JP3965440B2 - （ｓ）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を製造する方法 - Google Patents

（ｓ）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を製造する方法 Download PDF

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Description

発明の分野
この発明は（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を製造する方法に関する。この発明は化合物（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸、（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸、（Ｓ）−（＋）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸、（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩および（Ｓ）−（＋）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｓ）−（−）−α−フェニルエチルアミン塩にも関する。
発明の背景
（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸はβ−イソブチル−γ−アミノ酪酸またはイソブチル−GABAとも呼ばれており、強力な鎭痙剤である。イソブチル−GABAは内因性の抑制作用のある神経伝達物質γ−アミノ酪酸またはGABAに関連し、この物質は脳神経の活性の制御に関与するものである。
痙攣は神経伝達物質γ−アミノ酪酸の代謝を制御することによって制御することが可能であると考えられている。GABAの濃度が脳内の閾値濃度以下に減少するならば、痙攣が起こり（Karlsson A．など、Biochem．Pharmacol．1974；23：3053-3061）、そのGABAの濃度が痙攣中に脳内で上昇するときには、痙攣発作が終了する（Hayashi T．Physiol.（London），1959；145：570-578）。用語「発作」は正常の機能を混乱させる過度に非同調された神経活性を意味している。
抑制作用のある神経伝達物質としてのGABAの重要性および痙攣状態とその他の運動機能障害に対する効果ゆえに、脳内のGABAの濃度を上昇させるために多くのアプローチが行われた。そのアプローチの一としては、Ｌ−グルタミン酸デカルボキシラーゼ（GAD）およびGABAの濃度が平行して変化し、かつGADの濃度の上昇はGABAの濃度の上昇を結果として生ずるので、GADを活性化する化合物がGABAの濃度を上昇させることに使用された（Janssens de Varebecck P．等，Biochem．Pharmacol．1983；32：2751-2755、Loscher W.，Biochem．Pharamacol．1982；31：837-842、Phillips N．など、Biochem．Pharmacol．1982；31：2257-2261）。例えば、化合物（±）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸、GAD活性物質は運動失調の望ましくない副作用を回避しながら発作を抑える機能を持っている。
イソブチル−GABAの鎭痙効果は立体特異的であることが発見されている。すなわち、イソブチル−GABAのＳ−立体異性体はＲ−立体異性体よりはより良い鎭痙効果を示す。例えば、Yuen等、Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters，1994；vol．4（6）：823-826参照。したがって、イソブチル−GABAのＳ−立体異性体の合成のための効果的な方法を持つことは有利である。
現在（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸は２合成ルートで合成されている。これらのルート各々はｎ−ブチルリチウムを必要とする反応を使用しており、かつ両ルートは注意深くコントロールされた条件下で低温（≦−35℃）で実施しなくてはならない工程を含んでいる。最終生成物に必要な立体化学的配置を導入するためには、これらの合成ルートはキラル補助剤として（4R,5S）−４−メチル−５−フェニル−２−オキサゾリジノンの使用を含んでいる。例えば、米国特許出願番号08／064,285を参照のために本明細書に引用しているので、参照すること。これらのルートは高い対掌体純度で目的とする化合物を提供するにもかかわらず、両ルートを大規模に実施することは困難であり、しかも処理が困難で高価な試薬を使用している。
本発明はイソブチル−GABAのＳ−立体異性体の効果的な立体選択的製法を提供するものであり、本発明の製法によれば上記の問題を避け、より少ない工程数で実施することができる。
発明の概要
本発明は、イソバレルアルデヒドとアルキルシアノアセテートと結合させて２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルを生成させ、２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルをマロン酸ジアルキルと反応させて３−イソブチルグルタル酸を生成させ、３−イソブチルグルタル酸の無水物を作り、その無水物とアンモニアを反応させて（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を生成させ、（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸と（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミンと反応させて（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩を得、その塩と酸とを混合して（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を得、（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸をホフマン試薬と反応させて（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を得ることをからなる（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を製造する方法を提供している。
