JP2005350461A

JP2005350461A - １０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニンの製造方法

Info

Publication number: JP2005350461A
Application number: JP2005161774A
Authority: JP
Inventors: Bettina Hoelzer; ベテイナ・ヘルツアー
Original assignee: Lanxess Deutschland GmbH
Current assignee: Lanxess Deutschland GmbH
Priority date: 2004-06-08
Filing date: 2005-06-01
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2025-06-01
Also published as: CN1706847B; DE102004027871B3; ATE438648T1; EP1604992B1; US7241888B2; DE502005007827D1; EP1604992A1; CN1706847A; US20050282804A1; JP4790317B2

Abstract

【課題】１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニンを１段階工程で製造する方法の提供。
【解決手段】式（１ｂ）

［式中、Ｘはハロゲン原子である］で表される化合物とチオモルホリンジオキサイドを−３０℃から＋２０℃の範囲の温度で反応させることで１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）を１段階で製造する。
【選択図】なし

Description

本発明は改良を受けさせた新規な１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニンの製造方法に関する。

ジヒドロアルテミシニンのＣ−１０−置換誘導体が特許文献１に多数開示されており、それらは下記の式

［式中、Ｒ^１およびＲ^２は、場合によりヘテロ原子部分を含有していてもよい幅広く多様な有機基であってもよく、Ｘは、例えばＳ、Ｓ（＝Ｏ）、ＰＲ^３、Ｐ−Ｏ−Ｒ^３またはＰ−Ｎ（Ｒ^４）−Ｒ^３基であり、ここで、Ｒ^３およびＲ^４は有機基であり、そしてＺは酸素、硫黄またはＮＲ^５基であり、ここで、Ｒ^５は有機基である］
で表される。

ジヒドロアルテミシニンのさらなるＣ−１０−置換誘導体が特許文献２にも開示されており、それらは一般式（１）

［式中、Ｙはハロゲン原子、場合により置換されていてもよいシクロアルキル、アリール、Ｃ−結合ヘテロアリールまたはヘテロシクロアルキル基であるか、或はＮＲ^１Ｒ^２基（ここで、Ｒ^１は水素または場合により置換されていてもよいアルキル、アルケニルまたはアルキニル基であり、そしてＲ^２は場合により置換されていてもよいアルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、アリールまたはアラルキル基であるか、或はＲ^１とＲ^２が隣接する窒素原子と一緒になって場合により置換されていてもよい複素環式基であるか、或は場合により置換されていてもよいアミノ酸エステルに由来するアミノ基である）である］
で表される。

特許文献１および２に記述されているそのような化合物は、寄生生物感染症、例えばマラリア、ネオスポラ病またはコクシジウム症などの治療に有効である。

特許文献２には、また、一般式（１）で表される化合物として１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）

も記述されている。

特許文献２には前記一般式（１）で表される化合物の合成も記述されており、それは、式（２）

［式中、Ｑは水素原子またはトリメチルシリル基である］
で表されるジヒドロアルテミシニンとハロゲン化剤を反応させてＹがハロゲン原子である前記式（１）で表される化合物を生じさせた後、それを式ＹＭｇＸ［式中、Ｘ＝ハロゲン］で表されるグリニヤールまたは一般式ＨＮＲ^１Ｒ^２で表されるアミンと反応させることにより行う。

特許文献２に記述されている１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）の製造は、式（２ａ）で表されるジヒドロアルテミシニンと式（３）で表されるチオモルホリンから出発した製造である。実施例３（ａ）、３（ｂ）、６および７によれば、最初にジヒドロアルテミシニン（２ａ）をクロロトリメチルシランと反応させそして次にブロモトリメチルシランと反応させた後、３当量のチオモルホリンを添加することで式（４）で表される化合物を生じさせている。その式（４）で表される化合物を中間体として単離している。両方の反応を０℃から室温の範囲の非常に低い温度で実施している。その後、前記式（４）で表される化合物に酸化を受けさせることで式（１ａ）で表される目標化合物を得ている。

ここで、ＮＭＯは４−メチルモルホリンのＮ−オキサイドを意味し、そしてＴＰＡＰ＝過ルテニウム酸テトラプロピルアンモニウムである。

そのような合成の欠点は、２段階工程であることと、高価な原料であるチオモルホリンを３当量用いる必要がある点にある。
ＷＯ−Ａ−０３／０７６４４６ＷＯ−Ａ−００／０４０２４

従って、本発明の目的は、改良を受けさせた１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）の製造方法を提供することにある。

