JP2007512250A - イミダゾールの合成方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、シアノ化合物をシリルアルキルイソシアニド化合物と反応させることによってイミダゾールを製造する方法を提供する。このようなイミダゾールは、有用な薬理学的活性化合物および/または薬理学的活性化合物の製造のための中間体である。
Description
本発明は、シアノ化合物をシリルアルキルイソシアニド化合物と反応させることによってイミダゾールを製造する方法を提供する。このようなイミダゾールは、有用な薬理学的活性化合物および/または薬理学的活性化合物の製造のための中間体である。
イミダゾールは、多数の天然産物および薬理学的に活性な分子の共通成分である。この成分が多いことおよびその重要性は、その製造を容易にする方法を非常に価値あるものにする。過去100年間のこれら複素環への合成的関心の集中にもかかわらず、高度に官能化されたイミダゾールを与えることができ、かつ一般的であるわずかの方法が現れたにすぎない。さらに、利用可能な方法の多くは、製造するのが困難な中間体、例えばα-官能化したカルボニルおよびα-ジアミノ化合物を使用する。イミダゾール合成への1つのアプローチは、トシルメチルイソシアニド(TosMIC)の炭素-窒素二重結合への付加環化を包含する(van Leusenら、J.Org.Chem. 1977、42、1153を参照)。
TosMICおよびイミンからのイミダゾールの合成が、Siskoら、J.Org.Chem. 2000、65、1515-24、「アリール置換されたTosMIC試薬を用いるイミダゾールおよびオキサゾール合成の研究」に報告されている。
また、イミダゾールを製造するための他の合成方法については、以下の文献も参照される:
米国特許第5,658,903号(Adamsら);
ten Haveら、Tetrahedron、1997、Vol.53、No.33、p.11355-11368、「アルジミンへのトシルメチルイソシアニドの付加環化による4(5)-モノ置換イミダゾールの新規合成」;
Horneら、Heterocycles、1994、Vol.39、No.1、p.139-153、「アルデヒドから4-トシルオキサゾリンを経るイミダゾールの2工程合成」;
S.Marcaccini、Organic Preparations and Procedures Int.、1993、25(2)、p.141-208、「複素環合成におけるイソシアニドの使用:総説」;および
N.Shih、Tetrahydron Letters、1993、Vol.34、No.4、p.595-598、「N-トリメチルシリルイミンを用いるN-未置換イミダゾールの新規合成」。
米国特許第5,658,903号(Adamsら);
ten Haveら、Tetrahedron、1997、Vol.53、No.33、p.11355-11368、「アルジミンへのトシルメチルイソシアニドの付加環化による4(5)-モノ置換イミダゾールの新規合成」;
Horneら、Heterocycles、1994、Vol.39、No.1、p.139-153、「アルデヒドから4-トシルオキサゾリンを経るイミダゾールの2工程合成」;
S.Marcaccini、Organic Preparations and Procedures Int.、1993、25(2)、p.141-208、「複素環合成におけるイソシアニドの使用:総説」;および
N.Shih、Tetrahydron Letters、1993、Vol.34、No.4、p.595-598、「N-トリメチルシリルイミンを用いるN-未置換イミダゾールの新規合成」。
本発明は、イミダゾールの製造方法を提供する。
本発明は、式:
[式中、Rは、アリール、アルキル、アルケニルおよびアルキニル基ならびにこれらの置換誘導体からなる群から選択され、ここで該置換誘導体は、ハロゲン、酸素、窒素、硫黄およびリン原子からなる群から選択される1つ以上のヘテロ原子を含んでいてもよい]
で示されるイミダゾール化合物の製造方法であって、
式:R-C≡N[式中、Rは、S、OまたはN原子を介してシアノ基に結合しておらず、Rは、シアノ基に対してアリル性またはベンジル性であるH原子を含まない]で示されるシアノ化合物を、シリルメチルイソシアニド化合物と反応させて、式:
で示される化合物を得ることを含んでなる方法を提供する。
ここで、Rがアリールであるときには、Rは、炭素環式アリール(例えば、フェニル、ナフチルなど)または複素環式アリール(例えば、フリル、チエニル、ピリジルなど)であってよい。
で示されるイミダゾール化合物の製造方法であって、
式:R-C≡N[式中、Rは、S、OまたはN原子を介してシアノ基に結合しておらず、Rは、シアノ基に対してアリル性またはベンジル性であるH原子を含まない]で示されるシアノ化合物を、シリルメチルイソシアニド化合物と反応させて、式:
ここで、Rがアリールであるときには、Rは、炭素環式アリール(例えば、フェニル、ナフチルなど)または複素環式アリール(例えば、フリル、チエニル、ピリジルなど)であってよい。
以下に挙げる薬理学的に活性なイミダゾール化合物を、本発明の方法によって製造することができる。
インダニルイミダゾール:PCT国際特許出願公開WO97/12874に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
イミダゾール-アルキルカルバゾールまたはフルオレニル化合物:PCT国際特許出願公開WO96/26927に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
フェニル-アルキル-イミダゾール:米国特許第5,578,616号に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
1つの窒素原子を含む複素環で置換されたイミダゾイルアルキル化合物:PCT国際特許出願公開WO99/24421およびWO98/23224に開示(これら文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
