JP2023167001A - 2-メチル-2-フェニルプロパン酸誘導体の製造方法 - Google Patents

2-メチル-2-フェニルプロパン酸誘導体の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】医薬品として有用なビラスチンの製造中間体の効率的な製造方法を提供する。【解決手段】工程1及び工程2を含む、式(3)で表される化合物の製造方法。TIFF2023167001000037.tif2679〔式中、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基又はイソプロピル基を表す。〕工程1:ルイス酸に、2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド及び(2-ブロモエチル)ベンゼンを順次添加し、反応させ、式(1)BrCH2CH2PhC(O)C(CH3)2Br(1)で表される化合物を得る工程;工程2:式(1)で表される化合物と式(2)CH(OR)3(2)〔式中、Rは前記と同じ意味を表す。〕で表される化合物とを亜鉛ハロゲン化物の存在下で反応させ、式(3)で表される化合物を得る工程。さらに、得られた式(3)で表される化合物から、ビラスチンを製造する製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、2-メチル-2-フェニルプロパン酸誘導体の製造方法に関する。
ビラスチン、即ち、式(4)
Figure 2023167001000001
で表される化合物(以下、化合物(4)と記す)は、優れた抗ヒスタミン活性及び抗アレルギー活性を示し、医薬品として幅広く使用されている。
特許文献1には、式(3’)
Figure 2023167001000002
〔式中、L’は脱離基を表す。〕
で表される化合物(以下、化合物(3’)と記す)の製造方法及び化合物(3’)から化合物(4)を製造する方法が記載されている。特許文献1において、化合物(3’)は、式(10)
Figure 2023167001000003
〔式中、L’は前記と同じ意味を表す。〕
で表される化合物をアシル化した後、酸化的転移反応を行うことにより製造する方法が記載されている。
しかしながら、前述の特許文献1に記載の方法では、化合物(3’)の製造において、アシル化反応及び酸化的転移反応の2段階の収率は、60~77%にとどまっていた。
特表2021-531300号公報
本発明は、医薬品として有用であるビラスチンの製造中間体の効率的な製造方法を提供することを課題とする。
発明者らはビラスチンの製造中間体である式(3)
Figure 2023167001000004
〔式中、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基又はイソプロピル基を表す。〕
で表される化合物(以下、化合物(3)と記す)及びビラスチンの製造方法を検討した結果、本発明に至った。本発明は以下の通りである。
[1] 工程1及び工程2を含む、化合物(3)の製造方法:
工程1:ルイス酸に、2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド及び(2-ブロモエチル)ベンゼンを順次添加し、反応させ、式(1)
Figure 2023167001000005
で表される化合物(以下、化合物(1)と記す)を得る工程;
工程2:化合物(1)と式(2)
Figure 2023167001000006
〔式中、Rは前記と同じ意味を表す。〕
で表される化合物(以下、化合物(2)と記す)とを亜鉛ハロゲン化物の存在下で反応させ、化合物(3)を得る工程。
[2] [1]に記載の工程1及び工程2に加えて、工程3及び工程4を含む、化合物(4)の製造方法:
工程3:化合物(3)と式(5)
Figure 2023167001000007
で表される化合物(以下、化合物(5)と記す)とを塩基の存在下で反応させ、式(6)
Figure 2023167001000008
〔式中、Rは前記と同じ意味を表す。〕
で表される化合物(以下、化合物(6)と記す)を得る工程;
工程4:化合物(6)を塩基の存在下で加水分解した後、得られた混合物と酸とを混合し、化合物(4)を得る工程。
[3] [2]に記載の工程1、工程2、工程3及び工程4に加えて、工程5、工程6及び工程7を含む、化合物(4)の製造方法:
工程5:式(7)
Figure 2023167001000009
で表される化合物(以下、化合物(7)と記す)と二炭酸ジ-tert-ブチルとを反応させる工程;
工程6:工程5で得られた混合物と式(8)
Figure 2023167001000010
〔式中、Lは脱離基を表す。〕
で表される化合物(以下、化合物(8)と記す)とを塩基の存在下で反応させ、式(9)
Figure 2023167001000011
で表される化合物(以下、化合物(9)と記す)を得る工程;
工程7:化合物(9)と酸とを反応させ、化合物(5)を得る工程。
[4] [3]に記載の工程1、工程2、工程3、工程4、工程5、工程6及び工程7に加えて、工程8を含む、化合物(4)の製造方法:
工程8:1,2-フェニレンジアミンと4-ピペリジンカルボン酸とを酸の存在下で反応させ、化合物(7)を得る工程。
[5] 工程1におけるルイス酸が塩化アルミニウム(III)である、[1]~[4]のいずれかに記載の製造方法。
本発明により、医薬品として有用であるビラスチンの製造中間体である化合物(3)を効率よく製造することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
工程1
工程1について説明する。工程1では、ルイス酸に、2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド及び(2-ブロモエチル)ベンゼンを順次添加し、反応させ、化合物(1)を得る。
反応は、通常溶媒中で行われる。溶媒としては、有機溶媒が用いられ、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル溶媒;及びこれらの混合物が挙げられ、ハロゲン化芳香族炭化水素溶媒又はハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒が好ましく用いられる。なお、溶媒の非存在下で反応を実施することもできる。
ルイス酸としては、例えば、塩化アルミニウム(III)、塩化鉄(III)、臭化鉄(III)、塩化亜鉛(II)、臭化亜鉛(II)、塩化チタン(IV)、及び塩化スズ(IV)が挙げられ、塩化アルミニウム(III)が好ましい。ルイス酸は、市販のものをそのまま用いることができる。
ルイス酸の使用量は、(2-ブロモエチル)ベンゼン1モルに対して、通常0.1~10モル、好ましくは0.1~5モル、より好ましくは0.5~3モルである。
2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドの使用量は、(2-ブロモエチル)ベンゼン1モルに対して、通常1~10モル、好ましくは1~5モル、さらに好ましくは1~3モルである。
ここで、ルイス酸に、2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド及び(2-ブロモエチル)ベンゼンを順次添加するとは、ルイス酸への2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド及び(2-ブロモエチル)ベンゼンの添加(例えば混合)において、2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドの添加を優先して実施することを意味する。具体的には、ルイス酸に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドを添加した後に、(2-ブロモエチル)ベンゼンを添加する;ルイス酸に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドの使用量の半量を添加した後に、(2-ブロモエチル)ベンゼンの使用量の半量を添加し、さらに2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドの残量を添加した後に、(2-ブロモエチル)ベンゼンの残量を添加する;ルイス酸に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドの使用量の半量を添加した後に、(2-ブロモエチル)ベンゼンの使用量の1/3量を添加し、さらに2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドの残量を添加した後に、(2-ブロモエチル)ベンゼンの残量を添加する等が挙げられる。反応操作の効率の観点から、ルイス酸に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドを添加した後に、(2-ブロモエチル)ベンゼンを添加する方法が好ましい。
