JP5683580B2 - カルバミン酸(r)−1−アリール−2−テトラゾリル−エチルエステルの製造方法 - Google Patents
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Description
A1及びA2の一方はCHであり、他方はNである)
A1及びA2の一方はCHであり、他方はNである)
Xはハライドまたはスルホネートのような離脱基である)
エチル、ジクロロメタン、クロロホルム、1,4−ジオキサン及び炭素数1〜4の低級アルコール、ならびにこれらの組み合わせを含む。上記溶解剤は、上記位置異性体の混合物の重量(g)に基いて、0〜20mL(v/w)の量で使用することができる。本明細書で、溶解剤を0mL(v/w)で添加するとは、上記ろ液を希釈することなく、後続の添加剤を直ちに添加することを意味する。
A1及びA2の一方はCHであり、他方はNである)
ステルの製造方法において、一般式(2)のアリールケトン化合物は生物学的不斉還元により高い光学純度を有する(R)−立体配置をもつアルコール化合物に転換される。
学的に、高い光学純度を有する(R)−立体配置をもつアルコール化合物に転換される。
A1及びA2の一方はCHであり、他方はNである)
アセトニトリル、ジクロロメタン、クロロホルムまたはこれらの混合物中の溶液に、1〜4当量のカルボニル化合物、例えば、1,1’−カルボニルジイミダゾール、カルバモイルクロリド、ジスクシニルカルボネート、ホスゲン、トリホスゲンまたはクロロホルメートを加え、約−10℃〜70℃で反応させた後、精製することなく、1〜10当量のアンモニアを加える。
製造例1:1−(2−クロロフェニル)−2-(1,2,3,4−テトラゾール−1−イル)エタン−1−オンの製造
アセトニトリル(2000mL)中の2−ブロモ−2’−クロロアセトフェノン(228.3g、0.978mol)及び炭酸カリウム(161.6g、1.170mol)の懸濁液に、35w/w%1H−テトラゾールジメチルホルムアミド溶液(215.1g、1.080mol)を室温で添加した。反応物を45℃で2時間撹拌し、減圧蒸留して約1500mLの溶媒を除去した。濃縮液を酢酸エチル(2000mL)で希釈し、10%食塩水(3回×2000mL)で洗浄した。分離された有機層を減圧蒸留し、216.4gの油状の固体残渣を得た。固体残渣の酢酸エチル(432mL)溶液に、ヘプタン(600mL)をゆっくり加えた。生成した沈殿を室温でろ過し洗浄して、90.1g(0.405mol)の1−(2−クロロフェニル)−2−(1,2,3,4−テトラゾール−1−イル)エタン-1−オン(以下、‘1Nケトン’と称する)を得た。
1H-NMR(CDCl3) d8.87(s, 1H), d7.77(d, 1H), d7.39-7.62(m, 3H), d5.98(s, 2H)
上記製造例1のろ過後、ろ液を濃縮し、イソプロパノール(100mL)に溶かし、それにヘプタン(400mL)をゆっくり加えて結晶化を完結させた。ろ過し5℃で洗浄し
て、94.7g(0.425mol)の1−(2−クロロフェニル)−2(1,2,3,4−テトラゾール−2−イル)エタン−1−オン(以下、‘2Nケトン’と称する)を得た。
1H-NMR(CDCl3) d8.62(s, 1H), d7.72(d, 1H), d7.35-7.55(m, 3H), d6.17(s, 2H)
酸化還元酵素を発現する菌株が生物学的不斉還元において使用するのに適している。パン酵母(Baker's yeast)(Jenico)のような、凍結乾燥された形態で市販される菌株は反応のために適切に秤量することができる。他の微生物菌株のように、急速冷凍庫(deep
freezer)(Revco)に保存された菌株は、LB平板培地(バクトトリプトン:1%、酵母抽出物:0.5%、NaCl:0.5%、ブドウ糖:0.1%、寒天:1.5%)上に散布し、コロニーを形成せしめることができる。これを次いで3mLのLB培地を含む試験管に接種した後、30℃で1日間前培養する。前培養の完了後、それを300mLのLB培地を含む1L三角フラスコにスケールアップし、30℃で2日間培養した。遠心分離により菌株を小球状に沈殿させ、これを定量して反応に使用した。
5%(w/v)のグリセロールを含むPBS(10mL、pH7.0)中で酸化還元酵素を生産する微生物菌株であるロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117(500mg)の存在下に、上記製造例1で製造された1−(2−クロロフェニル)−2−(1,2,3,4−テトラゾール-1−イル)エタン−1−オン(100mg、0.449mmol)を、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD、0.5mg)と共に室温で4日間インキュベーションした後、酢酸エチル(1mL)で抽出して、R−立体配置のアルコール化合物、すなわち(R)−1−(2−クロロフェニル)−2−(1,2,3,4−テトラゾール−1−イル)エタン−1−オル(以下、‘1Nアルコール’と称する)を得た。転換率及び生成物の光学純度を下記表1に示す。転換率(%)、純度(%)及び生成物の光学純度(%)はHPLCを使用して測定し、下記の数式を使用して計算した。
