JP4714921B2

JP4714921B2 - ピモベンダンの製造法及びその中間体

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Publication number: JP4714921B2
Application number: JP2005036111A
Authority: JP
Inventors: 隆雄後藤; 英之畑; 和広上元
Original assignee: Toa Eiyo Ltd
Current assignee: Toa Eiyo Ltd
Priority date: 2005-02-14
Filing date: 2005-02-14
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2025-02-14
Also published as: JP2006219452A

Description

本発明は、ピモベンダンの新規な工業的製造法及びこれに使用する新規な合成中間体化合物に関する。

ピモベンダン［（±）−４，５−ジヒドロ−６−［２−（４−メトキシフェニル）−１Ｈ−ベンズイミダゾ−ル−５−イル］−５−メチル−３（２Ｈ）−ピリダジノン］は、心筋Ca^２＋感受性増強作用とホスホジエステラーゼIII活性抑制作用を併せ持ち、急性心不全及び慢性心不全の治療薬として用いられる経口強心薬として知られている。
ピモベンダンはその化学構造上、ベンズイミダゾール環とピリダジノン環の２つのヘテロ環を有しており、これらの環形成はピモベンダンの合成上の重要な工程となっている。
ピモベンダンの合成法としては、例えば特許文献１に、４-アミノベンゾイルブチレート体（１）から導かれる化合物（２）とヒドラジンを反応させ、ピリダジノン誘導体（３）とした後、３位のニトロ基を還元反応によりアミノ基へと変換して化合物（４）に誘導し、さらに酸の存在下にベンズイミダゾール環を形成してピモベンダン（５）とする方法が開示されている。

しかし、この方法においては、化合物（３）の３位のニトロ基の還元反応は、パラジウム炭素を用いた加圧接触還元法を用いることから操作の安全性に問題がある上、還元条件によって一旦形成させたピリダジノン環が開裂し、ピリダジノン開環体（６）が副生するため、収率低下の原因となっている（収率：50.5％）。化合物（６）より再びピリダジノン環を形成させ、ピモベンダン（５）へと導くことも可能であるが、反応成績体（４）からの分離精製に煩雑な操作を伴うため、工業的に優れた方法とは言えない。

別法としては、ジアミノフェニルピリダジノン体（７）の一方のアミノ基をｐ-メトキシベンゾイル化し、化合物（４）を経由してピモベンダンに導く方法及び4,5-ジヒドロ-6-[2-(4-ヒドロキシフェニル)-1H-ベンズイミダゾール-5-イル]-5-メチル-3(2H)-ピリダジノン（８）のフェノール性水酸基を直接メチル化してピモベンダンを得る方法（特許文献１参照）も知られているが、いずれも収率が悪く（収率：5〜65％）、より工業的に優れた製造法の開発が求められていた。
特公昭６３−２４９９６号公報

本発明の課題は、簡便かつ高収率で安全性が高く、工業的に優れたピモベンダンの製造方法を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、一般式（Ｉ）

（式中、Ｒは水酸基、低級アルコキシ基、または低級アルキル基で置換されていても良いアミノ基を示す）
で示される新規な合成中間体を用いることで、ピリダジノン環とベンズイミダゾール環の双方を同時に環化させ、高収率でピモベンダンを製造できることを見出した。
すなわち、本発明は、一般式（I）

（式中、Ｒは上記の通り）
で表される化合物を、酸の存在下にヒドラジンと加熱することを特徴とするピモベンダンの製造法を提供するものである。
また、本発明は、一般式（II）

（式中、Ｒは上記の通り）
で表される化合物を還元し、得られる一般式（I）

（式中、Ｒは上記の通り）
で表される化合物を、酸の存在下にヒドラジンと加熱することを特徴とするピモベンダンの製造法を提供するものである。
また、本発明は、一般式（I）

（式中、Ｒは上記の通り）
で表される化合物を提供するものである。
さらにまた、本発明は一般式（II）

（式中、Ｒは上記のとおり）
で表される化合物を、還元することを特徴とする一般式（I）

（式中、Ｒは上記の通り）
で表される化合物の製造法を提供するものである。

本発明のピモベンダンの製造法は、ピリダジノン環及びベンズイミダゾール環を同時に環化できるため操作が簡便であり、かつ収率が高い。また、本発明の新規なピモベンダン合成中間体は、その製造過程においてニトロ基の還元に加圧下の水素導入を行う必要がないため安全であり、かつ特別な単離精製操作を必要せず、通常の抽出及び／又は結晶化の操作によって同時環化反応に用いることができる。従って、本発明のピモベンダン製造法は、中間体の製造から一貫してワンポット反応又は連続操作により実施でき、安全性・経済性が高く、工業的に優れている。

