JP2006505567A - ベンゾイミダゾール化合物の合成方法 - Google Patents

Abstract

全体の反応系列が中間体の分離または精製なしに実施されることを特徴とする、ピルメチルクロライドおよびピルメタゾールを経由してピルメチルアルコールからオメプラゾールまたはエソメプラゾールを製造するための方法。さらに、反応は、全体の反応系列に対して共通でありそしてプロセスに際して生成されまたプロセスで使用される反応体に対して不活性である溶媒系内で実施され、また反応には水不混和性有機溶媒と規定量の水とが含まれる。

Description

本発明は、それぞれオメプラゾールおよびエソメプラゾールの一般名で知られる５−メトキシ−２−［［（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチル］スルフィニル］−１Ｈ−ベンゾイミダゾールおよびその（Ｓ）−鏡像異性体の製造において使用される５−メトキシ−２（（（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチル）チオ）−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（ピルメタゾール）を合成する改良された方法に関する。

オメプラゾールを合成するための効率的な方法は、参照によって本記載に加入されるＷＯ９７／２２６０３中に記載されている。ここに記載された方法では、異なる反応段階の間に追加的な精製または分離の段階は必要でなく、またこのことから一層効率的な方法が提供される。簡単さをさらに増すことに、反応系列は全プロセスにわたって１つの共通な溶媒系中で実施される。

しかしながら、ピルメタゾールをより大きい収率でまたより高い純度でピルメタゾールを製造するための新規で、さらに一層簡便でまた一層効率的な方法であって、最終製品のオメプラゾールおよびエソメプラゾールを増大した収率で与える方法がなお必要である。

本発明の目的は、ピルメタゾールを高収率および高純度で製造する方法を提供することであり、この高収率および高純度はエソメプラゾールの不斉合成にとって特に重要である。本方法つまりピルメチルアルコール（Ｉａ）からピルメタゾール（Ｉ）に至る反応系列は、この系列について共通する１つの溶媒系内で中間体の分離または精製をなんら伴わずに実施され、最終生成物のオメプラゾールまたはエソメプラゾールが再現性のある高収率で得られる。このような方法では中間体の分離または精製のための時間のかかる段階が省かれ、またプロセス内での溶媒の変更が避けられるので時間が節約され、従って、プロセスが一層効率的になりまた製造能力が高くなる。

以下の反応段階つまり
段階１：ピルメチルアルコール（Ｉａ）＋クロロ−脱ヒドロキシル化剤→ピルメチルクロライド（ｂ）
段階２：ピルメチルクロライド（Ｉｂ）＋メトメルカゾール（Ｉｃ）→ピルメタゾール（Ｉ）
を包含する本方法は、水不混和性有機溶媒と規定された量の添加水とを含む反応系列のための共通な溶媒系内で実施される。この方法はオメプラゾールまたはエソメプラゾールの合成における中間体であるピルメタゾールの合成のために使用される。

段階１つまり、以下にクロロ−脱ヒドロキシル化と称するピルメチルアルコールのピルメチルクロライドへの転化において、ピルメチルアルコール（Ｉａ）は過剰のクロロ−脱ヒドロキシル化剤と反応され、アルキルクロライドつまりピルメチルクロライド（Ｉｂ）が生成される。クロロ−ヒドロキシル化剤は塩化チオニル、塩化シアヌル、三塩化リン、五塩化リン、およびオキシ塩化リンから選択されることができる。反応は−５〜＋４５℃、好ましくは−５〜＋３５℃、そして最も好ましくは＋１０〜＋３５℃の温度、または＋２５〜＋３５℃の温度で実施される。最初から水が存在しない場合、生成物のピルメチルクロライド（Ｉｂ）への反応体の転化は完結しない。しかしながら、規定された量の水を添加することにより反応は再び開始されることができ、その後、完結する。従って、反応が停止するとき、規定量の水の添加によって反応を再び開始できる。

