JP2002523512A - エン−イン反応によるビニル置換環状生成物 - Google Patents

エン−イン反応によるビニル置換環状生成物

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JP2002523512A JP2000567537A JP2000567537A JP2002523512A JP 2002523512 A JP2002523512 A JP 2002523512A JP 2000567537 A JP2000567537 A JP 2000567537A JP 2000567537 A JP2000567537 A JP 2000567537A JP 2002523512 A JP2002523512 A JP 2002523512A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、固相化学において使用するための新規中間体、その製造方法および該中間体の使用方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (発明の分野) 本発明は、固相化学において使用するための新規中間体、その製造方法および
該中間体の使用方法に関する。
【0002】 (発明の背景) 種々の生物学的工程を効果的に調節することができる新規化学成分についての
継続的な探索において、標準的な探索方法は、以前から存在する種々の化学成分
、例えば、天然化合物または合成ライブラリーもしくはデータバンクに存在する
化合物をスクリーニングすることである。以前から存在する化学成分の生物活性
は、該成分を、スクリーニングされる化学成分の特定の特性を試験するように設
計されたアッセイ、例えば、該成分の特定受容体部位への結合能を試験する受容
体結合アッセイに適用することにより測定される。
【0003】 多数の無作為に選択された化合物を生物活性についてスクリーニングするのに
要する時間および費用を減少させる試みにおいて、いくつかの手段が開発され、
リード化合物を発見するための化合物のライブラリーが提供された。新規なリー
ド構造物の探索には、分子多様性の化学的生成が主たる手段となっている。現在
、多くの分子的に多様な化合物を化学的に生成する既知方法は、一般に、固相合
成を用いるものであり、特に、ペプチドおよびペプチドライブラリーを合成し、
同定することができる。例えば、いくらかのペプチドがなお樹脂に結合したまま
であるが、ペプチドと樹脂との間の選択的に切断できるリンカーを提供してある
量のペプチドを樹脂から遊離させ、可溶形態にてアッセイすることができる方法
であって、配列決定することができる方法を開示する Lebl et al., Int. J. Pe
pt. Prot. Res. 41: 201 (1993);ポリスチレンまたはポリアクリルアミド樹脂
などの固体支持体上で直鎖ペプチドを合成する方法を開示する Lam et al., Nat
ure, 354, p. 82 (1991) および WO92/00091;96ウェルマイクロタイタープレ
ートにおけるウェルの配列に対応するようにブロック上に配列された誘導体化し
たポリスチレンピン上でのペプチド合成を開示する Geysen et al., J. Immunol
. Meth. 102: 259 (1987);および可溶性ペプチドプールを含む抗体または受容
体結合配列を新たに決定する解決方法を開示する Houghten et al., Nature, 35
4: 84 (1991) およびWO92/09300を参照のこと。
【0004】 技術的な考察は別として、リード化合物を作成するためのこれらすべての方法
に関する主たる欠点は、リード化合物の品質にある。直鎖ペプチドは、歴史的に
、医薬品を設計するには比較的不十分なリード化合物であった。とりわけ、直鎖
ペプチドを非ペプチドリード化合物に転換する合理的な方法はない。上記したよ
うに、ペプチド受容体に対する非ペプチドリード化合物を決定するために、ラー
ジデータバンクの化合物をスクリーニングし、各化合物を個々に試験しなけらば
ならない。
【0005】 最近、ますますより複雑になってきた有機分子の製造のために高分子支持化学
の範囲を拡大することにかなり関心が寄せられてきた。Marx et al., J. Am. Ch
