JP4332496B2 - Pmeaおよびpmpa環生成合成 - Google Patents

Pmeaおよびpmpa環生成合成 Download PDF

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Description

(発明の分野)
本発明は、PMEAおよびPMPAの置換されている6員環状1−アリール−1,3−プロパニルエステル類の合成の製法を目的とする。より詳細には、本発明は、シス立体化学を有するPMEAおよびPMPAのハロゲン置換環状−1−フェニル−1,3−プロパニルエステル類の合成の製法に関する。
(発明の背景)
以下の本発明の背景の記載は、本発明の理解を助けるために提供するものであるが、本発明の先行技術であると認めるものでも、またはそれを記載するものでもない。すべての刊行物は、引用によりそのまま包含される。
9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニン(PMEA)、(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニン(PMPA)および関連するアナログ(U.S. 4,808,716; U.S. 5,142,051)は、抗ウィルス活性、例えばB型肝炎およびHIV(De Clercqら, Antiviral Res. 8: 261-7(1987); Balzariniら, Biochem Biophys. Res. Commun. 219(2): 337-41(1996))に対する活性を示すホスホン酸である。PMEAのジピバロイルオキシメチレンエステル(「ビスPOM PMEA」)は、B型肝炎の処置のための臨床試験に用いられる(Benhamouら, Lancet 358(9283): 718-23 (2001))。さらに、これらの化合物はまた、抗癌活性を示すことがいくつかの研究により示されている(Muronoら, Cancer Res., 61(21): 7875-7 (2001))。
ホスホン酸類およびそれらの塩を含む化合物は、生理学的pHにて帯電性が高く、それゆえ低い経口バイオアベイラビリティー、低い細胞透過性および制限された組織分布(例えばCNS)を示すことが多い。さらに、これらの酸はまた、一般に、薬物としてのそれらの使用を妨害するいくつかの他の性質、例えば急速な腎クリアランスに起因する短い血漿半減期ならびに毒性(例えば、腎臓、胃腸など)を伴う(例えば、Bijsterboschら, Antimicrob Agents Chemother. 42(5): 1146-50 (1998))。環状ホスホネートエステルもまた、PMEAおよび関連するアナログのために記載されている。これらの環状エステルについての番号付けを以下に示す:
Figure 0004332496
PMEAの無置換環状1’,3’−プロパニルエステルは製造されたが、インビボ活性を示さなかった。EP 0 481214 B1は、PMEAの環状プロドラッグの例(ここに、1’および3’位は無置換である)を開示する。発明者による応用およびその後の刊行物(Starrettら, J. Med. Chem. 37:1857-1864 (1994))はさらに、化合物の研究成果、すなわちこれらの化合物が経口バイオアベイラビリティーおよび生物学的活性をまったく示さなかったことを開示する。それらの化合物は低いpHにて不安定であることが示され、例えば環状2’,2’−ジフルオロ−1’,3’−プロパンエステルは、開環モノエステルの急速な生成を伴い、加水分解に対し不安定であることが報告されている。
(発明の要約)
本発明は、シス異性体について増強されたd.e.を有するPMEAおよびPMPAの環状1−アリール−1,3プロパニルホスホネート環状エステルの合成のための新規な製法を目的とする。ある側面において、該製法は、シス異性体をカップリング法により増強する。別の側面において、このシス異性体のための製法は、工程の温度により増強される。さらなる側面において、反応体の添加順序は、シス異性体の産生を増強した。さらなる側面は、酸の付加および塩の結晶化を通した、所望のシス異性体のさらなる富化(enrichment)である。該製法の別の側面は、結晶化溶媒により起こるシス異性体の増強である。
別の側面において、本発明は、Vが結合している部分にてS立体化学を有する、実質的に鏡像異性的に純粋なシス環状エステルを製造する方法を目的とする。
本発明の一つの側面は、式I:
Figure 0004332496
[式中、
MおよびVは、互いにシスにあり、
MPOは、9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
Vは、フルオロ、クロロおよびブロモからなる群から選択される1〜2つの置換基で置換されていることもあるフェニルである]
で示される化合物を製造する方法であって、
キラル1−フェニルプロパン−1,3−ジオール(ここに、フェニルは置換されていることもあってよい)をMPOClまたはそのN−6置換アナログとカップリングさせる方法に関する。
さらに、所望の異性体の単離および精製を可能にする方法および塩形態を記載する。
(定義)
本発明に従い、本明細書にて用いる次の用語は、特に明記されなければ、次の意味に定義する。
用語「ヘキサン」は、約95%ヘキサン、メチルシクロプロパンおよびメチルペンタンを含む商業的に入手可能なHPLC試薬液を意味する。
用語「ジアルキル」は、2つのアルキル基を含む化合物を意味する。用語「アルキル」は、直鎖、分枝鎖および環状基を含む、飽和脂肪族基を意味する。適切なアルキル基としては、メチル、エチル、イソプロピルおよびシクロプロピルが挙げられる。
用語「置換されていることもある」または「置換されている」は、低級アルキル、低級アリールおよびハロゲンから独立して選択される、1〜2つの置換基で置換されているアリール基を含む。好ましくは、これらの置換基はハロゲンからなる群から選択される。
用語「シス」立体化学は、6員環上のV基とM基の位置関係を意味する。以下の式は、シス立体化学を示す。
Figure 0004332496
別のシス立体化学は、VとMが平面の上方に向けられるであろう。以下の式は、このシス立体化学を示す。
Figure 0004332496
用語「N6−置換」は、プリン環系の6位にて結合したアミンにおける置換を意味する。N6−は、一般にジアルキルアミノメチレン基(ここに、R基としては、C1〜C4非環式アルキル、C5〜C6環状アルキル、ベンジル、フェネチルが挙げられるがこれらに限定されず、またはR基は一緒になってピペリジン、モルホリンおよびピロリジンを形成する)で置換されている。
Figure 0004332496
用語「ジアルキルアミノメチレンイミン」は、次の構造:
Figure 0004332496
[式中、R基としては、C1〜C4非環式アルキル、C5〜C6環状アルキル、ベンジル、フェネチルが挙げられるがこれらに限定されず、またはR基は一緒になってピペリジン、モルホリンおよびピロリジンを形成する]
で示される官能基または置換基を意味する。
用語「鏡像体過剰率(%ee)」は、光学純度を意味する。これは次式:
([R]−[S])/([R]+[S])x100=%R−%S
(式中、[R]はR異性体の量であり、[S]はS異性体の量である)
を用いることにより得られる。この式は、Rが主要な異性体であるとき%eeを提供する。
用語「d.e.」は、ジアステレオマー過剰率を意味する。これは次式:
([シス]−[トランス])/([シス]+[トランス])x100=%[シス]−%[トランス]
を用いることにより得られる。
用語「ジアステレオ異性体」は、同じ置換基を有し、同じ型の化学反応を受ける、二つ以上の不斉中心を有する化合物を意味し、該ジアステレオ異性体は、異なる物理的性質を有し、空間内の異なる相対位置を占める置換基を有し、異なる生物学的特性を有してもよい。
用語「ラセミ」は、等量の同化合物の右旋性体および左旋性体からなり、光学的に活性でない化合物または混合物を意味する。
用語「鏡像異性体」は、分子構造が互いに鏡像関係にある、一対の化合物のいずれかを意味する。
用語「酸解離定数」(K)は、酸のイオン化のための平衡定数を意味し、例えばHAが弱酸のための式であるとき:
=([H][A]/[HA])
である。
用語「ハロゲン」は、塩素、臭素またはフッ素を意味する。
本明細書にて用いる用語「プロドラッグ」は、生体系に投与されるとき、生物学的に活性な化合物を、自発的化学反応、酵素触媒化学反応および/または代謝化学反応、あるいはそれぞれの組合せの結果として生成する任意のM化合物を意味する。標準的なプロドラッグは、官能基、例えばHO−、HS−、HOOC−、RN−に結合した基を用い、インビボにて開裂する薬物と関連して形成される。標準的なプロドラッグとしては、基がアルキル、アリール、アラルキル、アシルオキシアルキル、アルコキシカルボニルオキシアルキルであるカルボン酸エステル、ならびに結合している基がアシル基、アルコキシカルボニル、アミノカルボニル、リン酸基または硫酸基であるヒドロキシル、チオールおよびアミンのエステルが挙げられるが、これらに限定されない。例示した基は、典型的なものであり、網羅したものではなく、当業者は、他の知られている種々のプロドラッグを製造することができる。そのような式Iの化合物のプロドラッグは、本発明の範囲に含まれる。プロドラッグは、ある形態の化学的変換を受けて、生物学的に活性である、または生物学的に活性な化合物の前駆体である化合物を産生するはずである。場合によって、プロドラッグは、通常、薬物自体より低いが生物学的に活性であり、薬物の有効性または安全性を、改善された経口バイオアベイラビリティー、薬力学的半減期などを通して改善するために提供する。生物学的に活性な化合物としては、例えば抗癌剤および抗ウィルス薬が挙げられる。
