DE69920423T2

DE69920423T2 - Verfahren zur herstellung eines 4-thiazolylmethylderivates

Info

Publication number: DE69920423T2
Application number: DE69920423T
Authority: DE
Inventors: Masaaki Toyono-gun UENAKA; Masahiko Nagai; Naotake Koka-gun KOBAYASHI
Original assignee: Shionogi and Co Ltd
Current assignee: Shionogi and Co Ltd
Priority date: 1998-03-02
Filing date: 1999-03-01
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2019-03-02
Also published as: DE69920423D1; EP1069118A4; US6506903B1; AU2642399A; WO1999045000A1; EP1069118B1; TW530052B; JP3811885B2; ES2229680T3; EP1069118A1; ATE277024T1

Description

Bereich der Technik
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Thiazolylalaninderivats, welches eine nicht-natürliche Aminosäure ist, durch ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren.
Stand der Technik
Ein Thiazolylalaninderivat, wie 4-Halogenmethylthiazol, 3-(4-Thiazol)alanin oder dergleichen, ist ein wichtiges Zwischenprodukt für die Herstellung von ES 6864, welches in Synth. Commun., 20, 22, 3507 (1990) als ein Renininhibitor beschrieben wird, und eines in WO 98/08867 beschriebenen TRH (Thyrotropinreleasinghormon)-Derivats der Formel (V):
wobei Y ein gegebenenfalls substituierter Alkylrest ist. Zudem ist ein Thiazolylalaninderivat, eine nicht-natürliche Aminosäure, als ein Werkzeug der kombinatorischen Chemie nützlich.
Als ein Verfahren zur Herstellung eines Thiazolylalaninderivats waren bereits zwei nachstehend gezeigte Verfahren bekannt. Das erste Verfahren besteht aus den folgenden 3 Schritten:

(1) eine Umsetzung von Formaldehyd mit Phosphorpentoxid, um Thioformamid zu ergeben (Synthesis, 149 (1973)) oder
(1') eine Umsetzung von Formaldehyd mit Lawesson-Reagenz, um Thioformamid zu ergeben (Bull. Soc. Chim. Belg., 87, 3, 229 (1978)),
(2) eine Umsetzung von Thioformamid mit 1,3-Dichlor-2-propanon, um 4-Chlormethylthiazol zu ergeben, und
(3) Alkylierung, Decarboxylierung und optische Trennung, um optisch aktives 3-(4-Thiazol)alanin zu ergeben (Synth. Commun., 20, 22, 3507 (1990) und Chem. Pharm. Bull., 38, 1, 103 (1990)).

Schritt (1) weist einige Probleme auf, wie die Schwierigkeit der Abfallentsorgung, da unlösliche Produkte im Reaktionsgemisch einen schlechten Geruch aufweisen, den Schwefelverbindungen zu eigen haben, und sich nicht in Wasser oder jedwedem organischen Lösungsmittel, außer in Dimethylsulfoxid, lösen. Der Schritt (1') ist nicht für eine Synthese im großen Maßstab geeignet, da Lawesson-Reagenz teuer ist. Zudem, soweit es den Schritt (2) betrifft, hat 1,3-Dichlor-2-propanon eine tränenreizende Eigenschaft.
Das zweite Verfahren zur Herstellung eines Thiazolylalaninderivats besteht aus den folgenden 2 Schritten:

(1) eine Umsetzung von Diethyl(3-brom-2-oxopropyl)acetamidmalonat mit Thioformamid, um Diethyl(4-thiazolylmethyl)acetamidmalonat zu ergeben, und
(2) Hydrolyse, Decarboxylierung und optische Trennung unter Verwendung von Esterase, um optisch aktives 3-(4-Thiazol)alanin zu ergeben ( US 5,275,950 ).

Bei diesem Verfahren ist auch die Verwendung von Thioformamid notwendig, wie im vorstehenden Verfahren beschrieben wird.
US-A-5,622,973 offenbart di- und trisubstituierte Piperidine, Pyrrolidine und Hexahydro-1H-azepine als Verbindungen, welche die Freisetzung eines Wachstumshormons in Menschen und Tieren fördern. Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung von 4-Brommethylthiazol durch Umsetzen von 4-Methylthiazol mit N-Bromsuccinimid in der Gegenwart von 2,2-Azobisisobutyronitril in Tetrachlorkohlenstoff beschrieben.
EP-A-0 302 389 offenbart spezielle α-ungesättigte Amine und ihre agrochemische Verwendung als Insektizide und/oder Mitizide. Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung von 4-Chlormethylthiazol durch Umsetzen von 4-Methylthiazol mit N-Chlorsuccinimid in der Gegenwart von Benzoylperoxid in Tetrachlorkohlenstoff beschrieben.
In Chemistry of Heterocyclic Compounds (englische Übersetzung) 1989 (25), Seiten 454 bis 457, berichten K. I. Rubina et al. über die Umsetzung von 4-Methylthiazol mit N-Chlorsuccinimid in der Gegenwart von Benzoylperoxid in Tetrachlorkohlenstoff, wobei ein komplexes Gemisch von di- und trichlorierten Thiazolen erhalten wird.
W. T. Caldwell et al. beschreiben im Journal of the American Chemical Society 1951 (73), Seiten 2935 und 2936, die Synthese von 4-Chlormethylthiazol-Hydrochlorid und β-(4-Thiazolyl)alanin-Hydrochlorid. 4-Chlormethylthiazol-Hydrochlorid wird durch Umsetzen von Thioformamid und Dichloraceton in Aceton hergestellt.
In Bulletin of the Chemical Society of Japan 1966 (39), Seiten 2473 bis 2476, berichten H. Watanabe et al. über die Synthese von DL-β-(4-Thiazolyl)-α-alanin und seinen Peptiden. 4-Chlormethylthiazol-Hydrochlorid wurde gemäß dem vorstehenden, von W. T. Caldwell et al. beschriebenen Verfahren hergestellt.
In Chemical & Pharmaceutical Bulletin 1990 (38), Seiten 103 bis 109, beschreiben T. Nishi et al. die Synthesen und biologischen Aktivitäten von Renininhibitoren, welche Statinanaloga enthalten.
Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens für die einfache und wirtschaftliche Herstellung eines Thiazolylalaninderivats, welches eine nicht-natürliche Aminosäure ist. Das Thiazolylalaninderivat ist als ein Zwischenprodukt von Medikamenten und als ein Werkzeug der kombinatorischen Chemie nützlich.
Die Erfinder fanden unter Verwendung von 4-Methylthiazol als ein Ausgangsmaterial ein Verfahren für die Herstellung eines Thiazolylalaninderivats, welches für eine Synthese im großen Maßstab geeignet ist.
Diese Erfindung betrifft A) ein Verfahren zur Herstellung von 4-Chlormethylthiazol, umfassend

(a) Umsetzen von 4-Methylthiazol mit N-Chlorsuccinimid in Chlorbenzol in der Gegenwart von 2,2-Azobisisobutyronitril und
(b) Behandeln der durch den Schritt (a) erhaltenen Verbindung mit Salzsäure, um das entsprechende Hydrochlorid zu ergeben, gefolgt von Entsalzen.

