JP4476810B2 - 化学中間体 - Google Patents

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Description

発明の技術分野
本発明は、新規な中間体、およびオキサビスピジン化合物の製造方法におけるそれらの使用に関する。
発明の背景
9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ−[3.3.1]ノナン(オキサビスピジン)構造を含む文献記載化合物の数は非常に少ない。そのため、オキサビスピジン化合物の製造に具体的に適用される既知の方法は非常に少ない。
特定のオキサビスピジン化合物は、1,3−ジアザ−6−オキサ−アダマンタン類の合成における中間体として、Chem.Ber.第96巻(第11号)、第2827頁(1963年)に開示されている。
オキサビスピジン環構造を有するヘミアセタール(および関連化合物)は、1,5−ジアザシクロオクタン−1,3−ジオール類の酸化または1,5−ジアザシクロオクタン−1,3−ジオン類の還元からの予期せぬ生成物として、J.Org.Chem.第31巻、第277頁(1966年)、同第61巻(第25号)、第8897頁(1996年)、同第63巻(第5号)、第1566頁(1998年)および同第64巻(第3号)、第960頁(1999年)に開示されている。
1,3−ジメチル−3,7−ジトシル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナンは、trans−1,3−ジメチル−1,5−ジトシル−1,5−ジアザシクロオクタン−1,3−ジオールのアセチル化の試みからの生成物として、J.Org.Chem.第32巻、第2425頁(1967年)に開示されている。
国際特許出願WO01/28992は、広範囲のオキサビスピジン化合物の合成を記載し、当該化合物は、心臓の不整脈の処置において有用であるとして記載されている。開示された化合物のうちのいくつかは、N−2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)エチル置換基を有する。
国際特許出願WO02/083690は、特に、式I
Figure 0004476810
[式中、RはHまたはアミノ保護基を表し、RはC1−6アルキル(−OH、ハロ、シアノ、ニトロおよびアリールから選択される1以上の置換基により置換および/または終結されていてもよい)またはアリールを表し、ここで各アリールおよびアリールオキシ基は、特に特定がなければ置換されていてもよい]
の化合物の製造方法を開示し、ここで当該方法は、以下の反応を含む:
(i)式II
Figure 0004476810
[式中、Rは既に定義したとおりである]
の化合物と、式III
Figure 0004476810
[式中、R16は、無置換のC1−4アルキル、C1−4パーフルオロアルキルまたはフェニルを表し、後者の基は、C1−6アルキル、ハロ、ニトロおよびC1−6アルコキシから選択される1以上の置換基により置換されていてもよく、Rは既に定義したとおりである]
の化合物との反応;または
(ii)式IIの化合物とアクリルアミドと反応させ、得られる式IV
Figure 0004476810
[式中、Rは既に定義したとおりである]
の中間体と、式R−OH(式中、Rは既に定義したとおりである)のアルコールと、式IVの化合物の中間体のイソシアネートへの転位および酸化を促進する試薬、または組み合わせで促進する複数の試薬との反応であって、当該イソシアネートはその後、式R−OHのアルコールと反応しうる、前記反応。
上記の出願は、RがHを表す式Iの化合物の製造方法であって、Rがアミノ保護基を表す式Iの対応化合物のここに記載した方法による製造、およびその後の該化合物からのアミノ保護基の除去を含む、前記方法を記載する。当該出願は、実施例3別法IIにおいて、[2−(7−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]−ノン−3−イル)エチル]カルバミン酸tert−ブチルエステル 2,4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸塩を、水性水酸化ナトリウムにより遊離塩基に変換することもまた記載されている。得られた[2−(7−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)−エチル]カルバミン酸tert−ブチルエステルを、クエン酸と5%Pd/Cの存在下で水素化し、[2−(9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)−エチル]カルバミン酸tert−ブチルエステルを得、それを更なる精製なしに直接反応させ、(2−{7−[3−(4−シアノアニリノ)プロピル]−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル]−エチル]カルバミン酸tert−ブチルエステルを得た。