また、ルイス酸に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドの添加を優先して実施する際に、ルイス酸に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドを添加した後に、熟成させる(即ち、ルイス酸と2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドとを反応させる)ことが好ましい。熟成の時間は、通常1分~10時間、好ましくは10分~3時間、さらに好ましくは30分~2時間である。具体的には、ルイス酸に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドを添加した後に、熟成させ、(2-ブロモエチル)ベンゼンを添加する;ルイス酸に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドの使用量の半量を添加した後に、熟成させ、(2-ブロモエチル)ベンゼンの使用量の半量を添加し、反応させた後、さらに2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドの残量を添加した後に、熟成させ、(2-ブロモエチル)ベンゼンの残量を添加する等が挙げられる。
反応温度は通常-78~100℃の範囲内、好ましくは-20~50℃の範囲内、より好ましくは、-20~0℃の範囲内である。
反応時間は通常1~60時間の範囲内である。
反応終了後は、例えば、反応混合物、水及び酸を混合した後、分液を行い、得られた有機層を乾燥又は濃縮する;反応混合物、水、酸及びキレート剤を混合した後、分液を行い、得られた有機層を乾燥又は濃縮する;反応混合物、水、酸及びキレート剤を混合した後、分液を行い、得られた有機層をさらに水、又は水及び塩基と混合した後、分液し、得られた有機層を乾燥又は濃縮する等の後処理操作を行うことにより化合物(1)を単離することができる。後処理に用いられる酸としては、例えば、塩酸が挙げられる。後処理に用いられるキレート剤としては、例えば、酒石酸ナトリウムカリウム(ロッシェル塩)が挙げられる。後処理に用いられる塩基としては、例えば、炭酸カリウムが挙げられる。単離された化合物(1)は、クロマトグラフィー等によりさらに精製することもできる。
反応終了後、化合物(1)は、単離することなしに工程2に供することができる。例えば、反応混合物、水、酸及びキレート剤を混合した後、分液を行い、得られた有機層をさらに水と混合した後、分液し、得られた有機層をそのまま工程2に供することもできる。
なお、2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミドは、式(11)
Figure 2023167001000012
で表される化合物であり、(2-ブロモエチル)ベンゼンは、式(12)
Figure 2023167001000013
で表される化合物である。
工程2
工程2について説明する。工程2では、化合物(1)と化合物(2)とを亜鉛ハロゲン化物の存在下で反応させ、化合物(3)を得る。
化合物(2)及び化合物(3)において、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基又はイソプロピル基を表し、エチル基が好ましい。即ち、化合物(2)は、オルトギ酸トリメチル、オルトギ酸トリエチル、オルトギ酸トリプロピル、又はオルトギ酸トリイソプロピルを表し、オルトギ酸トリエチルが好ましい。
反応は、通常溶媒中で行われる。溶媒としては、有機溶媒が用いられ、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル等のエーテル溶媒;メタノール、エタノール、2-プロパノール等のアルコール溶媒;及びこれらの混合物が挙げられ、ハロゲン化芳香族炭化水素溶媒又はハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒が好ましく用いられる。なお、溶媒の非存在下で反応を実施することもできる。
亜鉛ハロゲン化物としては、例えば、塩化亜鉛(II)及び臭化亜鉛(II)が挙げられ、塩化亜鉛(II)が好ましい。亜鉛ハロゲン化物は、市販のものをそのまま用いることができる。
亜鉛ハロゲン化物の使用量は、化合物(1)1モルに対して、通常0.05~10モル、好ましくは0.05~5モル、より好ましくは0.05~1モルである。
化合物(2)の使用量は、化合物(1)1モルに対して、通常1~10モル、好ましくは1~3モルである。
反応は、亜鉛ハロゲン化物、化合物(1)、及び化合物(2)を混合することにより行われる。亜鉛ハロゲン化物、化合物(1)、及び化合物(2)の混合において、混合順序に特に限定はなく、例えば、ハロゲン化亜鉛及び化合物(2)を混合した後、化合物(1)を添加する;化合物(1)及び化合物(2)を混合した後、ハロゲン化亜鉛を添加する等により実施できる。
反応温度は、通常10~150℃の範囲内である。
反応時間は、通常1分~50時間の範囲内である。
反応終了後は、例えば、反応混合物、水及び酸を混合した後、分液を行い、得られた有機層を乾燥又は濃縮する;反応混合物を濃縮した後、水及び酸を混合し、分液を行い、得られた有機層を乾燥又は濃縮する;反応混合物を濃縮した後、水及び酸を混合し、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、乾燥又は濃縮する等の後処理操作を行うことにより化合物(3)を単離することができる。後処理に用いられる酸としては、例えば、塩酸が挙げられる。単離された化合物(3)は、クロマトグラフィー等によりさらに精製することもできる。
反応終了後、化合物(3)は、単離することなしに工程3に供することができる。例えば、反応混合物を濃縮した後、水及び酸を混合し、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄して得られた有機層をそのまま工程3に供することもできる。
工程3
工程3について説明する。工程3では、化合物(3)と化合物(5)とを塩基の存在下で反応させ、化合物(6)を得る。
反応は、通常溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、水;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;アセトニトリル等のニトリル類;ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒;ピリジン、キノリン等の含窒素芳香族化合物類;メタノール、エタノール、2-プロパノール等のアルコール溶媒;及びこれらの混合物が挙げられ、N-メチルピロリドン、又はN-メチルピロリドンとオルトジクロロベンゼンとの混合物が好ましく用いられる。
塩基としては、例えば、水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩類;水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物類;カリウムtert-ブトキシド、ナトリウムエトキシド等の金属アルコキシド類;及びトリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン等の有機塩基が挙げられ、アルカリ金属炭酸塩類が好ましく、炭酸カリウムが特に好ましい。
化合物(5)の使用量は、化合物(3)1モルに対して、通常1~2モルの割合である。塩基の使用量は、化合物(3)1モルに対して、通常1~5モルの割合である。
反応は、化合物(3)、化合物(5)、及び塩基を混合することにより行われる。化合物(3)、化合物(5)、及び塩基の混合において、混合順序に特に限定はなく、例えば、化合物(3)及び化合物(5)を混合した後、塩基を添加する;化合物(3)及び塩基を混合した後、化合物(5)を添加する等により実施できる。
反応温度は通常20~150℃の範囲内である。
反応時間は通常0.1~50時間の範囲内である。
反応終了後は、例えば、反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を乾燥又は濃縮する;反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、乾燥又は濃縮する等の後処理操作を行うことにより化合物(6)を単離することができる。
