JP2018505179A - メデトミジンの合成に有用な3−アリールブタナールなどの化合物の調製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
式中、
Xは酸塩化物との反応に由来する対イオンを表し、
Yは酸塩化物との反応に由来する置換基を表し、
各Ra及びRbは、独立して、H、C1−3アルキル、もしくはフェニルを表すか、またはRa及びRbは、それらが結合している窒素と一緒になって、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、またはインドリン部分を形成する。
当業者であれば、本発明の第1の態様の方法は、ジメチルホルムアミド(DMF)などの適切な溶媒中で行うことができることを理解するであろう。DMFが溶媒として使用される場合、DMFは、必要なビルスマイヤー試薬を形成する際に試薬(すなわち、アミド成分)としても作用し得る。
(i)式IIの化合物を反応させて、式IV
の化合物を形成する工程と、その後
(ii)式IVの化合物を反応させて、式Iの化合物を形成する工程と、を含むものとして説明することができる。
(I)反応(すなわち、上記の工程(i)及び(ii)として記載されている協奏した脱水及びホルミル化反応)は、ほぼ大気圧(すなわち、約1気圧)で実施することができ、及び/または、
(II)ビルスマイヤー試薬の形成(例えばその場で)は、約0℃〜約15℃の温度のような低温(すなわち、約20℃未満の温度)で実施することができ、及び/または
(III)ビルスマイヤー試薬の形成後、反応温度を約70℃〜約90℃の温度のような高温(すなわち、約20℃を上回る温度)、例えば、約75℃〜約85℃で実施することができる。
(i)本発明の第1の態様で記載された方法を用いて式Iの化合物を提供する工程と、その後
(ii)式Iの化合物と適切な還元剤とを反応させて、式Vの化合物を形成する工程と、を含む。
(i)DMAP、及び
(ii)DMAPとトリアルキルアミン例えばトリエチルアミンとの混合物、(例えば、DMAP:トリエチルアミンの約1:4混合物)から選択された、前記触媒の活性を制限するのに適した化合物または化合物の混合物を反応させることを含む。
−触媒(例えば、3%Pd炭素)は、式Iの化合物の1モル%未満(すなわち、モル量の%)の量、例えば、約0.1〜約0.9モル%(例えば、約0.7または約0.3モル%)の量で使用でき、及び/または
その触媒を毒するために使用される1つ以上の化合物は、式Iの化合物の約30モル%未満の量で使用されてもよく、それは約10モル%未満、または特に約6モル未満、約5モル%のDMAP(例えば、式Iの化合物に対して約5モル%のDMAPと約20モル%のトリエチルアミンとの混合物)であってよい。
の化合物である。
式VI及びVIaの化合物はまた、非イオン化形態で表すことができ、その形態は同じ化合物を示す。例えば、式VIaの化合物は、以下のように表すことができる。
の化合物(すなわちメデトミジン)またはその適切な塩の調製方法であって、
(i)本発明の第1の態様に記載の方法を用いて式Iの化合物を提供する工程、及び/または
(ii)本発明の第2の態様に記載の方法を用いて(または、あるいは式VIの化合物であって、本発明の第4の態様に記載の方法を使用して調製できる、式VIの化合物を加水分解することによって)式Vの化合物を提供する工程を含む、方法が提供される。
(I)本発明の第2の態様に記載の方法を用いて式Vの化合物を調製する工程(式Vの化合物を本発明の第1の態様に記載された方法を用いて調製された式Iの化合物から調製することを含む)と、
(II)式Vの化合物を反応させて式VIII
(式中、L1は適切な脱離基を表す)の化合物を形成する工程と、
(III)式VIIIの化合物を、
(a)ホルムアミジン源、または
(b)ホルムアミド、の存在下で反応させて、
式VIIの化合物またはその適切な塩を形成する工程と、を含む。
(式中、Rx及びRyは、両者独立して、ハロ、−CN、及びC1−6アルコキシ(後者の基は、場合により1以上のフルオロ原子で置換されていてもよい)から選択される1つ以上の置換基で場合により置換されていてもよいC1−6アルキル基を表すか、または
Rx及びRyは、それらは両者が結合している窒素原子と一緒になって、場合によりO、S及びNRzから選択された1または2個のさらなるヘテロ原子含有基を含み、かつ場合によりハロ、−CN、C1−6アルキル、及びC1−6アルコキシ(後者の2つの基は、場合により1つ以上のフルオロ原子で置換されていてもよい)から選択される1つ以上の置換基で置換されている、5員〜7員ヘテロシクロアルキル基を形成してもよく、かつ
