JP3219946B2 - 新規製造中間体及びピリジン誘導体の製造方法 - Google Patents
新規製造中間体及びピリジン誘導体の製造方法Info
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Description
ーキンソン病等の中枢神経系疾患の治療に有用なアナバ
セイン等のピリジン誘導体及びそれらを製造するための
新規構造の中間体及びそれらの製造方法に関する。
ン)、あるいは上記化合物(III)又は(IV)を合成中
間体として得られるアナバセイン誘導体は、ブリティッ
シュ ジャーナル オブ ファーマコロジー(Brit. J.
Pharmacol.), 18, 543 (1962)、アグリカルチュラル
アンド バイオロジカル ケミストリー(Agr. Biol. C
hem.), 26, 709 (1962)、トキシコン(Toxicon), 9 ,
23 (1971) 、アメリカンズーロジスト(Amer. Zoologis
t), 25, 99 (1985) 、ドラッグ デベロプメントリサー
チ(Drug Development Research), 31, 127, (1994) 又
は31, 135 (1994)、国際公開番号第WO92/1530
6号公報及び国際公開番号第94/05288号公報等
に記載の公知化合物であり、アルツハイマー病、パーキ
ンソン病等の中枢神経系疾患の治療薬として有用であ
る。
類似化合物の製造方法としては、(1)ケミシェ ベリ
ヒテ(Chem. Ber.), 69, 1082-1085 (1936) に記載さ
れたN−ベンゾイルピペリドンとニコチン酸エステルを
ナトリウムエトキサイドを用いて製造する方法、(2)
アクタ ケミカ スカンジナビア(Acta Chem. Scan
d.), 30B , 93 (1976) に記載されたN−ビニルピロ
リドンとニコチン酸エステルを水素化ナトリウムを用い
てミオスミンを製造する方法、(3)シンセティック
コミュニケーション(Synth. commun.), 2 (4), 187-2
00 (1972) に記載されたN−ニコチノイルピペリドンを
酸化カルシウムを用いて製造する方法、(4)テトラヘ
ドロン レターズ(Tetrahedron Lett.), 24 (18), 193
7-1940 (1983) に記載されたブロモピリジンとシクロペ
ンテノンをn−ブチルリチウムを用いて製造する方法、
(5)ジャーナル オブ オーガニック ケミストリー
(J. Org. Chem.),54 (1), 228-234 (1989) に記載さ
れたブロモピリジンとN−tert−ブチルオキシカル
ボニルピペリドンをn−ブチルリチウムを用いて縮合す
る方法、及び(6)国際公開第WO92/15306号
に記載されたN−トリメチルシリルピペリドンとニコチ
ン酸エステル誘導体をリチウムジイソプロピルアミドを
用いて縮合する方法等が知られている。
II)及び(IV)の工業的製法について検討を行ってきた
が、上記の(1)から(6)の製法は種々の問題を有し
ていることが明らかになった。すなわち、(1)の製法
は、反応時に温度が急激に上昇し、反応温度の制御が難
しいこと及び副生成物として2−フェニル−3,4,
5,6−テトラヒドロピリジンを生成し、これの除去が
工業的に難しく、収率が20.5%と低い。よって、工
業的製法としては好ましくない。(2)の製法は、試薬
に水素化ナトリウムを用いており、反応時に激しく発泡
し、発熱及び水素の発生を伴い非常に危険であり、安全
性の確保のために特殊な装置、技術を必要とする。ま
た、水素化ナトリウムは一般に流動パラフィンに分散さ
れ、約60%含量で市販されているが、化合物(III)の
製造時には流動パラフィンを完全に除去するための工程
数が増え、経済的でない。(3)の製法は、酸化カルシ
ウムの存在下、直火で溶融しており、非常に危険で工業
的製法には向いていない。(4)、(5)及び(6)の
製法はn−ブチルリチウム又はリチウムジイソプロピル
アミドを用いて−70℃以下の低温反応を必要とし、経
済性や安全性の面から工業的には好ましくない等の間題
である。
済性に優れ、簡便かつ効率的に式(III)及び(IV)で表
されるピリジン誘導体を工業的に製造する方法の開発が
望まれている。
経済性に優れ、簡便かつ効率的な工業的製造方法につい
て鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。即
ち、本発明は、 式(V)
れらの混合物、 式(I)
(II)
されるニコチン酸エステル類をナトリウムアルコキサイ
ドの存在下で反応させることを特徴とする前記記載の
式(V)で表される化合物、その互変異性体またはそれ