驚くべきことに、１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）を１０−ハロ−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ｂ）とチオモルホリンオキサイド（３）から１段階工程で生じさせることができる。

本発明は１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）の製造方法を提供するものであり、この方法は、式（１ｂ）

［式中、Ｘはハロゲン原子である］
で表される化合物と式（３）

で表されるチオモルホリンジオキサイドを−３０℃から＋２０℃の範囲の温度で反応させることを特徴とする。

本方法の段階は１段階である。本方法を成功裏に実施することができることは下記のいくつかの点で驚くべきことである：
チオモルホリンジオキサイドが示す求核性はスルホン基が有する電子求引効果が理由でチオモルホリンのそれよりも顕著に劣ることが知られている。このように、チオモルホリンジオキサイドを用いた求核性置換反応に要する反応温度はチオモルホリンを用いた時に比べて顕著に高い（例えばＪ．Ｌ．Ｊｏｈｎｓｏｎ、Ｌ．Ｍ．Ｗｅｒｂｅｌ、Ｊ．Ｍｅｄ．Ｃｈｅｍ．１９８３、２６、１８５−１９４を参照）。しかしながら、それと同時に、前記式（２）で表されるジヒドロアルテミシニンおよび構造的に関連した化合物はペルオキソ基の熱安定性が理由で加熱時に分解を起こすことは文献で充分によく知られている（例えばＡ．Ｊ．Ｌｉｎ、Ａ．Ｄ．Ｔｈｅｏｈａｎｒｉｄｅｓ、Ｄ．Ｌ．Ｋｌａｙｍａｎ、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ１９８６、４２（８）、２１８１−４；Ｘ．Ｄ．Ｌｕｏ、Ｈ．Ｊ．Ｃ．Ｙｅｈ、Ａ．Ｂｒｏｓｓｉ、Ｊ．Ｌ．Ｆｌｉｐｐｅｎ−Ａｎｄｅｒｓｏｎ、Ｒ．Ｇｉｌａｒｄｉ、Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ１９８５、２３（４）、８８１−７を参照）。そのように生じた分解生成物を所望生成物から除去するのは構造が類似していることが理由で困難である。従って、そのような分解生成物が生じないように高い反応温度を避けるべきである。そのことから反応時間がより長くなってしまうであろう。

しかしながら、温度を低くすることで反応時間がより長くなると、副生成物、例えば式（５）および（６）

で表される化合物などの生成量が多くなると予測され、このことは既に文献に記述されている（Ｒ．Ｋ．Ｈａｙｎｅｓ、Ｈ．Ｃｈａｎ、Ｍ．Ｃｈｅｕｎｇ、Ｓ．Ｔ．Ｃｈｕｎｇ、Ｗ．Ｌａｍ、Ｈ．Ｔｓａｎｇ、Ａ．Ｖｏｅｒｓｔｅ、Ｉ．Ｄ．Ｗｉｌｌｉａｍｓ、Ｅｕｒ．Ｊ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．２００３、２０９８−２１１４を参照）。

従って、前記式（１ｂ）で表されるジヒドロアルテミシニン誘導体と前記式（３）で表されるチオモルホリンジオキサイドの反応が低温で起こることに加えて副生成物が有意な量で生じないことは驚くべきことである。

チオモルホリンジオキサイドは商業的に入手可能な試薬である。

本発明に従う方法で用いる反応体は、Ｘがハロゲン原子、好適には塩素または臭素、特に塩素である前記式（１ｂ）で表される化合物である。

前記式（１ｂ）で表される化合物を特許文献２に従ってインサイチュで前以て生じさせておくことができ、それを単離する必要はない。それを生じさせる目的で前記式（２）で表されるジヒドロアルテミシニンをハロゲン化剤と反応させてもよい。適切なハロゲン化剤は三フッ化ジエチルアミノ硫黄、クロロトリメチルシラン、ブロモトリメチルシラン、ヨードトリメチルシラン、ＨＣｌ、ＨＢｒまたはＨＩである。

より好適には、前記式（２）で表されるジヒドロアルテミシニンとＨＢｒガス、又は特に好適にはＨＣｌガスをＣａＣｌ_２の存在下で反応させる。ＨＢｒおよびＨＣｌガスは安価で容易に入手可能な試薬である。

別法として、特許文献２に記述されているように、出発材料は、前記式（２）で表されるジヒドロアルテミシニンではなく、また、１０位が対応してトリメチルシリルで保護されている誘導体であってもよく、それを前記ハロゲン化剤と反応させてもよい。