Rzは、HまたはC1〜6アルキル基を表し、後者の基は、ハロ、−CN、及びC1〜6アルコキシ(後者の基は、1以上のフルオロ原子で置換されていてもよい)から選択される1以上の置換基で置換されていてもよい。
(式中、Rx及びRyは、式Xの化合物に関して本明細書で定義される通りである)の化合物を介して進行し得ることを理解するであろう。
の化合物を含む。
特に、この方法が式IXの化合物の添加を含む場合、及び/または式Xの化合物(例えば、式Xaの化合物)を介して(から出発して)進行する場合、反応は、最初に式IXの化合物を適切な溶媒の存在下、場合により反応混合物から水を除去するのに適した条件下で式Vの化合物に添加することを含み得る(例えば、溶媒がトルエンであり、そして式IXの化合物の添加後に、反応をいわゆるディーン−スターク条件下(すなわちディーン−スターク蒸留装置を用いて)、溶媒の還流点(reflux point)まで加熱する)。
より具体的には、それはホルムアミジンアセテートの存在下で行うことができるが、他の誘導体例えばホルムアミジンヒドロハライド(例えば、HCl)、ホルムアミジンスルフィン酸及び/または市販されていてもよい他の塩または誘導体も可能である。ホルムアミジン、特にホルムアミジンアセテートの使用は、例えば収率と純度の面で本発明の方法が改良されているという利点を有する。
(a)必要な溶媒の一部または全部(例えば、IPA及び液体アンモニアの混合物、例えば、反応に使用される全溶媒の少なくとも50%を含む混合物)と、
(b)ホルムアミジン源(例えば、ホルムアミジンアセテート、ホルムアミジンヒドロハライド、及び/またはホルムアミジンスルフィン酸のようなその塩または誘導体)またはアンモニウム塩(例えば、塩化アンモニウムなどのハロゲン化アンモニウム)とギ酸の混合物とを、含む、予熱された混合物に添加する工程を含み得る。
(a)反応はホルムアミジンアセテートの存在下で行う。
(b)反応は、IPA液体アンモニアの混合物、例えば、IPA中6〜12重量%の液体アンモニア(例えば、約8.3重量%、または特に約10.4重量%の液体アンモニア)の混合物である溶媒中で行われる。
(c)反応は、約70〜約90℃(例えば、約75〜約85℃、例えば約77〜約83℃)の温度で行われる。
(d)反応は、溶媒及びホルムアミジン(またはその塩または誘導体)、塩化アンモニウム/ギ酸などの、予熱した混合物に、式VIIIの化合物を添加する工程を含み、ここで予熱された混合物は約70〜約90℃(例えば、約75〜約85℃、例えば、約77〜約83℃)の温度であってもよい。
(e)反応は、密閉容器中で、場合により高圧で行われる。
の化合物の反応によって、式XIIの中間体(グリニャール試薬)を形成し、
続いて、当業者に知られている技術及び条件を用いて、式XIIの化合物をアセトンと反応させて式IIの化合物を形成させることによって調製することができる。
2,3−ジメチルブロモベンゼン(150g、0.80モル)をTHF(250mL)に溶解した。THF(300mL)中のMg−削り状(20.5g、0.84モル)に、上記で調製した2,3−ジメチルブロモベンゼン溶液90mLを添加した。溶液を50℃に加温し、1,2−ジブロモエタン(1mL)を加えて反応を開始させた。残りの2,3−ジメチルブロモベンゼン溶液を64〜65℃で50分かけて添加した。この混合物を1時間還流し、次いで300mLのTHFを大気圧で留去した。
第3級アルコール2−(2,3−キシリル)−2−プロパノール(8.83g、0.054モル)をDMF(12mL、0.16モル)に溶解し、溶液を1℃に冷却した。次いでPOCl3(12.5mL、0.13モル)を50分間で<13℃(発熱反応)で添加した。混合物を75〜85℃に加熱し、2時間反応させ、次いで室温に冷却し、氷水に注いだ。混合物を4M NaOHで中和し、MTBEで抽出し、有機抽出物を水で洗浄した。
オートクレーブに、イソプロピルアセテート中の3−(2,3−ジメチルフェニル)ブタ−2−エナールの12.5%溶液(E及びZ異性体の混合物、0.24モル)330gを充填した。4−(ジメチルアミノ)ピリジン(1.4g、12mモル、5モル%)及び触媒(3%Pd/C、12.0g、1.7mモル、0.7モル%)を加えた。水素化は2バールで、室温で6時間行った。反応混合物のGC分析(面積%)は、84.9%の3−(2,3−ジメチルフェニル)ブタナール、0.5%の3−(2,3−ジメチルフェニル)ブト−2−エノール、0.1%の3−(2,3−ジメチルフェニル)ブタノール、6.8%の出発アルデヒドを示した。