反応終了後、化合物(6)は、単離することなしに工程4に供することができる。例えば、反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層をそのまま工程4に供すること;反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、そのまま工程4に供することもできる。
工程4
工程4について説明する。工程4では、化合物(6)を塩基の存在下で加水分解した後、得られた混合物と酸とを混合し、化合物(4)を得る。
化合物(6)を塩基の存在下で加水分解する反応について説明する。
反応は、通常溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール等のアルコール溶媒;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;及びこれらの混合物が挙げられ、メタノール、又は、メタノールとオルトジクロロベンゼンとの混合物が好ましく用いられる。前記溶媒と水とを混合して反応に用いてもよく、水を溶媒として用いてもよい。
塩基としては、例えば、水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩類;及び水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物類が挙げられ、アルカリ金属水酸化物類が好ましい。また、塩基と水とを混合して加水分解に用いてもよい。
塩基の使用量は、化合物(6)1モルに対して、通常1~5モルの割合である。
反応は、化合物(6)、塩基、及び水を混合することにより行われる。化合物(6)、塩基、及び水の混合において、混合順序に特に限定はなく、例えば、化合物(6)及び水を混合した後、塩基を添加する;化合物(6)に塩基と水との混合物を添加する等により実施できる。
反応温度は通常20~150℃の範囲内である。
反応時間は通常0.1~50時間の範囲内である。
反応終了後は、例えば、反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を乾燥又は濃縮する;反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、乾燥又は濃縮する;反応混合物を濃縮した後、水及び溶媒を加えて分液する等の後処理操作を行ってもよい。後処理に用いられる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒が挙げられる。
次に、得られた混合物と酸とを混合する。
前記混合は、溶媒中又は溶媒の非存在下で行われる。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール等のアルコール溶媒;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;及びこれらの混合物が挙げられる。
前記混合は、通常、得られた混合物に酸を添加することにより行われる。
反応混合物のpHが、通常6.0~8.0の範囲内になるように酸を添加することが好ましい。酸の使用量は、化合物(6)1モルに対して、通常1~5モルの割合である。
酸としては、例えば、塩酸及び硫酸が挙げられる。
前記混合により固体が生じた場合は、生じた固体を濾過により集めることにより化合物(4)を単離することができる。前記混合により固体が生じなかった場合は、有機溶媒で抽出を行った後、得られた有機層を濃縮する等の後処理操作を行うことにより化合物(4)を単離することができる。
さらに、例えば、単離された化合物(4)又は化合物(4)を含む混合物と貧溶媒とを混合することにより、化合物(4)を析出させて単離することができる。
貧溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール等のアルコール溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶媒;水;及びこれらの混合物が挙げられ、アルコール溶媒、水、又はアルコール溶媒と水との混合物が好ましく、1-ブタノールと水との混合物が特に好ましい。
貧溶媒の使用量は、化合物(6)1重量部に対して、通常2~20重量部、好ましくは5~15重量部である。
単離された化合物(4)又は化合物(4)を含む混合物と貧溶媒との混合は、通常1~120℃の範囲内、好ましくは20~100℃の範囲内で行われる。操作性の観点から、単離された化合物(4)又は化合物(4)を含む混合物に対して貧溶媒を添加することにより実施することが好ましい。
単離された化合物(4)又は化合物(4)を含む混合物と貧溶媒とを混合した後、混合物を40~120℃の範囲内で加熱、冷却、又は保温してもよい。
上記の操作により、通常、化合物(4)が結晶として析出する。化合物(4)の析出を促進させるために、必要により、化合物(4)の種結晶を添加してもよい。
種結晶を添加する場合、その添加量は、化合物(6)1重量部に対して、通常0.000l~0.01重量部であり、添加は通常20~120℃の範囲内、好ましくは50~100℃の範囲内で行われる。
化合物(4)の結晶の析出は、反応混合物と貧溶媒、さらに必要により種結晶を混合した後、通常-20~60℃、好ましくは0~50℃で、通常1分~24時間、好ましくは1~15時間保持することにより行われる。
析出した化合物(4)の結晶は、固液分離の手法に従って取得することができる。具体的には、濾過、デカンテーション等の固液分離操作が挙げられる。固液分離操作により得られた化合物(4)は、必要により、溶媒による洗浄を行ってもよい。洗浄に用いる溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール等のアルコール溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶媒;及びこれらの混合物が挙げられ、ケトン溶媒、アルコール溶媒又は水が好ましく、アセトン又は2-プロパノールが特に好ましい。
工程5
工程5について説明する。工程5では、化合物(7)と二炭酸ジ-tert-ブチルとを反応させる。
反応は、溶媒中又は溶媒の非存在下で行われる。溶媒としては、例えば、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;アセトニトリル等のニトリル類;ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒;及びこれらの混合物が挙げられる。
二炭酸ジ-tert-ブチルの使用量は、化合物(7)1モルに対して、通常1~2モルの割合である。
反応は、化合物(7)と二炭酸ジ-tert-ブチルとを混合することにより実施できる。反応は、塩基の存在下で行ってもよい。塩基としては、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、4-ジメチルアミノピリジン(DMAP)等の有機塩基が挙げられる。反応に塩基を用いる場合、その使用量は、化合物(7)1モルに対して、通常、通常0.1~2モルの割合である。
反応温度は通常0~150℃の範囲内である。
反応時間は通常0.1~50時間の範囲内である。
工程5で得られた混合物は、工程6にそのまま供することができる。
工程5で得られた混合物は、式(13)
Figure 2023167001000014
で表される化合物を含む。
工程6
工程6について説明する。工程6では、工程5で得られた混合物と化合物(8)とを塩基の存在下で反応させ、化合物(9)を得る。
化合物(8)において、Lは脱離基を意味する。Lは、N-アルキル化反応に適した通常の脱離基、例えば、ハロゲン原子、トシル基、及びメシル基が挙げられ、ハロゲン原子が好ましく、塩素原子又は臭素原子が特に好ましい。化合物(8)は、公知の方法で製造することができるが、市販の化合物(8)をそのまま工程6に用いてもよく、市販の化合物(8)を精製してから工程6に用いてもよい。市販の化合物(8)を精製する方法としては、例えば、蒸留が挙げられる。化合物(8)を蒸留により精製する場合、炭酸ナトリウム等の塩基及び水と化合物(8)とを混合した後、蒸留を行ってもよい。
反応は、通常溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、水;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;アセトニトリル等のニトリル類;ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒;ピリジン、キノリン等の含窒素芳香族化合物類;及びこれらの混合物が挙げられる。
塩基としては、例えば、水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩類;及び水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等のアルカリ金属水酸化物類が挙げられ、アルカリ金属水酸化物類が好ましく、水酸化カリウムが特に好ましい。
