JP2008518910A - オピエート中間体および合成方法 - Google Patents
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Abstract
新規オピエート中間体粗製物および、Grewe 前の中間体の芳香環の置換パターンを変更することを含む合成方法が提供される。その中間体は、式(10)のモルフィナン誘導体であり、式中、XはFまたはClであり、そして、Rは、H、アルキル、アリール、アシル、ホルミル、COR''、CONHR''、COOR''、Bn(ベンジル)、アルキル(メチル)およびスルホンアミドSO2CH2COPhからなる群から選択される。
【化1】
【化1】
Description
発明の背景
モルフィナンアルカロイド類は、医学的に非常に重要な天然産物と構造的に関連するファミリーを表す。従って、(−)−モルヒネおよび選択された誘導体の効率的な全合成は、過去の世紀において合成のための多大な努力の目的であった。数々の経路が完成されたが、全て、多数の工程を介する長い合成作戦を必要とし、それは低い総合的収量をもたらし、ラセミ体の物質しか提供しない場合もある。いずれも、標準的製造過程へのスケールアップには適さない。従って、工程および中間体の単離の数を最小にする、強力な実用的方法が必要である;それは、経済的な試薬および出発物質を必要とし、総合的収量を最大にする。これらの目標を実現するために、Rice らの米国特許第4,368,326号、第4,521,601号、第5,668,285号(以後、Rice)、および H.C. Beyerman, E. Buurman, L. Maat and C. Olieman, Recl. Trav. Chim. Pays-Bas 95, 184 (1976) (以後、Beyerman) に開示の方法は、鍵となる Grewe の環化工程を改良することに主として焦点を当てるモルフィナン環系へのハイブリッド合成の基礎として使用されてきた。
モルフィナンアルカロイド類は、医学的に非常に重要な天然産物と構造的に関連するファミリーを表す。従って、(−)−モルヒネおよび選択された誘導体の効率的な全合成は、過去の世紀において合成のための多大な努力の目的であった。数々の経路が完成されたが、全て、多数の工程を介する長い合成作戦を必要とし、それは低い総合的収量をもたらし、ラセミ体の物質しか提供しない場合もある。いずれも、標準的製造過程へのスケールアップには適さない。従って、工程および中間体の単離の数を最小にする、強力な実用的方法が必要である;それは、経済的な試薬および出発物質を必要とし、総合的収量を最大にする。これらの目標を実現するために、Rice らの米国特許第4,368,326号、第4,521,601号、第5,668,285号(以後、Rice)、および H.C. Beyerman, E. Buurman, L. Maat and C. Olieman, Recl. Trav. Chim. Pays-Bas 95, 184 (1976) (以後、Beyerman) に開示の方法は、鍵となる Grewe の環化工程を改良することに主として焦点を当てるモルフィナン環系へのハイブリッド合成の基礎として使用されてきた。
Grewe の環化は、本発明において、位置的に妨害する基として臭素または他のハロゲンを利用する閉環法である。ハロゲンのフェノール環に対する不活性化の影響は、Grewe 環化における「超」酸の使用により克服される (J. Het. Chem., June 1974, 363)。
Beyerman 合成では、鍵となる中間体は、さらなるヒドロキシル置換を芳香環上に有し、それは、より穏やかな酸条件であるHCl/エチルエーテル下での Grewe 環化を可能にするが、この活性化官能基を除去するために、後の脱水酸基工程を必要とする。
Grewe 環化を経る Rice の中間体は、芳香環上のメトキシ、o−ヒドロキシルおよびm−ブロモ置換パターンを含有する。これらの官能基は3個のヒドロキシル(Beyerman)ほど電子供与性ではないので、モルフィナン環系を形成するために、「超」酸媒体であるトリフリック酸(triflic acid)を使用しなければならない。トリフリック酸へのいかなる水の混入も、α,β−二環式−ケトンおよびその重合副生成物の形成により、収量を大幅に低減させる。従って、Rice の合成は、経路の途中に、非常に限定された、厳密な、高価な酸の要件を伴う、決定的な環化反応を有する。
Birch 還元として当分野で周知の溶解性金属還元反応は、芳香族性化合物の1,3−シクロヘキサジエンまたは1,4−シクロヘキサジエンへの還元および脱ハロゲン化反応を含む、化合物の還元に使用される。厳密な反応条件下で実施されるが、この還元は、化学者にとって重要な変換手段であり、有機合成において、芳香環の1,4−シクロヘキサジエン類または1,3−シクロヘキサジエン類への部分的還元に幅広く適用されてきた。C−X結合(Xはハロゲンである)を含む、芳香環またはオレフィン上の他の官能基のC−Hへの還元は、通常起こる。
溶解性金属還元は、窒素含有塩基、通常アンモニアの存在下で、アルカリ金属と反応させることを含む。アルカリ金属は、典型的には、低温に保たれた単純アルコール類およびエーテル類を含む溶媒系中の、Li、Na、KまたはCaである。
本発明で利用される改変された還元反応は、芳香族性化合物の少なくとも1つのハロゲン置換芳香環の還元を防止し、同時に芳香族性化合物の少なくとも1つの官能基の還元を可能にする方法を提供する。この方法は、本発明と同じ承継人の、共に係属中の2004年1月6日に出願された仮出願番号60/534592の主題である。この目下好ましい方法では、少なくとも1個のヒドロキシル基および1個のハロゲンが芳香環上に置換されており、還元を受けない。次いで、芳香族性化合物を、少なくとも1種のアルカリ金属と、少なくとも1種の窒素含有塩基および少なくとも1種のアルコールの中で、アルコールの窒素含有塩基に対する比を維持しながら反応させる。少なくとも、ヒドロキシル官能基を有する1個のハロゲン置換芳香環が還元から保護され、同時に所望の基が還元される。
