JP5167242B2 - 複素環式誘導体の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は様々な化合物、とりわけD3受容体の強力で特異的なアンタゴニストである化合物の合成において重要な中間体を調製するのに有用な新規の方法に関する。
本発明は、式(I):
Figure 0005167242
[式中
Xは、窒素であり
Hetは、アリールまたはヘテロアリールを意味し;その各々は、ハロゲン、C−Cアルキル、C−Cアルコキシ、ハロC−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、ハロC−Cアルコキシ、−C(O)R、ニトロ、ヒドロキシ、−NR、シアノもしくはZ基から選択される1個〜4個のJ基によって置換されていてもよく;
は、C−Cアルキル、−ORまたは−NRであり;
は、水素またはC−Cアルキルであり;
は、水素またはC−Cアルキルであり;
Rは、H、C−Cアルキル、アリール、ベンジルであり;その各々は、1個〜4個のJ基により置換されていてもよい]
で示されるトリアゾール誘導体を製造するための新規な方法であって、以下のスキーム1:
スキーム1
Figure 0005167242

[ここで、
工程aは、式(I)で示される化合物を得るための、化合物(IIA)の塩基性条件下での3−チオセミカルバジド誘導体との反応、次に無機塩基およびn−プロパンホスホン酸環状無水物(propane phosphonic cyclic anhydride)を用いた処理、そして最後に無機酸を用いたpH調節を意味する]
に従う方法に関する。
基または基の一部として本明細書中で用いられる用語「C−Cアルキル」は、1個〜6個の炭素原子からなる直鎖もしくは分岐鎖アルキル基を意味し、そのような基の例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tertブチル、ペンチルまたはヘキシルが挙げられる。
用語「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素またはヨウ素原子を意味する。
用語「ハロC−Cアルキル」は、1つまたはそれ以上の炭素原子を有し、その少なくとも1個の水素原子がハロゲンにより置換されているアルキル基を意味し、例えばトリフルオロメチル基およびその類似物がある。
用語「C−Cチオアルキル」は、直鎖または分岐鎖のチオアルキル基であってよく、例えば、チオメチル、チオエチル、チオプロピル、チオイソプロピル、チオブチル、チオsec−ブチル、チオtert−ブチルおよびその類似物であってよい。
用語「C−Cアルケニル」は、1つまたはそれ以上の二重結合を含有し、そして2個〜6個の炭素原子を有する直鎖もしくは分岐鎖の炭化水素ラジカルを示し、例えば、エテニル、2−プロペニル、3−ブテニル、2−ブテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、3−メチル−2−ブテニルまたは3−ヘキセニルおよびその類似物がある。
用語「C−Cアルコキシ基」は、直鎖または分岐鎖のアルコキシ基であってよく、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、プロパ−2−オキシ、ブトキシ、ブタ−2−オキシまたはメチルプロパ−2−オキシおよびその類似物であってよい。
用語「ハロC−Cアルコキシ基」は、少なくとも1個のハロゲン、好ましくはフッ素により置換されている、上記と同意義のC−Cアルコキシ基であってよく、例えばOCHFまたはOCFであってよい。
用語「C−Cアルキニル」は、1つまたはそれ以上の三重結合を含有し、そして2個〜6個の炭素原子を有する直鎖または分岐鎖の炭化水素ラジカルを示し、アセチレニル、プロピニル、1−ブチニル、1−ペンチニル、3−メチル−1−ブチニルおよびその類似物が挙げられる。