Genauer betrifft die Erfindung B) ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (III):
wobei R^2' ein Wasserstoffatom, eine Acetylgruppe oder eine n-Butyrylgruppe ist, oder der Formel (IV):
wobei R^2'' von R^2' und dem Wasserstoffatom, der Acetylgruppe oder der n-Butyrylgruppe verschieden ist, welches umfasst

(a) Herstellen von 4-Chlormethylthiazol durch Umsetzen von 4-Methylthiazol mit N-Chlorsuccinimid in Chlorbenzol in der Gegenwart von 2,2-Azobisisobutyronitril,
(b) Behandeln der durch den Schritt (a) erhaltenen Verbindung mit Salzsäure, um das entsprechende Hydrochlorid zu ergeben, gefolgt von Entsalzen,
(c) Herstellen einer Verbindung der Formel (II):
wobei R² eine Acetylgruppe oder eine Butyrylgruppe ist und R³ eine geradkettige oder verzweigte C₁-C₆-Alkylkette ist, durch Umsetzen von 4-Chlormethylthiazol mit R²NHCH(COOR³)₂, wobei R² und R³ wie vorstehend definiert sind, in der Gegenwart einer Base,
(d) Herstellen einer Verbindung der Formel (III) oder (IV) durch Hydrolysieren, Decarboxylieren und optisches Trennen der Verbindung der Formel (II).