オートクレーブに、トルエン中の3−(2,3−ジメチルフェニル)ブタ−2−エナール22%溶液(E及びZ異性体の混合物;25.3mモル)を20.0g充填した。木炭(1.5g)を添加した。混合物を1時間撹拌した。4−(ジメチルアミノ)ピリジン(0.15g、1.23mモル、4.8モル%)及びトリエチルアミン(0.50g、5mモル、19.7モル%)を加えた。触媒(3%Pd/C、0.55g、0.077mモル、0.30モル%)を添加した。水素化は4〜5バールで、室温で22時間行った。触媒をろ別し、トルエンで洗浄した。溶媒を蒸発させた後、26.4gの黄色透明液体が得られた。GC面積%は、96.9%の3−(2,3−ジメチルフェニル)ブタナール、0.6%の3−(2,3−ジメチルフェニル)ブト−2−エノール、0.3%の3−(2,3−ジメチルフェニル)ブタノール、0.9%の出発アルデヒドを示した。NMRアッセイ15%、収率89%。
3−(2,3−キシリル)−ブタナール、945.8g、5.37モルを3880gのTHFに溶解する。37%塩酸、31.2g、0.32モルを加え、混合物を60℃に加熱する。温度を65℃未満に保ちながら、5,5−ジブロモバルビツール酸767.6g(2.69モル)を少しずつ加えた。次いで混合物を60〜65℃で30分間撹拌する。THFを減圧下で除去し、続いて2980gのトルエンを添加する。次いで残留THFを減圧下で蒸留する。トルエン相を3×3.2Lの水で、続いて1.6Lの3%トリエタノールアミン水溶液で、最後に1.6Lの水で洗浄する。トルエン相に200mgのトリエタノールアミン及び200mgのBHTを加える。トルエンを減圧下で除去し、1150g、4.51モル、84%の3−(2,3−キシリル)−2−ブロモ−ブタナール(1)を残した。
SS圧力反応器に、3−(2,3−キシリル)−2−ブロモ−ブタナール(1)、1154g、4.53モル、ホルムアミジンアセテート、939g、9.02モル、エタノール5280g、及び最後に25%アンモニア水3050g、44.9モルを加えた。混合物を120℃で2時間加熱する。エタノール及びアンモニアを大気圧でストリッピングし、残渣を1200mlの水及び700mlの酢酸エチルに溶解する。炭酸ナトリウムでpHを9〜10に調整し、水相を分離する。生成物を希塩酸で3回連続して洗浄することにより水に抽出する。酸性水相のpHを炭酸ナトリウムで9−10に調整し、生成物を酢酸エチル500mlに抽出する。水相を分離し、酢酸エチルを減圧下で除去する。残った油状物をアセトン4Lに溶解し、37%塩酸を加えてpH6にし生成物をHCl塩として沈殿させた。ろ過し及びアセトンで洗浄して366gのメデトミジンxHClを得る。生成物の第2の収穫物96gを、母液から溶媒を蒸留し、続いて水を含まないアセトンを添加することによって単離した。合計で、462g、1.95モル、43%の純メデトミジンxHClを単離した。
トルエン中の3−(2,3−ジメチルフェニル)ブタナール(2)(82.2g、0.28モル)に、トルエン(93mL)及びモルホリン(36mL、0.42モル)を加える。生成した水を除去するために、ディーン−スタークトラップを取り付けた状態で混合物を加熱還流する。理論量の水が除去され、水がそれ以上留出されなくなると、110mLの残留容量に達するまで溶媒が留去される。得られたエナミン中間体(3)を直接使用した。
実施例8(a)
反応は、PTFEで覆われたボンベで行った。ブロモアルデヒド(3.4g、NMRアッセイによりブロモアルデヒド2.5g、9.8ミリモルを含有する)及び2.04g(19.6ミリモル)のホルムアミジンアセテートを30mLのアンモニア含有イソプロパノール(8.3%、118ミリモル)と混合した。混合物を油浴上で77〜80℃で2時間加熱した。21℃まで冷却した後、GC分析は、74.8面積%のメデトミジン及び約11〜12%の高沸点副生成物(ピラジンを含む)を示した。
ホルムアミジンアセテート(0.25g)を2−プロパノール中の10.4%w/wアンモニア溶液3mLと混合した。混合物を油浴(77℃)に浸漬した。ホルムアミジンアセテートを約70℃で溶解し、無色の溶液を得た。