用語「アリール」は、芳香族炭素環部分、例えばフェニル、ビフェニルまたはナフチルを意味する。
用語「ヘテロアリール」は、5員〜10員の芳香族複素環であって、窒素、酸素または硫黄から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を有し、そして少なくとも1個の炭素原子を含有する、単環式および二環式環系の両方を含む芳香族複素環を意味する。
代表的なヘテロアリールには、限定するものではないが、フリル、ベンゾフラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、ピロリル、インドリル、イソインドリル、アザインドリル、ピリジル、キノリニル、イソキノリニル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、ベンズオキサゾリル、ピラゾリル、イミダゾリル、ベンゾイミダゾリル、チアゾリル、ベンゾチアゾリル、イソチアゾリル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、トリアジニル、シンノリニル、フタラジニル、トリアゾリル、テトラゾリル、キナゾリニル、およびベンゾジオキソリルが挙げられる。
用語「5員〜6員ヘテロ環」は、上記定義に従い、飽和、不飽和もしくは芳香族のいずれかの、そして窒素、酸素もしくは硫黄から独立して選択される1個〜4個のヘテロ原子を含む5員〜6員の単環式複素環であって、その窒素および硫黄へテロ原子は酸化されていてもよく、またその窒素へテロ原子は4級化されていてもよい5員〜6員の単環式複素環を意味する。ヘテロ環には、上記と同意義のヘテロアリールが含まれる。ヘテロ環は、いずれかのヘテロ原子または炭素原子を介して連結され得る。かくして、本用語には、限定するものではないが、モルホリニル、ピリジニル、ピラジニル、ピラゾリル、チアゾリル、トリアゾリル、イミダゾリル、オキサジアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、ピロリジノニル、ピロリジニル、ピペリジニル、ヒダントイニル、バレロラクタミル、オキシラニル、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、テトラヒドロピリジニル、テトラヒドロピリミジニル、テトラヒドロチオフェニル、テトラヒドロチオピラニルおよびその類似物が挙げられる。
式(I)で示される化合物は、限定するものではないが、国際公開第2005/080382号に開示されるように、式(IA):
Figure 0005167242
[式中、
Gは、フェニル、ピリジル、ベンゾチアゾリル、およびインダゾリルからなる群より選択され;
pは、0〜5の整数であり;
は、ハロゲン、ヒドロキシ、シアノ、C1−4アルキル、ハロC1−4アルキル、C1−4アルコキシ、ハロC1−4アルコキシ、およびC1−4アルカノイルからなる群より独立して選択されるか;またはR基に対応し;
は、水素またはC1−4アルキルであり;
は、C1−4アルキルであり;
は、水素、あるいはフェニル基、ヘテロシクリル基、5員もしくは6員の複素環式芳香族基、または8員〜11員の二環式基であり、これらの基のいずれもハロゲン、シアノ、C1−4アルキル、ハロC1−4アルキル、C1−4アルコキシ、およびC1−4アルカノイルからなる群より選択される1個、2個、3個もしくは4個の置換基により置換されていてもよく;
は、イソオキサゾリル、−CH−N−ピロリル、1,1−ジオキシド−2−イソチアゾリジニル、チエニル、チアゾリル、ピリジル、および2−ピロリジノニルからなる群より選択される部分であり、該基はハロゲン、シアノ、C1−4アルキル、ハロC1−4アルキル、C1−4アルコキシ、もしくはC1−4アルカノイルから選択される1個もしくは2個の置換基により置換されていてもよく;