この反応は、溶解性金属還元のために穏やかな反応条件を必要とする。改変された金属還元は、アルカリ金属、典型的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムまたはこれらの混合物を還元性試薬として使用する。この反応は、さらに、窒素含有塩基、典型的にはアンモニアまたは低級アミン、および少なくとも1種のアルコールの存在を含む。適する低級アミン類には、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、エチレンジアミンおよびこれらの混合物が含まれるがこれらに限定されない。以下の溶媒/窒素塩基は、本発明に特に良好に適合する:少なくとも1種のアルコールおよびアンモニアまたは少なくとも1種の低級アミン、または、少なくとも1種のアルコール、アンモニアまたは少なくとも1種の低級アミンおよび少なくとも1種の有機共溶媒の混合物。適する有機共溶媒には、THF、エーテルおよびこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。溶解性金属還元は、その場合に保護された芳香環の還元または脱ハロゲン化が防止される、低温および窒素含有塩基のアルコールに対する比で実施する。目下好ましいアルコールの窒素含有塩基に対する比は、約1:1ないし約1:4である。反応温度は、典型的には約−30℃またはそれより低く維持する。
本発明のある態様では、オピエート中間体の合成方法が提供される。その方法は、以下を含む:
a)式1
(式中、XはFまたはClである)
の化合物を、ハロゲン化スルホニルおよびハロゲン化リンからなる群から選択される少なくとも1種のハロゲン化物と反応させ、式2;
(式中、XはFまたはClであり;X1はClまたはBrであり;そして、式中、Yは、ハロゲン化物がハロゲン化スルホニルであるときSOであり、ハロゲン化物がハロゲン化リンであるときPClである)
の化合物を形成させること、
a)式1
の化合物を、ハロゲン化スルホニルおよびハロゲン化リンからなる群から選択される少なくとも1種のハロゲン化物と反応させ、式2;
の化合物を形成させること、
b)式2の化合物を、式3
(式中、R'は、アルキル、アリールまたはアシル基である)
の化合物と、塩基の存在下で反応させ、式4;
(式中、XはFまたはClであり;そして、R'は、アルキル、アリールまたはアシル基である)
の化合物を形成させること、
の化合物と、塩基の存在下で反応させ、式4;
の化合物を形成させること、
c)式4の化合物を、少なくとも1種のハロゲン化リンと反応させ、次いで加水分解し、式5;
(式中、XはFまたはClであり;そして、R'は、アルキル、アリールまたはアシル基である)
の化合物を形成させること、
の化合物を形成させること、
f)式7の化合物を、少なくとも1種のギ酸エステル、ハロゲン化アシル、アルキルまたはアリール無水物、ハロギ酸アルキル、ハロゲン化ベンジル、ハロゲン化アルキルまたはハロゲン化フェナシルスルホニルと反応させ、式8;
(式中、XはFまたはClであり;R'は、アルキル、アリールまたはアシルであり、Rは、ホルミル(CO)、COR''、COOR''、Bn(ベンジル)、アルキル(メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、シクロプロピルメチル、シクロブチルメチル、アリルなど)、およびスルホンアミドSO2CH2COPhからなる群から選択され、ここで、R''は、アルキルおよびアリールからなる群から選択される)
の化合物を形成させること、
の化合物を形成させること、
g)式8の化合物を加水分解し、式9;
(式中、XはFまたはClであり;そして、Rは、H、アルキル、アリール、アシル、ホルミル、COR''、COOR''、Bn(ベンジル)、アルキル(メチル)およびスルホンアミドSO2CH2COPhである)
の化合物を形成させること、および、
の化合物を形成させること、および、
h)式9の化合物を、Grewe 環化条件下、強酸中で変換し、モルフィナン骨格である式10
(式中、XはFまたはClであり、そして、Rは、ホルミル、COR''、COOR''、Bn(ベンジル)、アルキル(メチル)およびスルホンアミドSO2CH2COPhからなる群から選択される)
の化合物を形成させること。
の化合物を形成させること。
詳細な説明
Grewe 前の中間体の芳香環の置換パターンを、メトキシ、o−ヒドロキシルおよびm−ブロモ(Riceにより開示された通り)から、ジヒドロキシルおよびm−ハロゲン化物(ClまたはBr)に変更することにより、「超」酸の必要性が排除されることが確定された。反応はなおトリフリック酸中で進行するが、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、硫酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸および三フッ化ホウ素エーテレート)を含むがこれらに限定されないより穏やかな酸を、水の存在をより大幅に耐容して、使用できる。さらに、反応はより頑強であり、α,β−二環式−ケトンへの転移は最小化される。さらに、重合化が軽減される。この経路はまた、脱水酸基工程が必要とされないので、Beyerman により開示されたものより優れている。
Grewe 前の中間体の芳香環の置換パターンを、メトキシ、o−ヒドロキシルおよびm−ブロモ(Riceにより開示された通り)から、ジヒドロキシルおよびm−ハロゲン化物(ClまたはBr)に変更することにより、「超」酸の必要性が排除されることが確定された。反応はなおトリフリック酸中で進行するが、メタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、硫酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸および三フッ化ホウ素エーテレート)を含むがこれらに限定されないより穏やかな酸を、水の存在をより大幅に耐容して、使用できる。さらに、反応はより頑強であり、α,β−二環式−ケトンへの転移は最小化される。さらに、重合化が軽減される。この経路はまた、脱水酸基工程が必要とされないので、Beyerman により開示されたものより優れている。
従って、新規オピエート中間体、およびオピエート中間体を合成するための改良法が提供される。本方法のある実施態様は、式1
(式中、XはFまたはClである)
