200mL)に溶解した。これにCelite(50g)を添加した。Ice bath下、PCC(22.2g、1.5eq)を少しずつ添加した後、常温で4時間程度反応させた。フィルタした後に溶媒を除去し、シリカカラム精製(EA:Hx=1:4)により、無色oilの表題化合物3-((4-メトキシベンジル)オキシ)プロパナール(10g、74%)を得た。
【0199】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 2.68 (t, 2H), 3.79 (m, 5H), 4.46 (s, 2H), 6.88 (d, 2H), 7.25 (d, 2H), 9.78 (s, 1H)
【0200】
段階3)ジベンジル1-((2R,3S)-3-ヒドロキシ-1-((4-メトキシベンジル)オキシ)ヘキス-5-エン-2-イル)ヒドラジン-1,2-ジカルボキシレートの製造
前記段階2で得られた3-((4-メトキシベンジル)オキシ)プロパナール(1g、1.0eq)を、ACN(15mL)に溶解した。L-Proline(593mg、1.0eq)を添加した。0℃で、DBAD(986mg、1.1eq)をゆっくり添加した。0℃で3時間撹拌後、sat’d NH4Cl溶液(3.5mL)を添加した。次に、Zn(673mg、2.0eq)、allyl bromide(0.873mL、2.0eq)を添加した。0℃で1時間撹拌後、反応液にEAと水を添加して抽出した。有機層をMgSO4処理後、フィルタして溶媒を除去した。シリカカラム精製(EA:pet.ether=1:4)により、白色固体の表題化合物ジベンジル1-((2R,3S)-3-ヒドロキシ-1-((4-メトキシベンジル)オキシ)ヘキス-5-エン-2-イル)ヒドラジン-1,2-ジカルボキシレート(1.2g、57%)を得た。
【0201】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 1.26 (t, 6H), 2.28 (br s, 2H), 3.50-3.76 (m, 3H), 3.81 (s, 3H), 3.96-4.24 (m, 5H), 4,46 (m, 2H), 5.13 (m, 2H), 5.85 (br s, 1H), 6.47 (m, 1H), 6.84 (d, 2H), 7.21 (d, 2H)
【0202】
段階4)ジベンジル1-((4S,5R)-4-アリル-2-(4-メトキシフェニル)-1,3-ジオキサン-5-イル)ヒドラジン-1,2-ジカルボキシレートの製造
4Å molecular sieve(4g)、DDQ(1.2g、1.1eq)を、DCM(25mL)に分散させた後、1時間程度撹拌した。0℃で、前記段階3で得られたジベンジル1-((2R,3S)-3-ヒドロキシ-1-((4-メトキシベンジル)オキシ)ヘキス-5-エン-2-イル)ヒドラジン-1,2-ジカルボキシレート(2g)を、DCM(20mL)に溶解してゆっくり添加した。0℃で6時間程度撹拌後、出発物質が無くなると、sat’d sodium sulfate溶液を添加した。Celiteフィルタ後、フィルタした溶液をsat’d NaHCO3、水、塩水で洗浄した。有機層をMgSO4処理後、フィルタして溶媒を除去した。シリカカラム精製(EA:pet.ether=3:7)により、表題化合物ジベンジル1-((4S,5R)-4-アリル-2-(4-メトキシフェニル)-1,3-ジオキサン-5-イル)ヒドラジン-1,2-ジカルボキシレート(1.29g、65%)を得た。
【0203】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 1.30 (t, 6H), 2.40 (br s, 1H), 2.60 (br s, 1H), 3.78 (s, 3H), 3.86-3.97 (m, 2H), 4.15-4.25 (m, 6H), 5.15 (m, 2H), 5.42 (s, 1H), 5.85 (m, 1H), 6.20 (m, 1H), 6.87 (d, 2H), 7.44 (d, 2H)
【0204】
段階5)ベンジル((4S,5R)-4-アリル-2-(4-メトキシフェニル)-1,3-ジオキサン-5-イル)カルバメートの製造
前記段階4で得られたジベンジル1-((4S,5R)-4-アリル-2-(4-メトキシフェニル)-1,3-ジオキサン-5-イル)ヒドラジン-1,2-ジカルボキシレート(6g)を、dry ACN(110mL)に溶解した。Cs2CO3(14.36g、3.0eq)、ethyl bromoacetate(2.44mL、1.5eq)を添加した。50℃で2時間撹拌後、refluxしながら一晩撹拌した。常温に温度を下げて、反応液にsat’d NH4Cl溶液を添加した後、EAで抽出した。有機層をMgSO4処理後、フィルタして溶媒を除去した。シリカカラム精製(EA:pet.ether=1:3)により、白色固体の表題化合物ベンジル((4S,5R)-4-アリル-2-(4-メトキシフェニル)-1,3-ジオキサン-5-イル)カルバメート(3.4g、72%)を得た。
【0205】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 1.25 (t, 3H), 2.40-2.60 (m, 2H), 3.50 (m, 2H), 3.80 (s, 3H), 4.15 (m, 2H), 4.28-4.36 (m, 2H), 5.15 (m, 2H), 5.41 (s, 1H), 5.86 (m, 1H), 6.89 (d, 2H), 7.44 (d, 2H)