収率を向上させかつ副生成物を回避する目的で、前記反応中に生じた水を除去するのが有利である。これをモレキュラーシーブまたは乾燥剤、例えばＭｇＣｌ_２、ＣａＣｌ_２、ＬｉＣｌ、Ｎａ_２ＳＯ_４、ＭｇＳＯ_４またはＣａＳＯ_４などを用いて適切に実施する。前記乾燥剤を１−２０当量、好適には１−５当量、より好適には２−３当量用いるのが有効であることを確認した。

前記化合物（１ｂ）のインサイチュ生成を−３０℃から＋２０℃の範囲、好適には−２０℃から＋１０℃の範囲、特に−１０℃から０℃の範囲の温度で実施する。

この反応を非求核性の極性溶媒、好適にはハロゲン置換脂肪族もしくは芳香族炭化水素、特に塩素置換脂肪族もしくは芳香族炭化水素中で実施するのが有効であることを確認した。例えばクロロベンゼンを用いることができる。特に塩化メチレンが好適である。

インサイチュで生じさせた前記式（Ｉｂ）で表される化合物をチオモルホリンジオキサイドと反応させる本発明の反応では、典型的に、チオモルホリンジオキサイドを１−３当量用いる。しかしながら、この反応は、また、チオモルホリンジオキサイドを３当量より顕著に少ない量で用いても有利に進行する。チオモルホリンジオキサイドを１−２．５、より好適には１−２．２、特に２当量用いるのが好適である。そのようにすると副反応が最適に抑制される。

前記式（１ｂ）で表される化合物を反応させる本発明の反応を−３０℃から＋２０℃の範囲、好適には−２０℃から＋１０℃の範囲、特に−１０℃から０℃の範囲の温度で実施する。

この反応を、典型的には、前記式（１ｂ）で表される出発材料をインサイチュで生じさせる時に用いた溶媒と同じ溶媒中で実施する。

前記式（１ｂ）で表される化合物とチオモルホリンジオキサイドを反応させる時に生じるＨＸ［ここで、Ｘ＝ハロゲン、好適には塩素または臭素］を捕捉する目的でチオモルホリンジオキサイドの塩基性よりも強い塩基性を示す補助用塩基の存在下で反応を実施するのが有効であることを確認した。そのような手段を用いるとチオモルホリンジオキサイドの量を最小限にすることが可能になる。そのような補助用塩基を典型的には１当量用いる。アミン、例えばピリジンまたはトリエチルアミンなどの使用が好適である。特にトリエチルアミンが好適である。驚くべきことに、そのような補助用塩基を用いても除去すべき前記式（５）で表される生成物の生成量が多くなることはないことを見出した。

本発明に従う方法を、典型的には、インサイチュで生じさせた前記一般式（１ｂ）で表される化合物が入っている溶液に前記チオモルホリンジオキサイドと前記補助用塩基を溶媒、好適には前記化合物（１ｂ）を溶解させる時に用いた溶媒と同じ溶媒に入れることで生じさせておいた溶液をこの上で指定した反応温度で添加する様式で実施する。撹拌を適切に継続した後に相分離を行なう。有機相に通常の処理方法、例えば蒸留および再結晶化などを受けさせることで所望生成物である１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）を得ることができる。そのような再結晶化を好適にはアルコール、より好適にはメタノール、エタノール、ブタノール、または特にイソプロパノールを用いて実施する。

また、本発明に従う方法で１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）の塩を得ることも可能である。それには、前記化合物（１ａ）を適切な有機もしくは無機酸と反応させることで入手可能な如何なる塩も含まれる。鉱酸、例えばＨＣｌまたはＨＢｒなどを反応させて窒素にプロトン化を受けさせることで好適な塩を得る。

１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）の製造

８００ｍｌのＣＨ_２Ｃｌ_２に前記式（１ｂ）で表される化合物を６０ｇ（含有量が９８．４重量％、２１１ミリモルに相当）とＣａＣｌ_２粉末を３７．７ｇ（３６６ミリモル）入れることで生じさせた−１０℃の懸濁液に約２６ｇ（７２２ミリモル）のＨＣｌガスを７０分以内に導入する。

この反応は最初発熱的に進行し、その結果として、ジャケットで−１０℃に冷却したが、内部温度が−４℃にまで上昇する。ＨＣｌガスの導入を計泡器で溶込みが観察されるまで行う。この混合物の撹拌を更に１５分間継続した後、余分なＨＣｌガスを追い出す目的で窒素の流れを反応槽の中に８５分間通す。