化合物(8)の使用量は、工程5における化合物(7)1モルに対して、通常1~5モルの割合である。塩基の使用量は、工程5における化合物(7)1モルに対して、通常1~5モルの割合である。
反応は、工程5で得られた混合物、化合物(8)、及び塩基を混合することにより行われる。工程5で得られた混合物、化合物(8)、及び塩基の混合において、混合順序に特に限定はなく、例えば、工程5で得られた混合物及び塩基を混合した後、化合物(8)を添加する;工程5で得られた混合物及び化合物(8)を混合した後、塩基を添加する等により実施できる。
反応温度は通常20~150℃の範囲内である。
反応時間は通常0.1~50時間の範囲内である。
反応終了後は、例えば、反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を乾燥又は濃縮する;反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、乾燥又は濃縮する;反応混合物、水及び有機溶媒を混合した後、分液を行い、得られた有機層を乾燥又は濃縮する等の後処理操作を行うことにより化合物(9)を単離することができる。後処理に用いられる有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;及びモノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒が挙げられる。
反応終了後、化合物(9)は、単離することなしに工程7に供することができる。例えば、反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層をそのまま工程7に供すること;反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、そのまま工程7に供すること;反応混合物、水及び有機溶媒を混合した後、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、そのまま工程7に供することもできる。有機溶媒としては、前記の後処理に用いられる有機溶媒が挙げられる。
工程7
工程7について説明する。工程7では、化合物(9)と酸とを反応させ、化合物(5)を得る。
反応は、溶媒中又は溶媒の非存在下で行われる。溶媒としては、例えば、水;メタノール、エタノール、2-プロパノール等のアルコール溶媒;ジクロロメタン、クロロホルム等のハロゲン化脂肪族炭化水素溶媒;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;及びこれらの混合物が挙げられる。
反応は、化合物(9)と酸とを混合することにより行われる。化合物(9)と酸との混合において、混合順序に特に限定はなく、例えば、酸に化合物(9)を添加する;化合物(9)に酸を添加する等により実施できる。
酸としては、例えば、塩酸、硫酸及びトリフルオロ酢酸が挙げられる。
酸の使用量は、化合物(9)1モルに対して、通常1~10モルの割合である。
反応終了後は、例えば、反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を乾燥又は濃縮する;反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、乾燥又は濃縮する;反応混合物の分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、乾燥又は濃縮する等の後処理操作を行うことにより化合物(5)を単離することができる。
反応終了後、化合物(5)は、単離することなしに工程3に供することができる。例えば、反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層をそのまま工程3に供すること;反応混合物及び水を混合した後、分液を行い、得られた有機層を水で洗浄した後、そのまま工程3に供すること;反応混合物の分液を行い、得られた有機層をそのまま工程3に供することもできる。
工程8
工程8について説明する。工程8では、1,2-フェニレンジアミンと4-ピペリジンカルボン酸とを酸の存在下で反応させ、化合物(7)を得る。
反応は、通常溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、水;テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;アセトニトリル等のニトリル類;ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド等の非プロトン性極性溶媒;及びこれらの混合物が挙げ、水が好ましく用いられる。
酸としては、例えば、塩酸、硫酸、メシル酸、及びポリリン酸が挙げられ、塩酸が好ましい。
4-ピペリジンカルボン酸の使用量は、1,2-フェニレンジアミン1モルに対して、通常1~2モルの割合である。酸の使用量は、1,2-フェニレンジアミン1モルに対して、通常1~10モルの割合である。
反応は、1,2-フェニレンジアミン、4-ピペリジンカルボン酸、及び酸を混合することにより行われる。1,2-フェニレンジアミン、4-ピペリジンカルボン酸、及び酸の混合において、混合順序に特に限定はなく、例えば、1,2-フェニレンジアミン及び4-ピペリジンカルボン酸を混合した後、酸を添加する等により実施できる。
反応温度は通常20~150℃の範囲内である。
反応時間は通常0.1~50時間の範囲内である。
反応終了後は、得られた反応混合物と塩基とを混合することにより、化合物(7)を単離することができる。
塩基としては、例えば、水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物類;炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩類;及び水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物類が挙げられ、アルカリ金属水酸化物類が好ましい。また、塩基は水と混合して、水溶液として用いてもよい。
得られた反応混合物と塩基とを混合した後、混合物を0~120℃の範囲内で加熱、冷却、又は保温してもよい。
得られた反応混合物と塩基とを混合することにより固体が生じた場合は、固液分離の手法に従って取得することができる。具体的には、濾過、デカンテーション等の固液分離操作が挙げられる。固液分離操作により得られた化合物(7)は、必要により、溶媒による洗浄を行ってもよい。洗浄に用いる溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶媒;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒;モノクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素溶媒;ジイソプロピルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル等のエーテル溶媒;メタノール、エタノール、プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール等のアルコール溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶媒;及びこれらの混合物が挙げられ、水が好ましい。反応混合物と塩基との混合により固体が生じなかった場合は、有機溶媒で抽出を行った後、得られた有機層を濃縮する等の後処理操作を行うことにより化合物(7)を単離することができる。単離された化合物(7)は、再結晶、クロマトグラフィー等によりさらに精製することもできる。
なお、1,2-フェニレンジアミンは、式(14)
Figure 2023167001000015
で表される化合物であり、4-ピペリジンカルボン酸は式(15)
Figure 2023167001000016
で表される化合物である。
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
なお、以下の実施例において得られた化合物は、下記の条件に従って分析を行い、絶対検量線法でその含有量、面積百分率を求めた。
<高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析条件-1>
カラム:Cadenza CD-C18,4.6mmφ×150mm,S-3μm(インタクト株式会社製)
移動相:A液 10mM酢酸アンモニウム水溶液
B液 アセトニトリル
グラジエント条件:
[表1]
Figure 2023167001000017

流速:1.0mL/min
カラム温度:30℃
