JP5112737B2 - アミノイミダゾール誘導体の製造方法 - Google Patents
アミノイミダゾール誘導体の製造方法 Download PDFInfo
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
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本発明の別の目的は、ジアミノマレオニトリルを出発物質として、式(V)で表されるアミノイミダゾール誘導体を高収率で得ることができる製造方法を提供することにある。
また、ジアミノマレオニトリルと、式(I)で表される化合物とを、強酸の存在下で反応させて、式(II)で表される化合物を得る工程(A)、 式(II)で表される化合物と、式(III)で表される化合物とを、反応させて、式(IV)で表される化合物及び/又はその塩を得る工程(B)、 および式(IV)で表される化合物及び/又はその塩を塩基性水溶液の存在下に環化させる工程(C)のいずれにおいても、非プロトン性有機溶媒を用いることによって、ジアミノマレオニトリルから式(V)で表されるアミノイミダゾール誘導体を短時間に高収率でワンポット合成できることを見出した。本発明はこれらの知見に基づいてさらに検討した結果完成したものである。
(1) 式(IV)で表される化合物及び/又はその塩を塩基性水溶液の存在下に環化させる工程(C)を、非プロトン性有機溶媒の存在下で行うことを含む、 式(V)で表されるアミノイミダゾール誘導体の製造方法。
CR1(OR2)3 (I)
(式(I)中、R1は、水素原子であり、R2は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。)
式(II)で表される化合物と、式(III)で表される化合物とを、反応させて、式(IV)で表される化合物及び/又はその塩を得る工程(B)、
NH2R3 (III)
(式(III)中、R3は、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。)
および
式(IV)で表される化合物及び/又はその塩を塩基性水溶液の存在下に環化させる工程(C)を、いずれも、
非プロトン性有機溶媒の存在下で行うことを含む、式(V)で表されるアミノイミダゾール誘導体の製造方法。
(4) 工程(B)を、式(II)で表される化合物の非プロトン性有機溶媒溶液もしくは懸濁液と、式(III)で表される化合物の水溶液とを混合することによって、行う、前記のアミノイミダゾール誘導体の製造方法。
(5) 非プロトン性有機溶媒がテトラヒドロフランである、前記のアミノイミダゾール誘導体の製造方法。
置換基を有してもよいアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、n−デシル基、メトキシメチル基、メチルチオメチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、4−アセトキシ−3−アセトキシメチル−ブチル基、4−ヒドロキシ−3−ヒドロキシメチル−ブチル基、2−ヒドロキシエトキシメチル基、2−ヒドロキシ−1−ヒドロキシメチル−エトキシメチル基、4−ヒドロキシ−2−ヒドロキシメチル−ブチル基、5−(N−メチルカルバモイルオキシ)ブチル基、ヒドロキシカルボニルメチル基、2−クロロエチル基、2−ジメチルアミノエチル基、N−置換−2−アスパラギル基などが挙げられる。
式(I)で表される化合物は、DAMNに対して、通常1〜2当量、好ましくは1.05〜1.3当量を使用して反応させる。
NH2R3 (III)
式(III)中、R3は、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。R3における、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基の具体例としては、上記R1で例示したものと同様のものが挙げられる。
式(II)で表される化合物の非プロトン性有機溶媒溶液もしくは懸濁液として工程(A)で得られた反応液をそのまま使用することによってワンポット合成をすることができる。
式(III)で表される化合物の具体例としては、アンモニア;メチルアミン、エチルアミンなどのアミン類;メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、イソプロパノールアミンなどのアルカノールアミン等が挙げられる。
塩基性水溶液は塩基性化合物を水に溶解させたものである。塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物;アンモニア、アミンなどが挙げられる。これらのうちアルカリ金属水酸化物が好ましい。
塩基性水溶液を、式(IV)で表される化合物及び/又はその塩に対して、塩基性化合物が、好ましくは3〜5当量になるように添加し、工程(C)における反応温度を溶媒還流温度にすると環化加水分解反応が進み、R4が−CONH2の誘導体(AICA)が得られる。
実施例1(DAMN −> MMD −> AMD −> AICN)
容量3Lの四つ口フラスコにテトラヒドロフラン(THF) 400mLを仕込み、DAMN 219.1g(純度98.7%、2.00mol)、およびオルトギ酸トリメチル 254.7g(2.40mol)を加えた。この混合物にメタンスルホン酸 480mgを加え、40℃に維持して1時間攪拌し、MMDのスラリーを得た。