その後、２００ｍｌのＣＨ_２Ｃｌ_２にチオモルホリンジオキサイドを５６．９ｇ（含有量が９８重量％、４２２ミリモルに相当）とトリエチルアミンを２３．５ｇ（含有量が９８重量％、２３２ミリモルに相当）入れることで生じさせた溶液を−５から−１０℃の温度で５０分以内に添加する。

この混合物を−５℃の温度で更に２時間撹拌した後、５００ｍｌの水を＋６℃で添加する。室温になるまで温めた後、有機相（下方）を取り出し、そして水相にＣＨ_２Ｃｌ_２による抽出を各場合とも１００ｍｌ用いて２回受けさせる。その有機相を一緒にして、それから溶媒を減圧下で除去する。その後、その残留物にイソプロパノールを４３５ｇ加えて５０℃で溶解させる。この混合物を１時間以内に２０℃になるように冷却して、その温度で更に３時間撹拌する。その後、固体（３３．１ｇ）を濾別した後、２４８．４ｇのイソプロパノールに６０℃で再溶解させる。１時間以内に２０℃になるように冷却して２０℃で更に３時間撹拌した後、無色の固体を濾別する。１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン［アルテミソン（ａｒｔｅｍｉｓｏｎ）］を２７．４ｇ（３２．１％）得る（ＨＰＬＣ分析で１００重量％）。
^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ_３）：δ＝５．２６（ｓ、１Ｈ）、４．２０（ｄ、Ｊ＝１０．３Ｈｚ、１Ｈ）、３．４６−３．１８（ｍ、８Ｈ）、２．６２−２．５４（ｍ、１Ｈ）、２．３６−２．２８（ｍ、１Ｈ）、２．０２−１．２０（ｍ、９Ｈ）、１．３５（ｓ、３Ｈ）、１．０６−０．９２（ｍ、１Ｈ）、０．９３（ｄ、Ｊ＝６．０Ｈｚ、３Ｈ）、０．７８（ｄ、Ｊ＝７．１Ｈｚ、３Ｈ）。

本発明の特徴および態様は以下の通りである。
１．１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）の製造方法であって、式（１ｂ）

で表されるチオモルホリンジオキサイドを−３０℃から＋２０℃の範囲の温度で反応させることを特徴とする方法。
２．Ｘが塩素または臭素である前記式（１ｂ）で表される化合物を用いることを特徴とする第１項記載の方法。
３．前記式（１ｂ）で表される化合物をインサイチュで生じさせそしてそれを第１項または２項記載の反応を行う前に単離しないことを特徴とする第１項または２項記載の方法。
４．前記式（１ｂ）で表される化合物を式（２）

で表される化合物と気体状ＨＸ［ここで、Ｈは臭素または塩素である］の反応で得ることを特徴とする第３項記載の方法。
５．前記式（２）で表される化合物と気体状ＨＸの反応をモレキュラーシーブまたは乾燥剤、好適にはＭｇＣｌ_２、ＣａＣｌ_２、ＬｉＣｌ、Ｎａ_２ＳＯ_４、ＭｇＳＯ_４またはＣａＳＯ_４の存在下で実施することを特徴とする第４項記載の方法。
６．前記式（２）で表される化合物の反応を−３０℃から＋２０℃の範囲、好適には−２０℃から＋１０℃の範囲、特に−１０℃から０℃の範囲の温度で実施することを特徴とする第４項または５項記載の方法。
７．チオモルホリンジオキサイドを１−３当量、好適には１から２．５、より好適には１から２．２、特に１から２当量用いることを特徴とする第１−６の１項以上記載の方法。
８．前記式（１ｂ）で表される化合物と前記式（３）で表されるチオモルホリンジオキサイドの反応をチオモルホリンジオキサイドの塩基性よりも強い塩基性を示す補助用塩基、好適にはピリジンまたはトリエチルアミンの存在下で実施することを特徴とする第１−７の１項以上記載の方法。

Claims

１０α−［４’−（Ｓ，Ｓ−ジオキソチオモルホリン−１’−イル）］−１０−デオキソ−１０−ジヒドロアルテミシニン（１ａ）の製造方法であって、式（１ｂ）

［式中、Ｘはハロゲン原子である］
で表される化合物と式（３）

で表されるチオモルホリンジオキサイドを−３０℃から＋２０℃の範囲の温度で反応させることを特徴とする方法。