JP2018538295A - 新規なプロセスおよび中間体 - Google Patents

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Abstract

本発明は、ネプリライシン(NEP)阻害剤であるサクビトリルの調製に有用な新規な化学合成、中間体、および触媒に関する。さらに、新規な中間体化合物、および前記新規な化学合成経路のためのその使用に関する。

Description

本発明は、ネプリライシン(NEP)阻害剤およびそのプロドラッグ、特にNEP阻害剤プロドラッグであるサクビトリルの調製に有用な新規な化学合成経路および中間体に関する。
NEP阻害剤プロドラッグであるサクビトリル(N−(3−カルボキシル−1−オキソプロピル)−(4S)−(p−フェニルフェニル−メチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステル;IUPAC名4−{[(1S,3R)−1−([1,1’−ビフェニル]−4−イルメチル)−4−エトキシ−3−メチル−4−オキソブチル]アミノ}−4−オキソブタン酸、AHU377としても公知)は、次の式(A)によって表される。
サクビトリルは、公知のアンジオテンシン受容体遮断薬(ARB)であるバルサルタンとともに、LCZ696として公知のナトリウム塩水和物錯体を形成し、これは陰イオン形態のサクビトリルおよびバルサルタン、ナトリウム陽イオン、ならびに水分子を1:1:3:2.5のモル比(固体状態結晶の非対称単位格子においては6:6:18:15の比)でそれぞれ含み、これは式(B)で図式的に示される。
前記錯体はまた、次の化学名でも呼ばれる。トリナトリウム[3−((1S,3R)−1−ビフェニル−4−イルメチル−3−エトキシカルボニル−1−ブチルカルバモイル)プロピオネート−(S)−3’−メチル−2’−(ペンタノイル{2”−(テトラゾール−5−イルエート)ビフェニル−4’−イルメチル}アミノ)ブチレート]2.5水和物またはオクタデカナトリウムヘキサキス(4−{[(1S,3R)−1−([1,1’−ビフェニル]−4−イルメチル)−4−エトキシ−3−メチル−4−オキソブチル]アミノ}−4−オキソブタノエート)ヘキサキス(N−ペンタノイル−N−{[2’−(1H−テトラゾール−1−id−5−イル)[1,1’−ビフェニル]−4−イル]メチル}−L−バリネート)−水(1/15)(IUPAC命名法)。
LCZ696はアンジオテンシン受容体ネプリライシン阻害剤(ARNI)として作用し、したがって、特に高血圧または慢性心不全の治療に有用である。その有用性は、臨床試験、例えばランドマークであるPARADIGM−HF試験で確認されている。
NEP阻害剤およびそのプロドラッグ、特にサクビトリル、ならびにその前駆体を調製するための化学合成経路は、例えば、Ksander et al. J. Med. Chem. 1995, 38, pp.1689-1700;米国特許第5,217,996号明細書、以下の国際特許出願、国際公開第2008/031567号パンフレット、国際公開第2008/083967号パンフレット、国際公開第2009/090251号パンフレット、国際公開第2010/081410号パンフレット、国際公開第2011/035569号パンフレット、国際公開第2011/088797号パンフレット、国際公開第2012/025501号パンフレット、国際公開第2012/025502号パンフレット、国際公開第2014/032627号パンフレット、および国際公開第2016/135751号パンフレット、ならびに中国特許第104557600A号明細書、中国特許第105152980A号明細書、中国特許第105330569A号明細書、中国特許第105601524A号明細書、中国特許第105753741A号明細書、中国特許第105884656A号明細書、および中国特許第105924355A号明細書などの、最近公開された中国特許出願においてすでに記載されている。
しかし、経済的にかつ環境的に好ましい条件下での工業規模の製造に好適であり、化学純度が高くかつ立体化学選択性が高い薬物原料を提供する、サクビトリルを合成するための化学的プロセスを設計することが依然として必要とされている。
本発明は、以下に表される式(XV)、特に(XV−a)の化合物を製造するための、新規な中間体、ならびにプロセスステップおよびプロセス、ならびにサクビトリルの製造におけるそのさらなる使用に関する。
第1の態様において、本発明は以下の新規な化合物を提供する。
式(XV)の化合物、またはその塩
(式中、
R5は、水素および基−CO−ORから選択され、
RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)。
その1つの実施形態において、式(XV)の化合物は、式(XV−a)によって表され、次の立体化学を有する
(式中、
R5は、水素および基−CO−ORから選択され、
RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)。
その1つの実施形態において、式(XV)の化合物は、式(I)の化合物、またはその塩である
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)。
その1つの実施形態において、式(I)の化合物は、式(I−a)によって表され、次の立体化学を有する
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)。
その1つの実施形態において、式(XV)の化合物は、式(II)の化合物、またはその塩である
(式中、RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)。
その1つの実施形態において、式(II)の化合物は、式(II−a)によって表され、次の立体化学を有する
(式中、RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)。
式(XVI)の化合物、またはその塩
(式中、
R6は−O−Raであり、R7は
・−S(=O)−Rb
・−OH
・−O−C(=O)−Rcまたは−O−RdであるA
から選択され、
ここで、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、
Rb、Rc、およびRdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから独立に選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよく、または
R6およびR7は一緒になって、−O−を表すか、結合を形成する)。
その1つの実施形態において、式(XVI)の化合物は、式(XVI−a)によって表され、次の立体化学を有する
(式中、
R6は−O−Raであり、R7は
・−S(=O)−Rb
・−OH、および
・−O−C(=O)−Rcまたは−O−RdであるA
から選択され、
ここで、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、
Rb、Rc、およびRdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから独立に選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよく、または
R6およびR7は一緒になって、−O−を表すか、結合を形成する)。
その実施形態Aにおいて、式(XVI)の化合物は、式(X)の化合物、またはその塩である
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、
Rbは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)。
その1つの実施形態において、式(X)の化合物は、式(X−a)によって表され、次の立体化学を有する
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Rbは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)。
その実施形態Bにおいて、式(XVI)の化合物は、式(XVII)の化合物、またはその塩である
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)。
その1つの実施形態において、式(XVII)の化合物は、式(XVII−a)によって表され、次の立体化学を有する
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)。
その実施形態Cにおいて、式(XVI)の化合物は、式(XVII)の化合物、またはその塩である
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Rcは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)。
その1つの実施形態において、式(XVII)の化合物は、式(XVII−a)によって表され、次の立体化学を有する
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Rcは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)。
その実施形態Dにおいて、式(XVI)の化合物は、式(XVII**)の化合物、またはその塩である
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Rdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)。
その1つの実施形態において、式(XVII**)の化合物は、式(XVII**−a)によって表され、次の立体化学を有する
(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Rdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)。
その実施形態Eおいて、式(XVI)の化合物は、式(XVIII)の化合物、またはその塩である。
その1つの実施形態において、式(XVIII)の化合物は、式(XVIII−a)によって表され、次の立体化学を有する。
その実施形態Fにおいて、式(XVI)の化合物は、式(XIX)の化合物、またはその塩である。
その1つの実施形態において、式(XIXI)の化合物は、式(XIX−a)によって表され、次の立体化学を有する。
第2の態様において、本発明は、本明細書において定義されるような式(I)の、特に式(I−a)の新規な化合物、またはその塩を製造するための新規なプロセスを提供する。本プロセスは、新規な中間体化合物を介するいくつかのステップを含み、次のスキーム1〜4でそれぞれ図示され、ここで、対応するスキーム1、2、3、または3で図示される各プロセスは本発明の個別の実施形態を表す。
スキーム1およびスキーム1−aは、式(II)の、好ましくは式(II−a)の新規な中間体化合物、またはその塩(式中、RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)を、必要であれば脱保護反応条件下で、続いて脱カルボキシル化反応条件下で、任意選択で、必要であればまたは所望であれば、例えば、Raが脱保護中に開裂する場合に、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキルから選択される部分Raを導入することによって反応させ、式(I)の、好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)を得ることを含むプロセスを図示する。RおよびRaが異なり、RaがすでにC〜C−アルキル、特にエチルである場合は、次いで、R(例えば、tert−ブチル)のみを選択的に開裂することができ、同時に同じ条件下で、C〜C−アルキル、例えば、エチルは結合したままである。所望であれば、スキーム1において明白に開示されていない場合は、この後に、式(I)、特に(I−a)の化合物を、例えば酸を用いて塩へ変換することを続けることができる。
1つの実施形態において、式(II)の化合物は、次のスキーム2および2aで図示されるような反応に従って得ることができる。
スキーム2およびスキーム2−aは両方とも、式(III)の化合物を、式(IV)の、好ましくは式(IV−a)のプロピオン酸誘導体(式中、Xは脱離基であり、Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)と反応させ、式(II)の、好ましくは式(II−a)の化合物(式中、RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)を得ることを含むプロセスを図示する。
所望であれば、スキーム2において明白に開示されていない場合は、これは、カルボキシル保護基RおよびRaを水素およびC〜C−アルキルから選択される基で置き換え、式(II)の化合物を得ることを含むことができる。
1つの実施形態において、式(III)の化合物は、次のスキーム3で図示されるような反応に従って得ることができる。
スキーム3は、式(V)の化合物またはその反応性誘導体を、式(VI)のマロン酸半エステルの塩(式中、Rは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)と反応させ、式(III)の化合物を得ることを含むプロセスを図示する。
上記のスキーム1〜3で図示されるようなプロセスの代替法として、式(I)の、特に式(I−a)の新規な化合物またはその塩をまた、次のスキーム3または3−aで図示されるようなプロセスによって得ることもでき、これはまた、本発明の個別の実施形態を表す。
スキーム3およびスキーム3−aは、式(XIV)の、好ましくは式(XIV−a)の中間体化合物、またはその塩(式中、Rfは、−O−R(ここで、Rは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはメチルから選択される);−N(CH)−O(CH)、モルホリニル、およびイミダゾリニルから選択される)を、in situで調製された式(V)の化合物の活性化された2価陰イオン誘導体、またはその塩、すなわち式(V)の化合物と塩基存在下で反応させ、続いて脱カルボキシル化反応させ、式(I)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を得ることを含むプロセスを図示する。このような式XIVの化合物は、当技術分野において公知である。必要であればまたは所望であれば、得られた式(I)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を、カルボキシル保護基を導入する薬剤と反応させ、式(I)の化合物(式中、Raはカルボキシル保護基である)を得ることができるか、または
得られた式(I)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を、カップリング試薬と、C〜C−アルカノール、特にエタノール存在下で反応させ、式(I)の化合物(式中、Raは、C〜C−アルキル、好ましくはエチルである)を得る。
1つの実施形態において、スキーム3および3における出発化合物として使用されるような式(V)の化合物は、次のスキーム4で図示されるような反応に従って得ることができる。
スキーム4は、式(VII)のシアン化物化合物を加水分解し、式(V)の化合物を得ることを含むプロセスを図示する。
好ましい実施形態において、上記のスキーム1〜4で図示されるような反応は、一方のステップが他方のステップの後に行われるように、連続的に行われる。
スキーム4→スキーム3→スキーム2→スキーム1、または
スキーム4→スキーム3
別の実施形態において、反応順序はスキーム3から開始する。
スキーム3→スキーム2→スキーム1。
他の実施形態において、反応順序はスキーム2から開始する。
スキーム2→スキーム1。
第3の態様において、本発明は、以下に図示されるようなかつ本明細書において定義されるような式(VIII)の、特に式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩を、本明細書において定義されるような式(I)の、特に式(I−a)の新規な化合物、またはその塩からすべてが出発するさまざまな反応によって製造するための新規なプロセスを提供する。反応全体は、次のスキーム5、5−a、および5−aaに図示される。
この反応は、以下のスキーム6〜10でそれぞれ図示されるさまざまな反応によって達成することができ、ここで、スキーム5、6、7、8、9、および10でそれぞれ図示されるプロセスは、本発明の個別の代替の実施形態を表す。
1つの実施形態において、式(I)の新規な化合物は、上記のスキーム5、5−A、および5−aaで図示されるような反応(「アンモニア、第1級もしくは第2級アミン、またはその塩を用いた反応」)に従って式(VIII)の化合物へ変換することができる(したがって個別に示さない)。
この実施形態において、スキーム5、5−A、および5−aaは、式(I)の、好ましくは式(I−a)の新規な中間体化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を、アンモニア、第1級もしくは第2級アミン、またはその塩と反応させ、任意の望ましくないアミン置換基を任意選択で開裂し、式(VIII)の、特に式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、RaおよびReは水素である)を得るか、または第1級アミンが式NH−Re(式中、Reは窒素保護基である)を有する場合、式(VIII)の、特に式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素であり、Reは窒素保護基である)を得ること、および
任意選択で、得られた式(VIII)の、特に式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、RaおよびReは水素である)を、アミノ保護基を導入する薬剤と反応させ、式(VIII)の、特に式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物(式中、Raは水素であり、Reは窒素保護基である)を得ること、および/または
任意選択で続いて、式(VIII)の、特に式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物の任意選択でアミノ保護された類似体を、カップリング試薬と、C〜Cアルカノール、特にエタノール存在下で反応させ、式(VIII)の、特に式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは、C〜Cアルキル、好ましくはエチルであり、Reは、水素または窒素保護基である)を得ることを含むプロセスを図示する。
スキーム5、5−a、または5−aaの1つの実施形態において、式(I)の化合物は、スキーム2〜4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム1で図示されるようなプロセスによって、またはスキーム4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム3で図示されるようなプロセスによって得られる。
1つの実施形態において、式(I)の新規な化合物は、次のスキーム6、6−1、6−A、および6−aaで図示されるような反応(「トランスアミナーゼを使用した反応」)に従って、式(VIII)の化合物へ変換することができる。
スキーム6、6−1、6−A、および6−aa(「トランスアミナーゼを使用した反応」)は、式(I)もしくは式(I−a)の新規な中間体化合物、またはその塩(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくは水素から選択される)を、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−1)の、または式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくは水素から選択され、Reは水素である)、またはその塩へ、一般式R’R”CH−NHのアミンドナーおよび補酵素の存在下で、(S)−選択的ω−トランスアミナーゼを接触させることによって、変換することであって、式(I)の化合物から式(VIII)の、好ましくは式(VIII−1)の化合物への変換率、特に、式(I−a)の化合物から式(VIII−a)の、好ましくは式(VIII−aa)の化合物への変換率が50%を超えることを含むプロセスを図示する。
この後に、得られた式(VIII)の、特に式(VIII−a)の、もしくは式(VIII−a)の、好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、RaおよびReは水素である)を、アミノ保護基を導入する薬剤と反応させ、式(VIII)の、特に式(VIII−1)の、または式(VIII−a)の、好ましくは式(VIII−aa)の化合物(式中、Raは水素であり、Reは窒素保護基である)を得ることが任意選択で続く。
その後または代わりに、式(VIII)の、特に式(VIII−1)の、または式(VIII−a)の、好ましくは式(VIII−aa)の化合物の任意選択でアミノ保護された類似体(式中、Raは水素である)を、カップリング試薬と、C〜C−アルカノール、特にエタノール存在下で任意選択で反応させ、式(VIII)の、特に式(VIII−1)の、もしくは式(VIII−a)の、好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは、C〜C−アルキル、好ましくはエチルであり、Reは、水素または窒素保護基である)を得る。
スキーム6、6−1、6−a、または6−aaのうちの1つの実施形態において、式(I)の化合物は、スキーム2、2〜3、または2〜4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム1で図示されるようなプロセスによって、またはスキーム4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム3で図示されるようなプロセスによって得られる。
1つの実施形態において、式(I)の新規な化合物は、以下のスキーム7、7−a、および7−aaで図示されるような反応(「式(X)の新規なスルフィンイミド化合物を介した反応」)に従って、式(VIII)の化合物へ変換することができる。
スキーム7、7−Aおよび7−aaは、式(I)の、好ましくは式(I−a)の新規な中間体化合物、またはその塩(式中、Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)を、式(IX)の、特に式(IX−a)のアミノスルフィニル化合物、またはその塩(式中、Rbは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)と反応させ、式(X)の、好ましくは式(X−a)のスルフィンイミド化合物、またはその塩(式中、Rbは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよく、Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)を得ること、