上記の段階２に従うとき、段階１から与えらえるピルメチルクロライド（Ｉｂ）は、アルカリ性条件下でメトメルカゾール（Ｉｃ）と反応される。例えばメトメルカゾール（Ｉｃ）のアルカリ水溶液が調製されそしてピルメチルクロライド（Ｉｂ）と混合される。反応は＋３０〜＋６０℃の温度で延長された時間にわたって実施されるのが好ましい。メトメルカゾール（Ｉｃ）は大体化学量論的な量がピルメチルクロライド（Ｉｂ）に装入される。本発明は、相転移触媒例えばテトラブチルアンモニウムブロマイドのような第４級アミンと組み合わせて用いられてもよい。形成される２つの相が分離され、水性相はトルエンのような水不混和性有機溶媒で抽出され、そして有機相は水で抽出されてよい。

ピルメチルアルコール（Ｉａ）は後続する反応段階に対して不利な影響を与えるので、存在するピルメチルアルコール（Ｉａ）の含有率を最小にするのが重要である。

上記した段階１および段階２に従う反応系列は１つの溶媒系中で実施される。この反応系列のために使用される溶媒系は、ハロゲン化された脂肪族または芳香族の炭化水素またはエステル、例えばトルエン、酢酸エチルおよび塩化メチレンのような水不混和性の有機溶媒と、規定量の添加水とを含む。水不混和性有機溶媒としてトルエンが使用されるのが好ましい。

溶媒系中の水の含有率は好ましくは使用する有機溶媒の飽和点近くまたはこれ以上であるべきである。これによって、より多い量のピルメチルアルコール（Ｉａ）が反応しそしてピルメチルクロライド（Ｉｂ）を生成することができる。この量の水はチオニルクロライドのようなクロロ−脱ヒドロキシル化剤の装入の前、その最中またはその後に添加されてよい。段階１に際して存在する水の最適な量は水不混和性有機溶媒１ｍｌあたり水０．３〜５．５ｍｇ、好ましくは１ｍｌあたり０．３〜５．０ｍｇまたは１ｍｌあたり０．４〜２．４ｍｇ、そして最も好ましくは１ｍｌあたり１．０〜２．４ｍｇである。水の含有率が使用する有機溶媒の飽和点より小さいなら、つまりトルエンについては０．３ｍｇ／ｍｌより小さいなら、反応は緩慢でありまた完全な転化が達成される前に停止する傾向がある。０．１ｍｇ／ｍｌより小さい水含有率を有するトルエンが溶媒系として使用されるとき、平均すると２５〜５０％の転化率が得られる。このような反応は段階１の後に反応混合物中のピルメチルアルコール（Ｉａ）の大きな含有率につながる。段階２の後で、ピルメタゾール（Ｉ）の粗生成物中にピルメチルアルコールが大きい含有率で存在することは具合が悪い。本発明者は、反応混合物中に約１％またはそれ以上のピルメチルアルコール（Ｉａ）が残留するなら、この成分はピルメタゾールのエソメプラゾールへの不斉酸化で達せられるターンオーバーおよび鏡像選択性の双方に対して悪影響を有することを見いだした。

本発明はＷＯ９７／２２６０３に記載の方法での最初の２つの段階の改良である。ピルメチルアルコール（Ｉａ）からピルメチルクロライド（Ｉｂ）を経由してピルメタゾール（Ｉ）に至る反応系列は水不混和性有機溶媒と規定量の水とを含む共通する１つの溶媒系内で実施され、この溶媒系は反応系列を通じて使用される。５−メトキシ−２（（（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）−メチル）−チオ）−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（ピルメタゾール）を製造するための新規な改良された方法は、水不混和性有機溶媒中でまた規定量の添加水で実施される以下の段階１および段階２によって一層詳細に記述されることができる。

段階１：クロロ−脱ヒドロキシル化：
式Ｉａ

の（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチルアルコール（ピルメチルアルコール）を、チオニルクロライドのようなクロロ−脱ヒドロキシル化剤と反応させて、式Ｉｂ

の（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチルクロライド（ピルメチルクロライド）を与えること。