らの混合物の製造方法、 ナトリウムアルコキサイドが、ナトリウムエトキサ
イドである前記記載の式(V)で表される化合物、そ
の互変異性体またはそれらの混合物の製造方法、 一般式(II)のRがエチル基であり、ナトリウムア
ルコキサイドがナトリウムエトキサイドである前記記
載の式(V)で表される化合物、その互変異性体または
それらの混合物の製造方法、 前記、または記載の製造方法により、式
(V)で表される化合物、その互変異性体またはそれら
の混合物を製造し、該化合物を酸で処理することを特徴
とする式(III)
り、式(V)で表される化合物、その互変異性体または
それらの混合物を製造し、該化合物を酸で処理すること
により得られる前記の式(III)で表される化合物を
塩基にて処理することを特徴とする式(IV)
する。本発明を以下の反応工程式を参照して説明する。
従来公知な化合物(I)と化合物(II)を適当な溶媒
中、ナトリウムアルコキサイドの存在下で反応させ、式
(V)または(VI) で表される新規化合物を得る工程で
ある。式(V)で表される化合物は、3−ニコチノイル
−1−ビニル−2−ピペリジノンであり、式(VI) で表
される化合物は、その互変異性体である。
アルキル基としては炭素数1〜4の直鎖状又は分枝状の
アルキル基であり、具体的にはメチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、n−ブチル、sec−ブチル、te
rt−ブチル基等が挙げられ、好ましくはメチル又はエ
チル基である。本工程におけるナトリウムアルコキサイ
ドとしては、例えば、ナトリウムメトキサイド、ナトリ
ウムエトキサイド、ナトリウムプロポキサイド、ナトリ
ウムtert−ブトキサイド等が使用でき、好ましくは
ナトリウムメトキサイド又はナトリウムエトキサイドで
ある。
悪影響を及ぼさない溶媒であれば特に限定されないが、
たとえば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素
類、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサ
ン等のエーテル類、メタノール、エタノール、プロパノ
ール等のアルコール類、N,N−ジメチルホルムアミド
等の非プロトン性極性溶媒等が挙げられ、好ましくはト
ルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、ジメトキシエ
タンが挙げられる。反応温度及び反応時間は特に限定さ
れるものではないが、通常−5℃〜150℃で1〜20
時間、好ましくは室温から溶媒の還流する温度程度で2
〜6時間である。各試剤の使用割合は一般式(I)で表
される化合物1モルに対して式(II)の化合物を0.5
〜2モル量、好ましくは0.8〜1.2モル量を用い、
ナトリウムアルコキサイドは1〜4モル量、好ましくは
1.5〜3.0モル量で反応は有利に進行する。
I)で表される化合物は単離あるいは単離することな
く、工程(b)に用いられる。これら化合物を工程
(b)に用いる時は、通常、溶媒を除去して使用に供す
るが、そのままの状態で供してもよい。上記工程式にお
いて、工程(b)は、工程(a)により得られた式
(V)又は(VI)で表される化合物を適当な含水溶媒
中、酸を加え処理し、脱ビニル化反応、加水分解及び脱
炭酸反応により式(III)で表される化合物を得る工程で
ある。
応に悪影響を及ぼさない限り特に限定されないが、一般
にベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素類、ジメ
トキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエ
ーテル類、メタノール、エタノール、プロパノール、イ
ソプロパノール等のアルコール類及び水等が使用できる
が、好ましくはメタノール、エタノール、イソプロパノ
ール又は水が挙げられる。
硫酸、硝酸等の無機酸類、酢酸、p−トルエンスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフル
オロ酢酸等の有機酸類が使用できるが、好ましくは塩
酸、臭化水素酸又は硫酸が挙げられる。反応温度及び反
応時間も特に限定されるものではないが、一般に50℃
〜150℃で1〜10時間程度、好ましくは溶媒の還流
する温度程度で1〜5時間である。
る化合物は使用した酸の塩として単離することができ
る。化合物(III)は、単離あるいは単離することなく、
工程(c)に用いられる。工程(c)は、工程(b)で
得られた化合物(III)を適当な含水溶媒中で、塩基で処
理することにより化合物(IV)を得る工程である。
ぼさない限り特に限定されないが、一般に水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、リ