本発明のピモベンダンの製造法は、次の反応式で表すことができる。

（式中、Ｒは上記の通り）
式中、Ｒで示される「低級アルコキシ基」としては、炭素数１〜６の直鎖若しくは分岐鎖のアルコキシ基又は炭素数３〜６のシクロアルキルオキシ基が挙げられ、具体的にはメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、シクロプロピルオキシ基等が挙げられる。「低級アルキル基で置換されていても良いアミノ基」としては、アミノ基、低級アルキルアミノ基、ジ低級アルキルアミノ基が挙げられる。ここでアミノ基に置換し得る低級アルキル基としては、炭素数１〜６の直鎖又は分岐鎖のアルキル基又は炭素数３〜６のシクロアルキル基が挙げられる。具体例にはメチルアミノ基、エチルアミノ基、ｎ−プロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ｎ−ブチルアミノ基、ｎ−ペンチルアミノ基、シクロプロピルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジｎ−プロピルアミノ基等が挙げられる。これらのＲのうち、水酸基、メトキシ基が特に好ましい。

化合物（II）の還元反応は、金属触媒の存在下に水素を反応させる方法、即ち接触還元であればよいが、加圧下水素導入を行わない還元方法、反応系中で水素を発生させる方法、より具体的にはギ酸及びアミン類又はアンモニアの存在下に、金属を触媒として還元する方法が好ましい。

金属触媒としては、パラジウム−炭素、ラネーニッケル、白金触媒等が挙げられるが、パラジウム−炭素が特に好ましい。アミン類としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン等のトリアルキルアミンが挙げられる。また、反応溶媒としては、メタノール、エタノール、１-プロパノール、２-プロパノール、ｎ-ブタノール、２-ブタノール又はt-ブタノールなどの低級アルコール；２-メトキシエタノール又は３-メトキシプロパノールなどの低級アルコキシ低級アルコール；２,２,２-トリフロロエタノールなどのハロゲン化低級アルコール；ジオキサン又はテトラヒドロフランなどの環状エーテル；N,N-ジメチルホルムアミドあるいはジメチルスルホキシドなどの水溶性溶媒又はそれらの混合溶媒が挙げられる。

本反応は、パラジウム−炭素触媒を用いて、２〜６等量のギ酸の存在下に、冷却しながら３〜７等量のアンモニア又はアミン類を滴下して行うことが好ましい。
反応温度は、特に限定されないが、室温から溶媒の沸点温度までの範囲、好ましくは５０〜８０℃である。
反応時間は、通常1〜24時間行うのが好ましい。

なお、一般式（II）で表される化合物は、例えば、特許文献１記載の方法により４−アミノベンゾイルブチレート体から合成することができる。

化合物（I）からピモベンダンを得る反応は、化合物(I)とヒドラジンを、酸の存在下に加熱することにより行われる。

反応で用いる酸としては、種々の無機酸及び有機酸を用いることができるが、有機酸が望ましい。無機酸としては塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸等が挙げられ、有機酸としては酢酸、プロピオン酸等の低級脂肪酸、p-トルエンスルホン酸等が挙げられ、単独またはその混合物として用いることができる。また、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族有機溶媒に溶解して用いても良い。酸の使用量は、化合物(I)に対して、２０等量以上の大過剰が好ましい。
反応で用いるヒドラジンは、化合物(I)に対し４〜１０等量を添加することが好ましい。
反応温度は、特に限定されないが、有機酸又は有機溶媒の沸点温度以下50〜150℃、好ましくは75〜120℃の範囲である。
反応時間は、特に限定されないが、通常1〜24時間加熱することにより、ピリダジノン環とベンズイミダゾール環を同時環化することができる。

得られたピモベンダンは、水を含む有機溶媒を用いた通常の再結晶操作により、溶媒和物として精製することができる。このような溶媒和物としては、再結晶の条件により水和物、溶媒和物またはこれらの混合結晶体が含まれる。本発明のピモベンダン製造方法は従来知られた方法に比べ工程数が少なく、高収率で製造できるため、遊離体化の操作を伴う塩酸塩としての高度な精製が不要である。
また、得られた溶媒和物は、さらに無水物へと変換することができる。すなわち、ピモベンダンの溶媒和物をエタノール、ｎ-ブタノールなどの低級アルコール類中、75℃から溶媒の沸点以下の温度で、3〜24時間加熱還流することにより、ピモベンダン無水物に変換させるのが好ましい。