次いで、得られた式(X)の、好ましくは式(X−a)の化合物、またはその塩を、還元剤の存在下で還元し、式(XI)の、好ましくは式(XI−a)の、より好ましくは式(XI−aa)のスルフィンアミド化合物、またはその塩(式中、Rbは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよく、Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)を得ること、
次いで、得られた式(XI)の、好ましくは式(XI−a)の、より好ましくは式(XI−aa)のスルフィンアミド化合物、またはその塩を、酸の存在下でスルホンアミド基を加水分解することによって反応させ、式(VIII)の、特に式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を得ること、および
任意選択で、得られた式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩から任意のカルボキシル保護基を除去し、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素であり、Reは水素である)を得ること、および/または
任意選択で、得られた式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Reは水素である)を、アミノ保護基を導入する薬剤と反応させ、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素であり、Reは窒素保護基である)を得ること、
任意選択で続いて、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物の任意選択でアミノ保護された類似体、またはその塩を、カップリング試薬と、C〜Cアルカノール、特にエタノール存在下で反応させ、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは、C〜Cアルキル、好ましくはエチルであり、Reは、水素または窒素保護基である)を得ることを含むプロセスを図示する。
スキーム7、7−a、または7−aaのうちの1つの実施形態において、式(I)の化合物は、スキーム2〜4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム1で図示されるようなプロセスによって、またはスキーム4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム3で図示されるようなプロセスによって得られる。
他の実施形態において、式(I)の新規な化合物は、以下のスキーム8、8−a、および8−aaで図示されるような反応(「式(XVII)のおよび式(XVIII)の新規な化合物を介するヒドロキシルアミンを用いた反応」)に従って、式(VIII)の化合物へ変換することができる。
スキーム8、8−A、および8−AAは、式(I)の、好ましくは式(I−a)の新規な中間体化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を、ヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させ、式(XVII)の、好ましくは式(XVII−a)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を得ること、
その後、得られた式(XVII)の、好ましくは式(XVII−a)の化合物、またはその塩を環化し、式(XVIII)の、好ましくは式(XVIII−a)の対応する化合物、またはその塩を得ること、
次いで、得られた式(XVIII)の、好ましくは式(XVIII−a)の化合物、またはその塩を、還元剤の存在下で還元し、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、RaおよびReは両方とも水素である)を得ること、および
任意選択で、得られた式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、RaおよびReは水素である)を、アミノ保護基を導入する薬剤と反応させ、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素であり、Reは窒素保護基である)を得ること、
任意選択で続いて、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物の任意選択でアミノ保護された類似体、またはその塩を、カップリング試薬と、C〜Cアルカノール、特にエタノール存在下で反応させ、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは、C〜Cアルキル、好ましくはエチルであり、Reは、水素または窒素保護基である)を得ることを含むプロセスを図示する。
スキーム8、8−A、または8−AAのうちの1つの実施形態において、式(I)の化合物は、スキーム2〜4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム1で図示されるようなプロセスによって、またはスキーム4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム3で図示されるようなプロセスによって得られる。
他の実施形態において、式(I)の新規な化合物は、次のスキーム9、9−a、および9−aaで図示されるような反応(「式(XIX)および式(XX)の新規な化合物を介するアンモニアまたはアンモニウムを用いた反応」)に従って、式(VIII)の化合物へ変換することができる。
スキーム9、9−A、および9−AAは、式(I)の、好ましくは式(I−a)の新規な中間体化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を、アンモニアまたはアンモニウム塩と反応させ、式(XIX)の、好ましくは式(XIX−a)の化合物、またはその塩を得ること、
得られた式(XIX)の、特に(XIX−a)の化合物を、還元剤を用いて還元し、式(XX)の、好ましくは式(XX−a)の、より好ましくは式(XX−aa)のラクタム化合物、またはその塩を得ること、および
得られた式(XX)の化合物を、開環条件下で、任意選択で、C〜C−アルコールの存在下で反応させ、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素およびC−C〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を得ること、
任意選択で、得られた式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、RaおよびReは水素である)を、アミノ保護基を導入する薬剤と反応させ、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物(式中、Raは水素であり、Reは窒素保護基である)を得ること、
任意選択で続いて、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物のアミノ保護された類似体、またはその塩を、カップリング試薬と、C〜Cアルカノール、特にエタノール存在下で反応させ、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは、C〜Cアルキル、好ましくはエチルであり、Reは、水素または窒素保護基である)を得ることを含むプロセスを図示する。
スキーム9、9−A、または9−AAのうちの1つの実施形態において、式(I)の化合物は、スキーム2〜4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム1で図示されるようなプロセスによって、またはスキーム4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム3で図示されるようなプロセスによって得られる。
1つの実施形態において、式(I)の新規な化合物は、以下のスキーム10、10−a、および10−aaで図示されるような反応(「式(XVII***)の、特に式(XVII)の、および式(XVII**)の新規な化合物を介する、O−置換ヒドロキシルアミンを用いた反応」)に従って、式(VIII)の化合物へ変換することができる。
スキーム10、10−A、および10−AAは、式(I)の、好ましくは式(I−a)の新規な中間体化合物、またはその塩(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)を、
、またはいずれの場合もその塩(式中、RcおよびRdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから独立に選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)から選択されるO−置換ヒドロキシルアミンと反応させ、
式(XVII***)の、好ましくは式(XVII***−a)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Aは、−O−C(=O)−Rcまたは−O−Rdであり、ここで、RcおよびRdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから独立に選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)を得ること、
得られた式(XVII***)の、好ましくは式(XVII***−a)の化合物、またはその塩を還元し、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を得ること、および
任意選択で、得られた式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩から、任意のカルボキシル保護基を除去すること、および/または
任意選択で、得られた式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Reは水素である)を、アミノ保護基を導入する薬剤と反応させ、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素であり、Reは窒素保護基である)を得ること、
任意選択で続いて、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物のアミノ保護された類似体、またはその塩を、カップリング試薬と、C〜Cアルカノール、特にエタノール存在下で反応させ、式(VIII)の、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、Raは、C〜Cアルキル、好ましくはエチルであり、Reは、水素または窒素保護基である)を得ることを含むプロセスを図示する。
スキーム9、9−A、または9−AAのうちの1つの実施形態において、式(I)の化合物は、スキーム2〜4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム1で図示されるようなプロセスによって、またはスキーム4で図示されるような反応ステップを任意選択で含む、スキーム3で図示されるようなプロセスによって得られる。
さらなる実施形態において、スキーム5〜10で図示されるようなプロセスに続いて、得られた式(VIII)の化合物またはその塩、
好ましくは式(VIII−a)の化合物またはその塩、
より好ましくは式(VIII−aa)の化合物またはその塩、
(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは、水素および窒素保護基から選択される)
を、
任意選択で、任意の窒素保護基Reが存在する場合、除去すること、
任意選択で、得られた式(VIII)の化合物(式中、RaおよびReは水素である)を、カップリング試薬と、C〜C−アルカノール、好ましくはエタノール存在下で反応させ、式(VIII)の化合物(式中、Raは、C〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を得ること、および
式(VIII)の化合物(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を、コハク酸無水物と反応させること
によって
式(10)の、
好ましくは式(10−a)
の化合物
(式中、R1は、水素またはC〜C−アルキル、好ましくはエチルである)に、特に、化合物N−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸もしくはその塩、またはN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステルもしくはその塩へ変換する。
第4の態様において、本発明は、上記で図示されるような式(XV)の、特に式(I)または(II)の新規な化合物、式(XVI)の、特に式(X)、(XVII)、(XVII)、(XVII**)、(XVIII)、および(IX)の新規な化合物、またはこれらの好ましい立体異性体の、式(10)の、
好ましくは式(10−a)の
の化合物
(式中、R1は、水素またはC〜C−アルキル、好ましくはエチルである)
の製造における、
好ましくは、N−(3−カルボキシル−1−オキソプロピル)−(4S)−(p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸もしくはその塩、またはN−(3−カルボキシル−1−オキソプロピル)−(4S)−(p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステル(AHU377またはサクビトリルとして当技術分野において公知)もしくはその塩の製造における使用を提供する。
さらなる実施形態において、本発明は、特許請求の範囲で表されるような新規な化合物、プロセス、および使用のうちの任意の1つまたは複数に関し、これらは参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明はまた、上記および下記のプロセスステップの任意の連続的な組合せに関する。
また下記でより詳細に与えられる上述の態様において、本発明は、次の利点を提供する。本合成経路は、工業規模の処理に好適である。本合成経路は、経済的でありかつ環境に好ましい。サクビトリルの合成に所望される中間体である式(I)および(XVI)の化合物は、高収率かつ高立体選択性で生成することができる。
一般用語
上記および下記で使用される一般的定義は、別に定義されていない限り、以下の意味を有し、1つまたは複数またはすべての表現または記号のより具体的な定義での置き換えは、発明の実施形態ごとに独立してなされてもよく、より好ましい実施形態をもたらす可能性がある。
化合物、出発材料、中間体、塩、医薬製剤、疾患、障害などに複数形が使用される場合、これは、1つ(が好ましい)または複数の、単一の化合物、塩、医薬製剤、疾患、障害などを意味することを意図し、単数または不定冠詞(「a」、「an」)が使用される場合、これは、複数を排除することを意図するものではなく、好ましくは「1つ」を意味するにすぎない。
キラル化合物
「キラル」という用語は、その鏡像パートナーに重ね合わせることができない特性を有する分子を指すが、「アキラル」という用語は、その鏡像パートナーに重ね合わせることができる分子を指す。
本出願の式において、C−sp上の「
」という用語は、共有結合を表し、ここでは、その結合の立体化学は定義されない。これは、C−sp上の「
」という用語が、それぞれのキラル中心の(S)立体配置ならびに(R)立体配置を含むことを意味する。さらに、混合物、例えば、ラセミ体などの鏡像異性体の混合物も本発明に包含される。特に、式(1)または(2)の化合物の単一の立体異性体、特に、式(1−a)および(1−b)の特定のものが好ましい。
本出願の式において、C−sp上の「
」という用語は、共有結合を表し、ここでは、その結合の立体化学または幾何学は定義されない。これは、C−sp上の「
」という用語が、それぞれの二重結合の(Z)立体配置ならびに(E)立体配置を含むことを意味する。さらに、混合物、例えば、二重結合異性体の混合物も本発明に包含される。
本出願の式において、C−sp上の「
」という用語は、(R)または(S)のいずれかの絶対立体化学を示す。
本出願の式において、C−sp上の「
」という用語は、(R)または(S)のいずれかの絶対立体化学を示す。
本本出願の式において、「
」という用語は、C−sp−C−sp結合またはC−sp−C−sp結合を示す。
本発明の化合物は、1つまたは複数の不斉中心を有することができる。好ましい絶対立体配置は、本明細書において具体的に示す通りである。しかし、任意の可能な純粋な鏡像異性体、純粋なジアステレオ異性体、またはこれらの混合物、例えば、ラセミ体などの鏡像異性体の混合物が、本発明に包含される。
不斉中心(stereogenic center)を有する化合物は、特定の立体配置の表示を除き、それぞれの立体配置、例えばR,R;R,S;S,R、およびSSを有する化合物の、または純粋な鏡像異性体/ジアステレオマーの混合物と考えられる。
立体異性体、特に鏡像異性体の純度は、言及される場合、化合物のすべてのジアステレオマーをまとめて(100%)指している。それは、キラルクロマトグラフィー(例としては、HPLC、uPLC、およびGCがある)またはNMR(キラル実体およびまたは金属を添加して)によって判定される。方法の具体例としては、キラルカラムChiralpak ID 4.6mmφ×250mm、5μm(株式会社ダイセル、大阪、日本)を備えた25℃のキラルHPLC;移動相 Hept:EtOAc:CHCN、90:8:2がある。
本明細書において定義されるような「実質的に光学的に純粋な」化合物という用語は、本発明によるプロセスによって得られる化合物であって、少なくとも70%の(ee=鏡像異性体過剰率)、より好ましくは少なくとも90%(ee)の、最も好ましくは100%(ee)などの少なくとも95%(ee)以上の光学純度を有する化合物を指す。光学純度は、一方の鏡像異性体の、他方の鏡像異性体に対する過剰率%として与えられる。したがって、%で示される光学純度は、(R)鏡像異性体濃度と(S)鏡像異性体濃度との間の差を、両鏡像異性体の濃度の和で割った商である(%としてのAの光学純度=([A]−[B])/([A]+[B])×100、ここで、AおよびBは、(R)および(S)鏡像異性体のまたはその逆の濃度を表す)。
プロドラッグ
本明細書において使用される「プロドラッグ」という用語は、特に、例えば、T. Higuchi and V. Stella, "Pro-drugs as Novel Delivery Systems", volume 14 of the ACS Symposium Series;Edward B. Roche, editor, "Bioreversible Carriers in Drug Design", American Pharmaceutical Association and Pergamon Press, 1987;H Bundgaard, editor, "Design of Prodrugs", Elsevier, 1985;Judkins et al. Synthetic Communications 1996, 26, 4351-4367;および"The Organic Chemistry of Drug Design and Drug Action", second edition, R. B. Silverman (特にchapter 8, pages 497-557), Elsevier Academic Press, 2004に記載されているように、in vivoで、例えば血中における加水分解によって、親化合物に変換される化合物を表す。
したがって、プロドラッグには、その可逆的誘導体に変換されている官能基を有する薬物が含まれる。典型的には、このようなプロドラッグは、加水分解によって活性薬物に変換される。例として、以下を挙げることができる。
プロドラッグはまた、酸化または還元反応によって活性薬物へ変換可能な化合物を含む。例として、次のものを挙げることができる。
酸化的活性化
・N−およびO−脱アルキル化
・酸化的脱アミノ化
・N−酸化
・エポキシ化
還元的活性化
・アゾ還元
・スルホキシド還元
・ジスルフィド還元
・生体内還元性アルキル化
・ニトロ還元
NEP阻害剤
「NEP阻害剤」という用語は、酵素である中性エンドペプチターゼ(NEP、EC3.4.24.11)の活性を阻害する化合物を表す。
本発明において、「NEP−阻害剤」または「NEP−阻害剤プロドラッグ」という用語は、物質自体、またはその塩、好ましくはその薬学的に許容される塩に関する。例は、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、またはアンモニウムの塩である。カルシウム塩が好ましい。
NEP阻害剤プロドラッグであるN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステルを、in vitroまたはin vivoのいずれかで任意選択でさらに反応させ、活性NEP阻害剤であるN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸を得てもよい。
トランスアミナーゼ
本発明との関連において、トランスアミナーゼは、第1級アミンから、アクセプター分子のカルボニル基(C=O)へ、アミノ基(NH)が転移するのを触媒するピリドキサールリン酸依存性酵素である。トランスアミナーゼはE.C.2.6.1.Xに分類される。本発明の特定の好ましい実施形態において、トランスアミナーゼは、(R)−または(S)−選択的トランスアミナーゼであり、特に、好ましい実施形態において、ω−トランスアミナーゼ、特に(S)−選択的ω−トランスアミナーゼである。
本発明との関連において、ω−トランスアミナーゼは、好ましくは分類コードE.C.2.6.1.18を有する酵素である。これらのアミノトランスアミナーゼは、基質としてアミンを主に使用することを特徴とする。これらの酵素は、1超のω−トランスアミナーゼ触媒反応の平衡定数を示すことをさらに特徴とする。
本発明はまた、トランスアミナーゼ、特にω−トランスアミナーゼという用語に従って、トランスアミナーゼ、特にω−トランスアミナーゼを含有する微小生物または細胞などの生物の抽出物、またはトランスアミナーゼ、特にω−トランスアミナーゼを含む生存もしくは死滅細胞または微小生物自体を理解する。このような微小生物、または細胞、または抽出物、またはトランスアミナーゼ酵素は、固定化された、または固定化されていない形態で使用してもよい。
トランスアミナーゼ、特にω−トランスアミナーゼはまた、上記で識別された生物またはそれと等価のもののうちの1つに含まれる核酸配列またはその誘導体によって部分的にまたは完全にコードされている、組換えで生成された天然発生的な(野生型)、または操作されたトランスアミナーゼ、特にω−トランスアミナーゼであってもよい。