ン酸ナトリウム、リン酸カリウム等のアルカリ金属リン
酸塩、アンモニア水等の無機塩基類、アニオン性イオン
交換樹脂等を例示することができ、好ましくは水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウムである。使用される溶媒とし
ては工程(b)に示した溶媒を例示できる。この時の反
応温度は特に限定されないが、0〜50℃好ましくは室
温程度であり、pHを9〜12にすることで化含物(I
V)が得られる。
含物(IV)は、工程(d)に示すように適当な含水溶媒
中、酸で処理することにより化合物(III )を使用した
酸の塩として製造することができることを示す。この場
合に用いる溶媒及び酸としては工程(b)に示した溶媒
及び酸を例示できる。反応温度及び反応時問も特に限定
されるものではないが、一般に0〜100℃で1〜17
時間程度、好ましくは0〜50℃で1〜4時間である。
の分離精製手段、具体的には蒸留、再結晶、シリカゲル
カラムクロマトグラフィー等により単離精製することが
できる。
的に説明する。 実施例1:3−ニコチノイル−1−ビニル−2−ピペリ
ジノン(式(V)の化合物)の合成 ナトリウムエトキサイド25.5g(375ミリモル)
をテトラヒドロフラン250mlに加え、加熱し、還流
下、N−ビニルピペリドン31.25g(250ミリモ
ル)、ニコチン酸エチルエステル37.75g(250
ミリモル)のテトラヒドロフラン75ml溶液を加え、3
時間還流後、10℃以下に冷却し、飽和塩化アンモニウ
ム水175mlを加えて有機層を分取した。水層は更に酢
酸エチル200mlにて2回抽出し、先の有機層と合わせ
て硫酸ナトリウムにて乾燥した。硫酸ナトリウムを濾去
後、減圧下濃縮、乾燥し標記化合物のケト−エノール互
変異性体の混合物52.71g(収率91.6%)を得
た。この混合物をジイソプロピルエーテル150ml中に
加え、室温で1時間攪拌し、濾取洗浄、減圧乾燥し、標
記化合物(ケト型)32.9g(収率57.1%)を得
た。
cm-1 NMRスペクトル(CDCl3,内部標準テトラメチルシラ
ン,δ値ppm) 1.7〜2.4(4H,m); 3.4〜3.6(2H,m); 4.4〜4.6(3H,m);
7.4〜7.6(2H,m);8.3〜9.3(3H,m) 。 実施例2:3−(5−アミノ−1−ペンタノイル)ピリ
ジン ジハイドロクロライド(式(III)の化合物の二塩
基酸塩)の合成 実施例1で得た3−ニコチノイル−1−ビニル−2−ピ
ペリジノン4.6g(ケト型、20ミリモル)を6N塩
酸40ml中3時間還流した。反応混合物は冷却後、溶液
が1/10程度になるまで減圧濃縮し、イソプロピルア
ルコール46mlを室温で加えて、4時間攪拌した。析出
物を濾取し、減圧下乾燥した。収量4.7g(収率9
3.6%)。融点173〜176℃。
cm-1、1700cm-1 NMRスペクトル(DMSO,内部標準テトラメチルシラ
ン,δ値ppm) 1.6〜1.8(4H,m); 2.7〜2.9(2H,m); 3.1〜3.3(2H,m); 7.
9〜8.0(1H,m);8.0〜8.3(2H,b); 8.7〜9.4(3H,m); 9.4〜
10.4(2H,b)。 実施例3:2−(3−ピリジル)−3,4,5,6−テ
トラヒドロピリジン(式(IV)の化合物)の合成 3−ニコチノイル−1−ビニル−2−ピペリジノン9.
9g(ケト−エノール互変異性体の混合物 43ミリモ
ル)をテトラヒドロフラン12mlに溶解し、還流した6
N塩酸55mlの中に80〜100℃で加えた。85℃で
3時間攪拌後、反応混合物を10℃以下に冷却して10
モル水酸化ナトリウム水溶液を10〜30℃で加えてp
Hを約11にした。その水溶液をジクロルメタン40ml
にて3回抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥後ジクロルメタ
ンを減圧下留去し、残渣に油状の標記化合物6.5g
(収率94.5%)を得た。
ン,δ値ppm) 1.5〜2.0(4H,m); 2.5〜2.7(2H,m); 3.8〜3.9(2H,m); 7.
2〜9.0(4H,m) 。 参考例 3−(5−アミノ−1−ペンタノイル)ピリジ
ン ジハイドロクロライドの合成 実施例3で得た2−(3−ピリジル)−3,4,5,6
−テトラヒドロピリジン6.5g(41ミリモル)をイ
ソプロパノール123mlに溶解し、30℃以下で濃塩酸
6.9mlを加えて室温にて3時間攪拌した。反応混合物
は5℃以下で2時間攪拌後析出物を濾取し、イソプロピ
ルアルコールにて洗浄後、減圧下乾燥した。収量7.7
g(収率74.6%)。
4,5,6−テトラヒドロピリジンの合成 本発明との比較のために、ケミシェ ベリヒテ(Chem.