今回、特定の新規な固形塩が、既知の方法を上回る利益を提供することを発見した。
発明の開示
本発明の第1の側面によれば、式I
Figure 0004476810
[式中、RはC1−6アルキル(−OH、ハロ、シアノ、ニトロおよびアリールから選択される1以上の置換基により置換および/または終結されていてもよい)またはアリールを表し、各アリールおよびアリールオキシ基は、特に特定がなければ置換されていてもよい]
の化合物の酸付加塩が提供される。
第1の側面において、酸付加塩の酸成分は式A
Figure 0004476810
[式中、R16は無置換C1−4アルキル、C1−4パーフルオロアルキルまたはフェニルを表し、後者の基はC1−6アルキル、ハロ、ニトロおよびC1−6アルコキシから選択される1以上の置換基により置換されていてもよく、Rは既に定義されたとおりである]
により表される。言及されうる具体的な塩には、トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、ノシレート(nosylate)、ブロシレート(brosylate)、ベシレート(besylate)およびメシチレート(mesitylate)が含まれる。
1つの側面において、当該塩は固形である。
さらなる側面において、本発明は式II
Figure 0004476810
[式中、Rは式Iaのフラグメント構造
Figure 0004476810
(式中、AはCHを表し、Rは−OHまたは−N(H)Rを表し;
はH、C1−6アルキルを表し、またはRと一緒に=Oを表し;
はフェニルまたはピリジルを表し、それらの基の両方とも、−OH、シアノ、ハロ、ニトロ、C1−6アルキル(−N(H)C(O)OR13aにより終結されていてもよい)、C1−6アルコキシ、−N(R14a)R14b、−C(O)R14c、−C(O)OR14d、−C(O)N(R14e)R14f、−N(R14g)C(O)R14h、−N(R14i)C(O)N(R14j)R14k、−N(R14m)S(O)13b、−S(O)13cおよび/または−OS(O)13dから選択される1以上に置換基により置換されていてもよく;
はH、C1−6アルキル、−E−アリール、−E−Het、−C(O)R9a、−C(O)OR9b、−S(O)9c、−[C(O)]N(R10a)R10bまたは−C(NH)NHを表し;
9a〜R9dは、ここで使用される場合の各出現において独立に、C1−6アルキル(ハロ、アリールおよびHetから選択される1以上の置換基により置換および/または終結されていてもよい)、アリール、Hetを表し、またはR9aおよびR9dは独立にHを表し;
10aおよびR10bは、ここで使用される場合の各出現において独立に、HまたはC1−6アルキル(ハロ、アリールおよびHetから選択される1以上の置換基により置換および/または終結されていてもよい)、アリール、Hetを表し、または一緒になってO原子により中断されていてもよいC3−6アルキレンを表し;
Eは、ここで使用される場合の各出現において、直接結合またはC1−4アルキレンを表し;
Bは、−Z−、−Z−N(R12)−、−N(R12)−Z−、−Z−S(O)−または−Z−O−(ここで後者の2つの基において、ZはRおよびRの有する炭素原子に結合する)を表し;
Zは直接結合またはC1−4アルキレンを表し;
11およびR12は独立にHまたはC1−6アルキルを表し;
13a〜R13dは独立にC1−6アルキルを表し;
14aおよびR14bは独立にH、C1−6アルキルを表し、または一緒になってC3−6アルキレンを表し4〜7員含窒素環となり;
14c〜R14mは独立にHまたはC1−6アルキルを表し;および
nは0、1または2を表し;
pは1または2を表し;
Het〜Hetは、ここで使用される場合の各出現において独立に、酸素、窒素および/または硫黄から選択される1以上のヘテロ原子を含む5〜12員ヘテロ環式基を表し、当該ヘテロ環式基は、=O、−OH、シアノ、ハロ、ニトロ、C1−6アルキル、C1−6アルコキシ、アリール、アリールオキシ、−N(R15a)R15b、−C(O)R15c、−C(O)OR15d、−C(O)N(R15e)R15f、−N(R15g)C(O)R15hおよび−N(R15i)S(O)15jから選択される1以上の置換基により置換されていてもよく;
15a〜R15jは、独立に、C1−6アルキル、アリールを表し、またはR15a〜R15iは、独立に、Hを表す)
を表し、そしてRはC1−6アルキル(−OH、ハロ、シアノ、ニトロおよびアリールから選択される1以上の置換基により置換および/または終結されていてもよい)またはアリールを表し、各アリールおよびアリールオキシ基は、特に特定がなければ置換されていてもよい]
の化合物の製造方法を提供する。
ここで、式I