用語「環状1’,3’−プロパンエステル」、「環状1,3−プロパンエステル」、「環状1’,3’−プロパニルエステル」および「環状1,3−プロパニルエステル」は、次式:
Figure 0004332496
を意味する。
用語「増強する」は、特定の性質を増大または改善することを意味する。
用語「富化する(enriching)」は、反応により産生される特定の異性体の量を増大することを意味する。
用語「製薬的に許容される塩」としては、本発明化合物と、動物に安全に投与されることが許容される、有機または無機の酸または塩基の組合せに由来する式Iの化合物の塩が挙げられる。適切な酸としては、酢酸、アジピン酸、ベンゼンスルホン酸、(+)−7,7−ジメチル−2−オキソビシクロ[2.2.1]ヘプタン−1−メタンスルホン酸、クエン酸、1,2−エタンジスルホン酸、ドデシルスルホン酸、フマル酸、グルコヘプトン酸(glucoheptonic acid)、グルコン酸、グルコロン酸(glucoronic acid)、馬尿酸、塩酸ヘミエタノール酸(hydrochloride hemiethanolic acid)、臭化水素酸、塩酸、ヨウ化水素酸、2−ヒドロキシエタンスルホン酸、乳酸、ラクトビオン酸、マレイン酸、メタンスルホン酸、臭化メチル酸(methylbromide acid)、メチル硫酸、2−ナフタレンスルホン酸、硝酸、オレイン酸、4,4’−メチレンビス[3−ヒドロキシ−2−ナフタレンカルボン酸]、リン酸、ポリガラクツロン酸、ステアリン酸、コハク酸、硫酸、スルホサリチル酸、タンニン酸、酒石酸、テレフタル酸およびp−トルエンスルホン酸が挙げられる。
本明細書および特許請求の範囲では次のよく知られている化学薬品を記載している。略語および一般的名称も示す。
CHCl; ジクロロメタンまたは塩化メチレン
DCM; ジクロロメタン
(−)−DIP−Cl; (−)−β−クロロジイソピノカンフェニルボラン
DMAP; 4−ジメチルアミノピリジン
DMF; ジメチルホルムアミド
HCl; 塩酸
KI; ヨウ化カリウム
MgSO; 硫酸マグネシウム
MTBE; t−ブチルメチルエーテル
NaCl; 塩化ナトリウム
NaOH; 水酸化ナトリウム
PyBOP; ベンゾトリアゾール−1−イルオキシトリピロリジノホスホニウムヘキサフルオロホスフェート
TEA; トリエチルアミン
THF; テトラヒドロフラン
TMSCl; クロロトリメチルシラン
ビスPOM PMEA; ビス(ピバロイルオキシメチル)−9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニン(アデフォビル・ジピボキシル)
本明細書および特許請求の範囲では次のよく知られている薬物を記載している。略語および一般的名称も示す。
PMEA; 9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニン(アデフォビル)
(R)−PMPA; (R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニン(テノフォビル)
(本発明の詳細な記載)
本発明は、PMEAおよびPMPAの環状1−アリール−1,3−プロパニルエステル類の合成のための製法が、得られる生成物の立体化学を決定したという発見を目的とする。本発明の製法により合成される化合物は、PMEAおよびPMPAの環状エステルのシス立体化学を目的とする。本発明のある側面において、環状1−アリール−1,3−プロパニルエステル類においてC1’として同定されるメチン炭素における立体化学を、対応するキラル1−アリール−1,3−プロパンジオールの合成を通し、例えば中間体ケト酸のキラル還元を経由して構築した。
別の側面において、環状ホスホネート環のリンにおけるキラリティーはジオールとの反応中に構築されたことを見出した。シスジアステレオ異性体の生成は、反応温度ならびにキラルジオールおよび保護されている親ホスホン酸ジクロリデートの反応混合物への添加順序に依存した。
本発明のさらなる側面は、以下の構造において6と標識された炭素に結合している窒素の保護である。
Figure 0004332496
所望のシス異性体の濃度(ここに、シスは環状ホスホネート環のリン−炭素結合と炭素−アリール結合間の幾何学的関係を意味する)は、酸塩の選択的結晶化を経由したさらなる単離により増強され、これは本発明のさらなる側面である。さらにさらなる増強は、酸付加塩の再結晶化を通して達成された。
所望の立体化学を伴ったPMEAまたはPMPAの環状1−アリール−1,3−プロパニルエステル類の合成のための製法は、アデニンおよびハロゲン置換されている塩化ベンゾイルから出発する一連の収斂型合成を経由する。最終的に得られる化合物は、2つの立体中心、(1)立体異性構造においてC1’として同定されるメチン炭素および(2)環状ホスホネート環のリンを含んだ。炭素C1’における立体化学は、中間体ケト酸のキラル還元から得られ、リンキラリティーは、親ホスホン酸とキラルジオールのジアステレオ選択的カップリングの結果であった。所望のシス異性体(ここに、シスは環状ホスホネート環のリン−炭素結合と炭素−フェニル結合間の異性体関係を意味する)を、酸塩の選択的結晶化を経由して単離した。
(本発明により製造される化合物)
本発明により製造される化合物は、式I:
Figure 0004332496
[式中、
MおよびVは、互いにシスにあり、
MPOは、9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
Vは、F、ClおよびBrからなる群から選択される1〜2つの置換基で置換されていることもあるフェニルである]
で示される、PMEAおよびアナログの置換されている6員環状1,3−プロパンジエステルプロドラッグ、およびその製薬的に許容される塩である。
本発明の別の側面は、式II:
Figure 0004332496
[式中、
MPOは、9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
Vは、F、ClおよびBrからなる群から選択される1〜2つの置換基で置換されていることもあるフェニルである]
で示される化合物、およびその製薬的に許容される塩の製造である。
別の側面は、メタンスルホン酸またはコハク酸と形成される化合物の塩を目的とする。
別の側面は、メタンスルホン酸と形成される塩を目的とする。
本発明の別の側面は、式II:
Figure 0004332496
[式中、
MPOは、9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
Vは、3−クロロフェニルである]
で示される化合物、およびその製薬的に許容される塩の製造である。
別の側面は、メタンスルホン酸と形成されるそのような化合物の塩を目的とする。
本発明の別の側面は、式II:
Figure 0004332496
[式中、
MPOは、9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
Vは、2−ブロモフェニルである]
で示される化合物、およびその製薬的に許容される塩である。
別の側面は、メタンスルホン酸と形成されるそのような化合物の塩を目的とする。
1. 1−(アリール)−プロパン−1,3−ジオール類の合成:
1,3−ジオールを製造する種々の合成方法が知られている。これらの適切な方法は次のような2つの型に分けられる:1)1−(アリール)−プロパン−1,3−ジオールの合成、2)キラル1−(アリール)−プロパン−1,3−ジオールの合成。
1.1 ラセミ1−(アリール)−プロパン−1,3−ジオールの合成:
1,3−ジヒドロキシ化合物は、文献中のよく知られているいくつかの方法により合成することができる。置換されている芳香族アルデヒドを用い、酢酸アルキルのリチウムエノレートの付加後のエステル還元(経路A)を経由してラセミ1−(アリール)プロパン−1,3−ジオールを合成する(Turner, J. Org. Chem. 55:4744 (1990))。あるいは、1−ヒドロキシプロパン−3−アールへのアリールグリニヤ(Grignard)付加はまた、1−(アリール置換)プロパン−1,3−ジオールを与える(経路B)。この方法は、種々の置換されているハロゲン化アリールの1−(アリール置換)−1,3−プロパンジオールへの変換を可能とするだろう(Coppiら, J. Org. Chem. 53:911 (1988))。ハロゲン化アリールを用いて1−置換プロパンジオールをまた、1,3−ジオキサ−4−エンのヘック(Heck)カップリング後の還元および加水分解により合成することができる(Sakamotoら, Tetrahedron Lett. 33:6845 (1992))。ピリジル、キノリン、イソキノリンプロパン−3−オール誘導体は、N−オキシド形成後の無水酢酸条件下における転位(経路C)により、1−置換−1,3−ジオールに酸化することができる(Yamamotoら, Tetrahedron 37:1871 (1981))。種々の芳香族アルデヒドはまた、ビニルグリニヤ付加後のヒドロホウ素化反応(経路D)により1−置換−1,3−ジオールに変換することができる。
Figure 0004332496