段階２：カップリング反応：
上記の段階１で製造された式Ｉｂの（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチルクロライドを、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムのような塩基の存在で式Ｉｃ

の２−メルカプト−５−メトキシベンゾイミダゾール（メトメルカゾール）と反応させて、式Ｉ

の５−メトキシ−２（（（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチル）チオ）−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（ピルメタゾール）を与えること。

次いでピルメタゾールは最終製品、オメプラゾールまたはエソメプラゾールへとさらに処理される。

本発明は、ピルメチルアルコール（Ｉａ）およびピルメチルクロライド（Ｉｂ）それぞれの一層完全な転化および再現性のある収率によって、ピルメタゾールの製造での段階１に関する改良を提供する。クロロ−脱ヒドロキシル化反応、段階１に際して存在する水の有利な効果は、この種類のクロロ−脱ヒドロキシル化剤が水と相容しないとみなされる、
つまりチオニルクロライドが水と激しく反応しまた水の添加による反応の後に過剰のチオニルクロライドが通常加水分解されるので、驚くべきである。

一層特定的に本発明のねらいは、オメプラゾールまたはエソメプラゾールの合成で用いられるピルメタゾール（Ｉ）を製造する方法での段階１つまりクロロ−脱ヒドロキシル化段階を改良する、つまりピルメチルアルコール（Ｉａ）の転化つまりエソメプラゾールおよびオメプラゾールの双方の合成にとって共通する反応段階を一層効率的にすることであった。規定された量の水の存在は、残留するピルメチルアルコール（Ｉａ）の量を減少すること、つまり段階１に従うピルメチルアルコール（Ｉａ）の転化が一層完全であることが驚くべきことに示されている。反応混合物中に存在する少量の水は、より良い転化、ならびにピルメチルアルコール（Ｉａ）の一層効率的な使用および高収率で高純度の製品をもたらす。

ＷＯ９７／２２６０３中に記載の方法によると、段階２からの粗生成物のピルメタゾール（Ｉ）は、後続する反応系列でオメプラゾールへとさらに処理される。反応系列に際して分離または精製はなく、このことはプロセスの単純さおよび経済性の点で好ましい。しかしながら、段階１からのピルメチルアルコール（Ｉａ）の残留物が、段階２でのピルメタゾール（Ｉ）の生成物の混合物中に見いだされる。

痕跡量のピルメチルアルコール（Ｉａ）はピルメタゾール（Ｉ）のオメプラゾールへの酸化に対して、また特にピルメタゾール（Ｉ）のエソメプラゾールへの不斉酸化において不利な作用を有することが見いだされている。このような痕跡量のピルメチルアルコール（Ｉａ）は、不斉酸化においてターンオーバーおよび鏡像選択性の減少を生じ、また純度がより低くまた収率がより小さい製品を与える。従って、エソメプラゾールの得られる鏡像異性体余剰は中間体化合物のピルメタゾール（Ｉ）の高純度に依存する。ピルメチルアルコールの約１％からまたはそれ以上のレベルの影響が研究されてきた。

クロロ−脱ヒドロキシル化反応、段階１における水の存在は、分離または精製を必要とすることなく高収率でそして高純度を以てピルメチルクロライド（Ｉｂ）を、そしてこれによってピルメタゾール（Ｉ）を得るために極めて重要である。水の必要量は最初から装入されてよく、またはチオニルクロライドのような好適なクロロ−脱ヒドロキシル化剤の添加に際してまたは添加後に加えられてよい。規定された少量の水が反応の開始時に装入されるのが好ましい。収率および製品純度を改善するために不完全な反応を再度開始する方法として、プロセスの最中の水の添加もまた採用されてよい。本発明はクロロ−脱ヒドロキシル化剤の一層効率的な使用を提供する。