本発明に従って使用してもよい、かつ/または使用するために最適化してもよい、ω−トランスアミナーゼの近年の概要は、例えば、Koszelewski et al. (2010) Trends in Biotechnology, 28(6):324-332、およびMalik at al (2012) Appl Microbiol Biotechnol.;94(5):1163-71に記載されている。このようなトランスアミナーゼは、例えば、クロモバクテリウム・ビオラセウム(Chromobacterium violaceum)、ビブリオ・フルビアリス(Vibrio fluvialis)、アルカリゲネス・デニトリフィカンス(Alcaligenes denitrificans)、肺炎桿菌(Klebsiella pneumoniae)、およびバチルス・チューリンゲンシス(Bacillus thuringiensis)などのような微小生物から得ることができる。
1つの実施形態において、本発明において使用されるω−トランスアミナーゼは、Codexis Inc.よりATA−217(Codex(登録商標)ATA Screening Kitの一部)の参照番号で得られ、ならびにそのさらに遺伝子操作されたω−トランスアミナーゼ変異体もCodexis Inc.から得られる。このような遺伝子操作されたω−トランスアミナーゼは、例えば、米国特許第8,470,564号明細書に記載されている。
補酵素
トランスアミナーゼは、補酵素のピリドキサール−5’−リン酸(PLP)を必要とする。「ピリドキサール−リン酸」、「PLP」、「ピリドキサール−5’−リン酸」、「PYP」、および「P5P」は、本明細書において同じ意味で使用され、トランスアミナーゼ反応における補酵素として作用する化合物を指す。
いくつかの実施形態において、ピリドキサールリン酸は、1−(4’−ホルミル−3’−ヒドロキシ−2’−メチル−5’−ピリジル)メトキシホスホン酸、CAS番号[54−47−7]の構造によって定義される。ピリドキサール−5’−リン酸は、in vivoで、ピリドキソール(ビタミンB6としても知られている)をリン酸化および酸化することによって生成することができる。トランスアミナーゼ酵素を使用するアミノ基転移反応において、アミノドナーのアミン基が補酵素に転移されることによって、ケト副生成物が生成され、一方でピリドキサール−5’−リン酸は、ピリドキサミンリン酸へ変換される。ピリドキサール−5’−リン酸は、別のケト化合物(アミノアクセプター)との反応によって再生される。アミノ基がピリドキサミンリン酸からアミノアクセプターに転移することにより、キラルアミンが生成され、補酵素が再生される。
いくつかの実施形態において、ピリドキサール−5’−リン酸は、ピリドキシン(PN)、ピリドキサール(PL)、ピリドキサミン(PM)、ならびにこれらのリン酸化された同等物であるリン酸ピリドキシン(PNP)およびリン酸ピリドキサミン(PMP)を含むビタミンB6ファミリーの他のメンバーによって置き換えることができる。
アミンドナー
本発明との関連において、アミンドナーは、アミノ基をアミンアクセプターへ、トランスアミナーゼ、特にω−トランスアミナーゼを使用して与えることができる分子である。特定の好ましい実施形態において、アミンドナーはアミンまたはアミノ酸である。
いくつかの実施形態において、アミノドナーは次の一般式の分子である
(式中、各R’およびR”が、独立である場合、置換されていないか、1つまたは複数の酵素で阻害されない基で置換されている、アルキル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールである)。R’は、構造またはキラリティーの点で、R”と同じであるか異なることができる。いくつかの実施形態において、R’およびR”は一緒に、置換されていない、置換された、または他の環へ縮合された環を形成してもよい。使用することができる典型的なアミノドナーとしては、キラルおよびアキラルアミノ酸、ならびにキラルおよびアキラルアミンがある。使用することができるアミノドナーとしては、例としてかつ限定するものではないが、イソプロピルアミン(2−アミノプロパン)、β−アラニン、アラニン、特にD,L−アラニン、L−アラニンまたはD−アラニン、α−メチルベンジルアミン(α−MBA)、グルタミン酸、フェニルアラニン、グリシン、3−アミノブチレート、2−アミノブタン、γ−アミノブチレート、およびこれらの任意の1つの塩、例えば塩化物がある。これらの好ましい実施形態において、イソプロピルアミン(2−アミノプロパン)はアミンドナーである。
このような実施形態において、得られたケトン生成物は、アセトン、フェニルピルビン酸、その塩、ピルビン酸、その塩、グリオキシル酸、その塩、アセトフェノン、2−ケトグルタル酸塩、3−オキソブチレート(3-oxobutyrate)、2−ブタノン、3−オキソピロリジン(3−OP)、3−ピリジルメチルケトン(3−PMK)、3−オキソ酪酸エチルエステル(3−OBEE)、3−オキソペンタン酸メチルエステル(3−OPME)、N−1−boc−3−オキソピペリジノン、およびN−1−boc−3−オキソピロリジン(B3OP)、またはこれらの任意の1つの塩、例えば、塩化物であろう。その好ましい実施形態において、得られたケトン生成物はアセトンである。
酵素反応条件
「好適な反応条件」とは、選択されたトランスアミナーゼが、基質化合物を生成物化合物へ変換(例えば、式(I)、好ましくは(I−a)の化合物を式(VIII)、好ましくは(VIII−a)、特に(VIII−aa)の化合物へ変換)することができる、トランスアミナーゼ触媒反応溶液における条件(例えば、酵素負荷、基質負荷、補助因子負荷、温度、pH、緩衝剤、共溶媒等の範囲)を指す。例示的な「好適な反応条件」は、本開示において提供され、実施例によって示される。
「化合物負荷」、または「酵素負荷」、または「補助因子負荷」などにおける「負荷」とは、反応開始時の反応混合物における構成成分の濃度または量を指す。
トランスアミナーゼ触媒反応プロセスとの関連において、「基質」とは、酵素によって作用を受ける化合物または分子を指す。例えば、本明細書において開示されるプロセスにおける、トランスアミナーゼに対する例示的な基質は、化合物(I)である。
トランスアミナーゼ触媒反応プロセスとの関連において、「生成物」とは、酵素の作用から得られる化合物または分子を指す。例えば、本明細書において開示されるプロセスにおける、トランスアミナーゼに対する例示的な生成物は、化合物(VIII)である。
本発明との関連において、トランスアミナーゼ反応は、エナンチオ選択的であり、すなわち、望ましくない鏡像異性体を上回る所望の鏡像異性体を生成する(本発明との関連において、鏡像異性体という用語は、アミン基が導入される特定の不斉中心を指す;好ましい基質は不斉中心をすでに含むため、実際に所望の化合物はジアステレオマー的に純粋であると予想される)。いくつかの実施形態において、所望の鏡像異性体は、少なくとも70%、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、または99%以上の鏡像異性体過剰率(ee)で形成される。
本発明において、アミノアクセプターは、所望のキラルアミン化合物に、50%超の、または少なくとも60、70、80、90、95、99、特に100%の変換率で変換されるのが好ましい。
置換基の定義
アルキルは、直鎖状または分岐状(1回、または所望でありかつ可能な場合、複数回)の炭素鎖としてのラジカルまたはラジカルの一部として定義され、特にC〜C−アルキル、好ましくはC〜C−アルキル、より好ましくはC〜C−アルキルである。
「C〜C−」、「C〜C−」、および「C〜C−」という用語はそれぞれ、最大7個までのかつそれを含む、特に最大6個および4個までのかつそれをそれぞれ含む炭素原子を有する部分であって、分岐状(1回または複数回)または直鎖状の、末端または非末端炭素を介して結合された前記部分を定義する。
シクロアルキルは、例えば、C〜C−シクロアルキルであり、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、およびシクロヘプチルである。シクロペンチルおよびシクロヘキシルが好ましい。
アルコキシは、例えば、C〜C−アルコキシであり、例えば、メトキシ、エトキシ、n−プロピルオキシ、イソプロピルオキシ、n−ブチルオキシ、イソブチルオキシ、sec−ブチルオキシ、tert−ブチルオキシであり、また、対応するペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、およびヘプチルオキシラジカルを含む。C〜C−アルコキシが好ましい。
アルカノイルは、例えば、C〜C−アルカノイルであり、例えば、アセチル[−C(=O)Me]、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、またはピバロイルである。C〜C−アルカノイル、特にアセチルが好ましい。
ハロまたはハロゲンは、好ましくは、フルオロ、クロロ、ブロモ、またはヨード、最も好ましくは、クロロ、ブロモ、またはヨードである。
ハロ−アルキルは、例えば、ハロ−C〜C−アルキルであり、特に、トリフルオロメチル、1,1,2−トリフルオロ−2−クロロエチル、またはクロロメチルなどの、ハロ−C〜C−アルキルである。好ましいハロ〜C〜C−アルキルは、トリフルオロメチルである。
アルケニルは、二重結合を含み、好ましくは2〜12個の炭素原子を含む、直鎖状または分岐状のアルキルであってもよく、2〜10個の炭素原子が特に好ましい。直鎖状C〜C−アルケニル、より好ましくはC〜C−アルケニルが特に好ましい。アルキル基のいくつかの例は、エチル、ならびにそのそれぞれが二重結合を含む、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタシル、およびエイコシルの異性体である。特にアリルが好ましい。
アルキレンは、C1〜7−アルキル由来の二価ラジカルであり、特にC〜C−アルキレンまたはC〜C−アルキレンであり、任意選択で、1つまたは複数の、例えば、最大3個の酸素、NR14、または硫黄(式中、R14はアルキルである)によって割り込むことができ、これらそれぞれは、置換されていなくてもよいし、例えば、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ−C〜C−アルキル、またはC〜C−アルコキシから独立に選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
アルケニレンは、C2〜7−アルケニル由来の二価ラジカルであり、1つまたは複数の、例えば、最大3個の酸素、NR14、または硫黄(式中、R14はアルキルである)によって割り込むことができ、置換されていないか、好ましくは、アルキレンに関する上述の置換基から独立に選択される1つまたは複数の、例えば最大3個の置換基で置換されている。
ラジカル、またはラジカルの一部であるアリールは、例えば、C6〜10−アリールであり、フェニル、ナフチル、またはフルオレニル、好ましくはフェニルなどの、6〜10個の炭素原子を有する、好ましくは、単環式または多環式、特に単環式、二環式、または三環式のアリール部分であり、これらは置換されていなくてもよいし、例えば、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ−C〜C−アルキル、またはC〜C−アルコキシから独立に選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
アリールアルキルという用語は、アリール−C〜C−アルキルを指し、ここで、アリールは、本明細書において定義されるとおりであり、例えば、ベンジルである。
カルボキシルという用語は−COHを指す。
アリールオキシは、アリール−O−を指し、ここで、アリールは上記で定義されたとおりである。
非置換または置換ヘテロシクリルは、好ましくは3〜14個(より好ましくは5〜14個)の環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数の、好ましくは1〜4個のヘテロ原子を有する、単環式または多環式、好ましくは、単環式、二環式、または三環式、最も好ましくは単環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、置換されていないか、または好ましくはハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ、トリフルオロメトキシなどのハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルコキシからなる群から独立に選択される1つまたは複数の、例えば、最大3個の置換基で置換されている。ヘテロシクリルが芳香族の環系であるときは、ヘテロアリールとも呼ばれる。ヘテロシクリルは、好ましくは、イミダゾリル、ピラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、ピリジニル、ピラニル、ジアジニル、オキサジニル、チアジニル、ジオキシニル、ジチエニル、アゼパニル、オキセパニル、チエパニル、インドリル、イソインドリル、キノリニル、イソキノリニル、ベンズアゼピニル、カルバゾリル、イミダゾリジニル、ピラゾリジニル、オキサゾリジニル、イソオキサゾリジニル、チアゾリジル、ジオキソラニル、ジチオラニル、フラザニル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、ジチアゾリル、テトラゾリル、ピペリジニル、ピペラジニル、モルホリニル、チオモルホリニル、オキソチオモルホリニル、ジオキソチオモルホリニル、ジオキサニル、ジチアニル、アゼパニル、オキセパニル、チエパニル、またはこれらのベンゾ縮合変異体である。
ヘテロシクリルアルキルにおいて、ヘテロシクリルは、好ましくは先程定義されたとおりであり、アルキルに関して定義されたようなアルキルに連結している。例は、イミダゾリルメチル、ピリジルメチル、またはピペリジニルメチルである。
アセチルは、−C(=O)C〜C−アルキル、好ましくは−C(=O)Meである。
スルホニルは、メチルスルホニルなどの(非置換または置換)C〜C−アルキルスルホニル、フェニルメタンスルホニルなどの(非置換または置換)フェニル−もしくはナフチル−C〜C−アルキルスルホニル、または(非置換または置換)フェニル−もしくはナフチル−スルホニルであり、1個を超える置換基、例えば1〜3個の置換基が存在する場合、置換基は、シアノ、ハロ、ハロ−C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキルオキシ−、およびC〜C−アルキルオキシから独立に選択される。メチルスルホニルなどのC〜C−アルキルスルホニル、およびフェニルメタンスルホニルなどの(フェニル−またはナフチル)−C〜C−アルキルスルホニルが特に好ましい。
スルフェニルは、(非置換または置換)C6〜10−アリール−C〜C−アルキルスルフェニルまたは(非置換または置換)C6〜10−アリールスルフェニルであり、1個を超える置換基、例えば1〜4個の置換基が存在する場合、置換基は、ニトロ、ハロ、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルキルオキシから独立に選択される。
イミドは、窒素に結合した2個のアシル基からなる(非置換または置換)官能基、好ましくはジカルボン酸由来の環状基を指す。コハク酸由来のスクシンイミジル、またはフタル酸由来のフタルイミジルが特に好ましい。イミジル基は、例えば、C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ−C〜C−アルキル、C〜C−アルコキシ、またはハロから独立に選択される1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい。
アジドは、基−N=N=Nを指す。
本明細書において使用されるシリルは、式−SiR11R12R13による基(式中、R11、R12、およびR13は互いに独立に、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、またはフェニル−C〜C−アルキルである)を指す。R11、R12、およびR13に関する好ましい例は、メチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチル、フェニル、またはフェニル−C1〜4−アルキルである。

当業者が容易に理解するであろう化学的理由で塩が除外される場合を除き、塩は、特に薬学的に許容される塩、または一般的に、本明細書において述べられた中間体のうちのいずれかの塩である。これらは、例えば、水溶液中、4〜10のpH範囲で、少なくとも部分的に解離した形態で存在することができるか、特に固体形態で、特に結晶形態で単離することができる塩基性基または酸性基などの塩形成基が存在する場合に、形成することができる。
このような塩は、例えば、化合物または塩基性窒素原子(例えばイミノまたはアミノ)を有する本明細書において述べられた中間体のうちのいずれかから、好ましくは有機酸または無機酸を用いて、酸付加塩、特に薬学的に許容される塩として形成される。好適な無機酸は、例えば、塩酸、硫酸、またはリン酸などのハロゲン酸である。好適な有機酸は、例えば、カルボン酸、ホスホン酸、スルホン酸、またはスルファミン酸、例えば、酢酸、プロピオン酸、乳酸、フマル酸、コハク酸、クエン酸、グルタミン酸もしくはアスパラギン酸などのアミノ酸、マレイン酸、ヒドロキシマレイン酸、メチルマレイン酸、安息香酸、メタン−もしくはエタン−スルホン酸、エタン−1,2−ジスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、2−ナフタレンスルホン酸、1,5−ナフタレン−ジスルホン酸、N−シクロヘキシルスルファミン酸、N−メチル−、N−エチル−、もしくはN−プロピル−スルファミン酸、またはアスコルビン酸などの他の有機プロトン酸である。
また、カルボキシまたはスルホなどの負に荷電したラジカルの存在下で、塩基を用いて塩を形成してもよく、このような塩としては、例えば、アルカリ金属塩もしくはアルカリ土類金属塩、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩、マグネシウム塩、もしくはカルシウム塩、またはアンモニア、もしくは第3級モノアミン、例えば、トリエチルアミンもしくはトリ(2−ヒドロキシエチル)アミンなどの好適な有機アミン、もしくはヘテロ環状塩基、例えば、N−エチル−ピペリジンもしくはN,N’−ジメチルピペラジンとのアンモニウム塩などの、金属塩またはアンモニウム塩が挙げられる。
塩基性基および酸性基が同じ分子中に存在するときに、本明細書において述べられた中間体のうちのいずれかはまた、内部塩を形成してもよい。
本明細書において述べられた中間体のうちのいずれかの単離または精製の目的に関して、薬学的に許容できない塩、例えば、ピクリン酸塩または過塩素酸塩を使用することも可能である。
遊離形態としての、中間体として使用することができる塩を含むその塩の形態としての、化合物と中間体との間の密接な関係に鑑みて、例えば、化合物またはその塩の精製または同定において、上記および下記の「化合物」、「出発材料」、および「中間体」への全ての言及は、1つまたは複数のその塩、または対応する遊離化合物、中間体、もしくは出発材料と、1つまたは複数のその塩との混合物も指すと理解すべきであり、それらのそれぞれは、適切なかつ好都合な場合、および他で明白に言及がない限り、これらのうちの1つまたは複数の任意の溶媒和物または塩も含むことを意図する。異なる結晶形態が得られることもあり、ひいてはそれも含まれる。
窒素保護基
「窒素保護基」という用語は、窒素官能性、好ましくは、アミンおよび/またはアミド官能性を可逆的に保護することができる任意の基を含む。好ましくは、窒素保護基は、アミン保護基および/またはアミド保護基である。好適な窒素保護基は、例えば、ペプチド化学において慣例的に使用され、例えば、J. F. W. McOmie, "Protective Groups in Organic Chemistry", Plenum Press, London and New York 1973、P. G. M. Wuts and T. W. Greene, "Greene's Protective Groups in Organic Synthesis', fourth edition, Wiley, New Jersey, 2007、および"The Peptides"; volume 3 (editors: E. Gross and J. Meienhofer), Academic Press, London and New York 1981、および"Methoden der organischen Chemie" (Methods of Organic Chemistry), Houben Weyl, fourth edition, volume 15/I, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1974などの標準的な参考文献の関連章に記載されている。
好ましい窒素保護基は、一般的に、非置換または置換C〜C−アルキル、好ましくはC〜C−アルキル、より好ましくはC〜C−アルキル、最も好ましくはC−アルキル、非置換または置換C2〜4−アルケニルを含み、ここで、C〜CアルキルおよびC2〜4−アルケニルはそれぞれ、トリアルキルシリル−C〜C−アルコキシ(例えば、トリメチルシリルエトキシ)、シクロアルキル、アリール、好ましくはフェニル、またはヘテロ環基、好ましくはピロリジニルで、任意選択でモノ−、ジ−またはトリ−置換されており、ここで、シクロアルキル基、アリール環、またはヘテロ環基は、置換されていないか、例えば、C〜C−アルキル、ヒドロキシ、C〜C−アルコキシ、C〜C−アルカノイル−オキシ、ハロゲン、ニトロ、シアノ、およびCF;アリール−C〜C−アルコキシカルボニル(好ましくは、フェニル−C〜C−アルコキシカルボニル、例えば、ベンジルオキシカルボニル);C1〜10−アルケニルオキシカルボニル;C1〜6−アルキルカルボニル(例えば、アセチルまたはピバロイル);C6〜10−アリールカルボニル;C1〜6−アルコキシカルボニル(例えば、tert−ブトキシカルボニル);C6〜10−アリール−C1〜6−アルコキシカルボニル;アリルまたはシンナミル;スルホニルまたはスルフェニル;スクシンイミジル基、置換シリル、例えばトリアリールシリルまたはトリアルキルシリル(例えば、トリエチルシリル)からなる群から選択される1つまた複数の、例えば2つまたは3つの残基で置換されている。
好ましい窒素保護基の例は、アセチル、ベンジル、クミル、ベンズヒドリル、トリチル、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)、ベンジルオキシメチル(BOM)、ピバロイル−オキシ−メチル(POM)、トリクロロエトキシカルボニル(Troc)、1−アダマンチルオキシカルボニル(Adoc)、アリル、アリルオキシカルボニル、トリメチルシリル、tert−ブチル−ジメチルシリル(TBDMS)、トリエチルシリル(TES)、トリイソプロピルシリル(TIPS)、トリメチルシリエトキシメチル(SEM)、tert−ブトキシカルボニル(BOC)、tert−ブチル、1−メチル−1,1−ジメチルベンジル、(フェニル)メチルベンゼン、ピリジニル、およびピバロイルである。最も好ましい窒素保護基は、アセチル、ベンジル、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)、トリエチルシリル(TES)、トリメチルシリエトキシメチル(SEM)、tert−ブトキシカルボニル(BOC)、ピロリジニルメチル、およびピバロイルである。