ホルムアミジンアセテート(28.5g、0.27モル)を、2−プロパノール(260mL、1.24モルNH3)中のアンモニアの10.4%溶液と混合した。混合物を83℃に加熱した(油浴97℃)。ブロモアルデヒド(51g、0.137モル)を42分間で反応器にポンプで注入した。90〜91℃で2時間後反応(post reaction)させる。
ホルムアミジンアセテート(21g、0.20モル)を2−プロパノール中のアンモニア(250mL、1.2モルのNH3)の10.4%溶液と混合した。混合物を油浴中で80℃に加熱した(油浴97℃)。ブロモアルデヒド(50g、0.134モル)を85〜89℃で40分間反応器にポンプで注入した。後反応2時間後、混合物を室温に冷却した。混合物は、GC面積%分析により80%のメデトミジン及び3.2%の副生成物を含有していた。
粗2−(2,3−キシリル)−2−プロパノール(77.8g、74.1%アッセイ、0.352モル)をDMF(66mL、0.856モル)に溶解した。次にPOCl3(139g、907mモル)を、75℃を超えない温度で4.5時間かけて添加した(発熱反応)。混合物を約70℃で4.5時間反応させた。この期間中、POCl3をさらに3mL加えた。混合物を室温に冷却し、0〜5℃の水に注いだ。混合物を25%NaOHで中和し、トルエンで抽出し、有機抽出物を水で洗浄した。
本明細書で言及される生成物、例えば、本明細書に開示される手順によって得られる(例えば、上記の実施例8(a)〜(d)に列挙されている)ものは、適切な最終生成物、例えば、Selektope(商標)のような防汚剤への最終生成物メデトミジンの合成の場合には、標準的な製剤技術を使用する。例えば、メデトミジン遊離塩基を有機溶媒に溶解して、最終処方製品を調製してもよい。
本明細書で使用される略語は、当業者に周知である。例えば、以下の略語は、以下に示す
ような意味を有し得る。
BHT ブチル化ヒドロキシトルエン
C 摂氏
DMAP 4−(ジメチルアミノ)ピリジン
DMF ジメチルホルムアミド
eq 当量
h 時間
HPLC 高速液体クロマトグラフィー
IPA イソプロピルアルコール
MTBE メチル−tert−ブチルエーテル
NMR 核磁気共鳴
PTFE ポリテトラフルオロエチレン
THF テトラヒドロフラン
Claims (18)
- 前記ビルスマイヤー試薬が、ジメチルホルムアミドとPOCl3との反応によって形成され、場合によりジメチルホルムアミドが溶媒としても作用する、請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記方法が、ワンポットプロセスとして、及び/または式IVの化合物の単離なく行われる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、前記式Iの化合物を単離し、場合により精製するさらなる工程を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記方法が、
(i)請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法を用いて式Iの化合物を提供する工程と、その後
(ii)前記式Iの化合物と適切な還元剤とを反応させて、前記式Vの化合物を形成する工程と、を含む、請求項7に記載の方法。 - 前記適切な還元剤が水素源であり、前記反応が1つ以上の適切な触媒の存在下で行われ、また場合により、前記触媒の活性を限定するのに適した1つ以上の化合物の存在下で行われる、請求項7または請求項8に記載の方法。
- 前記方法が、前記式Vの化合物を単離し、場合により精製するさらなる工程を含む、請求項7〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項11で定義された式VIの化合物。
- 請求項11で定義された式VIの化合物の調製方法であって、前記方法が、請求項7に定義された式Vの化合物と式ZHSO3を有する化合物とを反応させることを含み、式中、Zは前記式VIの化合物において定義された通りである、方法。
- ZがNaを表す、請求項11に記載の方法、請求項12に記載の化合物、または請求項13に記載の方法。
- 前記方法が、前記式VIIIの化合物を単離し、場合により精製するさらなる工程を含む、請求項15または請求項16に記載の方法。
- 実施例を参照して、本願sにおいて実質的に記載された方法または化合物。
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