本発明の新規な化合物（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸、（Ｒ）−（−）３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸、（Ｓ）−（＋）３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸、（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩および（Ｓ）−（＋）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｓ）−（−）−α−フェニルエチルアミン塩にも関する。
本発明の詳細な説明
下記のスキームＩに従って、本発明はイソブチル−GABAのＳ−立体異性体を製造するための効率的な立体選択性のある方法を提供する。
Figure 0003965440
スキームＩの方法は一般的にはイソバレルアルデヒド（Ｉ）とアルキルシアノアセテート（II）と結合させて２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステル（IIａ）を生成させ、２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルをマロン酸ジアルキルと反応させて３−イソブチルグルタル酸（III）を生成させ、３−イソブチルグルタル酸の無水物（IV）を生成させ、その無水物とアンモニアを反応させて（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸（Ｖ）を生成させ、（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸と（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミンと反応させて（Ｒ）（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸（VI）の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩を得、その塩と酸とを混合して（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸（VII）を得、その（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸をホフマン試薬と反応させて（Ｓ）−（＋）−３−アミノメチル−５−メチルヘキサン酸（VIII）を得ることからなる。
本方法の１工程では、イソバレルアルデヒドをアルキルシアノアセテートと縮合させて２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルを生成させる。一般的にこの反応はジ−ｎ−プロピルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミンまたはピペリジンのような塩基、ジ−ｎ−プロイルアミンと酢酸のような酸と塩基の組み合わせの存在中に、ヘキサン、ヘプタン、トルエンなどのような不活性溶媒の中で行われる。用語「不活性溶媒」は反応が出発物質または生成物に有害な作用を及ぼさないように行われる液体を意味する。しかしながら、反応が溶媒なしで進行することも注意すべきである。さらに加えて、得られた２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルは２−シアノ−５−メチルヘキサ−３−エン酸アルキルエステルも含むことが出来る。
スキームＩのなかのアルキルシアノアセテートのアルキル基Ｒは好ましくは分岐鎖状または直鎖状のC1−C6アルキルであり、C3ないしC6シクロアルキル基またはベンジルである。C1−C6アルキル基の代表例はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｔ−ブチル、ペンチルおよびヘキシルを含んでいる。C3ないしC6シクロアルキル基の代表例はシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチルおよびシクロヘキシルを含む。好ましくはC1−C6アルキルはエチルである。
一般的にはイソバレルアルデヒドとアルキルシアノアセテートは塩基を含む不活性溶媒中、還流下で結合させる。発生した水分を共沸混合物によって採取する。反応が完了したように見えた場合には、溶媒を除いて、先ず２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルを得る。一般的には、生成した２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルは単離または精製されずに、未精製のままで次の工程で使用することができる。反応が溶媒なしで進行することと２−シアノ−５−メチルヘキサ−３−エン酸アルキルエステルが反応中に生ずることも注意すべきである。
