JP5868324B2 - 不斉補助基 - Google Patents

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Description

本発明はリン原子修飾核酸誘導体の製造において不斉誘導のための補助基として作用することができる新規な化合物に関する。
オリゴヌクレオチドなどの核酸誘導体は疾患の治療や予防、診断のほか、ナノマテリアルなど多様な用途に有用な物質である。しかしながら天然のDNA又はRNAは核酸分解酵素に対する安定性が乏しいという問題がある(例えば、「核酸医薬の最前線」、第1章 核酸医薬の開発編、3.3 リン原子修飾核酸の化学的創製、pp.67-75、和田 猛 著、（株）シーエムシー出版、2009年2月発行などを参照のこと)。一方、アンチセンス核酸の性質、例えば相補RNAに対する配列特異的な結合力や核酸分解酵素に対する安定性は核酸誘導体におけるリン原子の立体配置により影響を受けることがイン・ビボの研究で明らかにされている。従って、リン原子における立体を制御することにより、核酸分解酵素による分解に対して安定性を有するとともに生体内又は生体外由来の相補DNA/RNA配列に対する親和性を保持した核酸誘導体を製造する方法の提供が望まれている。また、このような核酸誘導体を固相法や液相法により容易に製造することができ、核酸誘導体の糖や塩基部分において多様な化学修飾を可能にする手段の提供が求められている。
このような観点から、リン原子を硫黄原子やホウ素原子で修飾した核酸誘導体が注目されており、そのような誘導体の製造においてリン原子の立体を制御する手法がいくつか提供されている。例えば、特開2005-89441号公報には、一般式(3)で表される化合物を活性化剤として用い、反応中間体として一般式(13)で表される化合物を経由することにより、立体規則性の高いリン原子修飾核酸誘導体を製造する方法(オキサザホスホリジン法)が開示されている。この方法では、一般式(1)で表される光学活性なヌクレオシド3'-ホスホロアミダイトを製造して、この化合物を出発物質(モノマー)として一般式(3)で表される活性化剤とともにヌクレオシドを反応させ、適宜保護した後に求電子試薬を反応させて一般式(13)で表される化合物を製造しているしかしながら、この方法はモノマーの合成が低収率であり、モノマーが化学的に不安定で工業的に応用しにくいという問題がある。
国際公開WO 2010/064146にはリン原子修飾核酸誘導体の製造方法において不斉誘導のための補助基(以下、本明細書において「不斉補助基」と呼ぶ場合がある)を用いる方法が提案されている。この刊行物には、Formula 3で表される化合物を核酸誘導体のリン原子に反応させてFormula 4においてDがFormula A(Formula 3の化合物の残基)である化合物、又はFormula 5で表される化合物を製造し、その後に不斉補助基を除去して高い不斉収率でリン原子修飾核酸誘導体を製造する方法が開示されている。この方法の概要を下記スキームに示す。この不斉補助基を用いる方法は、化学的に安定で大量合成可能なアキラルなH-ホスホネートモノエステルを出発物質として用いることができ、かつ光学活性なモノマーを反応系内で形成させて単離精製することなく縮合反応を行うことができる点で特開2005-89441号公報に記載された方法よりも工業的に有利である。
Figure 0005868324
上記方法において不斉補助基の導入のために用いられる化合物は下記の構造を有する化合物である(上記刊行物においてFormula 3で表される化合物である)。
Figure 0005868324
 〔(式中、W1及びW2はそれぞれ独立に-NG5-、-O-、又は-S-であり、G1、G2、G3、G4、及びG5はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アラルキル基、シクロアルキル基、シクロアルキルアルキル基、ヘテロ環基、ヘテロアリール基、又はアリール基を示すか、あるいはG1、G2、G3、G4、及びG5のうちの2つが一緒になってG6となり飽和、部分不飽和、若しくは不飽和の約20員環までの単環性、多環性、縮合環、若しくは非縮合環の炭化水素環基又はヘテロ原子含有環基を示す(ただしG1、G2、G3、G4、及びG5のうちG6となるのは4つ以下である)〕
しかしながら、この刊行物にはFormula 3に包含される化合物として以下の4種の化合物しか開示されておらず、これらはいずれも上記定義においてW1が-NG5-であり、かつG4とG5が一緒になって環構造を形成した化合物である。なお、Formula O及びFormula Pで表される化合物を用いて導入された不斉補助基は塩基性条件下において除去され、Formula Q及びFormula Rで表される化合物を用いて導入された不斉補助基は酸性条件下において除去される。上記スキーム中、Route Aは鎖長伸長の縮合サイクルの最終段階において塩基性条件下で不斉補助基を除去する合成方法を示し、Route Bは鎖長伸長の各縮合サイクルにおいて酸性条件下で不斉補助基を除去する合成方法を示す。
Figure 0005868324
特開2005-89441号公報 国際公開WO 2010/064146
「核酸医薬の最前線」、第1章 核酸医薬の開発編、3.3 リン原子修飾核酸の化学的創製、pp.67-75、和田 猛 著、（株）シーエムシー出版、2009年2月発行
本発明の課題は、立体規則性の高いリン原子修飾核酸誘導体を効率的に製造するための手段を提供することにある。より具体的には、本発明の課題は、立体規則性の高いリン原子修飾核酸誘導体を効率的に製造するために有用な不斉補助基、及び該不斉補助基を導入するための化合物を提供することにある。
本発明者らは上記の課題を解決すべく鋭意研究を行ったところ、国際公開WO 2010/064146に開示された4種の化合物を用いて導入された不斉補助基はリン原子と化学的に安定な結合を形成しており、次工程において不斉補助基を除去するためには 強い条件での処理が必要になることから、分解反応が進行して副生物が生成するなど長鎖の核酸誘導体を効率的に合成することが困難になる場合があることを認識した。
より具体的には、上記の4種の化合物のうちFormula Q及びFormula Rで表される化合物を用いて導入された不斉補助基は、強い酸性条件、例えば1% トリフルオロ酢酸(TFA)/ジクロロメタンを用いてカチオンを発生させることにより下記のSN1機構で脱離させることができる。しかしながら、この酸性条件はアシル型の保護基で塩基部位を保護したアデニン塩基(一般的にはアデニン塩基にはアシル型の保護基が導入されている)の脱離(デプリネーション)が生じる条件であることから、この不斉補助基を用いる場合にはアデニン塩基をアミジン型、トリチル型、又はジアシル型などの保護基で保護しなければならないという問題が生じる（下記のスキーム中、Bsは核酸塩基、Meはメチル基、Phはフェニル基を示す）。
Figure 0005868324
本発明者らはさらに研究を行った結果、上記国際公開WO 2010/064146には具体的に開示されていない下記の一般式(I)で表される化合物を用いて不斉補助基を導入すると、高い不斉収率で反応が進行するとともに、不斉補助基の除去をより緩和な酸性条件下、例えば核酸合成サイクルにおいて5'末端のジメトキシトリチル(DMTr)基を除去して鎖長延長を行う際に用いられる3% ジクロロ酢酸(DCA)/ジクロロメタンの条件下においてSN1機構により行うことができること、及びこの不斉補助基を用いることにより長鎖の核酸誘導体を極めて効率的に製造できることを見出した。
また、上記国際公開WO 2010/064146に具体的に開示された4種の化合物のうちFormula O及びFormula Pで表される化合物を用いて導入された不斉補助基は、塩基性条件、例えばアンモニア水を用いて55℃で12時間処理してアジリジン化合物として脱離させることができる。しかしながら、この塩基性条件による不斉保護基の除去は比較的短いDNA鎖の合成に際しては問題を生じないが、長鎖DNAの合成や化学的に不安定なRNA鎖の合成では鎖の分解などの副反応や完全な脱離が困難になるなどの問題が生じる（下記のスキーム中、Bsは核酸塩基、Phはフェニル基、Nuは求核剤、DMTrはジメトキシトリチル基を示す）。
Figure 0005868324
本発明者らはさらに研究を行った結果、上記国際公開WO 2010/064146には具体的に開示されていない下記の一般式(XI)で表される化合物を用いて不斉補助基を導入すると、高い不斉収率で反応が進行するとともに、不斉補助基をより緩和な塩基性条件下にβ脱離機構で除去できること、及びこの不斉補助基を用いることにより長鎖の核酸誘導体を極めて効率的に製造できることを見出した。
本発明はこれらの知見を基にして完成されたものである。