1.2 キラル1−(アリール)−プロパン−1,3−ジオールの合成:
第二級アルコールの化学または酵素試薬を経由したキラル分割についての種々の知られている方法は、ジオール鏡像異性体の製造のために利用することができる(Haradaら, Tetrahedron Lett. 28:4843 (1987))。置換されている3−アリール−3−オキソプロピオン酸またはエステルの遷移金属触媒水素化は、光学的に純粋なベータヒドロキシ酸またはエステルのRまたはS異性体を製造する効率的な方法である(Comprehensive Asymmetric Catalysis, Jacobsen, E. N., Pfaltz, A., Yamamoto, H. (Eds), Springer, (1999); Asymmetric Catalysis in Organic Synthesis, Noyori, R., John Wiley, (1994))。これらのベータヒドロキシ酸またはエステル生成物は、さらに還元され、必要とするキラル1−(アリール)−プロパン−1,3−ジオールを与えることができる(経路A)。高圧水素化または水素転移反応のためのβ−ケト酸またはエステル基質は、種々の方法、例えば塩基存在下におけるアセトフェノンの炭酸ジメチルとの縮合により製造してもよく(Chuら, J. Het. Chem. 22:1033 (1985))、エステル縮合により製造してもよく(Turnerら, J. Org. Chem. 54:4229 (1989))、またはハロゲン化アリールから製造してもよい(Kobayashiら, Tetrahedron Lett. 27:4745 (1986))。あるいは、鏡像異性的に純粋な1,3−ジオールは、β−ヒドロキシエチルアリールケトン誘導体またはβ−ケト酸誘導体のキラルボラン還元(経路B)により得ることができる(Ramachandranら, Tetrahedron Lett. 38:761 (1997))。別の方法において、商業的に入手可能な桂皮アルコールは、触媒的不斉エポキシ化条件下、エポキシアルコールに変換してもよい。これらのエポキシアルコールは、Red−Alにより還元され、鏡像異性的に純粋な1,3−ジオールを生じる(経路C)(Gaoら, J. Org. Chem. 53:4081 (1980))。アルドール縮合は、芳香族アルデヒドから出発するキラル1,3−酸化されている官能基の合成(経路D)のための別に記載されている方法である(Mukaiyama, Org. React. 28:203 (1982))。
Figure 0004332496
本発明の目的のために、中間体ケト酸は、式Aのハロゲン置換されている塩化ベンゾイル(ここに、塩化ベンゾイルは場合により、フェニル環上の任意の位置にて1〜2つのハロゲンにより置換されていてもよい)から製造する。好ましい態様において、Rがハロゲンであるならば、Rは水素でなければならず、Rがハロゲンであるならば、Rは水素でなければならない。ある態様において、式Aは塩化3−クロロベンゾイルであり、別の態様において、式Aは塩化2−ブロモベンゾイルである。C1’は、本発明により製造される最終化合物におけるメチン炭素立体中心である炭素を特定する。
Figure 0004332496
式Aの化合物を、酢酸トリメチルシリルおよびリチウムジイソプロピルアミド(ジイソプロピルアミンとn−ブチルリチウムの反応により系中にて生成する)と反応させ、オキソ−プロパン酸を得る。ヒドロキシプロパン酸は、オキソ−プロパン酸から、(−)−DIP−Clとの反応を経由して合成され、次いでヒドロキシプロパン酸は、次式B:
Figure 0004332496
で示されるキラル1,3−ジオールに還元される。
炭素C1’におけるキラル中心は、本製法工程にて構築されており、鏡像異性体比は、残りの工程を通して保持された。
2.0 PMEAの合成:
PMEAおよび(R)−PMPAならびにそれらのアナログの種々の製造は、文献(Arimilliら, WO 99/04774; Schultzeら, Tetrahedron Letters 1998, 39, 1853-1856; Bischofbergerら, U.S. 5,514,798, U.S. 5,686,629; Holyら, U.S. 4,659,825, U.S. 4,808,716, U.S. 5,130,427, U.S.5,142,051)に記載されており、当業者に知られている。これらの手順は、本明細書における使用のために改変され、その改変は、早期の文献に記載の時間のかかる単離および精製工程の両者を排除することが予想外に判明した。本発明の目的のために、ホスホン酸のジエチルエステルの単離は、次の工程に進行するために必要としなかった。エステルは本製法において精製せずに脱保護することができることを見出した。
典型的な方法において、アデニンは、置換されている、または無置換の炭酸エチレンおよび塩基と反応し、TsOCHP(O)OEtでさらにアルキル化された9−ヒドロキシエチルアデニンを生成する。最終工程は、ジエチルエステルの加水分解を伴い、PMEA、(R)−PMPAまたはそれらのアナログを生成した。
Figure 0004332496
3. N6−保護PMEA−ジクロリデートの合成:
別の工程において、PMEAの塩素化は、塩化オキサリルおよびN,N−ジエチルホルムアミドを用いて達成され、N6保護PMEA−ジクロリデートを与える。塩素化工程において用いるN,N−ジアルキルホルムアミドは、ヴィルスマイヤー(Vilsmeyer)塩素化剤を形成するだけでなく、6位にてNH基を保護する。保護されているクロリデート中間体は、生成物の総収率およびジアステレオマー比を改善する好ましい溶解性を有することを見出した。他の保護基、例えばアシル、アルコキシカルボニル、アリールオキシカルボニルおよびアラルキルオキシカルボニルの使用はまた、ジクロリデートの溶解性および予期される生成物のジアステレオマー比をを増強する。
Figure 0004332496
4. ホスホン酸ジクロリデートとキラルジオールのカップリング:
保護されている親ホスホン酸ジクロリデートとキラルジオールの塩基存在下でのカップリングは、ジクロロメタンに可溶な保護されている中間体をより低温にて生じた。
4.1 シスプロドラッグ塩の結晶化:
カップリングしたホスホン酸およびキラルジオールの、穏やかな酸性条件下でのN6位の脱保護および得られた生成物のメタンスルホン酸を用いた結晶化により、シスプロドラッグをメシレート塩(式C)として92〜93%の化学純度で生成した。トランス異性体が主要な不純物であり、アルコール、例えばメタノールからの最終物質の第二の結晶化により、96%以上のジアステレオマー純度を得た。
Figure 0004332496
例えば、硫酸、硝酸、塩酸、リン酸、スルホン酸、酒石酸、クエン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、乳酸、シュウ酸などを含むが、これらに限定されない他の酸の使用により、生成物のより良い回収および異性体比を生じさせることができる。PMEAのために記載されたプロトコルはまた、他のPMEまたはPMP誘導体に適用可能である。
4.2 メシル酸9−{2−[2,4−シス−(S)−(+)−4−(ハロフェニル)−2−オキソ−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−イル]メトキシエチル}アデニンの合成:
メシル酸9−{2−[2,4−シス−(S)−(+)−4−(ハロフェニル)−2−オキソ−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−イル]メトキシエチル}アデニン(式C)は、アデニンおよび塩化ハロベンゾイルから出発する8工程の一連の収斂型合成により製造した。最終的に得られた化合物(式C)は、2つの立体中心を含んだ:(1)メチン炭素(C1’)、および(2)環状ホスホネート環のリン。炭素(C1’)における立体化学は、中間体ケト酸のキラル還元から生じ、リンのキラリティーは、親ホスホン酸とキラルジオールのジアステレオ選択的カップリングの結果であった。所望のシス異性体(ここに、シスは環状ホスホネート環のリン−炭素結合と炭素−フェニル結合間の異性体関係を意味する)を、メタンスルホン酸塩の選択的結晶化により単離した。
キラルジオールおよび親ホスホン酸の出発物質を、改変された手順を用いて合成した。キラルジオールを塩化3−クロロベンゾイルから一連の3工程により合成し、親ホスホン酸をアデニンから一連の4工程により合成した。
最終の所望の(シス)立体異性体生成物を、親ホスホン酸とキラルジオールをカップリングさせ、最終立体異性体生成物を産生する新規カップリング工程を経由し高純度で得る。
PMEAをラセミジオールと、脱水剤、例えばN,N’−ジシクロヘキシルカルボジイミドおよびDMF/ピリジン溶媒系中のPyBOPを用いて反応させた先のカップリングの試みは、完全なカップリングを達成するために、温度上昇(少なくとも100℃)を必要とすることが判明した。これらの反応は、比較的少量のジアステレオマー過剰率(5〜10%の所望のシス異性体)で進行した。予想外で驚いたことに、反応温度を低下させたときにd.e.が改善したことは注目された。本発明のこの側面は、PMEAをより反応性の高い化学種であるジクロリデートとして活性化する試みを生じた。PMEAのジクロリデートをより低温にてジオールと反応させることは、発明者の望みであった。PMEAのジクロリデートは、標準的塩素化条件を用いて容易に製造される。ジクロリデートとの低温でのカップリング反応は、ジクロリデートの低い溶解性により複雑化した。それゆえ、発明者はジクロリデートの溶解性に役立つようにN6の保護基を模索した。ある好ましい保護基は、N−(ジアルキルアミノメチレンイミン)であった。
