JP2003531197A - 2,5−ジケトピペラジンの製造方法、2,5−ジケトピペラジン、ジペプチド及びその使用 - Google Patents
2,5−ジケトピペラジンの製造方法、2,5−ジケトピペラジン、ジペプチド及びその使用Info
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Abstract
Description
ル、C2〜C8−アルキニル、C1〜C8−アルコキシ、C3〜C8−シクロア
ルキル、C6〜C18−アリール、C7〜C19−アラルキル、C3〜C18−
ヘテロアリール、C4〜C19−ヘテロアラルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜3 −C3〜C8−シクロアルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C6 〜C18−アリール、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C3〜C18−ヘテロ
アリール又はα−アミノ酸の側鎖基を表し、 R3、R4は互いに無関係にH、C1〜C8−アルキル、C2〜C8−アルケニ
ル、C2〜C8−アルキニル、C1〜C8−アシル、C3〜C8−シクロアルキ
ル、C6〜C18−アリール、C7〜C19−アラルキル、C3〜C18−ヘテ
ロアリール、C4〜C19−ヘテロアラルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜 3 −C3〜C8−シクロアルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C6〜C18 −アリール、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C3〜C18−ヘテロアリ
ールを表すか、又は R1及びR3及び/又はR2及びR4はC2〜C8−アルキレン単位を介して環
を形成する]の2,5−ジケトピペラジンの製造方法並びにかかる方法によって
製造される一般式Iの化合物の使用に関する。
用に関する。
る(F.T. Witiak, Y. Wei, Prog. Drug. Res. 35, 249(1990))。ほとんどの場
合において、これらはタンパク質の分解によって生じ、かつ多くの食品、例えば
ビール(M. Gautschiet, J. Agri. Food Chem. 45, 3183 (1997))において風味
物質(Geschmackstoff)として含まれている。一連のジケトピペラジン、例えば
シクロ[Pro−His]は更に薬理学的な作用を有する(US5418218)。ジケ
トピペラジンから誘導される構造は医薬品として開発され(例えばUS5932579)
、もしくは既に使用されている(例えばジヒドロエルゴトキシン、A. Stoll, He
lv. Chim. Acta 26, 2070 (1943), DOS 2802113)。他の使用はドラッグデリバ
リーシステムとしての使用がある(WO9610396,WO9609813, US5503852, WO931875
4)。
ル触媒として(M. North, Synlett, 1993, 807)又はアミノ酸のエナンチオ選択
的な製造のためのエダクトとして(U. Schoellkopf, Tetrahedron 39, 2085 (19
83))使用される。
エステルを塩から遊離させ、かつ場合により加熱することにある(E. Fischer,
Chem. Ber. 34, 2893 (1903))。しかしながら遊離のエステルは塩基性であり、
他方でジケトピペラジンが相応のジペプチドもしくはアミノ酸よりも容易にラセ
ミ化することが知られているので、この方法においてはしばしば部分的なラセミ
化が想定される。これは、エステルの環化において酢酸を添加することによって
十分に回避できる(T. Ueda, Bull. Chem. Soc. Jpn., 50 566(1983))。それに
もかかわらずこの方法は、エステルをまずジペプチドから製造せねばならないか
、又はジペプチドの製造のためにアミノ酸エステルを使用せねばならないという
欠点を有する。両方の場合において、付加的なプロセス工程を必要とする。
への加熱によっても得ることができる(S. Steinberg, Science 213, 544 (1981
))。しかしながらジケトピペラジンは比較的容易に加水分解するので、この方
法においては完全な変換は得られない。むしろジケトピペラジンと両方のジペプ
チドの間に平衡が生じる。
供する2,5−ジケトピペラジンの更なる製造方法を提供することである。特に
該方法は工業的規模で使用できるべきである、すなわち2,5−ジケトピペラジ
ンはできるだけ経済的かつ環境的に有利に生じさせることができるべきである。
明による方法の有利な態様を表す。請求項7から10は特定の2,5−ジケトピ
ペラジン及びその前駆体、ジペプチドを保護するものである。請求項11及び1
2は有利な使用に関する。
ル、C2〜C8−アルキニル、C1〜C8−アルコキシ、C3〜C8−シクロア