すなわち、本発明により、下記の一般式(I)：
Figure 0005868324
 〔式中、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示し；R3は置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいアルキル基を示し；R4及びR5はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示し；Yは-Y1-Y2-を示し、Y1は-C(R6)(R7)-（R6及びR7はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示し、R7はR3が示すアリール基と結合して環を形成していてもよい）又は置換基を有していてもよいo-アリールジイル基（該アリールジイル基のアリール環はR3が示すアリール基と結合して環を形成していてもよい）を示し、Y2は単結合又は-C(R8)(R9)-（R8及びR9はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す）を示す〕で表される化合物又はその塩が提供される。
上記発明の好ましい態様によれば、R1及びR2が水素原子又はアルキル基であり、R3がフェニル基であり、R4及びR5が水素原子又はアルキル基であり、Yが-C(R6)(R7)-（R6及びR7はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基であり、R7がアルキル基を示す場合にはR7はR3が示すフェニル基と結合して環を形成していてもよい）、o-フェニレン基、又はナフタレン-1,2-ジイル基である上記の化合物又はその塩が提供される。
さらに好ましい態様によれば、下記の化合物が提供される。
Figure 0005868324
別の観点からは、本発明により、下記の一般式(II)：
Figure 0005868324
 （式中の定義は上記と同義である）で表される不斉補助基がリン原子上に結合した核酸誘導体が提供される。
この発明の好ましい態様によれば、下記の一般式(III)：
Figure 0005868324
 （式中、R1、R2、R3、R4、R5、及びYは上記と同義であり；R11は水素原子又は水酸基の保護基を示し；R12、R13、及びR14はそれぞれ独立に水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示し；R15は水素原子、水酸基の保護基、又は必要に応じてリンカーを介して結合した固相担体を示し；Bsは核酸塩基を示す)を示し；nは0又は1以上の整数を示す）で表される核酸誘導体が提供される。
また、本発明により、下記の一般式(IV)：
Figure 0005868324
 （式中、R1、R2、R3、R4、R5、及びYは上記と同義であり；R21は水酸基の保護基を示し；R22は水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示し；Bsは核酸塩基を示す）で表されるヌクレオチド誘導体が提供される。
さらに本発明により、核酸誘導体の製造方法であって、下記の工程：
(a)下記一般式(V):
Figure 0005868324
 （式中、R13、R14、R15、及びnは上記と同義である）
で表される核酸誘導体と、上記一般式(IV)で表されるヌクレオチド誘導体（ただし、R1、R2、R3、R4、R5、及びYは上記と同義であり；R21は水酸基の保護基を示し；R22は水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示し；Bsは核酸塩基を示す）とを反応させて、上記一般式(III)（ただし、R1、R2、R3、R4、R5、Y、及びnは上記と同義であり；R11は水酸基の保護基を示し；R12、R13、及びR14はそれぞれ独立に水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示し；R15は必要に応じてリンカーを介して結合した固相担体を示し；Bsは核酸塩基を示す）で表される核酸誘導体を製造する工程；
(b)上記工程(a)により得られた一般式(III)で表される核酸誘導体からR11で表される水酸基の保護基を除去し、必要に応じて、得られた核酸誘導体と一般式(IV)で表されるヌクレオチド誘導体とを反応させる工程を繰り返す工程；
(c)酸性条件下において一般式(II)で表される不斉補助基を除去して下記一般式(VI)：
Figure 0005868324
 （式中、R13、R14、R15、及びnは上記と同義である）で表される核酸誘導体を製造する工程；及び
(d)上記工程(c)で得られた核酸誘導体のリン原子を修飾した後、必要に応じて保護基を脱離する工程
を含む方法が提供される。
上記の方法において、工程(c)において一般式(II)で表される不斉補助基を除去する酸性条件としては、例えば3% ジクロロ酢酸(DCA)/ジクロロメタンを用いることができる。
また、工程(d)におけるリン原子の修飾としては、Xで表される基(Xは置換基を有していてもよいアルキルチオ基、置換基を有していてもよいアルケニルチオ基、置換基を有していてもよいアルキニルチオ基、置換基を有していてもよいアリールチオ基、チオール基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、-BH3、-Se-、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアリール基、置換基を有していてもよいアシル基、又は-N(R116)(R117)(R116及びR117はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す)で表される基を示す)をリン原子上に導入することができる。
別の観点からは、すなわち、本発明により、下記の一般式(XI)：
Figure 0005868324
 〔式中、R101及びR102はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基を示し；R103はシアノ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいハロゲン化アルキル基、置換基を有していてもよいハロゲン化アルカノイル基、スルホニル基、置換基を有していてもよいハロゲン化アルキルスルホニル基、又はニトロ基を示し；Zは-Z1-Z2-を示し、Z1は-C(R104)(R105)-（R104及びR105はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す）を示し、Z2は単結合又は-C(R106)(R107)-（R106及びR107はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す）を示す〕で表される化合物又はその塩が提供される。
上記発明の好ましい態様によれば、R101及びR102が水素原子又はアルキル基であり、R103がシアノ基であり、Zが-C(R104)(R105)-(R104及びR105は水素原子又はアルキル基である)である上記の化合物又はその塩が提供され、さらに好ましい態様によれば、R101及びR102が水素原子であり、R103がシアノ基であり、Zが-C(R104)(R105)-（R104及びR105は水素原子である）である上記の化合物又はその塩が提供される。
また、本発明により、下記の一般式(XII)：
Figure 0005868324
 （式中の定義は上記と同義である）で表される不斉補助基がリン原子上に結合した核酸誘導体が提供される。
この発明の好ましい態様によれば、下記の一般式(XIII)：
Figure 0005868324
 （式中、R101、R102、R103、及びZは上記と同義であり；R111は水素原子又は水酸基の保護基を示し；R112及びR114はそれぞれ独立に水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示し；R113は水素原子、水酸基の保護基、又は必要に応じてリンカーを介して結合した固相担体を示し；Bsは核酸塩基を示し；mは1以上の整数を示す）で表される核酸誘導体が提供される。
また、本発明により、下記の一般式(XIV)：
Figure 0005868324
 （式中、R101、R102、R103、及びZは上記と同義であり；R121は水酸基の保護基を示し；R122は水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示し；Bsは核酸塩基を示す）で表されるヌクレオチド誘導体が提供される。
さらに別の観点からは、核酸誘導体の製造方法であって、下記の工程：