ならびに、Rが塩素であり、そしてpが1である場合、該Rは当該分子の残部との結合に対してオルト位には存在せず;ならびに、RがRに対応する場合、pは1である]
で示されるD3アンタゴニストの製造に有用であり得る。
他の化合物を製造するための中間体としての式(I)で示される化合物は、国際公開第2005/080382号に開示されるように好都合に官能基を有し得る。例示を実施例の項にて報告する。
国際公開第2005/080382号に記載される、式(I)で示される化合物の調製では、1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド(DCC)と共に1−ヒドロキシベンゾトリアゾール(HOBt)が用いられた。
この試薬の産業基準における不利益は、次のようにまとめることができる:
HOBtおよびその副産物は爆発性を有し、そしてDCCおよびその副産物は完全に取り除くことが常に困難である。
本方法は、縮合剤としてn−プロパンホスホン酸環状無水物、T3Pを用いることにより上記の問題を解決する。
Figure 0005167242
T3Pは、H.Wissmannにより1980年にペプチド合成にはじめて用いられ(Angew. Chem., 1980, 92, 129)、そして、他の一般的な縮合剤、例えばDCCと比べてほとんど毒性がなく安全であるため、有機合成において着実に重要性が増している。
この試薬では、水に不溶性の副産物がほとんど生じない。T3Pは、本発明の方法において酢酸エチル中50%溶液として用いられ、その中間体ヒドラジンカルボチオアミドの単離を要しない。同様に、T3Pは、DMF(ジメチルホルムアミド)中50%溶液として利用可能であり、本発明の方法に用いることができる。
本発明の工程は、より詳細には、次のように記載することができる:
Figure 0005167242

一般的に商業的に入手可能であるか、または文献にある既知の方法に従って調製され得る、出発物質である複素環式カルボン酸は、1当量を適当な溶媒(例えば、ジメチルホルムアミド;酢酸エチル;アセトニトリルおよびテトラヒドロフラン、そして他の極性の非プロトン性溶媒)に好都合に溶解させることができ、そして、わずかに過剰量(1.10当量)の3−チオセミカルバジド誘導体、例えば4−メチル誘導体で処理し得る。次いで、有機塩基(例えば、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、また場合により他の脂肪族の芳香族アミン)を室温(RT)で加える。
次いで、N−プロパンホスホン酸環状無水物(酢酸エチル中50%w/w)を0度〜40度の温度範囲で滴加し得る。次いで、この添加により約0℃になる場合もあるので、温度を20分〜60分にわたって15℃未満に維持する。次いで、得られた混合物を20℃で2時間〜16時間攪拌した。
次いで、その混合物を、適当な無機塩基水溶液を用いて塩基性pHに達するまで希釈する。適切な塩基は、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウム、または水酸化カリウムから選択され得る。
次いで、得られた二層性の混合物(観察される場合)を分離させ、その上層の有機層を棄てる。次いで、その水層を50℃〜90℃(内部温度)に半時間〜数時間、反応が終了するまで加熱する。
20℃まで冷却した後、次いで、要すればそのpH(4〜8)を調節するために、適当な鉱酸(例えば、HCl 37%)をゆっくり加える。
次いで、その懸濁液を、2時間〜16時間大まかに攪拌し、次いで、固体をろ過し、純水で洗浄し、そして乾燥するまで40℃〜60℃の真空オーブンで乾燥させる。最終生成物を亜リン酸誘導体により汚染されていない水性の混合物から単離する。