の化合物を、ハロゲン化スルホニルまたはハロゲン化リンと反応させ、式2の化合物を形成させることを含む。適するハロゲン化スルホニルには、SOCl2およびSOBr2が含まれ、SOCl2が好ましい。適するハロゲン化リンには、PBr3、PCl3およびPCl5が含まれる。ハロゲン化物をジオールと反応させ、式2の複素環式環を形成させる。例示的実施態様では、式1を、SOCl2/トルエン中、約3時間還流に加熱し、その後、溶媒を蒸留により除去する。
の化合物を、ハロゲン化スルホニルまたはハロゲン化リンと反応させ、式2の化合物を形成させることを含む。適するハロゲン化スルホニルには、SOCl2およびSOBr2が含まれ、SOCl2が好ましい。適するハロゲン化リンには、PBr3、PCl3およびPCl5が含まれる。ハロゲン化物をジオールと反応させ、式2の複素環式環を形成させる。例示的実施態様では、式1を、SOCl2/トルエン中、約3時間還流に加熱し、その後、溶媒を蒸留により除去する。
次いで、式2を、式3の化合物と塩基の存在下で反応させ、式4の化合物を形成させる。適する塩基には、アルカリ重炭酸塩、アルカリ炭酸塩、アルカリリン酸塩(ジ−およびトリ−)、水酸化アンモニウム、酢酸アンモニウム、有機緩衝剤、例えばBICINE、TRICINE、TRIS、CAPS、CAPSO、EPPS、HEPES、MES、MOPS、PIPES、TAPS、TESまたはそれらのナトリウム塩;ピリジン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N−メチルモルホリン、N,N−ジメチルアミノピリジンなどの有機塩基またはそれらの混合物が含まれる。例示的実施態様では、式2を、NaHCO3/Na3CO3/NaHSO3/H2Oおよび式3の混合物に添加する。撹拌後、層を分離し、有機層から式4を回収する。
次いで、式4の化合物を、少なくとも1種のハロゲン化リンで処理し、続いて加水分解し、式5の化合物を形成させる。適するハロゲン化リンには、POCl3およびPOBr3が含まれ、POCl3が好ましい。適する加水分解法には、調節したpHでの水性還流が含まれる。所望の範囲へのpHの調節に利用する典型的な塩基には、アルカリ炭酸塩、アルカリリン酸塩、水酸化ナトリウム、酢酸ナトリウム、酢酸アンモニウムまたは水酸化アンモニウムが含まれる。例示的実施態様では、POCl3/アセトニトリル中で、それが完全に溶解する温度に加熱した式4の化合物を、還流に用いる。油状生成物を回収し、アセトニトリルに再溶解し、pHを4−5に調節し、還流させる。式5は、結晶性固体として産生される。
次いで、遊離イミンとしての式5を還元し、式6を形成させる。適する還元反応には、エタノール、メタノール、イソプロパノール、プロパノール、ギ酸、ギ酸塩および酸、THF、酢酸エチルおよびこれらの混合物などの溶媒中の、NaBH4、NaCNBH3、H2およびPt、Pd、Ir、RuまたはRh/炭が含まれる。本発明の代替的実施態様では、キラル有機金属触媒(Ru、Rh、Ir、Pt、Pd、... キラル配位子を有するもの)または、キラル水素化物を使用して、窒素に隣接するベンジルの位置でエナンチオマーの中心を誘導し得る。キラルの場合、例えば、N−ベンジルオキシカルボニルプロリンおよびボロヒドリド類から生成されるナトリウムトリアシルオキシボロヒドリドを使用して、同様のエナンチオマーのテトラヒドロキノリン類を対応するイミン類から製造する(例示的な例として、Jacqueline Seyden-Penne の "Chiral Auxiliaries and Ligands in Asymmetric Synthesis" John Wiley & Sons publisher, NY, 1995 の230-240頁を参照せよ)。ラセミ体への還元の例示的実施態様では、式5の化合物をエタノール中で還流し、その後NaBH4を添加する。
次いで、式6を選択的に還元し、式7の化合物を形成させる。この反応は、溶解性金属還元に穏やかな反応条件を必要とする。改変された金属還元は、還元性試薬として、アルカリ金属、典型的にはリチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウムまたはこれらの混合物を使用する。この反応は、さらに、窒素含有塩基、典型的にはアンモニアまたは低級アミン、および少なくとも1種のアルコールの存在を含む。適する低級アミンには、アンモニア、メチルアミン、エチルアミンおよびこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。以下の溶媒/窒素塩基は、本発明に特に良好に適合する:少なくとも1種のアルコールおよびアンモニアまたは少なくとも1種の低級アミン、または、少なくとも1種のアルコール、アンモニアまたは少なくとも1種の低級アミンおよび少なくとも1種の有機共溶媒の混合物。適する有機共溶媒には、THF、エーテルおよびこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。溶解性金属還元は、保護された芳香環の還元または脱ハロゲン化が防止される、低温および窒素含有塩基のアルコールに対する比で実施する。目下好ましいアルコールの窒素含有塩基に対する比は、約1:1ないし約1:4である。反応温度は、典型的には約−30℃またはそれより低く維持する。
例示的実施態様では、式6をエタノール/アンモニアに懸濁し、約−70Cに窒素下で冷却する。NaOEtを添加し、続いてナトリウム金属切片を添加する。完了したら、反応混合物を温まらせ、反応をクエンチし、式7の化合物の懸濁液を回収する。
式7を、少なくとも1種のギ酸エステルと反応させ、式8を形成させる。適するギ酸エステルには、HCO2Pr、HCO2Et、HCO2Bn、HCO2Me、HCO2nBu、HCO2Phおよびこれらの混合物が含まれる。例示的実施態様では、式8をHCO2Prに懸濁し、還流に加熱する。溶媒を除去した後、式8の化合物からなる粉末状残渣が残る。場合により、式8の化合物を、後の処理工程に使用し得る。
式8を加水分解し、式9の化合物を形成させる。適する加水分解反応には、当分野で周知の通り、制御されたpHの水性酢酸または他の水性酸が含まれる。例示的実施態様では、式8をギ酸と混合し、次いで、式9の化合物を酢酸エチルで抽出する。