N−(ジアルキルアミノメチレンイミン)−保護PMEAジクロリデートの形成は、ジアルキルホルムアミド、例えばジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、ジブチルホルムアミド、N−ホルミルピペリジンまたはN−ホルミルモルホリンの存在下、還流ジクロロメタン中でのPMEAの塩化オキサリルとの処理により達成した。
Figure 0004332496
5.0 ジクロリデートの添加順序および温度の効果:
より高次のホルムアミド(ジエチルおよびより高次)は、ジクロリデートにさらに脂肪親和性を与えた。この脂肪親和性は、ジクロリデートをジクロロメタン(DCM)においてより溶解性が向上することを見出した。過剰のトリエチルアミン(TEA)の存在下でのラセミジオールのジクロリデート中間体への添加は、反応を完了させたが、反応物は適度なd.e.しか有さないことが判明した。好ましい態様において、試薬を逆の順序(すなわち、ジクロリデートをジオール/塩基混合物に加えた)にて加えたとき、改善されたd.e.を得た(シス:トランス=71:29)。驚いたことに発明者は、添加順序および低温がシス異性体を支持するd.e.を富化する方法を生じることを見出した。結果を第1表に示す(エントリー1〜3参照)。
Figure 0004332496
第1表
温度および添加順序の効果
Figure 0004332496
第1表はまた、より良いシス−トランス比がカップリング反応の温度を低下させることにより達成されることを示す。エントリー(1〜3)を参照。
ジオールに加えられるジクロリデートの予想外の利点により、ジクロリデートは移動のための溶液中にとどまることが好ましい。保護基のRがメチルであるとき、得られるジクロリデートはスラリーのままであった。驚いたことに、わずかに過剰のピリジン(1.1当量)を加えることにより、ジクロリデートスラリーは溶解したことを見出した。これは、1当量のHClの中和およびジクロリデート塩酸塩と比較して得られる遊離塩基ジクロリデートのより高い溶解性に起因することができる。
得られる粗製の反応混合物は、水/ジクロロメタン分液処理を受け、単離したカップリング混合物を、酢酸のエタノール中での還流により処理し、窒素脱保護を達成した。
Figure 0004332496
5.1 シス異性体の塩形成および溶媒:
一連のカップリング/脱保護をキラルジオール(SまたはR)で行ったとき、同じd.e.が観察され(50%)、シス鏡像異性体はシスラセミ体のように反応溶液から結晶化しないことを発見した。驚いたことに、75:25シス:トランス混合物のいくつかの塩の形成は、所望のシスジアステレオマーの結晶化を生じた。使用したいくつかの塩ならびに固体およびろ液で見られたd.e.のリストを第2表に記載する。
第2表
シス異性体の塩および結晶化溶媒
Figure 0004332496
75:25シス:トランス混合物のメタンスルホン酸塩は、所望のシスジアステレオマー(93:7)の最も高い富化を与えたことを見出した。脱保護は、弱酸、例えばエタノールのようなアルコール溶媒中の酢酸と還流することにより行った。次いでメタンスルホン酸を、脱保護が完了した後、反応溶液に加えた。この段階において、メタンスルホン酸は、所望のシスジアステレオマーを選択的に結晶化したことを見出した。粗製のメシル酸塩は、典型的に5〜7%のトランス異性体しか含まず、最終再結晶化を行い、トランスレベルをさらに1〜3%軽減した。第3表は、いくつかの試行した再結晶化溶媒を記載する。
以下に記載の溶媒に溶解した4%のトランス異性体を含むサンプルを用い、シス異性体を富化した。
第3表
最終再結晶化溶媒
Figure 0004332496
用いた容積はサンプルのグラム当たりである。
本発明にて使用する化合物およびそれらの製造は、これらの化合物を製造するいくつかの工程を例示する実施例によりさらに理解することができる。しかし、これらの実施例は、本発明を具体的に限定するものと解釈されるべきではなく、現在既知であるか、または後に開発される化合物のバリエーションは、本明細書中で特許請求されている本発明の範囲内であるものとする。
実施例1:3−(3−クロロフェニル)−3−オキソ−プロパン酸(1)の製造
三ツ口丸底フラスコ12Lにメカニカルスターラーおよび滴下漏斗2Lを備え付けた。フラスコに窒素を流し、ジイソプロピルアミン636mLおよびTHF1.80Lを充填した。撹拌した内容物を−20℃まで冷却した。n−ブチルリチウム1.81L(2.5Mヘキサン溶液)を撹拌しながらゆっくり加え、温度を−20〜−28℃で維持した。添加完了(30分)後、滴下漏斗をヘキサン30mLですすぎ、次いで撹拌した溶液を−62℃まで冷却した。酢酸トリメチルシリル300gを撹拌し、温度を<−60℃で維持しながらゆっくり加えた。添加完了(約30分)後、溶液を−60℃にて15分間撹拌した。塩化3−クロロベンゾイル295mLを撹拌し、温度を<−60℃で維持しながらゆっくり加えた。添加完了(約65分)後、冷却バスを取り除き、反応溶液を0℃まで徐々に昇温しながら、約1.25時間撹拌した。反応フラスコを氷浴で冷却した後、水1.8Lを撹拌した溶液に加えた。反応混合物を10分間撹拌した後、t−ブチルメチルエーテル(MTBE)1.0Lで希釈した。より低い方の水相を分離し、メカニカルスターラーを備え付けた丸底フラスコに移し替えた。MTBE1.8Lを加え、撹拌した混合物を<10℃まで氷浴中にて冷却した。濃HCl溶液300mL(12M溶液)を加え、混合物を激しく撹拌した。層を分離し、水相をさらに濃HCl30mLで酸性化し、MTBE1.0Lで再び抽出した。集めたMTBE抽出物を約10%NaCl溶液1Lで洗浄し、乾燥(MgSO70g)し、ろ過し、減圧濃縮し、黄色固体827gを得た。粗製の固体をヘキサン2.2L中にてスラリー化し、メカニカルスターラーを備え付けた丸底フラスコに移し替えた。混合物を<10℃にて1時間撹拌した後、ろ過し、ヘキサン4x100mLで洗浄し、乾燥(-30 in. Hg, 常温, 14時間)し、一定質量を得た。この実施例および以下のすべての実施例のためのH−NMR分析は、VARIAN GEMINI-200MHz分光計で行った。サンプルを指示溶媒中に溶解し、ケミカルシフトを残留溶媒に関連づける。
回収量=309g
淡黄色粉状物1(68.6%)
1H-NMR(アセトン−d): δ= 4.1 (s, 2H), 7.5-8.1 (m, 4H)
実施例2:(S)−3−(3−クロロフェニル)−3−ヒドロキシプロパン酸(2)の製造
Figure 0004332496
12L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラーおよび滴下漏斗1Lを備え付けた。フラスコに窒素を流し、3−(3−クロロフェニル)−3−オキソ−プロパン酸1(275.5g)およびジクロロメタン2.2Lを充填した。熱電対プローブを反応スラリーに浸し、撹拌した内容物を−20℃まで冷却した。トリエチルアミン211mLを5分にわたって撹拌したスラリーに加え、すべての固体を溶解した。(−)−B−クロロジイソピノカンフェイルボラン1.04L(1.60M)のジクロロメタン溶液を滴下漏斗に充填した後、温度−20〜−25℃を維持しながら、ゆっくり撹拌しながら加えた。添加完了(約35分)後、溶液を氷浴温後(2〜3℃)まで昇温し、撹拌した。約4時間撹拌した後、製造過程のNMR分析は、出発物質1が<4%であることを示した。
残留出発物質1は、次のようにプロトンNMRにより測定した:反応混合物の0.5mLサンプルを取り出し、水0.5mLおよび3M NaOH溶液0.5mLでクエンチした。クエンチした混合物を撹拌し、層を分離した。水相を2M HCl1mLで酸性化し、酢酸エチル1mLで抽出した。有機相を分離し、ろ過し、MgSOのプラグを通してろ過し、窒素を流しながら濃縮した。残渣をCHClに溶解し、窒素を流しながら溶媒を留去した。この残渣をアセトン−dに溶解し、H−NMR(アセトン−d)により分析した。
濁った橙色反応混合物に水1.2L、次いで3M NaOH溶液1.44Lを加えた。混合物を5分間激しく撹拌した後、分液漏斗に移した。層を分離し、塩基性の水相を酢酸エチル1Lで洗浄した。水相を濃塩酸300mLで酸性化し、酢酸エチル(それぞれ1.3Lで2回)で抽出した。二つの酸性の酢酸エチル抽出物を集め、約10%NaCl溶液600mLで洗浄し、MgSO130gで乾燥し、ろ過し、減圧濃縮し、黄色油状物328gを得た。油状物は放置すると結晶化した。得られた固体を酢酸エチル180mL中にてスラリー化し、メカニカルスターラーを備えた2L三ツ口丸底フラスコに移した。撹拌した酢酸エチル混合物を<10℃(氷浴)まで冷却した後、ヘキサン800mLで希釈した。得られた混合物を氷浴温度にて4時間撹拌した後、ろ過した。集めた固体を4:1ヘキサン:酢酸エチル(3x50mL)で洗浄し、乾燥(Hg -30インチ, 常温, 12時間)し、一定質量を得た。
回収量=白色粉状物207.5g
白色粉状物2(74.5%)
1H-NMR(アセトン-d6): δ= 2.7 (d, J=6Hz, 2H), 4.7 (d, J=4Hz, 1H), 5.1-5.2 (m, 1H), 7.2-7.5 (m, 4H).