より好ましい窒素保護基の例は、ピバロイル、ピロリジニルメチル、t−ブトキシカルボニル、ベンジル、およびシリル基、特に、式SiR11R12R13基によるシリル基である(式中、R11、R12、およびR13は互いに独立に、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、またはフェニル〜C〜C−アルキルである)。R11、R12、およびR13に関する好ましい例は、メチル、エチル、イソプロピル、t−ブチル、およびフェニルである。
最も好ましい窒素保護基の例は、tert−ブトキシカルボニル(BOC)、ベンゾイル、スチリル、1−ブテニル、ベンジル、p−メトキシベンジル(PMB)、およびピロリジニルメチル、特にピバロイルおよびtert−ブトキシカルボニル(BOC)である。
1つの実施形態において、窒素保護基という用語は、次からなる群から選択される基を指す。
置換されていないか、トリ−C〜C−アルキルシリルC〜C−アルコキシ基、C〜C10−アリール基、または5〜14個の環原子、およびN、O、S、S(O)もしくはS(O)から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有する、単環式、二環式、または三環式環系環系のヘテロ環状基で、モノ−、ジ−、またはトリ−置換されており、ここで、アリール環基またはヘテロ環状基が、置換されてないか、C〜C−アルキル、ヒドロキシル、C〜C−アルコキシ、C〜C−アルカノイル−オキシ、ハロゲン、ニトロ、シアノ、およびCFからなる群から選択される1つ、2つ、または3つの残基で置換されている、C〜C−アルキル;
〜C10−アリール−C〜C−アルコキシカルボニル;C〜C10−アルケニルオキシカルボニル;C〜C−アルキルカルボニル;C〜C10−アリールカルボニル;C〜C−アルコキシカルボニル;C〜C10−アリール−C〜C−アルコキシカルボニル;アリル;シンナミル;スルホニル;スルフェニル;スクシンイミジル;および各シリル基がSiR11R12R13基(式中、R11、R12、およびR13は互いに独立に、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、またはフェニル〜C〜C−アルキルである)であるシリル。
一般的に、本出願における「窒素保護基」という用語は、アミノ官能性を可逆的に保護することができる任意の基を含む。
上記で定義されたような窒素保護基の除去が実施形態において必要とされる場合、除去は通常、例えば、上記の引用文献に記載されているような、公知の方法を使用して行うことができる。好ましくは、上記で定義されたような窒素保護基は、酸性または塩基性の条件を使用して除去される。酸性条件の例は、塩酸、トリフルオロ酢酸、硫酸である。塩基性条件の例は、水酸化リチウム、ナトリウムエトキシドである。水素化ホウ素ナトリウムなどの求核試薬を使用することができる。N−ベンジルがアミノ保護基である場合、それは、水素化によって、またはいくつかの好適な酸化剤、例えば硝酸セリウムアンモニウム(CAN)または2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−p−ベンゾキノン(DDQ)を使用することによって除去することができる。
カルボキシル保護基
カルボキシル保護基(例えば、本開示におけるRaまたはR)は、当技術分野において公知の任意の基、特に、C〜C−アルキル、例えばエチル、メチル、アリル、もしくはtert−ブチル、またはC〜C10−アリール−C〜C−アルキル、例えばベンジル、またはシリル基SiR11R12R13(式中、R11、R12、およびR13は互いに独立に、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、またはフェニル−C〜C−アルキルである)とすることができる。R11、R12、およびR13に関する好ましい例は、メチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチル、フェニル、またはフェニル−C1〜4−アルキルである。カルボキシル保護基自体、その導入反応、およびその除去反応は、例えば、J. F. W. McOmie, "Protective Groups in Organic Chemistry", Plenum Press, London and New York 1973、T. W. Greene, "Protective Groups in Organic Synthesis", Third edition, Wiley, New York 1999、"The Peptides"; Volume 3 (editors: E. Gross and J. Meienhofer), Academic Press, London and New York 1981、"Methoden der organischen Chemie" (Methods of organic chemistry), Houben Weyl, 4th edition, Volume 15/I, Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1974、H.-D. Jakubke and H. Jescheit, "Aminosauren, Peptide, Proteine" (Amino acids, peptides, proteins), Verlag Chemie, Weinheim, Deerfield Beach, and Basel 1982、およびJochen Lehmann, "Chemie der Kohlenhydrate: Monosaccharide und Derivate" (Chemistry of carbohydrates: monosaccharides and derivatives), Georg Thieme Verlag, Stuttgart 1974などの標準的な参考文献に記載されている。
例えば、C〜C−アルキル、例えばエチル、保護基R、またはRaは、例えば、アルカリ金属水酸化物、例えば水酸化リチウムなどの塩基存在下で、適切な溶媒、例えば、テトラヒドロフランなどの環状エーテル、および水の存在下で、例えば、10〜30℃などの0〜50℃の範囲の温度で加水分解することによって除去することができる。
これは一般的に、「保護基」という用語が本明細書においてどこで使用されていようとも、保護基が次に続く生成物のために除去されるような場合、保護基が置換基になったまま残存するような場合のみに使用されることが暗示される。したがって、エチルなどのアルキルは、除去される場合は保護基であり、残存する場合は永続的な部分となる。
保護基に言及する場合、分子に残存する基とは対照的に、それに続く反応ステップで開裂することがその特徴である。したがってエチルなどの保護基としてのアルキルは、この機能に基づいて、反応生成物中に残るエチルなどのアルキルと区別するべきである。
実施形態
以下の項では、上記のスキーム1〜10で示されたような個々のプロセスステップを、必要に応じてより詳細に述べる。
スキーム1および1−Aによる反応
本発明の1つの実施形態において、脱保護および脱カルボキシル化反応は、好ましくは、無機酸、例えば塩酸などのハロゲン化水素酸などの酸の存在下で、適切な溶媒または溶媒混合物中で、例えば酢酸などの有機酸と水との混合物中で、例えば、50℃から、90〜120℃などの反応混合物の還流温度までの高温で行うか;水酸化ナトリウムなどのアルカリ性水酸化物を用い、アルコール、例えばエタノール、またはエーテル、例えばテトラヒドロフランもしくは1,4−ジオキサンなどの適切な溶媒または溶媒混合物中で、例えば30℃から、反応混合物の還流温度、例えば40〜90℃までの範囲の温度で行い、続いて、例えばHClを用いて酸性化して、脱カルボキシル化するか;塩化ナトリウムなどのアルカリ塩化物を用い、適切な溶媒、例えばDMSOの存在下で、例えば50℃から、90〜160℃などの反応混合物の還流温度までの高温で行うか(クラプコ脱カルボキシル化);Rがtert−ブチルであり、Raが(除去されない)エチルである場合、トリフルオロ酢酸などの酸の存在下で、適切な溶媒または溶媒混合物中で、通常の温度で行うか;Rがベンジルまたはアリルである場合、貴金属、例えばPdまたは木炭担持Pdなどの水素化触媒の存在下で、適切な溶媒または溶媒混合物、例えばメタノールまたはエタノールなどのアルコール中で水素化によって行う。
水素以外の部分Raを、脱保護されかつ脱カルボキシル化された化合物(式中、部分Raの代わりに、水素が存在する)に導入することは、好ましくは、式(I)、特に(I−a)の対応する得られた化合物(式中、Raは水素である)から、式Ra−OHのアルコールと(式中、Raは式(I)の化合物に関して定義したとおりであり、特にRaはエチルなどのC〜C−アルキルである)、活性化剤、例えば酸をハロゲン化アシルまたは酸無水物に変換する薬剤の存在下で反応させることによって行うことができる。
ハロゲン化アシルを形成するための好適な試薬は、例えば、塩化チオニル、臭化チオニル、PCl、PCl、塩化オキサリル、MeC=C(Cl)NMe、PhCOCl、PBr、PBr、PhPBr、臭化オキサリル、またはMeC=C(Br)NMeから選択される。
反応は、好ましくはC〜C−アルキル−アルコール、例えばメタノールまたはエタノールなどの通常の溶媒中で、例えば、0〜100℃、例えば10〜90℃の範囲の適切な温度で行う。
スキーム2および2−Aによる反応
本発明の1つの実施形態において、式(IV)の、好ましくは式(IV−a)のプロピオン酸誘導体に関して、脱離基Xは、好ましくは、ハロ、例えば、ブロモ、ヨード、もしくはクロロ、または活性アルコール基、例えばメシレートまたはトシレートである。
この反応は、好ましくは、テトラアルキルアンモニウムハロゲン化物、例えばテトラブチルアンモニウムヨウ化物、および塩基、例えば、炭酸カリウムなどのアルカリ金属炭酸塩の存在下で、適切な溶媒、例えばアセトン中で、好ましくは−10〜50℃、例えば−5〜30℃の範囲の温度で行う。この変換に関する代替条件は、例えば(a)テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩、トルエン中、還流状態(例えば、Monatshefte fur Chemie 1990、121、173-187を参照のこと)、(b)ナトリウムアルコキシド、アルコール中、高温(例えば、ナトリウムメトキシド、メタノール中、還流状態)(例えば(a)J. Org.Chem.1989、54、1876-1883;(b)Tetrahedron Lett. 1984、25、1047-1048;(c)J. Org. Chem. 1998、63、3677-3679を参照のこと)、場合によっては、銅(I)塩(例えば臭化物)およびトリアルキルアミン(例えばトリエチルアミン)の存在下(例えば、Synthesis 1985、1043-1047を参照のこと)、または(c)水素化ナトリウム、THF中(例えば、J. Org. Chem. 1995、60、5107-5113;(b)Tetrahedron Lett. 1993、34、2051-2054を参照のこと)である。β−ジカルボニル化合物のアルキル化に関するこれらのおよび他の変換条件は、当業者には周知である。
スキーム3による反応
式(III)の化合物は、本発明のさらなる実施形態において、好ましくは、式(V)の酢酸化合物またはその反応性誘導体を、式(VI)のマロン酸半エステルの塩(式中、Rはカルボキシル保護基である)と反応させることを含むプロセスによって得ることができる。
適切な反応条件は、当技術分野において周知である。反応は、好ましくは、N,N−カルボニルイミダゾールなどのカップリング試薬の存在下で、適切な溶媒または溶媒混合物、例えば、テトラヒドロフランなどのエーテル、および/またはアセトニトリルなどのニトリル中で、塩化マグネシウムなどのアルカリ土類金属塩、および塩基、例えば、トリメチルアミンなどの第3級窒素塩基の存在下で、−20〜50℃、例えば−10〜30℃の範囲の好ましい温度で行う。この変換に関する代替条件は(条件を組み合わせることもできる、すなわち、活性アシル化剤の調製に関する様式と活性メチレン陰イオンに関する様式を混合することができる場合)、例えば(a)例えば、対応する酸を、塩化オキサリルまたは塩化チオニルを用いて処理することによって調製された対応する酸塩化物を、アシルイミダゾリドの代わりに、それ以外は同一の条件下で使用し、または場合によっては、トリアルキルアミンもしくはピリジン塩基およびメルドラム酸の使用を組み合わせること(例えば、Bioorg. Med. Chem. 2015, 23, 149-159;(b) J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 6938-6946を参照のこと)、(b)カップリング試薬、例えばジシクロヘキシルジイミダゾールを、メルドラム酸と組み合わせて、ジクロロメタン中、0〜20℃で使用し、その後の中間体生成物を、アルコール、例えばエタノールを用い、場合によっては酸触媒、例えばp−トルエンスルホン酸の存在下で開環すること(例えば米国特許第2004/2508A1号明細書を参照のこと)、または(c)例えば、酸を、クロロギ酸アルキル、例えばクロロギ酸エチルを用いて処理することによって調製された活性混合無水物を使用し、場合によっては、マロン酸モノアルキルアルカリ塩を脱プロトン化するための塩基として、アルキルマグネシウムハライドまたはアルキルリチウム試薬と、THF中、低温、例えば−30℃で組み合わせること(例えば、J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1, 2002, 1663-1671;(b)国際公開第2008/36420 A2号パンフレットを参照のこと)である。
スキーム3および3−aによる反応
式(III)の化合物は、本発明のさらなる実施形態において、好ましくは、式(XIV)の、好ましくは式(XIV−a)の中間体化合物、またはその塩(式中、Rfは基−O−Rから選択され、ここで、Rは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはメチル;−N(CH)−O(CH)(ワインレブアミド);モルホリニル;およびイミダゾリニルから選択される)を、in situで調製された式(V)の化合物の2価陰イオン活性誘導体、またはその塩、すなわち式(V)の化合物と、塩基存在下で反応させ、続いて脱カルボキシル化反応させ、式(I)の化合物またはその塩(式中、Raは水素である)を得ることを含むプロセスによって得ることができる。
式(XIV)または(XIV−a)の出発化合物は、当技術分野において公知であり、市販されており、または次の式の化合物から当技術分野において公知の方法によって容易に得ることができる。
特に、式(XIV−a)の出発化合物は、例えば、キラル触媒の存在下で、不斉水素化によって得ることができる。特に好ましいRf基、例えば、メトキシ基、ワインレブアミド基、または第2級アミド基を導入するプロセスはまた、当技術分野において周知である。
式(V)の化合物の2価陰イオン活性誘導体、いわゆるイワノフ試薬(V)は、式(V)の化合物を、超強塩基、例えばアルキルリチウム試薬、リチウムアミド塩基、またはグリニャール試薬で処理し、ビス−脱プロトン化(bis-deprotonation)することによって、in situで調製することができる(Synthesis 1982, 521-578およびそこに引用されている文献)。脱プロトン化は、好ましくは、イソプロピルマグネシウム塩化物またはsec−ブチルマグネシウム臭化物などのグリニャール試薬を添加することによって、好ましくはLiCl(例えば、i−PrMgCl・LiCl、いわゆるターボグリニャール、Sigma−Aldrichから入手可能、Cat番号656984)の存在下で、適切な溶媒、例えば、テトラヒドロフランなどのエーテル中で、−20〜50℃、例えば−10〜40℃の範囲の好ましい温度で行われる。
次いで、式(V)の2価陰イオン活性誘導体を、式(XIV)の化合物に、塩基存在下で添加するか、または式(XIV)の化合物の塩の代替物に添加する。好適な塩基は、例えば、イソプロピルマグネシウム塩化物またはsec−ブチルマグネシウム臭化物などのグリニャール試薬、または水素化ナトリウムのような強塩基である。添加は、好ましくは、適切な溶媒、例えば、テトラヒドロフランなどのエーテル中で、−20〜70℃、例えば−20〜30℃の範囲の好ましい温度で、1時間〜24時間で行う。
次いで、その後の脱カルボキシル化反応は、好ましくは、無機酸、例えば塩酸などのハロゲン化水素酸などの酸の存在下で、適切な溶媒もしくは溶媒混合物中で、例えば酢酸などの有機酸と水との混合物中で、または有機溶媒、例えばテトラヒドロフラン中で行い、0℃〜室温の温度で行う。あるいは、脱カルボキシル化はまた、溶媒の還流温度に加熱することによって行うことができる。
必要であればまたは所望であれば、例えば、上記のスキーム1で述べられたようなまたはカルボキシル保護基に関する概説部分における手順に従って、得られた式(I)の化合物またはその塩(式中、Raは水素である)を、カルボキシル保護基を導入する薬剤と反応させ、式(I)の化合物(式中、Raはカルボキシル保護基である)を得ることができるか、得られた式(I)の化合物またはその塩(式中、Raは水素である)をカップリング試薬と、C〜C−アルカノール、特にエタノール存在下で反応させ、式(I)の化合物(式中、Raは、C〜C−アルキル、好ましくはエチルである)を得ることができる。
スキーム4による反応
式(V)の化合物は、例えば、本発明のさらなる実施形態において、好ましくは、式(VII)のシアン化物を加水分解することを含むプロセスによって得ることができる。
加水分解は、好ましくは、塩基、例えば、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物の存在下で、適切な溶媒、例えば、ジオール、例えば、エチレングリコールなどのアルコール中で、高温、例えば30℃から反応混合物の還流温度まで行うことができる。
あるいは、式V(ビフェニル酢酸)の化合物はまた、市販されている(Sigma−Aldrich、カタログ番号196487、CAS番号5728−52−9)。
スキーム5〜10による反応
上記およびまた下記で述べられるように、本発明の実施形態を形成するプロセスは、すべて順番に、個々に、または任意の組合せで、NEP阻害剤またはそのプロドラッグ、特にNEP阻害剤またはサクビトリルなどのそのプロドラッグの合成に使用することができる。
したがって、式(I)の、特に(I−a)の化合物は、式(VIII)の、特に式(VIII−a)の化合物、またはその塩の製造において、(さらなる発明実施形態において、単独で、または直接もしくはその他の前後する1つまたは複数のステップとともに)それぞれ使用することができる。
この変換は、スキーム6〜10で詳しく述べられたように、多数の異なる方法で行うことができる。
スキーム5、5−a、および5−aaによる反応
1つの実施形態において、式(I)の、特に(I−a)の化合物(式中、Raは水素である)、またはその塩から出発する場合、変換には、式(I)の、特に(I−a)の化合物(式中、Raは水素である)、またはその塩を、アンモニア、第1級もしくは第2級アミン、またはその塩と反応させ、式(VIII)の化合物(式中、Raは水素である)を得ることを含む、(単独で、または直接もしくはその他の前後する1つまたは複数のステップとともに、発明実施形態を形成する)プロセスが含まれる。あるいは、式(VIII)の化合物はまた、式(I)の、特に式(I−a)の化合物から、ベンジルアミンまたはキラルベンジルアミン、例えばフェネチルアミンなどの第1級または第2級アミンを用い、対応する(ベンジル−)保護アミンを得、次いでそれを、それぞれの(ベンジル−)保護アミンを水素化分解開裂することによってアミノ酸(VIII)に変換し、得ることができる。
適切な反応条件は、当技術分野において周知である。反応は、好ましくは、適切な溶媒または溶媒混合物中で、例えば水、エタノールなどのアルコール、および/もしくはテトラヒドロフランなどのエーテル、またはこれらの2つ以上の混合物中で、10〜50℃または最大100℃、例えば20〜40または最大80℃の範囲の好ましい温度で、アンモニウム塩、例えばギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、または水酸化アンモニウムを用いて行い、それ自体単独のもしくはチタンアルコキシド、例えばチタンイソプロポキシドと組み合わせたアンモニア、またはヒドロキシルアミン塩酸塩などのヒドロキシルアミン塩を使用することもでき、後者は、水素化ホウ素ナトリウム、トリス(アセトキシ)ホウ素化水素ナトリウム、もしくはシアノホウ素化ナトリウムなどの適切な還元剤を用いた水素化と組み合わせ、または、還元はまた、水素化によって、通常、Pd−触媒(例えば10%Pd/C)またはラネーNiを用い行うことができる。
次いで、この式(VIII)の、特に(VIII−a)の化合物、またはその塩は、例えば、式(VIII)の、特に(VIII−a)の化合物(式中、Raは水素である)を、アミノ保護基を導入する薬剤、例えばtert−ブトキシカルボニルと反応させ、続いて式(VIII)の、特に(VIII−a)の化合物のアミノ保護された類似体を、活性化試薬、例えば塩化チオニルと、アルコール、特にエタノール存在下で、例えば、50〜80℃、例えば65〜75℃の範囲の温度で反応させ、式(VIII)の、特に(VIII−a)の対応する化合物(式中、Raは、C〜C−アルキル、特にエチルである)を得ることによって、式(VIII)の、特に(VIII−a)の対応する化合物(式中、RaはC〜C−アルキルである)を製造するためのさらなる発明実施形態において使用することができる。
この一連のステップに関して、直接または同様に使用することができる適切な条件および試薬は、例えば、国際公開第2008/083967A号パンフレット、特にその中の実施例8および9に見出すことができる。
スキーム6、6−1、6−1−a、および6−aaによる反応
1つの実施形態において、変換には、式(I)の、特に(I−a)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくは水素から選択される)を、アミンドナーおよび補酵素の存在下で(S)−選択的ω−トランスアミナーゼと接触させることによって、式(VIII)の、特に(VIII−a)の化合物に、好ましくは式(VIII−a)の、特に(VIII−aa)の化合物に(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくは水素から選択され、Reは水素である)、またはその塩へ変換することを含む、(単独で、または直接もしくはその他の前後する1つまたは複数のステップとともに、発明実施形態を形成する)プロセスが含まれる。
式(I)の化合物から式(VIII)の化合物への、好ましくは式(VIII−1)の化合物への変換率、特に式(I−a)の化合物から式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物への変換率は、50%超、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%、またはさらに100%である。
いくつかの実施形態において、トランスアミナーゼは、式(I)および(I−a)の基質化合物、特に化合物(R)−5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸を、式(VIII−1)および(VIII−aa)の生成物化合物、特に化合物(2R,4S)−5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4−アミノ−2−メチルペンタン酸へ、好適な反応条件下で、80%、85%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%超の、または式(VIII−1b)
