JP3763828B2 - ベンゾピラン化合物の前駆体合成のための中間体の製造方法 - Google Patents

ベンゾピラン化合物の前駆体合成のための中間体の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、ある種の置換ベンゾピラン化合物の前駆体合成のための中間体として有用な化合物の製造方法に関する。
置換ベンゾピラン化合物は当該分野において知られている。例えば、ロイコトリエンアンタゴニストとしての活性を有し、例えば、ロイコトリエン類および5−α−レダクターゼにより誘導される疾患の治療において有用である、置換ベンゾピランの族が記載されている(例えば、特許文献1等参照)。
欧州特許出願公開第0173516号公報
かかる置換ベンゾピラン化合物の合成には多くのステップを要することが収率や経費のうえから必要であった。したがって、少ないステップで有用な置換ベンゾピラン化合物を合成することが課題である。
本発明は、欧州特許出願公開第0173516号公報に記載されたある種のベンゾピラン化合物の製造方法に関するものであり、詳細には、以前記載されたよりもはるかに少ない反応ステップからなる、かかるベンゾピラン化合物の効果的な合成経路を提供するものである。さらに詳細には、本発明は、かかる置換ベンゾピラン化合物の前駆体合成のための中間体として有用な化合物の製造方法に関する。最終生成物の合成に必要な反応ステップの数を減らすことは、多くのステップを含む経路よりも、はるかに効果的で、経費の上から有効な経路である。
本発明によれば、有用な置換ベンゾピラン化合物の前駆体合成のための中間体として有用な化合物の製造方法が提供され、該方法により得られた化合物から、少ないステップで有用な置換ベンゾピラン化合物が合成でき、その収率の向上、経費の節約につながる。
本発明は、第1の態様において、構造式(I):
Figure 0003763828
[式中、RはC1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、または構造式:
Figure 0003763828
(これらのそれぞれの5個までの炭素原子は、所望により、酸素原子、イオウ原子、ハロゲン原子、窒素原子、ベンゼン環、チオフェン環、ナフタレン環、4ないし7個の炭素原子の炭素環式環、カルボニル基、カルボニルオキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アジド基、および/またはニトロ基で置換されていてもよい、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニルまたはC2〜20アルキニルから独立して選択される1個または2個の置換基により置換されていてもよい)で示される基;
は水素またはC1〜6アルキル;
は水素、ハロゲン、ヒドロキシ、ニトロ、一般式−COOR(式中Rは水素またはC1〜6アルキルを意味する)である基、C1〜6アルキル、C1〜6アルコキシまたはC1〜6アルキルチオ;
Aは1重結合または所望により1個、2個あるいは3個のC1〜10アルキルおよび/またはフェニル基で置換されていてもよいメチレン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ビニレン、プロペニレン、ブテニレン、ブタジエニレンもしくはエチニレン基;
Xは酸素またはイオウを意味する]
で示される化合物またはその塩、水和物もしくは溶媒和物の製造方法であって、構造式(II):
Figure 0003763828
[式中、R、R、R、AおよびXは構造式(I)に関して記載したのと同じ]で示される化合物またはその塩、水和物もしくは溶媒和物を環化し、その後、所望により、その塩、溶媒和物もしくは水和物を形成することからなる方法を提供する。
適当には、RはC1〜20アルキル、C2〜20アルケニル、C2〜20アルキニル、または構造式:
Figure 0003763828
(これらのそれぞれの5個までの炭素原子は、所望により、酸素原子、イオウ原子、ハロゲン原子、窒素原子、ベンゼン環、チオフェン環、ナフタレン環、4ないし7個の炭素原子の炭素環式環、カルボニル基、カルボニルオキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アジド基、および/またはニトロ基で置換されていてもよい、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニルまたはC2〜20アルキニルから独立して選択される1個または2個の置換基により置換されていてもよい)で示される基である。
好ましくはRは、5個までの炭素原子が、所望により酸素原子、イオウ原子、ハロゲン原子、窒素原子、ベンゼン環、チオフェン環、ナフタレン環、4ないし7個の炭素原子のカルボサイクリック環、カルボニル基、カルボニルオキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、アジド基、および/またはニトロ基で置換されていてもよい、C1〜20アルキル、C2〜20アルケニルまたはC2〜20アルキニルから独立して選択される1個または2個の置換基により置換または未置換である構造式(i)で示される基である。
より好ましくは、Rは、上記から選択される単一の置換基により環のパラ位において置換されている構造式(i)で示される基であり、特に、Rは、構造式
Figure 0003763828
で示される基である。
適当には、Rは水素またはC1〜6アルキルであり、好ましくは、R2は水素である。
適当には、Rは水素、ハロゲン、ヒドロキシ、ニトロ、一般式−COOR(式中、Rは水素またはC1〜6アルキルを意味する)で示される基またはC1〜6アルキル、C1〜6アルコキシもしくはC1〜6アルキルチオである。好ましくはRは水素である。
適当には、Aは1重結合または所望により1個、2個あるいは3個のC1〜10アルキルおよび/またはフェニル基で置換されていてもよいメチレン、エチレン、トリメチレン、テトラメチレン、ビニレン、プロペニレン、ブテニレン、ブタジエニレンもしくはエチニレン基である。好ましくは、Aは1重結合である。
適当には、構造式(II)の化合物の環化を、酸の存在下で行う。例えば、環化を、溶媒としてメタノールまたは酢酸中、硫酸存在下で行うことができる。好ましくは該反応を、塩酸存在下、メタノール/テトラヒドロフラン溶媒混合物中で行う。別の酸/溶媒条件は、当業者に明らかであり、例えば、水、エタノールまたはメタノールのごときC1〜4アルカノール、およびベンゼンまたはトルエンのごとき不飽和炭素環式炭化水素のごとき適当な溶媒中の、臭化水素またはヨウ化水素、過塩素酸またはp−トルエンスルホン酸、および、例えば三塩化アルミニウムのごときルイス酸が挙げられる。
便利のため、構造式(II)を「ジ−ケト」型というが、構造式(II)の化合物が、「ケト−エノール」型および「環状ヒドロキシクロマノン」型(IIB):
Figure 0003763828
で存在していてもよいことに注意すべきである。
構造式(II)が、構造式(II)で示される化合物のすべての互変異性体を包含することが意図される。
それゆえ、好ましい態様において、式(IA):
Figure 0003763828
で示される化合物またはその塩、溶媒和物もしくは水和物の製造方法であって、式(IIA):
Figure 0003763828
の化合物またはその塩、溶媒和物もしくは水和物を環化し、ついで、所望によりその塩、溶媒和物もしくは水和物を形成することからなる方法が提供される。最も好ましくは、環化を、溶媒としてメタノール/テトラヒドロフラン中、塩酸の存在下において行う。
構造式(II)の化合物に関しては、もちろん、構造式(IIA)の化合物は、それぞれが構造式(IIA)により包含される対応ケト−エノールおよび環状クロマノン型で存在しうる。