ルキル、C6〜C18−アリール、C7〜C19−アラルキル、C3〜C18−
ヘテロアリール、C4〜C19−ヘテロアラルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜3 −C3〜C8−シクロアルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C6 〜C18−アリール、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C3〜C18−ヘテロ
アリール、又はα−アミノ酸の側鎖基を表し、 R3、R4は互いに無関係にH、C1〜C8−アルキル、C2〜C8−アルケニ
ル、C2〜C8−アルキニル、C1〜C8−アシル、C3〜C8−シクロアルキ
ル、C6〜C18−アリール、C7〜C19−アラルキル、C3〜C18−ヘテ
ロアリール、C4〜C19−ヘテロアラルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜 3 −C3〜C8−シクロアルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C6〜C18 −アリール、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C3〜C18−ヘテロアリ
ールを表すか、又は R1及びR3及び/又はR2及びR4はC2〜C8−アルキレン単位を介して環
を形成する]の2,5−ジケトピペラジンの製造方法において、一般式II
留により水を除去しながら加熱することにより、意想外にも簡単に工業的規模で
有利に実施できるプロセスにおいて、かつ良好な収率及び高い純度において所望
の2,5−ジケトピペラジンに達する。部分的にピペラジンは、結晶化の後のH
PLCによって>99%の純度で70%までの結晶化収率において、特に高くエ
ナンチオマー濃縮されて得られる。
ることが可能な全ての有機溶剤が該当する。水と低沸点共沸混合物を形成する溶
剤、例えばアセトニトリル、アリルアルコール、ベンゼン、ベンジルアルコール
、n−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、酢酸ブチルエステル、四
塩化炭素、クロロベンゼン、クロロホルム、シクロヘキサン、1,2−ジクロロ
エタン、ジエチルアセタール、ジメチルアセタール、酢酸エチルエステル、ヘプ
タン、メチルイソブチルケトン、3−ペンタノール、トルエン、キシレンが特に
有利である。溶剤としてはn−ブタノールがより特に有利である。
剤のために使用されるかに依存する。この温度はまた使用されるべきエネルギー
に関してコスト要因によっても制限される。有利には反応は50〜200℃、特
に有利には80〜150℃で行われる。
それ自体規定できる。有利にはその領域は2〜9、有利には3〜7である。
環化反応で使用できることはより特に有利である。この変法は有利には、ペプチ
ドカップリングのためのN−末端保護基として加水分解可能な保護基、例えばN
−無水カルボン酸、t−ブチルオキシカルボニル基、ホルミル基又はフルオレニ
ルメトキシカルボニルが使用される場合に使用される。この場合においては、保
護基の分解を単離せずに環化のために使用されるべき反応溶液中で直接実施でき
る。また遊離アミノ酸とのカップリングの際にほとんどの場合に必要な塩基、例
えばアルカリ金属水酸化物又はアルカリ金属炭酸塩、t−アミンは分離する必要
がないが、中和の後にその塩の形で溶液中に残留することがある。
、引き起こされた反応の後に水による処理によって簡単に精製でき、その際、全
ての塩及び場合により未反応のジペプチドもしくはアミノ酸を除去することがで
きる。2,5−ジケトピペラジンが有機の水に不混和性の溶剤中に可溶性である
場合に、この精製は水による抽出によってでも行うことができる。
ルアラニル−L−プロリン水溶液をpH4においてn−ブタノールによって環化
することによって1時間後にすでに99%の変換率が提供されるが、n−ブタノ
ールを含有しない同じ溶液の還流温度への加熱によって4時間後に単に19%の
みの変換率が得られるにすぎない。この温度で20時間後に、しかもL−フェニ
ルアラニル−L−プロリンはもはや検出できず、70%の2,5−ジケトピペラ
ジンの他の30%の逆ジペプチドL−プロリル−L−フェニルアラニンが得られ
る。これは本発明による方法では得られない。
のである。該化合物の(S,S)−立体配置が有利である。
該化合物の(S,S)−立体配置が有利である。III及びIVは有利にはシク
ロ[Lys−Lys]の製造のために有利に使用される。本発明による式Iの化
合物は生体活性化合物の合成において使用できる。
ル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、
ヘプチル又はオクチル、全ての結合異性体も見なされている。これらはC1〜C8 −アルコキシ、C1〜C8−ハロアルキル、OH、ハロゲン、NH2、NO2 、SH、S−C1〜C8−アルキルによって一置換又は多置換されていてよい。
を有する前記に示されるC1〜C8−アルキル基が示される。
する前記に示されるC1〜C8−アルキル基を意味する。