該MMDスラリーにTHF 200mLを加え、25%アンモニア水 545.0g(8.0mol)を加えて、30℃に維持して1時間攪拌した。
次に、25%水酸化ナトリウム水溶液 640.0g(4.0mol)を加え、30〜40℃の温度に維持して1時間攪拌して、AICNの反応液を得た。
得られた反応液からアンモニア分を減圧留去し、35%塩酸560g(5.4mol)を加えてpHを6に調整した。析出した黒色不溶物を濾過で取り除いた。
次いで、THF 1.2Lを加えてAICNの抽出操作を3回繰り返した。THF抽出液中のAICNを定量分析したところ、AICN含有量は169g(1.56mol)であった。
このTHF抽出液を濃縮し、次いで水を加えてTHFを留去し、AICN水溶液を得た。この水溶液に活性炭40gを加えて、50℃で30分間攪拌した。活性炭を濾別し、得られた濾液の重量が1000gになるように水を添加した。該液を徐々に冷却して、0〜5℃の温度を維持して30分間攪拌して結晶を析出させ、該結晶を濾過した。結晶を冷水300mLで洗浄し、40〜50℃で減圧乾燥し、AICNの結晶を146.2g(純度98.1%、収率66.4%)得た。
容量200mLの四つ口フラスコにTHF 20mLを仕込み、DAMN 10.95g(純度98.7%、0.100mol)、およびオルトギ酸トリメチル 12.73g(0.120mol)を加えた。この混合物にメタンスルホン酸 27mgを加え、40℃に維持して1時間攪拌し、MMDスラリーを得た。
該MMDスラリーにTHF 15mLを加え、25%アンモニア水 27.25g(0.400mol)を加え、30℃に維持して1時間攪拌した。
次に、25%水酸化ナトリウム水溶液 32.00g(0.200mol)を加え、30〜40℃の温度で1時間攪拌してAICNの反応液を得た。
得られた反応液に35%塩酸 20.8g(0.20mol)を加えた。溶液中のAICNを定量分析したところ、AICNは9.43g(0.0872mol)含まれていた。
容量100mLの四つ口フラスコにMMD3.00g(20mmol)およびメタノール10mLを加え、MMDスラリーを得た。
該MMDスラリーにアンモニア1.77g(100mmol)のメタノール溶液10mLを加え、室温で3時間攪拌してAMDのスラリーを得た。
次に、25%水酸化ナトリウム水溶液 3.20g(20mmol)を加え、室温で20時間攪拌した。反応液をHPLCで分析したところ、面積比でAICN46%、DCI4%、式(VI)で表されるAIC−イミデート35%であった。
実施例1と同様にしてMMDスラリーを得た。該MMDスラリー(MMD9.0g(0.06mol)、THF60mL)にイソプロパノールアミン(R)4.89g(0.066mol)を5℃で加え、5〜10℃で4時間攪拌して式(IVa)で表される化合物の液を得た。
次に、25%水酸化ナトリウム水溶液 14.4g(90mmol)を10℃で10分間掛けて滴下し、滴下完了後、10℃で18時間攪拌した。得られた反応液に35%塩酸 11.8g(0.11mol)を加え、30分間攪拌した。反応液をHPLCで分析したところ、面積比で式(Va)で表されるAICN−(R)HPが82.0%含まれていた。
イソプロパノールアミン(R)をイソプロパノールアミン(S)に替えた他は実施例3と同様にして、式(IVb)で表される化合物および式(Vb)で表されるAICN−(S)HPを得た。HPLCで分析したところ、面積比で式(Vb)で表されるAICN−(S)HPが90.2%含まれていた。
Claims (4)
- ジアミノマレオニトリルと、式(I)で表される化合物とを、強酸の存在下で反応させて、式(II)で表される化合物を得る工程(A)、
CR1(OR2)3 (I)
(式(I)中、R1は、水素原子であり、R2は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。)
(式(II)中、R1およびR2は、式(I)中のものと同じものを表す。)
式(II)で表される化合物と、式(III)で表される化合物とを、反応させて、式(IV)で表される化合物及び/又はその塩を得る工程(B)、
NH2R3 (III)
(式(III)中、R3は、水素原子、置換基を有してもよいアルキル基、または置換基を有してもよいアリール基である。)
(式(IV)中、R1は、式(I)中のものと同じものを表す。R3は式(III)中のものと同じものを表す。)
および
式(IV)で表される化合物及び/又はその塩を塩基性水溶液の存在下に環化させる工程(C)を、いずれも
非プロトン性有機溶媒の存在下で行うことを含む、式(V)で表されるアミノイミダゾール誘導体の製造方法。
(式(V)中、R1は式(I)中のものと同じものを表す。R3は式(III)中のものと同じものを表す。R4は、−CN、または−CONH2である。) - 強酸がトリフルオロ酢酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸または濃硫酸である請求項1に記載のアミノイミダゾール誘導体の製造方法。
- 工程(B)を、式(II)で表される化合物の非プロトン性有機溶媒溶液もしくは懸濁液と、式(III)で表される化合物の水溶液とを混合することによって、行う、請求項1または2に記載のアミノイミダゾール誘導体の製造方法。
- 非プロトン性有機溶媒がテトラヒドロフランである、請求項1〜3のいずれかひとつに記載のアミノイミダゾール誘導体の製造方法。
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