次いで、Grewe 環化条件下で式9を式10に変換する。当分野で周知の通り、Grewe の方法は、置換テトラヒドロイソキノリンの対応するモルフィナン環系への、酸に触媒される閉環である。適する酸媒体には、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、硫酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、リン酸およびこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されない。場合により、酸媒体は、溶液中のルイス酸、例えば三フッ化ホウ素エーテレートからなってもよい。例示的実施態様では、式9をCHCl3に溶解し、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、硫酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、リン酸およびこれらの混合物を含むがこれらに限定されない群から選択される酸性媒体に添加する。
代替的実施態様では、
式中、Xはハロゲンであり、Rは、H、アルキル、アシル、アリールであるか、または、Rは、ホルミル、COR''、COOR''、Bn(ベンジル)、アルキル(メチル)およびスルホンアミドSO2CH2COPhからなる群から選択される。
また他の代替的実施態様では、
(式中、Xはハロゲンであり、Rは、H、アルキル、アシル、アリール、ホルミル、COR''、COOR''、Bn(ベンジル)、アルキル(メチル)およびスルホンアミドSO2CH2COPhである)
である。
である。
以下の新規化合物は、本方法により合成できるタイプの化合物の実例となる。これらの化合物は、決して全てを包含するものでも、本発明を限定するものでもない。
上記のスキームおよび化合物と同様に、本明細書の実施例は、例示説明のためだけに提供され、本発明を限定するものであることを決して意図しない。
実施例
実施例1:式14の塩素化
式14(238.0g、1.21mol)は、THF/c−HCl(1250mL/125mL)に添加されると、黄色の溶液を形成した。その溶液を、ドライアイス/i−PrOH浴中で−10℃に冷却した。N−クロロスクシンイミド(NCS)(170.0g、1.05eq)を5回に分けて2時間かけて添加した。次いで、水(1200mL)を添加した。留出気相温度が100℃に達するまで、溶媒(〜1500mL)を留去した。混合物を撹拌しながら終夜放冷し、結晶を得た。それを濾過した。濾液(1250mL)を得た。HPLC分析は、それが5グラムの生成物を含有することを示した。固体を水(200mL、150mLx2)で洗浄し、空気流で4時間乾燥し、HPLC分析により純粋な生成物である、326.8gの湿った固体を得た。
実施例1:式14の塩素化
式14(238.0g、1.21mol)は、THF/c−HCl(1250mL/125mL)に添加されると、黄色の溶液を形成した。その溶液を、ドライアイス/i−PrOH浴中で−10℃に冷却した。N−クロロスクシンイミド(NCS)(170.0g、1.05eq)を5回に分けて2時間かけて添加した。次いで、水(1200mL)を添加した。留出気相温度が100℃に達するまで、溶媒(〜1500mL)を留去した。混合物を撹拌しながら終夜放冷し、結晶を得た。それを濾過した。濾液(1250mL)を得た。HPLC分析は、それが5グラムの生成物を含有することを示した。固体を水(200mL、150mLx2)で洗浄し、空気流で4時間乾燥し、HPLC分析により純粋な生成物である、326.8gの湿った固体を得た。
実施例2:式15の製造
実施例1の粗生成物を、48%HBrに懸濁し、90℃に加熱し、茶色の溶液を形成させた。それを90℃で6時間撹拌し、100℃で3時間加熱し、次いで室温に冷却した。懸濁液を週末にわたり撹拌し続けた。混合物を濾過し、回収された固体を水(600mL)で洗浄した。空気流中で固体を4時間乾燥し、固体256gを得た。それを還流している酢酸エチル(1000mL)に溶解した。活性炭100グラムを添加した。混合物をさらに10分間還流し、熱いまま濾過した。濾紙を熱い酢酸エチル(250mLx2)で洗浄した。合わせた有機溶液を真空下で乾固し、生成物(156.05g)をオフホワイト色の固体として回収した。
実施例1の粗生成物を、48%HBrに懸濁し、90℃に加熱し、茶色の溶液を形成させた。それを90℃で6時間撹拌し、100℃で3時間加熱し、次いで室温に冷却した。懸濁液を週末にわたり撹拌し続けた。混合物を濾過し、回収された固体を水(600mL)で洗浄した。空気流中で固体を4時間乾燥し、固体256gを得た。それを還流している酢酸エチル(1000mL)に溶解した。活性炭100グラムを添加した。混合物をさらに10分間還流し、熱いまま濾過した。濾紙を熱い酢酸エチル(250mLx2)で洗浄した。合わせた有機溶液を真空下で乾固し、生成物(156.05g)をオフホワイト色の固体として回収した。
実施例3:式15の製造
CH2Cl2(500mL)中の実施例1の乾燥生成物(55.0g、0.238mol)の溶液に、10℃で、BBr3(50mL、2.2eq)を添加した。添加の完了後、混合物を30分間撹拌し、次いで水(1000mL)に注ぎ、それを還流に1時間加熱した。留出気相温度が100℃に達するまで、ジクロロメタンを蒸留により除去した。残っている溶液を放冷し、次いで酢酸エチル(300mL、150mLx2)で抽出した。合わせた有機層を水(300mLx2)で洗浄し、真空下で乾固し、生成物41.5gを固体として得た。
CH2Cl2(500mL)中の実施例1の乾燥生成物(55.0g、0.238mol)の溶液に、10℃で、BBr3(50mL、2.2eq)を添加した。添加の完了後、混合物を30分間撹拌し、次いで水(1000mL)に注ぎ、それを還流に1時間加熱した。留出気相温度が100℃に達するまで、ジクロロメタンを蒸留により除去した。残っている溶液を放冷し、次いで酢酸エチル(300mL、150mLx2)で抽出した。合わせた有機層を水(300mLx2)で洗浄し、真空下で乾固し、生成物41.5gを固体として得た。
実施例4:式18の製造