【0206】
段階6)ベンジル((4S,5R)-4-(3-ヒドロキシプロピル)-2-(4-メトキシフェニル)-1,3-ジオキサン-5-イル)カルバメートの製造
前記段階5で得られたベンジル((4S,5R)-4-アリル-2-(4-メトキシフェニル)-1,3-ジオキサン-5-イル)カルバメート(1g)を、dry THF(10mL)に溶解した。0℃で、BH3・SMe2(2M in THF、1.85mL1.2eq)をゆっくり添加した。徐々に常温に上げながら一晩撹拌した。0℃で、水(2.5mL)、3N NaOH(2.5mL)、H2O2(2.5mL)を添加し、2時間程度撹拌した。反応液にEAと塩水を添加して抽出した。有機層をMgSO4処理後、フィルタして溶媒を除去した。シリカカラム精製(EA:DCM=1:1)により、表題化合物ベンジル((4S,5R)-4-(3-ヒドロキシプロピル)-2-(4-メトキシフェニル)-1,3-ジオキサン-5-イル)カルバメート(700mg、66%)を得た。
【0207】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 1.23 (t, 3H), 1.65-1.72 (m, 2H), 1.85-1.95 (m, 2H), 3.50-3.69 (m, 4H), 3.79 (s, 3H), 4.17 (m, 2H), 4.28 (m, 1H), 4.41 (m, 1H), 5.43 (s, 1H), 6.89 (d, 2H), 7.42 (d, 2H)
【0208】
段階7)ベンジル(4αR,8αS)-2-(4-メトキシフェニル)ヘキサヒドロ-5H-[1,3]ジオキシノ[5,4-β]ピリジン-5-カルボキシレートの製造
前記段階6で得られたベンジル((4S,5R)-4-アリル-2-(4-メトキシフェニル)-1,3-ジオキサン-5-イル)カルバメート(700mg)を、DCM(20mL)に溶解した。TEA(0.58mL、2.0eq)を添加した。0℃で、MsCl(0.16mL1.0eq)をゆっくり添加した。0℃で2時間撹拌後、出発物質が無くなると、反応液にsat’d NH4Cl溶液を添加してquenchingした後、水とDCMを添加して抽出した。有機層を塩水でもう一度洗い、MgSO4処理後、フィルタして溶媒を除去した。Crude化合物にDMF(15mL)を添加して溶解した。0℃で、NaH(55% in mineral oil、90mg、1.0eq)をゆっくり添加した。0℃で2時間撹拌後、出発物質が無くなると、反応液にsat’d NH4Cl溶液を添加してquenchingした後、水とEAを添加して抽出した。有機層を塩水でもう一度洗った後、MgSO4処理後、フィルタして溶媒を除去した。シリカカラム精製(EA:pet.ether=4:6)により、表題化合物ベンジル(4αR,8αS)-2-(4-メトキシフェニル)ヘキサヒドロ-5H-[1,3]ジオキシノ[5,4-β]ピリジン-5-カルボキシレート(600mg、90%)を得た。
【0209】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 1.23 (t, 3H), 1.60 (m, 2H), 1.79 (m, 1H), 2.15 (m, 1H), 2.79 (m, 1H), 3.21 (m, 1H), 3.68 (m, 1H), 3.80 (s, 3H), 4.18 (m, 3H), 4.42 (m, 1H), 4.79 (m, 1H), 5.47 (s, 1H), 6.89 (d, 2H), 7.42 (d, 2H)
【0210】
段階8)(4αR,8αS)-2-(4-メトキシフェニル)ヘキサヒドロ-4H-[1,3]ジオキシノ[5,4-β]ピリジンの製造
前記段階7で得られたベンジル(4αR,8αS)-2-(4-メトキシフェニル)ヘキサヒドロ-5H-[1,3]ジオキシノ[5,4-β]ピリジン-5-カルボキシレート(600mg)を、MeOH/H2O(5mL/5mL)に分散させた。KOH(5g)を添加し、refluxしながら5時間撹拌した。常温に温度を下げて反応液のMeOHを除去し、EAと水を添加して抽出した。有機層をMgSO4処理後、フィルタして溶媒を除去して、白色固体の表題化合物(4αR,8αS)-2-(4-メトキシフェニル)ヘキサヒドロ-4H-[1,3]ジオキシノ[5,4-β]ピリジン(450mg、96%)を得た。
【0211】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 1.60 (m, 2H), 1.81 (m, 1H), 2.10 (m, 1H), 2.72 (m, 2H), 3.15 (m, 1H), 3.49 (m, 1H), 3.65 (m, 1H), 3.79 (s, 3H), 4.15 (m, 1H), 5.54 (s, 1H), 6.89 (d, 2H), 7.41 (d, 2H)
ESI mass [M+H]+: 250.2
【0212】
段階9)タート-ブチル(4αR,8αS)-2-(4-メトキシフェニル)ヘキサヒドロ-5H-[1,3]ジオキシノ[5,4-β]ピリジン-5-カルボキシレートの製造