Es ist bevorzugt, den vorstehenden Schritt (d) aufeinanderfolgend in der Reihenfolge Hydrolyse, Decarboxylierung und optische Trennung durchzuführen.
Die Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung in Verfahren C) wird bevorzugt zweimal in einer geeigneten Reihenfolge durchgeführt.
Der hier verwendete Ausdruck „Halogen" bzw. „Halogenatom" schließt Fluor, Chlor, Brom und Iod ein. Bevorzugt sind Chlor und Brom.
Beispiele einer geradkettigen oder verzweigten C₁-C₆-Alkylkette sind Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, iso-Propylgruppe, n-Butylgruppe, sec-Butylgruppe, iso-Butylgruppe, t-Butylgruppe und dergleichen. Bevorzugt werden Methylgruppe und Ethylgruppe als beispielhaft angegeben.
Der hier verwendete Ausdruck „gegebenenfalls substituierter Alkylrest" schließt eine geradkettige oder verzweigte C₁-C₆-Alkylkette oder einen C₃-C₈-Cycloalkylrest ein, welche gegebenenfalls an jedweder/jedweden möglichen Positionen) mit einem oder mehreren Substituenten substituiert sind, zum Beispiel mit einer Hydroxygruppe, einem Alkoxyrest (z. B. Methoxygruppe und Ethoxygruppe), einer Mercaptogruppe, einem Alkylthiorest (z. B. Methylthiogruppe), einem Cycloalkylrest (z. B. Cyclopropylgruppe, Cyclobutylgruppe, Cyclopentylgruppe und Cyclohexylgruppe), einem Halogenatom (z. B. Fluor, Chlor, Brom und Iod), einer Carboxygruppe, einer Carbamoylgruppe, einem Alkyloxycarbonylrest (z. B. Methoxycarbonylgruppe und Ethoxycarbonylgruppe), einem Aryloxycarbonylrest (z. B. Phenyloxycarbonylgruppe), einer Nitrogruppe, einer Cyanogruppe, einem Rest SO_pR^A (p ist eine ganze Zahl von 1 bis 3 und R^A ist ein Wasserstoffatom oder ein Alkylrest), einer Gruppe PO(OH)₂ oder einer Gruppe P(O)OH, welche jeweils gegebenenfalls substituiert sind mit einem Alkylrest, einem substituierten oder nicht substituierten Aminorest (z. B. Methylaminogruppe, Dimethylaminogruppe und Carbamoylaminogruppe), einem gegebenenfalls substituierten Arylrest (z. B. Phenylgruppe und Tolylgruppe), einem gegebenenfalls substituierten Heteroarylrest, einem gegebenenfalls substituierten nicht-aromatischen heterocyclischen Rest, einem Aryloxyrest, einem Acyloxyrest, einem Acyloxycarbonylrest, einem Alkylcarbonylrest, einem nicht-aromatischen heterocyclischen Carbonylrest, einem heterocyclischen Iminorest, einer Hydrazingruppe, einem Hydroxyaminrest, einem Alkyloxyaminorest, einer Formylgruppe und dergleichen. Beispiele eines gegebenenfalls substituierten Alkylrests sind Methylgruppe, Ethylgruppe, n-Propylgruppe, iso-Propylgruppe, n-Butylgruppe, iso-Butylgruppe, sec-Butylgruppe, tert-Butylgruppe, Cyclopropylgruppe, Cyclopentylgruppe, Cyclohexylgruppe, Benzylgruppe, Hydroxymethylgruppe, tert-Butylcarbonyloxymethylgruppe, Morpholinomethylgruppe, Piperidinomethylgruppe, N-Methyl-1-piperazinylmethylgruppe, Ethylcarbonylmethylgruppe, Morpholinocarbonylmethylgruppe, Acetyloxymethylgruppe und dergleichen. Als ein bevorzugter Substituent werden Phenylgruppe, Hydroxygruppe, Alkylcarbonyloxyrest, Morpholinogruppe, Piperidinogruppe, N-Alkyl substituierter Piperazinylrest, Alkylcarbonylrest, Morpholinocarbonylgruppe und Acyloxyrest als beispielhaft angegeben.
Die beste Weise zur Ausführung der Erfindung
Das vorliegende Verfahren wird als die folgenden Schemata beschrieben und genauer erklärt. (Herstellungsbeispiel 1)
wobei R² und R³ wie vorstehend definiert sind.
Schritt 1-1
Verbindung (VII), ein im Handel erhältliches chemisches Reagenz, wird in Chlorbenzol gelöst. Zu dieser Lösung werden 0,9 bis 1,5 Äquiv., bevorzugt 1,0 bis 1,2 Äquiv., N-Chlorsuccinimid und 0,05 bis 0,2 Äquiv., bevorzugt 0,05 bis 0,1 Äquiv., AIBN bei 60 bis 160°C, bevorzugt unter Rückfluss, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 5 bis 30 Min., bevorzugt für 10 bis 20 Min., gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt 4-Chlormethylthiazol.
Schritt 1-2
Die im vorstehenden Schritt erhaltene Verbindung wird mit Salzsäure behandelt, um Verbindung (VIII) zu ergeben. Diese Umsetzung wird zum Beispiel wie folgt durchgeführt: das Ausgangsmaterial wird in einem Lösungsmittel, wie Ethylacetat, Toluol oder dergleichen, gelöst, dann wird 1 bis 4 N Salzsäure in Ethylacetat usw. zu dem Gemisch gegeben und das ausgefallene kristalline Material wird gesammelt.
Schritt 2 (Entsalzungsumsetzung)
Zu einer Lösung von Verbindung (VIII) in Wasser wird ein organisches Lösungsmittel, wie Toluol, Ethylacetat oder dergleichen, gegeben, dann wird zu dem Gemisch Natriumhydrogencarbonat, Natriumcarbonat, usw. gegeben, um die Verbindung (IX) zu ergeben.
Schritt 3
Zu einer Lösung von Natriummethoxid (1,0 bis 1,2 Äquiv., bevorzugt 1,0 bis 1,1 Äquiv.) in Methanol oder einer Lösung von Natriumethoxid (1,0 bis 1,2 Äquiv., bevorzugt 1,0 bis 1,1 Äquiv.) in Ethanol wird R²NHCH(COOR³)₂ (0,8 bis 1,2 Äquiv., bevorzugt 0,9 bis 1,0 Äquiv.), wobei R² und R³ wie vorstehend definiert sind, gegeben und das Gemisch wird für 1 bis 5 Std., bevorzugt für 1,5 bis 3 Std., bei 50 bis 100°C, bevorzugt unter Rückfluss, gerührt. Dann wird zu dem Gemisch eine Lösung von Verbindung (IX) in Methanol oder Ethanol bei 25 bis 70°C, bevorzugt bei 50 bis 60°C, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 1 bis 6 Std., bevorzugt für 2 bis 4 Std., bei der gleichen Temperatur gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt Verbindung (X).
Schritt 4 (Hydrolyse und Decarboxylierung)
Dieser Schritt wird unter normalen Bedingungen für Hydrolyse und Decarboxylierung durchgeführt. Zum Beispiel wird Verbindung (X) in 1 bis 4 N wässriger Natriumhydroxid-Lösung suspendiert und das Gemisch wird für 0,5 bis 3 Std., bevorzugt für 1 bis 2 Std., bei 25 bis 100°C, bevorzugt bei 25 bis 50°C, gerührt (Hydrolyse). Zu dieser Lösung wird konz. Salzsäure zur Einstellung des pH-Werts auf 3 bis 4, bevorzugt auf 3,5, gegeben und das Gemisch wird für 1 bis 5 Std., bevorzugt für 2 bis 4 Std., bei 70 bis 100°C, bevorzugt bei 100°C, gerührt, wobei der pH-Wert bei etwa 4 gehalten wird. Eine normale Nachbehandlung ergibt Verbindung (XI).
Schritt 5 (Optische Trennung)
Dieser Schritt ist die Hydrolyse des N-Acylrests des L-Isomers oder D-Isomers unter Verwendung eines Enzyms, wie Acylase. Die Auswahl des Enzyms führt zur Erlangung einer Aminosäure, welche eine gewünschte Konfiguration aufweist (Agric. Biol. Chem., 44, 1089 bis 1095 (1980) und „Kikankagakusousetsu", Nr. 6 (1989), 97 bis 99, Chemical Society of Japan). Die Reinigung wird einfacher durch Schützen des Aminorests der resultierenden Aminosäure mit einer Schutzgruppe, wie Boc, durchgeführt. (Referenzherstellungsbeispiel 2)
wobei R² und R³ wie vorstehend definiert sind.
Schritt 1