Figure 0004476810
[式中、Rは前に定義されたとおりである]
の化合物の塩を、式III
Figure 0004476810
[式中、YはOまたはN(R)を表し、R、R、RおよびBは以前に定義されたとおりである]
の化合物と、0℃〜100℃の範囲の温度、例えば上昇させた温度(例えば60℃〜還流)で、水の存在下および塩基(例えば、炭酸ナトリウム)の存在下反応させる。
最初の側面において、当該塩はこの製造工程の前に固体として単離される。
2番目の側面は、tert−ブチル 2−{7−[(2S)−3−(4−シアノフェノキシ)−2−ヒドロキシプロピル]−9−オキサ−3,7−ジアザ−ビシクロ[3.3.1]−ノン−3−イル}エチルカルバメートの製造方法であって、[2−(9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)−エチル]カルバミン酸tert−ブチルエステルの塩と4−[(2S)−オキシラニルメトキシ]ベンゾニトリルとを、0℃〜100℃の範囲の温度で、水の存在下および塩基(例えば、炭酸ナトリウム)の存在下反応させることを含む前記方法を含む。
当該方法の別の側面において、単離された[2−(9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)−エチル]カルバミン酸tert−ブチルエステルの塩、特に2,4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸塩が使用される。
当該方法における反応媒体としての水の使用は、廃棄物の処分および環境への影響の観点から重要な利点を有する。
ここで用いられる用語「アリール」は、フェニル、ナフチルなどのC6−10アリール基を含む。ここで用いられる用語「アリールオキシ」は、フェノキシ、ナフトキシなどのC6−10アリールオキシ基を含む。疑義を避けるために、ここで言及されるアリールオキシ基はオキシ基のO原子を介して分子の残りの部分に結合する。特に特定がなければ、アリールおよびアリールオキシ基は、−OH、シアノ、ハロ、ニトロ、C1−6アルキル、C1−6アルコキシ、−N(R14a)R14b、−C(O)R14c、−C(O)OR14d、−C(O)N(R14e)R14f、−N(R14g)C(O)R14h、−N(R14m)S(O)13b、−S(O)13cおよび/または−OS(O)13d(ここで、R13b〜R13dおよびR14a〜R14mは既に定義したとおりである)を含む1以上の置換基により置換されていてもよい。置換される場合、アリールおよびアリールオキシ基は、好ましくは1〜3の置換基により置換される。
ここで用いられる用語「ハロ」は、フルオロ、クロロ、ブロモおよびヨードを含む。
言及されうるHet(Het〜Het)基は1〜4のヘテロ原子(酸素、窒素および/または硫黄の群から選択される)を含むものであり、環系の原子の合計数は5〜12である。Het(Het〜Het)基は、場合に応じて、完全に飽和であっても、全体的に芳香族系であっても、部分的に芳香族系であってもおよび/またはビシクロ環系であってもよい。言及されうるヘテロ環式基には、ベンゾジオキサニル、ベンゾジオキセパニル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンズイミダゾリル、ベンゾモルホリニル、ベンゾオキサジノニル、ベンゾチオフェニル、クロマニル、シンノリニル、ジオキサニル、フラニル、イミダゾリル、イミダゾ[1,2−a]ピリジニル、インドリル、イソキノリニル、イソキサゾリル、モルホリニル、オキサゾリル、フタラジニル、ピペラジニル、ピペリジニル、プリニル、ピラニル、ピラジニル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリミジニル、ピロリジノニル、ピロリジニル、ピロリニル、ピロリル、キナゾリニル、キノリニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロフラニル、チアゾリル、チエニル、チオクロマニル、トリアゾリルなどが含まれる。Het(Het〜Het)基の置換基は、適切な場合には、ヘテロ原子を含む環系の任意の原子上に存在しうる。Het(Het〜Het)基の結合点は、(適切な場合には)ヘテロ原子、または環系の部分として存在しうる縮合した炭素環式環上の原子を含む、環系の任意の原子を介してもよい。Het(Het〜Het)基はまた、NまたはSが酸化された形態であってもよい。
保護基の使用については、「Protective Groups in Organic Chemistry」、J.W.F.McOmie編集、Plenum Press(1973年)、および「Protective Groups in Organic Synthesis」、第3版、T.W.GreeneおよびP.G.M.Wutz、Wiley−Interscience(1999年)に十分に記載されている。本発明の方法は、好都合にも式Iの化合物を固体(例えば油状または半固体に対する意として)前駆体から調製することができ、当該前駆体は簡単な手段(例えば、再結晶)を使用して精製しうるという驚くべき利点を有する。