検出波長:230nm
試料希釈液:メタノール
注入量:5μL
保持時間:
[表2]
Figure 2023167001000018
<高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析条件-2>
カラム:IMTAKT Unison UK-C18,4.6mmφ×150mm,S-3μm(インタクト株式会社製)
移動相:A液 20mM酢酸アンモニウム水溶液
B液 アセトニトリル/メタノール(体積比:1/1)
グラジエント条件:
[表3]
Figure 2023167001000019

流速:1.0mL/min
カラム温度:40℃
検出波長:230nm
試料希釈液:20mM酢酸アンモニウム水溶液/アセトニトリル(体積比:8/2)
注入量:10μL
保持時間:
[表4]
Figure 2023167001000020
<高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析条件-3>
カラム:Cadenza CD-C18,4.6mmφ×150mm,S-3μm(インタクト株式会社製)
移動相:A液 20mM酢酸アンモニウム水溶液
B液 アセトニトリル
グラジエント条件:
[表5]
Figure 2023167001000021

流速:1.0mL/min
カラム温度:30℃
検出波長:230nm
試料希釈液:アセトニトリル
注入量:5μL
保持時間:
[表6]
Figure 2023167001000022
<高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析条件-4>
カラム:YMC-Triart C18,4.6mmφ×150mm,S-3μm(株式会社ワイエムシィ製)
移動相:A液 10mM酢酸アンモニウム水溶液
B液 アセトニトリル
グラジエント条件:
[表7]
Figure 2023167001000023

流速:1.0mL/min
カラム温度:30℃
検出波長:230nm
試料希釈液:アセトニトリル/水/酢酸(体積比:1/4/0.01)
注入量:5μL
保持時間:
[表8]
Figure 2023167001000024
<ガスクロマトグラフィー(GC)分析条件-5>
カラム:DB-5MS(0.32mm×60m、0.5μm)(アジレント・テクノロジー株式会社製)
キャリアガス:窒素
検出器:FID
注入温度:200℃
スプリット比:1:50
注入量:1μL
カラムオーブン昇温条件:
40℃(10分ホールド)→5℃/分で昇温→250℃(10分ホールド)
保持時間:
[表9]
Figure 2023167001000025
<高速液体クロマトグラフィー(HPLC)分析条件-6>
カラム:Cadenza CD-C18,4.6mmφ×150mm,S-3μm(インタクト株式会社製)
移動相:A液 10mM酢酸アンモニウム水溶液
B液 アセトニトリル/メタノール(体積比:1/1)
グラジエント条件:
[表10]
Figure 2023167001000026

流速:1.0mL/min
カラム温度:30℃
検出波長:254nm
試料希釈液:アセトニトリル/水(体積比:1/1)
注入量:5μL
保持時間:
[表11]
Figure 2023167001000027
<実施例1>
2-ブロモ-1-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オンの合成(工程1)
塩化アルミニウム79.4g及びオルトジクロロベンゼン130.8gを混合し、約-14℃に冷却した後、得られた混合物に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド149.1gを1時間かけて滴下した。同温度で1時間30分撹拌した後、(2-ブロモエチル)ベンゼン100.3gを同温度で、3時間かけて滴下し、同温度で17時間撹拌した。得られた反応混合物にオルトジクロロベンゼン103.4gを添加した。オルトジクロロベンゼン添加後の反応混合物を、50℃に加温した水247.4gと塩酸60.1gとの混合液に添加し、さらにオルトジクロロベンゼン26.5gで器具付着分を洗い込んだ。50℃で30分撹拌した後、得られた混合物を分液し、有機層を塩酸29.6gと水125gとの混合液で洗浄した。得られた有機層を酒石酸ナトリウムカリウム4水和物23.0g、水296.3g及び炭酸水素カリウム80.0gの混合液と混合し、35℃で30分撹拌した後、分液した。得られた有機層を水288gで洗浄した。得られた有機層にトルエン85.8gを添加し、全量が431.1gになるまで減圧下で濃縮した。得られた濃縮残留物のHPLC分析(HPLC分析条件-1)を行ったところ、得られた濃縮残留物中の表題化合物の重量は159.0g(収率:87.8%)であった。
<実施例2>
2-ブロモ-1-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オンの合成(工程1)
塩化アルミニウム79.1g及びオルトジクロロベンゼン129.2gを混合し、約-14℃に冷却した後、得られた混合物に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド149.1gを1時間かけて添加した。さらにオルトジクロロベンゼン6.15gで器具付着分を洗い込んだ。同温度で1時間30分撹拌した後、(2-ブロモエチル)ベンゼン100.0gを同温度で、3時間20分かけて滴下し、オルトジクロロベンゼン6.25gで器具付着分を洗い込んだ。同温度で16時間撹拌した。得られた反応混合物にオルトジクロロベンゼン90.9gを添加した。オルトジクロロベンゼンを添加後の反応混合物を、50℃に加温した水252.8g、塩酸15.2g、及び酒石酸ナトリウムカリウム4水和物22.9gの混合液に添加し、さらにオルトジクロロベンゼン25.8gで器具付着分を洗い込んだ。35℃で1時間撹拌した後、得られた混合物を分液し、445.1gの有機層を得た。このうち、431.4gの有機層を酒石酸ナトリウムカリウム4水和物23.6gと水294.9gとの混合液と混合し、35℃で30分撹拌した後、炭酸水素カリウム40gを添加して、同温度でさらに30分撹拌した後、分液した。得られた有機層413.26gのうち、399.25gの有機層と水300gとを混合し、35℃で30分撹拌した後、分液した。得られた有機層396.2gのうち、382.2gにトルエン85.8gを添加し、全量が383.4gになるまで減圧下で濃縮した。得られた濃縮残留物のHPLC分析(HPLC分析条件-1)を行ったところ、得られた濃縮残留物中の表題化合物の重量は143.4g(収率:87.8%)であった。
<実施例3>
2-ブロモ-1-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オンの合成(工程1)
塩化アルミニウム158.52g及びオルトジクロロベンゼン209.2gを混合し、約-14℃に冷却した後、得られた混合物に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド298.2gを3時間30分かけて添加した。さらにオルトジクロロベンゼン26.1gで器具付着分を洗い込んだ。同温度で3時間撹拌した後、(2-ブロモエチル)ベンゼン200.0gを同温度で、2時間30分かけて滴下し、オルトジクロロベンゼン26.1gで器具付着分を洗い込んだ。同温度で13時間撹拌した。得られた反応混合物を、50℃に加温した水499.86g、塩酸119.5g、及び酒石酸ナトリウムカリウム4水和物152.2gの混合液に添加し、さらにオルトジクロロベンゼン17.5gで器具付着分を洗い込んだ。50℃で1時間30分撹拌した後、得られた混合物を分液し、677.9gの有機層を得た。得られた有機層に、水600.9g、酒石酸ナトリウムカリウム4水和物45.8g、及び炭酸水素カリウム80.0gを順次添加して、さらに30分撹拌した後、分液し、有機層637.2gを得た。得られた有機層と水603.2gとを混合し、35℃で30分撹拌した後、分液した。得られた有機層634.2gにトルエン172.5gを添加し、全量が638.3gになるまで減圧下で濃縮した。得られた濃縮残留物のHPLC分析(HPLC分析条件-1)を行ったところ、得られた濃縮残留物中の表題化合物の重量は300.6g(収率:83.3%)であった。
<実施例4>
2-ブロモ-1-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オンの合成(工程1)
