JP2010513521A - 4−置換1−シクロプロパン−スルホニル−ピペリジニル化合物を利用する、ccr−5レセプターアンタゴニストを調製するためのプロセス - Google Patents
4−置換1−シクロプロパン−スルホニル−ピペリジニル化合物を利用する、ccr−5レセプターアンタゴニストを調製するためのプロセス Download PDFInfo
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Abstract
本発明は、4−置換 1−シクロプロパン−スルホニル−ピペリジニル化合物を調製するための新規プロセスを開示する。この化合物は、CCR5レセプターのアンタゴニストを調製するための有用な中間体であり、したがって、HIVウィルスに感染した哺乳類の処置に有用である。具体的には、4−[4−[(R)−[1−[シクロプロピルスルホニル)−4−ピペリジニル](3−フルオロフェニル)メチル]−3(S)−メチル−1−ピペラジニル]−1−[(4,6−ジメチル−5−ピリミジニル)カルボニル]−4−メチルピペリジン]化合物を合成するための新規プロセスを開示する。
Description
本出願は、CCR5レセプターアンタゴニストである、4−[4−[(R)−[1−[シクロプロピルスルホニル)−4−ピペリジニル](3−フルオロフェニル)メチル]−3(S)−メチル−1−ピペラジニル]−1−[(4,6−ジメチル−5−ピリミジニル)カルボニル]−4−メチルピペリジンの合成の新規プロセスを開示する。
4−[4−[(R)−[1−[シクロプロピルスルホニル)−4−ピペリジニル](3−フルオロフェニル)メチル]−3(S)−メチル−1−ピペラジニル]−1−[(4,6−ジメチル−5−ピリミジニル)カルボニル]−4−メチルピペリジン]、すなわち以下に示される構造を有する式Idの化合物:
(目的)
前出の点から考えて、必要とされるものは、式IdのCCR5インヒビター化合物を調製することに対し有用であって、必要とされる工程がより少なく、より安全、および/またはより扱いやすい物質を利用し、そして、商業スケールでの調製に適したバッチサイズへの実践的スケールアップを提供する反応スキームを提供する、合成スキームである。これらおよび他の、目的ならびに/または利点は本発明により提供される。
前出の点から考えて、必要とされるものは、式IdのCCR5インヒビター化合物を調製することに対し有用であって、必要とされる工程がより少なく、より安全、および/またはより扱いやすい物質を利用し、そして、商業スケールでの調製に適したバッチサイズへの実践的スケールアップを提供する反応スキームを提供する、合成スキームである。これらおよび他の、目的ならびに/または利点は本発明により提供される。
(発明の要旨)
1つの実施形態において、本発明は、式Iの化合物:
1つの実施形態において、本発明は、式Iの化合物:
ここで、「E−G」試薬については、「G」は(i)CN;(ii)式[−OS(O)2−R1]のスルホネートエステル(ここで、R1は、アルキル基またはアリール基から選択される);(iii)ハロゲン;(iv)−C(O)−O−CX3(ここで、「X」はハロゲンである);および、(v)ベンゾトリアゾリルから選択され、そして、ここで「E」は、式D1の化合物のケトンのカルボニル炭素を求核攻撃する際に、対応するカルボニル基の酸素を捕捉可能な求電子剤である、工程;ならびに
(c)適した溶媒中で式IXの化合物と、R10部分(ここで、R10は脂肪族部分および芳香族部分から選択される)を供給する有機金属試薬とが反応し、続いて後処理がされ、式Iの化合物を与える、工程。
いくつかの実施形態において、好ましくは、式A3の化合物は、式A3’の化合物である。
いくつかの実施形態において、シアン化剤(cyanating agent)(例えば、HCN、アセトンシアノヒドリン;シクロヘキサノンシアノヒドリン;(C2H5)2AlCNおよびTi(OPr)4の混合物;酢酸と、NaHSO4、KHSO3、またはNa2S2O5を伴うH2SO4と、シアニド供給源(例えば、NaCNまたはKCN)との混合物;トリメチルシリルシアニド;グリコロニトリル(glycolonitrile);マンデロニトリル;グリシノニトリル(glycinonitrile);アセトンアミノニトリル;およびジメチルアミノアセトニトリル))から、化合物E−Gを選択することが好ましい。より好ましくは、E−G化合物はアセトンシアノヒドリンである。
いくつかの実施形態において、以下を包含するプロセスにより、式A3の化合物を提供することが好ましい:
(a)式A1のスルホンアミド:
(a)式A1のスルホンアミド:
を、式A2bのアルデヒド化合物
