JP2005531601A - トロペノールの工業的製法 - Google Patents
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Abstract
Description
を、下式(III)のホルムアミド-アセタール
に変換し、最後にこのエステルを鹸化して、式(I)の化合物(任意に適当な酸と反応させることにより酸添加塩に変換してもよい)を取得することを特徴とする方法に関する。
好ましくは、本発明は、任意にその酸添加塩の形であってもよい式(I)のトロペノールの工業的な製造方法であって、任意にその酸添加塩の形並びに任意にその水和物の形であってもよい、RがC1-C4-アルキルまたはC2-C4-アルケニルを意味する式(II)の化合物を出発物質として使用し、使用する式(III)のホルムアミド-アセタールにおいて基R'がメチルまたはエチルを、基R''がメチル、エチルまたはプロピルを表すことを特徴とする方法に関する。
最も好ましくは、本発明は、任意にその酸添加塩の形であってもよい式(I)のトロペノールの工業的な製造方法であって、任意にその酸添加塩の形並びに任意にその水和物の形であってもよい、Rが1-プロペニル、2-プロペニル、1-ブテン-1-イル、1-ブテン-2-イル、1-ブテン-3-イル、1-ブテン-4-イル、2-ブテン-1-イルまたは2-ブテン-2-イルを意味する式(II)の化合物を出発物質として使用し、使用する式(III)のホルムアミド-アセタールにおいて基R'及びR''がメチルまたはエチル、好ましくはメチルを表すことを特徴とする方法に関する。
最も好ましくは、使用する式(II)の化合物は、Rが2-ブテン-2-イルを意味する化合物である。この化合物はまた、先行技術においてはメテロイジンという名称により知られている。
C2-C6-アルケニルは、本発明の範囲内において1個以上の二重結合を有する2乃至6個の炭素原子を有する分枝鎖状または非分枝鎖状のアルケニル基を意味する。例には、ビニル、1-プロペニル、2-プロペニル、1-ブテン-1-イル、1-ブテン-2-イル、1-ブテン-3-イル、1-ブテン-4-イル、2-ブテン-1-イル、2-ブテン-2-イル、ブタジエン-1-イル、1-ブタジエン-2-イル等が含まれる。
特に指示がなければ、本発明の範囲内では、酸添加塩という用語は、酸、例えば、塩酸、臭化水素酸、燐酸、硫酸、テトラフルオロホウ酸またはヘキサフルオロリン酸、好ましくは塩酸または臭化水素酸で形成された塩を示す。
式(III)の化合物を適する反応容器に入れる。通常、反応させる式(II)の化合物1モル当たり1モル以上の化合物(III)を使用する。好ましくは、反応させる式(II)の化合物1モル当たり1.01乃至5.0モル、好ましくは1.1乃至4.0モル、最も好ましくは1.5乃至3.0モルの化合物(III)を入れる。次いで、式(II)の化合物を攪拌しながら一度に添加する。添加の終了後に得られた混合物を好ましくは約40℃以上、好ましくは50℃以上、最も好ましくは60℃以上に加熱する。反応中にはアルコールR'-OHが放出される。好ましくは蒸留により反応の平衡から除去される。この蒸留は、任意に減圧下で実施してもよい。使用する式(III)の化合物が、R'がメチルを意味する化合物である場合には、温度は、好ましくは約55乃至90℃、更に好ましくは約60乃至85℃に調整する。反応の終了後、任意に過剰に使用してもよい式(III)の化合物を減圧下における蒸留により除去する。このためには、得られた混合物を好ましくは40℃以上、好ましくは50℃以上の温度に加熱し、100ミリバール以下、好ましくは60ミリバール以下、最も好ましくは40ミリバール以下の真空を適用する。
次いで残存する残留物(一般式(IV)の粗生成物)を、攪拌しながら適する溶媒中、好ましくは極性有機溶媒中、最も好ましくは、ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、ジメチルアセトアミド及びN-メチルピロリドンからなる群から選択された溶媒中、最も好ましくはジメチルホルムアミド中に入れる。この溶液を調製するために、使用する式(II)の化合物1モル当たり例えば0.001乃至10リットル、好ましくは0.01乃至5リットル、最も好ましくは0.05乃至1リットルの溶媒を使用しうる。好ましくは、この時点で最初に添加した式(II)の化合物1モル当たり約0.07乃至0.5リットルの溶媒を使用する。