および(VIII−ab)
の対応する化合物(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくは水素から選択され、Reは水素である)をそれぞれ上回る、特に化合物(2R,4R)−5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4−アミノ−2−メチルペンタン酸を上回る(アミノ基転移の不斉中心に関する)鏡像異性体過剰率でそれぞれ変換することができる。
いくつかの実施形態において、本開示で使用されるトランスアミナーゼは、化合物(I)を化合物(VIII−1)へ、化合物(I−a)を化合物(VIII−aa)へ、好適な反応条件下でそれぞれ変換することができ、基質の存在に対して高い耐容性を有する。したがって、いくつかの実施形態において、トランスアミナーゼは、基質化合物(I)および(I−a)を、生成物化合物(VIII−1)および(VIII−aa)へ、少なくとも約1g/L、約5g/L、約10g/L、約20g/L、約30g/L、約40g/L、約50g/L、約70g/L、約100g/L、約125g/L、約150g/L、約175g/L、または約200g/L以上の基質負荷濃度の存在下でそれぞれ変換することができる。このような基質負荷により、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、少なくとも約90%、少なくとも約95%、少なくとも約98%、または少なくとも約99%、または100%の変換百分率が、約120時間以下、約96時間以下、約72時間以下、約48時間以下、約36時間以下、または約24時間以下の反応時間で、好適な反応条件下で、さらに達成される。
このような変換率を達成するための好適な反応条件は、下記および実施例でさらに述べられるような、トランスアミナーゼの濃度もしくは量、基質、補助因子、緩衝剤、共溶媒、pH、ならびに/または温度および反応時間などの条件に対して決定することができる。
トランスアミナーゼ酵素の使用の詳細な方法
前述のプロセスに関して、好ましくは、Codexis Inc.から参照番号ATA−217(Codex(登録商標)ATA Screening Kitの一部)で入手可能なω−トランスアミナーゼ、ならびにそのさらに遺伝子操作されたω−トランスアミナーゼ変異体(同様に、Codexis Inc.から入手可能)を使用した。このような遺伝子操作されたω−トランスアミナーゼは、例えば、米国特許第8,470,564号明細書に記載されている。
本明細書におけるかつ実施例において示される実施形態において、これらに限定されないが、アミノドナー、pH、温度、緩衝剤、溶媒系、基質負荷、酵素(トランスアミナーゼ)負荷、補助因子負荷、圧力、および反応時間の範囲を含むさまざまな範囲の好適な反応条件を、本プロセスにおいて使用することができる。特許請求されるトランスアミナーゼプロセスを行うためのさらなる好適な反応条件は、これらに限定されるものではないが、トランスアミナーゼおよび基質化合物を、実験反応条件の濃度、pH、温度、溶媒条件下で接触させ、生成物化合物を検出することを含む、本明細書において提供される指示を鑑みて、慣例的な実験によって容易に最適化することができる。
本発明の1つの実施形態において、トランスアミナーゼは、イソプロピルアミン(本明細書において「IPM」とも呼ばれる)をアミンドナーとして使用する。好適な反応条件には、アミンドナー、特にIPMが、少なくとも約0.1〜約3.0M、0.2〜約2.5M、約0.5〜約2M、または約1〜約2Mの濃度で存在することが含まれる。いくつかの実施形態において、アミノドナーは、約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、1.0、1.5、2.0、2.5、または3.0Mの濃度で存在する。高濃度のアミンドナー、例えば、IPMを使用し、平衡状態をアミン生成物の形成方向にシフトさせることができる。
好適な反応条件はまた、典型的には、補助因子を含む。1つの実施形態において、補助因子は、ピリドキサール−5’−リン酸(ピリドキサールリン酸、PLP、P5Pとしても知られている)である。いくつかの実施形態において、補助因子PLPは、細胞抽出物中に自然に存在し、補充されることを必要としない。他の実施形態において、好適な反応条件には、例えば、部分精製されたまたは精製されたトランスアミナーゼ酵素を使用するときに、酵素反応混合物に添加される補助因子が含まれる。好適な反応条件には、補助因子、好ましくはPLPが、約0.1g/L〜約10g/L、約0.2g/L〜約5g/L、約0.5g/L〜約2.5g/Lの濃度で存在することを含むことができる。いくつかの実施形態において、反応条件には、約0.1g/L以下、0.2g/L以下、0.5g/L以下、1g/L以下、2.5g/L以下、5g/L以下、または10g/L以下のPLP濃度が含まれる。いくつかの実施形態において、補助因子は、反応開始時に添加することができ、かつ/または追加の補助因子は反応中に添加される。
反応混合物における、式(I)または(I−a)の基質化合物の濃度は、例えば、生成物化合物の所望の量、酵素活性に対する基質濃度の効果、反応条件下での酵素の安定性、および基質の生成物への変換百分率を考慮に入れ、変えることができる。いくつかの実施形態において、好適な反応条件には、少なくとも約0.5〜約200g/L、1〜約200g/L、5〜約150g/L、約10〜約100g/L、20〜約100g/L、または約50〜約100g/Lの基質化合物負荷が含まれる。いくつかの実施形態において、好適な反応条件には、少なくとも約0.5g/L、少なくとも約1g/L、少なくとも約5g/L、少なくとも約10g/L、少なくとも約15g/L、少なくとも約20g/L、少なくとも約30g/L、少なくとも約50g/L、少なくとも約75g/L、少なくとも約100g/L、少なくとも約150g/L、または少なくとも約200g/L、またはさらにこれらを超える基質化合物負荷が含まれる。
好適な反応条件には、約0.01〜約50g/L;約0.05〜約50g/L;約0.1〜約40g/L;約1〜約40g/L;約2〜約40g/L;約5〜約40g/L;約5〜約30g/L;約0.1〜約10g/L;約0.5〜約10g/L;約1〜約10g/L;約0.1〜約5g/L;約0.5〜約5g/L;または約0.1〜約2g/Lのトランスアミナーゼ濃度が含まれる。いくつかの実施形態において、トランスアミナーゼ濃度は、約0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1、2、5、10、15、20、25、30、35、40、または50g/Lである。
アミノ基転移反応の過程中は、反応混合物のpHは変化してもよい。反応混合物のpHは、所望のpHで,または所望のpH範囲内に維持されていてもよい。これは、酸または塩基を、反応が進行する前および/または間に添加することによって、行われてもよい。あるいは、pHは緩衝剤を使用して制御してもよい。いくつかの実施形態において、好適な反応条件には、溶液pHが、pH約6〜約12、pH約6〜約10、pH約6〜約8、pH約7〜約10、pH約7〜約9、またはpH約7〜約8を含むことが含まれる。いくつかの実施形態において、反応条件には、溶液pHが約6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、または12であることが含まれる。
したがって、いくつかの実施形態において、反応条件には緩衝剤が含まれる。所望のpH範囲を維持するために好適な緩衝剤は、当技術分野において公知であり、例として、限定するものではないが、ホウ素酸緩衝剤、炭酸緩衝剤、リン酸緩衝剤、トリエタノールアミン緩衝剤などがある。いくつかの実施形態において、緩衝剤は、ホウ素酸塩である。本プロセスのいくつかの実施形態において、好適な反応条件には、トリエタノールアミン濃度が約0.01〜約0.4M、0.05〜約0.4M、0.1〜約0.3M、または約0.1〜約0.2Mである、トリエタノールアミン緩衝液が含まれる。いくつかの実施形態において、反応条件には、トリエタノールアミン濃度が約0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.07、0.1、0.12、0.14、0.16、0.18、0.2、0.3、または0.4Mであることが含まれる。いくつかの実施形態において、反応条件には、好適な溶媒として、緩衝剤が存在しない水が含まれる。
アミノ基転移プロセスの実施形態において、例えば、より高温での反応速度の増加、および反応時間中の酵素活性を考慮に入れた好適な温度を、反応条件に関して使用することができる。したがって、いくつかの実施形態において、好適な反応条件には、約10℃〜約70℃、約10℃〜約65℃、約15℃〜約60℃、約20℃〜約60℃、約20℃〜約55℃、約30℃〜約55℃、または約40℃〜約50℃の温度が含まれる。いくつかの実施形態において、好適な反応条件には、約10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、または70℃の温度が含まれる。いくつかの実施形態において、酵素反応中の温度は、反応過程にわたってある温度を維持することができる。いくつかの実施形態において、酵素反応中の温度は、反応過程中の温度プロファイルにわたって調整することができる。
本開示のプロセスは、一般的に溶媒中で行われる。好適な溶媒としては、水、水性緩衝液、有機溶媒、ポリマー溶媒、ならびに/または一般的に、水性溶媒、有機溶媒、および/もしくはポリマー溶媒を含む共溶媒系がある。水性溶媒(水または水性共溶媒系)は、pH緩衝されていても緩衝されていなくてもよい。いくつかの実施形態において、トランスアミナーゼプロセスは、一般的に、有機溶媒(例えば、エタノール、イソプロパノール(IPA)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、酢酸エチル、酢酸ブチル、1−オクタノール、ヘプタン、オクタン、メチルt−ブチルエーテル(MTBE)、トルエンなど)、イオン性または極性溶媒(例えば、1−エチル−4−メチルイミダゾリウムテトラフルオロホウ素酸塩、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムテトラフルオロホウ素酸塩、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロリン酸塩、グリセロール、ポリエチレングリコールなど)を含む水性共溶媒系中で行われる。いくつかの実施形態において、共溶媒は、ポリオール、ジメチルスルホキシド、DMSO、または低級アルコールなどの極性溶媒とすることができる。水性共溶媒系の非水性共溶媒構成成分は、水性構成成分と混和性であり、単一液体相を提供してもよく、または水性構成成分と部分的混和性または非混和性であり、2つの液体相を提供してもよい。例示的な水性共溶媒系は、水と、有機溶媒、極性溶媒、およびポリオール溶媒から選択される1つまたは複数の共溶媒とを含むことができる。一般的に、水性共溶媒系の共溶媒構成成分は、反応条件下でトランスアミナーゼ酵素を不利に不活性化しないように選択される。適切な共溶媒系は、目的とする規定の基質を用い、候補溶媒系中で、本明細書において述べられるものなどの酵素活性アッセイを利用して、特定のトランスアミナーゼ酵素の酵素活性を測定することによって、容易に識別することができる。
本プロセスのいくつかの実施形態において、好適な反応条件には水性共溶媒が含まれ、その共溶媒には、ポリオール溶媒、特にグリコールが含まれる。好適なポリオール溶媒の例としては、例としてかつ限定するものではないが、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、およびポリプロピレングリコールがある。いくつかの実施形態において、水性共溶媒には、さまざまな分子量で入手可能なポリエチレングリコールが含まれる。特に有用なのは、PEG200〜PEG600などの低分子量グリコールである。したがって、いくつかの実施形態において、水性共溶媒には、約1%〜約40%v/v;約1%〜約40%v/v;約2%〜約40%v/v;約5%〜約40%v/v;2%〜約30%v/v;5%〜約30%v/v;1%〜約20%v/v;約2%〜約20%v/v;約5%〜約20%v/v;約1%〜約10%v/v;約2%〜約10%v/vのPEG200が含まれる。いくつかの実施形態において、好適な反応条件には、1%、2%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、35%、または約40%v/vのPEG200を含む水性共溶媒が含まれる。
本プロセスのいくつかの実施形態において、好適な反応条件には、水性共溶媒が含まれ、その共溶媒には、約1%〜約80%(v/v)、約1%〜約70%(v/v)、約2%〜約60%(v/v)、約5%〜約40%(v/v)、10%〜約40%(v/v)、10%〜約30%(v/v)、または約10%〜約20%(v/v)のDMSOが含まれる。本プロセスのいくつかの実施形態において、好適な反応条件には、少なくとも約1%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、または80%(v/v)のDMSOを含む水性共溶媒が含まれる。
アミノ基転移反応で使用される反応物の量は、一般的に、所望の生成物の量、および同時に使用されるトランスアミナーゼ基質の量によって変わることになる。こうした量をどのように変化させ、それを生産性および製造規模において所望のレベルに合わせるかは、当業者であれば、容易に理解するであろう。
いくつかの実施形態において、反応物を添加する順序は重要ではない。反応物は、溶媒(例えば、単相溶媒、二相性水性共溶媒系など)へ同時に一緒に添加してもよく、あるいは、反応物のうちのいくつかは個別に、いくつかは異なる時点で一緒に添加してもよい。例えば、補助因子、トランスアミナーゼ、およびトランスアミナーゼ基質を、最初に溶媒へ添加してもよい。
固体反応物(例えば、酵素、塩など)は、粉末(例えば、凍結乾燥粉末、噴霧乾燥粉末など)、溶液、エマルション、懸濁剤などを含む、さまざまな異なる形態で反応に提供されてもよい。反応物は、当業者に公知の方法および装置を使用して容易に凍結乾燥または噴霧乾燥することができる。例えば、タンパク質溶液は、−80℃で、少量のアリコートで凍結し、次いで、予冷却された凍結乾燥チャンバーに添加し、続いて、真空を適用することができる。
混合効率を改善するために、水性共溶媒系を使用するときに、トランスアミナーゼおよび補助因子を、最初に水性相に添加し、混合してもよい。次いで、有機相を添加し、混合し、続いてトランスアミナーゼ基質を添加してもよい。あるいは、トランスアミナーゼ基質を、有機相中で予混合してから、水性相に添加してもよい。
アミノ基転移反応は、一般的に、ケトン基質からアミン生成物へのさらなる変換が反応時間とともに著しく変化しなくなる、例えば、基質の変換が10%未満になるか、基質の変換が5%未満になるまで進行させる。いくつかの実施形態において、反応は、基質であるケトンが生成物であるアミンに完全にまたはほぼ完全に変換されるまで進行させる。基質の生成物への変換は、基質および/または生成物を検出することによる公知の方法を使用してモニターすることができる。好適な方法としては、ガスクロマトグラフィー、HPLCなどがある。反応混合物中に生じるキラルアミン生成物の変換収率は、一般的に、約50%超であり、また約60%超であってもよく、また約70%超であってもよく、また約80%超であってもよく、また90%超であってもよく、多くの場合、約97%を超える。
一般的に、アミノ基転移反応は、約120時間以下、約96時間以下、約72時間以下、約48時間以下、約36時間以下、約24時間以下、約18時間以下、または約12時間以下の反応時間で、好適な反応条件下で進行されることになる。
いくつかの実施形態において、式(VIII−1)および(VIII−aa)の化合物を、トランスアミナーゼを使用し、好適な反応条件下で調製するための方法により、少なくとも約91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%以上の、ケトン基質、例えば、式(I)および(I−a)の化合物それぞれの、アミン生成物化合物、例えば、式(VIII−1)および(VIII−aa)の化合物それぞれへの変換が、約120時間以下で、約96時間以下で、約72時間以下で、約48時間以下で、約36時間以下で、約24時間以下で、またはさらにこれら未満の時間で達成される。
さらなる実施形態において、好適な反応条件には、第1の基質を反応溶液に負荷し、次いでこれをトランスアミナーゼと接触させることが含まれる。この反応溶液には、追加の基質である化合物が、経時的に、少なくとも約1g/L/時間、少なくとも約2g/L/時間、少なくとも約4g/L/時間、少なくとも約6g/L/時間、またはこれらを超える速度で、連続的に添加しながら、さらに補充される。したがって、これらの好適な反応条件によれば、トランスアミナーゼは、少なくとも約20g/L、30g/L、または40g/Lの第1の基質が負荷されている溶液へ添加される。次いで、このトランスアミナーゼの添加に続き、さらなる基質が溶液に、約2g/L/時間、4g/L/時間、または6g/L/時間の速度で、少なくとも約30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、100g/L、150g/L、200g/L以上の非常に高い最終基質負荷に達するまで連続的に添加される。したがって、本方法のいくつかの実施形態において、好適な反応条件には、トランスアミナーゼを、少なくとも約20g/L、30g/L、または40g/Lの基質が最初に負荷されている溶液へ添加し、続いてさらなる基質を、約2g/L/時間、4g/L/時間、または6g/L/時間の速度で、少なくとも約30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、100g/L以上の最終基質負荷に達するまで溶液に添加することが含まれる。この基質補充反応条件により、高い基質負荷が達成され、同時にケトン基質のアミン生成物への高い変換率を少なくとも約91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%以上で維持することが可能になる。本方法のいくつかの実施形態において、更なる基質が、イソプロピルアミンまたは酢酸イソプロピルアミンを、少なくとも約0.5M、少なくとも約1.0M、少なくとも約2.5M、少なくとも約5.0M、少なくとも約7.5M、少なくとも約10.0Mの濃度で含む溶液に添加される。
本プロセスのいくつかの実施形態において、アミノ基転移反応は、次の好適な反応条件を含むことができる。(a)約5g/L〜200g/Lでの基質負荷;(b)約0.1〜50g/Lのトランスアミナーゼ;(c)約0.1〜4Mのイソプロピルアミン(IPM);(d)約0.1〜10g/Lのピリドキサールリン酸(PLP)補助因子;(e)約6〜10のpH;および(f)約30〜60℃の温度。
本プロセスのいくつかの実施形態において、アミノ基転移反応は、次の好適な反応条件を含むことができる。(a)約10〜約80g/Lでの基質負荷;(b)約0.5〜25g/Lのトランスアミナーゼ;(c)約0〜10%v/vのPEG200;(d)約0.1〜2Mのイソプロピルアミン(IPM);(e)約0.1〜1g/Lのピリドキサールリン酸(PLP)補助因子;(f)約8〜10のpH;(g)約40〜55℃の温度;および(h)18時間〜36時間の反応時間。
本プロセスのいくつかの実施形態において、アミノ基転移反応は、次の好適な反応条件を含むことができる。(a)約25〜約100g/Lの基質負荷;(b)約0.5〜10g/Lのトランスアミナーゼ;(c)約0〜10%v/vのPEG200;(d)約0.1〜2Mのイソプロピルアミン(IPM);(e)約0.1〜1g/Lのピリドキサールリン酸(PLP)補助因子;(f)約0.005〜約0.1Mのホウ素酸(または相当する)緩衝剤;(g)約8〜10のpH;および(h)約40〜55℃の温度。
いくつかの実施形態において、追加の反応構成成分または追加の技術が行われ、反応条件が補充される。これらは、酵素を安定化するようにまたは酵素の不活性化を阻止するように、生成物の阻害が減少するように、反応の平衡状態が生成物の形成にシフトするように手段を取ることを含むことができる。
したがって、キラルアミンなどのアミンを調製するためのプロセスのいくつかの実施形態において、追加の量のアミノアクセプターを(飽和するまで)添加することができ、かつ/または形成されたアミノアクセプター(ケトン)を反応混合物から連続的に除去することができる。例えば、溶媒ブリッジ(solvent bridge)または二相性共溶媒系を使用し、アミン生成物を抽出溶液に移すことができ、その結果、アミン生成物による阻害が低下し、また平衡状態が生成物の形成方向にシフトする(例えば、Yun and Kim, 2008, Biosci. Biotechnol. Biochem. 72(11):3030-3033を参照のこと)。
いくつかの実施形態において、アミノドナーを選択することにより、水よりも高い蒸気圧を有するカルボニル副生成物(例えば、揮発性有機カルボニル化合物などの低沸点の副産物)が生じる場合、カルボニル副生成物は、反応溶液を非反応性気体で曝気することによって、または真空を適用し、反応圧力を低下させることによって除去することができ、気体相に存在するカルボニル副生成物は除去される。非反応性気体は、反応構成成分と反応しない任意の気体である。さまざまな非反応性気体としては、窒素および希ガス(例えば、不活性ガス)がある。いくつかの実施形態において、非反応性気体は、窒素ガスである。いくつかの実施形態において、本プロセスで使用されるアミノドナーは、アミノ基がアミノ基アクセプターへ転移するときに、カルボニル副生成物であるアセトンを形成するイソプロピルアミン(IPM)である。アセトンは、窒素ガスで曝気することによって、または真空を反応溶液に適用することによって除去することができ、コンデンサーまたは他の冷却トラップなどのアセトントラップによって気体相からアセトンが除去される。あるいは、アセトンは、トランスアミナーゼを使用してイソプロパノールへ還元することによって除去することができる。
カルボニル副生成物が除去される上記プロセスのいくつかの実施形態において、対応するアミノ基ドナーは、アミノ基転移反応中に添加し、アミノ基ドナーを補給すること、および/または反応のpHを維持することができる。アミノ基ドナーを補給することによりまた、平衡状態が生成物の形成方向にシフトし、その結果、基質の生成物への変換が高まる。したがって、アミノ基ドナーがイソプロピルアミンであり、アセトン生成物がin situで除去される、いくつかの実施形態において、イソプロピルアミンを溶液に添加し、アセトン除去中に失われたアミノ基ドナーを補給することができる。
さらなる実施形態において、基質化合物を生成物化合物へ変換するための上述のプロセスのうちのいずれかは、生成物化合物の抽出;単離;精製;および結晶化から選択される1つまたは複数のステップをさらに含むことができる。上記で開示された方法によって生成される生体触媒反応混合物から、生成物であるアミンを抽出、単離、精製、および/または結晶化するための方法、技術、および手順は、当業者に公知であり、および/または所定の実験を介して利用される。さらに、例示の方法が、以下の実施例で提供される。