Verbindung (VII), ein im Handel erhältliches chemisches Reagenz, wird in einem Lösungsmittel, wie Tetrachlorkohlenstoff, Tetrahydrofuran, Acetonitril, 1,4-Dioxan, Cyclohexen, Sulfolan, Chlorbenzol, Brombenzol, Trifluormethylbenzol, bevorzugt Tetrachlorkohlenstoff, Chlorbenzol oder dergleichen, gelöst. Zu dieser Lösung werden 0,5 bis 1,5 Äquiv., bevorzugt 0,8 bis 0,9 Äquiv., N-Bromsuccinimid und 0,02 bis 0,2 Äquiv., bevorzugt 0,05 bis 0,1 Äquiv., AIBN bei 60 bis 160°C, bevorzugt unter Rückfluss, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 5 bis 30 Min., bevorzugt für 10 bis 20 Min., gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt Verbindung (XIV).
Schritt 2
Zu einer Lösung von Natriummethoxid (0,7 bis 1,2 Äquiv., bevorzugt 0,8 bis 1,1 Äquiv.) in Methanol oder einer Lösung von Natriumethoxid (0,7 bis 1,2 Äquiv., bevorzugt 0,8 bis 1,1 Äquiv.) in Ethanol wird R²NHCH(COOR³)₂ (0,7 bis 1,2 Äquiv., bevorzugt 0,8 bis 1,0 Äquiv.), wobei R² und R³ wie vorstehend definiert sind, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 1 bis 5 Std., bevorzugt für 1,5 bis 3 Std., bei 50 bis 80°C, bevorzugt unter Rückfluss, gerührt. Dann wird zu dem Gemisch eine Lösung von Verbindung (XIV) in Methanol oder Ethanol bei 25 bis 70°C, bevorzugt bei 50 bis 60°C, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 1 bis 6 Std., bevorzugt für 2 bis 4 Std., bei der gleichen Temperatur gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt Verbindung (X).
Schritt 3
Dieser Schritt kann gemäß Herstellungsbeispiel 1 – Schritt 4 bis 5 durchgeführt werden. (Referenzherstellungsbeispiel 3)
wobei R² und R³ wie vorstehend definiert sind.
Schritt 1
Verbindung (VII), ein im Handel erhältliches chemisches Reagenz, wird in einem Lösungsmittel, wie Tetrachlorkohlenstoff, Tetrahydrofuran, Acetonitril, 1,4-Dioxan, Cyclohexen, Sulfolan, Chlorbenzol, Brombenzol, Trifluormethylbenzol, bevorzugt Tetrachlorkohlenstoff, Chlorbenzol oder dergleichen, gelöst. Zu dieser Lösung werden 1,8 bis 3,0 Äquiv., bevorzugt 2,0 bis 2,5 Äquiv., N-Bromsuccinimid und 0,02 bis 0,5 Äquiv., bevorzugt 0,2 bis 0,3 Äquiv., BPO bei 60 bis 160°C, bevorzugt unter Rückfluss, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 5 bis 30 Min., bevorzugt für 10 bis 20 Min., gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt Verbindung (XV).
Schritt 2
Zu einer Lösung von Natriummethoxid (0,8 bis 1,5 Äquiv., bevorzugt 1,0 bis 1,2 Äquiv.) in Methanol oder einer Lösung von Natriumethoxid (0,8 bis 1,5 Äquiv., bevorzugt 1,0 bis 1,2 Äquiv.) in Ethanol wird R²NHCH(COOR³)₂ (0,8 bis 1,5 Äquiv., bevorzugt 0,8 bis 1,0 Äquiv.), wobei R² und R³ wie vorstehend definiert sind, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 1 bis 5 Std., bevorzugt für 1,5 bis 3 Std., bei 50 bis 80°C, bevorzugt unter Rückfluss, gerührt. Dann wird zu dem Gem_isch eine Lösung von Verbindung (XV) in Methanol oder Ethanol bei 25 bis 80°C, bevorzugt bei 50 bis 60°C, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 1 bis 6 Std., bevorzugt für 2 bis 4 Std., bei der gleichen Temperatur gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt Verbindung (XVI).
Schritt 3 (Dehalogenierung)
Dieser Schritt kann über eine normale Dehalogenierung durchgeführt werden. Zum Beispiel wird zu einer Lösung von Verbindung (XVI) in einem Lösungsmittel, wie Methanol, Ethanol, Ethylacetat, Essigsäure oder dergleichen, bevorzugt Methanol, ein Katalysator, wie Pd-C, PtO₂, Rh-Al₂O₃, Raney-Nickel oder dergleichen, bevorzugt Pd-C, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 1 bis 5 Std., bevorzugt für 2 bis 3 Std., bei 0 bis 100°C, bevorzugt bei 20 bis 30°C, unter 1 bis 3 atm., bevorzugt unter 2 bis 3 atm., hydriert.
Schritt 4
Dieser Schritt kann in einer ähnlichen Weise zu der in Herstellungsbeispiel 1 – Schritt 4 bis 5 beschriebenen durchgeführt werden.
(Herstellungsbeispiel 4)
Die Verbindung (V) wird über zwei Reaktionen zur Bildung einer Peptidbindung synthetisiert. Zum Beispiel ist das Syntheseverfahren der Verbindung (V') unter Verwendung der Verbindung (VII), welche nach dem vorstehenden Verfahren synthetisiert wird, nachstehend gezeigt.
wobei R⁴ eine Carboxy-Schutzgruppe und Y wie vorstehend definiert ist.
Schritt 1 (Schützen der Carboxygruppe)
Die Carboxygruppe von Verbindung (XIII), welche im Herstellungsbeispiel 1 oder in den Referenzherstellungsbeispielen 2 und 3 erhalten wird, wird als Ester, wie Methylester, Benzylester, t-Butylester, Diphenylmethylester oder dergleichen, geschützt (Protective Groups in Organic Synthesis, Theodora W. Green (John Wiley & Sons)). Wenn die Carboxygruppe zum Beispiel als Diphenylmethylester geschützt wird, wird Verbindung (XIII) in einem Lösungsmittelgemisch von einem Alkohollösungsmittel, wie Methanol, Ethanol oder dergleichen, und einem Lösungsmittel, wie Tetrahydrofuran, Dioxan oder dergleichen, gelöst. Zu dem Gemisch werden tropfenweise 1 bis 3 Äquiv., bevorzugt 1 bis 2 Äquiv., Diphenyldiazomethan über 10 Min. bis 1 Std., bevorzugt über 20 bis 40 Min., bei 0 bis 50°C, bevorzugt bei 20 bis 40°C, gegeben und das resultierende Gemisch wird für 30 Min. bis 3 Std., bevorzugt für 1 bis 2 Std., bei der gleichen Temperatur gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt Verbindung (XVII).
Schritt 2 (Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung)
Diese Umsetzung wird gemäß einer normalen Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung, welche in „Peptide Synthesis", Nobuo Izumiya, Maruzen oder dergleichen beschrieben ist, durchgeführt.
Als eine normale Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung werden als beispielhaft das Verfahren unter Verwendung eines Kondensationsmittels, wie N,N-Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) oder dergleichen, das Azid-Verfahren, das Säurechlorid-Verfahren, das Säureanhydrid-Verfahren, das Verfahren des aktivierten Esters oder dergleichen angegeben. Wenn das Ausgangsmaterial einen Substituenten (z. B. Aminorest, Carboxygruppe und Hydroxygruppe) trägt, der diese Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung beeinflusst, kann der Substituent vorher gemäß dem Verfahren von „Protective Groups in Organic Synthesis", Theodora W. Green (John Wiley & Sons) geschützt und dann in einem geeigneten Schritt entschützt werden. Zum Beispiel werden Verbindung (XVII) und (R)-(+)-2-Methylpyrrolidin-Hydrochlorid, welches über das in Tetrahedron, 27, 2599 (1971) beschriebene Verfahren synthetisiert wird, in einem Lösungsmittel, wie N,N-Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Acetonitril oder dergleichen, gelöst und zu dieser Lösung werden eine Base, wie Triethylamin oder dergleichen, und eine Lösung von Dicyclohexylcarbodiimid (DCC) in N,N-Dimethylformamid bei –10 bis 10°C, bevorzugt unter Eiskühlung, gegeben. Wenn notwendig kann 1-Hydroxybenzotriazol zu dem Reaktionsgemisch gegeben werden. Das resultierende Gemisch wird für 1 Std. bis 1 Tag, bevorzugt für 5 bis 10 Std., bei 10 bis 50°C, bevorzugt bei 20 bis 30°C, gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt Verbindung (XVIII).
Schritt 3 (Entschützen von R⁴ und Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung)