実施例3:(S)−(−)−1−(3−クロロフェニル)−1,3−プロパンジオール(3)の製造
12L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、滴下漏斗2Lおよびサーモメーターを備え付けた。フラスコに窒素を流し、(S)−3−(3−クロロフェニル)−3−ヒドロキシプロパン酸2(206.7g)およびTHF850mLを充填し、撹拌した溶液を5℃まで(氷浴)冷却した。1Mボラン/THF溶液2.14Lを滴下漏斗に充填した後、温度を<10℃に維持しながらゆっくり撹拌した。添加完了(約1時間)後、冷却バスを取り除き、溶液を常温にて1時間撹拌した。反応溶液を水600mL、次いで3M NaOH溶液850mLでゆっくりと注意深くクエンチした。観察される温度を約40℃まで上昇させながら混合物を10分間撹拌した後、混合物を分液漏斗に移した。層を分離し、水相を酢酸エチル600mLで再び抽出した。集めた有機相を約10%NaCl溶液500mLで洗浄し、乾燥(MgSO,322g)し、ろ過し、減圧濃縮し、淡黄色油状物189.0g(101%)を得た。油状物の予備分析は、H−NMR(CDCl)であった。
油状物を減圧蒸留により精製し、125-155℃/0.15mmHgにおけるフラクションを集めた。
回収量=180.9g
無色油状物3(94.0%)
1H-NMR (CDCl3): δ= 2.9-3.1 (m, 2H), 2.5 (bs, 2H), 3.9 (t, J=5Hz, 2H), 4.9(dd, J=7.4, 4.8 Hz, 1H), 7.2-7.4 (m, 4H).
ee決定のための手順
キラルHPLC分析のために、ジオール3を次のようにジアセテートに誘導体化した:
得られたジオール3(5.0mg,0.026mmol)をジクロロメタン2.0mLに溶解した。無水酢酸15μL(0.15mmol)および4−(ジメチルアミノ)ピリジン13mg(0.10mmol)を加え、溶液を常温にて15分間撹拌した。反応溶液を1M HCl溶液3mLでクエンチし、より低い有機相を分離し、MgSOに通し、窒素雰囲気下濃縮した。残渣をメタノール1mLに溶解し、キラルHPLCにより分析した。
驚いたことに、ジオール3のeeは、>98%であると決定された。
HPLC条件:
カラム:Pirkle covalent (S,S) Whelk-O 10/100 krom FEC, 250 X 4.6 mm; 移動相= 70:30, メタノール:水, アイソクラティック; 流速= 1.5 mL/分; 注入容積= 10μL 220nmにおけるUV検出
保持時間:S−ジオール (ジアセテート) = 12.1分, R−ジオール (ジアセテート) = 8.6分.
実施例4:ジエチルp−トルエンスルホニルオキシメチルホスホネート(4)の製造
12L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、冷却器、サーモメーターおよび加熱用マントル(heating mantle)を備え付けた。フラスコに窒素を流し、ジエチルホスファイト554g、パラホルムアルデヒド142g、トルエン2Lおよびトリエチルアミン53mLを充填した。混合物を85〜90℃にて2時間撹拌した後、1時間還流した。得られた黄色溶液を4℃まで氷浴中にて冷却し、塩化p−トルエンスルホニル718gを加えた。冷却器を滴下漏斗と置き換え、温度を<10℃に維持し、撹拌しながらトリエチルアミン750mLをゆっくり加えた。添加完了(45分)後、得られた混合物を常温にて14時間撹拌した。混合物をろ過し、フィルターケーキ(filtercake)をトルエン(2x250mL)で洗浄した。集めたろ液および洗浄物を水(2x1L)で洗浄し、乾燥(MgSO,200g)し、珪藻土(Celite 521, CAS 61790-53-2)に通してろ過し、減圧濃縮した。
回収量=1004g
濁った黄色油状物4(77.6%)
1H-NMR (CDCl3). Δ= 1.3 (t, J=8H, m, 3H), 2.4(s, 3H), 4.0-4.2 (m, 4H), 7.2 (d, J=8Hz, 2H), 7.8 (d, J=8Hz, 2H).
実施例5:9−(2−ヒドロキシエチル)アデニン(5)の製造
12L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、冷却器、サーモメーターおよび加熱用マントルを備え付けた。フラスコに窒素を流し、アデニン504g、炭酸エチレン343g、DMF3.7Lおよび水酸化ナトリウム7.80gを充填した。撹拌した混合物を加熱還流(還流に達するまで約80分間、ポット温度=145℃)した後、2時間還流した。加熱用マントルを取り除き、黄色溶液を100℃以下まで冷却した。次いで得られた混合物を5℃まで氷浴中にて冷却し、トルエン3.8Lで希釈した。得られた混合物を<10℃にて2時間撹拌した後、ろ過した。集めた固体をトルエン(2x0.5)および冷エタノール1.5Lで洗浄した後、乾燥(-30 in. Hg, 50℃, 14時間)し、一定質量を得た。
固体5をHPLCおよびH−NMR(DMSO−d)により分析した。
NPLC条件:
シリカカラム(粒子サイズ,10ミクロン)(Phenomenex Bondclone)10 C18カラム, 300 X 3.9 mm; 移動相: 溶媒A= 20mMリン酸カリウム, pH 6.2; 溶媒B= アセトニトリル; 濃度勾配: 0-60%B / 15分,60-0%B / 2分, 0%B / 3分; 270nmにおけるUV検出
保持時間: 生成物= 6.5分, 3−位置異性体(一時的)= 5.6分
回収量=624g
淡黄色固体5(93.3%)
1H-NMR (DMSO-d6): δ= 3.6-3.8 (m, 2H), 4.1 (t, J=6Hz, 2H), 5.0 (bs, 1H), 7.2(bs, 2H), 8.05(s, 1H), 8.10(s, 1H).
実施例6:9−(2−ジエチルホスホニルメトキシエチル)アデニン(6)の製造
5L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラーおよびサーモメーターを備え付けた。フラスコに窒素を流し、9−(2−ヒドロキシエチル)アデニン5(464g)およびDMF1.40Lを充填した。撹拌したスラリーを氷浴中にて10℃まで冷却し、ナトリウムtert−ブトキシド436gを一度に加え、それにより温度は29℃まで上昇した。氷浴を取り除き、わずかに濁った溶液を得ながら混合物を常温にて1時間撹拌した。反応フラスコに滴下漏斗2Lを備え付け、撹拌した内容物を5℃まで冷却(氷浴)した。ジエチルp−トルエンスルホニルオキシメチルホスホネート1130gをDMF700mL中の溶液として温度を<10℃に維持し、撹拌しながら、ゆっくり加えた。添加完了(2時間)後、冷却バスを取り除き、混合物を常温にて1時間撹拌した。HPLCを用い、反応の完了を決定した。反応混合物0.05mLを取り出し、得られた物質を20mMリン酸カリウム緩衝液(pH6.2)10mLに溶解することにより混合物をサンプリングした。
HPLC条件:
シリカカラム(粒子サイズ,10ミクロン)(Phenomenex Bondclone)10 C18カラム, 300 X 3.9 mm; 移動相: 溶媒A= 20mMリン酸カリウム,pH 6.2, 溶媒B= アセトニトリル; 濃度勾配: 0-60%B / 15分, 60-0%B / 2分, 0%B / 3分; 270nmにおけるUV検出; 注入容積= 10μL.