塩化アルミニウム11.9g及びオルトジクロロベンゼン19.6gを混合し、約-9℃に冷却した後、得られた混合物に2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド22.4gを35分かけて添加した。同温度で1時間撹拌した後、(2-ブロモエチル)ベンゼン15.0gを-10℃で、45分かけて滴下し、同温度で21時間撹拌した。この反応混合物にオルトジクロロベンゼン15.6gを添加した。オルトジクロロベンゼン添加後の反応混合物を、50℃に加温した水37.5gと塩酸9.0gとの混合液に添加し、さらにオルトジクロロベンゼン4.0gで器具付着分を洗い込んだ。50℃で撹拌後、反応混合物を分液し、有機層66.6gを得た。この有機層のHPLC分析(HPLC分析条件-1)を行ったところ、得られた有機層中の表題化合物の重量は22.8g(収率:85.0%)であった。
<比較例1>
塩化アルミニウム11.9g及びオルトジクロロベンゼン19.5gを混合し、約-12℃に冷却した後、得られた混合物に(2-ブロモエチル)ベンゼン15.0gを30分かけて添加した。同温度で1時間撹拌した後、2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド22.4gを-10℃で、45分かけて滴下し、同温度で21時間撹拌した。得られた反応混合物にオルトジクロロベンゼン15.6gを添加した。オルトジクロロベンゼン添加後の反応混合物のHPLC分析(HPLC分析条件-1)を行ったところ、反応混物中の2-ブロモ-1-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オンは検出されなかった。
<実施例5>
2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチルの合成(工程2)
塩化亜鉛3.44gとオルトギ酸トリエチル54.2gとの混合物を100℃まで加温し、この混合物に実施例1と同様の操作で得られた濃縮混合物193.53g(2-ブロモ-1-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン含有量71.4g)を2時間15分かけて滴下し、同温度で4時間撹拌した。得られた反応混合物にトルエン19.5gを添加し、減圧下(約100hPa)で濃縮した。得られた濃縮残留物を、5~10℃に冷却した水134.8gと塩酸との混合物に添加し、オルトジクロロベンゼン27.1g及び塩酸で器具付着分を洗い込んだ。添加した塩酸と機器付着分を洗いこんだ塩酸との総量は26.3gであった。得られた混合物を分液し、有機層192.63gを得た。この有機層に水91.2gを添加し、分液し、得られた有機層に90.8gの水を添加して、撹拌した後、分液し、有機層として185.8gの2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチル溶液を得た。この溶液のHPLC分析(HPLC分析条件-1)を行ったところ、得られた溶液中の2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチルの重量は58.9g(収率:92.1%)であった。
<実施例6>
2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチルの合成(工程2)
塩化亜鉛14.7g、オルトギ酸トリエチル242.0g、及びトルエン87.2gの混合物を100℃まで加温し、この混合物に実施例1と同様の操作で得られた濃縮混合物638.3g(2-ブロモ-1-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン-1-オン含有量300.6g)を5時間30分かけて滴下し、同温度で18時間撹拌した。得られた反応混合物を減圧下(約110~140hPa)で濃縮した。留去した液体(即ち、トラップで回収した液体)の重量は、229.9gであった。得られた濃縮残留物を25℃に冷却し、水603.3gと塩酸22.5gとの混合物を添加した。得られた混合物を分液し、有機層475.7gを得た。この有機層に水405.9gを添加し、30分撹拌し、分液した。得られた有機層に401.0gの水を添加して、撹拌した後、分液し、467.7gの2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチル溶液を得た。この溶液のHPLC分析(HPLC分析条件-1)を行ったところ、得られた溶液中の2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチルの重量は246.0g(収率:91.3%)であった。
<実施例7>
2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの合成(工程8)
1,2-フェニレンジアミン60.2g、ピペリジン-4-カルボン酸60.0g、及び水150gの混合物に塩酸188.1gを室温で3分間かけて滴下した。得られた混合物を還流下で28時間撹拌した。60℃まで冷却後、25%水酸化ナトリウム水溶液207.3gを20分間かけて滴下した後、47.8gのメタノールを添加し、さらに、メタノール4.9gと水55.3gとの混合液を添加した。つぎに、25%水酸化ナトリウム水溶液22.1gを約60℃で30分以上かけて滴下し、同温度で30分間撹拌した後、さらに25%水酸化ナトリウム水溶液70.3gを4時間50分かけて滴下し、同温度で30分間撹拌した。得られた混合物を20℃まで冷却した後、析出した固体を濾過した。濾物を水360gで洗浄し、得られた固体を減圧下で乾燥し、表題化合物84.3g(収率:89.5%)を得た。乾燥後の固体のHPLC分析(HPLC分析条件-2)を行ったところ、表題化合物の面積百分率は99.9%であった。
<実施例8>
2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの合成(工程8)
1,2-フェニレンジアミン120.6g、ピペリジン-4-カルボン酸120.0g、及び水300gの混合物に塩酸376.3gを室温で6分間かけて滴下した。得られた混合物を還流下で28時間撹拌した。60℃まで冷却後、25%水酸化ナトリウム水溶液414.6gを1時間30分かけて滴下した後、94.9gのメタノールを添加し、さらに、メタノール9.8gと水110.2gとの混合液を添加した。つぎに、25%水酸化ナトリウム水溶液44.4gを約60℃で30分以上かけて滴下し、同温度で1時間30分撹拌した後、さらに25%水酸化ナトリウム水溶液140.7gを4時間30分時間かけて滴下し、同温度で30分間撹拌した。得られた混合物を20℃まで冷却した後、析出した固体を濾過した。濾物を水720.0gで洗浄し、得られた固体を減圧下で乾燥し、表題化合物163.1g(収率:84.1%)を得た。乾燥後の固体のHPLC分析(HPLC分析条件-2)を行ったところ、表題化合物の面積百分率は99.9%であった。
<実施例9>
2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの合成(工程8)
1,2-フェニレンジアミン180.9g、ピペリジン-4-カルボン酸180.0g、及び水450gの混合物に塩酸564.4gを室温で6分間かけて滴下した。得られた混合物を還流下で28時間撹拌した。60℃まで冷却後、25%水酸化ナトリウム水溶液621.9gを21分間かけて滴下した後、142.4gのメタノールを添加し、さらに、メタノール14.7gと水165.4gとの混合液を添加した。つぎに、25%水酸化ナトリウム水溶液66.6gを約60℃で30分以上かけて滴下し、同温度で1時間30分撹拌した後、さらに25%水酸化ナトリウム水溶液211.0gを5時間かけて滴下し、同温度で30分間撹拌した。得られた混合物を20℃まで冷却した後、析出した固体を濾過した。濾物を水1080.0gで洗浄し、得られた固体を減圧下で乾燥し、表題化合物246.4g(収率:86.3%)を得た。乾燥後の固体のHPLC分析(HPLC分析条件-2)を行ったところ、表題化合物の面積百分率は99.8%であった。
<実施例10>
2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの合成(工程8)
1,2-フェニレンジアミン180.9g、ピペリジン-4-カルボン酸180.0g、及び水450gの混合物に塩酸562.9gを室温で10分間かけて滴下した。得られた混合物を還流下で28時間撹拌した。60℃まで冷却後、25%水酸化ナトリウム水溶液621.9gを45分間かけて滴下した後、157.0gのメタノールを添加し、水1080.0gを添加した。つぎに、25%水酸化ナトリウム水溶液66.6gを約60℃で30分以上かけて滴下し、同温度で1時間30分撹拌した後、さらに25%水酸化ナトリウム水溶液211.0gを4時間30分かけて滴下し、同温度で30分間撹拌した。得られた混合物を20℃まで冷却した後、析出した固体を濾過した。濾物を水1080.0gで洗浄し、得られた固体を減圧下で乾燥し、表題化合物247.5g(収率:85.4%)を得た。乾燥後の固体のHPLC分析(HPLC分析条件-2)を行ったところ、表題化合物の面積百分率は99.7%であった。
