JP2003518120A - トリアザトリナフチリンおよびその用途 - Google Patents
トリアザトリナフチリンおよびその用途Info
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Abstract
Description
塩および金属錯体;これらの大環状分子、それらの塩および錯体の調製方法;そ
して遷移金属を抽出するためのこれらの大環状分子の組成物の用途、およびこの
組成物を使用して遷移金属を抽出する方法に関する。
、ならびにランタニドおよびアクチニド金属が挙げられる。これらの遷移金属に
は、さらに、希金属、貴金属および重金属と呼ばれる金属が挙げられる。それら
の特定の例には、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、ルテニウ
ム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イ
リジウム(Ir)、白金(Pt)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム
(Cr)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、イットリウム(Y)
、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、銀(Ag)、
カドミウム(Cd)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、ネオジム(Nd)
、サマリウム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビ
ウム(Tb)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、
イッテルビウム(Yb)、ルテチウム(Lu)、ハフニウム(Hf)、タンタル
(Ta)、タングステン(W)、金(Au)、水銀(Hg)、ウラン(U)およ
びプルトニウム(Pu)が挙げられる。これらの遷移金属は、触媒および鉄/鋼
鉄だけでなく、多種多様な他の用途(例えば、ハロゲン吸収合金、電池、磁石お
よび超電導材料)でも使用される。これらの金属は、安定供給の見地から、いわ
ゆる二次資源から回収するのが望ましい。さらに、その中に微量で含まれる金属
を除去するために、工業排水などを処理する必要がある。それゆえ、効率的な金
属回収技術を確立することは、環境保護の見地からも、重要な課題である。
法は、従来、処理される溶液の組成に従って、酸性、塩基性または中性の抽出剤
を使用している。単独で使用することに加えて、遷移金属は、最近では、複合材
料および類似の材料(例えば、合金および混合物)として使われるようになって
いる。それゆえ、溶媒抽出法は、ますます利用されるようになっていると考えら
れる。
価な抽出剤が望まれている。
規な構造を有しかつ優れた抽出性能を有する遷移金属用抽出剤を提供することに
ある。
ある。
より、従来技術のこれらの欠点および他の欠点を検討する。本発明は、トリアザ
トリナフチリン(triazatrinaphthyrins)と呼ばれる新規
な大環状分子のクラス、ならびにそれらの金属錯体および塩に関する。一般的な
意味および総合的な意味では、本発明の新規なトリアザトリナフチリン化合物に
は、以下の一般式Iに従う構造を有するもの、あるいはそれらの溶媒和物、水和
物、エステルまたは塩が挙げられる:
る。
成され、この組成物は、活性成分として、トリアザトリナフチリンまたはその塩
を含有する。
より達成され、この方法は、遷移金属を抽出する上記組成物で遷移金属を抽出す
る工程を包含する。
するもの、あるいはその溶媒和物、水和物、エステルまたは塩が挙げられる:
ル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルおよびホルミルから選択され、それ
らのいずれかは、必要に応じて置換されている; Ra、Ra’、Ra”、Rb、Rb’、Rb”、Rc、Rc’、Rc”、Rd 、Rd’およびRd”は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル
、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルケ
ニル、アルキニル、アリール、アシル、ヘテロシクロアルキル、スルホニル、ア
ルキルスルホニル、アリールスルホニル、アミノスルホニル、ニトロアルキル、
アミノアルキル、モノアルキルアミノアルキル、ジアルキルアミノアルキル、カ
ルボキシ、アミノ、ニトロ、シアノ、アシル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、
アルコキシ、アリールオキシ、アミノカルボニルオキシ、カルボニルアミノ、ス
ルホニルアミノまたはアラルキルから選択され、そのいずれかは、必要に応じて
置換されている。
化合物が安定であるという条件で、1種またはそれ以上の非水素置換基であり得
る。任意の置換基は、ハロゲン、ヒドロキシ、アルキル、シクロアルキル、アラ
ルキル、アリール、チオール、アミノ、モノアルキルアミノ、ジアルキルアミノ
、ホルミルアミノ、アミノイミノメチル、アシルアミノ、アミノアシル、モノ−
またはジ−アルキルアミノカルボニル、チオカルボニルアミノ、チオアシルアミ
ノ、アミノチオカルボニル、アルコキシ、アリールオキシ、アミノカルボニルオ
キシ、モノ−またはジアルキルアミノカルボニルオキシ、モノ−またはジアリー