いくつかの実施形態において、例えば、式A1の化合物における置換基「A」がCNであるとき、またはカルボニル炭素を含むとき、例えば:「A」がC(O)−Xであるとき(ここで、「X」はハロゲンおよび−O−R1であり、ここで、R1は水素、および脂肪族部分、芳香族部分、およびヘテロ環部分から選択される);ならびに、「A」が式−C(O)NR2R3の置換基であるときであって、R2およびR3が上に定義される通りである場合、アルデヒド中間体を調製するために、還元条件(例えば、ジイソブチルアルミニウムヒドリド(DibAlH)を用いる処理に続いて、水性の後処理)を使用することが好ましい。いくつかの実施形態において、例えば、式A1の化合物における「A」がアルコール(例えば、CH2−OH)であるとき、アルデヒド中間体を調製するために酸化条件を使用することが好ましい。酸化条件の例としては、酵素的アルコールデヒドロゲナーゼ、デス−マーチンペルヨーデート(Dess−Martin periodate)、Swern酸化、モファット酸化、無機触媒が媒介する酸化(例えば、RuCl3により媒介されるN−メチルモルホリンオキシドを用いる酸化)、および、有機触媒が媒介する酸化(例えば、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリニルオキシ(TEMPO)により触媒される次亜塩素酸ナトリウムを用いる酸化)による処理が挙げられる。
「A」がアルキル−アルケニル−部分であることが選択されるいくつかの実施形態において、オゾンを用いる酸化に続いて、適した後処理を実行することが好ましい。適した後処理の例としては、ジメチルスルフィドを用いる還元的後処理、およびジヒドロキシル化に続くジオール開裂が挙げられる。
いくつかの実施形態において、スキームIIAに従って、式A1cの化合物から式A1の化合物を提供することが好ましい。
いくつかの実施形態において、スキーム1B1に従って、
いくつかの実施形態において、式A1aの対応するスルホンアミド−4−アミド化合物を脱水する(例えば、スキーム1B2に従って、オキシ塩化リンを用いて処理する)ことにより、式A2aの化合物を提供することが好ましい。
(i)イソニペコタミド(化合物2Ba)を、3−クロロプロパン−スルホニルクロリドと反応させ、付加化合物2Bbを形成する工程;
(ii)経路Aをたどり、化合物2Bbのアミド置換基をニトリル付加物へ変換し、それにより、化合物2Bcを形成する工程、またはその代わりに、経路Bをたどり、スルホンアミド置換基のクロロプロピル部分を環化させ、化合物2Bdを形成する工程;
(iii)工程2において経路Aを経たとき、化合物2Bcのスルホアミド置換基上の3−クロロプロピル置換基を環化させ、化合物A2aを形成する工程、および、工程2において経路Bを経たとき、化合物Bdのアミド置換基をニトリル置換基へ変換する工程;ならびに
(iv)化合物A2aを、(1)シアノ置換基を対応するアルデヒドに還元する、ジイソブチルアルミニウムヒドリド(DibAlH);(2)水性クエン酸;および、(3)ベンゾトリアゾール、と連続して反応させ、ベンゾトリアゾール付加化合物A3形成する工程。
スキームIIBのいくつかの実施形態において、工程1のスルホアミドの形成において、溶媒としてアセトニトリル(ACN)を、そして塩基としてトリエチルアミン(TEA)を利用することが好ましい。スキームIIBを利用するいくつかの実施形態において、アセトニトリル中で化合物2Bbまたは2Bdをオキシ塩化リンで処理することにより、式2Bdまたは2Bbの化合物中のアミド置換基の、ニトリル置換基への変換を実行することが好ましい。いくつかの実施形態において、他の脱水剤(例えば、塩化チオニル、ホスゲン、五酸化リン、および塩化オキサリル)を利用してニトリルへの変換を実行することが好ましい。代替の脱水剤を用いてこの変換を実行するいくつかの実施形態において、例えば、Comprehensive Organic transformations、第2版、R.C.Larock、Wiley−VCH、NY 1999、1983〜1985頁に記載される条件が使用される(この文献は、本明細書中で参考として援用される)。スキームIIbを利用するいくつかの実施形態において、テトラヒドロフラン(THF)溶媒中で化合物2Bcをカリウムt−ブトキシドで処理することにより、環化を実行し、シクロプロパン置換基を形成することが好ましい。
いくつかの実施形態において、工程2の経路Bを経る、スキームIIBの代替の形態を実行することが好ましい。
いくつかの実施形態において、以下の工程を包含するプロセスにより、式Idの化合物を調製することが好ましい:
[ここで、「E」は、式D1の化合物のケトンのカルボニル基のカルボニル炭素を求核攻撃する際に、対応するカルボニル基の酸素を捕捉可能な求電子剤であり、「G」はCN、ハロゲン、−OSO2−R1(ここで、R1はアルキル基またはアリール基から選択される)、−C(O)OCX3(ここで「X」はハロゲンである)、およびベンゾトリアゾリルからなる群から選択される脱離基である]
の存在下、反応させ、式IXの化合物:
(viii)式IXの化合物を、メチルグリニャール試薬と反応させ、式Idの化合物が与えられる工程。
本発明のいくつかの実施形態において、以下の化合物を提供し:
(発明の詳細な説明)
上記、および、公開された国際出願第2006/074270号に記載のように、式Idの化合物は、CCR5レセプターアンタゴニストであり、AIDSおよび関連するHIV感染の処置において有用であり得、他の疾患の処置(例えば、炎症性疾患)において有用であり得る。別に述べられる場合を除いて、以下の定義は、本明細書および特許請求の範囲を通じて適用される。これらの定義は、用語がそれ自体、または他の用語との組み合わせによって使用されるかどうかに関係なく適用される。
上記、および、公開された国際出願第2006/074270号に記載のように、式Idの化合物は、CCR5レセプターアンタゴニストであり、AIDSおよび関連するHIV感染の処置において有用であり得、他の疾患の処置(例えば、炎症性疾患)において有用であり得る。別に述べられる場合を除いて、以下の定義は、本明細書および特許請求の範囲を通じて適用される。これらの定義は、用語がそれ自体、または他の用語との組み合わせによって使用されるかどうかに関係なく適用される。