(実施例)
実施例においては、特に言及しない限り、
温度はすべて℃を意味する。赤外線スペクトルはFT−IR装置にて測定した。化合物は、陽電子スプレー(ES)イオン化モードで操作される質量スペクトルにアセトニトリル中に溶解された試料を直接注入により分析した。陽子磁気共鳴(H−NMR)スペクトルは400MHzで記録され、化学シフトは内部標準として用いられるMeSiからのppm低磁場側(d)で報告され、一重線(s)、ブロード一重線(bs)、二重線(d)、二重線の二重線(dd)、三重線(t)、四重線(q)または多重線(m)と割り当てられる。カラムクロマトグラフィーは、シリカゲル(Merck AG Darmstaadt, Germany)により行った。次の略語が本明細書中で用いられる:T3P=N−プロパンホスホン酸環状無水物、EtOAc=酢酸エチル、DIPEA=N,N−ジイソプロピルエチルアミン。
実施例1
4−メチル−5−(4−メチル−1,3−オキサゾール−5−イル)−2,4−ジヒドロ−3H−1,2,4−トリアゾール−3−チオンの調製
Figure 0005167242
4−メチル−1,3−オキサゾール−5−カルボン酸(商業的に入手可能)(12.9g、101.5ミリモル)を、DMF(60mL)に溶解し、4−メチル−3−チオセミカルバジド(11.61g、1.10当量)で処理した。次いで、DIPEA(31,0mL、1.75当量)を20℃で加えた。氷浴で冷却し、温度を20分にわたって15℃未満に維持しながら、EtOAc中のT3P 50%w/w(90mL)を滴加した。次いで、得られた混合物を6時間20℃で攪拌した。
その混合物を、NaOH 4M(120.0mL)で希釈した。得られた二相性の混合物を分離させ、その上層の有機層を棄てた。水層(pH8)をさらなるNaOH 4M(60mL)を用いてpH=11に調節し、次いで、70℃(内部温度)に30分間加熱した。一晩冷却した後、HCl 37%を、pH=5に達するまでゆっくり加えた。
懸濁液を8時間攪拌し、次いで、その固体をろ過し、水(60mL)で洗浄し、そして40℃の真空オーブンで一晩乾燥させた。
収量:10.48g、53.4ミリモル、理論上53%
1H NMR(DMSO-d6, 600 MHz, δ ppm):14.11(bs, 1H)、8.60(s, 1H)、3.61(s, 3H)、2.33(s, 3H)
MH+=197
実施例2
5−(2,4−ジメチル−1,3−チアゾール−5−イル)−4−メチル−2,4−ジヒドロ−3H−1,2,4−トリアゾール−3−チオンの調製
Figure 0005167242
2,4−ジメチル−1,3−オキサゾール−5−カルボン酸(商業的に入手可能)(5g、31.8ミリモル)と4−メチル−3−チオセミカルバジド(3.68g、1.10当量)をDMF(15mL)に溶解した。次いで、DIPEA(10.0mL、1.80当量)を20℃で加えた。氷浴で冷却し、温度を10℃未満に維持しながら、EtOAc中のT3P 50%w/w(35mL、1.50当量)を滴加した。次いで、得られた混合物を20℃で2時間攪拌した。
その混合物を、水(20mL)で希釈し、次いで、NaOH 4M(20.0mL)を加えた。有機相を棄て、水相を70℃(内部温度)にまで90分間加熱した。50℃まで冷却した後、HCl 37%をpH=6.5に達するまでゆっくり加えた。
懸濁液を5℃に冷却し、固体をろ過し、水で洗浄し、次いでそれを40℃の真空オーブンで一晩乾燥させた。
収量:5.45g、24.4ミリモル、理論上77%
1H NMR(DMSO-d6, 600 MHz, δ ppm):14.02(bs, 1H)、3.39(s, 3H)、2.69(s, 3H)、2.34(s, 3H)
MH+=227
実施例3