ルアミノカルボニルオキシ、モノまたはジアラルキルアミノカルボニルオキシ、
アルキルスルホニル、アリールスルホニル、アラルキルスルホニル、アルキルス
ルホニルアミノ、アリールスルホニルアミノ、アラルキルスルホニルアミノ、ア
ルコキシカルボニルアミノ、アラルコキシカルボニルアミノ、アリールオキシカ
ルボニルアミノ、モノまたはジ−アルキルアミノチオカルボニル、アラルコキシ
、カルボキシ、カルボキシアルキル、アルコキシカルボニル、アルコキシカルボ
ニルアルキル、ニトロ、シアノ、トリフルオロメチル、アルキルチオおよびアリ
ールチオである。
ロ、ヒドロキシ、アミノ、モノ(C1〜4)アルキルアミノ、ジ(C1〜4)ア
ルキルアミノ、ホルミルアミノ、C2〜6アシルアミノ、アミノカルボニル、C 2〜8 アミノアシル、C1〜6アルコキシ、C6〜14アリールオキシ、カルボ
キシ、カルボキシ(C1〜6)アルキル、C2〜8アルコキシカルボニル、ニト
ロ、シアノ、トリフルオロメチル、C1〜6アルキルチオ、C6〜14アリール
チオ、C1〜6アルキルスルホニルアミノ、C7〜15アラルキルスルホニルア
ミノ、C6〜10アリールスルホニルアミノ、モノ−またはジ(C1〜6)アル
キルアミノカルボニルオキシ、モノ−またはジ−(C1〜6)アリールアミノカ
ルボニルオキシ、モノ−またはジ(C7〜15)アラルキルカルボニルオキシ、
C1〜6アルコキシカルボニルアミノ、C7〜C15アラルコキシカルボニルア
ミノ、およびC6〜C10アリールオキシカルボニルアミノがある。
ロ、ヒドロキシ、アミノ、モノ(C1〜4)アルキルアミノ、ジ(C1〜4)ア
ルキルアミノ、ホルミルアミノ、C2〜6アシルアミノ、アミノカルボニル、C 2〜8 アミノアシル、C3〜7シクロアルキル、C1〜6アルキル、C1〜6ア
ルコキシ、C6〜14アリールオキシ、カルボキシ、カルボキシ(C1〜6)ア
ルキル、C2〜8アルコキシカルボニル、ニトロ、シアノ、トリフルオロメチル
、C1〜6アルキルチオ、C6〜14アリールチオ、C6〜14アリール、フェ
ニル(これは、必要に応じて、クロロ、ヒドロキシ、C1〜4アルキル、C1〜 4 アルコキシ、アミノまたはカルボキシのうちの1個、2個または3個でさらに
置換されている)、テトラゾリル(これは、必要に応じて、クロロ、ヒドロキシ
、C1〜4アルキル、C1〜4アルコキシ、アミノまたはカルボキシのうちの1
個、2個または3個でさらに置換されている)、チエニル(これは、必要に応じ
て、クロロ、ヒドロキシ、C1〜4アルキル、C1〜4アルコキシ、アミノまた
はカルボキシのうちの1個、2個または3個でさらに置換されている)、3,4
−メチレンジオキシ、3,4−エチレンジオキシ、3,4−プロピレンジオキシ
、C1〜6アルキルスルホニルアミノ、C7〜15アラルキルスルホニルアミノ
、C1〜6アリールスルホニルアミノ、C1〜6アルキルスルホニル、C6〜1 0 アリールスルホニル、モノ−またはジ(C1〜6)アルキルアミノカルボニル
オキシ、モノ−またはジ−C6〜10アリールアミノカルボニルオキシ、モノ−
またはジ−(C7〜15)アラルキルカルボニルオキシ、C1〜6アルコキシカ
ルボニルアミノ、C7〜C15アラルコキシカルボニルアミノ、C6〜C10ア
リールオキシカルボニルアミノ、C2〜6チオアシルアミノ、アミノチオカルボ
ニル、およびC2〜8アミノチオアシルが挙げられる。
ルであり、それらのいずれかは、必要に応じて置換されている。
て置換されている。
の3−、4−、5−および6−置換ナフチリジンの調製方法は、本明細書中で記
述されている。これらの3−、4−、5−および6−位置の官能基操作(Ra、
Ra’、Ra”、Rb、Rb’、Rb”、Rc、Rc’、Rc”、Rd、Rd’ およびRd”)は、望ましい特定のトリアザトリナフチリンに依存して、大環状
分子の形成後に可能であるか、または適切に置換されたナフチリジンが直接使用
され得る。
Ra”、Rb、Rb’、Rb”、Rc、Rc’、Rc”、Rd、Rd’およびR d” は、それぞれ水素である)は、その大環状骨格内に含まれる3個の2−アミ
ノ−1,8−ナフチリジンサブユニットの存在、およびポルフィリンのものと比
較して赤方にシフトした発光バンドにより一般に特徴付けられる大環状分子であ
る。
形成する性能により特徴付けられる。
のナフチリジン窒素および/または架橋「メソ」窒素で容易なプロトン化を受け
る能力によってさらに特徴付けられる。本発明のトリアザトリナフチリン化合物
は、単一または二重のいずれかでプロトン化され得、そして特定の実施形態では
、三重または四重にプロトン化されることが理解される。
部として、12個までの炭素を有する直鎖基および分枝鎖基の両方(例えば、メ
チル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t−ブチル、イソブチル、ペ
ンチル、ヘキシル、イソヘキシル、ヘプチル、4,4−ジメチルペンチル、オク
チル、2,2,4−トリメチルペンチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシ
ル)をいう。
鎖基および分枝鎖基を意味するように使用され、ここで、その鎖内の炭素原子の
2個の間では、少なくとも1個の二重結合が存在しており、これらには、エテニ
ル、1−プロペニル、2−プロペニル、2−メチル−1−プロペニル、1−ブテ
ニル、2−ブテニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、
このアルケニル鎖は、2個〜10個の炭素原子長、より好ましくは、2個〜8個
の炭素原子長、最も好ましくは、2個〜4個の炭素原子長である。