実施例3の化合物(38.4g、0.19mol)を、SOCl2/トルエン(120mL/300mL)中、3時間還流に加熱した。溶媒260ミリリットルを、減圧下、60℃で留去した。溶液を室温に冷却した。それをNaHCO3/NaHSO3/H2O(80g/15g/800mL)および酢酸エチル(35gの17/400mL)の混合物に、20分間かけて添加した。添加後に混合物をさらに30分間撹拌し、次いで、層を分離した。水層を酢酸エチル(400mL)で抽出した。合わせた有機層をNaHCO3/NaHSO3/H2O(80g/15g/800mL)で洗浄した(400mLx2)。有機層を1N HCl中で洗浄した(500mL、250mLx2)。溶媒を減圧下で除去し、生成物を粘着性の油状物として56.2g得た。
実施例3の化合物(38.4g、0.19mol)を、SOCl2/トルエン(120mL/300mL)中、3時間還流に加熱した。溶媒260ミリリットルを、減圧下、60℃で留去した。溶液を室温に冷却した。それをNaHCO3/NaHSO3/H2O(80g/15g/800mL)および酢酸エチル(35gの17/400mL)の混合物に、20分間かけて添加した。添加後に混合物をさらに30分間撹拌し、次いで、層を分離した。水層を酢酸エチル(400mL)で抽出した。合わせた有機層をNaHCO3/NaHSO3/H2O(80g/15g/800mL)で洗浄した(400mLx2)。有機層を1N HCl中で洗浄した(500mL、250mLx2)。溶媒を減圧下で除去し、生成物を粘着性の油状物として56.2g得た。
実施例5:式19の製造
実施例4(56.2g)の化合物を、POCl3/ACN(50mL/250mL)に50℃で1時間溶解し、次いで1時間還流した。溶液を真空下で乾固した。それをACN(350mL)に再溶解し、水(500mL)に注いだ。混合物を還流に加熱し、pHを3−4に調節した。還流での加熱を18時間継続した。350mLの溶媒を蒸留により除去した。溶液を80℃に冷却した。ACN(50mL)を添加し、さらに溶液を10℃に冷却し、結晶を得た。結晶を濾過により分離した。固体を水(100mLx2、50mL)で洗浄し、空気流下で終夜乾燥し、固体44.2gを得た。
実施例4(56.2g)の化合物を、POCl3/ACN(50mL/250mL)に50℃で1時間溶解し、次いで1時間還流した。溶液を真空下で乾固した。それをACN(350mL)に再溶解し、水(500mL)に注いだ。混合物を還流に加熱し、pHを3−4に調節した。還流での加熱を18時間継続した。350mLの溶媒を蒸留により除去した。溶液を80℃に冷却した。ACN(50mL)を添加し、さらに溶液を10℃に冷却し、結晶を得た。結晶を濾過により分離した。固体を水(100mLx2、50mL)で洗浄し、空気流下で終夜乾燥し、固体44.2gを得た。
実施例6:式14の化合物の塩素化
式14(229.0g、1.17mol)の化合物を、THF/c−HCL(1000mL/100mL)に添加し、黄色の溶液を形成させた。それを5−10℃に氷浴で冷却した。N−クロロスクシンイミド(NCS、164.0g、1.05eq)を4回に分けて1時間かけて添加した。混合物を撹拌し、その間、そして添加後30分間、約10℃−20℃で維持した。混合物を撹拌しながらさらに30分間かけて室温に温まらせた。水(1000mL)を添加した。留出気相温度が100℃に達するまで、THFを蒸留により除去した。残っている液体を、2時間かけて撹拌しながら、5℃に冷却した。冷却時に形成された結晶を濾過した。固体を水で洗浄し(200mL、150mLx2)、空気流中で18時間乾燥させ、266.3gを得た。
式14(229.0g、1.17mol)の化合物を、THF/c−HCL(1000mL/100mL)に添加し、黄色の溶液を形成させた。それを5−10℃に氷浴で冷却した。N−クロロスクシンイミド(NCS、164.0g、1.05eq)を4回に分けて1時間かけて添加した。混合物を撹拌し、その間、そして添加後30分間、約10℃−20℃で維持した。混合物を撹拌しながらさらに30分間かけて室温に温まらせた。水(1000mL)を添加した。留出気相温度が100℃に達するまで、THFを蒸留により除去した。残っている液体を、2時間かけて撹拌しながら、5℃に冷却した。冷却時に形成された結晶を濾過した。固体を水で洗浄し(200mL、150mLx2)、空気流中で18時間乾燥させ、266.3gを得た。
実施例7:式15の製造
実施例6で得られた粗生成物(265g)を、48%HBr(1000mL)に懸濁し、95℃で1時間加熱し、次いで3時間還流させた。5℃に冷却すると、結晶性の固体が形成された。結晶を濾過により分離した。結晶を水(200mL、150mL)で洗浄し、ハウスバキューム(house vacuum)下、70℃で3時間乾燥させ、生成物158.5gを得た。
実施例6で得られた粗生成物(265g)を、48%HBr(1000mL)に懸濁し、95℃で1時間加熱し、次いで3時間還流させた。5℃に冷却すると、結晶性の固体が形成された。結晶を濾過により分離した。結晶を水(200mL、150mL)で洗浄し、ハウスバキューム(house vacuum)下、70℃で3時間乾燥させ、生成物158.5gを得た。
実施例8:式18の製造
実施例7の化合物(10.1g、50.0mmol)を、SOCl2/トルエン(10.9mL/100mL)中、還流に3時間加熱した。溶媒(50mL)、主にSOCl2を、蒸留により除去した。反応混合物を25℃に冷却し、NaHCO3/Na3CO3/NaHSO3/H2O(16.8g/10.6g/2.6g/200mL)および酢酸エチル(9.1gの17/100mL)の混合物に、20分間かけて添加した。添加後、混合物を30分間撹拌しておいた。相を分離し、水層を酢酸エチル(50mLx2)で抽出した。合わせた有機層を、NaHCO3/NaHSO3/H2O(15g/3g/150mL)100mLで、次いで50mLx3で洗浄した。有機層を1N HCl(100mL、50mLx2)で洗浄した。溶媒を減圧下で除去し、粘着性の固体15.2gを得た。
実施例7の化合物(10.1g、50.0mmol)を、SOCl2/トルエン(10.9mL/100mL)中、還流に3時間加熱した。溶媒(50mL)、主にSOCl2を、蒸留により除去した。反応混合物を25℃に冷却し、NaHCO3/Na3CO3/NaHSO3/H2O(16.8g/10.6g/2.6g/200mL)および酢酸エチル(9.1gの17/100mL)の混合物に、20分間かけて添加した。添加後、混合物を30分間撹拌しておいた。相を分離し、水層を酢酸エチル(50mLx2)で抽出した。合わせた有機層を、NaHCO3/NaHSO3/H2O(15g/3g/150mL)100mLで、次いで50mLx3で洗浄した。有機層を1N HCl(100mL、50mLx2)で洗浄した。溶媒を減圧下で除去し、粘着性の固体15.2gを得た。