転換率(%)=[(生成物の面積)/(反応物の面積+生成物の面積)]×100
純度(%)=(生成物の面積)/(HPLC上の全ピークの面積)]×100
光学純度(%)=[(R−立体配置の面積又はS−立体配置の面積)/(R−立体配置の面積+S−立体配置の面積)]×100
1H-NMR(CDCl3) d8.74(s, 1H), d7.21-7.63(m, 4H),d5.57(m,1H), d4.90(d, 1H), d4.50(d, 1H), d3.18(d, 1H)
1−(2−クロロフェニル)−2−(1,2,3,4−テトラゾール−1−イル)エタン-1−オンの代わりに、製造例2で製造された1−(2−クロロフェニル)−2(1,2,3,4−テトラゾール−2−イル)エタン−1−オンを使用した以外は、上記製造例3と同じ方法を繰り返し、(R)−1(2−クロロフェニル)−2−(1,2,3,4−テトラゾール−2−イル)エタン−1−オル(以下、‘2Nアルコール’と称する)を得た。転換率及び生成物の光学純度を下記表1に示す。
1H-NMR(CDCl3) d8.55(s, 1H), d7.28-7.66(m, 4H), d5.73(d, 1H), d4.98(d, 1H), d4.83(d, 1H), d3.38(br, 1H)
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula muci
laginosa)KCTC 7117の代わりに、トリゴノプシス・バリアビリス(Trigonopsis variabilis)KCTC 7263を使用した以外は、製造例3と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の1Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表1に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、トリゴノプシス・バリアビリス(Trigonopsis variabilis)KCTC 7263を使用した以外は、製造例4と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の2Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表1に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、カンジダ・パラシローシス(Candida parapsilosis)ATCC 20179またはカンジダ・ルゴサ(Candida rugosa)KCTC 7292を使用した以外は、製造例3と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の1Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表2に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、カンジダ・パラシローシス(Candida parapsilosis)ATCC 20179またはカンジダ・ルゴサ(Candida rugosa)KCTC 7292を使用した以外は、製造例4と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の2Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表2に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、ピキア・アノマラ(Pichia anomala)KCTC 1206またはピキア・ジャディニィ(Pichia jadinii)KCTC 7008を使用した以外は、製造例3と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の1Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表3に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、ピキア・アノマラ(Pichia anomala)KCTC 1206またはピキア・ジャディニィ(Pichia jadinii)KCTC 7008を使用した以外は、製造例4と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の2Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表3に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorulamucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、パン酵母(Baker's yeast),サッカロマイセス・セレビジ(Saccharomyces cerevisiae)KCTC 7108、サッカロマイセス・セレビジ(Saccharomyces cerevisiae)KCTC 1205、サッカロマイセス・セレビジ