Dieser Schritt kann über eine normale Entschützungsreaktion gemäß dem in Protective Groups in Organic Synthesis, Theodora W. Green (John Wiley & Sons) beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Zum Beispiel wenn R⁴ eine Diphenylmethylgruppe ist, werden Anisol und Trifluoressigsäure zu Verbindung (XVIII) bei –10 bis 10°C, bevorzugt unter Eiskühlung, gegeben und das Gemisch wird für 5 bis 30 Min., bevorzugt für 10 bis 20 Min., bei der gleichen Temperatur gerührt. Das resultierende Gemisch wird auf 20 bis 40°C erwärmt und für 1 bis 4 Std., bevorzugt für 2 bis 3 Std., gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt die entschützte Verbindung.
Diese entschützte Verbindung wird mit einem Pyrrolidinderivat in einer Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung gemäß dem vorstehenden Schritt 2 umgesetzt, um Verbindung (V') zu ergeben. (Herstellungsbeispiel 5)
wobei R⁵ eine Amino-Schutzgruppe und Y wie vorstehend definiert ist.
Schritt 1 (Schützen eines Aminorests)
Der Aminorest von Verbindung (XIII), welche im Herstellungsbeispiel 1 oder den Referenzherstellungsbeispielen 2 und 3 synthetisiert wird, wird durch eine Amino-Schutzgruppe, wie eine t-Butyloxycarbonylgruppe, Benzyloxycarbonylgruppe, 9-Fluorenylmethoxycarbonylgruppe, Phthaloylgruppe, Trifluoracetylgruppe oder dergleichen (Protective Groups in Organic Synthesis, Theodora W. Green (John Wiley & Sons)), geschützt. Wenn der Aminorest zum Beispiel mit einer t-Butyloxycarbonylgruppe geschützt wird, wird Verbindung (XIII) in einem Lösungsmittel, wie Dioxan, Tetrahydrofuran, Acetonitril oder dergleichen, gelöst und Boc₂O wird zu dem Gemisch bei 0 bis 50°C, bevorzugt bei 10 bis 30°C, gegeben, dann wird das resultierende Gemisch für 1 bis 5 Std., bevorzugt für 2 bis 4 Std., gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt Verbindung (XIX).
Schritt 2 (Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung)
Dieser Schritt kann in einer ähnlichen Weise zu der in Herstellungsbeispiel 4 – Schritt 2 beschriebenen durchgeführt werden.
Schritt 3 (Entschützen von R⁵ und Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung)
Wenn die Amino-Schutzgruppe zum Beispiel eine t-Butyloxycarbonylgruppe ist, wird Verbindung (XX) in einem Lösungsmittel, wie Ethylacetat oder dergleichen, gelöst und 1 bis 4 N Salzsäure in Ethylacetat wird zu dem Gemisch bei –10 bis 30°C, bevorzugt unter Eiskühlung, gegeben, dann wird das Gemisch für 1 bis 5 Std., bevorzugt für 2 bis 3 Std., bei der gleichen Temperatur gerührt. Eine normale Nachbehandlung ergibt die entschützte Verbindung.
Diese entschützte Verbindung wird in einer ähnlichen Weise zu der bei der vorstehenden Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung beschriebenen umgesetzt, um Verbindung (V') zu ergeben.
Die nachstehend beschriebenen Abkürzungen werden in den folgenden Beispielen verwendet.
Ac: Acetylgruppe
Boc: tert-Butyloxycarbonylgruppe
Beispiele Beispiel 1
Schritt 1
Verbindung (1) (163,5 g, 1,65 mol) wurde in 3 l Chlorbenzol gelöst und das Gemisch wurde auf 130°C erwärmt. Zu dem Gemisch wurden N-Chlorsuccinimid (242 g, 1,1 mol Äquiv.) und 2,2'-Azobisisobutyronitril (13,5 g, 0,05 mol Äquiv.) gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde bei der gleichen Temperatur für 15 Min. gehalten und gekühlt. Das Gemisch wurde in verdünnte wässrige Natriumbicarbonat-Lösung gegossen und gewaschen. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit Wasser gewaschen und im Vakuum konzentriert, wobei 358 g eines Rückstandes, der Chlorbenzol einschloss, erhalten wurden. Der Rückstand wurde in 4 l Ethylacetat gelöst und 260 ml 4 N Salzsäure in Ethylacetat (0,6 mol Äquiv.) wurden zu dem Gemisch gegeben. Das ausgefallene kristalline Material wurde abfiltriert, wobei 4-Chlormethylthiazol-Hydrochlorid (2) (122 g, 43,5 %) erhalten wurde.
Schmelzpunkt: > 200°C
¹H NMR (CDCl₃) δ ppm: 4,86 (s, 2H), 7,82 (d, J=2 Hz, 1H), 9,14 (d, J=2 Hz, 1H), 11,22 (br, 1H)
Elementaranalyse (C₄H₅NSCl₂)
Berechnet: C;28,25 %, H;2,96 %, N;8,24 %, S;18,85 %, Cl;41,70 %
Gefunden: C;28,27 %, H;2,97 %, N;8,21 %, S;18,72 %, Cl;41,45 %
Schritt 2
Zu einer Lösung von Verbindung (2) (154 g, 0,9 mol) in 0,5 l Wasser wurden 3 l Toluol und Natriumbicarbonat (113 g, 1,5 mol Äquiv.) gegeben. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen und die wässrige Schicht wurde mit Toluol extrahiert. Die vereinigte organische Schicht wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum konzentriert, wobei 124 g 4-Chlormethyltriazol (3) (einschließlich Toluol (10 %), Ausbeute 93 %) erhalten wurden.
¹H NMR (CDCl₃) δ ppm: 4,76 (s, 2H), 7,38 (d, J=2 Hz, 1H), 8,81 (d, J=2 Hz, 1H)
Schritt 3
Zu einer 20 %igen Lösung von Natriumethoxid in Ethanol (306 g, 1,06 mol Äquiv.) wurde Diethylacetoamidomalonat (96 g, 1,06 mol Äquiv.) gegeben und das Gemisch wurde für 2 Std. unter Rückfluss gerührt. Zu dem Reaktionsgemisch wurde eine Lösung von Verbindung (3) (124 g, einschließlich Toluol (10 %), 0,84 mol) in 0,6 l Ethanol bei 50°C gegeben und das resultierende Gemisch wurde für 3 Std. bei der gleichen Temperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt, in verdünnte wässrige Salzsäure gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde in Ethylacetat/n-Hexan umkristallisiert, wobei Verbindung (4) (205 g, 72,5 %) erhalten wurde.
Schmelzpunkt: 104-5°C
¹H NMR (CDCl₃) δ ppm: 1,28 (t, J=7,2 Hz, 6H), 1,97 (s, 3H), 3,88 (s, 2H), 4,30 (q, J=7,2 Hz, 4H), 6,70 (br, 1H), 7,20 (d, J=2 Hz, 1H), 8,68 (d, J=2 Hz, 1H)
Elementaranalyse (C₁₃H₁₈N₂O₅S)
Berechnet: C;49,65 %, H;5,73 %, N;8,91 %, S;10,18 %
Gefunden: C;49,64 %, H;5,69 %, N;8,88 %, S;10,17 %
Schritt 4
Zu Verbindung (4) (201,2 g, 0,64 mol) wurden 960 ml 3 N wässrige Natriumhydroxid-Lösung gegeben und das Gemisch wurde für 1,5 Std. bei 50°C gerührt. Zu dem Gemisch wurden 100 ml konz. Salzsäure zum Einstellen des pH-Werts auf 3,5 gegeben und das resultierende Gemisch wurde für 3 Std. bei 100°C gerührt, wobei der pH-Wert bei etwa 4 gehalten wurde. Nach Kühlen wurden 120 g Acylase (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., Amano Pharmaceutical Co., Ltd.) zu dem Gemisch zum Einstellen des pH-Werts auf 6,7 gegeben und das resultierende Gemisch wurde für 4 Std. bei 37°C gerührt. Das immobilisierte Enzym wurde abfiltriert und 500 ml Dioxan, 90,8 g Boc₂O (0,6 mol Äquiv.) und 58 ml Triethylamin (0,6 mol Äquiv.) wurden zu dem Filtrat gegeben, das für 2 Std. bei 25°C gerührt wurde. Ethylacetat (1 l) wurde zu dem Gemisch gegeben und das resultierende Gemisch wurde gerührt und aufgeteilt. Bei der wässrigen Phase wurde der pH-Wert auf 3,0 eingestellt und sie wurde mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum konzentriert, wobei Verbindung (8) (70 g, 40 %) erhalten wurde.
Schmelzpunkt: 118-119°C
[α]_D = +131° (c = 1,001, CHCl₃, 25°C)
NMR (CDCl₃): 8,93 (1H, d, J=2,1 Hz), 7,15 (1H, d, J=2,1 Hz), 5,52 (1H, d, J=5,4 Hz), 4,58 (1H, m), 3,55 (1H, dd, J=3,6 und 14,5 Hz), 3,40 (1H, dd, J=5,4 und 14,5 Hz), 1,47 (9H, s).
