JP4405256B2 - 2位及び3位に硫黄含有基を有するピリジンベース薬物中間体の合成 - Google Patents

2位及び3位に硫黄含有基を有するピリジンベース薬物中間体の合成 Download PDF

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Description

本発明は、薬物化合物の製造のための中間体として有用である、ピリジンベース化合物の合成方法に関する。
過去30年の間に、沢山の種々の抗生物質が臨床用途で利用されるようになってきた。残念ながら、これらの抗生物質の広く広がった用途は、現在利用可能な抗生物質に対して耐性である細菌株の数の急速な増加をもたらした。
S.HeckerらのPCT特許出願WO第01/21623号明細書(2001年3月29日公開)には、7−アシルアミノ−3−ヘテロアリールチオ−3−セフェムカルボン酸抗生物質及びそのプロドラッグが記載されている。そこに記載された化合物は、β−ラクタム抗生物質に対して耐性である生物を含む、広いスペクトルの生物に対する抗生物質として活性である。しかしながら、そこに記載された化合物は、複雑であり、種々の別個の基の合成を必要とする。これらの化合物を製造するために合成しなくてはならない一つの基は、C3側鎖であり、そのための中間体は、その第51頁に下記のように示されている。
Figure 0004405256
しかしながら、S.Heckerらに示されている、このようなC3側鎖基の合成は、6より多い工程を必要とする(その第49〜52頁参照)。従って、S.Heckerらに記載されている抗生物質化合物を製造するために使用される中間体の新しい製造方法が求められていた。
従って、本発明の第一の態様は、式VI:
Figure 0004405256
(式中、Trはトリフェニルメチル基であり、
1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、アリール、ヘテロアリール及びアリールアルキルからなる群から選択され、
4はC2〜C6アルキレンであり、そして
5及びR6は、それぞれ独立に、H又はC1〜C4アルキルである)
の化合物の製造方法であって、式V:
Figure 0004405256
の化合物を、Tr−OHと反応させて、式VIの化合物を製造することを含む方法である。
本発明の第二の態様は、上記のような式Vの化合物の製造方法であって、式IV:
Figure 0004405256
(式中、tBuは、tert−ブチルである)
の化合物を、R65NR4SSR4NR56と、強アミド塩基の存在下で反応させて、式Vの化合物を製造することを含む方法である。
本発明の第三の態様は、上記のような式IVの化合物の製造方法であって、式III:
Figure 0004405256
(式中、Xはハロゲンである)
の化合物を、ナトリウムtert−ブチルチオラート又はカリウムtert−ブチルチオラートと反応させて、式IVの化合物を製造することを含む方法である。
本発明の第四の態様は、式VI:
Figure 0004405256
[式中、Trはトリフェニルメチル基であり、
1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、アリール、ヘテロアリール及びアリールアルキルからなる群から選択され、
4はC2〜C6アルキレンであり、そして
5及びR6は、それぞれ独立に、H又はC1〜C4アルキルである。但し、(i)R1、R2及びR3は、全て同時にHではないか又は(ii)R4はC2ではないか又は(iii)R5及びR6は、同時にHではない]
の化合物である。
本発明の別の態様は、式V:
Figure 0004405256
(式中、tBuは、tert−ブチルであり、
1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、アリール、ヘテロアリール及びアリールアルキルからなる群から選択され、
4はC2〜C6アルキレンであり、そして
5及びR6は、それぞれ独立に、H又はC1〜C4アルキルである)
の化合物である。
上記の式VIの化合物は、抗生物質化合物の製造に於ける中間体として有用である。
上記の式Vの化合物は、式VIの化合物の製造に於ける中間体として有用である。
本発明の上記及びその他の目的及び態様を、下記の明細書に於いて更に詳細に説明する。
本明細書で使用されるとき、「アルキル」は特に限定されるものではないが、メチル、エチル、プロピル及びブチル(Bu)を含む、直鎖又は分枝鎖アルキル、好ましくは直鎖アルキルを指す。
本明細書で使用されるとき、「ハロ」は、フルオロ、クロロ、ブロモ又はヨードのような、任意の適切なハロゲン基を指す。
本明細書で使用されるとき、「アリール」は、フェニルのような、任意の適切な芳香族基を指し、芳香族基は置換されていても置換されていなくてもよい。