em. Soc. 1997, 119, 6135-6167 を参照のこと。この有力な技法は、コンビナト
リアル方法および多重同時合成の両方により潜在的に生物学上関連性のある多数
の化合物を迅速に生成するのに用いられている。(a)An et al., J. Med. Che
m. 1998, 41, 706-716;(b)Ostrem et al., Biochemistry 1998, 37, 1053-1
059;および(c)Nicolaou et al., Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1997, 36,
2097-2103 を参照のこと。本発明者らは、構造上明確な鋳型をベースとして固体
支持体上でコンビナトリアル方法にて多数の新規化合物を効果的に合成すること
を目的とした。これにより、本発明者らは、下記スキーム1における逆合成方法
において一般的に示されるような、多環式環系、特に、官能性を持たせたヘキサ
ヒドロイソキノリン環の簡潔な合成方法を研究した。
【0006】
【化2】
【0007】 (発明の概要) 本発明は、式(I)で示される新規樹脂結合化合物に関する。本発明の別の態
様は、固相合成法において式(I)で示される樹脂結合化合物を用いて化合物を
製造する方法である。この方法は、固相コンビナトリアル・ケミストリーまたは
多重同時合成(「パラレル合成」)の既知の方法を用いてコア分子構造の周辺に
設計される化合物のコンビナトリアル・ライブラリーを創製するのに適用できる
。この技法を用いて製造された化合物または化合物のライブラリーは、薬物療法
に潜在的に有用な特定の物理的特性を試験するように設計された生物学的アッセ
イにて試験できる。
【0008】 (発明の詳細な記載) 「樹脂」、「固体支持体」、「不活性樹脂」、「高分子樹脂」、「高分子樹脂
支持体」または「POL」(スキーム中で用いる)なる語は、いずれにしても本
明細書において、ビーズ、ペレット、ディスク、キャピラリー、中空ファイバー
、針、ソリッドファイバー、セルロースビーズ、多孔性ガラスビーズ、シリカゲ
ル、グラフトコポリビーズ、ポリアクリルアミドビーズ、ラテックスビーズ、N
,N'−ビス−アクリロイルエチレンジアミンと架橋結合していてもよいジメチル
アクリルアミドビーズ、疎水性ポリマーで被覆されたガラス粒子など、すなわち
、硬質または半硬質表面を有する物質などのビーズまたは他の固体支持体を意味
するのに用いられる。固体支持体は、例えば、架橋ポリスチレン樹脂、ポリエチ
レングリコール−ポリスチレン樹脂、およびそれ自体用いることができ、当業者
に公知または明らかである他のいずれかの物質から製造されるのが適当である。
【0009】 「樹脂結合合成」および「固相合成」なる語は、互換性をもって、本明細書に
おいて、単一の分子/化合物、または分子的に多様な化合物のライブラリーのい
ずれかを製造するために用いられる一連の化学反応を意味するのに用いられ、こ
こでは、該化学反応は、式(I)で示される化合物に対して行われる。式(I)
で示される樹脂結合化合物に対して付加的な合成化学が行われてもよいこと、お
よび樹脂結合している最終生成物を、トリフルオロ酢酸を用いて樹脂から切断し
てもよいことが理解されるであろう。
【0010】 この研究の開始時には、エン−イン成分上の許容される置換レベルは、十分に
確立されておらず、ルテニウム触媒化エン−イン複分解反応は、固相法では立証
されていなかった。エン−インは、アリルアミン、カルボン酸、および適当
に官能性を持たせたアルキンから入手可能である。
【0011】 当該化学の可能性は、溶液中にて、Wang樹脂上にあるリンカーを模倣する
ように選択された4−ベンジルオキシ安息香酸を用いて開始して試験した(下
記スキーム2を参照のこと)。化合物7aおよび7bは、既知のアミン5aおよ
5b(3−アミノ−4−メチルペンタ−1−エン(5b):Tamao, K.; Nakag
awa, Y.; Ito, Y. J. Org. Chem. 1990, 55, 3438-3439)および対応するアルキ
ノールのメシレートを用いてスキーム2に示すように調製した。脱ガスした還流
ベンゼン中、最適条件下で、7aおよび7bを3モル%のRuCl(=CHPh)(
PCy)(Kim, S.-H.; Bowden, N.; Grubbs, R.H. J. Am. Chem. Soc. 1994,