前記段階9で得られた(4αR,8αS)-2-(4-メトキシフェニル)ヘキサヒドロ-4H-[1,3]ジオキシノ[5,4-β]ピリジン(450mg)を、DCM(20mL)に溶解した。Ice bath下、TEA(0.50mL、2.0eq)、Boc2O(590mg、1.5eq)を添加し、2時間程度撹拌した。出発物質が無くなると、反応液に水とDCMを添加して抽出した。有機層を塩水でもう一度洗った後、MgSO4処理してフィルタした。溶媒を除去し、シリカカラム精製(EA:pet.ether=1:4)により、表題化合物タート-ブチル(4αR,8αS)-2-(4-メトキシフェニル)ヘキサヒドロ-5H-[1,3]ジオキシノ[5,4-β]ピリジン-5-カルボキシレート(470mg、75%)を得た。
【0213】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 1.45 (s, 9H), 1.58 (m, 2H), 1.73 (m, 1H), 2.12 (m, 1H), 2.75 (m, 1H), 3.17 (m, 1H), 3.62 (m, 1H), 3.80 (s, 3H), 4.12 (m, 1H), 4.41 (t, 1H), 4.72 (m, 1H), 5.53 (s, 1H), 6.89 (d, 2H), 7.41 (d, 2H)
【0214】
段階10)タート-ブチル(2R,3S)-3-ヒドロキシ-2-(ヒドロキシメチル)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
前記段階9で得られたタート-ブチル(4αR,8αS)-2-(4-メトキシフェニル)ヘキサヒドロ-5H-[1,3]ジオキシノ[5,4-β]ピリジン-5-カルボキシレート(470mg)を、MeOH(20mL)に溶解した。Ice bath下、CSA(156mg、0.5eq)を添加し、一晩撹拌した。出発物質が無くなると溶媒を除去し、シリカカラム精製(EA)により、表題化合物タート-ブチル(2R,3S)-3-ヒドロキシ-2-(ヒドロキシメチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(180mg、58%)を得た。
【0215】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 1.43 (s, 9H), 1.71 (m, 2H), 1.82 (m,1H), 1.95 (m, 1H), 3.03 (m, 1H), 3.75 (m, 3H), 3.94 (m, 1H), 4.09 (m, 1H)
【0216】
段階11)タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
前記段階10で得られたタート-ブチル(2R,3S)-3-ヒドロキシ-2-(ヒドロキシメチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(180mg)を、DMF(3mL)に溶解した。Ice bath下、イミダゾール(159mg、3.0eq)、TBSCl(293mg、2.5eq)を添加し、一晩撹拌した。出発物質が無くなると、反応液に水とEAを添加して抽出した。有機層を塩水でもう一度洗った後、MgSO4処理してフィルタした。溶媒を除去し、シリカカラム精製(EA:pet.ether=1:9)により、表題化合物タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(250mg、70%)を得た。
【0217】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 0.02 (m, 12H), 0.85 (m, 18H), 1.35 (m, 1H), 1.45 (s, 9H), 1.63 (m, 2H), 1.85 (m, 1H), 2.61 (m, 1H), 3.57 (m, 1H), 3.65 (t, 1H), 4.01 (m, 3H)
【0218】
段階12)タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(ヒドロキシメチル)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
前記段階11で得られたタート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)メチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(130mg)を、MeOH(3mL)に溶解した。Ice bath下、CSA(33mg、0.5eq)を添加し、2時間程度撹拌した。出発物質が無くなると、固体NaHCO3を添加してquenchingした後、溶媒を除去し、シリカカラム精製(EA:pet.ether=2:3)により、表題化合物である化合物2、タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(ヒドロキシメチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(95mg、99%)を得た。
【0219】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 0.05 (s, 3H), 0.09 (s, 3H), 0.85 (s, 9H), 1.38 (m, 1H), 1.45 (s, 9H), 1.59 (m, 2H), 1.85 (m, 1H), 2.81 (t, 1H), 3.62 (m, 2H), 3.86 (m, 1H), 3.96 (m, 1H), 4.17(m, 1H);
ESI mass [M+H]+: 368.3
【0220】