「アシル」は、H−C(O)−、アルキル−C(O)−、シクロアルキル−C(O)−、またはアリール−C(O)−などを意味する。親部分への結合は、カルボニルを通してである。
「アルキル」は、直線状であっても分枝状であってもよい脂肪族炭化水素基を意味し、その鎖中に約1〜約20個の炭素原子を含む。好ましいアルキル基は、鎖中に約1〜約12個の炭素原子を含む。より好ましいアルキル基は、鎖中に約1〜約6個の炭素原子を含む。分枝状は、1つ以上の低級アルキル基(例えば、メチル、エチル、またはプロピル)が直線状アルキル鎖に結合していることを意味する。「低級アルキル」は、直線状であっても分枝状であってもよい鎖中に約1〜約6個の炭素原子を有する基を意味する。用語「置換アルキル」は、アルキル基上の1つ以上の水素原子が、1つ以上の同じであっても異なっていてもよい置換基によって置換され得ることを意味し、それぞれの置換基はハロ、アルキル、アリール、シクロアルキル、シアノ、ヒドロキシ、アルコキシ、アルキチオ、アミノ、−NH(アルキル)、−NH(シクロアルキル)、−N(アルキル)2、カルボキシ、および−C(O)O−アルキルからなる群から独立して選択される。適したアルキル基の非限定的な例としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、およびt−ブチルが挙げられる。
「アルキル−アルケニル−」は、二重結合を有する炭化水素部分(例えば、−(H)C=C(R2)であって、ここでRは、それぞれに対して本明細書中で言及される任意の置換基から独立して選択される)に結合する、約1〜約20個の炭素原子の1つ以上の脂肪族炭化水素基を意味する。
「アルキルスルホネート」は、アルキル基が前に記載された通りであるアルキル−S(O2)−O−基を意味する。好ましい基は、アルキル基が低級アルキルであるものである。親部分への結合は、酸素を通してである。
「アリール」は、約6〜約14個の炭素原子、好ましくは約6〜約10個の炭素原子を含む芳香族単環系または芳香族多環系を意味する。アリール基は、本明細書中で定義される通りである、同じであっても異なっていてもよい1つ以上の「環系置換基」で、必要に応じて置換され得る。適したアリール基の非限定的な例としては、フェニルおよびナフチルが挙げられる。
「Cbz」は、カルボベンジルオキシを意味する。
「シクロアルキル」は、約3〜約10個の炭素原子、好ましくは約5〜約10個の炭素原子を含む非芳香族単環系、または非芳香族多環系を意味する。好ましいシクロアルキル環は、約5〜約7個の環原子を含む。
用語「ハロゲン化物」、「ハロ」、および「ハロゲン」は、フルオロ部分、クロロ部分、ブロモ部分、またはヨード部分を意味する。
用語「ヘテロシクリル」および「ヘテロ環(の)」は、約3〜約10個の環原子、好ましくは約4〜約7個の環原子を含む非芳香族飽和単環系または非芳香族多環系を指し、上記環系中の1つ以上の原子は、炭素以外の元素(例えば、窒素、酸素、または硫黄であって、単独またはその組み合わせ)であり、ただし、隣り合う酸素原子および/または硫黄原子は環系中に存在しない。好ましいヘテロシクリル基は、約5〜約6個の環原子を含む。ヘテロシクリルの語幹名の前にある接頭辞のアザ、オキサ、またはチアは、少なくとも窒素原子、酸素原子、または硫黄原子がそれぞれ環原子として存在することを意味する。ヘテロシクリル環中のいずれの−NHも、保護された形態(例えば、−N(Boc)基、−N(cbz)基、−N(Tos)基)で存在し得る。そのような保護もまた、本発明の一部分とみなされる。
本明細書中で使用される場合の用語「ヘテロ環(の)」はまた、本明細書中で使用される場合、少なくとも1つの芳香環中に、少なくとも1個、最大で約4個の窒素原子、酸素原子、または硫黄原子を有する1つ以上の芳香環を含む化学的に実現可能な、単環系、二環系、または多環系である、ヘテロアリールを含む。代表的には、ヘテロアリール基は、5もしくは6個の原子を含む環状基、または9もしくは10個の原子を含む二環基、あるいは、それぞれの環が、約4〜約6個の原子(その内の少なくとも1つは炭素である)を含み、そして、十分な数のパイ(π)電子を有する炭素環に割り込み、芳香族特性を提供する少なくとも1つの酸素原子、硫黄原子、または窒素原子を有する、多縮合環系を表す。
代表的なヘテロアリール(ヘテロ芳香族の)基としては、ピリジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピリダジニル基、フラニル基、ベンゾフラニル基、チエニル基、ベンゾチエニル基、チアゾリル基、チアジアゾリル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、イソチアゾリル基、ベンゾチアゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、オキサゾリル基、ピロリル基、イソオキサゾリル基、1,3,5−トリアジニル基、およびインドリル基が挙げられる。ヘテロアリール基は、任意の置換可能な炭素または窒素での結合を通して分子の残り部分へ結合され得る。
「PMB」は、p−メトキシベンジルを意味する。