さらに、発明の方法は、式Iの化合物を、国際特許出願WO01/28992に記載された方法により調製した場合と比して、より高い収率で、より少ない工程数で、より短時間で、より便利にかつより低コストで製造しうるという利点も有しうる。
決して限定はされないが、本発明は以下の実施例により説明される。
実施例
一般的実験方法
質量スペクトルは以下の装置のうちの一つにより測定された:エレクトロスプレー付きのWaters ZMD single quad(S/N mc350);Perkin−Elmer SciX API 150ex spectrometer;VG Quattro II triple quadrupole;VG Platform II single quadrupole;またはMicromass Platform LCZ single quadrupole mass spectrometer(後3つの装置は空圧的支援のエレクトロスプレーインターフェース(LC−MS)を装備した)。H−NMRおよび13C−NMR測定は、各々300、400および500MHzのH周波数で、および各々75.5、100.6および128.7MHzの13C周波数で操作される、Varian300、400および500スペクトロメーターにおいて行った。
回転異性体は、スペクトラムの解釈の容易さに応じて、スペクトラム中に表示したりしなかったりしうる。特に言及がなければ、ケミカルシフトは溶媒を内部標準としたppmで示される。
略号
API = 大気圧イオン化(MSに関連する)
br = ブロード(NMRに関連する)
d = ダブレット(NMRに関連する)
dd = ダブルダブレット(NMRに関連する)
Et = エチル
eq. = 当量
GC = ガスクロマトグラフィー
h = 時間
HPLC= 高速液体クロマトグラフィー
IMS = 工業用変性アルコール
IPA = イソプロピルアルコール
m = マルチプレット(NMRに関連する)
Me = メチル
min.= 分
m.p.= 融点
MS = マススペクトロスコピー
Pd/C= 炭素担持パラジウム
q = カルテット(NMRに関連する)
rt = 室温
s = シングレット(NMRに関連する)
t = トリプレット(NMRに関連する)
接頭語n−、s−、i−、t−およびtert−は、それらの通常の意味:ノルマル、セカンダリー、イソ、およびターシャリーを有する。
実施例1
a)[2−(9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)−エチル]−カルバミン酸tert−ブチルエステル 2,4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸塩
[2−(7−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)−エチル]カルバミン酸tert−ブチルエステル 2,4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸塩(150g、以下に記載したように調製)、4−メチル−2−ペンタノール(MIBC、300mL)およびメタノール(300mL)を金属の水素化容器中で混ぜ合わせた。固体の5%Pd/C触媒(4.5g、61%の水で湿潤、Johnson Mattheyタイプ440L)を加えた。その後混合物を2.5barの水素圧下で水素化し、同時に55℃まで加熱した。ガスの吸収測定により、2時間後に反応が終了したことを確認した。40℃まで冷却した後に、グラスファイバーの濾紙を通して濾過することにより触媒を除去した。MIBC(300mL)を用いて触媒を濾紙上で洗浄し、洗浄液を濾液に加えた。大気圧での蒸留により溶媒(185mL)を除去した。その後減圧蒸留(<100mmHg)でさらなる溶媒(243mL)を除去した。70℃でイソプロピルエーテル(IPE、1050mL)をすばやく加え、それにより温度が45℃まで低下した。攪拌できない析出物が反応容器中に形成した。混合物を再加熱し、溶媒を蒸留し回収した(268mL)。MIBC(150mL)を加え、80℃ですべての物質が溶解した。この時点でMIBC:IPEの比は約4:5であった。溶液を放冷し、70℃で種となる固体(86mg)を加えた。反応を放置し、周囲温度まで一晩放冷した。混合物を8℃まで冷却し、その後固形生成物を濾過で回収した。固体をフィルター上でIPE(450mL)を用いて洗浄し、その後吸引乾燥した。さらに減圧下60℃で乾燥し、表題化合物を白色固体として得た(115.0g、91%)。m.p.147−9℃。