<実施例11>
2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの合成(工程8)
1,2-フェニレンジアミン105.5g、ピペリジン-4-カルボン酸105.0g、及び水262.5gの混合物に塩酸326.6gを室温で添加した。得られた混合物を還流下で30時間撹拌し、反応混合物794.5gを得た。得られた反応混合物のうち416.2gに、水50.6g、25%水酸化ナトリウム水溶液190.8g、及びメタノール47.5gを65℃で順次添加し、反応混合物701.6gを得た。得られた反応混合物のうち637.8gに25%水酸化ナトリウム水溶液31.0gを55~60℃で2時間30分かけて滴下し、少量の2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの結晶を添加して、約60℃で1時間保温した。つぎに、25%水酸化ナトリウム水溶液48.3gを約60℃で8時間かけて滴下し、同温度で1時間保温した。得られた混合物を20℃まで冷却した後、析出した固体を濾過し、水10.0gで器具付着分を洗い込んだ。さらに濾物を水300.0gで洗浄し、得られた固体を減圧下で乾燥し、表題化合物71.3g(収率:91.5%)を得た。乾燥後の固体のHPLC分析(HPLC分析条件-4)を行ったところ、表題化合物の面積百分率は99.9%であった。
<実施例12>
1-(2-エトキシエチル)-2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの合成(工程5~7)
2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾール201.3gとN-メチルピロリドン614.9gとの混合物へ、二炭酸ジ-tert-ブチル218.3gとN-メチルピロリドン128.4gとの混合物を55℃で32分かけて滴下した。さらにN-メチルピロリドン25.6gで器具付着分を洗い込んだ。得られた混合物を55℃で1時間撹拌した。得られた混合物を48%水酸化カリウム水溶液292.4gへ添加した。さらにN-メチルピロリドン51.3gで器具付着分を洗い込んだ。得られた混合物を70℃へ加温し、1-クロロ-2-エトキシエタン271.4gを約1時間かけて滴下した。さらにN-メチルピロリドン25.6gで器具付着分を洗い込んだ。同温度で21時間撹拌した後、得られた混合物を50℃へ冷却し、トルエン431.9g及び水623.4gを加えた。同温度で30分間撹拌した後、撹拌を停止し、3層に分液した最上層のみを抜き出した。得られた上層は1381.4gであった。この上層を55℃に加温した水374.1gと塩酸256.6gとの混合物に6時間38分かけて滴下した。さらにN-メチルピロリドン51.20gで器具付着分を洗い込んだ。得られた混合物を55℃で16時間撹拌した後、分液した。得られた水層の重量は、1382.6gであり、HPLC分析(HPLC分析条件-3)を行ったところ、水層中の表題化合物の重量は、264.7g(収率:96.8%)であった。
<実施例13>
1-(2-エトキシエチル)-2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの合成(工程5~7)
2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾール201.3gとN-メチルピロリドン614.5gとの混合物へ、二炭酸ジ-tert-ブチル218.2gとN-メチルピロリドン128.0gとの混合物を55℃で約1時間かけて滴下した。さらにN-メチルピロリドン25.6gで器具付着分を洗い込んだ。得られた混合物を55℃で1時間撹拌した。得られた混合物を48%水酸化カリウム水溶液292.2gへ添加した。さらにN-メチルピロリドン51.2gで器具付着分を洗い込んだ。得られた混合物を70℃へ加温し、1-クロロ-2-エトキシエタン271.4gを約1時間かけて滴下した。さらにN-メチルピロリドン25.6gで器具付着分を洗い込んだ。同温度で約24時間撹拌した後、得られた混合物を50℃へ冷却し、トルエン431.8g及び水623.3gを加えた。同温度で約30分撹拌した後、撹拌を停止し、3層に分液した最上層のみを抜き出した。得られた上層を55℃に加温した水374.0gと塩酸256.6gとの混合物に約2時間かけて滴下した。さらにN-メチルピロリドン51.2gで器具付着分を洗い込んだ。得られた混合物を55℃で16時間撹拌した後、分液した。得られた水層の重量は、1395.9gであり、HPLC分析(HPLC分析条件-3)を行ったところ、水層中の表題化合物の重量は、263.4g(収率:96.4%)であった。
<参考例1>
1-クロロ-2-エトキシエタンの蒸留精製
1-クロロ-2-エトキシエタン250.0g(GC分析条件-5での面積百分率で純度99.64%)、炭酸ナトリウム0.75g及び水5.0gを混合した後、精留塔を用いて加熱蒸留して、表題化合物(GC分析条件-5での面積百分率で純度99.95%)を173.8g得た。
<実施例14>
1-(2-エトキシエチル)-2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの合成(工程5~7)
2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾール30.4gとN-メチルピロリドン67.6gとの混合物へ、二炭酸ジ-tert-ブチル33.3gとN-メチルピロリドン19.4gとの混合物を55℃で5時間40分かけて滴下した。さらにN-メチルピロリドン4.2gで器具付着分を洗い込んだ。得られた混合物を56℃で1時間撹拌した。得られた混合物を48%水酸化カリウム水溶液43.9gへ添加した。さらにN-メチルピロリドン8.4gで器具付着分を洗い込んだ。得られた混合物を85℃へ加温し、参考例1と同様の方法で精製された1-クロロ-2-エトキシエタン34.0gを約1時間かけて滴下した。さらにN-メチルピロリドン4.2gで器具付着分を洗い込んだ。同温度で10時間撹拌した後、得られた混合物を25℃まで冷却し、トルエン64.9g、水131.4g、及びN-メチルピロリドン25.1gを加え、約40℃で30分間撹拌した後、撹拌を停止し、分液した。得られた上層の重量は146.4gであった。得られた上層を55℃に加温した水55.9gと塩酸38.2gとの混合物に2時間5分かけて滴下した。さらにN-メチルピロリドン8.4gで器具付着分を洗い込んだ。得られた混合物を55℃で2時間撹拌した後、分液した。得られた水層の重量は174.0gであり、HPLC分析(HPLC分析条件-4)を行ったところ、水層中の表題化合物の重量は、38.2g(収率:93.5%)であった。
<実施例15>
ビラスチンの合成(工程3~4)
実施例13と同様の方法で得られた1-(2-エトキシエチル)-2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾール溶液947.1g(1-(2-エトキシエチル)-2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの含有量196.4g)に25%水酸化ナトリウム水溶液181.8gを室温で添加した後、炭酸カリウム157.1g(1.14mol)を添加した。得られた混合物に実施例6と同様の方法で得られたで得られた2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチル溶液323.2g(2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチルの含有量170.0g)を55℃付近で1時間かけて滴下した後、得られた混合物を同温度で21時間撹拌した。得られた混合物に水765.0gを添加し、撹拌した後、分液した。得られた有機層に水1020.0gを添加し、撹拌した後、分液し、有機層512.8gを得た。得られた有機層にメタノール161.8gと25%水酸化ナトリウム水溶液181.8gを添加した後、加熱還流下で5時間撹拌し、混合物846.5gを得た。得られた混合物のうち、697.1gを減圧下で濃縮した後、得られた濃縮残留物に水300.0g及びトルエン727.4gを添加し、撹拌した後、分液して、分液下層652.8gを得た。得られた分液下層のうち、274.5gに1-ブタノール243.0gを添加し、60℃付近で36%塩酸を滴下し、混合物のpHを6.7に調整した。得られた混合物を分液し、分液上層に水100.0gを添加して撹拌した後、分液した。得られた水層に水を100.0g添加して撹拌した後、分液し、分液上層を405.8g得た。得られた分液上層のうち、117.7gを減圧下で濃縮した。得られた濃縮残留物70.3gに1-ブタノール43.7g及び水3.8gを添加し、100℃まで加熱した後、90℃まで冷却し、ビラスチンの結晶を少量接種した後、20℃まで冷却した。得られた結晶を濾過し、2-プロパノール24.6gで洗浄した後、得られた固体を減圧下で乾燥し、表題化合物15.1g得た(収率62.5%)。得られた固体の純度をHPLCにて分析した(HPLC分析条件-3)ところ、表題化合物の面積百分率は99.2%であった。