鎖基および分枝鎖基を意味するように使用され、ここで、その鎖内の炭素原子の
2個の間では、少なくとも1個の三重結合が存在しており、これらには、アセチ
レン、1−プロピレン、2−プロピレンなどが挙げられるが、これらに限定され
ない。好ましくは、このアルキニル鎖は、2個〜10個の炭素原子長、より好ま
しくは、2個〜8個の炭素原子長、最も好ましくは、2個〜4個の炭素原子長で
ある。
の全ての場合において、その不飽和結合(すなわち、そのビニレン鎖またはアセ
チレン鎖)は、好ましくは、窒素部分、酸素部分または硫黄部分には、直接的に
は結合されない。
一部として、硫黄原子に結合した1個〜20個の炭素原子を有する直鎖基または
分枝鎖基を意味し、これには、メチルチオ、エチルチオ、n−プロピルチオ、イ
ソプロピルチオなどが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、この
アルキルチオ鎖は、1個〜10個の炭素原子長、より好ましくは、1個〜8個の
炭素原子長である。
部として、酸素原子に結合した1個〜20個の炭素原子を有する直鎖基または分
枝鎖基をいい、これには、メトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキ
シなどが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、このアルコキシ鎖
は、1個〜10個の炭素原子長、より好ましくは、1個〜8個の炭素原子長であ
る。
の一部として、3個〜9個の炭素原子を含有するシクロアルキル基をいう。典型
的な例には、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル
、シクロヘプチル、シクロオクチルおよびシクロノニルがある。
は別の基の一部として、塩素、臭素、フッ素またはヨウ素をいい、塩素が好まし
い。
て、−C(O)Rg基を意味し、ここで、Rgは、アルキル、アルケニル、アル
キニル、アリール、アラルキル、アラルケニル、ヘテロアリール、ヘテロアリー
ルアルキルまたはヘテロアリールアルケニルである。好ましいアシル基には、ア
ルカノイル基、アラルカノイル基およびアロイル基(−C(O)R8であって、
R8は、C1〜8アルキル、C6〜10アリール(C1〜4)アルキルまたはC 6〜10 アリールである)がある。
として、−C(S)Rg基を意味し、ここで、Rgは、アルキル、アルケニル、
アルキニル、アリール、アラルキル、アラルケニル、ヘテロアリール、ヘテロア
リールアルキルまたはヘテロアリールアルケニルであり、好ましくは、C1〜8 アルキルである。
一部として、−C(S)−基を意味する。
基の一部として、1個〜6個の炭素原子を有する1個のアルキル基で置換された
アミノ基を意味する。
の一部として、2個のアルキル基で置換されたアミノ基を意味し、各アルキル基
は、1個〜6個の炭素原子を有する。
して、その環部分に6個〜14個の炭素原子、好ましくは、その環部分に6個〜
10個の炭素原子を含有する一環式または二環式の芳香族基(例えば、フェニル
、ナフチルまたはテトラヒドロナフチル)を意味する。
、単独でまたは他の基の一部として、アリール置換基を有する上述のC1〜6ア
ルキル基(例えば、ベンジル、フェニルエチルまたは2−ナフチルメチル)を意
味する。
用語は、単独でまたはそれより大きい基の一部として、飽和または完全に不飽和
または部分的に不飽和の3員〜7員の単環式環系または7員〜10員の二環式環
系を意味し、これは、炭素原子および1個〜4個のヘテロ原子(これは、独立し
て、O、NおよびSからなる群から選択される)を含有し、ここで、この窒素お
よびイオウヘテロ原子は、必要に応じて、酸化されており、この窒素は、必要に
応じて、四級化されており、これには、任意の二環式基が含まれ、ここで、上記
複素環のいずれかは、ベンゼン環と縮合され、ここで、この複素環は、得られる
化合物が安定である場合、炭素上または窒素原子上で置換できる。1個の酸素ま
たはイオウ、1個〜3個の窒素原子、または1個または2個の窒素原子と組み合
わせた1個の酸素またはイオウを含有する環は、特に有用である。このような複
素環式基の例には、ピペリジニル、ピペラジニル、2−オキソピペラジニル、2
−オキソピペリジニル、2−オキソピロロジニル、2−オキソアゼピニル、アゼ
ピニル、ピロリル、4−ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリル、ピラゾリジ
ニル、イミダゾリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、ピリジル、ピラジニ
ル、ピリミジニル、ピリダジニル、オキサゾリル、オキサゾリジニル、イソキサ
ゾリル、イソキサゾリジニル、モルホリニル、チアゾリル、チアゾリジニル、イ
ソチアゾリル、キヌクリジニル、イソチアゾリジニル、インドリル、インダニル
、キノリニル、イソキノリニル、ベンズイミダゾリル、チアジアゾリル、ベンゾ
ピラニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾキサゾリル、フリル、テトラヒドロフリル
、テトラヒドロピラニル、チエニル、ベンゾチエニル、チアモルホリル、チアモ
ルホリニルスルホキシド、チアモルホリニルスルホンおよびオキサジアゾリルが
挙げられる。モルホリノは、モルホリニルと同じである。
子(「S」)または窒素原子(「N」)を意味するように使用される。このヘテ
ロ原子は、窒素のとき、NRyRz部分を形成し得、ここで、RyおよびRzは
、互いに独立して、水素またはC1〜C8アルキルであるか、それらが結合する