実施例9:式18の製造
実施例7の化合物(101.3g、0.5mmol)を、SOCl2/トルエン(109mL/1000mL)中、還流に3時間加熱した。溶媒(500mL)を蒸留により除去した。残っている溶液を25℃に冷却し、NaHCO3/Na3CO3/NaHSO3/H2O(168g/106g/26g/1500mL)および酢酸エチル(91gの17/800mL)の混合物に20分間かけて添加した。添加後、混合物を30分間撹拌しておいた。相を分離し、水層を酢酸エチル(700mL)で抽出した。合わせた有機層をNaHCO3/NaHSO3/H2O(50g/3g/700mL)で、次いで400mLx2で洗浄した。有機層を1N HCl(700mL、400mLx2)で洗浄した。溶媒を減圧下で除去し、粘着性の固体150.4gを得た。
実施例7の化合物(101.3g、0.5mmol)を、SOCl2/トルエン(109mL/1000mL)中、還流に3時間加熱した。溶媒(500mL)を蒸留により除去した。残っている溶液を25℃に冷却し、NaHCO3/Na3CO3/NaHSO3/H2O(168g/106g/26g/1500mL)および酢酸エチル(91gの17/800mL)の混合物に20分間かけて添加した。添加後、混合物を30分間撹拌しておいた。相を分離し、水層を酢酸エチル(700mL)で抽出した。合わせた有機層をNaHCO3/NaHSO3/H2O(50g/3g/700mL)で、次いで400mLx2で洗浄した。有機層を1N HCl(700mL、400mLx2)で洗浄した。溶媒を減圧下で除去し、粘着性の固体150.4gを得た。
実施例10:式19の製造
実施例9(150g)の化合物を、POCl3/ACN(163mL/750mL)に50Cで1時間溶解し、次いで1時間還流した。減圧下で揮発性成分を除去した後、油状物質を回収した。油状物をACN(750mL)に再溶解し、水(1500mL)に注いだ。混合物を還流に加熱し、pHを4−5に調節した。還流での加熱を22時間継続した。一度溶媒(850mL)が蒸留により除去されたら、溶液を80℃に冷却した。ACN(150mL)を添加した後、溶液を10℃に冷却し、結晶を得た。結晶を濾過により分離した。固体を水(500mLx2)で洗浄し、空気流下で終夜乾燥させ、生成物131.5gを固体として得た。
実施例9(150g)の化合物を、POCl3/ACN(163mL/750mL)に50Cで1時間溶解し、次いで1時間還流した。減圧下で揮発性成分を除去した後、油状物質を回収した。油状物をACN(750mL)に再溶解し、水(1500mL)に注いだ。混合物を還流に加熱し、pHを4−5に調節した。還流での加熱を22時間継続した。一度溶媒(850mL)が蒸留により除去されたら、溶液を80℃に冷却した。ACN(150mL)を添加した後、溶液を10℃に冷却し、結晶を得た。結晶を濾過により分離した。固体を水(500mLx2)で洗浄し、空気流下で終夜乾燥させ、生成物131.5gを固体として得た。
実施例11:式20の製造
実施例10(100.0g)で形成された化合物を、EtOH(1000mL)中で還流した。NaBH4(21.1g)を少しずつ添加した。添加中に水素が放出されたが、添加の10分後に停止した。懸濁液を還流に30分間加熱した。水(1500mL)をゆっくりと添加し、濃HCl(〜75mL)をpHが0−1になるまで添加した。留出物の温度が99℃に達するまで、溶媒(1500mL)を蒸留により除去した。固体が形成し始めた後、混合物をRTに放冷した。3時間後、固体を濾過により分離した。固体を水(100mLx3)で洗浄し、空気流下で1時間乾燥させ、173gの湿った固体のH3PO4塩の生成物を得た。
実施例10(100.0g)で形成された化合物を、EtOH(1000mL)中で還流した。NaBH4(21.1g)を少しずつ添加した。添加中に水素が放出されたが、添加の10分後に停止した。懸濁液を還流に30分間加熱した。水(1500mL)をゆっくりと添加し、濃HCl(〜75mL)をpHが0−1になるまで添加した。留出物の温度が99℃に達するまで、溶媒(1500mL)を蒸留により除去した。固体が形成し始めた後、混合物をRTに放冷した。3時間後、固体を濾過により分離した。固体を水(100mLx3)で洗浄し、空気流下で1時間乾燥させ、173gの湿った固体のH3PO4塩の生成物を得た。
湿った生成物(172g)をHCl(1N、500mL)/EtOH(500mL)に還流下で溶解した。熱い溶液をNH4OH(29.4%、80mL)/H2O(400mL)/氷(1000g)の混合物に撹拌しながら添加し、沈殿を得た。混合物をさらに1時間撹拌した。固体を濾過により分離した。物質を水(200mL、200mLx3)で洗浄し、空気流下で終夜乾燥し、82.1gを得た。
実施例12:式21の製造
実施例11(28g)の化合物を、EtOH(750mL)に懸濁し、−70℃に冷却した。アンモニア(NH3)をそのEtOHに凝縮し、−70℃で最終体積1500mLとした。溶液を窒素流下で維持した。NaOEt(25.2g)を添加し、10分間撹拌した。切り分けたナトリウム金属を、混合物に−55℃ないし約−70℃で5回に分けて添加した。反応をHPLC分析により監視し、Birch 還元の過程を追跡した。反応の完了のために、全部で4.80gのナトリウムが必要であった。さらに30分間撹拌した後、混合物を0−10℃に温まらせた。温めると、アンモニアが蒸発した。反応をHCO2H/H2OおよびNH4Cl/H2Oでクエンチし、pH6ないし8とし、次いで水で総体積2000mLに希釈した。懸濁液を30分間撹拌し、濾過した。得られた固体を水(150mLx4)で洗浄し、空気流下で終夜乾燥させ、生成物を粉末として25.3g得た。