インダニルイミダゾール:PCT国際特許出願公開WO97/12874に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
イミダゾール-アルキルカルバゾールまたはフルオレニル化合物:PCT国際特許出願公開WO96/26927に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
フェニル-アルキル-イミダゾール:米国特許第5,578,616号に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
1つの窒素原子を含む複素環で置換されたイミダゾイルアルキル化合物:PCT国際特許出願公開WO99/24421およびWO98/23224に開示(これら文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
2-(1H-4(5)-イミダゾイル)シクロプロピル誘導体:米国特許第6,008,240号に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
イミダゾール誘導体:PCT国際特許出願公開WO99/28315に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
複素環置換されたイミダゾール誘導体:PCT国際特許出願公開WO99/24421に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
チオ尿素およびイソチオ尿素誘導体:PCT国際特許出願公開WO01/09128に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
イミダゾール誘導体:PCT国際特許出願公開WO99/28315に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
複素環置換されたイミダゾール誘導体:PCT国際特許出願公開WO99/24421に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
チオ尿素およびイソチオ尿素誘導体:PCT国際特許出願公開WO01/09128に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
イミダゾール誘導体:Morら、Il Farmaco、55、2000、p.27-24に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
N-(イミダゾイルアルキル)置換された環式アミン:PCT国際特許出願公開WO2000/23438に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
イミダゾール誘導体:PCT国際特許出願公開WO96/29315に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
ピペリジニルイミダゾール:欧州特許出願公開第0591027号に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
N-(イミダゾイルアルキル)置換された環式アミン:PCT国際特許出願公開WO2000/23438に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
イミダゾール誘導体:PCT国際特許出願公開WO96/29315に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
ピペリジニルイミダゾール:欧州特許出願公開第0591027号に開示(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)。
好ましくは、本発明の方法を使用して、米国特許第6,329,369号(この文献は、その全体が参照により本明細書中に組み込まれる)に開示されるイミダゾールを製造することができる。
本発明の方法を、液相反応媒体中、不活性雰囲気(例えばアルゴン)下に、−100〜50℃、好ましくは−20〜25℃、より好ましくは−15〜0℃の温度で、例えば室温で実施することができる。反応を、任意の実施可能な圧力(例えば大気圧)で行うことができる。反応時間は、1時間から6時間まで、好ましくは2時間から4時間まで変化することができる。
反応生成物は、液相反応媒体から、従来技術において既知の方法(例えば、蒸留、結晶化など)によって分離することができる。
即ち、米国特許第6,329,369号に開示されているような、2Aアドレナリン作動性受容体サブタイプと比較して、α2Bまたはα2B/2Cアドレナリン作動性受容体サブタイプにおいて選択的アゴニスト活性を有する化合物を、本発明の方法によって製造する。
これらの化合物は、以下の一般式で示される:
[式中、点線は所望による結合であり(ただし、2つの二重結合が共通の炭素原子を共有することはない);
R5はHまたは低級アルキルであり;
XはC(H)R1であり、ここで、R1はHまたは低級アルキルであるが、Xと式:
で示される環の間の結合が二重結合であるときにはR1は存在せず;
YはO、N、S、(CR1 2)y(ここでyは1〜3の整数である)、-CH=CH-または-Y1CH2-(ここでY1はO、NまたはSである)であり;
xは1または2の整数であり、ここで、R2、R3またはR4が不飽和炭素原子に結合しているときにはxは1であり、R2、R3またはR4が飽和炭素原子に結合しているときにはxは2であり;
R2は、H、ハロゲン、ヒドロキシ、低級アルキル、アルコキシ、アルケニル、アシル、アルキニルであるか、または、飽和炭素原子に結合しているときには、R2はオキソであってもよい;