4−メチル−5−(2−メチル−3−ピリジニル)−2,4−ジヒドロ−3H−1,2,4−トリアゾール−3−チオンの調製
Figure 0005167242
2−メチルニコチン酸(商業的に入手可能)(5g、36.5ミリモル)と4−メチル−3−チオセミカルバジド(4.22g、1.10当量)を、EtOAc(15mL)中に溶解した。次いで、DIPEA(14.5mL、2.28当量)を20℃で加えた。氷浴で冷却し、温度を15℃未満に維持しながら、EtOAc中のT3P 50%w/w(32.5mL、1.50当量)を滴加した。次いで、得られた混合物を20℃で90分間攪拌した。混合物を水(10mL)で希釈し、次いで、NaOH 4M(18.5mL)を加えた。有機層を棄て、次いで、残りの水層を70℃(内部温度)にまで2時間45分間加熱した。外界温度に冷却した後、pH7.5〜8.0の懸濁液を得た。
HCl 37%を、pH=5に達するまでゆっくり加えた。
固体をろ過し、次いでそれを40℃の乾燥オーブンで一晩乾燥させた。
収量:7.04g、34.1ミリモル、理論上93%
1H NMR(DMSO-d6, 600 MHz, δ ppm):14.01(bs, 1H)、8.66(dd, 1H)、7.96(dd, 1H)、7.42(dd, 1H)、3.29(s, 3H)、2.42(s, 3H)
MH+=207
実施例4
4−メチル−5−(4−ピリダジニル)−2,4−ジヒドロ−3H−1,2,4−トリアゾール−3−チオンの調製
Figure 0005167242
4−ピリダジンカルボン酸(商業的に入手可能)(5g、40.3ミリモル)と4−メチル−3−チオセミカルバジド(4.66g、1.10当量)を、DMF(15mL)に溶解した。次いで、DIPEA(12.5mL、1.78当量)を20℃で加えた。氷浴で冷却しながら、温度を20℃未満に維持し、EtOAc中のT3P 50%w/w(36mL、1.50当量)を滴加した。次いで、得られた混合物を20℃で30分間攪拌した。混合物を水(20mL)で希釈し、次いで、NaOH 4M(20.0mL)を加えた。有機層を棄て、残った水相を5時間70℃(内部温度)に加熱した。外界温度にまで冷却した後、pH約7.5〜8.0の懸濁液を得た。HCl 37%を、pH=5に達するまでゆっくり加えた。固体をろ過し、水(20mLで3回)で洗浄し、次いでそれを40℃の真空オーブンで一晩乾燥させた。
収量:6.37g、33.0ミリモル、理論上82%
1H NMR(DMSO-d6, 600 MHz, δ ppm):14.29(bs, 1H)、9.58(d, 1H)、9.47(d, 1H)、8.09(d, 1H)、3.64(s, 3H)
MH+=194
実施例5
5−(2,4−ジメチル−1,3−オキサゾール−5−イル)−4−メチル−2,4−ジヒドロ−3H−1,2,4−トリアゾール−3−チオンの調製
Figure 0005167242
4−メチル−3−チオセミカルバジド(4.5g、42.8ミリモル)を、攪拌しながらDMF(12.5mL、2.5容量)に溶解した。商業的に入手可能な2,4−ジメチル−1,3−オキサゾール−5−カルボキシル酸(5g、35.4ミリモル)とDIPEA(15.5mL、89ミリモル)を加えた。混合物を、氷水浴を用いて5℃にまで冷却し、酢酸エチル中のT3P 50%w/w溶液(45.5mL、76.4ミリモル)を、温度を10℃未満に維持しながら、液滴で15分添加した。その添加の終わりに、混合物を外界温度に達するまで放置し、窒素存在下にて2時間攪拌した。その混合物を、水22.5mLおよびNaOH 32%w/w溶液22.5mLを用いて攪拌しながら希釈した(最終pH=12)。分離後、上層の有機層を棄て、一方、水相を70℃(内部65℃)にまで加熱した。混合物のpHを経時的に確認し、要すればpHを12に調節した。加熱は、総時間3時間に保った。