窒素と共に、飽和または不飽和の5員、6員または7員環を形成することが認め
られている。
、環アレイで共有されている6個、10個または14個のπ電子を有しかつ1個
、2個または3個の酸素、窒素またはイオウヘテロ原子を含有する基を意味する
(ここで、ヘテロアリール基の例には、以下がある:チエニル、ベンゾ[b]チ
エニル、ナフト[2,3−b]チエニル、チアンスレニル、フリル、ピラニル、
イソベンゾフラニル、ベンゾキサゾリル、クロメニル、キサンテニル、フェノキ
サチニル、2H−ピロニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、ピリジル、
ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、インドリジニル、イソインドリル、
3H−インドリル、インドリル、インダゾリル、プリニル、4H−キノリジニル
、イソキノリル、キノリル、フタラジニル、ナフチリジニル、キナゾリニル、シ
ンノニル、プテリジニル、4αH−カルバゾリル、カルバゾリル、β−カルボリ
ニル、フェナンスリジニル、アクリジニル、ペリミジニル、フェナンスロジニル
、フェナジニル、イソチアゾリル、フェノチアジニル、イソキサゾリル、フラザ
ニルおよびフェノキサジニル基)。
それ以上の水素原子が、原子の通常の原子価を超えないという条件で、また、そ
の置換の結果、安定な化合物が得られるという条件で、指示した基で置換される
ことを意味する。置換基がケト(すなわち、=O)であるとき、その部分の原子
に結合した2個の水素原子が置換される。
ある反応混合物および処方物から有効な治療薬または診断薬への有用な純度まで
の単離に耐えるのに十分に頑丈であることを意味する。
存在し得る。「塩」、「酸付加塩」または「薬学的に受容可能な塩」との用語は
、全ての受容可能な塩を含むと解釈される。酸性塩の例には、塩酸、臭化水素酸
、フッ化水素酸、過塩素酸、硝酸、硫酸、リン酸、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢
酸、プロピオン酸、マレイン酸、コハク酸、マロン酸、メタンスルホン酸などが
ある。塩の形態である本発明のトリアザトリナフチリン大環状分子は、1個また
はそれ以上の窒素原子のプロトン化により、特徴付けられる。その完全な塩は、
一プロトン化または多プロトン化した大環状分子およびその会合したアニオンか
らなる。
は、適切に置換した2,7−ジアミノ−1,8−ナフチリジンである。
製する合成順序を図示している。図示しているように、これは、対応している2
−アミノ−7−クロロ−1,8−ナフチリジン(4)または2,7−ジクロロ−
1,8−ナフチリジン(7)と無水アンモニアまたは他のアミンとを反応させる
ことにより、達成される。2−アミノ−7−クロロ−1,8−ナフチリジン(4
)は、Carboni,S.ら(Gazz.Chim.Ital.96(11)
:1456〜1459(1966))の方法に従って調製でき、その内容は、本
明細書中で参考として援用されており、これは、適切に置換された2,6−ジア
ミノピリジン(1)およびβ−ケトエステル(2)からの2−アミノ−7−ヒド
ロキシ−1,8−ナフチリジン(3)の形成から始める。有機合成の当業者は、
スキーム1で概説した転化に影響を与える代わりの試薬および条件の利用可能性
を認識している。 (スキーム1)
Rc”、Rd、Rd’およびRd”を提供するために、2,7−ジアミノ−1,
8−ナフチリジン((5)、R”’=Riv=H)が官能化され得る。例えば、
以下のスキーム2で示すように、この2−および7−アミノ基を適切な保護基で
プロトン化し、引き続いて、塩基で処理すると、そのナフチリジン環上で、1個
またはそれ以上の求核性の炭素原子が発生し、これは、適切な求電子試薬(例え
ば、ハロゲン化アルキル、エポキシド、無水物、スルホン酸エステルなど)と反
応して、引き続いた大環状分子形成反応で使用する官能化した2,7−ジアミノ
ナフチリジンに到達できる。 (スキーム2)
Rc”、Rd、Rd’およびRd”置換基(これは、大環状分子形成の反応条件
とは適合せず、他の基の誘導体化でも調製できない)については、大環状分子形
成後、それらの位置の官能基操作が実行され得る。
を形成できるようになる:式IのRa、Ra’、Ra”、Rd、Rd’およびR d” は、水素、アルキル、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アリール
オキシアルキル、アルケニル、アルキニル、アシル、ヘテロシクロアルキル、ア
ルキルスルホニル、アリールスルホニル、ニトロアルキル、アミノアルキル、モ
ノアルキルアミノアルキル、ジアルキルアミノアルキルまたはアラルキルであり
、そのいずれかは、必要に応じて、置換されている;そして式IのRb、Rb’ 、Rb”、Rc、Rc’およびRc”は、それぞれ独立して、水素、アルキル、
シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、アラルキル、カルボキシ
、アミノ、ニトロ、シアノ、アシル、アミノカルボニル、アルキルスルホニル、
アリールスルホニル、アミノスルホニル、ヒドロキシ、アルコキシ、アリールオ
キシ、アミノカルボニルオキシ、カルボニルアミノ、スルホニルアミノから選択
され、そのいずれかは、必要に応じて、置換されている。
Ra”、Rb、Rb’、Rb”、Rc、Rc’、Rc”、Rd、Rd’およびR d” は、それぞれ、水素である)の合成を図示している。この大環状分子形成反
応は、垂直アブデルハルデン(vertical Abderhalden)装