次いで、残存する残留物を適する溶媒中、好ましくは水及び/又は、メタノール、エタノール及びイソプロパノールから選択された低級アルコール、最も好ましくは水、エタノールまたはそれらの混合物中に入れる。この時点で、最初に添加した式(II)の化合物1モル当たり、例えば0.001乃至1リットル、好ましくは0.005乃至5リットルの水と混合した、好ましくは0.1乃至3リットル、最も好ましくは約0.5乃至2リットルの前述のアルコールの一を溶媒として使用する。
残存する粗生成物を、メタノール、エタノール及びイソプロパノールから選択された有機溶媒、好ましくはイソプロパノールに入れる。本発明によれば、最初に使用した式(II)の化合物1モル当たり0.1乃至4.0リットル、好ましくは約1乃至2リットルの前述の溶媒を使用する。得られた溶液を濾過してもよい。濾液は遊離塩基の形で式(I)のトロペノールを含む。次の反応で遊離塩基を使用する場合には、この時点で溶媒を減圧下における蒸留により除去する。次いで残存する遊離塩基を、更に精製することなく合成の次の工程で使用しうる。しかしながら、本発明によれば、トロペノールの遊離塩基は、好ましくは酸添加塩の一に変換する。トロペノールの酸添加塩とは、本発明においては、塩酸塩、臭化水素酸塩、燐酸塩、硫酸塩、テトラフルオロホウ酸塩又はヘキサフルオロ燐酸塩から選択された塩を意味する。本発明によればトロペノール塩酸塩が特に重要であるが、臭化水素酸塩及び塩酸塩が特に好ましい。酸添加塩を調製するためには、濾液を−20乃至20℃、好ましくは−10乃至15℃の温度に冷却する。次いでこのようにして得られた懸濁液を酸添加塩、つまり塩酸塩、臭化水素酸塩、燐酸塩、硫酸塩、テトラフルオロホウ酸塩又はヘキサフルオロ燐酸塩の形成に必要な対応する酸と混合する。最初に使用した式(II)の化合物1モル当たり少なくとも1モルの当該酸を使用すべきである。本発明による方法の範囲内では、過剰量の酸(すなわち、最初に使用した塩基(II)1モル当たり1.1乃至約2〜3モル)を使用することが可能である。本発明によれば、好ましくはトロペノールの塩酸塩が調製される。これに必要な塩酸は、溶液の形または気体の形で添加しうる。好ましくは、気体の形の塩化水素が使用される。前述の酸の一は、1乃至5、好ましくは1.5乃至4のpHが得られるまでトロペノールの遊離塩基の溶液に添加する。全ての酸を添加した後、一定の温度で更に0.5乃至2時間攪拌を継続してもよい。最後に、沈殿したトロペノールの酸添加塩を分離して、任意に、アセトン、メチルイソブチルケトン及びメチルエチルケトンから選択された溶媒、好ましくはアセトンで洗浄してもよく、減圧下または不活性ガス(例えば、窒素)中、高温で乾燥させてもよい。
したがって、本発明は更に、例えば、臭化チオトロピウム、臭化イプラトロピウムまたはBEA2108のような治療的に活性な化合物を調製するための出発物質としての、任意にその酸添加塩の形てあってもよいトロペノールの使用に関する。
本発明は更に、例えば、臭化チオトロピウム、臭化イプラトロピウムまたはBEA2108のような治療的に活性な化合物、好ましくは臭化チオトロピウムを調製するための出発物質としての、任意にその酸添加塩の形並びに任意にその水和物の形であってもよい下式(II)の化合物の使用に関する。
好ましくは、本発明は、例えば、臭化チオトロピウム、臭化イプラトロピウムまたはBEA2108のような治療的に活性な化合物、好ましくは臭化チオトロピウムを調製するための出発物質としての、任意にその酸添加塩の形、並びに任意にその水和物の形であってもよいメテロイジンの使用に関する。
ダイヤグラム1に示される手順は、トロペノールから出発して臭化チオトロピウムを調製するのに使用しうる。
本発明にしたがって取得しうるトロペノール(I)から出発して、まずジ-(2-チエニル)-グリコール酸誘導体(VI)と反応させることによりトロペノールジ-(2-チエニル)-グリコレートを形成する。このエステルをオレフィン二重結合のエポキシ化により対応するスコピンエステル(VIII)に変換し、このものを臭化メチルと反応させることにより臭化チオトロピウムが得られる。
したがって、特に好ましい面においては、本発明は、下式の臭化チオトロピウムを調製する方法であって、