アミノ基転移反応の後に、次いで、得られた式(VIII)もしくは(VIII−a)の、特に(VIII−1)もしくは(VIII−aa)の化合物、またはその塩(式中、RaおよびReは水素である)は、例えば、式(VIII)の、特に(VIII−1)または(VIII−aa)の化合物(式中、Raは水素である)を、このようなアミノ保護基を導入する薬剤、例えばtert−ブトキシカルボニルと反応させることによって、式(VIII)または(VIII−a)の、特に(VIII−1)および(VIII−aa)の対応する化合物(式中、Raは水素であり、Reはtert−ブトキシカルボニルなどの窒素保護基である)を製造するためのさらなる発明実施形態において使用することができる。
あるいは、またはその後、次いで、式(VIII)または(VIII−a)の、特に(VIII−1)または(VIII−aa)の化合物の任意選択でアミノ保護された類似体(式中、Raは水素であり、Reは、水素または窒素保護基、好ましくは水素である)は、活性化試薬、例えば塩化チオニルと、アルコール、特にエタノール存在下で、例えば、50〜80℃、例えば65〜75℃の範囲の温度で反応させ、式(VIII)または(VIII−a)の、特に(VIII−1)または(VIII−aa)の対応する化合物(式中、Raは、C〜C−アルキル、特にエチルである)を得ることができる。
この一連のステップに関して、直接または同様に使用することができる適切な条件および試薬は、例えば、国際公開第2008/083967A号パンフレット、特にその中の実施例8および9に見出すことができる。
スキーム7、7−a、および7−aaによる反応
他の実施形態において、変換には、式(I)の、特に(I−a)の化合物(式中、Raは、カルボキシル保護基または特にC〜C−アルキル、例えばエチルである)を式(IX)、Rb−S(=O)−NH、特に(IX−a)のスルフィンアミド化合物、および/もしくはこれらの鏡像異性体、またはその塩(式中、Rは、好ましくはC〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルからなる群から選択される有機部分であり、ここで前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキル;特にtert−アルキル、例えばtert−ブチル、またはアリール、例えばp−トルイル部分などの嵩高部分から独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)とそれぞれ反応させ、式(X)の、特に式(X−a)のスルフィンイミド化合物(式中、Rbは、式(IX)の化合物に関して先程定義されたとおりであり、Raは先程定義されたとおりである)を得ることを含む(単独で、または直接もしくはその他の前後する1つまたは複数のステップとともに、発明実施形態を形成する)プロセスが含まれる。
この反応は、好ましくは、例えば、エルマン反応条件下で(例えば、F.Chemla, F. Ferreira, J. Org. Chem. 2004, 69, 8244を参照のこと)、特に、適切な溶媒または溶媒混合物、例えば、ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水素、またはテトラヒドロフランなどのエーテル中で、好ましくは、ピリジニウムp−トルエンスルホン酸などの弱活性酸性触媒、ルイス酸のようなTi(OiPr)またはTi(OEt)の存在下で(例えば、T. Boultwood, D. P. Affron, A. D. Trowbridge, J. A. Bull, J. Org. Chem. 2013, 78, 6632を参照のこと)、例えば、0〜100℃、例えば15〜70℃の範囲の温度で行う。
反応の後に、好ましくは、式(X)の、特に(X−a)の化合物を還元剤の存在下で還元し、式(XI)のスルフィンアミド化合物、またはその塩、特に式(XI−a)の、より好ましくは式(XI−aa)のスルフィンアミド化合物、またはその塩(式中、RbおよびRaは上記の式(X)に関して定義したとおりである)を得ることを含む(また、単独で、または直接もしくはその他の前後する1つまたは複数のステップとともに、発明実施形態を形成する)方法が続く。
還元剤として、好ましくは、水素を、Ruなどの触媒存在下で、例えば、転移触媒条件下で、例えば溶媒としてイソプロパノールを用い、好ましくは、40〜90℃の温度で、アルカリ金属ホウ化水素、例えば水素化ホウ素ナトリウムなどの錯体水素化物を(所望であれば、酸、例えばホウ酸、トルエンスルホン酸、または安息香酸の存在下で)、水素化アルミニウムリチウムなどのアルカリ金属アルミニウム水素化物を使用する。
反応は、好ましくは、通常の溶媒、例えば、ジエチルエーテルまたはテトラヒドロフランなどのエーテル中で、例えば−78℃〜40℃、例えば−78℃〜20℃の範囲の適切な温度で行う。
あるいは、水素化ジイソブチルアルミニウム、ボラン、L−Selectride(リチウムトリ−sec−ブチル(ヒドリド)ホウ素酸塩−(1−))、またはLiBEtH(リチウムトリエチルホウ化水素)を、エーテル、例えばテトラヒドロフランなどの適切な溶媒中で、例えば−100〜0℃の範囲の低温で、例えば−78℃で使用してもよい。
次いで、式(XI)の、特に(XI−a)の化合物を、さらに反応させ、式(VIII)の、特に(VIII−a)の化合物、またはその塩を得ることができる。この反応において、式(XI)のスルフィンアミド化合物、またはその塩、特に式(XI−a)のスルフィンアミド化合物、またはその塩(式中、Rbは、式(X)の化合物に関して定義したおりであり、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルまたは水素、より好ましくはエチルから選択される)は、酸の存在下で加水分解される。
好適な酸は、好ましくは、特に、アルコール、例えば、メタノール、エタノール、もしくはイソプロパノール、またはエーテル、例えば、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン、tert−ブチルメチルエーテル、もしくはジエチルエーテル、またはこれらの溶媒のうちの2つ以上の混合物などのさらなる有機溶媒を含む水溶液中の、好ましくは、例えば0〜60℃、例えば20〜25℃、または最大で還流状態の範囲の温度の、酢酸もしくはクエン酸などの有機酸、または好ましくは無機酸、例えば、塩酸、硫酸、リン酸などのハロゲン化水素酸、またはこれらの2つ以上の混合物である。
これにより、好ましくは、式(VIII)の、特に(VIII−a)の化合物の、使用した酸との塩が得られる。
所望であれば、次いで、式(VIII)の、特に(VIII−a)の化合物の塩を、通常のプロセスを使用して式(VIII)の、特に(VIII−a)の遊離化合物へ、または、例えばイオン交換クロマトグラフィー、塩基、例えばアルカリ金属水酸化物を用いた中和反応などを使用して別の塩へ変換することができる。
あるいは、化合物(XI)、特に化合物(XI−a)は、化合物(VIII)、特に化合物(VIII−a)(式中、Raは、C〜C−アルキル、好ましくはエチルである)へ、水の非存在下で、例えば、気体として使用するか、好適な試薬を使用してin situで発生させる、無水無機酸、例えば、塩酸などのハロゲン化水素酸を使用することによって、式Ra−OHのアルコール(式中、Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、特にエチルから選択される)の存在下でそれぞれ変換することができる。
無機酸をin situで発生させるための好適な試薬は、例えば、塩化チオニル、臭化チオニル、PCl、PCl、塩化オキサリル、MeC=C(Cl)NMe、PhCOCl、PBr、PBr、PhPBr、臭化オキサリル、またはMeC=C(Br)NMeから選択される。
反応は、好ましくは、アルコール、例えば、メタノールまたはエタノールなどの通常の溶媒中で、例えば、0〜50℃、例えば10〜30℃の範囲の適切な温度で行う。
適切な反応条件に関する例は、Org. Lett. 2012, 14, 2062−2065(スルフィニルアミンの脱保護および同時に生じるエステル化;メタノール中の塩化チオニル(deprotection of sulfinyl amine and concomitant esterification; thionyl chloride in methanol))で見出すことができる。
式(IX)Rb−S(=O)−NH、特に(IX−a)のスルフィンアミド化合物(式中、Rbはtert−ブチルである)は、技術分野において周知であり、両方の立体異性形態で市販されている(例えばSigma−Aldrich、(R)−鏡像異性体に関してはカタログ番号497401、CAS番号196929−78−9;(S)−鏡像異性体に関してはカタログ番号513210、CAS番号343338−28−3を参照のこと)。Rbが別の意味を有する化合物(およびRb=tert−ブチルとしても知られているもの)は、例えば、(式(IX−a)の化合物を好ましくは不斉に製造するために)式(XII)のジスルフィド
(式中、Rbは、式(IX)の、特に(IX−a)の化合物に関して上記で定義されたとおりである)をモノ酸化し、続いて得られた式(XIII)
の、特に式(XIII−a)
のスルフィニルスルフィド化合物、および/またはこれらの鏡像異性体(式中、Rbは、先程定義したとおりである)を、金属アミドを用いてアミド化し、その後、S2攻撃し、式Ra−SHのチオールおよび式(IX)の、特に(IX−a)の化合物が生じることによって得ることができる。
式(XIII−a)を介した式(IX−a)の化合物の合成に関して、不斉モノ酸化は、好ましくは、キラル配位子、例えば、式
の(1S,2R)−1−[(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチル−ベンジリデン)−アミノ]−インダン−2−オールと命名されるベンゾシクロペンタノールイミン、または以下の式のもの
(式中、Rは水素、tert−ブチル、またはメトキシであり、Rはtert−ブチル、イソプロピル、ベンジル、またはフェニルである)から選択される他の配位子の存在下で行われる。
例として、N−(3,5−ジ−tert−ブチルサリチルメチレン)−tert−ロイシノールの名称を有する化合物(式中、R=R=tert−ブチル)を挙げることができる。
モノ酸化は、好ましくは、過酸化物、特に過酸化水素を用い、ケトン、例えばアセトンなどの適切な溶媒中で、例えばEllmanらによって記載されている条件下で(D. J. Weix, J. A. Ellman, Org. Lett. 2003, 5, 1317を参照のこと)、バナジル複合体、特にバナジル−ビス−アセチルアセトネートの存在下で、適切な溶媒または溶媒混合物、例えばアセトンなどのケトン中で、好ましくは例えば、−20〜20℃、例えば−5〜5℃の範囲の低温で行われる。
次いで、得られた式(XIII)の、特に(XIII−a)のスルフィニルスルフィド化合物を、金属アミド、特にリチウムアミドなどのアルカリ金属アミドとのS2置換下で、適切な溶媒または溶媒混合物中で、例えばテトラヒドロフランなどの環状エーテル中のNH中で、好ましくは、例えば、−100〜0℃、例えば−80〜−50℃の範囲の低温で反応させ、式(IX)の、特に(IX−a)のスルフィンアミドを得る。
スキーム8、8−a、および8−aaによる反応
他の実施形態において、式(I)の、特に(I−a)の化合物(式中、Raは水素である)、またはその塩から出発する場合、変換には、式(I)の、特に(I−a)の化合物(式中、Raは水素である)、またはその塩を、ヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させ、式(XVII)の、特に式(XVII−a)の化合物(式中、Raは水素である)を得ることを含む、(単独で、または直接もしくはその他の前後する1つまたは複数のステップとともに、発明実施形態を形成する)プロセスが含まれる。
反応は、好ましくは、ヒドロキシルアミン塩、例えばヒドロキシルアミン塩酸塩を用い、適切な溶媒または溶媒混合物中で、例えばエタノールなどのアルコール中で、塩基、例えばピリジンの存在下で、0〜100℃の範囲の、例えば20〜90℃の範囲の好ましい温度で行う。
反応の後に、好ましくは、式(XVII)の、特に式(XVII−a)の化合物を環化し、式(XVIII)の、特に式(XVIII−a)の環状O−アシルオキシム化合物を得ることを含む、(また、個別の発明実施形態を形成する)方法が続く。
環化は、好ましくは、化学量論量または触媒量で、好ましくは触媒量、例えば0.05〜0.5当量で存在する、有機酸、例えばp−トルエンスルホン酸などのスルホン酸などの酸の存在下で、適切な溶媒または溶媒混合物中で、例えばトルエン中で、例えば、50℃から、70〜90℃などの反応混合物の還流温度までの高温で行う。
次いで、式(XVIII)の、特に(XVIII−a)の化合物は、環状O−アシルオキシムを還元し、式(VIII)の、特に式(VIII−a)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素もしくはカルボキシル保護基、または特にC〜C−アルキル、より特にエチルである)をそれぞれ得ることを含むプロセスによって、(単一ステップとしてのまたは上記の先行する反応を伴う本発明によるさらなる方法において)さらに変換することができる。環状オキシム誘導体の、対応するアミンへの還元は、一般的に、金属触媒水素化反応(例えば、活性炭もしくは酸化アルミニウムのような固体支持体上のPdもしくはRh、またはラネーNi)または錯体水素化物(例えば、水素化ホウ素ナトリウムまたは水素化アルミニウムリチウム)を使用して行われる。
式(XVII)の、好ましくは式(XVII−a)の遊離オキシムの、式(VIII)の対応するアミンへの代替的な直接還元は、一般的に、金属触媒水素化反応(例えば、活性炭もしくは酸化アルミニウムのような固体支持体上のPdもしくはRh、またはラネーNi)または錯体水素化物(例えば、水素化ホウ素ナトリウムまたは水素化アルミニウムリチウム)を使用して行うことができる。
還元は、水素を使用し、RhCl(PPh、[Ru(S)−BINAP(p−シメン)Cl]Cl、Pd/C、またはPt/Cなどの遷移金属触媒の存在下で(所望であれば、酸、例えば安息香酸の存在下で)、例えば最大30barの高圧下で、適切な溶媒または溶媒混合物、例えばTHF、メタノール、またはTHF/水中で、例えば、25〜70℃などの20℃〜80℃の温度で;または(1)水素化剤、例えば水素化ホウ素ナトリウムを使用してC−N二重結合を還元すること、続いて(2)水素および触媒、例えばPtもしくはPd、または木炭上PdもしくはPtなどの担体を有するか有さない貴金属触媒を使用し、例えば、アルコール、例えばメタノールまたはエタノールなどの適切な溶媒中で、例えば、0℃から、還流温度、例えば20〜50℃までの範囲の温度でN−O結合を還元することからなる2ステップアプローチの還元によって行うことができる。
スキーム9、9−a、および9−aaによる反応
他の実施形態において、変換には、式(I)の、特に(I−a)の化合物(式中、Raは水素である)、またはその塩を、アンモニアまたはアンモニウム塩と反応させ、式(XIX)の、特に(XIX−a)の化合物を得ることを含む、(単独で、または直接もしくはその他の前後する1つまたは複数のステップとともに、発明実施形態を形成する)プロセスが含まれる。化合物はまた、任意の相対比の二重結合異性体の混合物として存在していてもよい。
反応は、好ましくは、アンモニウム塩、例えば酢酸アンモニウムを用い、適切な溶媒または溶媒混合物中で、例えば酢酸などの有機酸中で、50〜150℃の範囲の、例えば100〜140℃の範囲の好ましい温度で行う。
反応の後に、好ましくは、式(XIX)の、特に(XIX−a)の化合物を還元し、式(XX)の、特に式(XX−a)の環状ラクタム化合物を得ることを含む方法が続く。
還元は、好ましくは、水素を使用し、Pd/Cなどの遷移金属触媒の存在下で、例えば、最大10barの、例えば3〜8barの範囲の高圧下で、適切な溶媒または溶媒混合物、例えばメタノール中で、例えば、80〜140℃などの20℃〜150℃の温度で行う。他の可能な還元方法には、水素以外の水素化剤、例えば、水素化アルミニウムリチウムなどの水素化物塩を使用し、C−N二重結合を還元することが含まれる(例えば、Chem. Ber. 1971, 104, 2134-2142を参照のこと)。
次いで、化合物(XX)、特に化合物(XX−a)は、例えば、国際公開第2008/083967A号パンフレット、特にその中の実施例7および13に記載されているような化合物(VIII)へ、特に化合物(VIII−a)へ変換することができる。化合物(VIII)(式中、Ra=H)は、化合物(XX)を水性酸性条件下で処理することによって、例えば、化合物(XX)を酢酸および濃塩酸の混合物中、還流状態で加熱することによって得ることができる。化合物(VIII)(式中、Ra=C〜C−アルキル)は、化合物(XX)を、無機酸(例えば、硫酸または塩酸)または有機酸(例えばp−トルエンスルホン酸)を用い、場合によっては反応溶媒として使用されるアルコールの存在下で、高温(例えば80〜120℃)で処理することって得ることができる。
スキーム10、10−a、および10−aaによる反応
他の実施形態において、変換には、式(I)の、特に(I−a)の化合物(式中、Raは、水素もしくはカルボキシル保護基、または特にC〜C−アルキル、より特にエチルである)を、
から選択されるO−置換ヒドロキシルアミンまたはいずれの場合もその塩(式中、RcおよびRdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから独立に選択され、ここで前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)、好ましくはO−(C〜C−アルキル−アシル)−ヒドロキシルアミン、O−(C〜C10−アリール−C〜C−アルキル)−ヒドロキシルアミン、もしくはO−C〜C−アルキル−ヒドロキシルアミン、またはいずれの場合にもその塩と反応させ、式(XVII***)の、特に(XVII***−a)の化合物、またはその塩をそれぞれ得ることを含む、(単独で、または直接もしくはその他の前後する1つまたは複数のステップとともに、発明実施形態を形成する)プロセスが含まれる。
O−置換ヒドロキシルアミンを用いた反応は、好ましくは、化学量論量または触媒量で、好ましくは触媒量、例えば0.05〜0.5当量で存在する、有機酸、例えばp−トルエンスルホン酸などのスルホン酸などの酸の存在下で、適切な溶媒または溶媒混合物中で、例えばトルエン中で、例えば、50℃から、70〜90℃などの反応混合物の還流温度までの高温で行う。
置換基RcおよびRdは、好ましくは、式(XVII***)の化合物が式(XVIII)の化合物に環化するのを避けるような方法で選択され(スキーム8を参照のこと)、かつ/または所望であれば除去し、対応する化合物(式中、Aはヒドロキシルである、すなわち式(XVII)の化合物)を得ることができる。
あるいは、環化を避けるために、式(XVII***)の化合物のRaは、水素以外の挙げられた意味のうちの1つを有することができる。
次いで、式(XVII***)の、特に(XVII***−a)の化合物は、O−置換オキシム基を還元し、式(VIII)の、特に式(VIII−a)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素もしくはカルボキシル保護基、または特にC〜C−アルキル、より特にエチルである)をそれぞれ得ることを含むプロセスによって、(単一ステップとしてのまたは上記の先行する反応を伴う本発明によるさらなる方法において)さらに変換することができる。オキシム誘導体の、対応するアミンへの還元は、一般的に、金属触媒水素化反応(例えば、活性炭もしくは酸化アルミニウムのような固体支持体上のPdもしくはRh、またはラネーNi)または錯体水素化物(例えば、水素化ホウ素ナトリウムまたは水素化アルミニウムリチウム)を使用して行われる。
還元は、水素を使用し、RhCl(PPh、[Ru(S)−BINAP(p−シメン)Cl]Cl、Pd/C、またはPt/Cなどの遷移金属触媒の存在下で(所望であれば、酸、例えば安息香酸の存在下で)、例えば最大30barの高圧下で、適切な溶媒または溶媒混合物、例えばTHF、メタノール、またはTHF/水中で、例えば25〜70℃などの20℃〜80℃の温度で;または(1)水素化剤、例えば水素化ホウ素ナトリウムを使用してC−N二重結合を還元すること、続いて(2)水素および触媒、例えばPtもしくはPd、または木炭上PdもしくはPtなどの担体を有するか有さない貴金属を使用し、例えば、アルコール、例えばメタノールまたはエタノールなどの適切な溶媒中で、例えば0℃から、還流温度、例えば20〜50℃までの範囲の温度でN−O結合を還元することからなる2ステップアプローチの還元によって行うことができる。
NEP阻害剤を生成するための、式(VIII)の化合物の反応の後続
本発明の他の実施形態において、上記で図示されるような中間体、特に新規な式(XV)の、特に式(I)もしくは(II)の、および式(XVI)の、特に式(X)、(XVII)、(XVII)、(XVII**)、(XVIII)、および(IX)の化合物、またはこれらの好ましい立体異性体、ならびに本発明のプロセスの生成物は、NEP阻害剤またはその塩もしくはプロドラッグの合成に使用することができ、特に、これらは、γ−アミノ−δ−ビフェニル−α−メチルアルカン酸または酸エステルの骨格を含むNEP阻害剤の合成に使用することができる。γ−アミノ−δ−ビフェニル−α−メチルアルカン酸または酸エステルの骨格を含むNEP阻害剤またはそのプロドラッグとしては、例えば、NEP阻害剤プロドラッグであるN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−(p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステル、および対応するNEP阻害剤であるN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−(p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸がある。
「NEP阻害剤」という用語は、酵素である中性エンドペプチターゼ(NEP、EC 3.4.24.11)の活性を阻害する化合物を表す。
本明細書における上述の、式(VIII)の化合物またはその塩、好ましくは式(VIII−a)の化合物またはその塩、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物またはその塩は、Ksander et al. in J. Med. Chem. 1995, 38, 1689-1700に記載されているような、または国際公開第2008/31567号パンフレットに記載されているような、NEP阻害剤またはその塩もしくはプロドラッグへ、特にNEP阻害剤プロドラッグであるN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−(p−フェニルフェニル−メチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステル、または対応するNEP阻害剤であるN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−(p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸へさらに反応させることができる。