R3およびR4は、それぞれ、H、ハロゲン、低級アルキル、アルケニル、アシル、アルキニル、アリール(例えば、フェニルまたはナフチル)、ヘテロアリール(例えば、フリル、チエニルまたはピリジル)、および置換アリールまたはヘテロアリール(ここで、該置換基は、ハロゲン、低級アルキル、アルコキシ、アルケニル、アシル、アルキニル、ニトロ、シアノ、トリフルオロメチル、ヒドロキシなどであってよい)であるか、または、一緒になって、-(C(R2)x)z-;-Y1(C(R2)x)z'-;-Y1(C(R2)x)yY1-;-(C(R2)x)-Y1-(C(R2)x)-;-(C(R2)x)-Y1-(C(R2)x)-(C(R2)x)-および-Y1-(C(R2)x)-Y1-(C(R2)x)-(ここで、zは3〜5の整数であり、z'は2〜4の整数であり、xおよびyは上記の通りである)であり、さらにこれら二価部分のそれぞれのどちらかの末端がR3またはR4のどちらかに結合して、式:
で一般的に示される縮合環構造を形成してよく、形成された環は、完全不飽和、部分的不飽和、または完全飽和であってよい(ただし、環炭素は4価以下であり、窒素は3価以下であり、OおよびSは2価以下である)]。
R5はHまたは低級アルキルであり;
XはC(H)R1であり、ここで、R1はHまたは低級アルキルであるが、Xと式:
YはO、N、S、(CR1 2)y(ここでyは1〜3の整数である)、-CH=CH-または-Y1CH2-(ここでY1はO、NまたはSである)であり;
xは1または2の整数であり、ここで、R2、R3またはR4が不飽和炭素原子に結合しているときにはxは1であり、R2、R3またはR4が飽和炭素原子に結合しているときにはxは2であり;
R2は、H、ハロゲン、ヒドロキシ、低級アルキル、アルコキシ、アルケニル、アシル、アルキニルであるか、または、飽和炭素原子に結合しているときには、R2はオキソであってもよい;
R3およびR4は、それぞれ、H、ハロゲン、低級アルキル、アルケニル、アシル、アルキニル、アリール(例えば、フェニルまたはナフチル)、ヘテロアリール(例えば、フリル、チエニルまたはピリジル)、および置換アリールまたはヘテロアリール(ここで、該置換基は、ハロゲン、低級アルキル、アルコキシ、アルケニル、アシル、アルキニル、ニトロ、シアノ、トリフルオロメチル、ヒドロキシなどであってよい)であるか、または、一緒になって、-(C(R2)x)z-;-Y1(C(R2)x)z'-;-Y1(C(R2)x)yY1-;-(C(R2)x)-Y1-(C(R2)x)-;-(C(R2)x)-Y1-(C(R2)x)-(C(R2)x)-および-Y1-(C(R2)x)-Y1-(C(R2)x)-(ここで、zは3〜5の整数であり、z'は2〜4の整数であり、xおよびyは上記の通りである)であり、さらにこれら二価部分のそれぞれのどちらかの末端がR3またはR4のどちらかに結合して、式:
式IIのフラニル誘導体において、R3およびR4は一緒になって(CH)4であるか、またはR3がHであってR4がt-ブチルであるか、またはR3およびR4がHであるか、またはR3がHであってR4がメチルもしくはエチルであってよい。
式IIのチエニル誘導体において、R3およびR4は一緒になって(CH2)4であるか、またはR3がフェニルであってR4がHであるか、またはR3およびR4が一緒になって(CH2)3Sであるか、またはR3およびR4がHであるか、またはR3およびR4が一緒になって(CH)4であるか、またはR3がHであってR4がメチルであるか、またはR3がブロモであってR4がHであるか、またはR3がHであってR4がクロロであるか、またはR3がメチルであってR4がHであってよい。
式IIのシクロヘキシル誘導体において、R2がHであってR3およびR4が一緒になって(CH)4であるか、またはR2がオキソであってR3およびR4が一緒になって(CH)4であるか、またはR2がHもしくはオキソであってR3およびR4が一緒になって(CH)2Sであるか、またはR2がHであってR3およびR4が一緒になって(CH2)4であってオクタヒドロナフタレンを形成するか、またはR2がオキソであってR3およびR4が一緒になって(CH2)4であるか、またはR2がオキソであってR3およびR4が一緒になって(CH)2C(CH3)(CH)であるか、またはR2がHであってR3およびR4が一緒になってS(CH2)2であるか、またはR2、R3およびR4がHであるか、またはR2がオキソであってR3およびR4が一緒になって(CH)2C(OCH3)CHであるか、またはR3およびR4が一緒になって-Y1-C(R2)x-C(R2)x-Y1-(ここで、Y1はNであってテトラヒドロキノキサリンを形成し、R2はHまたはオキソであってよい)であってよい。
また、式IIの化合物において、
はテトラヒドロキノリン基であってよい[この場合、R3およびR4は一緒になって-Y1-C(R2)x-C(R2)x-C(R2)x-であり、Y1はNであり、このようなテトラヒドロキノリン誘導体において、(R2)xはHまたはオキソであってよい];またはテトラヒドロイソキノリン基であってよい[この場合、R3およびR4は一緒になって-C(R2)x-Y1-C(R2)x-C(R2)x-であり、Y1はNであり、(R2)xはHまたはオキソであってよい]。
式IIのシクロペンチル誘導体において、R2がHであってR3およびR4が一緒になって(CH)4であるか、またはR2がオキソであってR3およびR4が一緒になって(CH)4であるか、またはR2がHであってR3およびR4が一緒になって(CH2)3であってよい。
本発明の別の態様において、Yが(CH2)3であり、XがCHであってR2がオキソであるか、またはXがCH2であってR2がHであり、R3およびR4が一緒になって(CH)4であってよい。また、R3およびR4が一緒になって(CH)4であり、YがCH2C(CR1 2)2であるか(R1はHである)、またはYが-CH2C(Me)-であり、R2がHまたはオキソであってよい。
式Iのフェニル誘導体において、XがCH2であり、RがHまたはCH3であり、R2、R3およびR4がHであるか、またはR3およびR4が一緒になってO(CR2)2Oであって1,4-ベンゾジオキサン誘導体を形成してもよい。