19.5kgのジメチルホルムアミドジメチルアセタールを適する寸法の攪拌装置に入れ、20.9kgのメテロイジンを一度に添加する。添加が終了した後、得られた混合物を攪拌しながらゆっくり約80℃の温度に加熱する。反応中に遊離したメタノールを蒸留により除去する。反応が終了した後、過剰のジメチルホルムアミドジメチルアセタールを、減圧下(30ミリバール以下)約50〜60℃における蒸留により除去する。次いで、8リットルのジメチルホルムアミドを残存する残留物に添加し、得られた溶液を攪拌しながら約45〜50℃に冷却する。次いでこの溶液を約125〜135℃において約30〜70分間にわたって、125℃に加熱され攪拌されている37.7kgの無水酢酸に添加する。気体状のCO2が発生する。添加が終了した後、更に4リットルのジメチルホルムアミドを添加し、反応混合物全体を約125〜135℃において更に1.5時間攪拌する。反応が終了したらすぐに全ての液体成分を減圧下(約5ミリバール以下)で約60℃に加熱することにより蒸留する。残存する残留物を71リットルのエタノールに入れ、攪拌しながら約25℃に冷却する。8リットルの水及び別の10リットルのエタノールを添加した後、45%の水酸化ナトリウム溶液(18.3kg)を得られた混合物に添加する。得られた混合物を攪拌しながら約1.5時間還流する。次いで溶媒を減圧下(約40ミリバール)約50〜60℃における蒸留により除去し、残存する残留物を31リットルの水に入れる。生成物を抽出するために、62リットルのメチレンクロライドを添加する。有機相の分離後、残存する水性相を更に30リットルのメチレンクロライドで2回及び21リットルのメチレンクロライドで3回抽出する。得られた有機相を一緒にして、溶媒を蒸留により除去する。次いで残存する残留物を約35kgのイソプロパノール中に入れ、1.6kgのClarcelと混合し、得られた混合物を攪拌して濾過する。次いで−10乃至+10℃の内部温度において、約2〜3のpHが得られるまで気体状の塩化水素を得られた溶液にパイプで送る(約3.0kgのHClガス)。全ての気体を添加したらすぐに混合物を更に1時間くらい一定温度で攪拌する。トロペノール塩酸塩である形成された固体を分離して窒素雰囲気下約40〜45℃で乾燥させる。
収量:11.5kgのトロペノール塩酸塩(使用したメテロイジンに対して80%)
a)トロペノールエステル(VII)の調製
10.9kgのトロペノール塩酸塩(実施例1にしたがって取得しうる)のトルエン(95リットル)溶液に25℃においてアンモニア(1.8kg)をパイプにより送る。得られた懸濁液を一定温度において約1時間攪拌する。次いで形成された塩酸アンモニウムを濾過してトルエン(26リットル)で洗浄する。約50℃のジャケット温度においてトルエンの一部(約60リットル)を減圧蒸留により除去する。約25℃に冷却した後、15.8kgのジ-(2-チエニル)グリコール酸メチルを添加し、得られた混合物を50℃に加熱して溶解させる。トルエン(40リットル)を別の装置に入れ、約25℃でそこに水素化ナトリウム(2.7kg)を添加する。この溶液に、すでに形成したトロペノール及びジ-(2-チエニル)グリコール酸メチルの溶液を30℃において1時間以内に添加する。添加が終了した後、混合物を攪拌しながら約7時間減圧下で75℃に加熱する。形成されたメタノールを蒸留により除去する。残存する混合物を冷却し、水(958リットル)及び36%の塩酸(13.2kg)の混合物に添加する。次いで水性相を分離し、メチレンクロライド(56リットル)で洗浄する。更にメチレンクロライドを添加した(198リットル)後、このようにして得られた混合物を調製したソーダ溶液(45リットルの水中に9.6kgのソーダ)でpH9に調整する。メチレンクロライド相を分離し、水性相をメチレンクロライド(262リットル)とともに攪拌する。メチレンクロライド相を65℃で蒸発させると残留物が得られる。残留物をトルエン(166リットル)に入れ、95℃に加熱する。トルエン溶液を0℃に冷却する。得られた結晶を分離し、トルエン(33リットル)で洗浄し、窒素流中約50℃において最大24時間乾燥させる。
収量:18.6kg(83%);融点:約160℃(10K/分の加熱速度でTLCにより測定)
260リットルのDMFを適する反応装置に入れ、50℃に加熱する。次いで16.2kgのトロペノールエステル(IV)を添加し、混合物を透明な溶液が得られるまで攪拌する。40℃に冷却した後、過酸化水素-尿素錯体(10.2kg)、水(13リットル)及び酸化バナジウム(V)(0.7kg)を逐次的に一度に添加し、装置の内容物を約50℃に加熱する。一定温度において2〜3時間攪拌した後、混合物を約20℃に冷却する。得られた反応混合物を塩酸(36%)でpH約4.0に調整する。調製した亜硫酸水素ナトリウム溶液(24リットルの水中に2.4kg)を添加する。35℃の内部温度において溶媒の一部を減圧蒸留する(約210リットル)。