(a)下記一般式(XIII'):
Figure 0005868324
 （式中、R101、R102、R103、及びZは上記と同義であり、R112及びR114はそれぞれ独立に水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示し；R113は必要に応じてリンカーを介して結合した固相担体を示し；pは0又は1以上の整数を示し；Bsは核酸塩基を示す）
で表される核酸誘導体と、上記一般式(XIV)で表されるヌクレオチド誘導体（ただし、R121は水酸基の保護基を示し；R122は水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示す）とを反応させた後に、求電子剤を用いてX（Xはチオール基、-BH3、-Se-を示す)を導入し、R121が示す水酸基の保護基を除去することにより下記一般式(XV)：
Figure 0005868324
 （式中、R101、R102、R103、及びZは上記と同義であり、R112及びR114はそれぞれ独立に水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示し；R113は必要に応じてリンカーを介して結合した固相担体を示し；pは0又は1以上の整数を示し；Bsは核酸塩基を示す）で表される核酸誘導体を製造し、必要に応じて上記反応を繰り返して一般式(XV)で表される核酸誘導体を製造し；
(b)上記工程(a)により得られた上記一般式(XV)で表される核酸誘導体から塩基性条件下において一般式(XII)で表される不斉補助基を除去して下記一般式(XVII)：
Figure 0005868324
 （式中、R112、R113、R114、及びpは上記と同義である）で表される核酸誘導体を製造する工程
を含む方法が提供される。
アルキル基としては、直鎖状、分枝鎖状、環状、又はそれらの組合せからなるアルキル基を用いることができ、例えば、C1〜C15アルキル基が好ましく、C1〜C10アルキル基がより好ましく、C1〜C6アルキル基がさらに好ましい。アルキル部分を有する他の置換基（例えばアルコキシ基、ハロゲン化アルキル基など）のアルキル部分についても同様である。例えば、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、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、2-メチルブチル基、1-メチルブチル基、ネオペンチル基、1,2-ジメチルプロピル基、1-エチルプロピル基、ｎ-ヘキシル基、4-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、1-メチルペンチル基、3,3-ジメチルブチル基、2,2-ジメチルブチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,2-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、2-エチルブチル基、1-エチルブチル基、1-エチル-1-メチルプロピル基、n-ヘプチル基、n-オクチル基、n-ノニル基、n-デシル基、n-ウンデシル基、n-ドデシル基、n-トリデシル基、n-テトラデシル基、n-ペンタデシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロプロピルメチル基、1-シクロプロピルエチル基、2-シクロプロピルエチル基、3-シクロプロピルプロピル基、4-シクロプロピルブチル基、5-シクロプロピルペンチル基、6-シクロプロピルヘキシル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルプロピル基、シクロヘキシルブチル基、シクロヘプチルメチル基、シクロオクチルメチル基、又は6-シクロオクチルヘキシル等を挙げることができるが、これらに限定されることはない。また、環状アルキル基には、ヘテロアリール基の二重結合の全てを単結合に置き換えた飽和ヘテロ環基も包含される。
アルケニル基としては、直鎖状、分枝鎖状、環状、又はそれらの組合せからなるアルケニル基を用いることができ、例えば、C2〜C15アルケニル基が好ましく、C2〜C10アルケニル基がより好ましく、C2〜C6アルケニル基がさらに好ましい。アルケニル基に含まれる二重結合の数は特に限定されないが、例えば、1〜数個であり、1又は2個程度が好ましい。例えば、ビニル基、プロパ-1-エン-1-イル基、アリール基、イソプロペニル基、ブタ-1-エン-1-イル基、ブタ-2-エン-1-イル基、ブタ-3-エン-1-イル基、2-メチルプロパ-2-エン-1-イル基、1-メチルプロパ-2-エン-1-イル基、ペンタ-1-エン-1-イル基、ペンタ-2-エン-1-イル基、ペンタ-3-エン-1-イル基、ペンタ-4-エン-1-イル基、3-メチルブタ-2-エン-1-イル基、3-メチルブタ-3-エン-1-イル基、ヘキサ-1-エン-1-イル基、ヘキサ-2-エン-1-イル基、ヘキサ-3-エン-1-イル基、ヘキサ-4-エン-1-イル基、ヘキサ-5-エン-1-イル基、4-メチルペンタ-3-エン-1-イル基、4-メチルペンタ-3-エン-1-イル基、ヘプタ-1-エン-1-イル基、ヘプタ-6-エン-1-イル基、オクタ-1-エン-1-イル基、オクタ-7-エン-1-イル基、ノナ-1-エン-1-イル基、ノナ-8-エン-1-イル基、デカ-1-エン-1-イル基、デカ-9-エン-1-イル基、ウンデカ-1-エン-1-イル基、ウンデカ-10-エン-1-イル基、ドデカ-1-エン-1-イル基、ドデカ-11-エン-1-イル基、トリデカ-1-エン-1-イル基、トリデカ-12-エン-1-イル基、テトラデカ-1-エン-1-イル基、テトラデカ-13-エン-1-イル基、ペンタデカ-1-エン-1-イル基、ペンタデカ-14-エン-1-イル基、2-シクロプロペン-1-イル基、2-シクロブテン-1-イル基、2-シクロペンテン-1-イル基、3-シクロペンテン-1-イル基、2-シクロヘキセン-1-イル基、3-シクロヘキセン-1-イル基、1-シクロブテン-1-イル基、1-シクロペンテン-1-イル基、2-シクロヘキセン-1-イルメチル基、2-シクロヘキセン-1-イルメチル基等を挙げることができるが、これらに限定されることはない。また、環状アルケニル基には、アリール基の二重結合のうち少なくとも1個の二重結合を除く任意の個数の二重結合を単結合に置き換えた部分飽和炭素環基、あるいはヘテロアリール基の二重結合のうち少なくとも1個の二重結合を除く任意の個数の二重結合を単結合に置き換えた部分飽和ヘテロ環基等も包含される。
アルキニル基としては、直鎖状又は分枝鎖状のアルキニル基を用いることができ、例えば、C2〜C15アルキニル基が好ましく、C2〜C10アルキニル基がより好ましく、C2〜C6アルキニル基がさらに好ましい。アルキニル基に含まれる三重結合の数は特に限定されないが、例えば、1〜数個であり、1又は2個程度が好ましい。アルキニル基は1個〜数個の二重結合を含んでいてもよい。また、アルキニル基は環状アルキル基又は環状アルケニル基と組み合わされていてもよい。例えば、エチニル基、プロパ-1-イン-1-イル,プロパ-2-イン-1-イル,ブタ-1-イン-1-イル基、ブタ-3-イン-1-イル基、1-メチルプロパ-2-イン-1-イル,ペンタ-1-イン-1-イル基、ペンタ-4-イン-1-イル基、ヘキサ-1-イン-1-イル基、ヘキサ-5-イン-1-イル基、ヘプタ-1-イン-1-イル基、ヘプタ-6-イン-1-イル基、オクタ-1-イン-1-イル基、オクタ-7-イン-1-イル基、ノナ-1-イン-1-イル基、ノナ-8-イン-1-イル基、デカ-1-イン-1-イル基、デカ-9-イン-1-イル基、ウンデカ-1-イン-1-イル基、ウンデカ-10-イン-1-イル基、ドデカ-1-イン-1-イル基、ドデカ-11-イン-1-イル基、トリデカ-1-イン-1-イル基、トリデカ-12-イン-1-イル基、テトラデカ-1-イン-1-イル基、テトラデカ-13-イン-1-イル基、ペンタデカ-1-イン-1-イル基、ペンタデカ-14-イン-1-イル基等を挙げることができる。
アリール基としては単環式又は縮合多環式の芳香族炭化水素基を用いることができ、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、アントラニル基、又はフェナンスリル基等が挙げられるが、フェニル基が好ましい。
本明細書において用いられるアリール基の用語にはヘテロアリール基も包含される。ヘテロアリール基としては、単環式又は縮合多環式の芳香族ヘテロ環基を用いることができる。環構成ヘテロ原子の個数は特に限定されないが、1個ないし数個、好ましくは1個ないし5個程度である。2個以上の環構成ヘテロ原子を含む場合にはそれらは同一でも異なっていてもよい。ヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、窒素原子、又はイオウ原子等を挙げることができるが、これらに限定されることはない。