次に本発明をさらに具体的に説明するために実施例を挙げるが、本発明は、以下の実施例のみに限定されるものではない。

実施例１
メチル4-[3-アミノ-4-(4-メトキシベンゾイルアミノ)フェニル]-3-メチル-4-オキソ酪酸エステルの製造
a. メチル4-[3-ニトロ-4-(4-メトキシベンゾイルアミノ)フェニル]-3-メチル-4-オキソ酪酸エステル300g（0.75モル）を１,４-ジオキサン-メタノール（１：１）6,000mLに溶解し、さらに５％パラジウム−炭素30g（ｗ／ｗ）及びギ酸127.3mL（3.38モル）を加えた。10℃に冷却下、トリエチルアミン523mL（3.75モル）を滴下して加え、60℃で3時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、５％パラジウム−炭素を濾去し、１,４-ジオキサン-メタノールを留去して得られた残渣にメタノール1,500mLを加え攪拌し、結晶を濾過した。得られた粗結晶を１,４-ジオキサンから再結晶することにより、標題化合物237.3ｇ（85.5％）を得た。
b. 上記aの反応中、溶媒をＮ,Ｎ-ジメチルホルムアミド-メタノールに変え、同様の条件で還元反応を行い、80.3％の収率で標題化合物を得た。
融点：178〜9℃
IRνmax(KBr)：3465, 3374, 3281, 2965, 1716, 1665, 1603, 1521, 1489, 1436, 1311, 1253, 1204, 1172, 1022, 861, 766, 750, 703, 604cm^-1.
^１H-NMR（DMSO-d6）δ：1.11（d, 3H, J=7.2Hz), 2.48 (dd, 1H, J=5.1Hz, 16.7Hz), 2.77 (dd, 1H, J=9.1Hz, 16.7Hz), 3.55 (s, 3H), 3.81 (ddq, 1H, J=5.1Hz, 7.2Hz, 9.1Hz), 3.83 (s, 3H), 5.20 (br, 2H), 7.05 (d, 2H, J=8.8Hz), 7.24 (dd, 1H, J=1.9Hz, 8.3Hz), 7.41 (d, 1H, J=1.9Hz), 7.44 (d, 1H, J=8.3Hz), 7.97 (d, 2H, J=8.8Hz), 9.61 (br, 1H).
元素分析値：C₂₀H₂₂N₂O₅として理論値（％）：C;64.85，H;5.99，N;7.56.実測値（％）：C;64.76，H;6.01，N;7.55.

実施例２
ピモベンダン一水和物の製造
a. 20℃に冷却下、酢酸1,610mLにヒドラジン一水和物135.5mL（2.79モル）を滴下して加えた後、メチル4-[3-アミノ-4-(4-メトキシベンゾイルアミノ)フェニル]-3-メチル-4-オキソ酪酸エステル230ｇ（0.62モル）を加えて、90〜100℃で3時間加熱攪拌した。反応液を室温に冷却した後、酢酸を留去し、トルエン500mLを加えて共沸した。共沸後、得られた残渣をメタノール（2,300mL）に溶解し、さらに精製水（1,150mL）を加えた溶液を10％（ｗ／ｖ）水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH7.0に調整した。得られた結晶をメタノール−水から再結晶し、標題化合物214.3ｇ（97.9％）を得た。
b. 溶媒を酢酸から1等量のp-トルエンスルホン酸を溶解したプロピオン酸に変え、100℃で6時間ヒドラジン一水和物と加熱攪拌する以外は、aと同様にして92.4％の収率で標題化合物を得た。
融点：158℃
IRνmax(KBr)：3453, 3274, 1621, 1493, 1422, 1343, 1297, 1253, 1179, 1035, 832, 814, 609 cm^-1.
^１H-NMR（DMSO-d6）δ：1.12 (d, 3H, J=7.4Hz), 2.25 (d, 1H, J=16.5Hz), 2.72 (dd, 1H, J=6.6Hz, 16.5Hz), 3.49 (dq, 1H, J=6.6Hz, 7.4Hz), 3.84 (s, 3H), 7.11 (d, 2H, J=9.0Hz), 7.57-7.96 (m, 3H), 8.11 (d, 2H, J=9.0Hz), 10.88 (br, 1H), 12.84 (br, 1H).
元素分析値：C₁₉H₁₈N₄O₂・H₂Oとして理論値（％）：C;64.76，H;5.72，N;15.90. 実測値（％）：C;64.75，H;5.74，N;16.05.