b)tert−ブチル 2−{7−[(2S)−3−(4−シアノフェノキシ)−2−ヒドロキシプロピル]−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル}エチルカルバメート
炭酸ナトリウム水溶液(1M、53mL)を水(100mL)中の[2−(9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)−エチル]−カルバミン酸tert−ブチルエステル 2,4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸塩(50.0g)の溶液に加えた。固体の4−[(2S)−オキシラニルメトキシ]ベンゾニトリル(19.1g)を加え、水(50mL)で反応フラスコ内に洗い流した。反応を75℃で3時間加熱し、その後一晩周囲温度で攪拌しながら放置した。トルエン(350mL)を加え、その後水酸化ナトリウム水溶液(2M、90mL)を加えた。混合物を5分間攪拌し、その後層を分離した。水層を廃棄し、トルエン層をクエン酸水溶液(10%w/v、180mL)で洗浄し、トルエン層を廃棄した。MIBC(240mL)および水酸化ナトリウム水溶液(5M、180mL)をクエン酸層に加えた。十分に混合した後に、層を分離し、水層を廃棄した。MIBC溶液を塩化ナトリウム水溶液(20%w/v、50mL)で洗浄した。MIBC溶液を減圧下<55℃で濃縮した。溶媒を回収した(水13mL、MIBC29mL)。MIBC溶液を周囲温度まで冷却し、濾過し、MIBC(50mL)を用いて洗浄した。溶媒(152mL)を減圧下<66℃で蒸留し、その後蒸留を停止した。IPE(360mL)を加えたことにより、温度が65℃から37℃に低下した。15分間攪拌後、温度は2℃下がって35℃になり、結晶化が開始した。混合物を攪拌しながら一晩周囲温度まで放冷した。混合物を5℃まで冷却し、生成物を濾過により回収した。固体をフィルター上でIPE(150mL)を用いて洗浄し、吸引乾燥した。さらに、減圧下55℃での乾燥により、表題化合物を白色固体として得た(41.2g、87%)。
[2−(7−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)エチル]−カルバミン酸tert−ブチルエステル、2,4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸塩の調製
a)2−(tert−ブチルオキシカルボニルアミノ)エチル 2,4,6−トリメチルベンゼンスルホネート
トリエチルアミン(65mL、465.3mmol、1.5eq)をジクロロメタン(250mL、5vols)中のtert−ブチル N−(2−ヒドロキシエチル)カルバメート(50.11g、310.2mmol、1.0eq)溶液に一気に加えた。溶液を−10℃まで冷却し、トリエチルアミン塩酸塩(14.84g、155.1mmol、0.5eq)を一塊りで加えた。得られた混合物をさらに−15℃まで冷却し、5分間攪拌し、その後内部温度を−10℃未満に保持するようにジクロロメタン(250mL、5vols)中のメシチレンスルホニルクロリド(74.74g、341.2mmol、1.1eq)の溶液で28分かけて処理した。添加を完了すると、析出物が形成し、混合物を−10℃でさらに30分攪拌した。水(400mL、8vols)を加え、すべての析出物を溶解した。混合物を5分間急速攪拌し、その後2層を分離した。減圧下での蒸留により、溶媒をジクロロメタンからIPAに取り替えた。溶媒(450mL)を除去し、IPA(450mL)で置き換えた(最初の圧は450mbar(b.p.24℃)であり;最後の圧は110mbar(b.p.36℃)であった)。蒸留の最後に、溶媒(150mL)を除去し、容積を350mLまで減少させた(使用したtert−ブチル N−(2−ヒドロキシエチル)カルバメートに対して7vols)。溶液を25℃まで冷却し、その後水(175mL)を攪拌しながらゆっくりと加え、それにより溶液は徐々に濁っていった。この段階で固形物の析出は全くなかった。さらに水(125mL)を加え、約75mLを加えた後に固体の析出が始まった。内部温度は25℃から31℃まで高まった。混合物をゆっくり攪拌し、7℃まで冷却した。固体を濾過で回収し、IPA:水(1:1、150mL)で洗浄し、減圧下40℃で21時間乾燥し、表題の化合物を白色結晶固体として得た(92.54g、87%)。
m.p.73.5℃
H−NMR(300MHz,CDCl)δ1.42(9H,s),2.31(3H,s),2.62(6H,s),3.40(2H,q),4.01(2H,t),4.83(1H,bs),6.98(2H,s)。
b)3−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナン
b(i)N,N−ビス(2−オキシラニルメチル)ベンゼンスルホンアミド