保持時間: 生成物6= 9.2分, 出発物質5= 6.5分
撹拌した混合物を10℃まで冷却し、80%酢酸250mLをゆっくり加えた。添加完了(約15分)後、混合物を常温にて30分間撹拌し、温度を徐々に30℃まで上昇させた。溶媒を減圧留去(R-152ロータリーエバポレーター, 5mmHg)し、橙色泥状物2115gを得た。得られた物質を次の工程に精製せずに用いた。
実施例7:9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニン(7)の製造
12L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラーを備え付けた。フラスコに粗製の9−(2−ジエチルホスホニルメトキシエチル)アデニン6をアセトニトリル4.0L中のスラリーとして充填した。混合物を常温にて30分間撹拌した後、ろ過した。フィルターケーキをアセトニトリル(2x0.5L)で洗浄し、集めたろ液および洗液を直接次のように用いた。
22L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、サーモメーター、冷却器および加熱用マントルを備え付けた。フラスコに窒素を流し、9−(2−ジエチルホスホニルメトキシエチル)アデニン6溶液(2.59mol)、クロロトリメチルシラン1.315Lおよびヨウ化カリウム1.719kgを充填した。KIの添加後、35℃まで温度を徐々に上昇させた。次いで撹拌した混合物を55℃まで加熱し、50〜55℃にて1時間撹拌した。混合物を徐々に38℃まで冷却しながらさらに3時間撹拌した。HPLCを用い、反応の完了を決定した。
HPLC条件:
シリカカラム(粒子サイズ,10ミクロン)(Phenomenex Bondclone)10 C18, 300 X 3.9 mmカラム; 移動相: 溶媒A = 20mMリン酸カリウム, pH 6.2, 溶媒B = アセトニトリル; 濃度勾配: 0-60 %B / 15分, 60-0 %B / 2分, 0 %B / 3分; 270nmにおけるUV検出
保持時間: 生成物7= 5.2分, 出発物質6= 9.2分
反応フラスコに、滴下漏斗2Lを備え付け、温度を32〜44℃まで上昇させながら3.5M NaOH溶液4Lをゆっくり加えた。二つの液相系を5ガロンの固定した分液漏斗に移し、層を分離した。塩基性水相を酢酸エチル2Lで抽出した後、メカニカルスターラーおよび滴下漏斗1Lを備えた12L三ツ口フラスコに移した。標準的実験pHメーターにより決定し、pHが3.0となるまで撹拌しながら濃HClをゆっくり加えた。得られた黄色溶液を常温にて12時間撹拌した。沈殿物を形成した。撹拌した混合物を氷浴中にて7℃まで冷却し、pHを3.0に濃HClを用いて再調整した。混合物を氷浴温度にて5時間撹拌した後、ろ過した。ろ過に約4時間かかった。集めた固体をアセトンで洗浄し、ろ過漏斗上にて空気乾燥した。
5L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラーおよび滴下漏斗250mLを備え付けた。フラスコに粗製の固体および1M水酸化ナトリウム溶液1.25Lを充填した。すべての固体が溶解(15分)するまで混合物を撹拌した。濃HCl溶液をpHが3.0になるまで撹拌した溶液にゆっくり加えた。得られた混合物を常温にて4時間撹拌した後、ろ過した。集めた固体を水(2x250mL)およびアセトン200mLで洗浄し、乾燥(-30 in. Hg, 60℃, 14時間)し、一定質量を得た。
回収量=292g
灰白色固体41.3%
1H-NMR (D2O); δ= 3.25 (d, J=8Hz, 2H), 3.70 (t, J=4Hz, 2H), 4.10 (t, J=4Hz, 2H), 4.60 (s, 4H), 7.80 (s, 1H), 7.90 (s, 1H).
実施例8:メタンスルホン酸9−{2−[2,4−シス−(S)−(+)−4−(3−クロロフェニル)−2−オキソ−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−イル]メトキシエチル}アデニン(9)の製造
実施例8.1:ジクロリデート(8)の形成
Figure 0004332496
2L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、冷却器、滴下漏斗125mLおよび加熱用マントルを備え付けた。フラスコに窒素を流し、PMEA7(50.0g)、ジクロロメタン650mLおよびN,N−ジエチルホルムアミド22.5mLを充填した。塩化オキサリル58.0mLを滴下漏斗に充填し、撹拌した反応混合物にゆっくり加えた。激しい気体発生が起こり、窒素吸入口を取り除き、気体が逃げるのを促進した。添加完了(15分)後、滴下漏斗を取り除き、激しく撹拌した混合物を還流温度にて2時間加熱した。溶液はこの工程の間スラリーのままであった。反応混合物をわずかに冷却し、さらに塩化オキサリル1.0mLおよびN,N−ジエチルホルムアミド0.4mlを加えた。N,N−ジエチルホルムアミドの添加により気体が激しく発生した。すべての固体が溶解する(さらに2.5時間、総反応時間は約4.5時間であった)まで、得られた混合物を還流温度にて加熱した。反応溶液のHPLC分析は、83領域%にて生成物8を示した。反応をジクロリデートの形成についてモニターした。反応混合物のサンプル(約50μL)を取り出し、トリエチルアミン1滴を含む無水メタノール1mLでクエンチした。得られたメチルホスホネートをNPLCにより分析した。
HPLC条件:
YMC-Pack R&D, R-33-5 S-5 120A, 250 X 4.6 mm; 移動相: 溶媒A= 20mMリン酸カリウム, pH 6.2; 溶媒B= アセトニトリル; 濃度勾配: 10-60%B/ 15分, 60-10%B/ 2分, 10%B/ 3分; 1.4 mL/分; 注入容積= 10μL; 270nmにおけるUV検出
保持時間: ジメチルホスホネート11= 8.5分, モノメチルホスホネート12= 5.8分
Figure 0004332496
反応溶液をわずかに冷却し、冷却器をサーモメーター、冷却器およびコレクションフラスコ250mLを備えた蒸留ヘッド(distillation head)に置き換えた。反応溶液を加熱還流し、蒸留物250mLを集めた。ポット溶液をジクロロメタン250mLで希釈し、さらに蒸留物250mLを集めた。蒸留ヘッドを取り除き、反応フラスコを窒素雰囲気下に置いた。溶液をジクロロメタン100mLで希釈し、氷浴温度まで冷却した。反応溶液のHPLC分析は89領域%にて生成物を示した。
HPLC条件:
YMC-Pack R&D, R-33-5 S-5 120A, 250 X 4.6 mm; 移動相: 溶媒A= 20mMリン酸カリウム, pH 6.2; 溶媒B= アセトニトリル; 濃度勾配: 10-60%B/ 15分, 60-10%B/ 2分, 10%B/ 3分; 1.4 mL/分; 注入容積= 10μL; 270nmにおけるUV検出
保持時間: 生成物8= 8.5分, 出発物質7= 5.9分
ピリジン18mLを撹拌した溶液にゆっくりと加えた。添加完了(5分)後、得られた淡橙色溶液を使用するまで(30分)氷浴温度にて保存した。
実施例8.2:カップリング反応
2L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラーおよび滴下漏斗1Lを備え付けた。フラスコに窒素を流し、(S)−(−)−(3−クロロフェニル)−1,3−プロパンジオール3(34.1g)をジクロロメタン500mLおよびトリエチルアミン125mlの溶液として充填した。熱電対プローブを反応溶液に浸し、撹拌した内容物を−71℃(ドライアイス/イソプロパノール)まで冷却した。ジクロリデート溶液8を滴下漏斗に充填した後、温度を<−67℃に維持し、撹拌しながらゆっくり加えた。添加完了(1.25時間)後、冷却バスを取り除き、撹拌した混合物を0℃まで30分にわたり昇温した。反応混合物を水550mLで洗浄し、層を分離した。ジクロロメタン相を酢酸エチル500mLで希釈し、5% NaCl溶液600mLで洗浄した。有機相を乾燥(MgSO,50g)し、珪藻土(Celite 521)に通してろ過し、減圧濃縮し、暗赤色泥状物108gを得た。サンプルをメタノールに溶解した。
HPLC条件:
YMC-Pack R&D, R-33-5 S-5 120A, 250 X 4.6 mm; 移動相: 溶媒A = 20mMリン酸カリウム, pH 6.2; 溶媒B = アセトニトリル; 濃度勾配: 10-60%B/ 15分, 60-10%B/ 2分, 10%B/ 3分; 1.4 mL/分; 注入容積= 10μL; 270nmにおけるUV検出
保持時間: シス13= 12.5分, トランス14= 13.0分
Figure 0004332496
得られた物質をエタノール500mLに溶解し、マグネティックスターラー、冷却器および加熱用マントルを備えた2L丸底フラスコに移した。酢酸55mLを加え、赤色溶液を還流温度にて8時間加熱した。HPLCは、反応が完了したことを示した。サンプルをメタノールに溶解した。
HPLC条件:
YMC-Pack R&D, R-33-5 S-5 120A, 250 X 4.6 mm; 移動相: 溶媒A = 20mMリン酸カリウム, pH 6.2; 溶媒B = アセトニトリル; 濃度勾配: 10-60%B/ 15分, 60-10%B/ 2分, 10%B/ 3分; 1.4 mL/分; 注入容積= 10μL; 270nmにおけるUV検出. 6.
