JP4080890B2 - フェニル酢酸誘導体の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、一般式:
Figure 0004080890
〔式中、R2a、R2bは、互いから独立して、水素、ハロゲン、低級アルコキシ、シアノ、−COOH、低級アルコキシカルボニル、又は低級アルキル(これは、場合によりハロゲンによって置換される)であり;R3a、R3bは、互いから独立して、水素、低級アルキル、低級シクロアルキル、又は一緒になった場合には、−(CH2n−(n=2、3又は5)である〕で示される化合物の製造方法に関する。
式Iで示される化合物は、一般式:
Figure 0004080890
〔式中、Rは、水素、低級アルキル、低級アルコキシ、ハロゲン又はトリフルオロメチルであり;(R1mは、互いから独立して、水素若しくはハロゲンであるか;又はR及びR1は、一緒になって、−CH=CH−CH=CH−であることができ;R2a、R2b、R3a、R3bは、上述した意味を有し;R4は、水素、ハロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、−N(R52、−N(R5)S(O)2−低級アルキル、−N(R5)C(O)R5、又は基:
Figure 0004080890
で示される環状第3級アミンであり;R5は、互いから独立して、水素、C3〜C6シクロアルキル、ベンジル又は低級アルキルであり;R6は、水素、ヒドロキシ、低級アルキル、−N(R5)CO−低級アルキル、ヒドロキシ−低級アルキル、シアノ、−CHO、又は5員若しくは6員複素環基(これらは、場合によりアルキレン基を介して結合する)であり;Yは、単結合、−(CH2n−、−O−、−S−、−SO2−、−C(O)−又は−N(R5)−であり;Xは、=N−、−CH=又は−C(Cl)=であり;Wは、−CH=又は=N−であり;mは、0、1、2、3又は4である〕で示される治療上有効な化合物を製造するための有用な中間生成物である。
式IIで示される化合物の例は、例えば2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−N−メチル−N−(6−モルホリン−4−イル−4−o−トリル−ピリジン−3−イル)−イソブチルアミドのような4−フェニル−ピリジン誘導体、及び例えば2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−N−メチル−N−(2−モルホリン−4−イル−4−o−トリルオキシ−ピリミジン−5−イル)−イソブチルアミドのような4−フェニルピリミジン誘導体に見出すことができる。式IIの化合物が、ニューロキニン−1(NK−1、サブスタンスP)受容体のアンタゴニストであることが、意外にも見い出されている。サブスタンスPは、ペプチドのタキキニン・ファミリーに属する、天然に存在しているウンデカペプチドであり、タキキニン・ファミリーは、血管外平滑筋組織に対するそれらの迅速な収縮作用のために、このように呼ばれる。サブスタンスPの受容体は、Gタンパク質共役型受容体のスーパーファミリーのメンバーである。
式II化合物は、例えば、EP−A−1035115及びWO00/50398に記載されている。
本明細書で用いる一般用語の下記の定義は、該用語が単独又は組み合わせのいずれで表わされているかに関係なく、適用される。
本明細書で用いる限り、「低級アルキル」なる用語は、炭素原子1〜7個を含有する直鎖又は分枝鎖アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、t−ブチル等を意味する。好ましい低級アルキル基は、炭素原子1〜4個を有する基である。好ましい「ハロゲンによって置換された低級アルキル」は、トリフルオロメチルである。
「低級アルコキシ」なる用語は、上記で定義したとおりのアルキル残基を含み、酸素原子を介して結合する基を意味する。
「ハロゲン」なる用語は、塩素、ヨウ素、フッ素及び臭素を意味する。
「シクロアルキル」なる用語は、炭素原子3〜7個を含有する飽和炭素環基を意味する。
「環状第3級アミン」なる用語は、例えば、ピロル−1−イル、イミダゾル−1−イル、ピペリジン−1−イル、ピペラジン−1−イル、モルホリン−4−イル、チオモルホリン−4−イル、1−オキソ−チオモルホリン−4−イル又は1,1−ジオキソ−チオモルホリン−4−イルを意味する。