さらにまた、段階１での水の存在は、水がこの種の反応に関連するいろいろなリスク、つまりチオニルクロライドまたは反応性の反応中間体の蓄積のようなリスクを低下させるので、より安全でまた一層確実なプロセスをもたらす。このようにして、末期の急速な発熱反応が起きる危険が回避される。しかしながら、段階１でのピルメチルアルコール（Ｉａ）の完全なおよび／または高度の転化を行い、また段階２での痕跡量のピルメチルアルコール（Ｉａ）を無くしまたは最小化するために別なオプションがある。このオプションは例えば反応時間の延長、反応温度の上昇またはチオニルクロライドの過剰度の増加でありうる。しかしながら、これらのオプションは最終製品のオメプラゾールおよびエソメプラゾールを効果的に製造する点で有利ではない。

以下の実施例は本発明の改良された方法をさらに説明する。これらの実施例は上記に規定したまたは別記の特許請求される本発明の範囲を限定する意図にはない。

実施例１
ピルメチルアルコール８．８２ｇ（５２．７ミリモル）を、水で飽和したトルエン（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｈｅｒ滴定による水含有率は０．４ｍｇ／ｍｌ）７４ｍｌ中に溶解した。撹拌された１０℃の溶液にチオニルクロライド８．１５ｇ（６８．５ミリモル）を６０分にわたってゆっくり添加した（流量は０．０８３ｍｌ／分）。白い沈殿が生成した。ピルメチルアルコールのピルメチルクロライドへの転化の後にＨＰＬＣを続行した（カラム：Ｎｏｖａ−ＰａＫ Ｃ １８、４μｍ、３．９^*１５０ｍｍ）。チオニルクロライドの添加の完了後、転化率９９％に到達する急速な反応が記録された。

実施例２
ピルメチルアルコール８．８１ｇ（５２．６ミリモル）をトルエン（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｈｅｒ滴定による水含有率は０．０４ｍｇ／ｍｌ）７５ｍｌおよび水１８０μｌ（１０ミリモル、トルエン中の水１ｍｌあたり約２．４ｍｇに相当）の混合物中に溶解した。撹拌された１０℃の溶液にチオニルクロライド８．１５ｇ（６８．５ミリモル）を６０分にわたってゆっくり添加した（流量は０．０８３ｍｌ／分）。白い沈殿が生成した。実施例１におけると同様に、ピルメチルアルコールのピルメチルクロライドへの転化の後にＨＰＬＣを続行した。チオニルクロライドの添加の完了後、転化率９９％に到達する急速な反応が記録された。反応温度を２０℃に調製しそしてメタノール４０ｍｌを添加して反応を停止した。粗生成物のピルメチルクロライドを純度９９．６％（ＨＰＬＣ）およびピルメチルアルコール残留物０．３で得た。

実施例３
ピルメチルアルコール８．８２ｇ（５２．７ミリモル）をトルエン（Ｋａｒｌ Ｆｉｓｈｅｒ滴定による水含有率は０．０４ｍｇ／ｍｌ）７５ｍｌ中に溶解した。撹拌された１０℃の溶液にチオニルクロライド８．１５ｇ（６８．５ミリモル）を６０分にわたってゆっくり添加した（流量は０．０８３ｍｌ／分）。白い沈殿が直ちに生成した。得られた反応混合物を撹拌しそして実施例１におけると同様に反応の後にＨＰＬＣをさらに３．５時間続行した（転化率は減少しそして約３０％にとどまった）。反応を再度開始するために水１８０μｌ（１０ミリモル）を添加し、添加後３０分以内で高い転化率（＞９０％）を得た。

実施例４
ピルメチルアルコール（８．８ｇ、５２．６ミリモル）を、水（１８０μｌ、１０ミリモル）で湿潤した室温のトルエン（７５ｍｌ、水含有率は０．１２ｍｇ／ｍｌ）中に溶解した。撹拌された２５〜３０℃の溶液にチオニルクロライド（８．１５ｇ、６８．５ミリモル）を６０分にわたってゆっくり添加した（流量は０．０８３ｍｌ／分）。反応の転化率を実施例１におけると同様にＨＰＬＣで解析した。転化率は９９．５％であった。過剰のチオニルクロライドをすべてクエンチするために水（２．３ｍｌ）を添加した。