(Saccharomyces cerevisiae)KCTC 7107、サッカロマイセス・セレビジ(Saccharomyces cerevisiae)KCTC 1552またはサッカロマイセス・パストリアヌス(Saccharomyces pastorianus)KCTC 1218を使用した以外は、製造例3と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の1Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度
を下記表4に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、パン酵母(Baker's yeast),サッカロマイセス・セレビジ(Saccharomyces cerevisiae)KCTC 7108、サッカロマイセス・セレビジ(Saccharomyces cerevisiae)KCTC 1205、サッカロマイセス・セレビジ(Saccharomyces cerevisiae)KCTC 7107、サッカロマイセス・セレビジ(Saccharomyces cerevisiae)KCTC 1552またはサッカロマイセス・パストリアヌス(Saccharomyces pastorianus)KCTC 1218を使用した以外は、製造例4と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の2Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表4に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、クレジエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)IFO 3319、バチルス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)KCTC 1752、ロドコッカス・エリスロポリス(Rhodococcus erythropolis)KCCM 40452またはロドコッカス・ロドクラウス(Rhodococcus rhodochrous)ATCC 21197を使用した以外は、製造例3と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の1Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表5に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、クレジエラ・ニューモニエ(Klebsiella pneumoniae)IFO 3319、エンテロバクター・クロアカエ(Enterobacter cloacae)KCTC 2361、エルウィニア・へルビコーラ(Erwinia herbicola)KCTC 2104、ミクロコッカス・ルテウス(Micrococcus luteus)KCTC 1071、バチルス・ステアロサーモフィラス(Bacillus stearothermophilus)KCTC 1752、ロドコッカス・エリスロポリス(Rhodococcus erythropolis)KCCM 40452またはロドコッカス・ロドクラウス(Rhodococcus rhodochrous)ATCC 21197を使用した以外は、製造例4と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の2Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表5に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、ムコール・ラセマウセス(Mucor racemosus)KCTC 6119、ゲオトリクム・カンジドゥム(Geotrichum candidum)KCTC
6195、ゲオトリクム・カンジドゥム(Geotrichum candidum)IFO 5767またはゲオトリクム・カンジドゥム(Geotrichum candidum)IFO 4597を使用した以外は、製造例3と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の1Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表6に示す。
酸化還元酵素を生産する菌株として、ロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)KCTC 7117の代わりに、ムコール・ラセマウセス(Mucor racemosus)KCTC 6119、ゲオトリクム・カンジドゥム(Geotrichum candidum)KCTC6195、ゲオトリクム・カンジドゥム(Geotrichum candidum)IFO 5767またはゲオトリクム・カンジドゥム(Geotrichum candidum)IFO 4597を使用した以外は、製造例4と同じ方法を繰り返して、R−立体配置の2Nアルコールを得た。その転換率及び生成物の光学純度を下記表6に示す。
製造例43及び44:キラル型ボラン還元剤を用いた1Nアルコールの製造