実施例３
ピモベンダン無水物の製造（１）
ピモベンダン一水和物176.2ｇ(0.5モル)をｎ-ブタノール1,320mLに溶解し、10時間加熱還流した後、さらに16時間室温で攪拌して、標題化合物147.1ｇ（88.0％）を得た。
融点：243℃（分解）
IRνmax(KBr)：3199, 3098, 3050, 2969, 2906, 1671, 1610, 1490, 1458, 1420, 1373, 1339, 1295, 1252, 1180, 1123, 1075, 1026, 960, 836, 811, 768, 742, 695, 628cm^-1.
^１H-NMR（DMSO-d6）δ：1.12 (d, 3H, J=7.4Hz), 2.25 (d, 1H, J=16.5Hz), 2.72 (dd, 1H, J=6.6Hz, 16.5Hz), 3.49 (dq, 1H, J=6.6Hz, 7.4Hz), 3.84 (s, 3H), 7.11 (d, 2H, J=9.0Hz), 7.57-7.96 (m, 3H), 8.11 (d, 2H, J=9.0Hz), 10.88 (br, 1H), 12.84 (br, 1H).
元素分析値：C₁₉H₁₈N₄O₂として理論値（％）：C;68.25，H;5.43，N;16.76. 実測値（％）：C;68.17，H;5.43，N;16.76.

実施例３の化合物の示差走査熱量測定（DSC）を行い熱挙動を観察した。装置はDSC-50（島津製作所製）を用い、昇温速度10℃/分で測定した。その結果、実施例３の化合物は、243℃に接線交点を示し、246℃に単一の吸熱ピークを示した。

実施例３の化合物の粉末X線回折を行った。X線装置は、RU-200R（理学電気社製）を用いCu-Kα波長のX線測定を５〜90°（2θ）まで走査した。本化合物は2θ＝16.06、2θ＝18.66、2θ＝19.24、2θ＝21.64に鋭いX線回折ピークを示した。

実施例４
ピモベンダン無水物の製造（２）
メチル4-[3-ニトロ-4-(4-メトキシベンゾイルアミノ)フェニル]-3-メチル-4-オキソ酪酸エステル300g（0.75モル）を１,４-ジオキサン-メタノール（１：１）6,000mLに溶解し、５％パラジウム−炭素30g（ｗ／ｗ）及びギ酸127.3mL（3.38モル）を加えた。10℃に冷却下、トリエチルアミン525mL（3.75モル）を滴下して加えた後、60℃で４時間加熱攪拌した。室温に冷却した後、５％パラジウム−炭素を濾去し、さらに１,４-ジオキサン-メタノールを留去した。得られた残渣に酢酸1,700mLを加え、室温で攪拌しながらヒドラジン一水和物135.5mL（2.79モル）を滴下して加え、100℃で3時間加熱攪拌した。再び室温に冷却した後、酢酸を留去し、さらにトルエンと共沸した。得られた残渣をメタノール2,000mLに溶解し、さらに精製水1,100mLを加えて得た溶液を10％（ｗ／ｖ）水酸化ナトリウム水溶液を用いてpH7.0に調整した。得られた結晶をメタノールから再結晶し、再度ｎ-ブタノール1,390mLに溶解して8時間加熱攪拌し、さらに15時間室温攪拌して標題化合物164.3ｇ（65.5％）を得た。

実施例５
4-[3-アミノ-4-(4-メトキシベンゾイルアミノ）フェニル]-3-メチル-4-オキソ酪酸の製造
溶媒をジメチルスルホキシド−メタノールとした以外は実施例１のaと同様にして、4-[3-ニトロ-4-(4-メトキシベンゾイルアミノ）フェニル]-3-メチル-4-オキソ酪酸3.86ｇより、標記化合物3.03ｇ（85.0％）を得た。

実施例６
ピモベンダン無水物の製造（３）
実施例２のa及び実施例３と同様にして、4-[3-アミノ-4-(4-メトキシベンゾイルアミノ）フェニル]-3-メチル-4-オキソ酪酸より標記化合物を収率74.5％で得た。

Claims

（Ａ）一般式（II）
（式中、Ｒは水酸基、低級アルコキシ基、または低級アルキル基で置換されていても良いアミノ基を示す）
で表される化合物を、アミン類またはアンモニア、およびギ酸の存在下、金属触媒を用いて還元し、（Ｂ）得られる一般式（I）
（式中、Ｒは上記の通り）
で表される化合物を、酢酸の存在下にヒドラジンと加熱するピモベンダンの製造法であって、少なくとも工程（Ｂ）が、ワンポット反応であることを特徴とするピモベンダンの製造法。
酢酸の使用量が、一般式（I）で表される化合物に対して、２０当量以上である請求項１に記載の製造法。
得られるピモベンダンが、ピモベンダンの溶媒和物である請求項１又は２に記載の製造法。
得られたピモベンダンの溶媒和物を、低級アルコール類中、加熱し、ピモベンダンを無水物として単離するものである請求項３に記載の製造法。
一般式（I）
（式中、Ｒは水酸基、低級アルコキシ基、または低級アルキル基で置換されていても良いアミノ基を示す）
で表される化合物。