３−イソグルタル酸は、２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルとマロン酸ジアルキルとを反応させ、その後加水分解および脱炭酸することによって２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルから得られる。マロン酸ジアルキルのアルキル基は同一または異なっていてもよい。適当なアルキル基の例は上記のC1−C6アルキル基およびC3−C6シクロアルキル、ベンジルを包含する。好ましいマロン酸ジアルキルはマロン酸ジエチルである。
一般的には、２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルは直接マロン酸ジアルキルおよび塩基と反応させる。すなわち、反応は不活性溶媒中で行う必要がない。反応混合物を硫酸水溶液、塩酸水溶液、臭化水素酸水溶液のような酸性の水溶液に加え、還流して加水分解と脱カルボキシル化を促進させる。反応の進行は1H-NMRまたは当業者に公知のその他の方法でモニターしても良く、３−イソブチルグルタル酸を当業者に公知の方法で分離する。反応はヘキサン、エタノールまたはメタノールのような溶媒中で行うこともできる。使用することができる塩基はジエチルアミン、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムｔ−ブトキシドおよびジ−ｎ−プロピルアミンを含むが、これに限定されない。
３−イソブチルグルタル酸無水物は酸の無水物をつくるための当業者に公知の方法を使って３−イソブチルグルタル酸から作成してよい。例えば、３−イソブチル酸無水物は３−イソブチルグルタル酸と一緒にアセチルクロライドまたは無水酢酸を還流し、その後にその混合物を蒸溜することによって得ることができる。３−イソブチルグルタル酸無水物を単離および精製する必要がなく、未精製物のままで直接次の工程で使用することができることに注意すべきである。
この方法のもう１つの工程では、３−イソグルタル酸無水物をアンモニアと反応させて、（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−ヘキサン酸を得る。この工程では、環状無水物は開環し、カルボニルグループはアミドに転換される。（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸をエチルアセテート、水、クロロフォルムおよび２−ブタノンを含む多くの溶媒から再結晶化させることが出来る。
３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸のＲ−立体異性体は（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミンと反応させて、（Ｒ）−（−）３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩を生成させ、これは分離されうる。その塩はクロロフォルム、アセトニトリル、エチルアセテートおよびテトラヒドロフランのような多くの溶媒を使って再結晶化することができる。
（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸は水中でその塩を溶解し、その溶液を酸性化することによって得ることができる。好ましくは分割はクロロフォルムのような有機溶媒の中で行われて、（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサンアに関して１モル当量未満の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミンが使用される。
または（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸は（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸と（Ｓ）−（−）−α−フェニルエチルアミンを溶液中で混合させることによって、（Ｓ）−（＋）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｓ）−（−）−α−フェニルエチルアミン塩を得、このものは溶液から結晶化し、（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸に富んだ溶液が残る。その後に（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸は当業者に公知の方法で溶液から単離することができる。
この方法のもう１つの工程においては、（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸は（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸から当業者に公知であるホフマン反応を経て得られる。ホフマン反応を実施することができる条件は当業者には公知であり、当業者に公知のそのようないかなる条件も（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸から（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を得るために使用しても良い。適当なホフマン試薬は、アルカリ金属の次亜ハロゲン元素酸塩であり、これは水酸化ナトリウムのような塩基を臭素のようなハロゲンとを結合させることによって製造することができる。他のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の塩基またはその他のハロゲンも使用することができる。使用することができるその他のホフマン試薬はI,I−ビス（トリフルオロアセトキシ）−ヨードベンゼン、ギ酸とヨードソベンゼン、[ヒドロキシ（トシルオキシ）ヨード]ベンゼン、I,I−ビス（アセトキシ）ヨードベンゼン、テトラアセーテート鉛、ベンジルトリメチルアンモニウムトリブロマイド、（水酸化カリウム溶液のような）塩基性媒質の中でのＮ−ブロモスクシンイミドおよび酢酸水銀（II）または酢酸銀の存在中のＮ−ブロモスクシンイミドを包含するが、これに限定されない。