製造例1で製造された1Nケトン(100mg、0.449mmol)のテトラヒドロフラン(1mL)中の溶液に、2当量のキラル型ボラン還元剤、例えば(−)−B−クロロジイソピノカンフェイルボランまたは(R)−2−メチル−CBS−オキサザボロリジン/ボランを0℃で添加した。室温で24時間撹拌後、酢酸エチル(1mL)で抽出して、下記表7の結果を得た。
製造例2で製造された2Nケトン(100mg,0.449mmol)のテトラヒドロフラン(1mL)中の溶液に、2当量のキラル型ボラン還元剤、例えば(−)−B−クロロジイソピノカンフェイルボランまたは(R)−2−メチル−CBS−オキサザボロリジン/ボランを0℃で添加した。室温で24時間撹拌後、酢酸エチル(1mL)で抽出して、下記表7の結果を得た。
製造例1で製造された1Nケトンまたは製造例2で製造された2Nケトン(222mg、1.0mmol)を5:2ギ酸−トリエチルアミン共沸混合物(1.4mL)に溶解し
、アルゴン環境に付した。溶液を0℃に冷却した後、それに、アルゴン環境中で、一般式(11)のクロロ{[(1S,2S)−(+)−アミノ−1,2−ジフェニルエチル](4−トルエンスルホニル)アミド}(p−シメン)ルテニウム(II)(2mg、0.003mmol)を添加した。室温で48時間撹拌後、酢酸エチル(2mL)で抽出して下記表8の結果を得た。
製造例49:カルバミン酸(R)−1−(2−クロロフェニル)−2−(テトラゾール−1−イル)エチルエステルの製造
5%(w/v)のグリセロールを含むPBS(1000mL,pH7.0)に、パン酵母(50g)及び上記製造例1の方法で製造された1Nケトン(10g、44.9mmol)を、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD、1mg)と一緒に添加した。生じる反応懸濁液を30℃で4日間撹拌し、酢酸エチル(500mL)と混合した。分離後、形成された有機層を10%塩水(3回×500mL)で洗浄した。有機層に硫酸マグネシウムを加えた後、生じる懸濁液をろ過した。次いでろ液を減圧下に蒸留して、8.5gの固体残渣を得、この固体残渣に次いで酢酸エチル(10mL)中に、45℃で溶解し、室温に冷却した。ヘプタン(20mL)をゆっくり加えて、結晶化させた。かくして生成した沈殿をろ過洗浄して、7.32g(32.6mmol)の1−(2−クロロフェニル)−2−(1,2,3,4−テトラゾール−1−イル)エタン−1−オル(光学純度99.9%)を得た。沈殿をジクロロメタン(73mL)に溶解し、メタンスルホン酸(5.5mL、84.7mmol)を10℃で添加した後、ナトリウムシアネート(4.24g、65.2mmol)をゆっくり添加した。反応混合物を10℃で12時間撹拌し、10%塩水(3回×100mL)で洗浄した。かくして生成した有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液をイソプロパノール(14mL)中に溶解した。溶液を45℃に加温し、室温に冷却して、結晶化を完結させた。かくして得られる沈殿をろ過洗浄して、7.84g(29.3mmol)のカルバミン酸(R)−1−(2−クロロフェニル)−2−(テトラゾール−1−イル)エチルエステル(純度>99.0%、光学純度>99.0%)を得た。
1H-NMR(Acetone-d6)d9.14(s,1H),d7.31-7.59(m,4H),d6.42(m,1H),d6.0-6.75(br,2H)d4.90(d,1H),d5.03(m,2H)
上記製造例2に方法で製造された2Nケトン(15.5g、69.6mmol)を5:2ギ酸−トリエチルアミン共沸混合物(60mL)中に溶解し、アルゴン環境に付した。この溶液に、一般式(11)のクロロ{[(1S,2S)-(+)−アミノ−1,2−ジフェニルエチル](4−トルエンスルホニル)アミド}(p−シメン)ルテニウム(II)(140mg、0.220mmol)を添加した後、室温で48時間撹拌した。溶液を酢酸エチル(200mL)で希釈し、10%塩水(3回×100mL)で洗浄した。かくして形成された有機層を硫酸マグネシウムで乾燥しろ過し、ろ液を減圧下に蒸留して、14.8g(65.9mmol)の1−(2−クロロフェニル)−2−(1,2,3,4−テトラゾール−2−イル)エタン-1−オル(光学純度87.8%)を油状残渣として得た。これにテトラヒドロフラン(150mL)を添加した。−15℃に冷却した後、クロロスルホニルイソシアネート(6.9mL、79.2mmol)をゆっくり添加し、−10℃で2時間撹拌した。水(10mL)をゆっくり添加して反応を終結させた。生じた溶液を減圧下に濃縮して約100mLの溶媒を除去した。濃縮液を酢酸エチル(200mL)で希釈し、10%の塩水(3回×150mL)で洗浄した。有機層を減圧下に濃縮し、濃縮液をイソプロパノール(30mL)中に溶解し、ヘプタン(90mL)をゆっくり加えて結晶化を完結させた。かくして生成した沈殿をろ過洗浄して、15.4g(57.5mmol)のカルバミン酸(R)−1−(2−クロロフェニル)−2−(テトラゾール−2−イル)エチルエステル(純度>99.0%、光学純度>99.0%)を得た。
1H-NMR(Acetone-d6)d8.74(s,1H),d7.38-7.54(m,4H),d6.59(m,1H),d6.16(br,2H)d4.90(d,1H),d5.09(m,2H).
