JP2013234194A

JP2013234194A - Ｃ−グリコシド誘導体の製造方法

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Publication number: JP2013234194A
Application number: JP2013153374A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Tomiyama; 泰冨山; Masayuki Yokota; 昌幸横田
Original assignee: Kotobuki Seiyaku Co Ltd; Astellas Pharma Inc
Current assignee: Kotobuki Seiyaku Co Ltd; Astellas Pharma Inc
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2013-07-24
Publication date: 2013-11-21
Anticipated expiration: 2033-07-24
Also published as: WO2015012110A1; TW201602128A; JP5646706B2

Abstract

【課題】本発明の課題は、Ｃ−グリコシド誘導体を高効率かつ工業的に有利な条件で製造する技術を提供することである。
【解決手段】アリールマグネサートを用いたカップリング反応を利用することによって、超低温反応を回避しつつ短時間かつ高収率でＣ−グリコシド誘導体を製造することができる。
【選択図】なし

Description

本発明は、Ｃ−グリコシド誘導体の製造方法に関する。特に本発明は、Ｎａ^＋グルコース共輸送体阻害剤、特に、インスリン依存性糖尿病（１型糖尿病）、インスリン非依存性糖尿病（２型糖尿病）等の糖尿病の他、インスリン抵抗性疾患及び肥満を含む各種糖尿病関連疾患の治療並びにこれらの予防に有用なＣ−グリコシド誘導体の高効率的かつ低コスト工業的製造方法に関する。

下式で示されるＣ−グリコシド誘導体及びその塩は、インスリン依存性糖尿病（１型糖尿病）、インスリン非依存性糖尿病（２型糖尿病）等の糖尿病の他、インスリン抵抗性疾患及び肥満を含む各種糖尿病関連疾患の治療並びにこれらの予防に有用であることが知られている（特許文献１：国際公開第2004/080990号パンフレット）。

また、式（ＩＶ）に示されるＣ−グリコシド誘導体の製造方法として、以下の方法が報告されている（特許文献２：国際公開第2008/075736号パンフレット）。

［式中、TMSはトリメチルシリル基、Meはメチル基、Acはアセチル基を示す］

国際公開第2004/080990号パンフレット国際公開第2008/075736号パンフレット

特許文献２では、上記方法により、化合物（VI）が化合物（I）から通算収率７４．７％で製造されている。しかし、化合物（Ｉ）とn-ブチルリチウムとの反応による有機リチウム試薬の調製には約−４０℃、さらにその有機リチウム試薬と化合物（ＩＩ）とのカップリング反応には約−７０℃の超低温反応条件を必要とする。さらに、このカップリング反応は、６時間以上と長い反応時間も必要とする。

超低温反応条件を達成するには特殊な冷却設備が必要となり、低温を維持するために大量の液体窒素を使用する。従って、式（ＩＶ）に示されるＣ−グリコシド誘導体を医薬品として製造する上で、この冷却に関わるコストが問題となる。

このような状況に鑑み、本発明は、超低温反応条件を回避し、工業的に有利な式（ＩＶ）に示されるＣ−グリコシド誘導体の製造方法を提供することを目的とする。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、マグネシウムアート錯体と化合物（Ｉ）との反応により調製したアリールマグネサートと化合物（ＩＩ）のカップリング反応を利用することによって、超低温を必要とせず、短い反応時間で式（ＩＶ）に示されるＣ−グリコシド誘導体の製造中間体（ＩＩＩ）を高収率で製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、これに限定されるものでないが、本発明は以下の態様を包含する。
（１）式（Ｉ）：

で示される化合物とマグネシウムアート錯体との臭素・マグネシウム交換反応によってマグネサートを得ること；
得られたマグネサートを、式（ＩＩ）：

［式中、TMSはトリメチルシリル基を示す］
で示される化合物と反応させて、更にH+/MeOHで処理し脱TMS化とメトキシ化を行うことで、式（ＩＩＩ）：

［式中、Meはメチル基を示す］
で示される化合物を得ること、を含む、式（ＩＩＩ）の化合物の製造方法。
（２）前記マグネシウムアート錯体が、リチウムトリ（ｎ−ブチル）マグネサートである、（１）に記載の方法。
（３）式（Ｉ）：