ンチル、シクロヘキシルもしくはシクロヘプチル基などを意味する。これらは1
つ以上のハロゲン及び/又はN−、O−、P−、S−原子を有する基によって置
換されていてよく、かつ/又はN−、O−、P−、S−原子を有する基を環中に
有していてよく、例えば1−、2−、3−、4−ピペリジル、1−、2−、3−
ピロリジニル、2−、3−テトラヒドロフリル、2−、3−、4−モルホリニル
である。これらは、またC1〜C8−アルコキシ、C1〜C8−ハロアルキル、
OH、Cl、NH2、NO2によって一置換又は多置換されていてよい。
する。特にそれにはフェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基
、ビフェニル基のような化合物が該当する。これはC1〜C8−アルコキシ、C1 〜C8−ハロアルキル、OH,ハロゲン、NH2、NO2、SH、S−C1〜
C8−アルキルによって一置換又は多置換されていてよい。
れるC6〜C18−アリール基である。
原子からなる、ヘテロ原子、例えば窒素、酸素又は硫黄を環中に有する5員、6
員、又は7員の芳香族環系が示される。かかるヘテロ原子としては、特に例えば
1−、2−、3−フリル、例えば1−、2−、3−ピロリル、1−、2−、3−
チエニル、2−、3−、4−ピリジル、2−、3−、4−、5−、6−、7−イ
ンドリル、3−、4−、5−ピラゾリル、2−、4−、5−イミダゾリル、アク
リジニル、キノリニル、フェナントリジニル、2−、4−、5−、6−ピリミジ
ニルの基である。これはC1〜C8−アルコキシ、C1〜C8−ハロアルキル、
OH、ハロゲン、NH2,NO2、SH、S−C1〜C8−アルキルによって一
置換又は多置換されていてよい。
複素芳香族系を意味する。
分子に結合されるC1〜C8−アルキル基である。これはC1〜C8−アルコキ
シ、C1〜C8−ハロアルキル、OH、ハロゲン、NH2,NO2、SH、S−
C1〜C8−アルキルによって一置換又は多置換されていてよい。
の変化しうる基を意味する。天然のα−アミノ酸は、例えばBayer−Wal
ter、有機化学の教科書(Bayer-Walter, Lehrbuch der organischen Chemie,
S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 22. Auflage, S. 822ff)に示されている。有
利な非天然α−アミノ酸はDE19903268.8号からのα−アミノ酸であ
る。これらの側鎖基はそこにあげられるアミノ酸から誘導することができる。
できる全ての可能な立体異性体、また全ての可能なジアステレオマー並びにそれ
に含まれる全ての光学異性体(エナンチオマー)に関連する。
及び<100%の範囲のその光学対掌体を有する混合物中のエナンチオマーの割
合を意味する。
5gのL−フェニルアラニル−L−プロリンの水溶液1940gをpH6.4に
調整し、かつ真空中で密な結晶ペーストにまで濃縮した。次いで1lのn−ブタ
ノールを添加し、水分離器において2時間加熱した。次いでHPLCによれば混
合物はなおも57%のDKP及び26%のジペプチドからなっていた。冷却後に
、700mlの水を添加し、かつ相分離した。有機相をもう一度150mlの水
で洗浄し、かつ真空中で濃縮した。残留した油をMTBEと撹拌して混和させ、
かつ生じる固体を濾過分離した。113g(理論値の52%)のシクロ[L−フ
ェニルアラニル−L−プロリル]が>99%のHPLC純度で、かつ−105.
1゜(c=1,n−ブタノール)の[α]D/20で得られた。
1aと類似に反応させた。1時間の加熱の後に、DKPとジペプチドの比は99
:1であった。
騰するまで加熱した。反応の経過をHPLCで観察した。DKPとジペプチドの
比は2時間後に19:81であり、かつ4時間後に39:61であった。24時
間後に、L−フェニルアラニル−L−プロリンはもはや検出できなかった。その
代わりにDKP及びL−プロリル−L−フェニルアラニンが69:31の比で検
出された。
L−バリル−L−プロリンの水溶液1740gをpH6.4にし、かつ真空中で
密な結晶ペーストにまで濃縮した。次いで1lのn−ブタノールを添加し、かつ
水分離器において2時間加熱した。HPLCによれば、該混合物はなおも3%の
ジペプチドを含有していた。冷却後に、800mlの水を添加し、かつ相分離し
た。有機相をもう一度200mlの水で洗浄し、かつ真空中で濃縮した。残留す
る結晶懸濁液を酢酸エチルと撹拌して混合し、かつ固体を濾過分離した。70.
5g(理論値の58%)のシクロ[L−バリル−L−プロリル]が>99%のH
PLC純度及び−164.3゜(c=1、n−ブタノール)の[α]D/20で
得られた。
L−ロイシル−L−プロリンの水溶液1350mlをpH4.5にし、かつ真空
中で密な結晶ペーストにまで濃縮した。次いで1lのn−ブタノールを添加し、
かつ水分離器において0.5時間加熱した。HPLCによれば該混合物はなおも
3%のジペプチドを含有していた。冷却後に500mlの水を添加し、相分離し
た。有機相をもう一度100mlの水で洗浄し、かつ真空中で濃縮した。残留す
る結晶懸濁液を酢酸エチルと撹拌して混合し、かつ固体を濾過分離した。91.