「トリフレート」は、トリフルオロメタンスルホニルを意味する。
化合物と組み合わせて使用される用語「その誘導体」は、元の分子上に存在する1つ以上の官能基、または、元の分子上に存在する基から誘導可能な1つ以上の官能基の一般的化学変換により得られる構造的関連化合物を意味する。
本発明は、式IのCCR5レセプターアンタゴニスト化合物を調製するための改良プロセスである。好ましくは、ここで、R10はCH3であり、それゆえ、式Iの化合物は、式Idの化合物である。
理論により束縛されるのを望まないが、E−G化合物を反応混合物へ提供することが、ピペリジン環の4位炭素への、化合物A4の窒素基の付加を促進させると考えられる。さらに、E−G試薬は、反応の過程において、ピペリジン環の4位炭素へ転移する脱離しやすい基を付随して供給すると考えられる。したがって、E−G試薬は、式IXの中間体と、R10を供給する有機金属試薬との反応を経由するカルボアニオンR10基によって、後の工程において容易に置換される式IXの中間体化合物へ、置換基を供給する。好ましい有機金属試薬はメチルグリニャール試薬であり、R10がメチルである式Idの化合物を形成する−CH3を供給する。
1つの実施形態において、本発明は、スキーム1cに従って、環の1位の窒素上にCBZ保護基を有する3−(S)−メチルピペラジン−1−カルボン酸ベンジルエステルと、式A3の化合物との反応により、A3上のベンゾトリアゾール部分を置換し、化合物A4を提供する。この反応の生成物を、続いてインサイチュで3−フルオロ−ベンジル−グリニャール試薬(例えば、3−フルオロマグネシウムブロミド)と反応させ、続いて反応混合物をHBrと処理し、CBz保護基を除去し、生成物(式A4の化合物)をHBr塩として沈殿させる。
したがって、本発明の方法は、2つの異なる保護基を有する前駆体を提供する必要無しに、単離されるベンゾトリアゾール付加物(式A3の化合物)から、スルホンアミドとして化合物A4を直接提供する。2つの異なる保護基は、連続して除去され、所望される窒素へのスルホンアミド基の付加を可能にし、スルホンアミド基が適切に場所に置かれた後に、他の窒素をさらなる反応に利用可能とする。
スキーム1cに示されるように、ピペラジン部分の1位窒素は、好ましくは、Cbz(カルボベンジルオキシ部分)、酸に不安定な窒素保護基により保護される。あるいは、酸に不安定な他の窒素保護基、例えば、CZ3CO(ここで、Zはハロゲンである)、2−トリメチルシリルエチルカルバメート、1−メチル−1−フェニルエチルカルバメート、t−ブチルカルバメート、シクロブチルカルバメート、1−メチルシクロブチルカルバメート、アダマンチルカルバメート、ビニルカルバメート、アリルカルバメート、シンナミルカルバメート、8−キノリルカルバメート、4,5−ジフェニル−3−オキサゾリン−2−オン、ベンジルカルバメート、9−アントリルメチルカルバメート、ジフェニルメチルカルバメート、S−ベンジルカルバメート、メチルカルバメート、エチルカルバメート、ジフェニルホスフィニル、ベンゼンスルフェニル、RCO(ここで、RはC1〜6アルキルである)、ベンゾイル、および他の一般的なアシル基が使用され得る。あるいは、ピペラジン部分のN−1窒素は、塩基に不安定な保護基(例えば、9−フルオレニルメチルカルバメート(FMOC))で保護され得、塩基に不安定な保護基は、後に酸ではなく塩基での処理により除去されることが理解される。他の保護基、例えば、Protecting Groups in Organic Synthesis,第3版,T.Green,W.Theodora,and P.G.M.Wuts,John Wiley&Sons,NY 1999,pp504〜615(この文献は、本明細書中でその全体が参考として援用される)に記載されるものは、本プロセス中で代わりに使用され得ることが理解される。また、保護基により初めに保護される窒素部分の脱保護は、HBrでの処理以外の方法(例えば、他のプロトン性酸(例えば、HCl、HI、およびH2SO4)での処理;ルイス酸(例えば、AlX3およびBX3(ここで、「X」はハロゲンである))での処理)を用いて実行され得ること;ならびに、水素化(例えば、水素化触媒(例えば、炭素上パラジウム)の存在下、H2を用いて化合物を処理)によって、実行され得ることが理解される。
本発明の1つの実施形態において、式A3の化合物は、スキーム1b2に従って、式A1化合物からアルデヒド中間体(A2b)を調製することにより提供される。式A1の化合物は、存在する「A」置換基に応じて、酸化または還元のいずれかをされ、中間体アルデヒド(化合物A2b)を提供する。この中間体アルデヒドは、今度はベンゾトリアゾールと反応し、中間体A3を提供する。このように、A3はスキーム1b2にしたがって調製される。