Ber.), 69, 1082-1085 (1936)記載の方法を参考に合成
した。即ち、N−ベンゾイル−2−ピペリドン4.06
g(20ミリモル)、ニコチン酸エチル3.03g(2
0ミリモル)、ベンゼン8mlをフラスコに入れ、つい
でナトリウムエトキサイド1.84g(27ミリモル)
を加え、5時間、加熱還流した後、反応液を濃縮乾固し
た。この濃縮残渣に、濃塩酸59mlを加え、110℃
で2時間、加熱還流した。反応液を冷却後、10モルの
水酸化ナトリウム水溶液を、14〜30℃で、pHが1
0.3になるまで加え、ジクロルメタン60mlで2回
抽出し、有機層を合わせ、飽和食塩水で洗浄し、Na2
SO4 で乾燥した。Na2 SO4 を濾去した後、濾液を
濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(展開溶
媒:クロロホルム、エタノール)で精製することにより
標記化合物1.87g(58.4%)を得た。
4,5,6−テトラヒドロピリジンの合成 比較例1の方法を参考に、溶媒をベンゼンの代わりにテ
トラヒドロフランを用い、同様な合成を行った。即ち、
N−ベンゾイル−2−ピペリドン4.06g(20ミリ
モル)、ニコチン酸エチル3.03g(20ミリモ
ル)、テトラヒドロフラン8mlをフラスコに入れ、つ
いでナトリウムエトキサイド1.84g(27ミリモ
ル)を加え、5時間、加熱還流した後、反応液を濃縮乾
固した。この濃縮残渣に、濃塩酸59mlを加え、11
0℃で2時間、加熱還流した。反応液を冷却後、10モ
ルの水酸化ナトリウム水溶液を、14〜30℃で、pH
が10.3になるまで加え、ジクロルメタン60mlで
2回抽出し、有機層を合わせ、飽和食塩水で洗浄し、N
a2 SO4 で乾燥した。Na2 SO4 を濾去した後、濾
液を濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー(展
開溶媒:クロロホルム、エタノール)で精製することに
より標記化合物1.35g(42.2%)を得た。
4,5,6−テトラヒドロピリジンの合成 比較例1の方法を参考に、N−ベンゾイル−2−ピペリ
ドンの代わりにN−トリメチルシリル−2−ピペリドン
を用い、同様な合成を行った。即ち、N−トリメチルシ
リル−2−ピペリドン1.71g(10ミリモル)、ニ
コチン酸エチル1.51g(10ミリモル)、ベンゼン
4mlをフラスコに入れ、ついでナトリウムエトキサイ
ド0.92g(13.5ミリモル)を加え、5時間、加
熱還流した後、反応液を濃縮乾固した。この濃縮残渣
に、濃塩酸28.5mlを加え、110℃で2時間、加
熱還流した。反応液を冷却後、10モルの水酸化ナトリ
ウム水溶液を、7〜26℃で、pHが10.5になるま
で加え、ジクロルメタン30mlで2回抽出し、有機層
を合わせ、飽和食塩水で洗浄し、Na2 SO4 で乾燥し
た。Na2 SO4 を濾去した後、濾液を濃縮し、標記化
合物0.38g(23.8%)を得た。
以下に示す。また、表1に一般式(Ia)のR1 、溶媒の種
類、化合物(IV)の収率を示した。尚、実施例は、実施例
1及び3を示し、その収率は実施例1の出発物質からの
値である。
りも化合物(IV)の優れた製造方法であることが分か
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 式(V) 【化1】 で表される化合物、その互変異性体及びそれらの混合
物。 - 【請求項2】 式(I) 【化2】 で表されるN−ビニルピペリドンと一般式(II) 【化3】 (式中Rは低級アルキル基を示す。)で表されるニコチ
ン酸エステル類をナトリウムアルコキサイドの存在下で
反応させることを特徴とする請求項1記載の式(V)で
表される化合物、その互変異性体またはそれらの混合物
の製造方法。 - 【請求項3】 ナトリウムアルコキサイドが、ナトリウ
ムエトキサイドである請求項2記載の式(V)で表され
る化合物、その互変異性体またはそれらの混合物の製造
方法。 - 【請求項4】 一般式(II)のRがエチル基であり、ナ
トリウムアルコキサイドがナトリウムエトキサイドであ
る請求項2記載の式(V)で表される化合物、その互変
異性体またはそれらの混合物の製造方法。 - 【請求項5】 請求項2、3または4記載の製造方法に
より、式(V)で表される化合物、その互変異性体また
はそれらの混合物を製造し、該化合物を酸で処理するこ
とを特徴とする式(III) 【化4】 で表されるピリジン誘導体の製造方法。 - 【請求項6】請求項2、3または4記載の製造方法によ
り、式(V)で表される化合物、その互変異性体または
それらの混合物を製造し、該化合物を酸で処理すること
により得られる請求項5記載の式(III)で表される化
合物を塩基にて処理することを特徴とする式(IV) 【化5】 で表されるピリジン誘導体の製造方法。
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