比較例2:化合物1-1(タート-ブチル(2R,3S)-2-(3-アミノプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレート)の製造
【0221】
段階1)~12)
前記実施例3と同様に、段階1)~段階12)を行って、化合物2である、タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(ヒドロキシメチル)ピペリジン-1-カルボキシレートを得た。
【0222】
1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 0.05 (s, 3H), 0.09 (s, 3H), 0.85 (s, 9H), 1.38 (m, 1H), 1.45 (s, 9H), 1.59 (m, 2H), 1.85 (m, 1H), 2.81 (t, 1H), 3.62 (m, 2H), 3.86 (m, 1H), 3.96 (m, 1H), 4.17(m, 1H);
ESI mass [M+H]+: 368.3
【0223】
段階13)タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-((E)-3-エトキシ-3-オキソプロペ-1-エン-1-イル)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
窒素で充填されたフラスコに、ジクロロメタン(47mL、0.12M)とオキサリルクロライド(1.0mL、11.6mmol)を入れた後、反応液を-78℃に下げた。その後、N,N-ジメチルスルホキシド(1.7mL、23.2mmol)を同じ温度で入れて、30分間撹拌した。その後、前記段階12で得られた化合物2である、タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(ヒドロキシメチル)ピペリジン-1-カルボキシレート(2.0g、5.8mmol)を、ジクロロメタン少量に溶かしてゆっくり加えた。同じ温度で1時間撹拌後、トリエチルアミン(3.3mL、23.2mmol)を入れて、反応液の温度を-78℃から常温に上げた。反応が完了すると溶媒を除去し、エチルアセテートで希釈して飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を集めて硫酸マグネシウムで乾燥および濾過し、減圧濃縮した後、ジクロロメタン(47mL、0.12M)に溶かし、常温で(カルベトキシメチレン)トリフェニルホスホラン(4.0g、11.6mmol)を入れて、2時間撹拌した。反応が完了すると溶媒を除去し、エチルアセテートで希釈して飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を集めて硫酸マグネシウムで乾燥および濾過し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィー(ヘキサン:エチルアセテート=4:1)で精製して、表題化合物(2.1g、収率89%)を得た。
【0224】
段階14)タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(3-エトキシ-3-オキソプロピル)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
前記段階13で得られたタート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-((E)-3-エトキシ-3-オキソプロペ-1-エン-1-イル)ピペリジン-1-カルボキシレート(3.2g、7.7mmol)を、テトラヒドロフラン(50mL、0.15M)に溶かした後、パラジウムヒドロキシド(104mg、0.77mmol)を加え、水素バルーンを連結した後に、常温で5時間撹拌した。反応が完了すると、反応液をセライトで濾過し、減圧濃縮して、表題化合物を得た。得られた化合物を精製過程なしに次の反応に使用した。
【0225】
段階15)3-((2R,3S)-1-(タート-ブトキシカルボニル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-2-イル)プロペノイックアシッドの製造
前記段階14で得られたタート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(3-エトキシ-3-オキソプロピル)ピペリジン-1-カルボキシレート(3.0g、7.2mmol)を、メタノール(20mL、0.36M)に溶かした後、2N水酸化ナトリウム水溶液(10mL)を入れて、常温で3時間撹拌した。反応が完了すると、1N塩酸水溶液で中和し、酸性化後、エチルアセテートで希釈して飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を集めて硫酸マグネシウムで乾燥および濾過し、減圧濃縮した後、表題化合物を得た。得られた化合物を精製過程なしに次の反応に使用した。
【0226】
段階16)タート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(3-ヒドロキシプロピル)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