本発明の別の態様において、上記化合物は以下の式で示される:
[式中、YはSまたはOである]。
式IIIの化合物において、XはC(H)R1であり、R1、R2、R3およびR4はHであり、YはOまたはSであってよい。
式IIIの化合物において、XはC(H)R1であり、R1、R2、R3およびR4はHであり、YはOまたはSであってよい。
本発明の別の態様において、上記化合物は以下の式で示される:
[および、R3およびR4は一緒になって(CH)4である]。
式IVの化合物において、Y1がOであり、R2がオキソであり、XがCHまたはCH2であるか、またはR2の一方がヒドロキシであって他方がHであるか、またはR2がHであってよい。
式IVの化合物において、Y1がSであり、XがCH2であり、R2がオキソであるか、またはR2がHであり、XがCHであり、R2がオキソであってよい。
式IVの化合物において、Y1がOであり、R2がオキソであり、XがCHまたはCH2であるか、またはR2の一方がヒドロキシであって他方がHであるか、またはR2がHであってよい。
式IVの化合物において、Y1がSであり、XがCH2であり、R2がオキソであるか、またはR2がHであり、XがCHであり、R2がオキソであってよい。
以下に規定する用語を、本明細書において使用する:
「Ac」はアセチルを意味する。
「Me」はメチルを意味する。
「Et」はエチルを意味する。
「tBu」はt-ブチルを意味する。
「iPr」はi-プロピルを意味する。
「Ph」はフェニルを意味する。
「Ac」はアセチルを意味する。
「Me」はメチルを意味する。
「Et」はエチルを意味する。
「tBu」はt-ブチルを意味する。
「iPr」はi-プロピルを意味する。
「Ph」はフェニルを意味する。
「薬学的に許容しうる塩」とは、無機酸(例えば、塩化水素酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、サリチル酸など)との反応によって得られ、遊離塩基の生物学的な有効性および特性を保持している塩を意味する。
「アルキル」とは、直鎖、分岐鎖または環式の飽和脂肪族炭化水素を意味する。好ましくは、アルキル基は1〜12個の炭素原子を有する。それは、より好ましくは1〜7個の炭素原子、最も好ましくは1〜4個の炭素原子を含む低級アルキルである。代表的なアルキル基には、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第三ブチル、ペンチル、ヘキシルなどが含まれる。このアルキル基は、所望により、ヒドロキシル、シアノ、アルコキシ、=O、=S、NO2、ハロゲン、ジメチルアミノ、およびSHからなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
「アルケニル」は、少なくとも1つの炭素-炭素二重結合を含む直鎖、分岐鎖または環式の不飽和炭化水素基を意味する。好ましくは、アルケニル基は1〜12個の炭素原子を有する。それは、より好ましくは1〜7個の炭素原子、最も好ましくは1〜4個の炭素原子を含む低級アルケニルである。このアルケニル基は、所望により、ヒドロキシル、シアノ、アルコキシ、=O、=S、NO2、ハロゲン、ジメチルアミノ、およびSHからなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
「アルキニル」は、少なくとも1つの炭素-炭素三重結合を含む直鎖、分岐鎖または環式の不飽和炭化水素を意味する。好ましくは、アルキニル基は1〜12個の炭素原子を有する。それは、より好ましくは1〜7個の炭素原子、最も好ましくは1〜4個の炭素原子を含む低級アルキニルである。このアルキニル基は、所望により、ヒドロキシル、シアノ、アルコキシ、=O、=S、NO2、ハロゲン、ジメチルアミノ、およびSHからなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
「アルコキシ」は、「O-アルキル」基を意味する。
「アリール」は、共役π電子系を有する少なくとも1つの環を有する芳香族基を意味し、炭素環式アリール、複素環式アリールおよびビアリール基を包含する。このアリール基は、所望により、ハロゲン、トリハロメチル、ヒドロキシル、SH、OH、NO2、アミン、チオエーテル、シアノ、アルコキシ、アルキル、およびアミノからなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
「アリール」は、共役π電子系を有する少なくとも1つの環を有する芳香族基を意味し、炭素環式アリール、複素環式アリールおよびビアリール基を包含する。このアリール基は、所望により、ハロゲン、トリハロメチル、ヒドロキシル、SH、OH、NO2、アミン、チオエーテル、シアノ、アルコキシ、アルキル、およびアミノからなる群から選択される1つ以上の置換基で置換されていてもよい。
「アルクアリール」は、アリール基に共有結合しているアルキルを意味する。好ましくは、アルキルは低級アルキルである。
「炭素環式アリール」は、環原子が炭素であるアリール基を意味する。
「炭素環式アリール」は、環原子が炭素であるアリール基を意味する。
「複素環式アリール」は、1〜3個のヘテロ原子を環原子として含み、環原子の残りが炭素であるアリール基を意味する。ヘテロ原子には、酸素、硫黄および窒素が含まれる。即ち、複素環式アリール基には、フラニル、チエニル、ピリジル、ピロリル、N-低級アルキルピロロ、ピリミジル、ピラジニル、イミダゾリルなどが含まれる。
「ヒドロカルビル」は、炭素および水素原子のみを含む炭化水素基を意味する。ヒドロカルビル基は、好ましくは1〜20個の炭素原子、より好ましくは1〜12個の炭素原子、最も好ましくは1〜7個の炭素原子を含む。
「置換ヒドロカルビル」は、1つ以上の全てではない水素および/または炭素原子が、ハロゲン、窒素、酸素、硫黄またはリン原子、あるいは、ハロゲン、窒素、酸素、硫黄またはリン原子を含む基、例えば、フルオロ、クロロ、シアノ、ニトロ、ヒドロキシル、ホスフェート、チオールなどによって置換されているヒドロカルビル基を意味する。