水(2.5L、10vol.)、その後エピクロロヒドリン(500mL、4eq.)をベンゼンスルホンアミド(250g、1eq.)に加えた。反応物を40℃に加熱した。水酸化ナトリウム水溶液(275mLの水に130g)を、反応温度が40℃と43℃の間を保つように加えた。これに約2時間かかった(当該温度範囲内に保つために、水酸化ナトリウムの添加速度は初期においては終期と比してよりゆっくりである必要がある)。水酸化ナトリウムの添加が終了した後に、反応を40℃で2時間、その後周囲温度で一晩攪拌した。過剰のエピクロロヒドリンを、減圧蒸留による水との共沸(約4kPa(40mbar)、内部温度30℃)により、エピクロロヒドリンが全く留出しなくなるまで除去した。ジクロロメタン(1L)を加え、混合物を15分間急速攪拌した。放置して層を分離した(完全に透明な層は一晩静置した後に得られるが、ここでは10分で行った)。層を分離し、ジクロロメタン溶液を続く以下の工程に使用した。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ2.55−2.65(2H,m),2.79(2H,t,J=4.4),3.10−3.22(4H,m),3.58−3.73(2H,m),7.50−7.56(2H,m),7.58−7.63(1H,m),7.83−7.87(2H,m)。
b(ii)5−ベンジル−3,7−ジヒドロキシ−1−フェニルスルホニル−1,5−ジアザシクロオクタン
IMS(2.5L、10vol)を上記工程(i)のジクロロメタン溶液に加えた。溶液を70℃に達する内部温度まで蒸留した。約1250mLの溶媒を回収した。さらにIMS(2.5L、10vol)を加え、続いてベンジルアミン(120mL、0.7eq.)を一気に加え(発熱はみられなかった)、そして反応を6時間加熱還流した(2時間のサンプリングポイントから変化はなかった)。さらにベンジルアミンを加え(15mL)、溶液をさらに2時間加熱した。IMSを留去し(約3.25L)、トルエンを加えた(2.5L)。さらに溶媒を蒸留し(約2.4L)、その後さらにトルエンを加えた(2.5L)。さらに溶媒を蒸留し(約2.4L)、園がさらにトルエンを加えた(1L)。加熱温度はこの時点で110℃であった。110℃でさらに250mLの溶媒を回収した。理論的には、この状態で110℃で約2.4Lのトルエン中に生成物が存在することとなった。この溶液を次の工程で使用した。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ7.83−7.80(4H,m,ArH),7.63−7.51(6H,m,ArH),7.30−7.21(10H,ArH),3.89−3.80(4H,m,CH(a)+CH(b)),3.73(2H,s,CHPh(a)),3.70(2H,s,CHPh(b)),3.59(2H,dd,CHHNSOAr(a)),3.54(2H,dd,CHHNSOAr(b)),3.40(2H,dd,CHHNSOAr(b)),3.23(2H,dd,CHHNSOAr(a)),3.09−2.97(4H,m,CHHNBn(a)+CHHNBn(b)),2.83(2H,dd,CHHNBn(b)),2.71(2H,dd,CHHNBn(a))。
(生成物から得たデータは、trans−(a)、およびcis−ジオール(b)の1:1混合物を含む)
b(iii)3−ベンジル−7−(フェニルスルホニル)−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナン
上述の前工程(ii)のトルエン溶液を50℃まで冷却した。無水のメタンスルホン酸(0.2L)を加えた。これにより温度が50℃から64℃に上昇した。10分後、メタンスルホン酸を加え(1L)、反応を5時間110℃に加熱した。その後トルエンを反応から蒸留し、1.23Lを回収した(内部温度はいかなる段階においても110℃を上回るようにすべきではなく、さもなければ収率が減少するであろうことに注意すべきである)。その後反応を50℃まで冷却し、残りのトルエンを除去するために減圧した。110℃までの加熱および65kPa(650mbar)により、さらに0.53Lを除去した(もしトルエンがより低い温度および圧で除去することができるのであれば、それは有益である)。その後反応を30℃まで放冷し、脱イオン水(250mL)を加えた。これにより温度が30℃から45℃に上昇した。温度が54℃未満となるように合計30分かけてさらに水(2.15L)を加えた。溶液を30℃まで冷却し、その後ジクロロメタン(2L)を加えた。外部冷却と急速攪拌を行いながら、水酸化ナトリウム水溶液(10M、2L)を内部温度が38℃未満に保たれる速度で加えることにより、反応混合物を塩基性化した。これに80分を要した。攪拌を止め、3分間相分離を行い、層を分離した。ジクロロメタン溶液にIMS(2L)を加え、蒸留を開始した。ヘッドの温度が70℃に達するまで溶媒(2.44L)を回収した。理論的には、この状況で1.56LのIMS中に生成物が存在した。その後溶液をゆっくり攪拌しながら一晩周囲温度まで冷却した。析出した固体生成物を濾過し、IMS(0.5L)で洗浄し、得られる淡黄褐色の生成物を減圧下50℃で乾燥し、50.8g(3段階で8.9%)を得た。