式A2bの中間体アルデヒドの調製のために、還元条件は、「A」置換基が−CNであるか、ピペラジン環に結合するカルボニル基を含む(例えば、「A」がC(O)−Xである)とき選択される。好ましくは、還元試薬は、ヒドリド還元試薬(例えば、ジイソブチルアルミニウムヒドリド(DIBAL−H)、ナトリウムビス(2−メトキシエトキシ)アルミニウムヒドリド(RED−Al(登録商標))、およびリチウムアルミニウムヒドリド)から選択される。「A」が酸ハロゲン化物であるとき、還元は、貴金属触媒(例えば、Pd)の存在下、水素を用いて実行され得る。「A」が、例えば、アルコール(例えば、CH2OH)であるとき、いくつかの実施形態において、例えば、式A1の化合物中の「A」がアルコール(例えば、CH2−OH)であるとき、酸化条件を使用し、アルデヒド中間体を調製することが好ましい。酸化条件の例としては、酵素的アルコールデヒドロゲナーゼ、デス−マーチンペルヨーデート、Swern酸化、モファット酸化、無機触媒が媒介する酸化(例えば、RuCl3により媒介されるN−メチルモルホリンオキシドを用いる酸化)、および、有機触媒が媒介する酸化(例えば、2,2,6,6−テトラメチル−1−ピペリニルオキシ(TEMPO)により触媒される次亜塩素酸ナトリウムを用いる酸化)による処理が挙げられる。
「A」が−アルケニル部分であることが選択されるいくつかの実施形態において、オゾンでの酸化、続いて適した後処理を実行することが好ましい。適した後処理の例としては、ジメチルスルフィドを用いる還元的後処理、およびジヒドロキシル化に続くジオール開裂が挙げられる。
化合物A2a上に見られる種類の置換基を、アルデヒド官能基へ酸化または還元するための、周知である文献記載の手順は、以下の文献中に見出される: 酸からアルデヒドへ:”Comprehensive Organic Synthesis” B.M.TrostおよびI.Fleming編,Pergamon,Oxford,(1991),Vol 8,parts 1.11および1.12,pp259−306; エステルからアルデヒドへ:Feldman,K.S.ら J.Am.Chem.Soc.1994 116,9019−9026; チオエステルからアルデヒドへ:Ho,P.T.;Ngy,K−y J.Org.Chem.1993;58,2313−2316; アミドからアルデヒドへ:Hagihara,M.;Schreiber,S.L. J.Am.Chem.Soc,1992,114,6570−6571; ニトリルからアルデヒドへ:Guilard,G.ら J.Am.Chem.Soc 1992,114,9877−9889;アシルシランからアルデヒドへ:Cirillo,P.F.;Panek,J.J.Tetrahderon Lett.1991,32,457−460; 酸ハロゲン化物からアルデヒドへ:Chen,C−y.ら J.Org.Chem.1994,59,3738−3741; アルコールからアルデヒドへ:酵素:Yamazaki,Y.;Hosono,K. Tetrahderon Lett 1988,29,5769−5770; アルコールからアルデヒドへ:化学的:Leanna,M.R.;Sowin,T.J..;Morton,H.E. Tetrahderon Lett 1992,33,5029−5032; アルケンからアルデヒドへ:オゾン:March J.Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure,第4版,John WileyおよびSons,New York,1992,pp1177から; ジヒドロキシル化およびジオール開裂:同書、p822から,p1174から(上記これらすべての文献は、その全体が本明細書中で参考として援用される)。
本発明の1つの実施形態において、A1の構造の化合物がスルホンアミドアミド化合物A1a(ピペリジン環の4位炭素上に1級アミド置換基を有するスルホンアミド)であることが好ましい。スキーム1b1に従って、
ここで、A1aの1級アミド置換基は、POCl3での処理により、対応するニトリル化合物(A2a)へと脱水される。好ましくは、脱水はアセトニトリル溶媒中で実行される。この実施形態において、好ましくは、ニトリル化合物A2aは、続いて、トルエン中でジイソブチルアルミニウムヒドリドを用いた後、水性クエン酸による後処理をし、対応するアルデヒドへ還元される。このアルデヒド中間体は、続いて、上記の通りベンゾトリアゾールと反応し、中間体化合物A3を与える。式A1aの化合物のアミド基の、ニトリル基への変換はまた、他の脱水剤(例えば、塩化チオニル、ホスゲン、五酸化リン、および塩化オキサリル)を用いて実行され得ると理解される。代替の脱水剤を用いてこの変換を実行するいくつかの実施形態において、公知の条件、例えば、Comprehensive Organic transformations,第2版,R.C.Larock,Wiley−VCH,NY 1999,1983〜1985頁に記載される条件が使用される(この文献は、本明細書中で参考として援用される)。
スキーム1b1の1つの実施形態において、反応は、好ましくは、DIBAL−Hのトルエン溶液をA1aのテトラヒドロフラン溶液へ、−15℃と0℃の間の温度で加えることにより実行される。DIBAL−Hの添加に続き、反応混合物は、約20℃に反応混合物の温度を維持したまま、約2時間撹拌される。反応混合物はクエン酸水溶液を用いて、一般的には、反応混合物をクエン酸溶液と(例えば、1時間)攪拌することにより、クエンチされる。次いで、混合物の有機層(トルエン/THF)および水層は分離され、化合物のA2aのトルエン/THF溶液は後のベンゾトリアゾールでの処理のために保持される。第3工程は、ベンゾトリアゾールのTHF溶液を、DIBAL−H還元により提供されるアルデヒド化合物A2aの溶液へ加えることにより実行される。THFは留去され、反応混合物は、還流される(還流温度は約110℃)。反応が完結した後、反応混合物は約20℃〜約30℃の温度に冷却され、その冷却の間にベンゾトリアゾール付加物A3は溶液から沈殿する。次いで、付加物A3はろ過され、トルエンで洗われ、乾燥される。