「アミド」は、-C(O)-NH-R'[ここで、R'は、アルキル、アリール、アルキルアリールまたは水素である]を意味する。
「チオアミド」は、-C(S)-NH-R'[ここで、R'は、アルキル、アリール、アルキルアリールまたは水素である]を意味する。
「アミン」は、-N(R'')R'''基[ここで、R''およびR'''は、独立して、アルキル、アリール、およびアルキルアリールからなる群から選択される]を意味する。
「チオアミド」は、-C(S)-NH-R'[ここで、R'は、アルキル、アリール、アルキルアリールまたは水素である]を意味する。
「アミン」は、-N(R'')R'''基[ここで、R''およびR'''は、独立して、アルキル、アリール、およびアルキルアリールからなる群から選択される]を意味する。
「チオエーテル」は、-S-R''[ここで、R''は、アルキル、アリール、またはアルキルアリールである]を意味する。
「スルホニル」は、-S(O)2-R''''[ここで、R''''は、アリール、C(CN)=C-アリール、CH2CN、アルキルアリール、スルホンアミド、NH-アルキル、NH-アルキルアリール、またはNH-アリールである]を意味する。
「スルホニル」は、-S(O)2-R''''[ここで、R''''は、アリール、C(CN)=C-アリール、CH2CN、アルキルアリール、スルホンアミド、NH-アルキル、NH-アルキルアリール、またはNH-アリールである]を意味する。
上記のように、シアノ化合物は、シアノ基に対してαの位置に、ベンジル性またはアリル性の水素を持たないことが重要である。
即ち、以下のシアノ化合物は、本発明の方法から除外される。
[ここで、Arはアリールである];および
即ち、以下のシアノ化合物は、本発明の方法から除外される。
以下の実施例において、数字は、図中の数字に対応する。
本発明を、以下の実施例によりさらに詳しく説明するが、これら実施例は、本発明の実施の特定の態様を説明するものであり、特許請求の範囲の限定を意図するものではない。
本発明を、以下の実施例によりさらに詳しく説明するが、これら実施例は、本発明の実施の特定の態様を説明するものであり、特許請求の範囲の限定を意図するものではない。
実施例1:トリメチルシリルメチルホルムアミド(3)
機械的撹拌機、アルゴン入口を有するコンデンサー、および滴下漏斗を装着した2Lの三口フラスコに、ジメチルホルムアミド(450ml)および水素化ナトリウム(17.4g、0.72モル)を入れた。この混合物に、ジメチルホルムアミド(50ml)に溶解したホルムアミド(2)(21.1g、0.69モル)を、30分間かけて滴下した。次いで、この反応液を、油浴において120℃に加熱した。混合物は、45分間で灰色から褐色に変化した。得られた懸濁液を60℃まで冷却し、次いで、クロロメチルトリメチルシラン(1)(84.6g、0.69モル)を一度に全部加えた。この反応液を120℃に加熱し、一晩撹拌した。反応液を濾過し、濾液を蒸留した。生成物は130〜140℃、12トルで得られ、これにより70.6g(78%)の3が得られた。
機械的撹拌機、アルゴン入口を有するコンデンサー、および滴下漏斗を装着した2Lの三口フラスコに、ジメチルホルムアミド(450ml)および水素化ナトリウム(17.4g、0.72モル)を入れた。この混合物に、ジメチルホルムアミド(50ml)に溶解したホルムアミド(2)(21.1g、0.69モル)を、30分間かけて滴下した。次いで、この反応液を、油浴において120℃に加熱した。混合物は、45分間で灰色から褐色に変化した。得られた懸濁液を60℃まで冷却し、次いで、クロロメチルトリメチルシラン(1)(84.6g、0.69モル)を一度に全部加えた。この反応液を120℃に加熱し、一晩撹拌した。反応液を濾過し、濾液を蒸留した。生成物は130〜140℃、12トルで得られ、これにより70.6g(78%)の3が得られた。
実施例2:トリメチルシリルメチルイソシアニド(4)
機械的撹拌機、温度計、およびアルゴン入口を有する滴下漏斗を装着した2Lの三口フラスコに、トリメチルシリルメチルホルムアミド(3)(69.4g、0.53モル)、ジイソプロピルアミン(144.5g、1.43モル)、およびジクロロメタン(520ml)を入れた。溶液を、ドライアイス-アセトン浴中で、−20℃の内部温度まで冷却した。この溶液に、ジクロロメタン(80ml)に溶解したオキシ塩化リン(89.5g、0.583モル)を、約−20℃の温度を維持するような速度で加えた。添加完了までの時間は約75分間であった。冷却浴を氷水浴と交換し、ピンク色の懸濁液を0℃で1時間撹拌した。次いで、反応液を、0℃に冷却した炭酸カリウム(293g)の水溶液(1L)で希釈した。冷却浴を取り除き、得られた混合物をさらに1時間撹拌した。層を分離させ、水相をジクロロメタン(2×200ml)で抽出した。有機相を合わせ、塩化アンモニウム水溶液(2×250ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。圧力が60トルに低下するまで、回転エバポレーターにおいて32℃で溶媒を除去した。得られた褐色残留物を蒸留し、不純な生成物を50℃、0.2トルで集めた。受けフラスコは、ドライアイス-アセトン浴中で冷却した。蒸留物を80〜87℃、90トルで再蒸留し、33g(55%)の生成物4を得た。
機械的撹拌機、温度計、およびアルゴン入口を有する滴下漏斗を装着した2Lの三口フラスコに、トリメチルシリルメチルホルムアミド(3)(69.4g、0.53モル)、ジイソプロピルアミン(144.5g、1.43モル)、およびジクロロメタン(520ml)を入れた。溶液を、ドライアイス-アセトン浴中で、−20℃の内部温度まで冷却した。この溶液に、ジクロロメタン(80ml)に溶解したオキシ塩化リン(89.5g、0.583モル)を、約−20℃の温度を維持するような速度で加えた。添加完了までの時間は約75分間であった。冷却浴を氷水浴と交換し、ピンク色の懸濁液を0℃で1時間撹拌した。次いで、反応液を、0℃に冷却した炭酸カリウム(293g)の水溶液(1L)で希釈した。冷却浴を取り除き、得られた混合物をさらに1時間撹拌した。層を分離させ、水相をジクロロメタン(2×200ml)で抽出した。有機相を合わせ、塩化アンモニウム水溶液(2×250ml)で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。圧力が60トルに低下するまで、回転エバポレーターにおいて32℃で溶媒を除去した。得られた褐色残留物を蒸留し、不純な生成物を50℃、0.2トルで集めた。受けフラスコは、ドライアイス-アセトン浴中で冷却した。蒸留物を80〜87℃、90トルで再蒸留し、33g(55%)の生成物4を得た。