外界温度にまで冷却した後、2.5mLのHCl 37%w/w溶液を、pH8になるまで加えた。
固体が沈殿し始め、そして、その懸濁液を一晩攪拌した。
その混合物をろ過し、そのケークを22.5mLの水で洗浄し、そして回収した固体を40℃の真空オーブンで5時間乾燥させた。
収量4.28g;理論上57%
1H-NMR
600 MHz, DMSO-d6:2.26(3H, s)、2.48(3H, s)、3.59(3H, s)、14.07(1H, br. s.)
MH+ [211]
実施例6
4−メチル−5−(4−ピリダジニル)−2,4−ジヒドロ−3H−1,2,4−トリアゾール−3−チオン誘導体:4−{5−[(3−クロロプロピル)チオ]−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル}ピリダジンの調製
Figure 0005167242
4−メチル−5−(4−ピリダジニル)−2,4−ジヒドロ−3H−1,2,4−トリアゾール−3−チオン(5g;1当量、0.026ミリモル)とKCO325メッシュ(1.2当量、4.3g)を、アセトン(17.5mL)とメタノール(7.5mL)の混合液中に懸濁した。その懸濁液を40℃にまで加熱し、1−ブロモ−3−クロロプロパン(1.1当量、2.8mL)の全量を一回で加えた。懸濁液を40℃で3時間攪拌し、次いで、周囲温度まで放冷させた。酢酸エチル(25mL)を加え、その混合物を約20mLまで蒸留した。その混合物を、酢酸エチル(20mL)を用いて希釈し、それを水(各15mL)で洗浄した。その溶液をNaSOにて乾燥させ、ろ過し、そして約20mLにまで蒸留した。得られた溶液を30分間かけて攪拌しながら外界温度にまで放冷させ、それをさらに30分攪拌した。この間に、生成物部分は溶液より沈降した。ヘプタン(40mL)を30分間かけて滴加し、得られた懸濁液を少なくとも6時間攪拌した。その懸濁液をろ過し、ケークをEtOAc/ヘプタン1/2(15mL)の混合液で洗浄した。標記化合物4−{5−[(3−クロロプロピル)チオ]−4−メチル−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル}ピリダジンを、一定の重量に達するまで40℃のオーブンで乾燥させた。
収量:理論上61%、4.27g
MS:[MH]+ 270
NMR(DMSO-d6, 600MHz;δ ppm):9.61(dd, 1H);9.43(dd, 1H);8.07(dd, 1H);3.78(t, 2H);3.73(s, 3H);3.31(t, 2H);2.17(m, 2H)
限定するものではないが、本明細書中で引用される特許および特許出願を含む全ての文献は、各々個別の文献を具体的かつ個別に示すことで完全に説明したかのように出典明示により本明細書中の一部とされるように、出典明示により本明細書の一部とされる。
本発明は、上記明細書に記載される具体的で好ましい基の組み合わせのすべてに及ぶことは理解されよう。
この詳細な説明および特許請求の範囲が一部をなす本出願は、いかなる後願においても優先権の基礎として用いることができる。そのような後願の特許請求の範囲は、本明細書に記載のすべての態様または態様の組み合わせに及び得る。それらは、生成物、組成物、方法または使用クレームの形式であってよく、例証として、また限定することなく、添付の特許請求の範囲を含み得る。

Claims (6)

  1. 式(I):
    Figure 0005167242
    [式中
    Xは、窒素であり;
    Hetは、アリールまたはヘテロアリールを意味し;その各々は、ハロゲン、C−Cアルキル、C−Cアルコキシ、ハロC−Cアルキル、C−Cアルケニル、C−Cアルキニル、ハロC−Cアルコキシ、−C(O)R、ニトロ、ヒドロキシ、−NR またはシアノから選択される1個〜4個のJ基によって置換されていてもよく;
    は、C−Cアルキル、−ORまたは−NRであり;
    は、水素またはC−Cアルキルであり;
    は、水素またはC−Cアルキルであり;
    Rは、H、C−Cアルキル、アリール、ベンジルであり;その各々は、1個〜4個のJ基により置換されていてもよい]
    で示されるトリアゾール誘導体の製造方法であって、以下のスキーム1:
    スキーム1
    Figure 0005167242
    [ここで、
    工程aは、式(I)で示される化合物を得るための、化合物(IIA)の塩基性条件下での3−チオセミカルバジド誘導体との反応、次に無機塩基およびn−プロパンホスホン酸環状無水物を用いた処理、そして最後に無機酸を用いたpH調節を意味する]
    に従う方法。
  2. 式(I)のトリアゾール誘導体にて、置換Hetが4−メチル−1,3−オキサゾール−5−イルであり、がメチルである、請求項1記載の方法。
  3. 式(I)のトリアゾール誘導体にて、置換Hetが2,4−ジメチル−1,3−チアゾール−5−イルであり、がメチルである、請求項1記載の方法。
  4. 式(I)のトリアゾール誘導体にて、置換Hetが2−メチル−3−ピリジニルであり、がメチルである、請求項1記載の方法。
  5. 式(I)のトリアゾール誘導体にて、非置換Hetが4−ピリダジニルであり、がメチルである、請求項1記載の方法。
  6. 式(I)のトリアゾール誘導体にて、置換Hetが2,4−ジメチル−1,3−オキサゾール−5−イルであり、がメチルである、請求項1記載の方法。
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