必要に応じて、中間体アルデヒド化合物A2aは、溶媒の除去により単離され得、その後、ベンゾトリアゾール付加物A3を形成し得、光沢のある低融点固体を与え得る。次いで、A2a化合物は、ベンゾトリアゾール付加物を調製するために使用されるまで、酸化を防ぐために不活性雰囲気下で保存され、取り扱われる。
本発明のいくつかの実施形態において、式A3の中間体化合物は、式A3’の化合物であり、スキームIIBに従って、式A3’の中間体化合物を調製することが好ましい。
(i)イソニペコタミド(化合物2Ba)を3−クロロプロパン−スルホニルクロリドを反応させ、付加化合物2Bbを形成する工程;
(ii)化合物2Bbのアミド置換基をニトリル置換基へ変換し、それにより化合物2Bcを形成する工程;
(iii)化合物2Bcのスルホンアミド置換基上の3−クロロプロピル置換基を環化させ、化合物A2aを形成する工程;そして
(iv)化合物A2aをベンゾトリアゾールと反応させ、ベンゾトリアゾール付加化合物A3’を形成する工程。
あるいは、化合物2Bbで始める場合、工程2および工程3は逆になり得、式2Bbの化合物を金属アルコキシドで処理することにより、スルホンアミド部分上のクロロプロピル置換基を環化させ、式2Bdのシクロプロピルスルホンアミドアミド化合物:
また、スキームIIB上の変化としては、スキームIIBの代替プロセスか、代替でないプロセスのいずれかに使用するために、2Baの代わりに、異なる官能性のピペリジン化合物を利用することが挙げられる。したがって、例えば、化合物2Ba−1は、スキームIIB−1:
(スキームIIBに示されるような)式2Bbのスルホンアミド化合物を形成後にシクロプロピル環を環化する方法を提供することにより、シクロプロピルスルホニルクロリドを調製する必要性が除去される。スキームIIBを実行するとき、溶媒としてアセトニトリル、および、塩基として、工程(i)においてスルホンアミド形成を触媒するトリエチルアミン(TEA)を使用することが好ましい。スキームIIBを利用するいくつかの実施形態において、アセトニトリル中、化合物2Bbをオキシ塩化で処理することによりアミド置換基をニトリル置換基へ変換する工程(ii)を実行することが好ましい。スキームIIbを利用するいくつかの実施形態において、テトラヒドロフラン(THF)溶媒中、化合物2Bcをカリウムtert−ブトキシドで処理することにより、シクロプロパン化工程(iii)を実行することが好ましい。同様またはより大きいプロトン親和性を有する他の公知の塩基性化合物が使用され、式2Bbの化合物中か、または、式2Bcの化合物中のいずれかに存在するクロロプロピル部分を環化させるために使用され得ることが理解される。
上で考察されたように、本発明のいくつかの実施形態において、式A3の中間体化合物はまた、式A1のスルホンアミド化合物から調製される。ここで、置換基「A」は(i)式−C(O)−Xの置換基であって、ここで「X」はハロゲン;トリアルキルシラン;NR2R3(ここで、R2は水素、脂肪族部分、芳香族部分、およびヘテロ環部分から独立して選択され、R3は水素、O−R2、NR2 2、脂肪族部分、芳香族部分、およびヘテロ環部分から独立して選択され、または、R2およびR3が一緒になって1つの環を形成する);ならびに、−S−R1および−O−R1(ここで、R1は水素、脂肪族部分(アルキル、アルキルアリールを含む)、芳香族部分、およびヘテロ環部分から選択される)から選択される、置換基;(ii)式−CHC(R20)2のアルキル−アルケニル−置換基(ここで、R20はH、アルキル、およびアリールから独立して選択される);(iii)−CN;ならびに(iv)−CH2OH(ここで、式A1の化合物は、合成スキームIIA:
置換基「A」が−CH2OH、−CONH2、−C(O)OEt、および−C(O)OHである場合、化合物A1cは市販の物質である。上に列挙された置換基以外の残りの置換基は、1つ以上のこれらの市販の物質から調製され得ることが理解される。シクロプロパンスルホニルクロリドの調製は公知である。例えば、Organic Sulfur Mechanisms.36.Cyclopropanesulfonyl chloride: its mechanisms of hydrolysis and reactions with tertiary amines in organic media,King,James F.;Lam,Joe Y.L;Ferrazzi,Gabriele. Dep.Chem.,Univ.West.Ontario,London,ON,Can.Journal of Organic Chemistry(1993)58(5),1128−35中に記載される手順である。
以下の溶媒および試薬は、括弧内のそれらの略語により参照され得る:
ナトリウムビス(トリメチルシリル)アミド:NaHMDS
トリエチルアミン:TEA
トリフルオロ酢酸:TFA
第三級ブトキシカルボニル:t−BOC
テトラヒドロフラン:THF
リチウムビス(トリメチルシリル)アミド:LiHMDS
メチルt−ブチルエーテル:MTBE
DIBAL−H:ジイソブチルアルミニウムヒドリド
ジメチルスルホキシドd6:DMSO
重水素化クロロホルム:CDCl3
酸化重水素:D2O
モル:mol.