置(図1を参照)または管状炉で実行され、後者は、温度制御が良好である。一
般に、この大環状分子形成反応は、1気圧のハロゲン化水素ガスにて、この2,
7−ジアミノ−1,8−ナフチリジンの溶融を起こすのに十分な温度で、2,7
−ジアミノ−1,8−ナフチリジンをハロゲン化水素で処理することにより、特
徴付けられる。いずれの機構上の説明にも限定するつもりはないものの、この反
応は、アミンの押出およびトリアザトリナフチリンの形成を起こすのに十分な温
度まで2,7−ジアミノ−1,8−ナフチリジンのヒドロハライド(hydro
halide)塩を上昇させることにより、進行すると考えられている。このア
ブデルハルデン装置で実行される合成の1実施形態の詳細は、実施例1で概説す
る。
または2,7−ジアミノ−1,8−ナフチリジンの混合物を使って実行できるこ
とが分かる。この大環状分子形成反応を2,7−ジアミノ−1,8−ナフチリジ
ンの混合物で実行するとき、生成物の混合物(種々の位置異性体を含む)が得ら
れる。当業者は、トリアザトリナフチリンの混合物を分離しその混合物から所望
の化合物を単離できる種々のクロマトグラフィー媒体および溶媒系を認識してい
る。典型的なクロマトグラフィー媒体には、種々のメッシュサイズのシリカゲル
またはアルミナが挙げられ、また、典型的な溶媒系には、CHCl3/CH3O
H、CH2Cl2/CH3OHのような極性溶媒と非極性溶媒の混合物、および
クロマトグラフィーの技術分野で公知の他のものが挙げられる。
,7−ジアミノ−1,8−ナフチリジンが溶解される)としての単一の芳香族ア
ミンまたは芳香族アミン混合物のヒドロハライド塩(これには、ピリジニウム塩
酸塩、キノリン塩酸塩または4−(3−フェニルプロピル)ピリジン塩酸塩が挙
げられるが、これらに限定されない)の使用、およびその溶媒の溶融を起こすの
に十分に高い温度およびアミン押出およびトリアザトリナフチリン形成を包含す
る。ある種の溶媒(例えば、ピリジニウム塩酸塩)は、222℃のその沸点近く
まで加熱する場合、300℃よりずっと低い温度で、1気圧の塩化水素中にて、
トリアザトリナフチリンの形成を容易にする。
水素またはヒドロハライド塩を使用する必要がない場合がある。具体的には、ス
キーム2で概説したジ−n−プロピル−ジアミノナフチリジンは、密封管中にて
、約340℃のその融点まで急速かつ短時間加熱したとき、良好な収率で、対応
するヘキサプロピルトリアザトリナフチリンを自然に形成する。従って、本発明
はまた、2,7−ジアミノ−1,8−ナフチリジンをその融点またはそれよの高
い温度で加熱して所望のトリアザトリナフチリンを生じることにより、トリアザ
トリナフチリンを形成する方法を包含する。 (スキーム3)
ために、または単に、その化合物の便利な形態として、そのトリアザトリナフチ
リンがある種の金属で錯化されたものが挙げられる。適切な金属の例には、Gd
、In、Eu、Dy、Pr、Pa、Cr、Co、Fe、Cu、Ni、Tiおよび
V(好ましくは、GdまたはEu)のような元素の常磁性イオンが挙げられる。
錯体形成は、典型的には、極性溶媒中で実行され、これには、水、イソプロパノ
ール、エタノール、メタノール、アセトン、DMF、DMSO、アセトニトリル
などが挙げられるが、これらに限定されない。溶媒混合物および/または水性溶
媒混合物を含む溶媒系もまた、考慮される。典型的には、この錯体形成反応では
、そのハロゲン化物または酢酸塩の形態の金属イオンが使用される。代表的な錯
体形成反応は、実施例2で記述する。
個またはそれ以上のアピカル(または「メソ」)窒素において、容易なプロトン
化を受ける。典型的には、トリアザトリナフチリンは、水溶液中にて、塩酸、臭
化水素酸、フッ化水素酸、過塩素酸、硝酸、硫酸、リン酸、ギ酸、酢酸、トリフ
ルオロ酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、コハク酸、マロン酸およびメタンスル
ホン酸から選択される酸と接触される。得られる単一または多プロトン化した大
環状分子は、その大環状分子をプロトン化するのに使用する酸に依存して、1個
またはそれ以上の負に荷電した対イオンと会合される。
,8−ナフチリジン(50グラム、0.28モル)(これは、Carboni,
S.ら(Gazz.Chim.Ital.96(11):1456〜1459(
1966))の方法により調製した)を、2リットルのParr容器(Parr
bomb)に装填し、そして液体無水アンモニア(500ml)を充填した。
この容器を密封し、1200 PSIの圧力にし、この圧力で、14時間維持し
た。次いで、この容器を室温まで冷却し、そのアンモニアを排出し、その容器内
容物を、まず、1.5リットルの飽和アンモニア水で抽出し、次いで、500m
lの飽和アンモニア水で抽出した。これらの透明な黄色の液状抽出物を合わせ、
ロータリーエバポレーターで約250mlの容量まで濃縮して、凝集した沈殿物
を得、これを集めて、乾燥して、その生成物である2,7−ジアミノ−1,8−
ナフチリジンを得た(26g、162mmol、58%)、融点311℃(液体
融点=222〜223℃;Collin,J.−P.,ら。Inorg Chi
m.Acta 201:29〜34(1992))。1 H NMR(DMSO−d6):δ 7.76(d,J=9Hz,2H,CH
),7.14(br.s,4H,NH2),6.50(d,J=9Hz,CH)
,13C NMR:δ 160.7,144.4,140.2,109.9,1
08.6, MS m/e 160(100%),133(25%),105(