ホフマン反応が行われた後の（Ｓ）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸の単離は鏡像異性体の混合物を単離することより容易である。その理由は塩化ナトリウム塩または臭化ナトリウム塩は鏡像異性体の混合物の場合には生成物と一緒に結晶化する傾向があるからである。対照的に、本方法では塩化物または臭化物は生成物と一緒には結晶化しない。ハロゲン化物分析は未精製物（結晶化していない）の中に約11重量％のハロゲン化物（塩化物として計算）を示しており、その未精製物は本法の生成物中に鏡像異性体を約0.1重量％含有している。
更に、（Ｓ）−（＋）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸は塩酸水溶液中の還流で容易に加水分解することができ、３−イソブチルグルタル酸を生じ、これは追加の（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を製造することに使用することができる。
本方法の化合物にはまた水和物または溶媒和物の形態で見出し得るか、または単離し得るものも意図され、これらは本発明の範囲内に入るものであると考えられる。
以下の実施例は発明の特定の実施態様を示すことを目的としており、いかなる方法でも請求の範囲を含めて明細書を限定することを意図するものではない。
実施例
３−イソブチルグルタル酸の製造
エチルシアノアセテート（62.4ｇ）、ヘキサン（70ml）、イソバレルアルデヒド（52.11ｇ）およびジ−ｎ−プロピルアミン（0.55ｇ）の混合物を還流させる。水分を水分離剤を使用して共沸的に採取した。反応物からこれ以上の水分が全く採取されなくなったならば、反応物を冷却し、かつ溶媒を除去するために真空蒸溜に掛ける。マロン酸ジエチル（105.7ｇ）およびジ−ｎ−プロピルアミン（5.6ｇ）を残留している油分（主に２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸エチルエステル）に添加する。混合物を50℃で１時間攪拌して、２−シアノ−４−エトキシカルボニル−３−イソブチルペンタン二酸ジエチルエステルを生成させ、更にその後に該混合物を塩酸溶液の水溶液（６Ｎの300ml）に注ぐ。混合物を還流させる。1H-NMRが加水分解および脱カルボニル化が完全である（約72時間）ことを示すまで、反応を還流させて維持する。反応物を70−80℃に冷却し、水溶液混合物をトルエンで抽出する（250mlで１回、150mlで１回）。トルエン抽出液は混合し、溶媒を蒸溜して除去し、イソブチルグルタル酸88.7ｇが油分として生ずる。精製すれば、３−イソグルタル酸は約40℃ないし約42℃の範囲に融点を有する固体である。
1H NMR（CDCl3，200 MHz）：δ0.92（d，6H，J=6.6Hz）、1.23（dd，2H，J1=6.6Hz，J2=6.5Hz）、1.64（m，1H）、2.25-2.40（m，1H）、2.40-2.55（m，4H）。
13C NMR（CDCl3）：δ22.4、25.1、29.5、38.4、43.4、179.2
IR（KBr）：680.7、906.4、919.9、1116.6、1211.1、1232.3、1249.6、1301.7、1409.7、1417.4、1448.3、1463.7、1704.8、2958.3、3047.0cm-1
３−イソブチルグルタル酸無水物の製造
３−イソブチルグルタル酸（156ｇ）とアセチルクロライド（130ｇ）を混合し、16時間還流した。135℃の蒸溜物の還流温度に到達するまで、混合物を大気圧で蒸溜した。その後に混合物を冷却し、真空蒸溜して３−イソブチルグルタル酸無水物（沸点127−128℃，１mmHg）を得た。
1H NMR（CDCl3，200 MHz）：δ0.91（d，6H，J=6.6Hz）、1.20−1.24（m，2H）、1.52-1.78（m，1H）、2.10-2.45（m，3H）、2.79-2.91（m，2H）
13C NMR（CDCl3，50 MHz）：δ166.53、43.99、36.48、26.79、25.08、22.57
IR（neat）：559.3、592.0、609.4、659.5、837.0、954.6、1033.7、1070.3、1184.1、1241.9、1288.2、1369.2、1388.5、1411.6、1425.1、1469.5、1760.7、1810.8、2873.4、2958.3、3552.2cm-1
（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の製造
アンモニア水（28％の水酸化アンモニウム308ｇ，5.06モル）、水（431ｇ）およびメチルｔ−ブチルエーテル（200ｇ）を混合し、15℃に冷却した。３−イソブチルグルタル酸無水物を添加し、この反応混合物を50ないし60℃に加熱する。反応混合物を20−25℃に冷却する。溶媒を蒸発させ、溶液のpHを濃塩酸で1.0に調節する。水（200ml）を添加し、混合物を濾過する。その固体を水（200ml）で洗浄し、固体を減圧乾燥し、灰色の固体として（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸408ｇを得た。（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸は約107.5ないし約108.5℃の範囲内の融点を有する。
1H NMR（DMSO-d6，200 MHz）：δ0.85（d，6H，J=6.5Hz）、1.07−1.17（m，2H）、1.50-1.72（m，1H）、1.98-2.25（m，5H）、6.75（s，1H）、7.30（s，1H）、11.6（s，1H）．
IR（KBr）：592.0、655.7、700.0、1010.5、1133.9、1214.9、1241.9、1278.6、1294.0、1427.1、1461.8、1585.2、1668.1、1700.9、2514.7、2622.7、2962.1、3220.5、3367.1cm-1