8g(理論値の69%)のシクロ[L−ロイシル−L−プロリル]が>99%の
HPLC純度及び−137.4゜(c=1、n−ブタノール)の[α]D/20 で得られた。
gのL−イソロイシル−L−プロリンの水溶液2030gをpH6.4にし、か
つ真空中で密な結晶ペーストにまで濃縮した。次いで1lのn−ブタノールを添
加し、かつ水分離器において1時間加熱した。HPLCによれば該混合物はなお
も1%のジペプチドを含有していた。冷却後に500mlの水を添加し、かつ相
分離した。有機相をもう一度100mlの水で洗浄し、真空中で濃縮した。残留
した結晶懸濁液をMtBEと撹拌して混合し、かつ固体を濾過分離した。126
.3g(理論値の70%)のシクロ[L−イソロイシル−L−プロリル]が>9
9%のHPLC純度及び−105.1゜(c=、n−ブタノール)の[α]D/ 20 で得られた。
−L−リシル]の製造 21gのε−トリフルオロアセチル−L−リシル−ε−トリフルオロアセチル
−L−リシン塩酸の500mlのブタノール溶液を50%の苛性ソーダ液でpH
6にし、かつ水分離器において2時間加熱した。HPLC分析の後に、次いでジ
ペプチドをDKPに環化させた。冷却後に析出した固体を濾過分離し、乾燥させ
た。8.0gのシクロ[ε−トリフルオロアセチル−L−リシル−ε−トリフル
オロアセチル−L−リシル]が得られた。
)、1.67(m,4H)、3.17(m,4H)、3.80(m,2H)、8
.13(s,2H)、9.43(s,2H)
Claims (12)
- 【請求項1】 一般式I 【化1】 [式中、 R1、R2は互いに無関係にH、C1〜C8−アルキル、C2〜C8−アルケニ
ル、C2〜C8−アルキニル、C1〜C8−アルコキシ、C3〜C8−シクロア
ルキル、C6〜C18−アリール、C7〜C19−アラルキル、C3〜C18−
ヘテロアリール、C4〜C19−ヘテロアラルキル、(C1〜C8−アルキル)1 〜3 −C3〜C8−シクロアルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C6 〜C18−アリール、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C3〜C18−ヘテロ
アリール又はα−アミノ酸の側鎖基を表し、 R3、R4は互いに無関係にH、C1〜C8−アルキル、C2〜C8−アルケニ
ル、C2〜C8−アルキニル、C1〜C8−アシル、C3〜C8−シクロアルキ
ル、C6〜C18−アリール、C7〜C19−アラルキル、C3〜C18−ヘテ
ロアリール、C4〜C19−ヘテロアラルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜 3 −C3〜C8−シクロアルキル、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C6〜C18 −アリール、(C1〜C8−アルキル)1〜3−C3〜C18−ヘテロアリ
ールを表すか、又は R1及びR3及び/又はR2及びR4はC2〜C8−アルキレン単位を介して環
を形成する]の2,5−ジケトピペラジンを、一般式II 【化2】 [式中、 R1、R2、R3、R4は前記の意味を有する]のジペプチドを有機溶剤中で水
を蒸留により除去しながら加熱することによって製造するための方法。 - 【請求項2】 水と共沸混合物を形成する有機溶剤を使用する、請求項1記
載の方法。 - 【請求項3】 n−ブタノールを有機溶剤として使用する、請求項2記載の
方法。 - 【請求項4】 反応を80〜150℃の温度において実施する、請求項1か
ら3までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 反応を3〜7のpH範囲で実施する、請求項1から4までの
いずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 一般式(II)のジペプチドを反応において水溶液の形で使
用する、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】 一般式III 【化3】 [式中、 R5はH又はトリフルオロメチルを表す]の2,5−ジケトピペラジン。
- 【請求項8】 (S,S)−立体配置で存在する、請求項7記載の2,5−
ジケトピペラジン。 - 【請求項9】 一般式(IV) 【化4】 [式中、 R5はH又はトリフルオロメチルを表す]のジペプチド。
- 【請求項10】 (S,S)−立体配置で存在する、請求項9記載のジペプ
チド。 - 【請求項11】 シクロ[Lys−Lys]の製造のための、請求項7から
10までのいずれか1項記載の化合物の使用。 - 【請求項12】 生体活性化合物の合成における、請求項1記載の方法によ
り製造される化合物の使用。
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