9%).HRMS(C8H8N4)計算値:m/e=160.074896.実
測値:m/e=160.074984.UV−可視λmax(log e)(2
5%EtOH水溶液):352(4.07).発光λmax(任意の単位)(2
5%EtOH/IPA水溶液):407(0.48),493(1.00)。
デン装置(図1を参照)に、2,7−ジアミノ−1,8−ナフチリジン(12グ
ラム)を充填し、そして真空を1気圧の無水塩化水素ガスで置換できるマニホル
ドに通じるストッパー付き頂部をかぶせた。このジアミノナフチリジンを、硫酸
(沸点=300℃)の凝縮蒸気がアブデルハルデン装置の内部チャンバの外側を
濡らしてジアミノナフチリジンの色が熱で変色し始めるような時間まで、そのチ
ャンバ内で、真空下にて、保持した。次いで、この真空を、1気圧の無水塩化水
素で素早く置換した。このジアミノナフチリジンは、急速に溶融し、黒くなり、
泡立ち始めた。40分後、黒くなった反応塊は、完全に再固化し、さらに20分
間にわたって、加熱を継続した。この装置を冷却し、その粗生成物を容器から除
去し、粉砕して粉末にした。この全工程を繰り返し、その2つのバッチを合わせ
て、以下のようにして洗浄した:この黒色粉末を、200mlの濃アンモニア水
と共に、30分間攪拌し、次いで、濾過し、そのように得た湿った固形物を、ア
ンモニア蒸気で飽和した500mlの温エタノールと共に1時間攪拌することに
より、さらに2回洗浄した。残った固体物質(乾燥重量は19グラム)を、60
℃で保持した氷酢酸250ml中にて、12時間攪拌した。得られた黒色の溶液
を媒体ガラスフリット漏斗(medium glass fritted fu
nnel)で濾過し、そしてロータリーエバポレータで乾燥状態まで濃縮した。
そのように得た残留物を、真空中にて、100℃で、24時間乾燥して、黒紫色
の固形物(16.5g、38.5mmol、77%)として、その生成物を得た
。1 H NMR(CF3COOD):δ 7.98(d,J=9.3Hz,2H,
CH),6.95(d,J=9.3Hz,CH).13C NMR(CF3CO
OD):δ 155.5,144.8,144.3,118.1,116.3.
MS m/e 429(100%),214(10%).HRMS(C24H 15 N9)計算値:m/e=429.1450.実測値:m/e=429.14
49.UV−可視λmax(log e)(HOAc):340(4.78),
356(4.96),406(3.51),480−82sh(3.11).発
光λmax(任意の単位)(sh=ショルダー)(濃HCl):535−542
sh(0.275),569(1.00),615(0.29)。
g、0.23mol)および33%酢酸水溶液15mLを充填する。その透明な
黒色溶液を室温で攪拌し、水2mL中の塩化Gd(III)六水和物(75mg
、0.20mol)を一度に添加する。錯体の形成は、UV−可視吸収の特徴的
な変化を観察することによりモニターし得るが、錯体の形成は、事実上、1分以
内に完結する。得られた溶液を減圧下でエバポレートし、氷酢酸で洗浄して、錯
化していないトリアザトリナフチリンを除去する。得られた錯体は、最初の塩化
Gd(III)六水和物の量に基づいて、定量収率で得られる。
〜7A族および第1Bおよび2B族の元素、すなわち、スカンジウム(これは、
原子番号21を有する)から亜鉛(これは、原子番号30を有する)までの範囲
の元素、イットリウム(これは、原子番号39を有する)からカドミウム(これ
は、原子番号48を有する)までの範囲の元素、ランタン(これは、原子番号5
7を有する)から水銀(これは、原子番号80を有する)までの範囲の元素、お
よびアクチニウム(これは、原子番号89を有する)からローレンシウム(これ
は、原子番号103を有する)までの範囲の元素が挙げられる。具体的には、こ
れらの遷移金属には、第VIII族の元素、すなわち、鉄(Fe)、コバルト(
Co)、ニッケル(Ni)、ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウ
ム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、および白金(Pt)が
挙げられ、そしてさらにチタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、
マンガン(Mn)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、イットリウム(Y)、ジルコニ
ウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、銀(Ag)、カドミウム
(Cd)、ランタン(La)、セリウム(Ce)、ネオジム(Nd)、サマリウ
ム(Sm)、ユーロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb
)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビ
ウム(Yb)、ルテチウム(Lu)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、
タングステン(W)、金(Au)、水銀(Hg)、ウラン(U)およびプルトニ
ウム(Pu)が挙げられる。
の溶液は、約1.0×10−5M程度に低い遷移金属濃度を有していたとしても
、十分に抽出されると予想される。
低いpHを有する。この溶液のpHを変えるにつれて、その抽出率は、低下する
傾向にあり得る。この場合、当該技術分野で公知であるように、より長い抽出時
間が必要である。