「5員若しくは6員複素環基」なる用語は、例えば、ピリジニル、ピリミジニル、オキサジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、チアゾリル、チエニル、フリル、ピラニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、イソチアゾリル、ピペラジニル又はピペリジルを意味する。
「アリール」なる用語は、例えば、フェニル及びナフチルのような、5員又は6員の炭素環式芳香族化合物又は縮合炭素環式芳香族化合物を意味する。
式IIで示される化合物は、例えば、WO00/50398に従って、即ち、式:
Figure 0004080890
で示される化合物を、対応する酸ハロゲン化物(塩化物又は臭化物)に変換し、得られたハロゲン化物を、式:
Figure 0004080890
で示される化合物と反応させて、式II〔式中の置換基の定義は上記に記載している〕で示される化合物を得ることによって、製造することができる。
一般式Iで示される化合物は、それらの順番では、式:
Figure 0004080890
で示される化合物を、R3a−ハロゲン化物によって連続的に(2回)アルキル化して(例えば、BuLiのような強塩基の存在下で)、一般式:
Figure 0004080890
及びIで示される化合物をそれぞれ得ることによって、製造することができる。
一般式Iの化合物のこの製造方法は、高収率であるが、式IVで示される、高価な出発原料の使用を必要とする。さらに、一般式Iで示されるジアルキル化生成物はかなり高い量のモノアルキル化中間体V及び/又は例えばベンゼン環の過度のアルキル化化合物を含有する可能性がある。これらの副生成物を結晶化によって除去することは非常に困難であり、最終生成混合物中のそれらの濃度は、反応条件によって、大きく変動する。したがって、上記方法はスケールアップには不適切である。
或いは、式IVで示される酸を、式:
Figure 0004080890
〔式中、R2a、R2b、R3a、R3bは上記に記載した意味を有し、R7は低級アルキルである〕で示される対応するエステルに変換することができる。次に、式VIで示されるエステルをジアルキル化し、続いて、ケン化(又は加水分解)して、式Iで示される化合物を得る。
最先端技術方法のこの第2変形は、上記精製問題を克服できるが、別にエステル化/ケン化(加水分解)工程を必要とするので、製造方法全体の費用及び複雑さを一層高めることになる。
それゆえ、本発明の根底にある課題は、上記欠点を克服することができる、式Iの化合物の製造方法を提供することである。
この課題は、本発明に係る、
(a)式:
Figure 0004080890
〔式中、XはCl、Br又はIである〕
で示される化合物のグリニャール誘導体を、式:
Figure 0004080890
で示される化合物と反応させて、式:
Figure 0004080890
で示される化合物を得る工程;及び
(b)式IXで示される化合物を強酸の存在下でカルボニル化して、式Iの化合物を得る工程
を含む、式I化合物の調製方法によって解決される。
本発明による方法は、上記慣用的方法によって得られる収率よりも高い収率を得ることを可能にし、主要な副生成物は観察されず、複雑な精製操作も不要である。
その上、用いられる反応物質(式VII及びVIII)は、上記慣用方法で用いられる反応物質(式IVの化合物)よりも非常に安価であり、市場で容易に入手可能であるので、式Iの化合物の総合的な製造費用、したがって式IIの化合物の総合的な製造費用も大きく減少する。
それ故、本発明による方法は、式IIの化合物のスケールアップ製造に適する。
本発明の好ましい実施態様によると、R2a、R2bは、互いから独立して、水素、ハロゲン、低級アルキル(これは、ハロゲンによって場合により置換される)、低級アルコキシ、又はシアノであり;R3a,R3bは、互いから独立して、水素、低級アルキル、低級シクロアルキル、又は一緒になった場合には、−(CH2n−(nは2、3又は5である)である。
本発明の他の好ましい実施態様によると、R2a、R2bは、互いから独立して、低級アルコキシ、低級アルコキシカルボニル、又は低級アルキル(これは、ハロゲンによって場合により置換される)であり;R3a,R3bは、互いから独立して、低級アルキル、又は一緒になった場合には、−(CH25−である。
本発明のさらにいっそう好ましい実施態様によると、該方法は、2−(3,5−ビス−トリフルオロメチルフェニル)−2−メチル−プロピオン酸の製造に適用される。