116, 10801-10802)で処理して、各々、8aおよび8bを単離収率90%およ
び89%で得た。これらの結果により、アルキンの末端での置換が複分解反応に
対して有害ではなかったことを確認し、さらに、アルケンのアリル位置での立体
的に要求が厳しい置換が十分に許容されることを立証した(7b→8b)。次に
、本発明者らは、ディールス−アルダー環付加反応を試験してヘキサヒドロイソ
インドール環系を形成した。反応条件は、本発明者らが選択した酸不安定性固体
支持体に適合していなければならなかったので、本発明者らは、還流トルエン中
、熱触媒化反応を用いて開始した。これらの条件下でジエン8bをマレイミドと
縮合して環付加物rac−9を単一のジアステレオマーとして良好な収率で得た
H NMR n.O.e. 試験により得た結果は、スキーム2にて示した相対立
体化学と一致している。溶液相研究は、該反応が高収率であるか、または、適度
な転換率および非常に純粋な反応プロフィールをもって進行したこと、すなわち
、該反応により所望の生成物および未反応出発物質だけが得られたことを示した
。本発明者らは、後者の反応が過剰の試薬および/または多重反応サイクルを用
いることにより固相上で完了すると予想した。
【0012】
【化3】 (a)EDC、HOBt・HO、EtN、DME、RT、18時間(6a:8
5%;6b:82%);(b)i − NaH、DMF、RT、30分、ii −
CHC≡CCHOMs、RT、5時間(7a:71%;7b:48%{
6bの回収率:41%});(c)RuCl(=CHPh)(PCy) 3モル%
、ベンゼン、還流、18時間(8a:90%;8b:96%);(d)マレイミ
ド、トルエン、還流、18時間(30%{8bの回収率:52%})。
【0013】 固相化学は、DMF中、4−ヒドロキシ安息香酸アリルのナトリウム陰イオン
をクロロ−Wang樹脂(クロロ−Wang樹脂は、Raju, B.; Kogan, T.P. Te
trahedron Lett. 1997, 38, 4965-4968に従って、市販のWang樹脂(ポリマ
ー・ラブズ(Polymer Labs);ロット番号Wang008;250〜300μM
メッシュ;1.7meq/gローディング)から製造した)と反応させることに
より開始して10を得た。反応の全ては、マジック・アングル・スピニング(ma
gic angle spinning)H NMR(MAS NMR)を用いて固相上で特徴付け
られた(生成物の同定および純度は、さらに、TFA中5%HOを用いて樹脂
結合物質のアリコートを切断することにより立証した。全ての場合、所望の樹脂
切断物質は、質量分光分析法およびH NMR分析法により同定した。この物
質は、また、逆相HPLC分析により純度>98%であった)。ミツノブ(Mits
unobu)反応条件(Hamper, B.C.; Dukesherer, D.R.; South, M.S. Tetrahedron
Lett. 1996, 37, 3671-3674)下での4−ヒドロキシ安息香酸アリルとWang
樹脂との対応する反応は、あまり好結果ではなく、常に5〜10%の樹脂結合ヒ
ドラジンジカルボン酸ジエチルを不純物として含む樹脂結合物質が得られた(明
らかに、ミツノブ反応の該ヒドラジンジカルボン酸ジエチル副産物は、樹脂に対
するアルキル化剤としてフェノールと有効に競合した。該副反応は、大過剰の4
−ヒドロキシ安息香酸アリルを用いることにより抑制できた)。10のアリルエ
ステルを、N−メチルアニリンの存在下で20モル%のPd(PPh)を用いて
除去して11を得た(Seitz, O.; Kunz, H. Angew. Chem. 1995, 107, 901-904
)。本発明者らは、最初に、樹脂上に4−ヒドロキシ安息香酸メチルをローディ
ングしたが、種々の塩基性および求核性条件下でメチルエステルを成功裏に加水
分解することができなかった。11とアリルアミンまたは3−アミノ−4−メチ
ル−1−ペンテンとの反応は、順調に進行して示したとおり12aまたは12b
を得た。化合物12aまたは12bを10倍過剰のリチウムtert−ブトキシ
ドで処理して対応するリチウムアミドを得た。過剰のリチウムtert−ブトキ
シドを排出した後、樹脂結合陰イオンをDMSO中5倍過剰のメタンスルホン酸