実施例3:4(5)-(シクロヘキセン-4-イルメチル)イミダゾール(7)
アルゴン雰囲気下に、カリウムtert-ブトキシド(2.47g、0.02モル)を、ジメトキシエタン(15ml)に加えた。褐色の懸濁液が直ちに生成した。フラスコを、室温の水浴中で冷却した。この混合物に、ジメトキシエタン(5ml)中のトリメチルシリルメチルイソシアニド(3.39g、0.03モル)および3-シクロヘキセン-1-アセトニトリル(2.42g、0.02モル)の溶液を、25分間かけて加えた。反応液をさらに15分間撹拌すると、HPLC分析は、71%のイミダゾール(7)と26%のシリルイミダゾール(6)を示した。さらに30分間の後、フッ化カリウム(1g、0.017モル)を加え、反応液をさらに8時間還流させた。反応液を室温まで冷却し、塩水(50ml)で希釈し、酢酸エチル(50ml)で抽出した。有機層を塩水(50ml)で洗浄し、1PS紙で濾過し、溶媒を回転エバポレーターで除去して、褐色がかった赤色の油(2.5g)を得た。2つの同じ反応液を合わせ、頂部に無水硫酸ナトリウム(10g)を有するフラッシュシリカゲル(50g)において、フラッシュカラムクロマトグラフィーを行った。最初の4つの分画については酢酸エチル(100mlずつ)を用いて、および分画5〜8については酢酸エチル中の10%メタノールを用いて、カラムを溶離した。生成物は、カラムから分画5および6中に溶出し、真空下に溶媒を除去して、3.6gの油を得た。この油を、ヘキサンを用いてトリチュレートして結晶化させて、3.4gの明褐色の固体を得た。この固体は、HPLC分析によれば100%純粋であり、全体収率は52%であった。
アルゴン雰囲気下に、カリウムtert-ブトキシド(2.47g、0.02モル)を、ジメトキシエタン(15ml)に加えた。褐色の懸濁液が直ちに生成した。フラスコを、室温の水浴中で冷却した。この混合物に、ジメトキシエタン(5ml)中のトリメチルシリルメチルイソシアニド(3.39g、0.03モル)および3-シクロヘキセン-1-アセトニトリル(2.42g、0.02モル)の溶液を、25分間かけて加えた。反応液をさらに15分間撹拌すると、HPLC分析は、71%のイミダゾール(7)と26%のシリルイミダゾール(6)を示した。さらに30分間の後、フッ化カリウム(1g、0.017モル)を加え、反応液をさらに8時間還流させた。反応液を室温まで冷却し、塩水(50ml)で希釈し、酢酸エチル(50ml)で抽出した。有機層を塩水(50ml)で洗浄し、1PS紙で濾過し、溶媒を回転エバポレーターで除去して、褐色がかった赤色の油(2.5g)を得た。2つの同じ反応液を合わせ、頂部に無水硫酸ナトリウム(10g)を有するフラッシュシリカゲル(50g)において、フラッシュカラムクロマトグラフィーを行った。最初の4つの分画については酢酸エチル(100mlずつ)を用いて、および分画5〜8については酢酸エチル中の10%メタノールを用いて、カラムを溶離した。生成物は、カラムから分画5および6中に溶出し、真空下に溶媒を除去して、3.6gの油を得た。この油を、ヘキサンを用いてトリチュレートして結晶化させて、3.4gの明褐色の固体を得た。この固体は、HPLC分析によれば100%純粋であり、全体収率は52%であった。
HPLC:
カラム:Phenominex prodigy-5ミクロン、250mm;
移動相;水:A1:MeOH;5:45:40(A1は、pH3.4を与えるに十分なリン酸を用いて、700mlの水、300mlのメタノール、3mlのトリエチルアミンから調製される)。
イミダゾールの保持時間は2.8分であり、シリル化イミダゾールは、6.2分の保持時間を示した。
カラム:Phenominex prodigy-5ミクロン、250mm;
移動相;水:A1:MeOH;5:45:40(A1は、pH3.4を与えるに十分なリン酸を用いて、700mlの水、300mlのメタノール、3mlのトリエチルアミンから調製される)。
イミダゾールの保持時間は2.8分であり、シリル化イミダゾールは、6.2分の保持時間を示した。
実施例4:2-シクロペンタ-3-エニルエタンニトリル(8)
1Lの三口丸底フラスコにおいて、無水DMSO(200ml)中のNaCN(51g、1.04モル)の混合物を、75〜80℃に加熱した。このスラリーに、DMSO(300ml)中の4(218.16g、0.86モル)の溶液を滴下した(滴下時間は45分間であった)。添加の終了後に、反応混合物を、80℃でさらに2時間撹拌し続けた。反応の完結を、NMRによりモニターした(シクロペンタ-3-エニルメチル-4-メチルベンゼンスルホネートの消失をモニター)。次いで、反応混合物を冷却し、水(200ml)で希釈し、ヘキサン(5×250ml)で抽出した。合わせた有機層を塩水(200ml)で洗浄し、乾燥した(MgSO4)。次いで、溶媒を真空下に除去して、生成物8を黄色油として91.58g(99%)の量で得た。この粗生成物は、約10%(1H NMR積分による)の若干の不純物を示したが、精製することなく次の工程に使用した。
1H NMR(CDCl3) δ:2.20(m、2H)、2.40(m、2H)、2.70(m、3H)、5.70(s、2H)。