本明細書で使用されるとき、「アリールアルキル」は、ベンジルのような、任意の適切な、アルキル基に共有結合されたアリール基を指す。
本明細書で使用されるとき、「トリフェニルメチル」又は「Tr」基は、置換されていな
前記のように、本発明の第一の態様は、式VI:
Figure 0004405256
[式中、Trはトリフェニルメチル基であり、
1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、アリール、ヘテロアリール又はアリールアルキル(好ましくはH)であり、
4はC2〜C6アルキレン(好ましくはC2)であり、そして
5及びR6は、それぞれ独立に、H又はC1〜C4アルキル(好ましくはH)である]
の化合物の製造方法である。

この方法には、式V:
Figure 0004405256
の化合物を、Tr−OHと反応させて、式VIの化合物を製造することが含まれる。この反応工程は、1ポット、2工程反応工程として実施することができる。この反応工程は、好ましくは、例えば、これらに限定されないが、メタンスルホン酸及びアリールスルホン酸(例えば、パラトルエンスルホン酸)を含む強有機酸の存在下で実施される。この反応工程は、典型的に、酢酸のような極性溶媒(溶媒は、好ましくは非水性である)中で実施され、室温のような任意の適切な温度で実施することができる。
式VIの化合物は、とりわけ、S.HeckerらのPCT特許出願WO第01/21623号明細書(2001年3月29日公開)(第49〜50頁参照)に示されているような、7−アシルアミノ−3−ヘテロアリールチオ−3−セフェムカルボン酸抗生物質及びそのプロドラッグの製造のために有用である、C−3側鎖中間体として有用である。本発明の化合物を抗生物質として使用することができる特別の生物には、これらに限定されないが、黄色ブドウ球菌、腸内細菌科及びシュードモナスが含まれる。この化合物は、インビボで、薬剤として(例えば)経口、非経口若しくは局所投薬により使用することができるか又はインビトロで、例えば、局所若しくは表面抗生物質として使用することができる。
前記の式Vの化合物は、式IV:
Figure 0004405256
の化合物を、R65NR4SSR4NR56(これは、公知の技術に従って製造することができる)と、好ましくは強アミド塩基の存在下で反応させて、式Vの化合物を製造することによって、製造することができる。この反応工程は、任意の適切な溶媒中で、典型的に、ジアルキルエーテル(例えば、ジエチルエーテル)、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン又はこれらの混合物のようなエーテル性溶媒中で実施することができる。リチウム、ナトリウム及びカリウムアミド塩基のような、任意の適切な強アミド塩基を使用することができる。ジアルキルアミド(例えば、ジエチルアミド)のような任意の適切なアミドを使用することができる。この反応工程を実施する温度は、重要ではないが、好ましくは室温より低い(例えば、−80〜−20又は0℃)。
前記の式IVの化合物は、式III:
Figure 0004405256
(式中、Xはハロゲンである)
の化合物を、ナトリウムtert−ブチルチオラート又はカリウムtert−ブチルチオラートと反応させて、式IVの化合物を製造することによって、製造することができる。この反応工程は、任意の適切な溶媒中で、好ましくは、極性非プロトン性溶媒(例えば、ジメチルホルムアミド及び/又はジメチルスルホキシド)のような非水性溶媒中で実施することができる。この反応工程は、20〜120又は130℃のような任意の適切な温度で実施することができる。式IIIの化合物は、公知であるか又は公知の方法に従って製造することができる。
本発明を、下記の非限定実施例で一層詳細に説明する。
実施例1〜4
下記の実施例1〜4は、下記の反応図式2に示される反応のセットを示す。
Figure 0004405256
シスタミン(2)
2NCH2CH2SSCH2CH2NH2
無水メタノール(20mL)中のシスタミン二塩酸塩(1)(10.0g、44.4ミリモル)の懸濁液に、NaOMe(20mL、88.8ミリモル、メタノール中25重量%溶液)をゆっくり添加した。この混合物を0.5時間攪拌し、次いでフリット漏斗を通して濾過した。溶媒を、加熱することなく真空中で除去した(注意:溶液を加熱すると、シスタミンの分解が起こり得る)。残渣をジエチルエーテル中に溶解し、次いで濾過した。濾液を真空中で濃縮し、バルブ・ツー・バルブ(bulb−to−bulb)蒸留(120℃、0.5mmHg)して、4.8g(70%)の所望の生成物2を無色液体として得た。この油を、DME中に溶解し、次の工程で直接使用した。
3−tert−ブチルスルファニル−2−メチルピリジン(4)