約20℃に再び冷却し、Clarcel(3.2kg)と混合する。希塩酸(36%、約440リットルの水中に0.8kg)でpHを約2.0に調整する。得られた溶液を濾過してメチレンクロライド(58リットル)で抽出する。メチレンクロライド相を廃棄する。メチレンクロライド(130リットル)を再び水性相に添加し、調製したソーダ溶液(51リットルの水中に11.0kg)でpHを約10.0に調整する。メチレンクロライド相を分離し、水性相をメチレンクロライド(136リットル)で抽出する。一緒にしたメチレンクロライド相から弱い減圧下(600〜700ミリバール)40℃における蒸留によりメチレンクロライド(約175リットル)を除去する。装置の内容物を20℃に冷却し、塩化アセチル(約0.5kg)を添加し、混合物を20℃において約40分攪拌する。反応溶液を第二の装置に移す。pHを20℃において調製した塩酸溶液(460リットルの水中に36%塩酸4.7kg)で2.0に調製する。メチレンクロライド相を分離し、廃棄する。水性相をメチレンクロライド(39リットル)で洗浄する。次いでメチレンクロライド(130リットル)を添加し、pHを20℃において調製したソーダ溶液(38リットルの水に7.8kgのソーダ)で10.0に調製する。15分間の攪拌後有機相を分離し、水性相をメチレンクロライドで2回(97リットル及び65リットル)洗浄する。メチレンクロライド相を一緒にしてメチレンクロライドの一部(90リットル)を弱い減圧下30〜40℃の温度において蒸留により除去する。次いでジメチルホルムアミド(114kg)を添加し、メチレンクロライドの残りを減圧下40℃において蒸留により除去する。装置の内容物を20℃に冷却する。
臭化メチル(5.1kg)を20℃において前述の方法により得られたスコピンエステル溶液にパイプにより送る。装置の内容物を30℃において約2.5日間攪拌する。70リットルのDMFを減圧下50℃において蒸留により除去する。溶液をもっと小さい装置に移す。それをDMF(10リットル)で洗浄する。蒸留液の総量が約100リットルになるまで、追加のDMFを減圧下50℃において蒸留により除去する。これを15℃に冷却し、この温度において2時間攪拌する。生成物を吸引濾過乾燥機で分離し、15℃の冷たいDMF(10リットル)及び15℃の冷たいアセトン(25リットル)で洗浄する。窒素流中最高50℃において最大36時間乾燥させる。
収量:13.2kg(88%);
融点:200〜230℃(出発物質の純度に依存)。
収量:9.9kg(96%);
融点:228℃(10K/分の加熱速度でTLCにより測定)。
所望であれば、このようにして得られた生成物を臭化チオトロピウムの結晶質一水和物に変換しうる。以下の方法を使用しうる。
収量:13.4kgの臭化チオトロピウム一水和物(理論値の86%)。
融点:230℃(10K/分の加熱速度でTLCにより測定)。
Claims (5)
- 任意にその酸添加塩の形であってもよい下式(I)のトロペノールの製造方法であって、
を、適当な溶媒中で下式(III)のホルムアミド-アセタール
と反応させて、下式(IV)の化合物
を取得し、次いでこれを脱カルボキシル化することにより下式(V)のエステル
に変換し、最後にこのエステルを鹸化して、式(I)の化合物(任意に適当な酸と反応させることにより酸添加塩に変換させてもよい)を取得することを特徴とする前記方法。 - 任意にその酸添加塩の形並びに任意にその水和物の形であってもよい、RがC1-C4-アルキルまたはC2-C4-アルケニルを意味する式(II)の化合物を出発物質として使用し、使用する式(III)のホルムアミド-アセタールにおいて基R'がメチルまたはエチルを表し、基R''がメチル、エチルまたはプロピルを表す請求項1記載の方法。
- 任意にその酸添加塩の形並びに任意にその水和物の形であってもよい、Rが1-プロペニル、2-プロペニル、1-ブテン-1-イル、1-ブテン-2-イル、1-ブテン-3-イル、1-ブテン-4-イル、2-ブテン-1-イルまたは2-ブテン-2-イル、好ましくは2-ブテン-2-イルを意味する式(II)の化合物を出発物質として使用し、使用する式(III)のホルムアミド-アセタールにおいて基R'及びR''がメチルまたはエチル、好ましくはメチルを表す請求項1または2記載の方法。
- 前記治療的に活性な化合物が臭化チオトロピウム、臭化イプラトロピウムまたはBEA2108、好ましくは臭化チオトロピウムである請求項4記載の使用。
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