Claims (9)
- 下記化学式(2)で表わされるアリールケトンを(R)−選択的不斉還元に付し、下記化学式(5)で表わされる(R)−立体配置のアルコール化合物を生成せしめ、そして該アルコールをカルバメート化することを含む下記化学式(1)で表わされるカルバミン酸アリール−2−テトラゾリル−エチルエステルの製造方法であって:
シよりなる群から選択され;
A 1 及びA2の一方はCHであり、他方はNであり;そして、
上記(R)−選択的不斉還元が、
上記化学式(2)のアリールケトン、カンジダ・パラシローシス(Candida parapsilosis)、ピキア・ジャディニィ(Pichia jadinii)及びロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)から成る群から選択される酸化還元酵素を生産し得る微生物菌株並びに補基質(cosubstrate)を含有する緩衝溶液中で行われる、生物学的不斉還元によって行われるか;または、
(−)−B−クロロジイソピノカンフェイルボランであるキラル型ボラン還元剤を用いて行われるか或いはクロロ{[(1S,2S)−(+)−アミノ−1,2−ジフェニルエチル](4−トルエンスルホニル)アミド}(p−シメン)ルテニウム(II)の存在下で上記化学式(2)のアリールケトンをギ酸トリエチルアミンまたはイソプロパノール−無機塩基と反応させることにより行われる不斉触媒転移水素化(asymmetric catalytic transfer hydrogenation)により行われる、化学的不斉還元によって行われる、
上記製造方法。 - 上記カルバメート化工程を、上記化学式(5)の(R)−立体配置のアルコール化合物を無機シアネート及び有機酸と反応させることにより行う請求項1に記載の方法。
- 上記カルバメート化工程を、上記化学式(5)の(R)−立体配置のアルコール化合物と、クロロスルホン酸イソシアネート、トリクロロアセチルイソシアネート及びトリメチルシリルイソシアネートよりなる群から選択されるイソシアネート化合物との反応により生じる生成物を加水分解することにより行う請求項1に記載の方法。
- 上記カルバメート化工程を、上記化学式(5)の(R)−立体配置のアルコール化合物と、1,1’−カルボニルジイミダゾール、カルバモイルハライド、ジスクシニルカルボネート、ホスゲン、トリホスゲンまたはクロロホルメートを含むカルボニル化合物との反応により生じる生成物に、NH3を導入することにより行う請求項1に記載の方法。
- 上記(R)−選択的不斉還元工程及びカルバメート化工程の少なくとも一方の工程後、結晶化工程を更に含む請求項1に記載の方法。
- 上記結晶化工程が、反応生成物に、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、ジクロロメタン、クロロホルム、1,4−ジオキサン、炭素数1〜4の低級アルコール及びこれらの混合物から成る群から選択される溶解剤を添加する工程;及び
水、炭素数1〜4の低級アルコール、ジエチルエーテル、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン及びこれらの混合物から選択される沈殿剤を添加する工程
を含む請求項5に記載の方法。 - 上記置換反応により得られる生成物にアセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、ジクロロメタン、クロロホルム、1,4−ジオキサン、炭素数1〜4の低級アルコール及びこれらの混合物から成る群から選択される溶解剤を添加する工程;及び
水、炭素数1〜4の低級アルコール、ジエチルエーテル、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン及びこれらの混合物から成る群から選択される沈殿剤を添加する工程
を含む結晶化工程を更に含む請求項7に記載の方法。 - 下記化学式(2)で表わされるアリールケトンの(R)−選択的不斉還元による下記化学式(5)で表わされるアルコール化合物の製造方法であって、上記(R)−選択的不斉還元を生物学的不斉還元または化学的不斉還元により行う方法であって:
A 1 及びA2の一方はCHであり、他方はNであり;
上記生物学的不斉還元が、上記化学式(2)のアリールケトン、カンジダ・パラシローシス(Candida parapsilosis)、ピキア・ジャディニィ(Pichia jadinii)及びロドトルラ・ムチラギノーザ(Rhodotorula mucilaginosa)から成る群から選択される酸化還元酵素を生産し得る微生物菌株並びに補基質(cosubstrate)を含有する緩衝溶液中で行われ;そして、
上記化学的不斉還元が、(−)−B−クロロジイソピノカンフェイルボランであるキラル型ボラン還元剤を用いて行われるか或いはクロロ{[(1S,2S)−(+)−アミノ−1,2−ジフェニルエチル](4−トルエンスルホニル)アミド}(p−シメン)ルテニウム(II)の存在下で上記化学式(2)のアリールケトンをギ酸トリエチルアミンまたはイソプロパノール−無機塩基と反応させることにより行われる不斉触媒転移水素化(asymmetric catalytic transfer hydrogenation)によって行われる、
上記方法。
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