前記段階15で得られた3-((2R,3S)-1-(タート-ブトキシカルボニル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-2-イル)プロペノイックアシッド(1.6g、4.0mmol)を、テトラヒドロフラン(50mL、0.08M)に溶かした後、反応液を0℃に冷却した。その後、リチウムアルミニウムハイドライド溶液(1.6mL、4.0mmol)をゆっくり入れて、同じ温度で30分間反応後、常温で2時間撹拌した。少量の水を入れて反応を完了し、エチルアセテートで希釈して飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を集めて硫酸マグネシウムで乾燥および濾過し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン:メタノール=10:1)で精製して、表題化合物(1.3g、収率85%)を得た。
【0227】
段階17)タート-ブチル(2R,3S)-2-(3-ブロモプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
前記段階16で得られたタート-ブチル(2R,3S)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)-2-(3-ヒドロキシプロピル)ピペリジン-1-カルボキシレート(5.1g、13.8mmol)を、ジクロロメタン(100mL、0.14M)に入れた。反応液を0℃に冷却後、トリフェニルホスフィン(4.3g、16.5mmol)、テトラブロモメタン(5.5g、16.5mmol)を同じ温度で順次に入れて、常温で2時間撹拌した。反応が完了すると溶媒を除去し、エチルアセテートで希釈して飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を集めて硫酸マグネシウムで乾燥および濾過し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィー(ヘキサン:エチルアセテート=5:1)で精製して、表題化合物(4.6g、収率76%)を得た。
【0228】
段階18)タート-ブチル(2R,3S)-2-(3-アジドプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
前記段階17で得られたタート-ブチル(2R,3S)-2-(3-ブロモプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレート(7.4g、17.0mmol)を、N,N-ジメチルホルムアミド(25mL、0.67M)に入れて溶かした後、アジド化ナトリウム(3.3g、17.0mmol)を入れて、常温で4時間撹拌した。反応が完了すると溶媒を除去し、エチルアセテートで希釈して飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を集めて硫酸ナトリウムで乾燥および濾過し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィー(ヘキサン:エチルアセテート=7:1)で精製して、表題化合物(5.8g、収率85%)を得た。
【0229】
段階19)タート-ブチル(2R,3S)-2-(3-アミノプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレートの製造
前記段階18で得られたタート-ブチル(2R,3S)-2-(3-アジドプロピル)-3-((タート-ブチルジメチルシリル)オキシ)ピペリジン-1-カルボキシレート(5.5g、13.8mmol)を、テトラヒドロフラン(24mL、0.57M)に入れて溶かした後、トリフェニルホスフィン(4.3g、16.5mmol)を入れて、常温で30分間撹拌した。その後、水(24mL、0.57M)を入れて、常温で1時間撹拌した。反応が完了すると、エチルアセテートで希釈して飽和塩化ナトリウム溶液で洗浄した。有機層を集めて硫酸ナトリウムで乾燥および濾過し、減圧濃縮した後、カラムクロマトグラフィー(ジクロロメタン:メタノール=10:1+トリエチルアミン2%)で精製して、表題化合物である化合物1-1(4.0g、収率78%)を得た。
【0230】
1H NMR (400 MHz CDCl3): δ 4.06 (br s, 2H), 3.69 (br s, 1H), 2.65 - 2.82 (m, 3H), 2.20 (br s, 3H), 1.83-1.96 (m, 1H), 1.53 - 1.71 (m, 3H), 1.47-1.52 (m, 2H), 1.45 (s, 9H), 1.24 - 1.41 (m, 2H), 0.88 (s, 9H), 0.06 (s, 3H), 0.03 (s, 3H)
【0231】
実施例2および比較例2の比較
実施例1の出発物質である化合物1-1が、実施例2の製造方法により製造される場合と、比較例2により製造される場合とを比較するために、各製造方法の収率を下記表2にまとめた。
【0232】
【0233】
前記表2に示されているように、前記実施例2の製造方法は、前記比較例2の製造方法に比べて、工程段階を顕著に短縮しながら、同時に向上した収率で前記化合物1-1を製造できることが分かる。
【0234】
さらに、前記実施例2の製造方法は、比較例2の製造方法とは異なって高価な試薬を使用せず、カラム精製を最小化して、10kg以上の産業化レベルで化合物1-1を製造できることを示す。したがって、前記実施例により製造された化合物1-1は、最終化合物である前記化学式1で表される化合物の製造のために大量に生産供給できる。
【国際調査報告】