2−ブチニルと反応させて、所望の生成物13aおよび13bを若干量の未反応
出発物質と一緒に得た。この混合物にリチウムtert−ブトキシドおよびメタ
ンスルホン酸2−ブチニルのサイクルを1回以上行って、残存する12aまたは 12b を対応する生成物13aおよび13bに転換した。他の可溶性強塩基、例
えば、リチウム、ナトリウムまたはカリウムビス(トリメチルシリル)アミドは、 13a および13bがこれらの条件に対して安定ではないので用いることができ
ず、したがって、該反応は、多重反応サイクルの使用によっては完了しなかった
13aおよび13bを、脱ガスした穏やかに還流しているベンゼン中で5モル
%のRuCl(=CHPh)(PCy)で18時間処理して14aおよび14b
得た。これらの結果により、Wang樹脂および本発明者らが選択したRおよ
びRが複分解反応の効率に対して不利益な影響を及ぼさないことが立証される
14aおよび14bを、還流トルエン中、マレイミドで処理して樹脂結合環付
加物15aおよび15bを単一のジアステレオマーとして得た。15aおよび1
5bの相対的な立体化学は、スキーム3に示されており、樹脂から切断した物質
H NMRスペクトルにおける核オーバーハウザー(Overhauser)効果と一
致する。樹脂がディールス−アルダー環付加反応の立体化学的結果に影響を及ぼ
さなかったことを示したこれらの結果は、対応する溶液相反応から得た結果と同
様である。
【0014】 この反応シーケンスは、「スプリットおよびミックス」法にて用いて10×4
×5×16の構成メンバーからなるイソインドリン・コンビナトリアル・ライブ
ラリーを調製した(R成分は、ハロゲン、アルキルおよびアルコキシ基で置換
されていてもよいアリールまたはアリールアルキル基からなる。R成分は、水
素、アルキルまたはアリールアルキル基からなる。R成分は、水素またはアル
キル基からなる。ジエノフィル(dienophiles)としては、少なくとも1個の電
子吸引基を含有する環状、シスおよびトランス二置換オレフィンならびに少なく
とも1個の電子吸引基を含有するアルキンを包含する)。
【0015】
【化4】 (a)(PhP)Pd、DMSO/DMF(1:1)中10%PhNHCH
55℃、18時間;(b)HNCH(R)CH=CH、EDC、HOBt・
O、EtN、DMF、RT、18時間;(c)i − t−BuOLi、TH
F、RT、1.5時間、ii − RCHC≡CCHOMs、DMSO、5時
間;(d)RuCl(=CHPh)(PCy) 5モル%、ベンゼン、75℃、1
8時間;(e)マレイミド、トルエン、105℃、18時間。
【0016】 本発明者らは、最終サブライブラリー16個の各々からランダムにビーズ24
個を選択し、それらを個々にTFA中5%HOに付し、次いで、樹脂切断物質
をLC−MSにより分析した。これにより、サブライブラリー16個のうち14
個について、試験したビーズの≧70%がLC−MS分析による純度が≧70%
であった同定可能な物質を含んでいることが判明した。さらに、7個のサブライ
ブラリーからのビーズのLC−MS分析は、同一質量を有する物質を≧70%含
む2種類の成分があることを示した。このことは、ジアステレオマー・ディール
ス−アルダー環付加付加物の形成と一致する。サブライブラリー16個のうちの
残り2個からのビーズ(p−トルエンスルホニルシアニドおよびクロトノニトリ
ルとのディールス−アルダー環付加反応を試みて誘導されたもの)のLC−MS
分析から、同定可能な生成物は得られなかった。
【0017】 別法として、反応シーケンスは、IRORI Accu−TagTM系と組み
合わせて用いて、所定のビーズにより経験された特定のシーケンスを同定する標
識化方法を提供することができる。
【0018】 結論として、本発明者らは、固体支持体上で初めて、後にディールス−アルダ
ー環付加反応において用いるジエンを形成する好結果の分子内ルテニウム媒介エ
ン−イン複分解反応を立証した。
【0019】 本発明は、式(I):
【化5】 [式中、 Xは、Nであり; Yは、R−CO、R−SO、R−POであり;ここで、Rは、4−ヒドロ
キシフェニル、4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル、3,5−ジメチル−4
−ヒドロキシフェニル、3−クロロ−4−ヒドロキシフェニル、3−ヒドロキシ