単環式ヘテロアリール基としては、例えば、2-フリル基、3-フリル基、2-チエニル基、3-チエニル基、1-ピロリル基、2-ピロリル基、3-ピロリル基、2-オキサゾリル基、4-オキサゾリル基、5-オキサゾリル基、3-イソオキサゾリル基、4-イソオキサゾリル基、5-イソオキサゾリル基、2-チアゾリル基、4-チアゾリル基、5-チアゾリル基、3-イソチアゾリル基、4-イソチアゾリル基、5-イソチアゾリル基、1-イミダゾリル基、2-イミダゾリル基、4-イミダゾリル基、5-イミダゾリル基、1-ピラゾリル基、3-ピラゾリル基、4-ピラゾリル基、5-ピラゾリル基、(1,2,3-オキサジアゾール)-4-イル基、(1,2,3-オキサジアゾール)-5-イル基、(1,2,4-オキサジアゾール)-3-イル基、(1,2,4-オキサジアゾール)-5-イル基、(1,2,5-オキサジアゾール)-3-イル基、(1,2,5-オキサジアゾール)-4-イル基、(1,3,4-オキサジアゾール)-2-イル基、(1,3,4-オキサジアゾール)-5-イル基、フラザニル基、(1,2,3-チアジアゾール)-4-イル基、(1,2,3-チアジアゾール)-5-イル基、(1,2,4-チアジアゾール)-3-イル基、(1,2,4-チアジアゾール)-5-イル基、(1,2,5-チアジアゾール)-3-イル基、(1,2,5-チアジアゾール)-4-イル基、(1,3,4-チアジアゾリル)-2-イル基、(1,3,4-チアジアゾリル)-5-イル基、(1H-1,2,3-トリアゾール)-1-イル基、(1H-1,2,3-トリアゾール)-4-イル基、(1H-1,2,3-トリアゾール)-5-イル基、(2H-1,2,3-トリアゾール)-2-イル基、(2H-1,2,3-トリアゾール)-4-イル基、(1H-1,2,4-トリアゾール)-1-イル基、(1H-1,2,4-トリアゾール)-3-イル基、(1H-1,2,4-トリアゾール)-5-イル基、(4H-1,2,4-トリアゾール)-3-イル基、(4H-1,2,4-トリアゾール)-4-イル基、(1H-テトラゾール)-1-イル基、(1H-テトラゾール)-5-イル基、(2H-テトラゾール)-2-イル基、(2H-テトラゾール)-5-イル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基、3-ピリダジニル基、4-ピリダジニル基、2-ピリミジニル基、4-ピリミジニル基、5-ピリミジニル基、2-ピラジニル基、(1,2,3-トリアジン)-4-イル基、(1,2,3-トリアジン)-5-イル基、(1,2,4-トリアジン)-3-イル基、(1,2,4-トリアジン)-5-イル基、(1,2,4-トリアジン)-6-イル基、(1,3,5-トリアジン)-2-イル基、1-アゼピニル基、1-アゼピニル基、2-アゼピニル基、3-アゼピニル基、4-アゼピニル基、(1,4-オキサゼピン)-2-イル基、(1,4-オキサゼピン)-3-イル基、(1,4-オキサゼピン)-5-イル基、(1,4-オキサゼピン)-6-イル基、(1,4-オキサゼピン)-7-イル基、(1,4-チアゼピン)-2-イル基、(1,4-チアゼピン)-3-イル基、(1,4-チアゼピン)-5-イル基、(1,4-チアゼピン)-6-イル基、(1,4-チアゼピン)-7-イル基等の5ないし7員の単環式ヘテロアリール基が挙げられるが、これらに限定されることはない。
縮合多環式ヘテロアリール基としては、例えば、2-ベンゾフラニル基、3-ベンゾフラニル基、4-ベンゾフラニル基、5-ベンゾフラニル基、6-ベンゾフラニル基、7-ベンゾフラニル基、1-イソベンゾフラニル基、4-イソベンゾフラニル基、5-イソベンゾフラニル基、2-ベンゾ[b]チエニル基、3-ベンゾ[b]チエニル基、4-ベンゾ[b]チエニル基、5-ベンゾ[b]チエニル基、6-ベンゾ[b]チエニル基、7-ベンゾ[b]チエニル基、1-ベンゾ[c]チエニル基、4-ベンゾ[c]チエニル基、5-ベンゾ[c]チエニル基、1-インドリル基、1-インドリル基、2-インドリル基、3-インドリル基、4-インドリル基、5-インドリル基、6-インドリル基、7-インドリル基、(2H-イソインドール)-1-イル基、(2H-イソインドール)-2-イル基、(2H-イソインドール)-4-イル基、(2H-イソインドール)-5-イル基、(1H-インダゾール)-1-イル基、(1H-インダゾール)-3-イル基、(1H-インダゾール)-4-イル基、(1H-インダゾール)-5-イル基、(1H-インダゾール)-6-イル基、(1H-インダゾール)-7-イル基、(2H-インダゾール)-1-イル基、(2H-インダゾール)-2-イル基、(2H-インダゾール)-4-イル基、(2H-インダゾール)-5-イル基、2-ベンゾオキサゾリル基、2-ベンゾオキサゾリル基、4-ベンゾオキサゾリル基、5-ベンゾオキサゾリル基、6-ベンゾオキサゾリル基、7-ベンゾオキサゾリル基、(1,2-ベンゾイソオキサゾール)-3-イル基、(1,2-ベンゾイソオキサゾール)-4-イル基、(1,2-ベンゾイソオキサゾール)-5-イル基、(1,2-ベンゾイソオキサゾール)-6-イル基、(1,2-ベンゾイソオキサゾール)-7-イル基、(2,1-ベンゾイソオキサゾール)-3-イル基、(2,1-ベンゾイソオキサゾール)-4-イル基、(2,1-ベンゾイソオキサゾール)-5-イル基、(2,1-ベンゾイソオキサゾール)-6-イル基、(2,1-ベンゾイソオキサゾール)-7-イル基、2-ベンゾチアゾリル基、4-ベンゾチアゾリル基、5-ベンゾチアゾリル基、6-ベンゾチアゾリル基、7-ベンゾチアゾリル基、(1,2-ベンゾイソチアゾール)-3-イル基、(1,2-ベンゾイソチアゾール)-4-イル基、(1,2-ベンゾイソチアゾール)-5-イル基、(1,2-ベンゾイソチアゾール)-6-イル基、(1,2-ベンゾイソチアゾール)-7-イル基、(2,1-ベンゾイソチアゾール)-3-イル基、(2,1-ベンゾイソチアゾール)-4-イル基、(2,1-ベンゾイソチアゾール)-5-イル基、(2,1-ベンゾイソチアゾール)-6-イル基、(2,1-ベンゾイソチアゾール)-7-イル基、(1,2,3-ベンゾオキサジアゾール)-4-イル基、(1,2,3-ベンゾオキサジアゾール)-5-イル基、(1,2,3-ベンゾオキサジアゾール)-6-イル基、(1,2,3-ベンゾオキサジアゾール)-7-イル基、(2,1,3-ベンゾオキサジアゾール)-4-イル基、(2,1,3-ベンゾオキサジアゾール)-5-イル基、(1,2,3-ベンゾチアジアゾール)-4-イル基、(1,2,3-ベンゾチアジアゾール)-5-イル基、(1,2,3-ベンゾチアジアゾール)-6-イル基、(1,2,3-ベンゾチアジアゾール)-7-イル基、(2,1,3-ベンゾチアジアゾール)-4-イル基、(2,1,3-ベンゾチアジアゾール)-5-イル基、(1H-ベンゾトリアゾール)-1-イル基、(1H-ベンゾトリアゾール)-4-イル基、(1H-ベンゾトリアゾール)-5-イル基、(1H-ベンゾトリアゾール)-6-イル基、(1H-ベンゾトリアゾール)-7-イル基、(2H-ベンゾトリアゾール)-2-イル基、(2H-ベンゾトリアゾール)-4-イル基、(2H-ベンゾトリアゾール)-5-イル基、2-キノリル基、3-キノリル基、4-キノリル基、5-キノリル基、6-キノリル基、7-キノリル基、8-キノリル基、1-イソキノリル基、3-イソキノリル基、4-イソキノリル基、5-イソキノリル基、6-イソキノリル基、7-イソキノリル基、8-イソキノリル基、3-シンノリニル基、4-シンノリニル基、5-シンノリニル基、6-シンノリニル基、7-シンノリニル基、8-シンノリニル基、2-キナゾリニル基、4-キナゾリニル基、5-キナゾリニル基、6-キナゾリニル基、7-キナゾリニル基、8-キナゾリニル基、2-キノキサリニル基、5-キノキサリニル基、6-キノキサリニル基、1-フタラジニル基、5-フタラジニル基、6-フタラジニル基、2-ナフチリジニル基、3-ナフチリジニル基、4-ナフチリジニル基、2-プリニル基、6-プリニル基、7-プリニル基、8-プリニル基、2-プテリジニル基、4-プテリジニル基、6-プテリジニル基、7-プテリジニル基、1-カルバゾリル基、2-カルバゾリル基、3-カルバゾリル基、4-カルバゾリル基、9-カルバゾリル基、2-(α-カルボリニル)基、3-(α-カルボリニル)基、4-(α-カルボリニル)基、5-(α-カルボリニル)基、6-(α-カルボリニル)基、7-(α-カルボリニル)基、8-(α-カルボリニル)基、9-(α-カルボリニル)基、1-(β-カルボニリル)基、3-(β-カルボニリル)基、4-(β-カルボニリル)基、5-(β-カルボニリル)基、6-(β-カルボニリル)基、7-(β-カルボニリル