構造式(II)(および特に構造式(IIA))の化合物は新規であり、本発明のさらなる態様を形成する。構造式(III):
Figure 0003763828
[式中、R、R、R、AおよびXは請求項1の構造式(I)について記載してあるものと同じ]
で示される化合物と、構造式(IV):
Figure 0003763828
[式中、Zは活性化された脱離基を意味する]
で示される化合物またはその塩との反応により、構造式(II)の化合物を製造することができる。
適当には、活性化された脱離基Zとしては、例えば、RがC1〜6アルキルである構造式N(R)(OR)で示される活性化されたアミド、ハロゲン基、RがC1〜6アルキル、所望により置換されていてもよいフェニルまたは所望により置換されていてもよいフェニルC1〜6アルキルである構造式RO、RSまたはRSOOなる構造式で示される基、もしくはRがC1〜6アルキル、所望により置換されていてもよいフェニルまたは所望により置換されていてもよいフェニルC1〜6アルキルであり、Xはそれぞれ独立して酸素またはイオウである構造式
Figure 0003763828
で示される基が挙げられる。好ましくは、RはC1〜6アルキル、所望により置換されていてもよいフェニルまたは所望により置換されていてもよいフェニルC1〜6アルキルである。好ましくは、RはC1〜6アルキル、例えばメチル、エチル、i−ブチルまたはt−ブチルであり、最も好ましくは、Rはエチルである。
適当には、例えば、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフランのごときエーテル性溶媒、トルエンまたはベンゼン、ヘキサンもしくはメタノールあるいはエタノールのごときC1〜6アルカノールのような有機溶媒中、例えば、カリウムt−ブトキシド、ナトリウムメトキシドまたはカリウムメトキシドのごときアルカリ金属アルコキシド、水素化ナトリウムのごとき水素化物、あるいはカリウムアミドもしくはナチリウムアミドのごときアミド塩基の存在下で反応を行う。
構造式(II)の化合物の製造方法は新規であり、本発明のさらなる態様を形成する。特に、本発明方法は、溶媒としてのテトラヒドロフラン中におけるナトリウムメトキシドの存在下、以下に示す構造式(IIIA)の化合物と構造式(IVA)の化合物またはその塩との反応により構造式(IIA)の化合物を製造するのに用いるのが好ましい。
Figure 0003763828
構造式(III)および(IV)の化合物を、市販されている出発物質から、以下に示す標準的方法により製造する。例えば、構造式(III)の化合物の製造は、EP第0173516−A号に記載されている。例えば、ZがROである構造式(IV)の化合物を、アジ化ナトリウムおよびシアノぎ酸エチルのごとき適当なシアノぎ酸アルキルから、知られた方法により、あるいはテトラゾール−5−カルボン酸二ナトリウム塩(市販されている)から、例えば、クロロぎ酸エチルまたはクロロぎ酸イソブチルのような適当なクロロぎ酸アルキル、クロロぎ酸アリールまたはクロロぎ酸アリールアルキルとの反応により合成することができる。対応するテトラゾール−5−カルボン酸二ナトリウム塩からの構造式(IV)の化合物は新規であり、本発明のさらなる態様を形成する。構造式(IV)の化合物を製造し、ついで、これを単離してから構造式(III)の適当な化合物と反応させてもよく、あるいは構造式(IV)の化合物をインシチュ(in situ)で合成し、さらに、前以て単離することなく、構造式(III)の化合物と反応させることもできる。
本発明は、化合物(IIIA)と(IVA)との反応から始まり、構造式(IIA)の中間体を形成し、本明細書記載の条件下での結晶化を行って所望生成物を得る、構造式(IA)の化合物の合成に特に有用である。構造式(II)の化合物を、構造式(I)の化合物の結晶化の前に反応混合物から単離することができ、あるいは別法として、実施例記載のごとく、構造式(III)の化合物と(IV)の化合物との間の反応、ついで、かくして生じた構造式(II)の化合物の結晶化を行って、そのようにして生じた中間体の単離を伴わない、いわゆる「ワン・ポイント」で反応を完結することもできる。