−4−メトキシフェニル、3−ヒドロキシフェニル、3−ヒドロキシ−4−メチ
ルフェニル、6−ヒドロキシナフチル、4−ヒドロキシフェニルメチル、4−ヒ
ドロキシフェニルエチルである] で示される化合物に関しており、この化合物は、同時係属特許出願である1998年
8月31日に出願された米国特許出願第60/098,532号(代理人ドケット番号P80
832P)における教示に従って製造することができる。詳しくは、スキーム1
および2、ならびに実施例1〜5を参照のこと。
【0020】
【化6】 a)PhP、アザジカルボン酸ジエチル;b)CpTi(Cl)CH(Al(CH
);c)トルエン、還流;d)i − LiN(TMS)、ii − MsOCH
C≡CCH;e)RuCl(=CHPh)(PCy)、ベンゼン、還流。
【0021】 XがCであり、Y=R−COである式(I)で示される化合物は、スキーム4
に示すように製造することができる。置換基Yを上記に従って樹脂に結合させる
。該酸を、トリフェニルホスフィンおよびアザジカルボン酸ジエチルなどの慣用
方法を用いて、R置換基を有するアリルアルコールにカップリングさせて、エ
ステル3−スキーム4を得る。該エステルをTebbe試薬と反応させてビニル
エーテル4−スキーム4を得、次いで、トルエン中で還流させながら加熱してク
ライゼン転位を行い、5−スキーム4を得る。リチウムビス(トリメチルシリル)
アミドなどの強塩基を用いて5−スキーム4のエノレートを製造し、R置換基
を有する適当な1−メシル−2−アルキニル成分で処理する。R置換基を有す
る1−ハロ−、または1−トシル−2−アルキニル成分を用いることもできる。
ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリドなどの
適当な触媒を用いる分子内エン−イン複分解反応によりジエン7−スキーム4
得る。
【0022】
【化7】 a)t−BuOLi;b)i − n−BuNF、ii − t−BuOLi、iii
− MsOCHC≡CCHCH;c)RuCl(=CHPh)(PCy)、ベ
ンゼン、還流。
【0023】 XがNであり、YがArである式(I)で示される化合物は、スキーム5に示
すように製造することができる。例えば、トリメチルシリルエトキシ−カルボニ
ル保護基を用いて適当に保護された置換基Yを、上記に従って固体支持体に結合
させる。カルバメート1−スキーム5をリチウムtert−ブトキシドのような
可溶性塩基で脱プロトン化し、3−ブロモ−1−ブテンのようなR置換基を有
する臭化アリルと反応させて置換カルバメート3−スキーム5を得た。保護基を
テトラ−n−ブチルアンモニウムフルオリドのような慣用方法により除去する。
得られたアミンをリチウムtert−ブトキシドのような可溶性塩基で脱プロト
ン化し、R基を有する1−メタンスルホニル−2−アルキンと反応させる。R 置換基を有する1−ハロ−、または1−トシル−2−アルキニル成分を用いる
こともできる。ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジ
クロリドなどの適当な触媒を用いる分子内エン−イン複分解反応によりジエン
−スキーム5を得る。
【0024】
【化8】 a)THF、−78℃;b)i − PPh、CBr、ii − CH=CH−
CH(Li)CH;c)RuCl(=CHPh)(PCy)、ベンゼン、還流。
【0025】 XがCであり、YがR−COである式(I)で示される化合物は、スキーム6
に示すように製造することができる。4−ヒドロキシスチレンオキシドのような
置換基Yを有する適当なエポキシドを上記に従って固体支持体に結合させて1−
スキーム6を得る。該エポキシドを、1−リチオプロピンのようなR置換基を
有するリチウム化アルキンを用いて開環してアルコール3−スキーム6を得る。 3−スキーム6 のヒドロキシル基を、トリフェニルホスフィンおよび四臭化炭素
などの慣用方法を用いて離脱基に転換し、次いで、R置換基を有する3−リチ
オ−1−プロペンと反応させて4−スキーム6を得る。ビス(トリシクロヘキシ
ルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリドのような適当な触媒を用いる
分子内エン−イン複分解反応によりジエン5−スキーム6を得る。
【0026】 本明細書の記載に基づいて、本発明のライブラリーを創製するのに多くの可能