1Lの三口丸底フラスコにおいて、無水DMSO(200ml)中のNaCN(51g、1.04モル)の混合物を、75〜80℃に加熱した。このスラリーに、DMSO(300ml)中の4(218.16g、0.86モル)の溶液を滴下した(滴下時間は45分間であった)。添加の終了後に、反応混合物を、80℃でさらに2時間撹拌し続けた。反応の完結を、NMRによりモニターした(シクロペンタ-3-エニルメチル-4-メチルベンゼンスルホネートの消失をモニター)。次いで、反応混合物を冷却し、水(200ml)で希釈し、ヘキサン(5×250ml)で抽出した。合わせた有機層を塩水(200ml)で洗浄し、乾燥した(MgSO4)。次いで、溶媒を真空下に除去して、生成物8を黄色油として91.58g(99%)の量で得た。この粗生成物は、約10%(1H NMR積分による)の若干の不純物を示したが、精製することなく次の工程に使用した。
1H NMR(CDCl3) δ:2.20(m、2H)、2.40(m、2H)、2.70(m、3H)、5.70(s、2H)。
実施例5:4-(シクロペンタ-3-エニルメチル)イミダゾール(9)
2Lの三口底フラスコにおいて、無水THF(500ml)中のt-BuOK(115g、1.02モル)の混合物を、−15℃に冷却した。このスラリーに、無水THF(400ml)中の(91.58g、0.85モル)とTMSCH2NC(144ml、1.02モル)の混合物を、滴下漏斗から、温度が0.15℃に維持されるような速度で加えた。冷却浴を取り除き、反応混合物を2.5時間撹拌し続けた。反応の完結を、TLC(CH2Cl2中の5%MeOH)によりモニターした(8の消失をモニター)。次いで、反応混合物を、水(400ml)で洗浄することによって後処理した。水層を、再びCH2Cl2(2×250ml)で抽出した。合わせた有機層を塩水(300ml)で洗浄し、乾燥した(MgSO4)。溶媒を除去した後に、生成物の混合物が暗褐色の油として得られた。この粗製の反応混合物に、THF(400ml)中のTBAF-xH2O(100g、0.38モル)の溶液およびTHF中の12M TBAF(100ml、0.1モル)を加えた。次いで、反応混合物を、70℃で16時間撹拌した。脱シリル化の完結を、1H NMRによってモニターした。溶媒を、真空下に反応混合物から除去した。次いで、残留物をアセトン(300ml)で溶解し、アセトン(300ml)中のシュウ酸(78g、0.87モル)の溶液で処理した。この混合物を、室温で15分間撹拌した。得られた固体を、濾過によって集め、アセトン(2×20ml)で濯いで、シュウ酸塩(112g、55%)を含む明褐色固体を得た。
1H NMR(d6-DMSO) δ:2.05(m、2H)、2.40(m、2H)、2.50-2.75(m、3H)、5.70(s、2H)、7.15(s、1H)、8.35(s、1H)。
2Lの三口底フラスコにおいて、無水THF(500ml)中のt-BuOK(115g、1.02モル)の混合物を、−15℃に冷却した。このスラリーに、無水THF(400ml)中の(91.58g、0.85モル)とTMSCH2NC(144ml、1.02モル)の混合物を、滴下漏斗から、温度が0.15℃に維持されるような速度で加えた。冷却浴を取り除き、反応混合物を2.5時間撹拌し続けた。反応の完結を、TLC(CH2Cl2中の5%MeOH)によりモニターした(8の消失をモニター)。次いで、反応混合物を、水(400ml)で洗浄することによって後処理した。水層を、再びCH2Cl2(2×250ml)で抽出した。合わせた有機層を塩水(300ml)で洗浄し、乾燥した(MgSO4)。溶媒を除去した後に、生成物の混合物が暗褐色の油として得られた。この粗製の反応混合物に、THF(400ml)中のTBAF-xH2O(100g、0.38モル)の溶液およびTHF中の12M TBAF(100ml、0.1モル)を加えた。次いで、反応混合物を、70℃で16時間撹拌した。脱シリル化の完結を、1H NMRによってモニターした。溶媒を、真空下に反応混合物から除去した。次いで、残留物をアセトン(300ml)で溶解し、アセトン(300ml)中のシュウ酸(78g、0.87モル)の溶液で処理した。この混合物を、室温で15分間撹拌した。得られた固体を、濾過によって集め、アセトン(2×20ml)で濯いで、シュウ酸塩(112g、55%)を含む明褐色固体を得た。
1H NMR(d6-DMSO) δ:2.05(m、2H)、2.40(m、2H)、2.50-2.75(m、3H)、5.70(s、2H)、7.15(s、1H)、8.35(s、1H)。
シュウ酸塩を、2N NaOH(500ml)に溶解することによって遊離させ、CH2Cl2(3×250ml)で抽出した。合わせた有機層を乾燥し(MgSO4)、溶媒を真空下に除去して、褐色油を得た。この油は、室温で放置したときに固化し、それは67.94g(8から53%)であった。
1H NMR(CDCl3) δ:2.10(m、2H)、2.50(m、2H)、2.75(m、3H)、5.70(s、2H)、6.80(s、1H)、7.70(s、1H)。
1H NMR(CDCl3) δ:2.10(m、2H)、2.50(m、2H)、2.75(m、3H)、5.70(s、2H)、6.80(s、1H)、7.70(s、1H)。
実施例6:
実施例3の操作に従って、イソブチロニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-イソプロピルイミダゾールを得る。
実施例3の操作に従って、イソブチロニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-イソプロピルイミダゾールを得る。
実施例7:
実施例3の操作に従って、ベンゾニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-フェニルイミダゾールを得る。
実施例3の操作に従って、ベンゾニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-フェニルイミダゾールを得る。
実施例8:
実施例3の操作に従って、トリメチルアセトニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-t-ブチルイミダゾールを得る。