Figure 0004405256
DMF(100mL)中の3−ブロモ−2−メチル−ピリジン(3)(15.0g、87.1ミリモル)の溶液に、ナトリウムtert−ブチルチオラート(11.7g、104.5ミリモル)をN2下で添加した。この混合物を130℃で3時間加熱した。冷却後、これをEtOAc(200mL)中に注ぎ、水(3×100mL)で洗浄した。有機層をMgSO4で乾燥させ、溶媒を真空中で除去した。残渣をバルブ・ツー・バルブ蒸留(90℃、0.5mmHg)して、13.9g(88%)の所望の生成物を無色液体として得た。FTIR(薄膜)2962,1559,1419,1364,1168cm-11H NMR(300MHz,CDCl3)δ 1.30(s,9H),2.77(s,3H),7.10(t,J=4.7Hz,1H),7.79(d,J=7.7Hz,1H),8.47(d,J=4.4Hz,1H)。13C NMR(75MHz,CDCl3)δ 24.3,30.8(異性体),31.0,47.7,120.9,123.0(異性体),128.5,144.7(異性体),146.0,149.0,156.3(異性体),163.7。HRMS;C1016NSについて計算値(M+H)+:182.1003。実測値:182.1006(M+H)+
2−[(3−tert−ブチルスルファニル)ピリジン−2−イルメチルスルファニル]エチルアミン(5)
Figure 0004405256
機械式攪拌機を取り付けた三つ口フラスコに、THF(200mL)、n−BuLi(17.4mL、43.5ミリモル、ヘキサン中2.5M)及びイソプロピルアミン(5.7mL、43.5ミリモル)を−78℃で添加した。30分後に、化合物4(20mLのTHF中7.1g、39.5ミリモル)を、滴下により添加した。15分間攪拌した後、シスタミン(2)(20mLのDME中7.2g、47.3ミリモル)を一度に添加した。この混合物を室温にまでゆっくり加温し、一晩攪拌した。これを水(100mL)中に注ぎ、EtOAc(3×100mL)で抽出した。一緒にした有機層をMgSO4で乾燥させ、溶媒を真空中で除去した。残渣をバルブ・ツー・バルブ蒸留(150℃、0.5mmHg)して、7.5g(75%)の所望の生成物を褐色液体として得た。FTIR(薄膜)3357,2961,1560,1458,1364cm-11H NMR(300MHz,CDCl3)δ 1.31(s,9H),2.66(t,J=6.2Hz,2H),2.88(t,J=6.2Hz,2H),4.20(s,2H),7.16(dd,J=7.7,4.7Hz,1H),7.83(d,J=7.8Hz,1H),8.53(d,J=4.6Hz,1H)。13C NMR(75MHz,CDCl3)δ 31.2,36.2,36.3,41.3,47.9,121.9,128.6,146.1,149.3,163.6。HRMS;C122122について計算値(M+H)+:257.1146。実測値:257.1143(M+H)+
2−[3−(トリフェニルスルファニル)ピリジン−2−イルメチルスルファニル]エチルアミン(6)
Figure 0004405256
アルゴンパージしたフラスコに、化合物5(0.36g、1.40ミリモル)、メタンスルホン酸(2mL)及び酢酸(4mL)を添加した。この混合物を還流にまで20時間加熱し、次いで溶媒を真空中で除去した。残渣をジクロロメタン(20mL)中に溶解し、そしてトリフェニルメタノール(0.44g、1.68ミリモル)を添加した。室温で1時間攪拌した後、この混合物をNaHCO3水溶液の中に注意しながら注ぎ、次いでジクロロメタン(2×50mL)で抽出した。一緒にした有機層をMgSO4で乾燥させ、溶媒を真空中で除去した。残渣を放射状PLC(メタノール)によって精製して、0.52g(85%)の所望の生成物を粘稠な白色油として得た。FTIR(薄膜)3363,3055,1599,1489cm-11H NMR(300MHz,CDCl3)δ 1.93(br s,2H),2.51(m,2H),2.75(m,2H),3.48(s,2H),6.70(m,1H),7.12−7.37(m,16H),8.19(d,J=4.1Hz,1H)。13C NMR(75MHz,CDCl3)δ 31.1,35.5,41.0,71.6,121.4,126.9,127.0,127.2,127.8,129.8,130.7,141.6,143.6,147.4,161.5。HRMS;C272622について計算値:443.1616(M+H)+。実測値:443.1618(M+H)+
上記のことは本発明の例示であり、本発明の範囲の限定として解釈すべきではない。本発明は、特許請求の範囲によって定義され、特許請求の範囲の均等物は本発明に含まれる。

Claims (23)

  1. 式VI:
    Figure 0004405256
    (式中、Trはトリフェニルメチル基であり、