ミリモル:mmol
ヘルツ:Hz
化学シフト(NMR):δ
シングレット=s
ダブレット=d
トリプレット=t
ブロード=b
融点=MP。
ナトリウムビス(トリメチルシリル)アミド:NaHMDS
トリエチルアミン:TEA
トリフルオロ酢酸:TFA
第三級ブトキシカルボニル:t−BOC
テトラヒドロフラン:THF
リチウムビス(トリメチルシリル)アミド:LiHMDS
メチルt−ブチルエーテル:MTBE
DIBAL−H:ジイソブチルアルミニウムヒドリド
ジメチルスルホキシドd6:DMSO
重水素化クロロホルム:CDCl3
酸化重水素:D2O
モル:mol.
ミリモル:mmol
ヘルツ:Hz
化学シフト(NMR):δ
シングレット=s
ダブレット=d
トリプレット=t
ブロード=b
融点=MP。
(実施例1:スルホンアミド−アミドA1aの調製)
(実施例6:A2aから化合物A3の調製)
別の容器中に、ベンゾトリアゾール(59.6g,500mmol)をテトラヒドロフラン(500mL)中に溶解させた。次いで、ベンゾトリアゾール溶液をバッチへ加え、バッチを加熱し還流させた。次いで、バッチを大気圧下で蒸留して約1.1L(A2aと比較して10倍の体積)を得、約60℃に冷却した。次いで、トルエン(500mL)を加え、バッチを大気圧下再蒸留し1.1Lを得た。次いで、バッチを20℃〜30℃に冷却し、その後、固体A3を結晶化させた。次いで、トルエン(500mL)を加え、バッチをろ過し、トルエン(500mL)で洗浄し、減圧下乾燥し、145g(86.4%)の化合物A3を白色固体として得た。
Claims (22)
- 式Iの化合物:
スキーム1cに従って、
(b)該工程「a」で形成される中間体化合物A4の遊離塩基形態を、式D1の化合物:
ここで、該「E−G」試薬については、「G」は(i)CN;(ii)式[−OS(O)2−R1]のスルホネートエステル(ここで、R1は、アルキル基またはアリール基から選択される);(iii)ハロゲン;(iv)−C(O)−O−CX3(ここで、「X」はハロゲンである);および、(v)ベンゾトリアゾリルから選択され、そして、ここで「E」は、式D1の化合物のケトンのカルボニル炭素を求核攻撃する際に、対応するカルボニル基の酸素を捕捉可能な求電子剤である、工程;ならびに
(c)適した溶媒中で式IXの化合物と、R10部分(ここで、R10は脂肪族部分および芳香族部分から選択される)を供給する有機金属試薬とが反応し、続いて後処理がされ、式Iの化合物を与える工程
を包含する、プロセス。 - 前記E−G化合物は、HCN、アセトンシアノヒドリン;シクロヘキサノンシアノヒドリン;(C2H5)2AlCNおよびTi(OPr)4の混合物;酢酸と、NaHSO4、KHSO3、およびNa2S2O5から選択される塩と混合されるH2SO4と、NaCNおよびKCNから選択されるシアニド供給源との混合物;トリメチルシリルシアニド;グリコロニトリル;マンデロニトリル;グリシノニトリル;アセトンアミノニトリル;ならびに、ジメチルアミノアセトニトリルから選択される、請求項1に記載のプロセス。
- 前記工程「c」における有機金属試薬は、R10部分を供給するマグネシウム有機金属試薬、リチウム有機金属試薬、亜鉛有機金属試薬、およびスズ有機金属試薬、有機金属試薬から選択される、請求項1および2のいずれかに記載のプロセス。
- 前記R10部分は、アルキル(例えば、メチル)、アリール、アルカリール(例えば、ベンジル)、アルケニル(例えば、アリル)、アレニル、およびアルキニル(例えば、プロパルギル)から選択される、請求項3に記載のプロセス。
- 前記有機金属試薬はアルキルグリニャールである、請求項4に記載のプロセス。
- 前記グリニャール試薬はメチルグリニャールであり、それゆえ、前記R10部分が−メチルである、請求項5に記載のプロセス。
- 前記E−G化合物がアセトンシアノヒドリンである、請求項3〜6のいずれかに記載のプロセス。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のプロセスであって、合成工程である前記工程「a」のスキーム1cの反応において:前記工程1は、p−トルエンスルホン酸によって触媒され、還流するトルエン中で実行され;前記工程2は、約0℃〜約5℃の温度で実行され;そして、前記工程3は、該反応混合物への水性HBrの添加により実行される、プロセス。
- 式A3の化合物:
(a)式A1のスルホンアミド:
を、式A2bのアルデヒド化合物:
(b)式A2bの該アルデヒドをベンゾトリアゾールと反応させ、式A3のベンゾトリアゾール付加物を形成する工程
を包含する、プロセス。 - 前記式A1のスルホンアミド化合物上の「A」置換基がCNであり、したがって、式A2aの化合物であり、前記変換工程(a)が、式A1の化合物を、ジイソブチルアルミニウムヒドリド(DibAlH)を用いて還元し、続いて酸性の後処理をすることにより実行される、請求項9に記載のプロセス。