Elementaranalyse (C₁₁H₁₆N₂O₄S)
Berechnet: C;48,32 %, H;5,92 %, N;10,29 %, S;11,77 %
Gefunden: C;48,07 %, H; 5,85 %, N;10,17 %, S;11,71 %
Referenzbeispiel 2
Schritt 1
Eine Lösung von Verbindung (1) (4,96 g, 50 mmol) in 125 ml Tetrachlorkohlenstoff wurde bei 75°C erwärmt und N-Bromsuccinimid (7,57 g, 0,85 mol Äquiv.) und 2,2'-Azobisisobutyronitril (0,41 g, 0,05 mol Äquiv.) wurden dazu gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei der gleichen Temperatur für 60 Min. gehalten und gekühlt. Dieses Reaktionsgemisch wurde in verdünnte wässrige Natriumbicarbonat-Lösung gegossen und gewaschen. Die organische Schicht wurde abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Die organische Schicht wurde im Vakuum konzentriert, wobei 7,05 g des Rückstandes (Reinheit der Verbindung (9) ist 70 %, Ausbeute 55 %) erhalten wurden.
¹H NMR (CDCl₃) δ ppm: 4,65 (s, 2H), 7,37 (d, J=2 Hz, 1H), 8,82 (d, J=2 Hz, 1H)
Schritt 2
Zu einer 20 %igen Lösung von Natriumethoxid in Ethanol (13,6 g, 0,8 mol Äquiv.) wurde Diethylacetoamidomalonat (8,69 g, 0,8 mol Äquiv.) gegeben und das Gemisch wurde für 1 Std. unter Rückfluss gerührt. Zu dem Reaktionsgemisch wurde eine Lösung von Verbindung (9) (7,05 g, 0,40 mol) in 70 ml Ethanol bei 55°C gegeben und das resultierende Gemisch wurde für 1,5 Std. bei der gleichen Temperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt, in verdünnte wässrige Salzsäure gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde einer Säulenchromatographie an Kieselsäuregel (Toluol:Ethylacetat = 4:1 bis 2:1) unterzogen. Die eluierte Fraktion wurde im Vakuum konzentriert und in Ethylacetat und n-Hexan umkristallisiert, wobei 6,30 g von Verbindung (4) (40 % Ausbeute von Verbindung (1)) erhalten wurden.
Schmelzpunkt: 104-5°C
¹H NMR (CDCl₃) δ ppm: 1,28 (t, J=7,2 Hz, 6H), 1,97 (s, 3H), 3,88 (s, 2H), 4,30 (q, J=7,2 Hz, 4H), 6,70 (br, 1H), 7,20 (d, J=2 Hz, 1H), 8,68 (d, J=2 Hz, 1H)
Schritt 3
Verbindung (8) wurde in der gleichen Weise wie in Schritt 4 von Beispiel 1 beschrieben synthetisiert.
Referenzbeispiel 3
Schritt 1
Eine Lösung von Verbindung (1) (4,60 g, 46,4 mmol) in 1,15 ml Tetrachlorkohlenstoff wurde auf 75°C erwärmt und zu dieser Lösung wurden N-Bromsuccinimid (20,65 g, 2,50 mol Äquiv.) und Benzoylperoxid (2,80 g, 0,25 mol Äquiv.) gegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei der gleichen Temperatur für 60 Min. gehalten und gekühlt. Dieses Reaktionsgemisch wurde in verdünnte wässrige Natriumbicarbonat-Lösung gegossen und gewaschen. Die organische Schicht wurde abgetrennt, mit Wasser gewaschen und im Vakuum konzentriert, wobei 9,65 g eines Rückstandes (Reinheit von Verbindung (10) ist 80 %, Ausbeute 53 %) erhalten wurden.
¹H NMR (CDCl₃) δ ppm: 4,61 (s, 2H), 8,78 (s, 1H)
Schritt 2
Zu einer 20 %igen Lösung von Natriumethoxid in Ethanol (12,8 g, 1,0 mol Äquiv.) wurde Diethylacetoamidomalonat (8,16 g, 1,0 mol Äquiv.) gegeben und das Gemisch wurde für 1 Std. unter Rückfluss gerührt. Zu dem Reaktionsgemisch wurde eine Lösung von Verbindung (10) (9,65 g, 37,6 mol) in 10 ml Ethanol bei 55°C gegeben und das resultierende Gemisch wurde für 1,5 Std. bei der gleichen Temperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde gekühlt, in verdünnte wässrige Salzsäure gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde einer Säulenchromatographie an Kieselsäuregel (Toluol:Ethylacetat = 4:1 bis 3:1) unterzogen. Die eluierten Fraktionen wurden im Vakuum konzentriert und in Ethylacetat und n-Hexan umkristallisiert, wobei 8,10 g von Verbindung (11) (57,8 % Ausbeute von Verbindung (1)) erhalten wurden.
Schmelzpunkt: 124-6°C
¹H NMR (CDCl₃) δ ppm: 1,29 (t, J=7,2 Hz, 6H), 1,99 (s, 3H), 3,85 (s, 2H), 4,29 (q, J=7,2 Hz, 4H), 6,65 (br, 1H), 8,65 (d, J=2 Hz, 1H)
Elementaranalyse (C₁₃H₁₇N₂O₅SBr)
Berechnet: C;39,70 %, H;4,36 %, N;7,12 %, S;8,15 %, Br;20,32 %
Gefunden: C;39,68 %, H;4,29 %, N;7,16 %, S;8,10 %, Br;20,27 %
Schritt 3
Zu einer Lösung von Verbindung (11) (1,97 g, 5 mmol) in 50 ml Methanol wurden 0,20 g 10 % Pd-C und Natriumacetat-Trihydrat (0,75 g, 1,1 mol Äquiv.) gegeben und das Gemisch wurde unter 4 kg/cm² hydriert. Pd-C wurde abfiltriert und das Methanol wurde im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wurde in Ethylacetat gelöst und die Lösung wurde in verdünnte wässrige Natriumbicarbonat-Lösung gegossen und abgetrennt. Die organische Schicht wurde mit Wasser gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum konzentriert, wobei Verbindung (4) (1,53 g, 97,5 %) erhalten wurde.
Schmelzpunkt: 104-5°C
¹H NMR (CDCl₃) δ ppm: 1,28 (t, J=7,2 Hz, 6H), 1,97 (s, 3H), 3,88 (s, 2H), 4,30 (q, J=7,2 Hz, 4H), 6,70 (br, 1H), 7,20 (d, J=2 Hz, 1H), 8,68 (d, J=2 Hz, 1H)
Schritt 4
Verbindung (8) wurde in der gleichen Weise wie in Schritt 4 von Beispiel 1 beschrieben synthetisiert.
Beispiel 4
Schritt 1
Ein Gemisch von Verbindung (8) (21,79 g, 80 mmol) und Trifluoressigsäure (80 ml) wurde für 2,5 Std. unter Eiskühlung gerührt. Zu dem Gemisch wurde p-Toluolsulfonsäure-Hydrat (15,22 g, 80 mmol) gegeben und das resultierende Gemisch wurde für 30 Min. bei Raumtemperatur gerührt. Das resultierende Gemisch wurde im Vakuum konzentriert. Zu dem Rückstand wurden Wasser und Methanol gegeben und das Gemisch wurde im Vakuum zur Entfernung von überschüssiger Trifluoressigsäure konzentriert. Diethylether wurde zu dem Rückstand gegeben und der Niederschlag (kristallin) wurde durch Filtration gesammelt, wobei 29,8 g (quantitativ) von Verbindung (12) erhalten wurden.
NMR (CD₃OD): 9,01 (1H, d, J=1,8 Hz), 7,70 (2H, m), 7,46 (1H, d, J=1,8 Hz), 7,23 (2H, m), 4,38 (1H, dd, J=4,8 und 7,6 Hz), 3,45 (2H, m), 2,37 (3H, s)
Schritt 2
Zu einer Lösung von Verbindung (12) (38,85 g, 112,8 mmol) in Ethanol (200 ml) und THF (600 ml) wurde nach und nach Diphenyldiazomethan (39 g, 201 mmol) unter Rühren bei Raumtemperatur über 30 Min. gegeben. Nachdem das Reaktionsgemisch für 1 Std. bei Raumtemperatur gerührt worden war, wurde Diphenyldiazomethan (10 g, 51,5 mmol) zugegeben und das resultierende Gemisch wurde zudem für 1 Std. gerührt. Essigsäure (0,1 ml) wurde zu dem Gemisch gegeben, um das überschüssige Reagenz zu quenchen, dann wurde das Gemisch im Vakuum konzentriert, wobei das Lösungsmittel entfernt wurde. Zum Rückstand (92 g) wurde für Kristallisation Diethylether (1 l) gegeben, wobei Verbindung (13) (49,05 g, 96,1 %) erhalten wurde.
Schmelzpunkt: 139-140°C
[α]_D = –34,7° (c = 1,006, CHCl₃, 23°C)
IR (KBr) cm^–1: 1753, 1602, 1512, 1496, 1260, 1224, 1171, 1124, 1036, 1012
NMR (CD₃OD): 8,92 (1H, d, J=2 Hz), 7,70 (2H, m), 7,2 bis 7,4 (13H, m), 6,91 (1H, s), 4,62 (1H, t, J=5,8 Hz), 3,47 (2H, d, J=5,8 Hz), 2,36 (3H, s)
Elementaranalyse (C₂₆H₂₆N₂O₅S₂)
Berechnet: C; 61,16 %, H;5,13 %, N;5,49 %, S;12,56 %
Gefunden: C; 61,14 %, H;5,32 %, N;5,41 %, S;12,46 %
Schritt 3