    1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、アリール、ヘテロアリール及びアリールアルキルからなる群から選択され、
    4はC2〜C6アルキレンであり、そして
    5及びR6は、それぞれ独立に、H又はC1〜C4アルキルである)
    の化合物の製造方法であって、式V:
    Figure 0004405256
    の化合物を、強有機酸の存在下でTr−OHと反応させて、式VIの化合物を製造する工程を含む方法。
  2. 前記反応工程を、メタンスルホン酸及びアリールスルホン酸からなる群から選択される酸の存在下で実施する、請求項1に記載の方法。
  3. 前記反応工程を極性溶媒中で実施する、請求項1に記載の方法。
  4. 前記反応工程を酢酸中で実施する、請求項1に記載の方法。
  5. 前記反応工程を室温で実施する、請求項1に記載の方法。
  6. 前記反応工程が1ポット2工程反応工程である、請求項1に記載の方法。
  7. 式V:
    Figure 0004405256
    (式中、tBuはtert−ブチルであり、
    1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、アリール、ヘテロアリール及びアリールアルキルからなる群から選択され、
    4はC2〜C6アルキレンであり、そして
    5及びR6は、それぞれ独立に、H又はC1〜C4アルキルである)
    の化合物の製造方法であって、式IV:
    Figure 0004405256
    の化合物を、R65NR4SSR4NR56と、強アミド塩基の存在下で反応させて、式Vの化合物を製造する工程を含む方法。
  8. 前記反応工程をエーテル性溶媒中で実施する、請求項に記載の方法。
  9. 前記反応工程を、ジアルキルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン又はこれらの組合せ物からなる群から選択される溶媒中で実施する、請求項に記載の方法。
  10. 前記強アミド塩基が、リチウム、ナトリウム及びカリウムアミド塩基からなる群から選択される、請求項に記載の方法。
  11. 前記アミド塩基がジアルキルアミド塩基である、請求項に記載の方法。
  12. 前記反応工程を室温よりも低い温度で実施する、請求項に記載の方法。
  13. 前記反応工程を−80〜0℃の温度で実施する、請求項に記載の方法。
  14. 式IV:
    Figure 0004405256
    (式中、tBuはtert−ブチルであり、そして
    1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、アリール、ヘテロアリール及びアリールアルキルからなる群から選択される)
    の化合物の製造方法であって、式III:
    Figure 0004405256
    (式中、Xはハロゲンである)
    の化合物を、ナトリウムtert−ブチルチオラート又はカリウムtert−ブチルチオラートと反応させて、式IVの化合物を製造する工程を含む方法。
  15. 前記反応工程を極性非プロトン性溶媒中で行う、請求項14に記載の方法。
  16. 前記反応工程を非水性溶媒中で行う、請求項14に記載の方法。
  17. 前記反応工程を、ジメチルホルムアミド及びジメチルスルホキシドからなる群から選択される溶媒中で行う、請求項14に記載の方法。
  18. 前記反応工程を20〜130℃の温度で行う、請求項14に記載の方法。
  19. 式V:
    Figure 0004405256
    (式中、tBuは、tert−ブチルであり、
    1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、アリール、ヘテロアリール及びアリールアルキルからなる群から選択され、
    4はC2〜C6アルキレンであり、そして
    5及びR6は、それぞれ独立に、H又はC1〜C4アルキルである)
    で表される化合物。
  20. 1、R2及びR3がHである、請求項19に記載の化合物。
  21. 4がC2アルキレンである、請求項19に記載の化合物。
  22. 5及びR6が共にHである、請求項19に記載の化合物。
  23. 式IV:
    Figure 0004405256
    (式中、tBuはtert−ブチルであり、そして
    1、R2及びR3は、それぞれ独立に、H、C1〜C4アルキル、C1〜C4アルコキシ、アリール、ヘテロアリール及びアリールアルキルからなる群から選択される。)
    で表される化合物。
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