- 式A1の化合物:
(a)工程1に従って、イソニペコタミド(化合物2Ba)を3−クロロプロパン−スルホニルクロリドと反応させ、付加化合物2Bbを形成する工程;
(d)工程4に従って、化合物A2aをベンゾトリアゾールと反応させ、ベンゾトリアゾール付加化合物A3を形成する工程、
- 式A3の化合物:
(a)式2Baのイソニペコタミド:
(b)該工程(a)において形成された式2Bbの化合物を、オキシ塩化リンと反応させ、式2Bcの化合物:
(c)該工程(b)において形成された式2Bcの化合物上の3−クロロ−プロパン置換基を、金属アルコキシド塩基で処理することにより環化させ、式A2aの化合物:
(d)式A2bのアルデヒド:
(e)該工程(d)で形成された式A2bの化合物を、ベンゾトリアゾールと反応させ、式A3の化合物を形成する工程
を包含する、プロセス。 - 前記スルホンアミドを形成する工程(a)は、メチルt−ブチルエーテル(MTBE)溶媒中で実行され、塩基としてトリエチルアミン(TEA)の存在により触媒される、請求項15に記載のプロセス。
- 前記ニトリル形成する工程(b)はアセトニトリル溶媒中で実行される、請求項15および16のいずれかに記載のプロセス。
- 前記シクロプロパン化工程(c)は、テトラヒドロフラン(THF)溶媒中で化合物2Bcをカリウムtert−ブトキシドで処理することにより実行される、請求項15〜17のいずれかに記載のプロセス。
- 式Idの化合物:
(i)イソニペコタミドを3−クロロプロパン−スルホニルクロリドと反応させ、付加化合物2Bb:
a.該化合物2Bbのアミド置換基を、ニトリル置換基へ変換し、それにより化合物2Bc:
b.該化合物2Bcの該スルホンアミド置換基上の3−クロロプロピル置換基を環化させ、化合物A2a:
(iii)シアノ置換基を、DibAlHを用いて還元し、続いて酸性の後処理をすることにより、化合物A2aを対応するアルデヒドへ変換し、その後、該アルデヒドをインサイチュでベンゾトリアゾールと反応させ、式A3のベンゾトリアゾール付加化合物
(iv)該工程(iii)において形成された式A3の化合物を、連続して(a)4N−CBZ保護2−メチルピペリジン;(b)3−フルオロフェニルマグネシウムブロミド;そして(c)HBrと反応させることにより、式A4の化合物:
(v)該工程「iv」において調製された該臭化水素酸塩から、化合物A4の遊離塩基を遊離させる工程;
(vi)該工程「v」において遊離させた遊離塩基を、式D1の化合物:
[ここで、「E」は、式D1の化合物のケトンのカルボニル基のカルボニル炭素を攻撃する際に、対応するカルボニル基の酸素を捕捉可能な求電子剤であり、「G」はCN、ハロゲン、−OSO2−R1(ここで、R1はアルキル基またはアリール基から選択される)、−C(O)OCX3(ここで「X」はハロゲンである)、およびベンゾトリアゾリルからなる群から選択される脱離基である]
の存在下反応させ、式IXの化合物:
(vii)該工程(vi)において形成された式IXの化合物を、適した溶媒中でメチルグリニャール試薬と反応させ、続いて後処理をし、式Idの化合物が与えられる工程
を包含する、プロセス。 - 式A3の化合物:
(a)式2Baのイソニペコタミド:
(b)該工程(a)において形成された式2Bbの化合物を、塩化チオニル、ホスゲン、五酸化リン、および塩化オキサリルから選択される脱水剤と反応させ、式2Bcの化合物:
(c)該工程(b)において形成された式2Bcの化合物上の3−クロロ−プロパン置換基を、塩基で処理することにより、式A2aの化合物:
(d)式A2bのアルデヒド化合物:
(e)該工程(d)において形成された式A2bの化合物を、ベンゾトリアゾールと反応させ、式A3の化合物を形成する工程
を包含する、プロセス。 - 式Iの化合物:
(a)スキーム1c:
(b)該工程「a」において形成された中間体化合物A4の遊離塩基形態と、式D1の化合物:
[ここで、該「E−G」試薬については、「G」は、(i)CN;(ii)式[−OS(O)2−R1]のスルホネートエステル(ここで、R1は、アルキル基またはアリール基から選択される);(iii)ハロゲン;(iv)−C(O)−O−CX3(ここで、「X」はハロゲンである);および(v)ベンゾトリアゾリルから選択され、ここで、「E」は、式D1の化合物のケトンのカルボニル基のカルボニル炭素を求核攻撃する際に、対応するカルボニル基の酸素を捕捉可能な求電子剤である]
の存在下、カップリングさせ、それにより式IXの化合物:
(c)式IXの化合物を、適した溶媒中で、R10部分(ここで、R10は脂肪族部分および芳香族部分から選択される)を提供する有機金属試薬と反応させ、続いて後処理をし、式Iの化合物が与えられる工程
を包含する、プロセス。
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