メトメルカゾール（９．８ｇ、５４．２ミリモル）のアルカリ性の水（８０ｍｌ）溶液を添加した後で、追加の水酸化ナトリウム （８．８ｇ、１１０．５ミリモル、水酸化ナトリウム５０重量／重量％）を添加して、ｐＨ＞１２．５に到達させた。添加に際して温度を４５℃まで上昇させた。反応混合物を４５℃で約２時間激しく撹拌し続けた。攪拌を中断しそして相が分離するように放置した。水性相を廃棄した。ピルメタゾールを含む有機相を水洗しそしてピルメチルアルコールの残留物について分析した（０．１モル％より少なかった）。

実施例５
ピルメチルアルコール（８．８ｇ、５２．６ミリモル）を、水（３７５μｌ、２０．８ミリモル）で湿潤したトルエン（７５ｍｌ、水含有率は０．１２ｍｇ／ｍｌ）中に室温で溶解した。撹拌された２５〜３０℃の溶液にチオニルクロライド（９．３３ｇ、７８．４
ミリモル）を６０分にわたってゆっくり添加した（流量は０．０９５ｍｌ／分）。反応の転化率を実施例１におけると同様にＨＰＬＣで解析した。転化率は９９．５％であった。
実施例４におけると同様に合成を続行した。ピルメタゾールを含む生成物相をピルメチルアルコールの残留物につき分析した（０．１モル％より少なかった）。

Claims (15)

1. 式１
   

   

   の５−メトキシ−２［［（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）−メチル］−チオ］−１Ｈ−ベンゾイミダゾールを（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチルアルコールから製造する方法であって、この方法が、プロセスの間で生成する中間体を分離することなく主たる１つの溶媒系中で連続した順序で実施される以下の段階：
   段階１： 式Ｉａ
   

   

   の（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチルアルコール（ピルメチルアルコール）を、クロロ−脱ヒドロキシル化剤と反応させて、式Ｉｂ
   

   

   の（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチルクロライド（ピルメチルクロライド）を製造する段階、
   段階２：
   上記の段階１で製造された式Ｉｂの（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチルクロライドを、塩基の存在で式Ｉｃ
   

   

   の２−メルカプト−５−メトキシベンゾイミダゾール（メトメルカゾール）と反応させて、式１の５−メトキシ−２［［（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）−メチル］−チオ］−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（ピルメタゾール）を製造する段階
   を包含し、全体の反応系列に対して共通な溶媒系が水不混和性有機溶媒からなり、この溶媒１ｍｌあたり０.３〜５.５ｍｇの規定された量の水が添加されることを特徴とする上記方法。
2. 水不混和性有機溶媒がトルエンである請求項１に記載の方法。
3. 水不混和性有機溶媒が酢酸エチルである請求項１に記載の方法。
4. 段階１の反応の開始時から規定量の水が存在することを特徴とする請求項に１記載の方法。
5. 段階１の反応でクロロ−脱ヒドロキシル化剤を装入する際に規定量の水が添加されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 段階１の反応でクロロ−脱ヒドロキシル化剤を装入した後に規定量の水が添加されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 規定量の水が、水不混和性有機溶媒１ｍｌあたり０.３〜５.０ｍｇであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. 規定量の水が、水不混和性有機溶媒１ｍｌあたり０.４〜２.４ｍｇであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 規定量の水が、水不混和性有機溶媒１ｍｌあたり１.０〜２.４ｍｇであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
10. 段階１の反応が−５℃〜＋４５℃で実施されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
11. 温度が−５℃〜＋３５℃であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
12. 温度が＋１０℃〜＋３５℃であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
13. 温度が＋２５℃〜＋３５℃であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
14. クロロ−脱ヒドロキシル化剤がチオニルクロライドであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
15. 請求項１から１４のいずれか１項により製造される５−メトキシ−２［［（４−メトキシ−３，５−ジメチル−２−ピリジニル）メチル］チオ］−１Ｈ−ベンゾイミダゾール（ピルメタゾール）。