<実施例16>
ビラスチンの精製
実施例15と同様の方法で得られたビラスチン30.0g、1-ブタノール185.9g、及び水99.0gの混合物を50℃で50分間撹拌し、得られた2層の溶液の上層を抜き出した。得られた上層の溶液に活性炭1.5gを添加し、51℃で約2時間撹拌した。この混合物を濾過し、濾物を1-ブタノール29.7gと水4.5gとの混合液で洗浄した。得られた濾液と洗浄液との混合液を減圧下(約100hPa)で濃縮した。濃縮後の混合物145.4gに水8.1g及び1-ブタノール109.7gを添加し、105~108℃で約9時間撹拌した。得られた溶液を82℃まで冷却し、少量のビラスチン結晶を加え、86~91℃で約25時間撹拌した。得られた混合物を34℃まで冷却し、約14時間撹拌した後、析出した固体を濾過した。濾物を水3.0gと1-ブタノール70.5gとの混合液で洗浄した。得られた固体を減圧下で乾燥し、23.3gの表題化合物を得た。得られた固体の純度をHPLCにて分析した(HPLC分析条件-3)ところ、表題化合物の面積百分率は99.6%であった。
<実施例17>
ビラスチンの合成(工程3~4)
実施例14と同様の方法で得られた1-(2-エトキシエチル)-2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾール溶液174.0g(1-(2-エトキシエチル)-2-(ピペリジン-4-イル)-1H-ベンゾイミダゾールの含有量38.2g、0.14mol)と器具付着分を洗い込んだ水8.1gとの混合液に、25%水酸化ナトリウム水溶液44.8g(0.28mol)、器具付着分を洗い込んだ水4.1g及び炭酸カリウム45.3g(0.33mol)を室温で順次添加した後、実施例4と同様の方法で得られた2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチル溶液103.1g(2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチルの含有量40.7g、0.14mol)を64℃付近で1時間かけて滴下し、器具付着分をトルエン7.4gで洗い込んだ後、同温度で22時間撹拌した。得られた混合物に水182.9gを添加し、撹拌した後、有機層を分取した。得られた有機層をさらに20%食塩水308.5gで洗浄し、分液した。得られた有機層の重量は142.0gであった。続いて、得られた有機層の全量、器具付着分を洗い込んだメタノール6.5g、メタノール32.2g、及び25%水酸化ナトリウム水溶液43.5g(0.27mol)を混合し、加熱還流下で5時間撹拌した。得られた混合物を減圧下で濃縮した後、得られた濃縮残留物に水152.4g及びトルエン140.8gを添加し、撹拌した後、分液した。得られた下層の重量は254.3gであった。得られた下層に1-ブタノール197.5g及び36%塩酸23.6gを50℃付近で順次添加し、撹拌した後、分液した。得られた上層に36%塩酸水を滴下し、pHを6.8に調整した後、水81.3gを加え、撹拌した後、分液した。得られた分液上層を水81.3gで50℃付近で洗浄した。洗浄後の分液上層316.9gを減圧下で濃縮し、スラリー状の濃縮残渣物を148.5g得た。得られたスラリー状の濃縮残留物に1-ブタノール147.8g及び水9.7gを添加し、約100℃まで加熱した後、90℃付近まで冷却し、ビラスチンの結晶を少量接種した後、25℃まで冷却した。析出した結晶を濾過し、2-プロパノール95.8gで洗浄した後、得られた固体を減圧下で乾燥し、表題化合物の結晶を44.3g得た(2-[4-(2-ブロモエチル)フェニル]-2-メチルプロパン酸 エチルを基準として、収率は70.4%)であり、得られた結晶の純度をHPLCにて分析した(HPLC分析条件-6)ところ、表題化合物の面積百分率は99.4%であった。
<実施例18>
ビラスチンの精製
実施例17と同様の方法で得られたビラスチン結晶40.0g、1-ブタノール110.2g及び水58.0gの混合物を65℃付近で40分間撹拌し、得られた2層の溶液の上層を抜き出した。得られた上層の溶液に活性炭1.2gを添加し、65℃付近で約30分間撹拌した。得られた混合物を濾過し、濾物を1-ブタノール22.6gと水7.2gとの混合液で洗浄し、さらに1-ブタノール11.2g及び水2.2gを濾液に加え、混合溶液を226.6g得た。得られた混合溶液を減圧下(70hPa)で濃縮し、約172mLの濃縮残留物を得た後、そこに1-ブタノール89.8gを添加し、再度、減圧下(70hPa)で濃縮した。濃縮後の約255mLのスラリー混合物に1-ブタノール195.7g及び水11.9gを添加し、95~104℃で約1時間撹拌した。得られた混合物を85℃付近まで冷却し、少量のビラスチン結晶を加え、2時間撹拌した。得られた混合物を約40℃まで冷却し、約14時間撹拌した後、析出した固体を濾過した。濾物を水4.0gと1-ブタノール94.0gとの混合液で洗浄し、さらにアセトン94.9gで洗浄した。得られた固体を減圧下で乾燥し、33.8gの表題化合物を得た。得られた結晶の純度をHPLCにて分析した(HPLC分析条件-6)ところ、表題化合物の面積百分率は99.9%であった。また、得られた結晶中の水分量を分析(カールフィッシャー法、測定機器:株式会社HIRANUMA製、AQ-2100)したところ、水分量は0.1%であった。
本発明により、医薬品として有用なビラスチンの製造中間体である化合物(3)及びビラスチンを効率よく製造することができる。

Claims (5)

  1. 工程1及び工程2を含む、式(3)
    Figure 2023167001000028
    〔式中、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基又はイソプロピル基を表す。〕
    で表される化合物の製造方法:
    工程1:ルイス酸に、2-ブロモ-2-メチルプロパン酸ブロミド及び(2-ブロモエチル)ベンゼンを順次添加し、反応させ、式(1)
    Figure 2023167001000029
    で表される化合物を得る工程;
    工程2:式(1)で表される化合物と式(2)
    Figure 2023167001000030
    〔式中、Rは前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物とを亜鉛ハロゲン化物の存在下で反応させ、式(3)で表される化合物を得る工程。
  2. 請求項1に記載の工程1及び工程2に加えて、工程3及び工程4を含む、式(4)
    Figure 2023167001000031
    で表される化合物の製造方法:
    工程3:式(3)で表される化合物と式(5)
    Figure 2023167001000032
    で表される化合物とを塩基の存在下で反応させ、式(6)
    Figure 2023167001000033
    〔式中、Rは前記と同じ意味を表す。〕
    で表される化合物を得る工程;
    工程4:式(6)で表される化合物を塩基の存在下で加水分解した後、得られた混合物と酸とを混合し、式(4)で表される化合物を得る工程。
  3. 請求項2に記載の工程1、工程2、工程3及び工程4に加えて、工程5、工程6及び工程7を含む、式(4)で表される化合物の製造方法:
    工程5:式(7)
    Figure 2023167001000034
    で表される化合物と二炭酸ジ-tert-ブチルとを反応させる工程;
    工程6:工程5で得られた混合物と式(8)
    Figure 2023167001000035
    〔式中、Lは脱離基を表す。〕
    で表される化合物とを塩基の存在下で反応させ、式(9)
    Figure 2023167001000036
    で表される化合物を得る工程;
    工程7:式(9)で表される化合物と酸とを反応させ、式(5)で表される化合物を得る工程。
  4. 請求項3に記載の工程1、工程2、工程3、工程4、工程5、工程6及び工程7に加えて、工程8を含む、式(3)で表される化合物の製造方法:
    工程8:1,2-フェニレンジアミンと4-ピペリジンカルボン酸とを酸の存在下で反応させ、式(7)で表される化合物を得る工程。
  5. 工程1におけるルイス酸が塩化アルミニウム(III)である、請求項1~4のいずれかに記載の製造方法。
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