保持時間: シス15= 9.5分, トランス16= 9.8分
Figure 0004332496
実施例8.3:メタンスルホン酸9−{2−[2,4−シス−(S)−(+)−4−(3−クロロフェニル)−2−オキソ−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−イル]メトキシエチル}アデニン(9)の結晶化
メタンスルホン酸21.5mLを加え、15分後、沈殿物を形成した。混合物をエタノール400mLで希釈し、すべての固体が溶解する(ポット温度=70℃)まで加熱した。溶液を撹拌しながら冷却し、沈殿物を46℃にて形成した。得られた混合物を常温まで冷却しながら2時間撹拌した後、氷浴温度にて2.5時間撹拌した。混合物をろ過し、集めた固体をエタノール(2x15mL)で洗浄し、乾燥(-30 in. Hg, 55℃, 14時間)し、一定質量を得た。
回収量=白色粉状物9(49.4g,51.9%)
得られた固体は6.5領域%のトランスジアステレオマーを含んだ。
キラルHPLC: Pirkle covalent (S,S) Whelk-O 1 10/100 krom FEC 250 X 4.6 mm; 移動相= 55:45, メタノール:0.1%酢酸/水; アイソクラティック; 1.0 mL/分; 注入容積= 10μL; 260nmにおけるUV検出; サンプル調製=水中2.0mg/mL. 保持時間: シス−(R)5= 24.6分, トランス−(R)6= 27.5分, シス−(S)7= 18.0分
1H-NMR (D2O) を用い、成分の構造を確かめた。
Figure 0004332496
実施例8.4:メタンスルホン酸9−{2−[2,4−シス−(S)−(+)−4−(3−クロロフェニル)−2−オキソ−1,3,2−ジオキサホスホリナン−2−イル]メトキシエチル}アデニン(9)の再結晶
3L三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、冷却器、加熱用マントルおよびサーモメーターを備え付けた。フラスコに2回分の粗製のメシレート塩9およびエタノール1.4Lを充填した。すべての固体が溶解するまで(約10分)、撹拌した混合物を加熱還流(ポット温度は78℃)した。撹拌した混合物を徐々に常温まで1.5時間にわたり冷却(沈殿物は56℃にて形成した)した。混合物を常温にてさらに2時間撹拌した後、ろ過した。集めた固体をエタノール(2x15mL)で洗浄し、乾燥(-30 in Hg, 65℃, 60時間)し、一定質量を得た。
色: 灰白色粒状固体
純度= 97%(HPLC)
光学純度(キラルHPLC)>99.5%
M.P.(℃): 186.5-188
比旋光度 (MeOH, 25℃, 589 nm): +16.429
組成: C, 41.58; H, 4.56; N, 13.37 [理論値: C, 41.50; H, 4.53; N, 13.35]
1H NMR (D2O): δ= 1.30-1.60 (m, 1H), 1.80-1.95 (m, 1H), 2.60 (s, 3H), 3.70-3.90 (m, 4H),4.10-4.50 (m, 2H), 4.60 (s, 3H), 5.15-5.40 (m, 1H), 6.70-6.80 (m, 2H), 7.00-7.10 (m, 2H), 8.00 (s, 1H), 8.10 (s, 1H).
実施例9:塩交換を経由した塩酸塩の形成
本発明において、ホスホン酸系プロドラッグのシュウ酸塩もまた形成される。このプロドラッグの塩形態は製薬的に許容される他の塩と交換することができる。シュウ酸塩は、より高いpKa、酸解離定数を有する酸を含む溶液に溶解する。
三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、冷却器、加熱用マントルおよびサーモメーターを備え付けた。フラスコに粗製のシュウ酸塩およびエタノール(重量で5〜10%溶液)を充填した。すべての固体が溶解するまで、撹拌した混合物を加熱還流(ポット温度は78℃)した。溶液をHClにより酸性にし、撹拌した混合物を徐々に常温まで冷却した(温度を冷却すると沈殿物を形成した)。混合物を常温にて撹拌した後、ろ過した。集めた塩酸塩からなる固体をエタノールで洗浄し、バキュームオーブン中(オーブン温度=65℃)にて乾燥し、一定質量を得た。
実施例10:塩交換を経由した硫酸塩の形成
三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、冷却器、加熱用マントルおよびサーモメーターを備え付けた。フラスコに粗製のメシレート塩9およびエタノール(重量で5〜10%溶液)を充填した。すべての固体が溶解するまで撹拌した混合物を加熱還流(ポット温度は78℃)した。溶液を硫酸で酸性にし、撹拌した混合物を徐々に常温まで冷却した(温度を下げると沈殿物を形成した)。混合物を常温にて撹拌した後、所望の生成物をろ過した。集めた硫酸塩からなる固体をエタノールで洗浄し、バキュームオーブン中(オーブン温度=65℃)にて乾燥し、一定質量を得た。
実施例11:遊離塩基反応を経由した硫酸塩の形成
三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、冷却器、加熱用マントルおよびサーモメーターを備え付けた。フラスコに粗製のメシレート塩9および炭酸水素ナトリウム溶液を充填した。すべての固体が溶解するまで撹拌した混合物を加熱した。溶液を硫酸で酸性にし、撹拌した混合物を徐々に常温まで冷却した(温度を下げると沈殿を形成した)。混合物を常温にて撹拌した後、ろ過した。集めた硫酸塩からなる固体をエタノールで洗浄し、バキュームオーブン中(オーブン温度=65℃)にて乾燥し、一定質量を得た。
実施例12:アニオン性樹脂反応を経由したマレイン酸塩の形成
三ツ口丸底フラスコに、メカニカルスターラー、冷却器、加熱用マントルおよびサーモメーターを備え付けた。フラスコに粗製のメシレート塩9を充填した。すべての固体が溶解するまで撹拌した混合物を加熱した。メシレート塩9を含む混合物をアニオン性樹脂に通した。式1の化合物の遊離塩基を含む得られた溶液をマレイン酸で酸性にし、撹拌した混合物を徐々に常温まで冷却した(温度を下げると沈殿物を形成した)。混合物を常温にて撹拌した後、ろ過した。集めたマレイン酸塩からなる固体をエタノールで洗浄し、バキュームオーブン中(オーブン温度=65℃)にて乾燥し、一定質量を得た。

Claims (63)

  1. (a)キラル1−アリールプロパン−1,3−ジオール(ここに、アリールはフルオロ、クロロおよびブロモからなる群から選択される1〜2つの置換基で置換されていることもあるフェニルである)をMPOClまたはそのN−6置換アナログとカップリングさせることを特徴とする、式I:
    Figure 0004332496
    [式中、
    MおよびVは、互いにシスにあり、
    MPOは9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
    Vはフルオロ、クロロおよびブロモからなる群から選択される1〜2つの置換基で置換されていることもあるフェニルである]
    で示される化合物を製造する方法。
  2. シス異性体が少なくとも50%のジアステレオマー過剰率を有する、請求項1記載の方法。
  3. 酸を加えて式Iの化合物の酸付加塩を形成させる工程をさらに含む、請求項2記載の方法。
  4. 上記酸が塩酸、臭化水素酸、酢酸、クエン酸、マレイン酸、メタンスルホン酸、硝酸、リン酸、コハク酸、硫酸および酒石酸からなる群から選択される、請求項3記載の方法。
  5. 上記酸がメタンスルホン酸、コハク酸、クエン酸およびシュウ酸からなる群から選択される、請求項3記載の方法。
  6. 上記酸がメタンスルホン酸である、請求項5記載の方法。
  7. 上記酸付加塩を結晶化させる工程をさらに含む、請求項3記載の方法。
  8. 上記酸付加塩を結晶化させるための溶媒がメタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、トルエンおよびそれらの混液からなる群から選択される、請求項7記載の方法。
  9. (a)式Iの化合物の第一の酸付加塩を該第一の酸より高い酸解離定数を有する第二の酸と反応させる工程、および
    (b)式Iの化合物の所望の第二の酸付加塩を結晶化させる工程
    をさらに含む、請求項3記載の方法。
  10. (a)式Iの化合物の第一の酸付加塩を中和する工程、
    (b)式Iの化合物の遊離塩基を得る工程、
    (c)製薬的に許容される酸を加える工程、および
    (d)式Iの化合物の所望の第二の酸付加塩を結晶化させる工程
    をさらに含む、請求項3記載の方法。
  11. (a)アニオン性樹脂を用い、式Iの化合物の第一の酸付加塩の遊離塩基を得る工程、
    (b)製薬的に許容される酸を加える工程、および
    (c)式Iの化合物の所望の第二の酸付加塩を結晶化させる工程
    をさらに含む、請求項3記載の方法。
  12. カップリング工程のための反応溶液が−50℃またはそれ以下である、請求項1記載の方法。
  13. 上記反応溶液が−70℃またはそれ以下である、請求項12記載の方法。
  14. 上記MPOClを上記キラル1−フェニルプロパン−1,3−ジオールに加える、請求項1記載の方法。
  15. −50℃またはそれ以下の反応溶液温度にて上記MPOClを上記キラル1−フェニルプロパン−1,3−ジオールに加える、請求項1記載の方法。