)基、8-(β-カルボニリル)基、9-(β-カルボニリル)基、1-(γ-カルボリニル)基、2-(γ-カルボリニル)基、4-(γ-カルボリニル)基、5-(γ-カルボリニル)基、6-(γ-カルボリニル)基、7-(γ-カルボリニル)基、8-(γ-カルボリニル)基、9-(γ-カルボリニル)基、1-アクリジニル基、2-アクリジニル基、3-アクリジニル基、4-アクリジニル基、9-アクリジニル基、1-フェノキサジニル基、2-フェノキサジニル基、3-フェノキサジニル基、4-フェノキサジニル基、10-フェノキサジニル基、1-フェノチアジニル基、2-フェノチアジニル基、3-フェノチアジニル基、4-フェノチアジニル基、10-フェノチアジニル基、1-フェナジニル基、2-フェナジニル基、1-フェナントリジニル基、2-フェナントリジニル基、3-フェナントリジニル基、4-フェナントリジニル基、6-フェナントリジニル基、7-フェナントリジニル基、8-フェナントリジニル基、9-フェナントリジニル基、10-フェナントリジニル基、2-フェナントロリニル基、3-フェナントロリニル基、4-フェナントロリニル基、5-フェナントロリニル基、6-フェナントロリニル基、7-フェナントロリニル基、8-フェナントロリニル基、9-フェナントロリニル基、10-フェナントロリニル基、1-チアントレニル基、2-チアントレニル基、1-インドリジニル基、2-インドリジニル基、3-インドリジニル基、5-インドリジニル基、6-インドリジニル基、7-インドリジニル基、8-インドリジニル基、1-フェノキサチイニル基、2-フェノキサチイニル基、3-フェノキサチイニル基、4-フェノキサチイニル基、チエノ[2,3-b]フリル基、ピロロ[1,2-b]ピリダジニル基、ピラゾロ[1,5-a]ピリジル基、イミダゾ[11,2-a]ピリジル基、イミダゾ[1,5-a]ピリジル基、イミダゾ[1,2-b]ピリダジニル基、イミダゾ[1,2-a]ピリミジニル基、1,2,4-トリアゾロ[4,3-a]ピリジル基、1,2,4-トリアゾロ[4,3-a]ピリダジニル基等の8ないし14員の縮合多環式ヘテロアリール基が挙げられるが、これらに限定されることはない。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、n-ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、2-メチルブトキシ基、1-メチルブトキシ基、ネオペンチルオキシ基、1,2-ジメチルプロポキシ基、1-エチルプロポキシ基、n-ヘキシルオキシ基、4-メチルペンチルオキシ基、3-メチルペンチルオキシ基、2-メチルペンチルオキシ基、1-メチルペンチルオキシ基、3,3-ジメチルブトキシ基、2,2-ジメチルブトキシ基、1,1-ジメチルブトキシ基、1,2-ジメチルブトキシ基、1,3-ジメチルブトキシ基、2,3-ジメチルブトキシ基、2-エチルブトキシ基、1-エチルブトキシ基、1-エチル-1-メチルプロポキシ基、ｄn-ヘプチルオキシ基、n-オクチルオキシ基、n-ノニルオキシ基、n-デシルオキシ基、n-ウンデシルオキシ基、n-ドデシルオキシ基、n-トリデシルオキシ基、n-テトラデシルオキシ基、n-ペンタデシルオキシ基、シクロプロピルオキシ基、シクロブチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。本明細書において用いられるアルコキシ基の用語には、アルキルオキシ基のほか、アルケニルオキシ基及びアルキニルオキシ基も包含される。アルケニルオキシ基のアルケニル部分、及びアルキニルオキシ基におけるアルキニル部分は上記に説明したアルケニル基及びアルキニル基を用いることができる。
アラルキル基は上記のアルキル基に1個又は2個以上の上記のアリール基が置換した基を意味しており、2個以上のアリール基が置換する場合にはそれらは同一でも異なっていてもよい。例えば、ベンジル基、ピリジルメチル基、1-ナフチルメチル基、2-ナフチルメチル基、アントラセニルメチル基、フェナントレニルメチル基、アセナフチレニルメチル基、ジフェニルメチル基、1-フェネチル基、2-フェネチル基、1-(1-ナフチル)エチル基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子を挙げることができる。
アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アルキニルチオ基、及びアリールチオ基のアルキル部分、アルケニル部分、アルキニル部分、及びアリール部分としては上記に説明したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、及びアリール基を用いることができる。
ハロゲン化アルキル基は、上記のアルキル基に1個又は2個以上のハロゲン原子が置換した基を意味しており、2個以上のハロゲン原子が置換する場合にはそれらは同一でも異なっていてもよい。例えば、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、トリブロモメチル基、ヨードメチル基、ジヨードメチル基、トリヨードメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、ヘプタフルオロプロピル基、ヘプタフルオロイソプロピル基、ノナフルオロブチル基、パ−フルオロヘキシル基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
本明細書において、ある官能基について「置換基を有していてもよい」という場合には、該官能基上の化学的に可能な位置に1個又は2個以上の置換基が存在する場合があることを意味する。官能基に存在する置換基の種類、置換基の個数、及び置換位置は特に限定されず、2個以上の置換基が存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。官能基に存在する置換基としては、例えば、ハロゲン原子、オキソ基、チオキソ基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、シアナト基、チオシアナト基、イソシアナト基、イソチオシアナト基、ヒドロキシ基、スルファニル基、カルボキシ基、スルファニルカルボニル基、オキサロ基、メソオキサロ基、チオカルボキシ基、ジチオカルボキシ基、カルバモイル基、チオカルバモイル基、スルホ基、スルファモイル基、スルフィノ基、スルフィナモイル基、スルフェノ基、スルフェナモイル基、ホスホノ基、ヒドロキシホスホニル基、C1〜C6のアルキル基、C2〜C6のアルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基等)、C2〜C6のアルキニル基(例えば、エチニル基、1-プロピニル基等)、C1〜C6のアルキリデン基、C6〜C10のアリール基、C7〜C12のアラルキル基(例えば、ベンジル基、フェネチル基、1-ナフチルメチル基、2-ナフチルメチル基等)、C7〜C12のアラルキリデン基(例えば、ベンジリデン基、フェネチリデン基、1-ナフチルメチリデン基、2-ナフチルメチリデン基等)、C1〜C6のアルコキシ基、C6〜C10のアリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基等)、C7〜C12のアラルキルオキシ基(例えば、ベンジルオキシ基、(1-ナフチルメチル)オキシ基、(2-ナフチルメチル)オキシ基等)、C1〜C6のアルキルスルファニル基(例えば、メチルスルファニル基、エチルスルファニル基等)、C6〜C10のアリールスルファニル基(例えば、フェニルスルファニル基、1-ナフチルスルファニル基、2-ナフチルスルファニル基等)、C7〜C12のアラルキルオキシスルファニル基(例えば、ベンジルスルファニル基、(1-ナフチルメチル)スルファニル基、(2-ナフチルメチル)スルファニル基等)、C1〜C6のアルカノイル基(例えば、アセチル基、プロピオニル基、ｎ-ブチリル基、ピバロイル基等)、C6〜C10のアロイル基(例えば、ベンゾイル基、1-ナフトイル基、2-ナフトイル基等)、C1〜C6のアルキルスルホニル基(例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、プロパンスルホニル基等)、C6〜C10のアリールスルホニル基(例えば、ベンゼンスルホニル基、1-ナフタレンスルホニル基、2-ナフタレンスルホニル基等)、C1〜C6のアルコキシカルボニル基、アミノ基、ヒドラジノ基、ヒドラゾノ基、ジアゼニル基、ウレイド基、チオウレイド基、グアニジノ基、カルバモイミドイル基(アミジノ基)、アジド基、イミノ基、ヒドロキシアミノ基、ヒドロキシイミノ基、アミノオキシ基、ジアゾ基、セミカルバジノ基、セミカルバゾノ基、アロファニル基、ヒダントイル基、ホスファノ基、ホスホロソ基、ホスホ基、ボリル基、シリル基、スタニル基、セラニル基、オキシド基、ヘテロアリール基、又はヘテロアリール基の二重結合の一部又は全てを単結合に置き換えた部分飽和若しくは完全飽和ヘテロ環基等を挙げることができるが、これらに限定されることはない。