以下の実施例は本発明の説明に役立つ。
温度はセ氏(℃)で記載する。
1. エチル−1H−テトラゾール−5−カルボキシラートの製造
窒素雰囲気下において、トリフルオロ酢酸(24.47g,0.21M)を、0.5時間かけて、撹拌されている8ないし12℃の2,6−ルチジン(100ml)中のアジ化ナトリウム(12.59g,0.19M)の懸濁液に滴下した。7分間撹拌後、シアノぎ酸エチル(20.4g,0.20M)を一度に添加した。混合物を加熱し、75℃で6時間撹拌し、ついで、冷却後、20℃で16時間撹拌した。10℃まで冷却後、混合物を氷(250g)に添加し、11モラーの塩酸(100ml)を、温度を20℃以下に維持しながら添加した。生成物を酢酸エチル中に抽出(250mlで1回、200mlで1回、100mlで1回)し、合一した抽出物を硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧エバポレーションした後、油状生成物(38.22g)をエーテル(50ml)中に取り、ヘキサン(25ml)を添加した。4℃で2〜3日保存した後、エチル−1H−テトラゾール−5−カルボキシラートを得、これを濾別し、冷エーテルで洗浄し、乾燥して14.12g(収率52.6%)を得た。融点88〜93℃。
NMR:(270MHz,CDCl中溶液)
δ13.6〜13.8(s,1H);4.6〜4.5(q,2H);1.5〜1.4(t,3H)。
仕上げのバリエーション
より大きなスケールで(アジ化ナトリウム83.4g)、ヒドラゾ酸の遊離を防止するために、異なったように反応を仕上げた。
75℃、ついで25℃で撹拌した後、水(300ml)中亜硝酸ナトリウム(63g)の溶液を、20ないし30℃で10分かけて添加した。混合物を20〜25℃で20分撹拌し、ついで、水(1.5L)および11モラーの塩酸(690ml)の冷混合物を、25ないし30℃に保ちながら添加した。ついで、生成物を酢酸エチル中に抽出し、上記のごとく結晶化させた。
2. i−ブチル−1H−テトラゾール−5−カルボキシラート
窒素雰囲気下、5℃において撹拌されているジメチルホルムアミド(100ml)中のテトラゾール−5−カルボン酸二ナトリウム塩(15.8g,0.1mol)の懸濁液に、クロロぎ酸イソブチル(13.6g,0.1mol)を15分かけて滴下した。混合物を5〜10℃で2時間撹拌し、ついで、20℃で2時間撹拌した。混合物を水(500ml)に添加し、酢酸エチル(200mlで2回)で抽出した。ついで、水相を、濃塩酸でpH1とし、さらに酢酸エチル(200mlで2回)で抽出した。あとの方の抽出物を水洗(200mlで2回)し、乾燥(MgSO)し、ついで、エバポレーションして標記化合物をゴム状物質として得た(8.6g,50.5%)。
HNMR(CDCl):δ0.95(d,6H,CH),2.08(tq,1H,
CH),4.25(d,2H,CH)。
3. 4−(4−フェニルブトキシ)安息香酸メチルの製造
DMF(52L)中の4−ヒドロキシ安息香酸メチル(13.4kg,88mol)の溶液を、室温において、窒素のゆるやかな流れの下で、NaOMe(4.8kg,89mol)およびDMF(50L)からなる混合物に滴下した。反応混合物を撹拌しながら60〜70℃に1時間暖め、ついで、室温まで冷却した。この混合物に、DMF(5L)中の臭化4−フェニルブチル(16.92kg,79.4mol)を滴下した。得られた混合物を常に撹拌しながら60〜70℃に1時間加熱し、ついで、室温まで冷却した。1N NaOH(10L)を添加した後、生成物を酢酸エチルで2回抽出(50Lおよび80L)した。抽出物を1N NaOH(110L)、ついで、飽和ブライン(20L)で洗浄し、その後減圧乾固して標記化合物を定量的な収率で得た。