。一般に、室温付近の温度が使用され得る。
解した溶液と接触することにより、行われる。この接触は、振盪、攪拌などによ
り、達成される。振盪または攪拌の条件は、特に限定されないものの、激しく振
盪または攪拌すると、効率的な抽出には有効となる。振盪は、通常、1分間あた
り約100回〜400回の頻度で行われ得る。
酸が挙げられる。その具体的な例には、窒素含有複素環式化合物(例えば、ピリ
ジン、アルキルピリジン(例えば、メチルピリジン、エチルピリジン))および
キノリン;および芳香環を含むアミノ酸(例えば、トリプトファンおよびフェニ
ルアラニン)が挙げられる。この抽出促進剤の例には、さらに、遷移金属イオン
と配位してそのイオンがトリアザトリナフチリンと会合するのを助ける(それゆ
え、遷移金属イオンとの錯体形成速度を速くする機能がある)化合物が挙げられ
る。しかしながら、ピリジンおよびトリプトファンが好ましい。
抽出する遷移金属1グラム当量あたり、1〜1,000グラム当量である。
に、その量が多すぎる場合、その促進剤は、有機相で使用する溶媒の特性を変え
得るおそれがある。
ニウム))を効率的に抽出するのに有用である。
実行され得る: 抽出実験において、トリアザトリナフチリン酢酸塩(または他のトリアザトリ
ナフチリン大環状分子、塩または錯体)を5.0×104Mの濃度でクロロホル
ムに溶解し、それを酢酸相10ml(これは、1.0×10−4Mの量で、遷移
金属塩化物を含有する)と共に、30mlのスクリューバイアル(screw
vial)に入れることにより、10mlの有機相を調製し、その内容物を24
時間振盪する。各金属の抽出率を決定する際に、振盪後の酢酸相を原子吸収光度
計で分析して、その中に残留している金属のイオンの濃度を決定する。この抽出
率は、以下の等式を使用して計算するが、ここで、M+ totalとは、この金
属イオンの初期濃度を意味し、そしてM+ solutionとは、その抽出操作
後に酢酸相で見られた金属イオン濃度を意味する。
M+ solution) 今ここで、本発明を詳細に記述したが、本発明またはその任意の等価物の範囲
に影響を与えることなく、広範囲の等価な条件、処方物および他のパラメータ内
で、同じことを実行できることは、当業者に認識されている。本明細書中で引用
した全ての特許および文献の内容は、本明細書中で参考として援用されている。
ブデルハルデン装置を示す。
Claims (12)
- 【請求項1】 次式の化合物あるいはその溶媒和物、水和物、エステルまた
は塩: 【化1】 ここで: R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキ
ル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルおよびホルミルから選択され、それ
らのいずれかは、必要に応じて置換されている; Ra、Ra’、Ra”、Rb、Rb’、Rb”、Rc、Rc’、Rc”、Rd 、Rd’およびRd”は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル
、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルケ
ニル、アルキニル、アリール、アシル、ヘテロシクロアルキル、スルホニル、ア
ルキルスルホニル、アリールスルホニル、アミノスルホニル、ニトロアルキル、
アミノアルキル、モノアルキルアミノアルキル、ジアルキルアミノアルキル、カ
ルボキシ、アミノ、ニトロ、シアノ、アシル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、
アルコキシ、アリールオキシ、アミノカルボニルオキシ、カルボニルアミノ、ス
ルホニルアミノまたはアラルキルから選択され、そのいずれかは、必要に応じて
置換されている、 化合物。 - 【請求項2】 R1、R2、R3、Ra、Ra’、Ra”、Rb、Rb’、
Rb”、Rc、Rc’、Rc”、Rd、Rd’およびRd”が、それぞれ、水素
である、請求項1に記載の化合物。 - 【請求項3】 前記任意の置換基が、ハロゲン、ヒドロキシ、アルキル、シ
クロアルキル、アラルキル、アリール、チオール、アミノ、モノアルキルアミノ
、ジアルキルアミノ、ホルミルアミノ、アミノイミノメチル、アシルアミノ、ア
ミノアシル、モノ−またはジ−アルキルアミノカルボニル、チオカルボニルアミ
ノ、チオアシルアミノ、アミノチオカルボニル、アルコキシ、アリールオキシ、
アミノカルボニルオキシ、モノ−またはジアルキルアミノカルボニルオキシ、モ
ノ−またはジアリールアミノカルボニルオキシ、モノまたはジアラルキルアミノ
カルボニルオキシ、アルキルスルホニル、アリールスルホニル、アラルキルスル
ホニル、アルキルスルホニルアミノ、アリールスルホニルアミノ、アラルキルス
ルホニルアミノ、アルコキシカルボニルアミノ、アラルコキシカルボニルアミノ
、アリールオキシカルボニルアミノ、モノまたはジ−アルキルアミノチオカルボ
ニル、アラルコキシ、カルボキシ、カルボキシアルキル、アルコキシカルボニル
、アルコキシカルボニルアルキル、ニトロ、シアノ、トリフルオロメチル、アル
キルチオおよびアリールチオから選択される、請求項1に記載の化合物。 - 【請求項4】 単一プロトン化または多プロトン化した酸付加塩の形状であ
り、前記酸が、塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、過塩素酸、硝酸、硫酸、リン
酸、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、コハク酸、マ