これらの置換基は、さらに1種又は2種以上の他の置換基により置換されていてもよい。そのような例として、例えば、C1〜C6のハロゲン化アルキル基(例えば、クロロメチル基、ジクロロメチル基、トリクロロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基等)、C1〜C6のハロゲン化アルコキシ基(例えば、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基等)、カルボキシ置換C1〜C6アルキル基(例えば、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基等)、C1〜C6アルキル置換アミノ基(例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基等)等を挙げることができるが、これらに限定されることはない。
本発明の第一の態様は一般式(I)で表される化合物を酸除去型の不斉補助基として用いる態様である。
一般式(I)において、R1及びR2はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。好ましくはR1及びR2はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、R1及びR2がともに水素原子であることがさらに好ましい。
R3は置換基を有していてもよいアリール基又は置換基を有していてもよいアルキル基を示すが、好ましくはアリール基を示し、フェニル基であることがさらに好ましい。
R4及びR5はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。好ましくはR4及びR5はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、R4及びR5がともに水素原子であることがさらに好ましい。
Yは-Y1-Y2-を示し、Y1は-C(R6)(R7)-を示すか、又は置換基を有していてもよいo-アリールジイル基を示す。R6及びR7はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示すが、R7はR3が示すアリール基と結合して環を形成していてもよい。好ましくはR6及びR7はそれぞれ独立に水素原子又はアルキル基を示し、R7がアルキル基を示す場合にはR7はR3が示すアリール基、好ましくはフェニル基と結合して環を形成していてもよい。Yが示すo-アリールジイル基としては、例えば、o-フェニレン基又はナフタレン-1,2-ジイル基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。アリールジイル基のアリール環はR3が示すアリール基と結合して環を形成していてもよい。
Y2は単結合又は-C(R8)(R9)-を示す。R8及びR9はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。Y2は単結合であることが好ましく、この場合、Yは-C(R6)(R7)-を示すか、又は置換基を有していてもよいo-アリールジイル基を示す。
一般式(I)に包含される好ましい化合物を以下に例示するが、これらに限定されることはない。
Figure 0005868324
さらに好ましい化合物として以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されることはない。
Figure 0005868324
一般式(I)で表される化合物は酸付加塩を形成する場合があるが、本発明の範囲には任意の酸付加塩が包含される。例えば、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩などの鉱酸塩、酢酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、メタンスルホン酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩などの有機酸塩を用いることができるが、これらに限定されることはない。また、一般式(I)で表される化合物の純粋な形態の任意の立体異性体、立体異性体の任意の混合物、ラセミ体、ジアステレオマー混合物なども本発明の範囲に包含されるが、光学的に純粋な形態の化合物を用いることが好ましい。さらに、一般式(I)で表される化合物又はその塩の任意の水和物又は溶媒和物も本発明の範囲に包含される。これらについては一般式(II)で表される核酸誘導体についても同様である。
上記の一般式(I)で表される化合物を不斉補助基として使用する場合には、上記一般式(II)で表される基を不斉補助基として核酸誘導体のリン原子上に導入することができる。一般式(II)において、核酸誘導体としては、例えば、ホスホロチオエート、ボラノホスフェート、アルキルホスホネート、アルケニルホスホネート、アルキニルホスホネート、アリールホスホネート、ホスホロセレノエート、又はホスホロアミデートなどを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
不斉補助基を用いた核酸誘導体の合成方法については、国際公開WO 2010/064146に不斉補助基の導入方法及び不斉補助基の存在下で核酸を合成する方法について詳細な説明があるので、この特許文献を参照することにより本発明を容易に実施することができる。上記国際公開の開示の全てを参照により本明細書の開示として含める。
一般式(II)で表される不斉補助基が結合した核酸誘導体の好ましい例として、例えば一般式(III)で表される核酸誘導体を挙げることができる。一般式(III)において、水酸基の保護基としては、例えばジメトキシトリチル基、アセチル基、ベンゾイル基、メトキシベンゾイル基、トリフルオロアセチル基、トリメチルシリル基などを挙げることができるが、これらに限定されることはない。水酸基の保護基については、例えば、Greenら、Protective Groups in Organic Synthesis, 3rd Edition, 1999, John Wiley & Sons, Inc.などの成書を参照することができる。
核酸塩基としては保護基を有していてもよい天然又は非天然の核酸塩基を用いることができ、例えば、シトシン、チミン、ウラシル等のピリミジン塩基、アデニン、グアニン等のプリン塩基を用いることができる。また、塩基として、例えば、5-メチルシトシン、5-ヒドロキシメチルシトシン、5-フルオロウラシル、5-メチルウラシル、2-チオウラシル、6-アザウラシル、5-ヒドロキシウラシル、2,6-ジアミノプリン、8-アザアデニン、8-アザグアニン、又はイソグアニン等の修飾塩基を用いることもできるがこれらに限定されることはない。
本明細書においてリンカーとは固相担体と核酸誘導体との結合に介在する一般的には直鎖状の2価の基を意味するが、例えば、置換基を有していてもよい直鎖状のアルキレン基のほか、分枝鎖を有するアルキレン基、ペプチドリンカーなどを用いることができる。例えば、3-アミノプロピル基、スクシニル基、2,2'-ジエタノールスルホニル基、ロングチェーンアルキルアミノ(LCAA)基などを用いることができが、これらに限定されることはない。固相担体の種類も特に限定されないが、例えば、定孔ガラス(CPG)、オキサリル化−定孔ガラス(例えば、Nucleic Acids Research, 19, 1527, 1991)、TentaGel支持体-アミノポリエチレングリコール誘導体化支持体(Tetrahedron Letters, 34, 3373, 1993)、Poros-ポリスチレン／ジビニルベンゼンのコポリマーなどを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
上記の不斉補助基を用いた本発明の核酸誘導体の製造方法は、典型的には、下記の工程：(a)一般式(V)で表される核酸誘導体と一般式(IV)で表されるヌクレオチド誘導体とを反応させて、一般式(III)で表される核酸誘導体を製造する工程；(b)上記工程(a)により得られた一般式(III)で表される核酸誘導体からR11で表される水酸基の保護基を除去し、得られた核酸誘導体と一般式(IV)で表されるヌクレオチド誘導体とを反応させる工程を必要に応じて繰り返す工程：(c)酸性条件下において一般式(II)で表される不斉補助基を除去して一般式(VI)で表される核酸誘導体を製造する工程；及び(d)上記工程(c)で得られた核酸誘導体のリン原子にXを導入した後、必要に応じて保護基を脱離する工程を含んでいる。