4. 4−(4−フェニルブトキシ)安息香酸の製造
MeOH(50L)中の実施例3の化合物の溶液に、3N NaOH(46L)を添加した。混合物を還流下で1.5時間加熱した。反応が終結したら減圧蒸留によりMeOHを除去した。氷水(120L)を残渣に添加し、エーテル(30Lで3回)で中性物質を抽出した。合一したエーテル抽出物を2N NaOH(25L)で洗浄した。水層を合一し、濃HCl(16L)でpHを2〜3に合わせた。沈澱した固体を遠心濾過により集め、水洗し、空気の流れの下で70〜80℃に加熱することにより乾燥して標記化合物を得た(17.67kg,65.4mol,4−ヒドロキシベンゾアートからの収率82%)。
5. 3−[4−(4−フェニルブトキシ)ベンゾイルアミノ]−2−ヒドロキシアセトフェノンの製造
CHCl(45ml)中の実施例4からの化合物(18.1g,67mmol)の溶液に、室温で、窒素の流れの下で、触媒量のDMF(0.45ml)、ついで、塩化チオニル(6.26ml,85.8mmol)を添加した。2時間還流した後、混合物を室温まで冷却し、CHCl(90ml)中の3'−アミノ−2'−ヒドロキシアセトフェノン塩酸(12g,64mmol)およびピリジン(15.5ml,192mmol)からなる溶液を温度を0〜3℃に維持しながら添加した。混合物を0〜3℃で2時間撹拌し、ついで、2N HCl(200ml)中に注いだ。水層を分離した。水層中の生成物をCHClで2回(150mlおよび100ml)抽出した。CHCl層を合一し、水、飽和NaHCO(150ml)、ついで飽和ブライン(150ml)で洗浄し、MgSOで乾燥した。得られた溶液を、結晶の一部が沈澱するまで減圧濃縮した。残渣に酢酸エチル(150ml)を添加し、酢酸エチルの約半分が留去されるまで溶液を減圧濃縮した。混合物を約0℃まで冷却した。沈澱した結晶を濾過により集め、減圧乾固して標記化合物を得た(21.6g,53.6mmol,収率90%)。
6. 2−[4−(4−フェニルブトキシ)ベンゾイルアミノ]−6−[1,3−ジオキソ−3−(テトラゾール−5−イル)プロピル]フェノールの製造
窒素雰囲気下、カリウムtert−ブトキシド(31.36g,0.28mol)を、撹拌することにより乾DMF(160ml)中に溶解した。得られた溶液に、室温において、実施例5からのヒドロキシアセトフェノン化合物(16.12g,0.04mol)、ついで、実施例1からの5−エトキシカルボニルテトラゾール(7.39g,0.052mol,1.3当量)を添加した。反応温度を約45℃に上昇させた。混合物を40℃(オイルバス)で3時間撹拌し、ついで、30℃まで冷却し、冷1N HCl(800ml)中に注いだ。得られた沈澱を濾別し、水洗(500ml)し、ついで、ファンオーブン中において70℃で乾燥させて標記化合物(19.4g,97%)を得た。以下のいずれかの方法を用いて精製を行った。
方法1: 撹拌されている酢酸エチル(150ml)中の粗生成物(10g)のスラリーを60℃で2時間加熱した。室温まで冷却した後、混合物を冷蔵庫に移し、2時間置いた。ついで、生成物を濾過し、冷酢酸エチル(15ml)で洗浄し、ファンオーブン中において70℃で乾燥させて精製生成物(8.5g,85%)を得た。
方法2: 撹拌されているアセトン(50ml)中の粗生成物(5g)のスラリーを還流下で2時間加熱した。室温まで冷却した後、混合物を冷蔵庫に移し、2時間置いた。ついで、生成物を濾過し、冷アセトン(5〜10ml)で洗浄し、ファンオーブン中において70℃で乾燥させて精製生成物(4.1g,82%)を得た。
7. 4−オキソ−8−[4−(4−フェニルブトキシ)ベンゾイルアミノ]−2−テトラゾール−5−イル−4H−1−ベンゾピラン半分水和物の製造