本発明の好ましい実施形態において、式(VIII)による、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩を、コハク酸またはその誘導体、好ましくはコハク酸無水物と反応させることによって、さらに反応させ、式(10)
の、好ましくは式(10−a)
のNEP阻害剤プロドラッグが得られる(式中、R1は、水素またはC〜C−アルキル、好ましくはエチルである)。
窒素官能性を脱保護し、すなわちBoc基を除去し、必要であればエチルエステル基を再導入し、その後、コハク酸無水物をカップリングすると、所望のNEP阻害剤プロドラッグ化合物が得られる。任意選択で、エステルを遊離酸に鹸化し、NEP阻害剤薬物化合物を得ることができる。
1つの実施形態において、式(10−a)の化合物は、N−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−(p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステル(当技術分野においてAHU377として公知)またはその塩である。
NEP阻害剤プロドラッグであるN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステルを、任意選択でさらに反応させると、NEP阻害剤であるN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸が得られる。
例えば、この変換は、例えば、下記のスキームZ(ここで、R’、R”に相当するBocは、式(8−a)においてHであり、R1はHおよびアミノエチルエステルである)によるBoc保護されたアミノ酸を使用し行うことができる(下記のスキームZにおける右上の式中、R’=H、R”=H、R1=Et)。R1がエチルである場合、反応は同様に進行する。R1が別のアルキル基である場合、その結果、エステル交換または鹸化を先に行うことが必要である。
それぞれの塩にさらに変換することが必須である場合、それは、以下の追加のステップを行うことによって達成することができる。
これらの反応に関する条件は、当業者には公知である(例えば、国際公開第2008/031567号パンフレットを参照のこと)。
化合物
本発明はまた、上記および下記で挙げられる新規な化合物に関する。実施例において、これらの化合物から特に挙げられるものが最も好ましい。
以下の実施例は、その範囲を限定することなく、本発明を例示する助けとなるが、一方で、本発明の反応ステップ、中間体、および/またはプロセスの好ましい実施形態を表す。
略語:
Aq.、aq. 水溶液
Ac アセチル
Bu ブチル
CDI N,N−カルボニルジイミダゾール
Et エチル
h 時間
Me メチル
min 分
NMR 核磁気共鳴
Pd/C 炭素上パラジウム
Ph フェニル
RT 室温
引用されているNMRデータにおいて、以下の略語が使用される。s、シングレット;d、ダブレット;t、トリプレット;q、カルテット;quint.、クインテット;m、マルチプレット。
実施例において、1または2などの化合物の番号は、(1)または(2)などの上記丸括弧内のかつ特許請求の範囲内の番号によって表される化合物とは異なりかつ別であり、系列的に明確にするものにすぎない点に留意されたい。
概要I
[実施例1]
ステップ1 2−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)酢酸2の製造
エチレングリコール(1000mL)中の、2−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)アセトニトリル1(例えば、Sigma−Aldrich、カタログ番号133612、CAS番号31603−77−7)(100g、517.46mmol)溶液に、水(1000mL)中のカリウム水酸化物(590g、10515mmol)溶液を添加し、得られた混合物を120℃に加熱し、16時間撹拌した。反応混合物を0℃に冷却し、濃HClを用い、撹拌しながら酸性化した。析出した固形物をろ過収集し、水で洗浄し、乾燥した。固形物を酢酸エチルに溶解し、酢酸エチル層を水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下で濃縮し、白色固形物を得た。固形物を石油エーテルに入れ、約30分間撹拌し、ろ過し、乾燥し、2−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)酢酸2を白色固形物として得た。(107.2g、97.6%)
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 12.41 (br. s, 1 H), 7.59-7.66 (m, 4 H), 7.44-7.47 (m, 2 H); 7.34-7.37 (m, 3 H), 3.61 (s, 2 H) ppm;MS(MM−ES、APCI):ネガティブモード257.0[M+HCO
[実施例2]
ステップ2 エチル4−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−3−オキソブタノエート4の製造
0℃、N下のテトラヒドロフラン(1000mL)中の、2−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)酢酸2(107g、504.12mmol)溶液に、N,N−カルボニルジイミダゾール(64.1g、395.3mmol)を少しずつ添加し、得られた混合物を同じ温度で15分間撹拌し、次いで室温に加温し、16時間撹拌した。別のフラスコ中で、0℃、N下のアセトニトリル(1000mL)中の、マロン酸エチルカリウム3(138g 810.76mmol)の撹拌懸濁液に、塩化マグネシウム(96g、1008.3mmol)を、続いて、トリエチルアミン(160mL、1147.9mmol)を添加し、同じ温度で3時間、室温で2時間撹拌した。次いで、活性酸混合物を、撹拌されたマグネシウム塩懸濁液に滴下し、次いで、得られた混合物を室温で24時間撹拌した。次いで、HO(2L)中の硫酸水素ナトリウム(600g)溶液を、反応混合物に添加し、5分間撹拌した。それを水でさらに希釈し、酢酸エチルで抽出した。合わせた有機層を、水、5%NaOH水溶液で、最後に食塩水で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥し、減圧下で濃縮し、茶色固形物を得た。得られた粗製生成物を、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、230〜400メッシュ;溶出液:石油エーテル中の0〜20%酢酸エチル)で精製した。得られた固形物を、石油エーテルおよびジエチルエーテル(8:2)の混合物中でスラリー状にし、ろ過し、石油で洗浄し、乾燥し、エチル4−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−3−オキソブタノエート4をオフホワイト色固形物として得た(128g、89.9%)。
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 7.59-7.66 (m, 4 H), 7.42-7.47 (m, 2 H), 7.32-7.37 (m, 1 H), 7.25-7.28 (m, 2 H), 4.10 (q, 2 H), 3.91 (s, 2 H), 3.68 (s, 2 H), 1.18 (t, 3 H) ppm.
[実施例3]
ステップ3 ジエチル2−(2−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)アセチル)−3−メチルスクシネート6の製造
0℃、N下のアセトン(1800mL)中の、エチル4−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−3−オキソブタノエート4(64g、226.68mmol)、炭酸カリウム(63g、455.83mmol)、およびテトラブチルアンモニウムヨウ化物(17g、46.02mmol)の撹拌混合物に、エチル2−ブロモプロピオネート5(26.5mL、204.06mmol)を滴下し、得られた混合物を室温で48時間撹拌した。反応混合物を減圧下で濃縮し、アセトンを除去し、残渣を水で希釈し、酢酸エチルで抽出した。合わせた有機層を、水および食塩水で洗浄し、無水NaSOで乾燥し、減圧下で濃縮し、粗製生成物6をワインレッド色の粘性油状物として得た(159g)。
得られた粗製生成物を、さらに精製することなく次のステップで使用した。
[実施例4]
ステップ4 5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸7の製造
ジエチル2−(2−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)アセチル)−3−メチルスクシネート6(159g、415.73mmol)、酢酸(1500mL)、濃塩酸(1500mL)、および水(750mL)の混合物を、120℃に加熱し、6時間撹拌した。
反応混合物を減圧下で濃縮し、残渣を水で希釈し、酢酸エチルで抽出した。合わせた有機層を、水および食塩水で洗浄し、無水NaSOで乾燥し、減圧下で濃縮し、粗製生成物を得た。
得られた粗製生成物を、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、230〜400メッシュ;溶出液:石油エーテル中の0〜35%酢酸エチル)で(2回)精製し、次いで得られた固形物を石油エーテルで洗浄し、乾燥し、5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸7を白色固形物として得た(55.3g、47.1%)。
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 12.13 (br. s, 1H), 7.61-7.67 (m, 4 H), 7.45-7.48 (m, 2 H), 7.34-7.38 (m, 1 H), 7.27-7.29 (m, 2 H), 3.82 (s, 2 H), 2.88 (dd, 1 H), 2.72 (ddq, 1 H), 2.57 (dd, 1 H), 1.06 (d, 3 H) ppm;MS(MM−ES、APCI):ネガティブモード281.0[M−H]
[実施例5]
ステップ5 5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸エチルエステル7Bの製造
エタノール(500mL)中の、5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸7(55g、194.8mmol)溶液に、塩化チオニル(43mL、589.5mmol)を添加し、得られた混合物を80℃で3時間撹拌した。
反応混合物を減圧下で濃縮し、揮発性物質を除去し、残渣を水で希釈し、酢酸エチルで抽出した。合わせた有機層を、水および食塩水で洗浄し、無水NaSOで乾燥し、減圧下で濃縮し、粗製生成物を得た。
得られた粗製生成物を、他のバッチで得られた生成物(約14.1g)と混合し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、230〜400メッシュ;溶出液:石油エーテル中の0〜3%酢酸エチル)で(2回)精製した。生成物7Bを、2つの分画に、淡黄色粘性油状物として収集した。(両分画をジクロロメタンに溶解し、減圧下、45℃で濃縮した)。分画−1:50.5g(純度99%超);分画−2:17g(純度約95%)。
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 7.56-7.61 (m, 4 H), 7.43-7.47 (m, 2 H), 7.34-7.38 (m, 1 H), 7.27-7.30 (m, 2 H), 4.13 (q, 2 H), 3.77 (s, 2 H), 2.93-3.01 (m, 2 H), 2.50-2.57 (ddq, 1 H), 1.25 (t, 3 H), 1.17 (d, 3 H) ppm; 13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ 206.3, 175.7, 140.7, 140.0, 133.0, 129.9, 128.8, 127.5, 127.3, 127.1, 60.6, 49.8, 45.1, 34.9, 17.1, 14.2 ppm;MS(MM−ES、APCI):ポジティブモード311.0[M+H];IR:3029、2977、2361、1717、1603、1519、1486、1458、1403、1375、1338、1262、1184、1041、925、837、760、737、697cm−1
概要II
[実施例6]
(R)−4−メトキシ−2−メチル−4−オキソブタン酸12の合成
化合物12は市販されており、文献手順(例えば、Adv. Synth. Catal. 2003, 345, 308-322;Adv. Synth. Catal. 2004, 346, 1263-1266;Chem. Eur. J. 2009, 15, 3983-4010;Chem. Eur. J. 2012, 18, 14267-14271)に従って、4−メトキシ−2−メチレン−4−オキソブタン酸11から調製することができる。
[実施例7]
(R)−5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸7の合成
35℃のTHF(36mL)中の、4−ビフェニル酢酸2(10.0g、45.70mmol、1.00当量)溶液を、THF(100g、137.7mmol、3.00当量)中の20%PrMgCl・LiCl溶液で20分にわたって処理する。1.5時間撹拌した後に、溶液を0℃に冷却する。別のフラスコ中で、−15℃のTHF(48mL)中の化合物12(8.45g、54.83mmol、1.20当量)溶液を、THF(41.8g、57.56mmol、1.25当量)中の20%PrMgCl・LiCl溶液で20分にわたって処理する。−15℃で10分間撹拌した後、溶液を室温に加温し、この温度で45分間さらに撹拌してから、1時間かけて、4−ビフェニル酢酸2の2価陰イオンのあらかじめ調製された溶液に添加する。溶液を5℃に加温し、15時間撹拌してから、1MHCl水溶液(240mL)に添加することによってクエンチする。反応混合物を30分間撹拌し、次いでイソプロピル酢酸(2回、200mL)で抽出する。有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し、真空中で濃縮し、化合物7を粗製生成物として得た。
概要III
[実施例8]
5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4−アミノ−2−メチルペンタン酸Bの製造
酢酸アンモニウム(1.45g、18.81mmol)を、THFおよび水(1:1V/V、2.5mL)の混合物中の、5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸7(242mg、0.857mmol)溶液に、室温で添加した。黄色懸濁液をシアノホウ素化ナトリウム(58mg、0.923mmol)で処理し、40℃で一晩撹拌した。6M塩酸水溶液(5mL)をゆっくりと添加し、気体の発生を制御し、続いて、酢酸エチル(8mL)を添加した。相を分離し、有機層を減圧下で濃縮した。酢酸エチルを残渣に添加し、溶媒を減圧下で除去し、5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4−アミノ−2−メチルペンタン酸Bの対応する塩酸塩をベージュ色固形物として得た(250mg、91.2%、dr45:55 有利なsyn−異性体)。
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6, syn-異性体): δ12.35 (br. s, 1 H), 8.24 (br. s, 3 H), 7.64-7.68 (m, 4 H), 7.44-7.48 (m, 2 H), 7.33-7.37 (m, 3 H), 3.09 (dd, 1 H), 2.89 (dd, 1 H), 2.65 (ddq, 1 H), 1.93 (ddd, 1 H), 1.48 (ddd, 1 H), 1.01 (d, 3 H); 1H-NMR (500 MHz, DMSO-d6, anti-異性体): δ 12.31 (br. s, 1 H), 8.19 (br. s, 3 H), 7.64-7.68 (m, 4 H), 7.44-7.48 (m, 2 H), 7.34-7.38 (m, 3 H), 3.42 (br. s, 1 H), 3.05 (dd, 1 H), 2.89 (dd, 1 H), 2.65 (ddq, 1 H), 1.86 (ddd, 1 H), 1.58 (ddd, 1 H), 1.06 (d, 3 H) ppm;MS(ES−API):ポジティブモード284.1[M+H]
[実施例9]
(2R,4S)−エチル5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4−アミノ−2−メチルペンタノエート(AHU377−C4)
室温のTHF(5mL)中の、(R)−エチル5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタノエート(100mg、0.322mmol)溶液に、(S)−2−メチルプロパン−2−スルフィンアミド(43mg、0.355mmol、Sigma−Aldrich、カタログ番号497401)を、続いてチタンエトキシド(294mg、1.289mmol)を添加した。反応混合物を還流状態で12時間撹拌し、次いで、冷却し、THF(5mL)中の水素化ホウ素ナトリウム(37mg、0.978mmol)懸濁液に0℃で滴下した。反応混合物を、室温で1時間さらに撹拌し、次いで、0℃に冷却した。3M塩酸水溶液(20mL)を添加し、相を分離した。有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、真空中で濃縮した。残渣をエタノール(3mL)中に溶解し、続いて6M塩酸水溶液(2mL)を添加した。その後、反応混合物を、マイクロ波で30分間、120℃に加熱した。真空中で濃縮した後、残渣を、水およびジクロロメタンに入れた。相を分離し、有機層を分取TLCで精製し、エチル5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4−アミノ−2−メチルペンタノエート(AHU377−C4)(20mg、19.9%;(2R,4S):(2S,4R):(2S,4S):(2R,4R)52:10:11:27)をジアステレオ異性体の混合物として、主異性体としての所望の(2R,4S)−エチル5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4−アミノ−2−メチルペンタノエートとともに得た。
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6, 塩酸塩として(2R,4S)異性体): δ 8.30 (br. s, 3 H), 7.64-7.68 (m, 4 H), 7.44-7.48 (m, 2 H), 7.34-7.37 (m, 3 H), 3.98 (q, 2 H), 3.38 (dddd, 1 H), 3.09 (dd, 1 H), 2.82 (dd, 1 H), 2.76 (ddq, 1 H), 1.86 (ddd, 1 H), 1.62 (ddd, 1 H), 1.09 (t, 3 H), 1.07 (d, 3 H) ppm;MS(ES−API):ポジティブモード312.4[M+H]
概要IV
[実施例10]
(2R,4S)−5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4−アミノ−2−メチルペンタン酸B
イソプロピルアミン塩酸塩(19.95g、208.8mmol)を、0.1M KHPO水溶液(100mL;pH9.36)に溶解し、次いでピリドキサール5’−リン酸(PLP)(27mg)を添加した。pH値を、イソプロピルアミンを添加することによって、pH9.00に調整した。(R)−5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸7(40mg、0.142mmol)を、この緩衝液1800μL中に懸濁し、超音波を2分間使用して懸濁し、続いて、イソプロピルアミンを添加することによってpH9.00に調整した。トランスアミナーゼATA−447(30mg;Codexis Inc.、Redwood City、CA、USA)を緩衝液200μLに溶解し、5分間振とうし、次いで、反応混合物に添加した。反応混合物を、50℃および180rpmで5日間振とうし、99:1dr超の所望の生成物Bに78%が変換された。
概要V
[実施例11]
5−([1,1’−ビフェニル]−4−イルメチル)−3−メチルピロリジン−2−オンの製造
酢酸アンモニウム(3.32g、43.07mmol)を、酢酸(18mL)中の5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸(1.52g、5.38mmol)溶液に添加し、懸濁液を圧力耐性マイクロ波用バイアルに入れ、それを直ちに密閉した。バイアルを、室温の油浴に入れ、その後、130℃に加熱した。17時間後、バイアルを冷却して、室温に戻してから開封し、黄色溶液を二塩化メチレン(30mL)と0.1Mリン酸水素二カリウム溶液(水100mL中1.74gの溶液、30mL)との間で分離した。水性相を二塩化メチレンで洗浄し、合わせた有機相を1Mリン酸二水素カリウム溶液(100mLの水中17.4gの溶液、30mL)で2回抽出した。有機相を固形硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒をロータリーエバポレーションで除去し、黄色固形物を得た(1.35g、95%粗収率)。
1H-NMR (400 MHz, CDCl3-d) ppm 1.20-1.40 (m, 5 H) 1.93 (t, 3 H) 2.62 (s, 1 H) 2.69-2.85 (m, 3 H) 2.94 (dd, 2 H) 3.37 (ddd, 1 H) 4.25-4.31 (m, 1 H) 5.96 (t, 1 H) 6.59 (br. s, 1 H) 6.75 (s, 1 H) 7.27-7.49 (m, 14 H) 7.52-7.67 (m, 11 H) 8.32 (br. s, 1 H)
LC−MS(カラム:ACQUITY UPLC(登録商標)HSS T3 1.8μm;カラム温度:60.0℃;流速1.0mL/分;勾配 9.4分で5%〜98%B;溶出液A:水+0.05%ギ酸+3.75mM酢酸;溶出液B:アセトニトリル+0.04%ギ酸);3つの主要シグナル、すべてのm/zはピロリノン生成物の質量に相当する:3.92分(27%)、4.34分(64%)、4.66分(9%)。
木炭上パラジウム(4mg、10% Johnson−Matthey DLR 0462)を、メタノール(2mL)中の、先の実験で得られた粗製混合物(0.2g、0.76mmol)溶液に添加した。懸濁液を密閉し、ヘッドスペースに窒素、続いて水素ガスを繰り返し流し、最後に圧力を4barにした。反応物を、室温で4.5時間、続いて130℃で24時間撹拌した。圧力を開放し、ヘッドスペースに窒素を流しながら、生成物混合物をろ過し、触媒を除去し、次いで、HPLC分析を行った。