な合成アプローチがあることは、当業者に明らかであろう。例えば、該ライブラ
リーは、スプリットおよびミックス技法を用いて、またはパラレル合成技法を用
いて製造できる。該合成法のいずれかにより得られたライブラリーは、分子的に
多様であり、同時に調製される。
【0027】 所望により樹脂結合アリールシラン中間体をいくつかの部分に分割し再結合し
てもよい工程が、コンビナトリアル合成により得られる樹脂結合求核試薬上の誘
導化を変えるためであることは、当業者に明らかであろう。もちろん、合成シー
ケンスの間のいずれの時点でも樹脂結合求核試薬中間体をいくつかの部分に分割
することができることは当業者には明らかであろう。これらの部分は、該シーケ
ンスの間のいずれの時点でも再結合できるか、または、さらに誘導化する必要が
あればさらに繰り返すことができる。したがって、製造される最終生成化合物の
ライブラリーに必要とされる多様性の種類に応じて、いくつかの部分に分割し、
付加的な合成化学を行い、これらの部分を再結合する工程を、2回以上行うこと
ができることは、当業者に明らかであろう。
【0028】 本発明によると、樹脂結合アリールシラン中間体に対して付加的な合成化学を
行って分子的に多様な化合物のライブラリーを創製した後、該化合物を分離し、
当業者に公知の慣用的な分析技法、例えば、赤外分光測定法または質量分光測定
法により特徴付けることができる。該化合物は、樹脂結合したまま特徴付けるこ
とができるか、または、該化合物を、上記条件を用いて樹脂から切断し、次いで
、分析することができる。さらに、ライブラリーの化合物メンバーの配列の一部
を樹脂に結合したままで、ライブラリーの化合物メンバーの配列の一部を樹脂か
ら切断し、特徴付けし、分析することができる。
【0029】 上記記載は、好ましい実施態様を含む本発明を十分に開示している。本明細書
に詳細に記載した実施態様の変更および改良は、請求の範囲の範囲内である。こ
れ以上工夫することなく、当業者は、上記記載を用いて本発明を最大限利用する
ことができると考えられる。したがって、いずれの実施例も単なる例示に過ぎず
、如何なる場合も本発明の範囲を限定するものではないと解釈すべきである。独
占権または特権を請求する本発明の実施態様は、以下のとおり定義される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C07D 487/04 137 C07D 487/04 137 Fターム(参考) 4C050 AA01 AA08 BB04 CC04 EE02 FF02 GG03 HH01 4C069 AB03 BB02 BB03 BB22 CC03 4H006 AA01 AB84 4J100 AB02P CA01 CA31 HA35 HA53 HC01 HC04 HC08 HC11 HC13 HC29 JA51 JA53

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式(I): 【化1】 [式中、 Xは、N、またはCHであり; Yは、Ar、R−CO、R−SO、R−POであり; POLは、高分子樹脂であり: Rは、4−ヒドロキシフェニル、4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル、3
    ,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル、3−クロロ−4−ヒドロキシフェニ
    ル、3−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル、3−ヒドロキシフェニル、3−ヒ
    ドロキシ−4−メチルフェニル、6−ヒドロキシナフチル、4−ヒドロキシフェ
    ニルメチル、4−ヒドロキシフェニルエチルであり; Rは、水素、低級アルキル(分枝鎖または直鎖)、ハロゲン、または(CH
    )0−6−Phであり; Rは、COR、水素、CH−R、またはSi(CH)であり; mは、1〜3であり; nは、1〜3であり; ただし、n+mは2〜4であり、また、XがNである場合であってnが2であ
    る場合にだけRはハロゲンである] で示される樹脂結合化合物。
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