該グリニャール反応(工程a)は、例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル等のようなエーテル中で、又はエーテルと、例えばトルエン及びキシレンのような芳香族溶媒との混合物中で行なわれる。この反応は、大気圧及び15℃〜反応混合物自体の沸点(還流)の範囲内の温度において行なわれる。式IXで示されるアルコール中間体の純度は、臨界的ではなく、少なくとも97%の純度での式Iで示される酸の製造のために、この純度は、70%程度であることも可能である。
カルボニル化反応は(工程b)は、好ましくは−20〜60℃、より好ましくは10〜30℃の範囲内の温度において、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素及びジクロロベンゼンのような、塩素化溶媒の存在下で行なわれる。
該カルボニル化反応の進行のために、強酸の添加が必要である。好ましい酸は、式Cn2n+1SO3H(n=0〜20、好ましくは0〜6)で示されるフッ素化スルホン酸、C25O−C24SO3H及びこれらの混合物である。酸FSO3H、CF3SO3H及びこれらの混合物が、特に好ましい。該強酸は、好ましくは、1〜10モル当量、より好ましくは2〜5モル当量の範囲内の量で加えられる。
本発明の好ましい実施態様によると、水が、5モル当量(式IXで示されるアルコールに対して)までの量で、好ましくは0.1〜1モル当量の範囲内の量で、さらにいっそう好ましくは0.2〜0.7モル当量の範囲内の量で、工程(b)の反応物質混合物に加えられる。水の添加は、必須ではないが、一般に、式Iの化合物への選択性の再現可能な増強を可能にする。反応条件下で分解して水及びCOを放出する、例えばギ酸のような試薬の添加は、同じ効果を奏する。
該カルボニル化は、1〜500bar、好ましくは10〜100bar、さらにいっそう好ましくは20〜60barの範囲内のCO圧において行なわれうる。用いる溶媒のグラム当りの式IXで示されるアルコールのグラムとして定義される濃度は、式Iの化合物への収率及び選択性に大きな影響を与えることなく、1〜30%、好ましくは1〜15%の範囲内であってもよい。
反応器への投入中、即ち、カルボニル化を開始する前にアルコールIXの分解の可能性を避けるため、既にCO圧下にある、溶媒、酸及び水(必要な場合に)の混合物にアルコールIXを大規模に加えることが、適当であると考えられる。この場合には、カルボニル化反応が殆ど瞬間的に生じる。したがって、カルボニル化工程は、半バッチ式反応器又は連続フロー反応器のいずれにおいて行なってもよい。
本発明の他の態様は、式Iの化合物を対応する酸ハロゲン化物(塩化物又は臭化物)へ変換し、上記ハロゲン化物と式IIIの化合物とを反応させて、式IIの化合物を得る連続工程を含む、式IIの化合物の製造方法であって、(a)式VIIで示される化合物のグリニャール誘導体を式VIII化合物と反応させて、式IX化合物を得る工程;及び(b)式IXの化合物をカルボニル化して、式Iの化合物を得る工程によって、式I化合物が得られる方法に関する。
好ましくは、本発明による方法は、治療的に有効な化合物、2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−N−メチル−N−(6−モルホリン−4−イル−4−o−トリル−ピリジン−3−イル)−イソブチルアミド、又は2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−N−メチル−N−(2−モルホリン−4−イル−4−o−トリルオキシ−ピリミジン−5−イル)−イソブチルアミドの製造に適用される。
例として、本発明の好ましい実施態様を次に説明する。
実施例1
2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−プロパン−2−オールの合成
マグネシウム削り屑16.10g(0.659mol)を、アルゴン下、ジエチルエーテル450ml中にて、3,5−ビス−トリフルオロメチルブロモベンゼン150g(0.507mol)を用いて、33℃、1.5時間処理した。次に、ジエチルエーテル100ml中のアセトン56.0ml(0.763mol)の溶液を、16〜22℃で撹拌しながら加えた。1.5時間後に、反応混合物に25%塩化アンモニウム溶液110mlを約20℃で加え、この懸濁液を1時間撹拌した。有機相を硫酸ナトリウム上で乾燥させ、回転蒸発させ、最終的に、35℃、10mbarで乾燥させて、2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−プロパン−2−オール136.96gを得た、これは、GC分析による99.2%の純度を有した。明黄色結晶、融点59〜60℃。