HPLC(ReproShell C18、75mm×3mm;カラム温度35℃;流速0.8mL/分;溶出液A:5mmol NaHPO、HPOでpH3に調整した;溶出液B:アセトニトリル/メタノール2:3;勾配 15%〜95%B)。相対的立体選択性は、入手可能な参照化合物と比較し、化合物9のトランス対シス異性体に関して56:44の比が示された。
概要IV
[実施例12]
3−([1,1’−ビフェニル]−4−イルメチル)−5−メチル−4H−1,2−オキサジン−6(5H)−オンの製造
ピリジン(10.4mL、128.3mmol)を、無水エタノール(120mL)中の、5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−2−メチル−4−オキソペンタン酸(10.02g、35.12mmol)およびヒドロキシルアミン塩酸塩(7.00g、98.65mmol)の懸濁液に添加した。反応混合物を加熱還流し、還流状態を30分間維持した。室温に冷却した後、反応混合物を真空中で濃縮した。残渣を水(80mL)および酢酸エチル(150mL)で処理し、相を分離した。水層を酢酸エチル(2×80mL)で抽出し、合わせた有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、真空中で濃縮した。残渣をトルエン(100mLおよび50mL)と共蒸発させ、残留ピリジンを除去し、ベージュブラウン色油状物を得、それを放置しながら固化した。粗製生成物を、精製することなく次のステップで直接使用した。
p−トルエンスルホン酸一水和物(0.756g、3.97mmol)を、トルエン(120mL)中の、前ステップで得られた生成物の懸濁液に添加した。活性モレキュラーシーブ4Å(6g)、および反応混合物を80℃に加熱し、続いて80℃で2時間撹拌した。さらにp−トルエンスルホン酸一水和物(0.653g、3.43mmol)を添加し、反応混合物を80℃でさらに4時間撹拌した。室温に冷却した後、固形物をろ過除去した。酢酸エチル(100mL)をろ液に添加し、溶液を水(3×100mL)で抽出した。合わせた水層を酢酸エチル(80mL)で逆抽出した。合わせた有機層をNaSOで乾燥し、ろ過し、真空中で濃縮し、黄色から茶色がかった油状物を得た。生成物を、酢酸エチル/ヘプタン1:1から再結晶化し、3−([1,1’−ビフェニル]−4−イルメチル)−5−メチル−4H−1,2−オキサジン−6(5H)−オンを薄ベージュ色固形物として得た(3.17g、32.0%)。
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ 7.64-7.67 (m, 4 H), 7.44-7.48 (m, 2 H), 7.34-7.41 (m, 3 H), 3.75 (s, 2 H), 2.70 (ddq, 1 H), 2.60 (dd, 1 H), 2.46 (dd, 1 H), 1.07 (d, 3 H) ppm;MS(ES−API):ポジティブモード280.1[M+H]
[実施例13]
5−([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−4−アミノ−2−メチルペンタン酸の製造
メタノール(3mL)中の、3−([1,1’−ビフェニル]−4−イルメチル)−5−メチル−4H−1,2−オキサジン−6(5H)−オン(28mg、0.100mmol)および5%Pt/Al(6mg、Johnson−Matthey型 B301099、20%乾燥重量)の混合物を、40℃、水素圧3barで3時間水素化した。反応混合物を冷却し、HPLCで分析すると、HPLCによって75%の生成物が示された(dr65:35、有利な(2R,4R)−異性体)。

Claims (13)

  1. 式(XV)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(XV−a)の化合物
    (式中、
    R5は、水素および基−CO−ORから選択され、
    RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)。
  2. a)式(I)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)、または
    b)式(II)の化合物、またはその塩、
    好ましくは式(II−a)の化合物、またはその塩
    (式中、RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    である、請求項1に記載の式(XV)の化合物。
  3. 式(XVI)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(XVI−a)の化合物
    (式中、
    R6は−O−Raであり、R7は
    ・−S(=O)−Rb
    ・−OH
    ・−O−C(=O)−Rcまたは−O−RdであるA
    から選択され、
    ここで、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、
    Rb、Rc、およびRdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから独立に選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよく、または
    R6およびR7は一緒になって、−O−を表すか、結合を形成する)。
  4. a)式(X)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(X−a)の化合物
    (式中、
    Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、
    Rbは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)
    であるか、
    b)式(XVII)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(XVII−a)の化合物
    (式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    であるか、
    c)式(XVII)の化合物
    好ましくは式(XVII−a)の化合物
    (式中、
    Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、
    Rcは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)
    であるか、
    d)式(XVII**)の化合物
    好ましくは式(XVII**−a)の化合物
    (式中、
    Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、
    Rdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)
    であるか、
    e)式(XVIII)の化合物
    好ましくは式(XVIII−a)の化合物
    であるか、または
    f)式(XIX)の化合物
    好ましくは式(XIX−a)の化合物
    である、請求項3に記載の式(XVI)の化合物。
  5. 式(I)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    を製造するためのプロセスであって、
    式(II)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(II−a)の化合物、またはその塩
    (式中、RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    を、必要であれば脱保護反応条件下で、続いて脱カルボキシル化反応条件下で、任意選択で、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキルから選択される部分Raを導入することによって反応させ、前記式(I)の化合物を得ることを含むプロセス。
  6. 前記式(II)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(II−a)の化合物、またはその塩
    (式中、RaおよびRは互いに独立に、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    が、式(III)の化合物
    (式中、Rは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    を、式(IV)のプロピオン酸誘導体、
    好ましくは式(IV−a)のプロピオン酸誘導体
    (式中、Xは脱離基であり、Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    と反応させ、
    必要であれば、カルボキシル保護基RおよびRaを、水素およびC〜C−アルキルから選択される基で置き換え、前記式(II)の化合物を得ることを含むプロセスによって調製される、請求項5に記載のプロセス。
  7. 前記式(III)の化合物
    (式中、Rは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    が、式(V)の化合物
    またはその反応性誘導体を、
    式(VI)のマロン酸半エステルの塩
    (式中、Rは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    と反応させることを含むプロセスによって調製される、請求項6に記載のプロセス。
  8. 式(I)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    を製造するためのプロセスであって、
    式(V)の化合物の2価陰イオン活性誘導体、またはその塩
    を、式(XIV)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(XIV−a)の化合物
    (式中、Rfは、
    − −O−R(ここで、Rは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはメチルから選択される)、
    − −N(CH)−O(CH)、
    − モルホリニル、および
    − イミダゾリニル
    から選択される)
    と、塩基存在下で反応させ、
    続いて脱カルボキシル化反応させ、
    式(I)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を得ること、
    任意選択で続いて、得られた式(I)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を、カルボキシル保護基を導入する薬剤と反応させ、前記式(I)の化合物(式中、Raはカルボキシル保護基である)を得ること、および/または
    任意選択で続いて、前記式(I)の化合物、またはその塩(式中、Raは水素である)を、カップリング試薬と、C〜C−アルカノール、特にエタノール存在下で反応させ、前記式(I)の化合物(式中、Raは、C〜C−アルキル、好ましくはエチルである)を得ることを含むプロセス。
  9. 前記式(V)の化合物
    が、式(VII)のシアン化物
    を加水分解することを含むプロセスによって調製される、請求項7または8に記載のプロセス。
  10. 式(VIII)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(VIII−a)の化合物、またはその塩
    より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、
    Reは、水素および窒素保護基から選択される)
    を製造するためのプロセスであって、
    (i)式(I)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは水素である)
    を、アンモニア、第1級もしくは第2級アミン、またはその塩と反応させ、式(VIII)の化合物、好ましくは式(VIII−a)の化合物、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物(式中、RaおよびReは水素である)、またはその塩を得るステップ、または
    (ii)式(I)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくは水素から選択される)
    を、式(VIII)の化合物、好ましくは式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくは水素から選択され、Reは水素である)、またはその塩に、アミンドナーおよび補酵素の存在下で(S)−選択的ω−トランスアミナーゼを接触させることによって変換するステップであって、前記式(I)の化合物から前記式(VIII)の化合物への変換率、好ましくは、前記式(I−a)の化合物から前記式(VIII−a)の、より好ましくは式(VIII−aa)の化合物への変換率が、50%を超える、ステップ、または
    (iii)
    a)式(I)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    を、式(IX)のアミノスルフィニル化合物、またはその塩
    特に式(IX−a)のアミノスルフィニル化合物
    (式中、Rbは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)
    と反応させ、前記式(X)のスルフィンイミド化合物、またはその塩
    好ましくは式(X−a)のスルフィンイミド化合物
    (式中、Rbは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよく、
    Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    を得るステップ、
    b)得られた式(X)の化合物、またはその塩を、還元剤の存在下で還元し、式(XI)のスルフィンアミド化合物、またはその塩
    好ましくは式(XI−a)のスルフィンアミド化合物、またはその塩
    より好ましくは式(XI−aa)のスルフィンアミド化合物、またはその塩
    (式中、Rbは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよく、
    Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    を得るステップ、
    c)得られた式(XI)のスルフィンアミド化合物、またはその塩を、酸の存在下でスルホンアミド基を加水分解することによって反応させ、式(VIII)の化合物、またはその塩(式中、Raは、カルボキシル保護基およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を得るステップ、および
    d)存在する場合、任意のカルボキシル保護基を、得られた式(VIII)の化合物、またはその塩から除去し、式(VIII)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を得るステップ、または
    (iv)
    a)式(I)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは水素である)
    を、ヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させ、式(XVII)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(XVII−a)の化合物
    (式中、Raは水素である)
    を得るステップ、
    b)その後、得られた式(XVII)の化合物を環化し、対応する、式(XVIII)の化合物
    好ましくは式(XVIII−a)の化合物
    を得るステップ、
    c)得られた式(XVIII)の化合物を、還元剤の存在下で還元し、式(VIII)の化合物(式中、RaおよびReは、両方とも水素である)を得ることステップ、または
    (v)
    a)式(I)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは水素である)
    を、アンモニアまたはアンモニウム塩と反応させ、式(XIX)の化合物
    好ましくは式(XIX−a)の化合物
    を得るステップ、
    b)得られた式(XIX)の、特に(XIX−a)の化合物を、還元剤を用いて還元し、式(XX)のラクタム化合物
    好ましくは式(XX−a)のラクタム化合物
    より好ましくは式(XX−aa)のラクタム化合物
    を得るステップ、および
    c)得られた式(XX)の化合物を、開環条件下で、任意選択で、C〜C−アルコールの存在下で反応させ、式(VIII)の化合物(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を得るステップ、または
    (vi)
    a)式(I)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(I−a)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択される)
    を、
    から選択されるO−置換ヒドロキシルアミン、またはいずれの場合もその塩
    (式中、RcおよびRdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから独立に選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)
    と反応させ、
    式(XVII***)の化合物
    好ましくは式(XVII−a)の化合物
    (式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、
    Aは、−O−C(=O)−Rcまたは−O−Rdであり、
    ここで、RcおよびRdは、C〜C−アルキル、C〜C10−アリール、C〜C10−アリール−C〜C−アルキル、C〜C−シクロアルキル、C〜C−シクロアルキル−C〜C−アルキル、ヘテロシクリル、またはヘテロシクリル−C〜C−アルキルから独立に選択され、ここで、前記ヘテロシクリルは、5〜14環原子を有し、窒素、酸素、硫黄、S(=O)−、またはS−(=O)から独立に選択される1つまたは複数のヘテロ原子を有する、単環式または多環式の、不飽和、部分飽和、飽和、または芳香族の環系であり、ここで、各アリール基またはヘテロシクリル基は、ハロ、C〜C−アルキル、ハロ−C〜C−アルキル、およびC〜C−アルコキシ、ハロ−C〜C−アルコキシ、およびC〜C−アルコキシ−C〜C−アルキルから独立に選択される1つ、2つ、または3つの置換基によって任意選択で置換されていてもよい)
    を得るステップ、
    b)得られた式(XVII***)の化合物、またはその塩を還元し、式(VIII)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素、カルボキシル保護基、およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を得るステップ、および
    c)存在する場合、任意のカルボキシル保護基を、得られた式(VIII)の化合物、またはその塩から除去するステップ
    を含むプロセスによってなされ、すべての反応変形例(i)〜(vi)の後に、
    任意選択で、得られた式(VIII)の化合物、またはその塩(式中、Raは、水素またはC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を、アミノ保護基を導入する薬剤と反応させ、式(VIII)の化合物(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは窒素保護基である)を得るステップ、および/または
    任意選択で続いて、式(VIII)の化合物(式中、Raは水素であり、Reは、水素および窒素保護基から選択される)を、カップリング試薬と、C〜Cアルカノール、特にエタノール存在下で反応させ、式(VIII)の化合物(式中、Raは、C〜Cアルキル、好ましくはエチルであり、Reは、水素または窒素保護基である)を得るステップ
    が任意選択で続く、プロセス。
  11. 前記式(I)の化合物が、請求項5から8のいずれか一項に記載のプロセスによって得られる、請求項10に記載のプロセス。
  12. 得られた式(VIII)の化合物、またはその塩
    好ましくは式(VIII−a)の化合物、またはその塩
    より好ましくは式(VIII−aa)の化合物、またはその塩
    (式中、Raは、水素およびエチルから選択され、Reは、水素および窒素保護基から選択される)
    が、
    任意選択で、任意の窒素保護基Reを、存在する場合、除去するステップ、
    任意選択で、得られた式(VIII)の化合物(式中、RaおよびReは水素である)を、カップリング試薬と、C〜C−アルカノール、好ましくはエタノール存在下で反応させ、式(VIII)の化合物(式中、Raは、C〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を得るステップ、
    式(VIII)の化合物(式中、Raは、水素およびC〜C−アルキル、好ましくはエチルから選択され、Reは水素である)を、コハク酸無水物と反応させるステップ
    によって、
    式(10)の化合物
    好ましくは式(10−a)の化合物
    (式中、R1は水素またはC〜C−アルキル、好ましくはエチルである)に、特に、化合物N−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸もしくはその塩、またはN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステルもしくはその塩に変換される、請求項10または11に記載のプロセス。
  13. N−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸もしくはその塩、またはN−(3−カルボキシ−1−オキソプロピル)−(4S)−p−フェニルフェニルメチル)−4−アミノ−(2R)−メチルブタン酸エチルエステルもしくはその塩、またはトリナトリウム[3−((1S,3R)−1−ビフェニル−4−イルメチル−3−エトキシカルボニル−1−ブチルカルバモイル)プロピオネート−(S)−3’−メチル−2’−(ペンタノイル{2”−(テトラゾール−5−イルエート)ビフェニル−4’−イルメチル}アミノ)ブチレート]2.5水和物の製造における、請求項1から4のいずれか一項に記載の化合物の使用。
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