実施例11(28g)の化合物を、EtOH(750mL)に懸濁し、−70℃に冷却した。アンモニア(NH3)をそのEtOHに凝縮し、−70℃で最終体積1500mLとした。溶液を窒素流下で維持した。NaOEt(25.2g)を添加し、10分間撹拌した。切り分けたナトリウム金属を、混合物に−55℃ないし約−70℃で5回に分けて添加した。反応をHPLC分析により監視し、Birch 還元の過程を追跡した。反応の完了のために、全部で4.80gのナトリウムが必要であった。さらに30分間撹拌した後、混合物を0−10℃に温まらせた。温めると、アンモニアが蒸発した。反応をHCO2H/H2OおよびNH4Cl/H2Oでクエンチし、pH6ないし8とし、次いで水で総体積2000mLに希釈した。懸濁液を30分間撹拌し、濾過した。得られた固体を水(150mLx4)で洗浄し、空気流下で終夜乾燥させ、生成物を粉末として25.3g得た。
実施例13:式22の製造
実施例8(24g)の化合物を、HCO2Pr(850mL)に懸濁し、還流に3時間加熱した。溶媒(550mL)を蒸留により除去した。残っている懸濁液を、撹拌しながら、30分間かけて室温に放冷した。濾過により固体を分離し、次いでエーテル(50mLx4)、続いてヘキサン(50mLx2)で洗浄した。空気流下で2時間乾燥した後、生成物が粉末21.3gとして残った。さらに3.63gの生成物を、真空下での揮発性成分の除去により、合わせた濾液および洗浄液から回収した。
実施例8(24g)の化合物を、HCO2Pr(850mL)に懸濁し、還流に3時間加熱した。溶媒(550mL)を蒸留により除去した。残っている懸濁液を、撹拌しながら、30分間かけて室温に放冷した。濾過により固体を分離し、次いでエーテル(50mLx4)、続いてヘキサン(50mLx2)で洗浄した。空気流下で2時間乾燥した後、生成物が粉末21.3gとして残った。さらに3.63gの生成物を、真空下での揮発性成分の除去により、合わせた濾液および洗浄液から回収した。
実施例14;式23の製造
実施例13(1.0g)の化合物を、88%HCO2H/H2O(12mL)中で30分間撹拌し、茶色の溶液を形成させた。溶液を水(50mL)でさらに希釈し、酢酸エチル(25mLx2)で抽出した。合わせた有機層を水(25mLx3)で洗浄し、揮発性成分を真空下で除去した。残っている固体を酢酸エチルに再溶解し、続いて減圧下で溶媒を除去し、生成物0.80gを固体として得た。
実施例13(1.0g)の化合物を、88%HCO2H/H2O(12mL)中で30分間撹拌し、茶色の溶液を形成させた。溶液を水(50mL)でさらに希釈し、酢酸エチル(25mLx2)で抽出した。合わせた有機層を水(25mLx3)で洗浄し、揮発性成分を真空下で除去した。残っている固体を酢酸エチルに再溶解し、続いて減圧下で溶媒を除去し、生成物0.80gを固体として得た。
実施例15:式24の製造
実施例14の予め環化した中間体(1.00g)を、CHCl3(20mL)に溶解し、約−40℃ないし−20℃に冷却したトリフルオロメタンスルホン酸(5mL)に15分間かけて添加した。この反応混合物を室温に温まらせ、終夜撹拌した。混合物をH2O200mLおよび酢酸エチル200mLで希釈した。NH4OH(28%)を添加し、pHを8.5に調節し、2時間撹拌した。HCO2HをpHが4になるまで添加した。0.5時間撹拌した後、相を分離した。水層を酢酸エチル(100mL)で抽出した。合わせた有機層を0.01N HCl(200mLx3)で洗浄し、K2SO4で乾燥し、濾過した。溶媒を減圧下で除去した後、固体1.05gが残った。生成物を混合物からHPLCにより単離した。
実施例14の予め環化した中間体(1.00g)を、CHCl3(20mL)に溶解し、約−40℃ないし−20℃に冷却したトリフルオロメタンスルホン酸(5mL)に15分間かけて添加した。この反応混合物を室温に温まらせ、終夜撹拌した。混合物をH2O200mLおよび酢酸エチル200mLで希釈した。NH4OH(28%)を添加し、pHを8.5に調節し、2時間撹拌した。HCO2HをpHが4になるまで添加した。0.5時間撹拌した後、相を分離した。水層を酢酸エチル(100mL)で抽出した。合わせた有機層を0.01N HCl(200mLx3)で洗浄し、K2SO4で乾燥し、濾過した。溶媒を減圧下で除去した後、固体1.05gが残った。生成物を混合物からHPLCにより単離した。
実施例16:式27の製造
式27は、Fをハロゲンとして、実施例13に従い製造した。
実施例17:式28の製造
式28は、Fをハロゲンとして、実施例12に従い製造した。
実施例18:式29の製造
式29は、実施例13の化合物のN−ホルミル基を遊離アミノ基で置き換えて、実施例14に従い製造した。
式27は、Fをハロゲンとして、実施例13に従い製造した。
実施例17:式28の製造
式28は、Fをハロゲンとして、実施例12に従い製造した。
実施例18:式29の製造
式29は、実施例13の化合物のN−ホルミル基を遊離アミノ基で置き換えて、実施例14に従い製造した。
実施例19:式30の製造
実施例13(0.50g)の化合物を、MeSO3H(5mL)に溶解し、MeOH(100mL)中のNH4OHの溶液に添加する前に2.5時間静置した。pHを4に調節した。混合物を水(100mL)で希釈し、酢酸エチル(2X100mL)で抽出した。合わせた有機層をNaH2PO4溶液(2X100mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過した。濾過した溶液を真空下に置き、揮発性溶媒を除去した。固体の粗生成物0.52グラムが残った。粗製物のHPLC分析は、その固体が90%のα,β−ケトン、式30を含有することを示した。
実施例13(0.50g)の化合物を、MeSO3H(5mL)に溶解し、MeOH(100mL)中のNH4OHの溶液に添加する前に2.5時間静置した。pHを4に調節した。混合物を水(100mL)で希釈し、酢酸エチル(2X100mL)で抽出した。合わせた有機層をNaH2PO4溶液(2X100mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過した。濾過した溶液を真空下に置き、揮発性溶媒を除去した。固体の粗生成物0.52グラムが残った。粗製物のHPLC分析は、その固体が90%のα,β−ケトン、式30を含有することを示した。
実施例20:式31の製造
式31は、実施例19で形成される化合物の酸に触媒される転位の副生成物である。
実施例21:式32の製造
式32は、実施例18で形成される化合物の酸に触媒される転位の副生成物である。
実施例22:式33の製造