この方法は、背景技術において国際公開WO 2010/064146の反応工程を説明したスキーム中のRoute Bで示したサイクルと同様に行うことができる。
上記の方法で用いられる一般式(IV)の化合物は、例えば国際公開WO 2010/064146に記載された方法に従って、アキラルなモノヌクレチドモノマーを必要に応じて活性化した後に一般式(I)で表される化合物を反応させることにより製造することができる。一般式(IV)で表される化合物は3環性の活性中間体であり、国際公開WO 2010/064146に開示されているFormula Q及びFormula Rで表される化合物から製造される反応中間体よりも高い反応性を有している。
上記の方法において、工程(b)において一般式(II)で表される不斉補助基を除去する酸性条件としては、例えば3% ジクロロ酢酸(DCA)/ジクロロメタンを用いることができる。この酸性条件は、国際公開WO 2010/064146に開示されているFormula Q及びFormula Rで表される化合物を用いて導入された不斉補助基の除去条件(1% トリフルオロ酢酸(TFA)/ジクロロメタン)よりも緩和な酸性条件であり、アシル型の保護基で塩基部位を保護したアデニン塩基の脱離を生じることがない。
いかなる特定の理論に拘泥するわけではないが、酸性条件により一般式(II)で表される不斉補助基が脱離する反応機構は下記のSN1(E1反応)機構であると推定される。下記の反応スキームには一般式(II)で表される不斉補助基の好ましい一態様を示した。
Figure 0005868324
本発明の第二の態様は一般式(XI)で表される化合物を塩基除去型の不斉補助基として用いる態様である。
一般式(XI)において、R101及びR102はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基を示す。R101及びR102は水素原子又はアルキル基であることが好ましく、R101及びR102がともに水素原子であることがより好ましい。
R103はシアノ基、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいハロゲン化アルキル基、置換基を有していてもよいハロゲン化アルカノイル基、スルホニル基、置換基を有していてもよいハロゲン化アルキルスルホニル基、又はニトロ基を示す。R103はシアノ基であることが好ましい。
Zは-Z1-Z2-を示し、Z1は-C(R104)(R105)-を示す。R104及びR105はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。R104及びR105は水素原子又はアルキル基であることが好ましく、R104及びR105がともに水素原子であることがより好ましい。
Z2は単結合又は-C(R106)(R107)-を示す。R106及びR107はそれぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルケニル基、置換基を有していてもよいアルキニル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を示す。Z2が単結合又は-C(R106)(R107)-（R106及びR107は水素原子を示す）であることが好ましく、Z2が単結合であることがより好ましい。
一般式(XI)において、R101及びR102が水素原子又はアルキル基であり、R103がシアノ基であり、Zが-C(R104)(R105)-又は-C(R104)(R105)-CH2-(R104及びR105は水素原子又はアルキル基である)である化合物が好ましく、R101及びR102が水素原子であり、R103がシアノ基であり、Zが-C(R104)(R105)-（R104及びR105は水素原子である）である化合物がより好ましい。
さらに好ましい化合物として以下の化合物を挙げることができるが、これらに限定されることはない。
Figure 0005868324
一般式(XI)で表される化合物は酸付加塩を形成する場合があるが、本発明の範囲には任意の酸付加塩が包含される。例えば、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩などの鉱酸塩、酢酸塩、p-トルエンスルホン酸塩、メタンスルホン酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩などの有機酸塩を用いることができるが、これらに限定されることはない。また、一般式(XI)で表される化合物の純粋な形態の任意の立体異性体、立体異性体の任意の混合物、ラセミ体、ジアステレオマー混合物なども本発明の範囲に包含されるが、光学的に純粋な形態の化合物を用いることが好ましい。さらに、一般式(XI)で表される化合物又はその塩の任意の水和物又は溶媒和物も本発明の範囲に包含される。これらについては一般式(XII)で表される核酸誘導体についても同様である。
上記の一般式(XI)で表される化合物を不斉補助基として使用する場合には、上記一般式(XII)で表される基を不斉補助基として核酸誘導体のリン原子上に導入することができる。一般式(XII)において、核酸誘導体としては、例えば、ホスホロチオエート、ボラノホスフェート、又はホスホロセレノエートなどを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
上記の一般式(XI)で表される化合物を不斉補助基として使用する場合には、上記一般式(XII)で表される基を不斉補助基として核酸誘導体のリン原子上に導入することができる。一般式(XII)において、核酸誘導体としては、例えば、ホスホロチオエート、ボラノホスフェート、又はホスホロセレノエートなどを挙げることができるが、これらに限定されることはない。
一般式(XII)で表される不斉補助基が結合した核酸誘導体の好ましい例として、例えば一般式(XIII)で表される核酸誘導体を挙げることができる。水酸基の保護基、核酸塩基、リンカー、及び固相担体については上記一般式(III)において説明したものと同様である。
上記の不斉補助基を用いた本発明の核酸誘導体の製造方法は、典型的には、下記の工程：(a)一般式(XIII')で表される核酸誘導体と一般式(XIV)で表されるヌクレオチド誘導体（ただしR121は水酸基の保護基を示し；R122は水素原子、アルコキシ基、フッ素原子、又は保護された水酸基を示す）とを反応させた後に、求電子剤を用いてXを導入し、R121が示す水酸基の保護基を除去することにより一般式(XV)で表される核酸誘導体を製造し、必要に応じて上記反応を繰り返して一般式(XV)で表される核酸誘導体を製造し；(b)上記工程(a)により得られた一般式(XV)で表される核酸誘導体から塩基性条件下において一般式(XII)で表される不斉補助基を除去して一般式(XVII)で表される核酸誘導体を製造する工程を含む。
この方法は、背景技術において国際公開WO 2010/064146の反応工程を説明したスキーム中のRoute Aで示したサイクルと同様に行うことができる。
上記の方法で用いられる一般式(XIV)の化合物は、例えば国際公開WO 2010/064146に記載された方法に従って、アキラルなモノヌクレチドモノマーを必要に応じて活性化した後に一般式(XI)で表される化合物を反応させることにより製造することができる。一般式(XIV)で表される化合物は3環性の活性中間体であり、国際公開WO 2010/064146に開示されているFormula O及びFormula Pで表される化合物から製造される反応中間体よりも高い反応性を有している。
上記の方法において、工程(b)において一般式(II)で表される不斉補助基を除去する塩基性条件としては、10％DBU/アセトニトリル（室温15分）、10％ピペリジン/アセトニトリル（室温15分）、またはアンモニア水（室温12時間）など挙げることができ、この条件は国際公開WO 2010/064146に開示されているFormula O及びFormula Pで表される化合物を用いて導入された不斉補助基を除去するための塩基性条件(アンモニア水を用いて55℃で12時間処理してアジリジン化合物として脱離させる条件)よりも緩和な塩基性条件である。一般式(II)で表される不斉補助基はこのような緩和な条件下で下記に示すβ脱離機構で除去することができるので、長鎖の核酸誘導体を極めて効率的に製造できるという特徴がある。
Figure 0005868324
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲は下記の実施例に限定されることはない。
例1
(a)3-シアノ-3-フェニルイソベンゾフラン-1(3H)-オン (1).