ロン酸およびメタンスルホン酸からなる群から選択される、請求項1に記載の化
合物。 - 【請求項5】 単一プロトン化または多プロトン化された請求項1に記載の
化合物および少なくとも1種の負に荷電した対イオンを含有する、塩。 - 【請求項6】 請求項1に記載の化合物および金属イオンを含有する、金属
錯体。 - 【請求項7】 前記金属が、Tc、In、Ga、Gd、Eu、Dy、Pr、
Pa、Cr、Co、Fe、Cu、Ni、TiおよびVからなる群から選択される
、請求項6に記載の金属錯体。 - 【請求項8】 前記金属が常磁性である、請求項6に記載の錯体。
- 【請求項9】 前記金属が、Gd(III)またはEu(III)である、
請求項8に記載の金属錯体。 - 【請求項10】 以下の式Iの化合物あるいはその溶媒和物、水和物、エス
テルまたは塩を形成する方法であって、 【化2】 ここで: R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキ
ル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルおよびホルミルから選択され、それ
らのいずれかは、必要に応じて置換されている; Ra、Ra’、Ra”、Rb、Rb’、Rb”、Rc、Rc’、Rc”、Rd 、Rd’およびRd”は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル
、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルケ
ニル、アルキニル、アリール、アシル、ヘテロシクロアルキル、スルホニル、ア
ルキルスルホニル、アリールスルホニル、アミノスルホニル、ニトロアルキル、
アミノアルキル、モノアルキルアミノアルキル、ジアルキルアミノアルキル、カ
ルボキシ、アミノ、ニトロ、シアノ、アシル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、
アルコキシ、アリールオキシ、アミノカルボニルオキシ、カルボニルアミノ、ス
ルホニルアミノまたはアラルキルから選択され、そのいずれかは、必要に応じて
置換されており、該方法は、以下: (a)式IIの化合物を塩化水素ガスで処理する工程を包含し、 【化3】 ここで、Ra、Rb、RcおよびRdは、上で定義したとおりである、 方法。 - 【請求項11】 遷移金属を抽出する方法であって、該方法は、該遷移金属
を含有する物質を、活性抽出成分として次式の化合物あるいはその溶媒和物、水
和物、エステルまたは塩を含有する組成物と接触させて、該物質から該遷移金属
を抽出する工程を包含し: 【化4】 ここで: R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキ
ル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルおよびホルミルから選択され、それ
らのいずれかは、必要に応じて置換されている; Ra、Ra’、Ra”、Rb、Rb’、Rb”、Rc、Rc’、Rc”、Rd 、Rd’およびRd”は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル
、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルケ
ニル、アルキニル、アリール、アシル、ヘテロシクロアルキル、スルホニル、ア
ルキルスルホニル、アリールスルホニル、アミノスルホニル、ニトロアルキル、
アミノアルキル、モノアルキルアミノアルキル、ジアルキルアミノアルキル、カ
ルボキシ、アミノ、ニトロ、シアノ、アシル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、
アルコキシ、アリールオキシ、アミノカルボニルオキシ、カルボニルアミノ、ス
ルホニルアミノまたはアラルキルから選択され、そのいずれかは、必要に応じて
置換されている、 方法。 - 【請求項12】 遷移金属を抽出するための組成物であって、該組成物は、
活性成分として、次式の化合物あるいはその溶媒和物、水和物、エステルまたは
塩: 【化5】 ここで: R1、R2およびR3は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキ
ル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリルおよびホルミルから選択され、それ
らのいずれかは、必要に応じて置換されている; Ra、Ra’、Ra”、Rb、Rb’、Rb”、Rc、Rc’、Rc”、Rd 、Rd’およびRd”は、それぞれ独立して、水素、アルキル、シクロアルキル
、ヒドロキシアルキル、アルコキシアルキル、アリールオキシアルキル、アルケ
ニル、アルキニル、アリール、アシル、ヘテロシクロアルキル、スルホニル、ア
ルキルスルホニル、アリールスルホニル、アミノスルホニル、ニトロアルキル、
アミノアルキル、モノアルキルアミノアルキル、ジアルキルアミノアルキル、カ
ルボキシ、アミノ、ニトロ、シアノ、アシル、アミノカルボニル、ヒドロキシ、
アルコキシ、アリールオキシ、アミノカルボニルオキシ、カルボニルアミノ、ス
ルホニルアミノまたはアラルキルから選択され、そのいずれかは、必要に応じて
置換されている、 ならびに、塩基性窒素を含有する複素環式化合物および芳香族アミノ酸からな
る群から選択される抽出促進剤、 を含有する、組成物。
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