Zu einer Lösung von cis-L-5-Methyl-2-oxooxazolidin-4-carbonsäure (13,95 g, 96,14 mmol), Verbindung (13) (49,09 g, 96,14 mmol), N-Hydroxybenzotriazol (2,6 g, 19,23 mmol) und Triethylamin (14,1 ml, 101 mmol) in 1 l THF wurde DCC (20,83 g, 101 mmol) unter Eiskühlung gegeben. Nach Rühren für 10 Min. bei der gleichen Temperatur wurde das Eisbad entfernt und das Gemisch wurde zudem für 20 Min. bei Raumtemperatur gerührt. Nachdem der Niederschlag abfiltriert worden war, wurde das Filtrat im Vakuum konzentriert, wobei ein öliger Rückstand (82,7 g) erhalten wurde. Der ölige Rückstand wurde in 700 ml Ethylacetat mit Erwärmen gelöst und der unlösliche Rückstand wurde abfiltriert. Das Filtrat wurde mit wässriger Natriumcarbonat-Lösung und Wasser gewaschen. Methanol (20 ml) wurde zu der organischen Phase gegeben und das Gemisch wurde über Magnesiumsulfat getrocknet und im Vakuum konzentriert. Der Niederschlag (kristallin) wurde über Filtration gesammelt und mit einem Lösungsmittelgemisch von Ethylacetat und Diethylether (2:3) gewaschen, wobei Verbindung (14) (35,69 g, 79,8 %) erhalten wurde.
Nachdem die Mutterlauge im Vakuum konzentriert worden war, wurde der Rückstand in einem Lösungsmittelgemisch von Ethylacetat und Diethylether kristallisiert, wobei Verbindung (14) (2,62 g, 5,9 %) erhalten wurde.
Schmelzpunkt: 176-177°C
[αl_D = –39,2° (c = 1,007, CHCl₃, 24°C)
IR (KBr) cm^–1: 1739, 1681, 1508, 1453, 1386, 1237, 1193, 1089
NMR (CDCl₃): 8,71 (1H, d, J=1,8 Hz), 8,18 (1H, d, J=7,8 Hz), 7,2 bis 7,4 (10H, m), 6,82 (1H, s), 6,66 (1H, d, J=1,8 Hz), 5,79 (1H, s), 5,12 (1H, m), 4,94 (1H, m), 4,35 (1H, dd, J=1,8 und 9,0 Hz), 3,40 (1H, dd, J=5,7 und 15 Hz), 3,29 (1H, dd, J=4,5 und 15 Hz), 1,27 (3H, d, J=6,3 Hz)
Elementaranalyse (C₂₄H₂₃N₃O₅S)
Berechnet: C; 61,92 %, H;4,98 %, N;9,03 %, S;6,89 %
Gefunden: C; 61,95 %, H;5,01 %, N;8,94 %, S;6,62 %
Schritt 4-1
Zu Verbindung (14) (41,24 g, 88,59 mmol) wurden Anisol (240 ml) und Trifluoressigsäure (120 ml) unter Eiskühlung gegeben und das Gemisch wurde für 15 Min. gerührt. Nachdem das Eisbad entfernt worden war, wurde das Gemisch für 2,5 Std. bei Raumtemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde im Vakuum konzentriert und 500 ml Diethylether wurden zu dem öligen Rückstand gegeben, dann wurde das ausgefallene Pulver gesammelt. Das Pulver wurde in einem Lösungsmittelgemisch von Wasser (50 ml) und Methanol (300 ml) gelöst und der unlösliche Rückstand wurde abfiltriert. Das Filtrat wurde im Vakuum zu einer kleinen Menge konzentriert, zu welcher ein Impfkristall und Methanol gegeben wurden und man ließ das Gemisch für 3 Tage bei Raumtemperatur stehen. Die ausgefallenen Kristalle wurden durch Filtration gesammelt, wobei die entschützte Verbindung (14,89 g, 56,1 %) erhalten wurde. Die Mutterlauge wurde im Vakuum konzentriert, wobei wieder aus Methanol und Diethylether kristallisiert wurde, wobei zudem eine entschützte Verbindung (10,3 g, 38 %) erhalten wurde.
Schmelzpunkt: 214-215°C
[α]_D = –4,2° (c = 0,5, H₂O, 22°C)
IR (KBr) cm^–1: 1753, 1707, 1655, 1548, 1529, 1409, 1343, 1264, 1236, 1102, 1092
NMR (DMSO-d₆): 9,02 (1H, d, J=1,8 Hz), 8,46 (1H, d, J=7,8 Hz), 7,74 (1H, s), 7,38 (1H, d, 7=1,8 Hz), 4,77 (1H, dq, J=6,6 und 8,7 Hz), 4,66 (1H, m), 4,21 (1H, d, J=8,7 Hz), 3,24 (1H, dd, J=5,1 und 15 Hz), 3,13 (1H, dd, J=8,4 und 15 Hz), 1,13 (3H, d, J=6,6 Hz)
Elementaranalyse (C₁₁H₁₃N₃O₅S)
Berechnet: C; 44,14 %, H;4,38 %, N;14,04 %, S;10,71 %
Gefunden: C; 43,94 %, H;4,478 %, N;14,09 %, S;10,58 %
Schritt 4-2A
Zu einer Suspension der entschützten Verbindung (12,1 g, 40,48 mmol) und N-Hydroxysuccinimid (4,66 g, 40,48 mmol) in 242 ml THF wurde DCC (8,35 g, 40,48 mmol) unter Eiskühlung gegeben und das Gemisch wurde für 30 Min. gerührt. Nachdem das Eisbad entfernt worden war, wurde das Gemisch für 2 Std. bei Raumtemperatur gerührt. Die Lösung des N-Hydrosuccinimidesters der entschützten Verbindung wurde zu einer Suspension von (R)-(+)-2-Methylpyrrolidin-Hydrochlorid (5,42 g), welches in einer Weise synthetisiert wurde, die ähnlich zu der in Tetrahedron, 27, 2599 (1971) beschriebenen war, und Triethylamin (8,46 ml, 60,72 mmol) in 121 ml THF bei Raumtemperatur gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde für 15 Std. gerührt. Nachdem der unlösliche Niederschlag abfiltriert worden war, wurde das Filtrat im Vakuum konzentriert. Der Rückstand (24,6 g) wurde in Wasser (150 ml) gelöst und der Niederschlag wurde abfiltriert. Das Filtrat wurde einer Gelfiltrationssäulenchromatographie (MCI Gel CHP 20P 600 ml) unterzogen und die Fraktionen, welche mit Methanol, das 40 % Wasser enthielt, eluiert wurden, wurden gesammelt, wobei 8,87 g der rohen Verbindung (15) erhalten wurden. Die rohe Verbindung (15) wurde einer Säulenchromatographie an Kieselsäuregel (Lösungsmittelgemisch von Chloroform und Methanol) unterzogen und gefriergetrocknet, wobei Verbindung (15) (5,37 g, 35,7 %) erhalten wurde.
Schmelzpunkt: 192-194°C
[α]_D = –1,9° (c = 1,005, H₂O, 25°C)
IR (KBr) cm^–1: 1755, 1675, 1625, 1541, 1516, 1448, 1232, 1097
NMR (CD₃OD): 8,97 (1H, t, J=2,1 Hz), 7,34 (1H, t, J=2,1 Hz), 5,19 und 5,04 (gesamt 1H, jeweils t, J=7,5 Hz), 4,92 (1H, dq, J=6,6 und 8,7 Hz), 4,36 und 4,35 (1H, d, J=8,7 Hz), 4,07 und 3,92 (gesamt 1H, jeweils m), 3,78 (1H, m), 3,42 (1H, m), 3,22 (2H, m), 1,5 bis 2,0 (4H, m), 1,28 und 1,22 (gesamt 3H, jeweils d, J=6,6 Hz), 1,21 und 1,02 (gesamt 3H, jeweils d, J=6,6 Hz)
Elementaranalyse (C₁₆H₂₂N₄O₄S H₂O)
Berechnet: C; 49,99 %, H;6,29 %, N;14,57 %, S;8,34 %
Gefunden: C; 49,99 %, H;6,29 %, N;14,79 %, S;8,36 %
Schritt 4-2B
Zu einer Lösung der entschützten Verbindung (10 g, 33,41 mmol) und N-Hydroxysuccinimid (4,04 g, 35,08 mmol) in einem Lösungsmittelgemisch von DMF (45 ml) und THF (360 ml) wurde DCC (7,24 g, 35,08 mmol) unter Eiskühlung gegeben und das Gemisch wurde für 4 Std. gerührt. Zu dem Reaktionsgemisch wurde eine Lösung von (R)-(+)-2-Methylpyrrolidin-p-toluolsulfonat (8,6 g), welches in einer Weise synthetisiert wurde, die ähnlich zu der in Helv. Chim. Acta, 34, 2202 (1951) beschriebenen war, und Triethylamin (9,32 ml, 66,82 mmol) in 11 ml THF unter Eiskühlung gegeben und das Gemisch wurde für 4 Std. gerührt. Nachdem das Eisbad entfernt worden war, wurde das Reaktionsgemisch für 48 Std. gerührt. Der unlösliche Niederschlag wurde abfiltriert und das Filtrat wurde im Vakuum konzentriert. Der Rückstand (38 g) wurde in 220 ml Wasser gelöst und der unlösliche Niederschlag wurde abfiltriert. Das Filtrat wurde einer Gelfiltrationssäulenchromatographie (MCI Gel CHP 20P 600 ml) unterzogen und die Fraktionen, welche mit Methanol, das 40 % Wasser enthielt, eluiert wurden, wurden gesammelt und in Wasser kristallisiert, wobei Verbindung (15) (6,94 g, 56,7 %) erhalten wurde, welche die gleiche war, wie jene, die über Verfahren A synthetisiert wurde.
Industrielle Anwendbarkeit
Unter Verwendung dieses Verfahrens kann ein 4-Thiazolylalaninderivat wirtschaftlich und in einem großen Maßstab synthetisiert werden.