［式中、Meはメチル基を示す］
で示される化合物を得ること；
式（ＩＩＩ）の化合物から−ＯＭｅ基を脱離させること；
を含む、式（ＩＶ）：

の化合物の製造方法。

本発明によれば、式（ＩＶ）に示されるＣ−グリコシド誘導体を工業的に有利な条件で製造することができる。本発明によれば、超低温反応を回避しながらも短時間かつ高収率で、式（ＩＶ）のＣ−グリコシド誘導体を製造することができるため、工業的に極めて有利である。

本発明においては、式（Ｉ）：

で示される化合物とマグネシウムアート錯体との臭素・マグネシウム交換反応によってマグネサートを得る。
式（Ｉ）の化合物は当業界において公知の方法によって適宜合成することができる。例えば、上記の特許文献２（国際公開第2008/075736号パンフレット）に記載の方法によって式（Ｉ）の化合物を合成することができる。

本発明においてマグネシウムアート錯体は、例えば、有機マグネシウム試薬と有機リチウム試薬を有機溶媒中で混合することによって調製することができる。好ましい態様において、有機マグネシウム試薬と有機リチウム試薬を混合する際のモル比は１：２である。マグネシウムアート錯体としては、リチウムトリ（n-ブチル）マグネサートが特に好ましい。

有機マグネシウム試薬としては、例えば、メチルマグネシウムクロリド、メチルマグネシウムブロミド、メチルマグネシウムヨージド、エチルマグネシウムクロリド、エチルマグネシウムブロミド、エチルマグネシウムヨージド、n-プロピルマグネシウムクロリド、n-プロピルマグネシウムブロミド、n-プロピルマグネシウムヨージド、イソプロピルマグネシウムクロリド、イソプロピルマグネシウムブロミド、イソプロピルマグネシウムヨージド、n-ブチルマグネシウムクロリド、n-ブチルマグネシウムブロミド、n-ブチルマグネシウムヨージド、n-ペンチルマグネシウムクロリド、n-ペンチルマグネシウムブロミド、n-ペンチルマグネシウムヨージドなどを使用でき、好ましくはn-ブチルマグネシウムブロミドを使用することができる。これらの有機マグネシウムは、例えば、ジエチルエーテルやテトラヒドロフランの溶液として使用することができ、好ましくはテトラヒドロフランの溶液として使用することができる。

有機リチウム試薬としては、例えば、メチルリチウム、イソプロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、n-へキシルリチウムなどを使用でき、好ましくはn-ブチルリチウムを使用することができる。有機リチウムは、例えば、ジエチルエーテル、n-ペンタン、n-ヘキサンまたはシクロヘキサンの溶液として使用することができ、好ましくはn-ヘキサンの溶液として使用することができる。

本発明においては、式（Ｉ）の化合物とマグネシウムアート錯体とを反応させるが、マグネシウムアート錯体は、化合物（Ｉ）に対して０．３３〜２当量使用することが好ましく、最も好ましくは１．０~１．１当量使用することができる。式（Ｉ）の化合物とマグネシウムアート錯体との反応は、例えば、−４０℃〜室温で行うことができ、−２０〜０℃の範囲で行うことが好ましい。

式（Ｉ）の化合物とマグネシウムアート錯体の反応における反応溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、tert-ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ベンゼン、トルエン、n-ペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-へプタン等を単一あるいは混合して使用することができ、好ましくは、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランあるいはトルエンを使用することができる。

上述したように、本発明では、アリールマグネサートを調製し、そのアリールマグネサートを式（ＩＩ）の化合物と反応させる。ここで、アリールマグネサートの調製については、例えば、Inoue, A. et al.、J. Org. Chem.、2001, 66, 4333（参考文献１）などを参考にすることができる。参考文献１では、テトラヒドロフラン溶媒で、０℃にて、n-ブチルマグネシウムブロミドとn-ブチルリチウムから調製されるトリブチルマグネシウムリチウムで、4‐ブロモアニソールを処理しアリールマグネサートを調製した後、−７８℃に冷却してベンズアルデヒドと反応させ、ジフェニルメタノール化合物を得ている。また、Iida, T. et al.、Tetrahedron Lett.、2001, 42, 4841（参考文献２）には、トルエン溶媒で、−１０〜０℃にてn-ブチルマグネシウムクロリドとn-ブチルリチウムから調製されるトリブチルマグネシウムリチウムで、2，6−ジブロモピリジンを処理しアリールマグネサートを調製した後、DMFと反応させ2−ブロモ−6−ホルミルピリジンを得ることが記載されており、これら文献の内容を参考にして本発明を実施することができる。