（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の製造（３−イソブチルグルタル酸無水物の単離および精製を行わない）
３−イソブチルグルタル酸（68.8kg）と無水酢酸（44.5kg）を混合し、2.5時間還流した。この混合物を大気圧で蒸溜し、その後に酢酸および無水酢酸を除去するために真空蒸溜した。蒸溜されなかった３−イソブチルグルタル酸無水物をメチルｔ−ブチルエーテル（63kg）に溶解し、アンモニア水（28％の水酸化アンモニウム49kg）と水（92kg）の溶液に25℃以下で添加した。混合物を35分間攪拌し、層を分離した。水溶液層を真空蒸溜して残留している揮発性の非水溶媒を除去した。濃塩酸（51kg）を水溶液混合物に添加し、pHを1.5にした。混合物を０−10℃に冷却し、濾過した。固体を水（50ｌ）で洗浄し、減圧下で乾燥した。その後にその固体を熱エチルアセテート（70℃）（237kg）で溶解し、濾過した。溶液を冷却し（０−５℃）、生成物を濾過によって採取した。固体を冷エチルアセテート（45kg）で洗浄し、減圧下で乾燥し、47.5kgの灰色の固体として（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を得た。この固体は106ないし約108℃の範囲内の融点を持っている。（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩の製造、
（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸（17.0ｇ）をクロロフォルム（292ｇ）に入れ、エタノール（3.2ｇ）を添加した。その混合物を５５℃に加熱し、（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン（6.0ｇ）を添加した。溶液形成後に、追加の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン（2.0ｇ）および（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の種結晶（50mg）を添加した。混合物を32℃に冷却し、濾過した。固体をクロロフォルム（32ml）で洗浄した。固体を減圧下で乾燥し、白色の固体として（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸のＲ−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩10.5ｇを得た。この固体は約123℃ないし約126℃の範囲内の融点を持っている。
1H NMR（DMSO-d6，200 MHz）：δ0.83（d，6H，J=6.4Hz）、1.1-1.4（m，2H）、1.32（d，3H，6.6Hz）、1.50-1.75（m，1H）、2.0-2.3（m，5H）、4.11（q，1H，J=6.6Hz）、6.0（s，（ブロード），3H）、6.72（s，1H）、7.2−7.5（m，6H）
IR（KBr）：700.0、763.7、1091.5、1270.9、1400.1、1523.5、1633.4、1660.4、2869.6、2933.2、2956.3、3187.8、3386.7cm-1
キラルHPLC（キラルセルOD-H（Chiral Technologies Inc．Exton，ペンシルベニア）ヘキサン／イソプロパノール／ギ酸 96：４：0.1）エナンチオマー純度＞99％（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸
（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の製造
（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩（10.9ｇ）を水（35Ｌ）の中に入れ、その混合物を31℃で濃塩酸でpH 1.7に酸性にする。その混合物を４℃に冷却し、濾過した。その固体を１Ｍの冷（４℃）塩酸（10ml）で洗浄し、減圧下で乾燥し、白色固体として（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸6.2ｇを得た。この固体は約130℃ないし約133℃の範囲内の融点を持っている。
1H-NMR（DMSO-d6，200 MHz）：δ0.84（d，6H，J=6.5Hz）、1.09-1.15（m，2H）、1.50-1.65（m，1H）、2.01-2.27（m，5H）、6.76（s，1H）、7.30（s，1H）、12.0（s，1H）
IR（KBr）：624.8、954.6、1168.7、1207.2、1236.1、1294.0、1411.6、1592.9、1643.1、1712.5、2873.4、2931.3、2958.3、3224.4、3332.4、3434.6cm-1
キラルHPLC（キラルセルOD-H ヘキサン／イソプロパノール／ギ酸96：４：0.1）エナンチオマー純度＞99％（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸
（Ｓ）−（＋）−３−アミノメチル−５−メチルヘキサン酸の製造
（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸（30ｇ）を水（28ｇ）と50％の水酸化ナトリウム溶液（12.6ｇ）に溶解し、５℃に冷却した。別のフラスコ中で水（85ｇ）、50％水酸化ナトリウム溶液（53ｇ）および臭素（30.6ｇ）を10℃未満の温度を維持しながら混合した。この臭素溶液を（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の溶液に添加し、その温度が80℃に到達するまで、加温した。その溶液を45℃に冷却し、37％の塩酸溶液（42ｇ）に流し込んで急冷した。混合物を加熱（89℃）して、その後に３℃に冷却した。混合物を濾過し、その固体を水（30ml）で洗浄した。その固体を減圧下で乾燥し、（Ｓ）−（＋）−３−アミノメチル−５−メチルヘキサン酸16.7ｇを得た。