撹拌されているメタノール(72ml)中の実施例6からの精製生成物(7.984g,0.016mol)のスラリーに、濃硫酸(0.6ml)を添加し、反応物を加熱して還流させ、3時間撹拌した。混合物を室温まで冷却し、ついで、冷蔵庫に移し2時間置いた。ついで、粘性のある混合物を冷メタノール(40ml)、水(90ml)、ついで、再度冷メタノール(30ml)で洗浄した。生成物をファンオーブン中において70℃でて乾燥させ、ついで、室温に24時間置いて標記化合物を得た(7.36g,96%)。
実施例8および9
これら2つの実施例は、構造式(III)および(IV)の中間体化合物からの化合物(I)の製造に関する「ワン・ポイント」法を説明する。
8. 4−オキソ−8−[4−(4−フェニルブトキシ)ベンゾイルアミノ]−2−テトラゾール−5−イル−4H−1−ベンゾピラン半水和物の製造
窒素雰囲気下で撹拌されている乾THF中のナトリウムメトキシド(15g,0.28mole)の懸濁液に、約25℃において、実施例5からのヒドロキシアセトフェノン化合物(16g,0.04mole)を少しずつ添加した。ついで、THF中の実施例1からのテトラゾール−5−カルボン酸エチル(7.3g,0.05mole)の溶液を、反応温度を約25℃に維持しながら添加した。反応混合物を還流させて約100分間撹拌して実施例6からのジケトン化合物の精製を完全なものにしたる。メタノールを反応混合物に添加し、ついで、濃塩酸(28ml,0.34mole)を添加し、その後反応混合物を2時間加熱還流し、溶液から結晶化する標記化合物を精製させた。約20℃に冷却後、生成物を濾過により単離し、メタノールで洗浄した。単離された固体を、メタノール中でナトリウム塩に変換することにより精製し、塩酸で標記化合物を再沈澱させた。沈澱した生成物を濾過により単離し、水性メタノールで洗浄し、乾燥させ、ついで、ついで室温で再水和させて標記化合物を得た(18.56g,94%)。
9. 4−オキソ−8−[4−(4−フェニルブトキシ)ベンゾイルアミノ]−2−テトラゾール−5−イル−4H−1−ベンゾピラン半水和物の製造
窒素雰囲気下で撹拌されている乾THF中のナトリウムメトキシド
(14.12kg,261mole)の懸濁液に、約25℃において、実施例5からのヒドロキシアセトフェノン化合物(15.0kg,37.2mole)を少しずつ添加した。ついで、反応温度を25℃に維持しながら、THF中の実施例1からのテトラゾール−5−カルボン酸エチル(6.8kg,47.9mole)の溶液を添加した。反応混合物を100分間還流撹拌して実施例6からのジケトン化合物の精製を完全なものにした。メタノールを反応混合物に添加し、ついで、濃塩酸(31.4kg,314mole)を添加し、その後反応混合物を2時間加熱還流させ、溶液から結晶化する標記化合物を精製させた。約20℃に冷却後、生成物を濾過により単離し、メタノールで洗浄した。単離された固体を、メタノール中でナトリウム塩に変換することにより精製し、塩酸で標記化合物を再沈澱させた。再沈澱した生成物を濾過により単離し、水性メタノールで洗浄し、乾燥させ、ついで室温で再水和させて標記化合物を得た(15.5kg,85%)。
本発明の方法により得られる化合物を用いて、少ないステップで有用な置換ベンゾピラン化合物が合成できるので、本発明は、医薬品製造、研究用試薬の製造等に幅広く利用できる。

Claims (1)

  1. テトラゾール−5−カルボン酸二ナトリウム塩を、適当なハロぎ酸アルキル、ハロぎ酸アリールまたはハロぎ酸アリールアルキルと反応させることからなる、構造式(IV):
    Figure 0003763828
    [式中、Zは基ROを意味し、RはC1〜6アルキル、置換されていてもよいフェニルまたは置換されていてもよいフェニルC1〜6アルキルである]で示される化合物の製造方法。

JP2003324773A 1992-11-27 2003-09-17 ベンゾピラン化合物の前駆体合成のための中間体の製造方法 Expired - Fee Related JP3763828B2 (ja)

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