この生成物(20.0g)を還流するアセトニトリル(100mL)に溶解し、淡黄色溶液を得た。周囲温度まで冷却した後に、形成した結晶を濾過で回収しアセトニトリル(100mL)で洗浄した。生成物を減圧下40℃で1時間乾燥し、17.5g(87%)の副表題の化合物を得た。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ7.18−7.23(10H,m),3.86−3.84(2H,m),3.67(2H,d),3.46(2H,s),2.91(2H,d),2.85(2H,dd),2.56(2H,dd)。
b(iv)3−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナン二塩酸塩
濃臭化水素酸(1.2L、3rel.vol.)を固体の3−ベンジル−7−(フェニルスルホニル)−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナン(400g、上記の工程(iii)を参照)に加え、混合物を窒素雰囲気下で加熱還流した。固体は95℃の酸の中で溶解した。8時間反応を加熱した後に、HPLC分析により反応が終了したことを確認した。内容物を室温まで冷却した。トルエン(1.2L、3rel.vol.)を加え、混合物を15分間激しく攪拌した。攪拌を停止し、層を分離した。トルエン層を少量の接する部分と一緒に廃棄した。酸層を元の反応容器に戻し、水酸化ナトリウム(10M、1.4L、3.5rel.vol.)を一気に加えた。内部温度が30℃から80℃に上昇した。pHをチェックし、>14であることを確認した。トルエン(1.6L、4rel.vol.)を加え、温度が80℃から60℃に低下した。30分間激しく攪拌した後に、層を分離した。水層を少量の接する部分と一緒に廃棄した。トルエン層を元の反応容器に戻し、2−プロパノール(4L、10rel.vol.)を加えた。温度を40℃から45℃に調節した。濃塩酸(200mL)を、温度を40℃と45℃の間に保つように45分かけて加えた。白色の析出物が形成した。混合物を30分間攪拌し、その後7℃まで冷却した。生成物を濾過により回収し、2−プロパノール(0.8L、2rel.vol.)で洗浄し、吸引により乾燥しその後さらに減圧オーブン中で40℃で乾燥した。収量=297g(91%)。
H−NMR(CDOD+DO4滴):δ2.70(br d,2H),3.09(d,2H),3.47(br s,4H),3.60(s,2H),4.12(br s,2H),7.30−7.45(m,5H)。
API MS:m/z=219[C1318O+H]
B(v)3−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナン
すべての容積および当量は、使用した3−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナン二塩酸塩(上記の工程(iv)を参照)の量に対して測定されている。トルエン(420L、8vol.)および水酸化ナトリウム水溶液(2M、420mL、7vols、4.0eq)を、3−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナン二塩酸塩(60.07g、206.03mmol、1.0eq.、上記の工程(iv)を参照)に加えた。混合物を窒素下攪拌し、60℃まで加熱し、透明な二層が形成するまでの30分間、この温度に保った。下層である水層を除去し、表題化合物(遊離塩基)のトルエン溶液を大気圧で共沸乾燥し(除去した溶媒の合計量=430mL;加えたトルエンの合計量=430mL)、その後240mL(4vols.)の容積まで濃縮した。この段階でのKarl Fischer分析により、この溶液中に0.06%の水が確認された。表題化合物(理論上、44.98g、206.03mmol、1.0eq)の乾燥した溶液を、以下に続く工程において使用した。
c)[2−(7−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)エチル]カルバミン酸tert−ブチルエステル、2,4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸塩
トルエン(240mL、4vols)中の2−(tert−ブチルオキシカルボニルアミノ)エチル 2,4,6−トリメチルベンゼンスルホネート(70.93g、206.03mmol、1.0eq、上記の調製aを参照)の温溶液(28℃)を、3−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナン(トルエン(240mL、4vols)の44.98g、206.03mmol、1.0eq、上記の調製b(v)を参照)の溶液に加えた。得られた溶液を68℃で加熱しながら窒素下で8時間急速攪拌した。反応を84時間周囲温度で攪拌しながら放置した。多量の白色析出物が淡黄色溶液中に形成した。混合物を+9℃まで冷却し、表題化合物を濾過で回収した。反応容器をトルエン(100mL)で洗浄し、フィルターに加えた。濾過ケーキをトルエン(150mL)で洗浄した。白色固体の生成物を15分間吸引乾燥し、その後23時間40℃で減圧下、一定の重量になるまで乾燥した。得られた表題化合物の収量は79.61g、141.7mmol、69%であった。あわせた濾液と洗浄液(670mL)を水酸化ナトリウム水溶液(2M、200mL、3.3vols)で洗浄した。混合物を60℃まで加熱し、急速攪拌しながらこの温度に20分間保った。その後二層に分離した。減圧蒸留(650−700mmbarでbp50−54℃;最後は120mbarでbp46℃)によりトルエン溶液を200mLまで濃縮した。蒸留が進行するにつれて、表題化合物の形成により溶液が濁った。3−ベンジル−9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノナンの元々の量の20%が濾液中に残っていると考えられたので、追加の2−(tert−ブチルオキシカルボニルアミノ)エチル 2,4,6−トリメチルベンゼンスルホネート(14.20g、41.21mmol、0.2eq)を一気に加えた(トルエン溶液としてよりはむしろ固体として加えた)。濁った溶液を急速攪拌しながら8時間67℃に加熱し、その後11時間周囲温度で攪拌した。混合物を+8℃まで冷却し、濾過により表題化合物を回収した。反応容器をさらなるトルエン(2x30mL)で洗浄し、フィルターに加えた。白色固体の生成物を15分間吸引乾燥し、その後7時間40℃で減圧下重量が一定になるまで乾燥した。表題化合物の収量は23.25g、41.39mmol、20%であった。表題化合物(白色固体)のあわせた収量は102.86g、183.11mmol、89%であった。
m.p.190−190.5℃
H−NMR(300MHz,CDCl)δ1.43(9H,s),2.17(3H,s),2.51(6H,s),2.73−2.80(2H,m),2.90−2.94(4H,m),3.14−3.22(4H,m),3.37(2H,bm),3.89(2H,bs),4.13(2H,bs),6.74(2H,s),7.12(1H,bt),7.42−7.46(5H,m)。

Claims (5)

  1. 式I
    Figure 0004476810
    [式中、RはC1−6アルキル(−OH、ハロ、シアノ、ニトロおよびアリールから選択される1以上の置換基により置換されていてもよい)またはアリールを表し、各アリール基は、−OH、シアノ、ハロ、ニトロ、C 1−6 アルキル、C 1−6 アルコキシ、−N(R 14a )R 14b 、−C(O)R 14c 、−C(O)OR 14d 、−C(O)N(R 14e )R 14f 、−N(R 14g )C(O)R 14h 、−N(R 14m )S(O) 13b 、−S(O) 13c および/または−OS(O) 13d から選択される1以上に置換基により置換されていてもよく;
    ここでR 13b 、R 13c およびR 13d は独立にC 1−6 アルキルを表し;
    14a およびR 14b は独立にH、C 1−6 アルキルを表し、または一緒になってC 3−6 アルキレンを表し4〜7員含窒素環となり;および
    14c 、R 14d 、R 14e 、R 14f 、R 14g 、R 14h およびR 14m は独立にHまたはC 1−6 アルキルを表す
    の化合物の酸付加塩。
  2. 酸付加塩の酸成分が式A
    Figure 0004476810
    [式中、R16は無置換C1−4アルキル、C1−4パーフルオロアルキルまたはフェニルを表し、後者の基はC1−6アルキル、ハロ、ニトロおよびC1−6アルコキシから選択される1以上の置換基により置換されていてもよく、Rは既に定義されたとおりである]
    により表される、請求項1に記載の塩。
  3. トルエンスルホネート、ベンゼンスルホネート、ノシレート、ブロシレート、ベシレートまたはメシチレート塩である、請求項2に記載の塩。
  4. 固形である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の塩。
  5. [2−(9−オキサ−3,7−ジアザビシクロ[3.3.1]ノン−3−イル)−エチル]カルバミン酸tert−ブチルエステル 2,4,6−トリメチルベンゼンスルホン酸塩である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の塩。
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