実施例3の操作に従って、トリメチルアセトニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-t-ブチルイミダゾールを得る。
実施例9:
実施例3の操作に従って、α,α-ジメチルベンジルシアニドをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-α,α-ジメチルベンジルイミダゾールを得る。
実施例3の操作に従って、α,α-ジメチルベンジルシアニドをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-α,α-ジメチルベンジルイミダゾールを得る。
実施例10:
実施例3の操作に従って、3-シアノピリジンをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-(3-ピリジル)イミダゾールを得る。
実施例3の操作に従って、3-シアノピリジンをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-(3-ピリジル)イミダゾールを得る。
実施例11:
実施例3の操作に従って、チオフェン-2-カルボニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-(2-チエニル)イミダゾールを得る。
実施例3の操作に従って、チオフェン-2-カルボニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-(2-チエニル)イミダゾールを得る。
実施例12:
実施例3の操作に従って、チオフェン-3-カルボニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-(3-チエニル)イミダゾールを得る。
実施例3の操作に従って、チオフェン-3-カルボニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-(3-チエニル)イミダゾールを得る。
実施例13:
実施例3の操作に従って、3-フェニルプロピオニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-(2-フェネチル)イミダゾールを得る。
実施例3の操作に従って、3-フェニルプロピオニトリルをトリメチルシリルメチルイソシアニドと反応させて、4(5)-(2-フェネチル)イミダゾールを得る。
本発明の具体的な態様を記載したが、多くの自明な修飾を行いうること、ならびに、特許請求の範囲内に包含されるこのような修飾の全てが本発明内に含まれることが意図されることは、もちろん理解されるであろう。
Claims (17)
- シリルメチルイソシアニド化合物がトリメチルシリルメチルイソシアニドである請求項1に記載の方法。
- ホルムアミドをトリメチルシリルクロリドと反応させてトリメチルシリルメチルホルムアミドを調製し、このトリメチルシリルメチルホルムアミドをCH2Cl2と反応させてトリメチルシリルメチルイソシアニドを生成させる請求項2に記載の方法。
- トリメチルシリルクロリドを、ジメチルホルムアミドおよび水素化ナトリウムの存在下に反応させて、トリメチルシリルメチルホルムアミドを生成させる請求項3に記載の方法。
- トリメチルシリルメチルホルムアミドを、ジイソプロピルアミンおよびオキシ塩化リンの存在下にCH2Cl2と反応させて、トリメチルシリルメチルイソシアニドを生成させる請求項3に記載の方法。
- シアノ化合物が3-シクロヘキサン-1-アセトニトリルであり、得られるイミダゾール化合物が4(5-(シクロヘキセン-4-イルメチル)イミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シアノ化合物が2-シクロペンタ-3-エニルエタンニトリルであり、得られるイミダゾール化合物が4-(シクロペンタ-3-エニルメチル)イミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シアノ化合物がイソブチロニトリルであり、得られるイミダゾール化合物が4(5)-イソプロピルイミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シアノ化合物がベンゾニトリルであり、得られるイミダゾール化合物が4(5)-フェニルイミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シアノ化合物がトリメチルアセトニトリルであり、得られるイミダゾール化合物が4(5)-t-ブチルイミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シアノ化合物がα,α-ジメチルベンジルシアニドであり、得られるイミダゾールが4(5)-α,α-ジメチルベンジルイミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シアノ化合物が3-シアノピリジンであり、得られるイミダゾールが4(5)-(3-ピリジル)イミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シアノ化合物がチオフェン-2-カルボニトリルであり、得られるイミダゾールが4(5)-(2-チエニル)イミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シアノ化合物がチオフェン-3-カルボニトリルであり、得られるイミダゾールが4(5)-(3-チエニル)イミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シアノ化合物が3-フェニルプロピオニトリルであり、得られるイミダゾールが4(5)-(2-フェネチル)イミダゾールである請求項1に記載の方法。
- シリルメチルイソシアニド化合物がトリメチル(低級アルキル)メチルイソシアニドである請求項16に記載の方法。
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