本発明においては、式（Ｉ）の化合物とマグネシウムアート錯体の反応によって得られたマグネサートを、式（ＩＩ）：

［式中、Meはメチル基を示す］
で示される化合物を得る。マグネサートと化合物（ＩＩ）との反応は、例えば、−４０℃〜室温で行うことができ、−２０〜０℃の範囲で行うことが好ましい。反応溶媒としては、例えば、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、tert-ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ベンゼン、トルエン、n-ペンタン、n-ヘキサン、シクロヘキサン、n-へプタン等を単一あるいは混合して使用することができ、好ましくは、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランあるいはトルエンを使用することができる。
続くメタノール存在下、酸で処理する反応では、酸として塩化水素、硫酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸等が挙げられ、好ましくは、塩化水素、メタンスルホン酸が用いられる。また反応は、例えば−５〜５℃で行うことができる。

本発明によれば上記のようにして式（ＩＩＩ）の化合物を得ることができるが、好ましい態様において、式（ＩＩＩ）の化合物から−ＯＭｅ基を脱離させることによって、式（ＩＶ）：

の化合物を製造することができる。まず、化合物（III）のアセチル化は、アセチル化剤を用い、適当な溶媒中、適当な塩基存在下で行われる。反応溶媒としては、例えば、アセトン、ベンゼン、トルエン、酢酸エチル、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン、塩化メチレン、クロロホルム、ピリジン、水等を単一あるいは混合して使用することができ、好ましくは、トルエンを使用することができる。塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ナトリウムメトキシド、tert-ブトキシカリウム、水素化ナトリウム、トリエチルアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン等が挙げられ、好ましくは、ピリジンが用いられる。アセチル化剤としては、無水酢酸や塩化アセチルなどが挙げられ、好ましくは、無水酢酸が用いられる。反応条件は、例えばトルエン溶媒で、過剰量の、例えば６当量のピリジン存在下、過剰量の、例えば、５当量の無水酢酸を用いて、冷却〜室温で行うことができる。また、反応を加速するために、触媒量の4-ジメチルアミノピリジンを加えることもできる。続く脱メトキシ化（還元反応）は、適当な還元剤及び酸の存在下、適当な溶媒中で行われる。還元剤としては、トリエチルシラン、トリイソプロピルシラン、tert-ブチルジメチルシラン、水素化ホウ素ナトリウム、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム等が挙げられ、好ましくは、tert-ブチルジメチルシランが用いられる。酸としては、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体、酢酸、トリフルオロ酢酸、トリフルオロメタンスルホン酸等が挙げられ、好ましくは、トリフルオロメタンスルホン酸が用いられる。溶媒としては、塩化メチレン、1，4-ジオキサン、アセトニトリル等が挙げられ、好ましくは、アセトニトリルが用いられる。反応条件は、例えばアセトニトリル溶媒で、例えば１〜２当量のtert-ブチルジメチルシランと、例えば２当量のトリフルオロメタンスルホン酸存在下、例えば−５〜５℃で行うことができる。更に、脱アセチル化は、適当な塩基存在下、適当な溶媒中で行われる。塩基としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、ナトリウムメトキシド等が挙げられ、好ましくは、水酸化ナトリウムが用いられる。溶媒としては、メタノール、エタノール、トルエン、テトラヒドロフラン、水等を単一あるいは混合して使用することができ、好ましくは、メタノールと水の混合物が用いられる。反応条件は、例えばメタノールと水の混合溶媒中、例えば5当量の水酸化ナトリウム存在下、冷却〜還流で、例えば４０〜５０℃で行うことができる。

下記の実施例を参照しつつ本発明をより詳しく説明するが、これらの例は単なる実例であって本発明を限定するものではなく、また本発明の範囲で変化させてもよい。
なお、プロトン核磁気共鳴スペクトル（¹H-NMR）データの記載には次の略号を用いた。すなわち、ｓはシングレット、ｄはダブレット、ｔはトリプレット、ｑはカルテット、ｍはマルチプレット、ｂはブロードである。