実施例2
水の添加を伴う、2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−2−メチル−プロピオン酸の合成
185mlのステンレス鋼オートクレーブに、アルゴン下で、ジクロロメタン25ml、トリフルオロメタンスルホン酸22.30ml(0.25mol)及び水0.45ml(25mmol)を投入した。オートクレーブを密封し、一酸化炭素30barで加圧した。次に、撹拌しながら、ジクロロメタン35ml中の2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−プロパン−2−オール14.13g(50mmol)の溶液を、ポンプを用いて、20℃にて50分以内に加えて、反応混合物をさらに2時間撹拌した。その後に、オートクレーブを換気し、2相反応混合物を、氷浴中で、水130ml中の水酸化ナトリウム13.2gの溶液で処理した。有機相を取り除き、水相をジクロロメタンで洗浄した。濾過後に、36.5%塩酸溶液35mlを、水相に8〜12℃で撹拌しながら加えた。得られた懸濁液をジクロロメタンで2回抽出し、硫酸ナトリウムによる乾燥後に、有機相を蒸発させ、固体残渣を室温及び10mbarの真空で乾燥させた。2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−2−メチル−プロピオン酸14.98gを、融点105.5〜107℃及びHPLC分析による99.0%純度を有する明褐色結晶として単離した。
実施例3
水の添加を伴わない、2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−2−メチル−プロピオン酸の合成
2Lのステンレス鋼オートクレーブに、アルゴン下で、ジクロロメタン250ml及びトリフルオロメタンスルホン酸218.5ml(2.45mol)を投入した。オートクレーブを密封し、一酸化炭素30barで加圧した。次に、撹拌しながら、ジクロロメタン350ml中の2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−プロパン−2−オール136.7g(0.49mol)の溶液を、ポンプを用いて、20℃にて50分以内に加え、反応混合物をさらに2時間撹拌した。実施例2に記載した手段と同様な単離手段により、塩酸を用いた水相の酸性化後に生じた沈殿を、濾過によって単離し、55℃及び10mbarで、一定重量になるまで乾燥させた。2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−2−メチル−プロピオン酸138.31gを、融点106〜106.5℃及びHPLC分析による98%純度を有する明黄色結晶として単離した。
実施例4.1〜4.6
表1における実施例は、実施例2(水添加)又は実施例3(水添加せず)と同様に行なった。
Figure 0004080890
実施例5.1〜5.3
表2における実施例は、実施例3(水添加せず)と同様に、種々な純度の出発原料を用いて行なった。
Figure 0004080890
実施例6
(a)2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−2−メチル−プロピオニルクロリドの合成
2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−2−メチル−プロピオン酸15.0g(50mmol)を、DMF0.75mlの存在下で、ジクロロメタン127.5ml中に溶解した。塩化オキサリル8.76ml(2当量)を加え、4.5時間後に、溶液を回転蒸発させた。トルエン9mlを加え、得られた溶液を再び回転蒸発させてから、高真空下で乾燥させて、2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−2−メチル−プロピオニルクロリド16.25g(定量)をHPLC分析による86%純度の黄色油状物として得た。
NMR(250MHz、CDCl3):7.86(brs、1H);7.77(brs、2H,3Hatom);1.77(s,6H,2CH3).