HPLCエナンチオマー分析：１−フルオロ−2,3−ジニトロフェニル−５−Ｌ−アラニンアミド（Hypersil BDS Keystone Scientfic Inc.Bellefronteペンシルバニア）による誘導体、0.05Ｍトリエチルアミン（燐酸／アセトニトリル62／38でpH３に調節）エナンチオマー異性体純度99.8％（Ｓ）−（＋）−３−アミノメチル−５−メチルヘキサン酸。
固体（16.3ｇ）をイソプロパノール（54ｇ）および水（54ｇ）の混合物から再結晶化し、再結晶化した（Ｓ）−（＋）−３−アミノメチル−５−メチルヘキサン酸14.7ｇを得た。この固体は約184℃ないし約186℃の範囲内の融点（分解）を持っている。
1H-NMR（D2o，200 MHz）：δ0.88（d，3H，J=6.5Hz）、0.90（d，3H，J=6.5Hz）、1.21（t，2H，J=7Hz）、1.52-1.75（m，1H）、2.1-2.4（m，3H）、2.89-3.06（m，2H）
IR（KBr）：700.0、823.5、860.1、1278.6、1334.5、1369.2、1417.4、1645.0、2210.0、2603.4、2690.2、2775.1、2844.5、2873.4、2896.4、2923.6cm-1
（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の製造および分割、その後の（Ｓ）−（＋）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸からの３−イソブチルグルタル酸の再生成
（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸（47kg，251モル）をクロロフォルム（807kg）およびエタノール（8.8kg）に混合した。その混合物を５５℃に加熱し、（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン（16.7kg）を添加した。溶液形成後に追加の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン（5.5kg）および（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の種結晶（100ｇ）を添加した。混合物を32℃に冷却し、濾過した。その固体をクロロフォルム（100kg）で洗浄し、減圧下で乾燥し、（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩を生じた。その固体を水（138.5kg）に溶解し、濃塩酸（9.4kg）を添加した。混合物を０−10℃に冷却し、濾過した。その固体を冷水（201）で洗浄し、減圧下で乾燥し、（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸17.7kgを白色固体として得た。
クロロフォルム濾液を水酸化ナトリウム水溶液（106kgの水に50％水酸化ナトリウム25kgを溶解した）で抽出した。水溶液の抽出液を濃塩酸（94kg）で酸性にして、ほぼ24時間還流しながら加熱した。水溶液混合物をメチルｔ−ブチルエーテル（70.5kg）で抽出した。メチルｔ−ブチルエーテル溶液を減圧下で濃縮して、３−イソブチルグルタル酸を得た（27.4kg）。

Claims (21)

  1. （Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を製造する方法であって、
    ａ．イソバレルアルデヒドとアルキルシアノアセテートを縮合させて２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルを生成させ、
    ｂ．２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルをマロン酸ジアルキルと反応させて３−イソブチルグルタル酸を生成させ、
    ｃ．３−イソブチルグルタル酸の無水物を生成させ、
    ｄ．その無水物とアンモニアを反応させて（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を生成させ、
    ｅ．（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸と（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミンと反応させて（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩を得、
    ｆ．その塩と酸とを結合させて（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を得、そして
    ｇ．（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸をホフマン試薬と反応させて（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を得る
    ことからなる方法。
  2. アルキルシアノアセテートがエチルシアノアセテートである請求項１の方法。
  3. イソバレルアルデヒドをジ−ｎ−プロピルアミンを使用してアルキルシアノアセテートと縮合させる請求項１の方法。
  4. マロン酸ジアルキルがマロン酸ジエチルである請求項１の方法。
  5. イソブチルグルタル酸が２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルとマロン酸ジアルキルとをジ−ｎ−プロピルアミンの存在下で反応させ、その後に塩酸溶液を添加することによって生成される請求項１の方法。
  6. 無水物が３−イソブチルグルタル酸と無水酢酸またはアセチルクロライドとを反応させて生成される請求項１の方法。
  7. ホフマン試薬が次亜臭素酸ナトリウムである請求項１の方法。