メチル1-C-[3-(1-ベンゾチオフェン-2-イルメチル)-4-フルオロフェニル]-α-グルコピラノシドの合成
トルエン（18.0 mL）に−１６℃で０．９Ｍ n-ブチルマグネシウムクロリドのテトラヒドロフラン溶液（０．９Ｍ、７．３ｍＬ）を加えた後、−１２〜−１６℃でn-ブチルリチウムのn-ヘキサン溶液（２．６６Ｍ、４．９ｍＬ）を滴下し、−１２〜−１５℃で１６分間攪拌した。

この反応液に−１２〜−１５℃で2-(5-ブロモ-2-フルオロベンジル)-1-ベンゾチオフェン（化合物Ｉ、2.000 g）のトルエン溶液（１０．０ｍＬ）を滴下した後、−１２〜−１６℃で１時間攪拌した。この反応液に−１２〜−１６℃で2,3,4,6-テトラキス-O-(トリメチルシリル)-D-グルコノ-1,5-ラクトン（化合物ＩＩ、3.197 g）のトルエン溶液（１０．０ｍＬ）を滴下した後、−１２〜−１５℃で３時間攪拌した。反応混合物をメタンスルホン酸（３．０ｍＬ）のメタノール溶液（１０．０ｍＬ）に０℃以下で注いだ後、室温で１６時間３６分間攪拌した。反応混合物に炭酸ナトリウム水溶液を加えてｐＨを約８とし、反応を停止させた。

酢酸エチル（５０ｍＬで2回）で抽出し、得られた有機層を飽和食塩水（１０ｍＬで１回）で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過後、ろ液を減圧留去し、得られた残渣からシリカゲルカラムクロマトグラフィーで表題化合物（2.336 g、収率８６．４%）を分離した。

リチウムトリ（ｎ−ブチル）マグネサートを使用した化合物（Ｉ）と化合物（ＩＩ）のカップリング反応は、トルエン溶媒中において−１２〜−１５℃で進行し、化合物（ＩＩＩ）が高収率で得られた。つまり、本発明のカップリング反応を使用することによって、超低温の反応条件を回避することができ、短時間で化合物（ＩＩＩ）を得ることができた。
¹H-NMR (CD₃OD) δ=3.07 (s, 3H), 3.29-3.34 (m, 1H), 3.42 (m, 1H), 3.56-3.58 (m, 1H), 3.71-3.83 (m, 2H), 3.93 (dd, J=2Hz, 12Hz, 1H), 4.22 (d, J=16Hz, 1H), 4.32 (d, J=16Hz, 1H), 7.04 (s, 1H), 7.09 (t, J=8Hz, 1H), 7.11-7.29 (m, 2H), 7.53-7.55 (m, 1H), 7.62-7.65 (m, 2H), 7.71 (d, J=8Hz, 1H).

Claims

式（Ｉ）：

で示される化合物とマグネシウムアート錯体との臭素・マグネシウム交換反応によってマグネサートを得ること；
得られたマグネサートを、式（ＩＩ）：

［式中、TMSはトリメチルシリル基を示す］
で示される化合物と反応させて、更にH+/MeOHで処理し脱TMS化とメトキシ化を行うことで、式（ＩＩＩ）：

［式中、Meはメチル基を示す］
で示される化合物を得ること、
を含む、式（ＩＩＩ）の化合物の製造方法。
前記マグネシウムアート錯体が、リチウムトリ（n-ブチル）マグネサートである、請求項１に記載の方法。
式（Ｉ）：

で示される化合物とマグネシウムアート錯体との臭素・マグネシウム交換反応によってマグネサートを得ること；
得られたマグネサートを、式（ＩＩ）：

［式中、TMSはトリメチルシリル基を示す］
で示される化合物と反応させて、更にH+/MeOHで処理し脱TMS化とメトキシ化を行うことで、式（ＩＩＩ）：

［式中、Meはメチル基を示す］
で示される化合物を得ること；
式（ＩＩＩ）の化合物から−ＯＭｅ基を脱離させること；
を含む、式（ＩＶ）：

の化合物の製造方法。