式33は、式29の化合物を式23の化合物に置き換えて、実施例19に従い製造する。
式31は、実施例19で形成される化合物の酸に触媒される転位の副生成物である。
実施例21:式32の製造
式32は、実施例18で形成される化合物の酸に触媒される転位の副生成物である。
実施例22:式33の製造
式33は、式29の化合物を式23の化合物に置き換えて、実施例19に従い製造する。
Claims (54)
- オピエート中間体の合成方法であって、
a)式1
の化合物を、ハロゲン化スルホニルおよびハロゲン化リンからなる群から選択される少なくとも1種のハロゲン化物と反応させ、式2;
の化合物を形成させること、
b)式2の化合物を、式3
の化合物と、少なくとも1種の塩基の存在下で反応させ、式4;
の化合物を形成させること、
c)式4の化合物を、少なくとも1種のハロゲン化リンと反応させ、次いで加水分解し、式5;
の化合物を形成させること、
d)式5の化合物を遊離イミンまたはイミン塩として少なくとも1種の還元剤と反応させ、式6;
の化合物を形成させること、
e)式6の化合物を選択的に還元し、式7;
の化合物を形成させること、
f)式7の化合物を、少なくとも1種のギ酸エステルと反応させ、式8;
の化合物を形成させること、
g)式8の化合物を加水分解し、式9;
の化合物を形成させること、および、
h)式9の化合物を、Grewe 環化条件下、少なくとも1種の強酸中で変換し、式10
のオピエート中間体化合物を形成させること、
を含む方法。 - オピエート中間体の合成方法であって、
a)式1
の化合物を、ハロゲン化スルホニルおよびハロゲン化リンからなる群から選択される少なくとも1種のハロゲン化物と反応させ、式2;
の化合物を形成させること、
b)式2の化合物を、式3
の化合物と、少なくとも1種の塩基の存在下で反応させ、式4;
の化合物を形成させること、
を含む方法。 - ハロゲン化物が、SOCl2、SOBr2、PCl3、PCl5およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項2に記載の方法。
- ハロゲン化リンが、POCl3、POBr3およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項4に記載の方法。
- 式4をPOCl3と反応させる、請求項5に記載の方法。
- 反応温度を約50℃に維持する、請求項6に記載の方法。
- 還元剤が、NaBH4、NaCNBH3、H2、および炭素上のPt、Pd、Ir、Ru、Rh、および非対称還元剤(asymmetric reducing agent)からなる群から選択される、請求項8に記載の方法。
- 還元剤が、エタノール、メタノール、イソプロパノール、プロパノール、ギ酸塩、ギ酸、THF、酢酸エチルおよびこれらの混合物からなる群から選択される溶媒中にある、請求項8に記載の方法。
- ギ酸エステルが、HCO2Pr、HCO2n-Bu、HCO2Me、HCO2Ph、HCO2Bnおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 式8が、ギ酸またはギ酸塩からなる群から選択される物質で加水分解される、請求項13に記載の方法。
- Grewe 環化が、フッ化水素酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、2−メシチレンスルホン酸、硫酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸、リン酸、ルイス酸およびこれらの混合物からなる群から選択される酸を含む酸媒体中で達成される、請求項15に記載の方法。
- オピエート中間体の合成方法であって、
a)式15
の化合物を形成させること、
b)式2の化合物を、式17;
の化合物と、少なくとも1種の塩基の存在下で反応させ、式18;
の化合物を形成させること、
c)式18の化合物を、少なくとも1種のハロゲン化リンと反応させ、次いで加水分解し、式19;
の化合物を形成させること、
d)式19の化合物を、遊離イミンとして、少なくとも1種の還元剤と、少なくとも1種の溶媒中で反応させ、式20;
の化合物を形成させること、
e)式20の化合物を選択的に還元し、式21;
の化合物を形成させること、
f)式21を、少なくとも1種のギ酸エステルと反応させ、式22;
g)式22を加水分解し、式23;
h)式23を、Grewe 環化条件下、強酸中で変換し、式24
を含む方法。 - ハロゲン化スルホニルがSOCl2である、請求項24に記載の方法。
- ハロゲン化リンがPOCl3である、請求項26に記載の方法。
- 式18を、POCl3と、アセトニトリル中、約50℃で反応させる、請求項26に記載の方法。
- 還元剤が、NaBH4、NaBH3CN、H2、および炭素上のPt、Pd、Ir、Ru、Rh、および非対称還元剤からなる群から選択され;そして、溶媒が、エタノール、メタノール、イソプロパノール、プロパノール、ギ酸、ギ酸塩、THF、酢酸エチルおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項29に記載の方法。
- ギ酸エステルが、HCO2Pr、HCO2nBu、HCO2Ph、HCO2Bnおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項31に記載の方法。
- 還元剤が、NaBH4、NaBH3CN、H2、および炭素上のPt、Pd、Ir、RuまたはRhから選択され、そして、溶媒が、エタノール、メタノール、イソプロパノール、プロパノール、ギ酸、ギ酸塩、THF、酢酸エチルおよびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種の溶媒を含む、請求項51に記載の方法。
- 還元剤が、NaBH4、NaBH3CN、H2、および炭素上のPt、Pd、Ir、RuまたはRhから選択され、そして、溶媒が、エタノール、メタノール、イソプロパノール、プロパノール、ギ酸、ギ酸塩、THF、酢酸エチルおよびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも1種の溶媒を含む、請求項53に記載の方法。
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