(b)2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−N−〔4〔(2−クロロ−フェニル)−6−モルホリン−4−イル−ピリジン−3−イル〕−N−メチル−イソブチルアミドの合成
〔4−(2−クロロ−フェニル)−6−モルホリン−4−イル−ピリジン−3−イル〕−メチル−アミン8.56g(28.1mmol)を、トリエチルアミン5.5ml(1.4当量)の存在下でジクロロメタン50ml中に溶解して、0℃に冷却した。ジクロロメタン10ml中の2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−2−メチル−プロピオニルクロリド10.8g(1.05当量)(工程a)の溶液を徐々に加えて、2時間後に、水80mlを加えた。15分間撹拌した後に、相を分離し、水相をジクロロメタン80mlによって2回に分けて抽出し、一緒にした抽出物を水80ml、2%NaOH水溶液80ml、水80ml、5%NaHCO3水溶液80mlによって洗浄し、Na2SO4上で乾燥させ、減圧下で濃縮した。−20℃にて2−プロパノール40ml及びエタノール20mlから結晶化して、2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−N−〔4−(2−クロロ−フェニル)−6−モルホリン−4−イル−ピリジン−3−イル〕−N−メチル−イソブチルアミド14.2g(86%)を、融点=134.4〜135.5℃の白色粉末として得た。
実施例7.1〜7.4
実施例7.1〜7.4(表3)は、実施例2(水添加)と同様に、異なる出発原料を用いて行なった。
カルボニル化基質を、溶媒としてのジエチルエーテル中で、アリールグリニャール試薬と、対応するケトンとの反応によって調製した。実験7.4のアルコールを、P. Knochel et al, Angew. Chem. Int. Ed. 1998, 37, 1701に従って調製した。
Figure 0004080890
*4−(1−ヒドロキシ−1−メチル−エチル)−安息香酸エチルエステルのカルボニル化生成物は、4−(1−カルボキシ−1−メチル−エチル)−安息香酸エチルエステルである。しかし、対応する安息香酸は、(a)少なくとも一部は、過剰な水を用いた酸触媒反応によるカルボニル化反応中に既に得られ、そして(b)ケン化による反応混合物の仕上げ処理中において、これを水酸化ナトリウム水溶液で抽出するときに得られる。

Claims (17)

  1. 一般式:
    Figure 0004080890
    〔式中、R2a及びR2bは、互いから独立して、水素、ハロゲン、低級アルコキシ、シアノ、−COOH、低級アルコキシカルボニル、又は低級アルキル(これは、ハロゲンによって場合により置換される)であり;R3a及びR3bは、互いから独立して、水素、低級アルキル、低級シクロアルキル、又は一緒になった場合には、−(CH2n−(nは2、3又は5である)である〕で示される化合物の製造方法であって、
    (a)式:
    Figure 0004080890
    〔式中、Xは、Cl、Br又はIである〕
    で示される化合物のグリニャール誘導体を、式:
    Figure 0004080890
    で示される化合物と反応させて、式:
    Figure 0004080890
    で示される化合物を得る工程;及び
    (b)式IXで示される化合物を、Cn2n+1SO3H(n=0〜20)、C25O−C24SO3H及びこれらの混合物から選択される強酸の存在下でカルボニル化して、式Iで示される化合物を得る工程
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 2a及びR2bが、互いから独立して、水素、ハロゲン、低級アルコキシ、シアノ、又は低級アルキル(これは、ハロゲンによって場合により置換される)であり;R3a及びR3bが、互いから独立して、水素、低級アルキル、低級シクロアルキル、又は一緒になった場合には、−(CH2n−(nは2、3又は5である)である、請求項1記載の方法。
  3. 2a及びR2bは、互いから独立して、低級アルコキシ、低級アルコキシカルボニル、又は低級アルキル(これは、ハロゲンによって場合により置換される)であり;R3a及びR3bは、互いから独立して、低級アルキル、又は一緒になった場合には、−(CH25−である、請求項1記載の方法。
  4. 2−(3,5−ビス−トリフルオロメチルフェニル)−2−メチル−プロピオン酸:
    Figure 0004080890
    を製造するための、請求項3記載の方法。
  5. 工程(a)が、大気圧及び15℃から反応混合物の沸点までの範囲内の温度において行なわれる、請求項1〜4のいずれか1項記載の方法。
  6. 工程(b)が、−20〜60℃の範囲内の温度及び1〜500barの範囲内のCO圧において行なわれる、請求項1〜5のいずれか1項記載の方法。
  7. 工程(b)が、10〜30℃の範囲内の温度において行なわれる、請求項6記載の方法。
  8. 工程(b)が、10〜100barの範囲内のCO圧において行なわれる、請求項6又は7に記載の方法。
  9. 工程(b)が、20〜60barの範囲内のCO圧において行なわれる、請求項7記載の方法。
  10. 強酸におけるCn2n+1SO3Hのnが0〜6である、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
  11. 強酸が、FSO3H、CF3SO3H及びこれらの混合物から選択される、請求項1〜9のいずれか1項記載の方法。
  12. 水が、5モル当量(式IXで示される化合物に対して)までの量で、工程(b)の反応物質混合物に加えられる、請求項1〜11のいずれか1項記載の方法。
  13. 水が0.1〜1モル当量の量で加えられる、請求項12記載の方法。
  14. 水が0.2〜0.7モル当量の量で加えられる、請求項11記載の方法。
  15. 一般式II:
    Figure 0004080890
    〔式中、Rは、水素、低級アルキル、低級アルコキシ、ハロゲン又はトリフルオロメチルであり;(R1mは、互いから独立して、水素若しくはハロゲンであるか;又はR及びR1は、一緒になって、−CH=CH−CH=CH−であることができ;R2a、R2b、R3a及びR3bは、請求項1に記載した意味を有し;R4は、水素、ハロゲン、低級アルキル、低級アルコキシ、−N(R52、−N(R5)S(O)2−低級アルキル、−N(R5)C(O)R5、又は基:
    Figure 0004080890
    で示される環状第3級アミンであり;R5は、互いから独立して、水素、C3〜C6シクロアルキル、ベンジル又は低級アルキルであり;R6は、水素、ヒドロキシ、低級アルキル、−N(R5)CO−低級アルキル、ヒドロキシ−低級アルキル、シアノ、−CHO、又は5員若しくは6員複素環基(これらは、場合によりアルキレン基を介して結合する)であり;Yは、単結合、−(CH2n−、−O−、−S−、−SO2−、−C(O)−又は−N(R5)−であり;Xは、=N−、−CH=又は−C(Cl)=であり;Wは、−CH=又は=N−であり;mは、0、1、2、3又は4である〕で示される化合物の製造方法であって、
    式:
    Figure 0004080890
    で示される化合物を、対応する酸ハロゲン化物(塩化物又は臭化物)に変換し、得られたハロゲン化物を式:
    Figure 0004080890
    で示される化合物と反応させて、式IIで示される化合物を得る連続工程を含み、
    (a)式:
    Figure 0004080890
    〔式中、Xは、Cl、Br又はIである〕
    で示される化合物のグリニャール誘導体を、式:
    Figure 0004080890
    で示される化合物と反応させて、式:
    Figure 0004080890
    で示される化合物を得る工程;及び
    (b)式IXで示される化合物を、Cn2n+1SO3H(n=0〜20)、C25O−C24SO3H及びこれらの混合物から選択される強酸の存在下でカルボニル化して、式Iで示される化合物を得る工程
    によって、式Iで示される化合物が得られることを特徴とする方法。
  16. 2a、R2b、R3a及びR3bが、請求項2に記載した意味を有する、請求項15記載の方法。
  17. 式IIで示される化合物が、2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−N−メチル−N−(6−モルホリン−4−イル−4−o−トリル−ピリジン−3−イル)−イソブチルアミド及び2−(3,5−ビス−トリフルオロメチル−フェニル)−N−メチル−N−(2−モルホリン−4−イル−4−o−トリルオキシ−ピリミジン−5−イル)−イソブチルアミドである、請求項16記載の方法。
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