  8. （Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を製造する方法であって、
    ａ．イソバレルアルデヒドとエチルシアノアセテートを縮合させて２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸エチルエステルを生成させ、
    ｂ．２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸エチルエステルをマロン酸ジエチルと反応させて３−イソブチルグルタル酸を生成させ、
    ｃ．３−イソブチルグルタル酸とアセチルクロライドを反応させることによって３−イソブチルグルタル酸の無水物を生成させ、
    ｄ．その無水物とアンモニアを反応させて（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を生成させ、
    ｅ．（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸と（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミンと反応させて（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩を得、
    ｆ．その塩を水に溶解して溶液を調製し、その溶液を塩酸で酸性にして固体の（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を得、
    ｇ．（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸と水酸化ナトリウムと臭素を反応させて固体の（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を生成させ、
    ｈ．その固体の（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を採取する
    ことからなる方法。
  9. 化合物（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸。
  10. 化合物（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸。
  11. 化合物（Ｓ）−（＋）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸。
  12. （Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｒ）−（＋）−α−フェニルエチルアミン塩である化合物。
  13. （Ｓ）−（＋）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｓ）−（−）−α−フェニルエチルアミン塩である化合物。
  14. （Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を製造する方法であって、（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を水酸化ナトリウムおよび臭素と反応させて（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を生成する工程からなる方法。
  15. （Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を製造する方法であって、
    ａ．イソバレルアルデヒドとアルキルシアノアセテートを縮合させて２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルを生成させ、
    ｂ．２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルをマロン酸ジアルキルと反応させて３−イソブチルグルタル酸を生成させ、
    ｃ．３−イソブチルグルタル酸の無水物を生成させ、
    ｄ．その無水物とアンモニアを反応させて（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を生成させ、
    ｅ．（±）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸と（Ｓ）−（−）−α−フェニルエチルアミンとを溶液中で結合させて溶液から結晶化した（Ｓ）−（＋）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸の（Ｓ）−（−）−α−フェニルエチルアミン塩を得、
    ｆ．その溶液から（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸を単離し、
    ｇ．（Ｒ）−（−）−３−（カルバモイルメチル）−５−メチルヘキサン酸をホフマン試薬と反応させて（Ｓ）−（＋）−３−（アミノメチル）−５−メチルヘキサン酸を得る
    ことからなる方法。
  16. アルキルシアノアセテートがエチルシアノアセテートである請求項15の方法。
  17. イソバレルアルデヒドをジ−ｎ−プロピルアミンを使用してアルキルシアノアセテートと縮合させる請求項15の方法。
  18. マロン酸ジアルキルがマロン酸ジエチルである請求項15の方法。
  19. イソブチルグルタル酸が２−シアノ−５−メチルヘキサ−２−エン酸アルキルエステルとマロン酸ジアルキルとをジ−ｎ−プロピルアミンの存在下で反応させ、その後に塩酸溶液を添加することによって生成される請求項15の方法。
  20. 無水物が３−イソブチルグルタル酸と無水酢酸またはアセチルクロライドとを反応させて生成される請求項15の方法。
  21. ホフマン試薬が次亜臭素酸ナトリウムである請求項15の方法。
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