  16. 塩基を反応溶液に加える工程をさらに含む、請求項1記載の方法。
  17. MPOClがN−6置換基を有し、ジアルキルアミノメチレンイミンを形成する、請求項1記載の方法。
  18. ジクロリデートを形成させる反応の一部として、上記N−6置換基を生成させる、請求項17記載の方法。
  19. 上記ジアルキルアミノメチレンイミンがジメチルアミノメチレンイミン、ジエチルアミノメチレンイミン、ジプロピルアミノメチレンイミン、ジブチルアミノメチレンイミン、N−ピペリジノメチレンイミンおよびN−モルホリノメチレンイミンからなる群から選択される、請求項17記載の方法。
  20. 式Iの化合物が式II:
    Figure 0004332496
    で示される立体化学を有する、請求項1記載の方法。
  21. カップリング工程のための温度が−50℃またはそれ以下である、請求項20記載の方法。
  22. (a)キラル1−(3−クロロフェニル)プロパン−1,3−ジオールをMPOClまたはそのN−6置換アナログとカップリングさせることを特徴とする、式I:
    Figure 0004332496
    [式中、
    MおよびVは、互いにシスにあり、
    MPOは9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
    Vは3−クロロフェニルである]
    で示される化合物を製造する方法。
  23. シス異性体が少なくとも50%のジアステレオマー過剰率を有する、請求項22記載の方法。
  24. 酸を加えて式Iの酸付加塩を形成させる工程をさらに含む、請求項23記載の方法。
  25. 上記酸がメタンスルホン酸、コハク酸、クエン酸およびシュウ酸からなる群から選択される、請求項24記載の方法。
  26. 上記酸がメタンスルホン酸である、請求項25記載の方法。
  27. カップリング工程のための反応溶液が−50℃またはそれ以下である、請求項22記載の方法。
  28. 上記反応溶液が−70℃またはそれ以下である、請求項27記載の方法。
  29. 上記MPOClを上記キラル1−(3−クロロフェニル)プロパン−1,3−ジオールに加える、請求項22記載の方法。
  30. 式Iの化合物が式II:
    Figure 0004332496
    で示される立体化学を有する、請求項22記載の方法。
  31. カップリング工程のための温度が−50℃またはそれ以下である、請求項30記載の方法。
  32. 酸を加えて式IIの化合物の酸付加塩を形成させる工程をさらに含む、請求項30記載の方法。
  33. 上記酸がメタンスルホン酸、コハク酸、クエン酸およびシュウ酸からなる群から選択される、請求項32記載の方法。
  34. 上記酸がメタンスルホン酸である、請求項33記載の方法。
  35. 上記酸付加塩を、メタノール、エタノール、イソプロパノール、トルエン、アセトンおよびそれらの混液からなる群から選択される溶媒から結晶化させる工程をさらに含む、請求項24記載の方法。
  36. MPOClがN−6置換基を有し、ジアルキルアミノメチレンイミンを形成する、請求項22記載の方法。
  37. ジクロリデートを形成させる反応の一部として、N−6置換基を生成させる、請求項36記載の方法。
  38. ジアルキルアミノメチレンイミンがジメチルアミノメチレンイミン、ジエチルアミノメチレンイミン、ジプロピルアミノメチレンイミン、ジブチルアミノメチレンイミン、N−ピペリジノメチレンイミンおよびN−モルホリノメチレンイミンからなる群から選択される、請求項36記載の方法。
  39. (a)キラル1−(2−ブロモフェニル)プロパン−1,3−ジオールをMPOClまたはそのN−6置換アナログとカップリングさせることを特徴とする、式I:
    Figure 0004332496
    [式中、
    MおよびVは、互いにシスにあり、
    MPOは9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
    Vは2−ブロモフェニルである]
    で示される化合物を製造する方法。
  40. シス異性体が少なくとも50%のジアステレオマー過剰率を有する、請求項39記載の方法。
  41. 酸を加えて式Iの酸付加塩を形成させる工程をさらに含む、請求項40記載の方法。
  42. 上記酸がメタンスルホン酸、コハク酸、クエン酸およびシュウ酸からなる群から選択される、請求項41記載の方法。
  43. 上記酸がメタンスルホン酸である、請求項42記載の方法。
  44. カップリング工程のための反応溶液が−50℃またはそれ以下である、請求項39記載の方法。
  45. 上記反応溶液が−70℃またはそれ以下である、請求項44記載の方法。
  46. 上記MPOClを上記キラル1−(2−ブロモフェニル)プロパン−1,3−ジオールに加える、請求項39記載の方法。
  47. 式Iの化合物が式II:
    Figure 0004332496
    で示される立体化学を有する、請求項39記載の方法。
  48. カップリング工程のための温度が−50℃またはそれ以下である、請求項40記載の方法。
  49. 酸を加えて式IIの化合物の酸付加塩を形成させる工程をさらに含む、請求項47記載の方法。
  50. 上記酸がメタンスルホン酸、コハク酸、クエン酸およびシュウ酸からなる群から選択される、請求項49記載の方法。
  51. 上記酸がメタンスルホン酸である、請求項50記載の方法。
  52. 上記酸付加塩を、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、トルエンおよびそれらの混液からなる群から選択される溶媒から結晶化させる工程をさらに含む、請求項41記載の方法。
  53. MPOClがN−6置換基を有し、ジアルキルアミノメチレンイミンを形成する、請求項39記載の方法。
  54. ジクロリデートを形成させる反応の一部として、N−6置換基を生成させる、請求項53記載の方法。
  55. ジアルキルアミノメチレンイミンがジメチルアミノメチレンイミン、ジエチルアミノメチレンイミン、ジプロピルアミノメチレンイミン、ジブチルアミノメチレンイミン、N−ピペリジノメチレンイミンおよびN−モルホリノメチレンイミンからなる群から選択される、請求項53記載の方法。
  56. (a)上記式Iの化合物の第一の酸付加塩を第一の酸より高い酸解離定数を有する第二の酸と反応させ、そして
    (b)所望の化合物の第二の酸塩を結晶化させることを特徴とする、式I:
    Figure 0004332496
    [式中、
    MおよびVは、互いにシスにあり、
    MPOは9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
    Vはフルオロ、クロロおよびブロモからなる群から選択される1〜2つの置換基で置換されていることもあるフェニルである]
    で示される化合物の酸付加塩を変換する方法。
  57. 上記第二の酸が塩酸、臭化水素酸、酢酸、クエン酸、マレイン酸、メタンスルホン酸、硝酸、リン酸、コハク酸、硫酸および酒石酸からなる群から選択される、請求項56記載の方法。
  58. 上記第二の酸がメタンスルホン酸、コハク酸、クエン酸およびシュウ酸からなる群から選択される、請求項56記載の方法。
  59. 上記第二の酸がメタンスルホン酸である、請求項58記載の方法。
  60. (a)上記式Iの化合物の第一の酸付加塩を中和し、
    (b)式Iの化合物の遊離塩基を得、
    (c)製薬的に許容される酸を加え、そして
    (d)所望の化合物の第二の酸付加塩を結晶化させることを特徴とする、式I:
    Figure 0004332496
    [式中、
    MおよびVは、互いにシスにあり、
    MPOは、9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
    Vは、フルオロ、クロロおよびブロモからなる群から選択される1〜2つの置換基で置換されていることもあるフェニルである]
    で示される化合物の第一の酸付加塩を変換する方法。
  61. 酸が上記製薬的に許容される塩酸、臭化水素酸、酢酸、クエン酸、マレイン酸、メタンスルホン酸、硝酸、リン酸、コハク酸、硫酸および酒石酸からなる群から選択される、請求項60記載の方法。
  62. (a)アニオン性樹脂を用い、式Iの化合物の遊離塩基を得、
    (b)製薬的に許容される酸を加え、そして
    (c)式Iの化合物の所望の第二の酸付加塩を結晶化させることを特徴とする、式I:
    Figure 0004332496
    [式中、
    MおよびVは、互いにシスにあり、
    MPOは9−(2−ホスホニルメトキシエチル)アデニンおよび(R)−9−(2−ホスホニルメトキシプロピル)アデニンからなる群から選択されるホスホン酸であり、
    Vはフルオロ、クロロおよびブロモからなる群から選択される1〜2つの置換基で置換されていることもあるフェニルである]
    で示される化合物の第一の酸付加塩を変換する方法。
  63. 上記製薬的に許容される酸が塩酸、臭化水素酸、酢酸、クエン酸、マレイン酸、メタンスルホン酸、硝酸、リン酸、コハク酸、硫酸および酒石酸からなる群から選択される、請求項62記載の方法。
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