Claims

Verfahren zur Herstellung von 4-Chlormethylthiazol, umfassend: (a) Umsetzen von 4-Methylthiazol mit N-Chlorsuccinimid in Chlorbenzol in Gegenwart von 2,2-Azobisisobutyronitril und (b) Behandeln der im Schritt (a) erhaltenen Verbindung mit Salzsäure, um das entsprechende Hydrochlorid zu ergeben, gefolgt von Entsalzen.
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (III):
wobei R^2' ein Wasserstoffatom, eine Acetylgruppe oder eine n-Butyrylgruppe ist, oder der Formel (IV):
wobei R^2'' von R^2' und dem Wasserstoffatom, der Acetylgruppe oder der n-Butyrylgruppe verschieden ist, welches umfasst: (a) Herstellen von 4-Chlormethylthiazol durch Umsetzen von 4-Methylthiazol mit N-Chlorsuccinimid in Chlorbenzol in Gegenwart von 2,2-Azobisisobutyronitril, (b) Behandeln der im Schritt (a) erhaltenen Verbindung mit Salzsäure, um das entsprechende Hydrochlorid zu ergeben, gefolgt von Entsalzen, (c) Herstellen einer Verbindung der Formel (II):
wobei R² eine Acetylgruppe oder eine n-Butyrylgruppe ist und R³ eine geradkettige oder verzweigte C₁-C₆-Alkylkette ist, durch Umsetzen von 4-Chlormethylthiazol mit R²NHCH(COOR³)₂, wobei R² und R³ wie vorstehend definiert sind, in Gegenwart einer Base, und (d) Herstellen einer Verbindung der Formel (III) oder (IV) durch Hydrolysieren, Decarboxylieren und optisches Trennen der Verbindung der Formel (II).
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel (V):
wobei Y ein gegebenenfalls substituierter Alkylrest ist, welches Herstellen einer Verbindung (III) oder (IV) mittels des Verfahrens gemäß Anspruch 2 und Umsetzen einer Verbindung der Formel (III) oder (IV) durch eine Reaktion zur Bildung einer Peptidbindung umfasst.