Figure 0005868324
ジエチルアルミニウムクロリド（0.87Mヘキサン溶液34.5mL、30mmol）とトリメチルシアニド（3.7mL、30mmol）を室温で30分攪拌し、この混合液を、脱水トルエンで共沸乾燥した2-ベンゾイル安息香酸メチル（6g、30mmol）のジクロロメタン溶液（12.5mL）に０℃でカヌラーを用いて加えた。１時間攪拌した後、氷で冷やした３モル濃度の水酸化ナトリウム水溶液（250mL）でクエンチし、ジクロロメタン（200mLで3回）で抽出した。有機層を飽和食塩水（300mL）で洗い、ジクロロメタン（200mLで2回）で逆抽出した。有機層を集め、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し（シリカゲル：150g、溶出液：酢酸エチル-ヘキサン（１：４））、化合物1を白色固体として得た（5.68g、97%）。
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 8.01 (1H, d, J = 7.8 Hz), 7.81 (1H, t, J = 7.2 Hz), 7.71 (1H, t, J = 7.2 Hz), 7.56 (1H, d, J = 7.8 Hz), 7.52-7.40 (5H, m); 13C NMR (75.5 MHz, CDCl3) δ 167.3, 146.6, 135.8, 133.6, 131.4, 130.7, 129.3, 126.3, 125.7, 123.9, 123.2, 115.8, 79.6.
(b)4-フェニル-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン-4-オール (2).
Figure 0005868324
脱水トルエンで共沸乾燥した化合物1 (2g, 8.5mmol)の脱水ジエチルエーテル溶液（35mL）を、リチウムアルミニウムヒドリドの脱水ジエチルエーテル溶液（40mL）にカヌラーを使って−78℃で加え、１時間半攪拌した。反応液を室温まで上げて12時間攪拌し、10%の水酸化ナトリウム水溶液（20mL）でクエンチし、さらに10分間攪拌した。残渣を水（20mL＋60mL）で希釈し、セライトろ過を行なった。ろ液をクロロホルム（100mLで3回）で抽出し、集めた有機層を食塩水（200mL）で洗浄した。有機層を集め、硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し、減圧下、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し（シリカゲル：150g、溶出液：1％のトリエチルアミン含有のジクロロメタン中、メタノールを0-4％の濃度勾配をかけた）、化合物2を含むフラクションを集め減圧下濃縮することで、化合物2を白色固体として得た（1.89g、99%）。
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.22-7.18 (9H, m), 4.42 (1H, d, J = 11.7 Hz), 4.09 (1H, d, J = 11.7 Hz), 3.53 (1H, d, J = 12.0 Hz), 3.23 (1H, d, J = 12.0 Hz), 1.64 (2H, brs); 13C NMR (75.5 MHz, CDCl3) δ 145.4, 143.1, 140.8, 133.0, 128.2, 128.1, 127.5, 127.0, 125.7, 125.6, 77.3, 64.4, 51.7; ESI TOF-MS m/z Calcd for C15H16NO [M+H]+ 226.12, found 226.15.
(c)N-Boc-3-フェニルピペリジン-3-オール (3).
Figure 0005868324
脱水トルエンで共沸乾燥したN-Boc-3-ピペリドン(1g, 5mmol)を脱水テトラヒドロフラン（10mL）に溶解した。1.08Mのフェニルマグネシウムブロミドのテトラヒドロフラン溶液（6.9mL、7.5mmol）を-30℃でゆっくりと加え、反応液を30分間-30℃で攪拌した。反応液を徐々に室温まで上げ、さらに12時間攪拌した。反応液に対し、濃アンモニア水と飽和塩化アンモニウム水溶液の混合液（体積比1:2、30mL）を0℃で加え、ジクロロメタン（15mLで3回）で抽出し、集めた有機層を硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し、減圧下濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し（シリカゲル：90g、溶出液：ジクロロメタン中、メタノールを0-2％の濃度勾配をかけた）、化合物3を薄黄色オイルとして得た（469mg、34%）。
1H NMR (300 MHz, CD3OD) δ 7.53 (2H, d, J = 6.9 Hz), 7.34 (2H, t, J = 6.9 Hz), 7.25 (1H, d, J = 6.9 Hz), 4.20-3.88 (1H, m), 3.88-3.71 (1H, m), 3.42-3.18 (1H, m), 3.08-2.93 (1H, m), 2.13-1.77 (3H, m), 1.58-1.47 (1H, m), 1.46 (9H, s); 13C NMR (75.5 MHz, CD3OD) δ 157.2, 147.5, 129.2, 128.1, 126.3, 81.0, 79.5, 72.4, 37.8, 28.7, 22.3.
(d)3-フェニルピペリジン -3-オール (4).
Figure 0005868324
化合物3（469 mg, 1.7 mmol）とパラトルエンスルホン酸一水和物（675mg, 3.5mmol）をジクロロメタン （8.5 mL）に溶解させ、室温で2時間攪拌した。反応液に３規定の水酸化カリウム水溶液（10mL）を加え、ジクロロメタン（10mLで４回）で抽出した。有機層を集め、飽和食塩水（50mL）で洗浄し、水層をジクロロメタン（30mLで４回）で逆抽出した。有機層を集め硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過し、減圧下濃縮し、化合物4を淡黄色固体として得た（291mg、97%）。
1H NMR (300 MHz, CD3OD) δ 7.53-7.46 (2H, m), 7.37-7.29 (2H, m), 7.26-7.18 (1H, m), 3.08-2.99 (1H, m), 2.93-2.85 (1H, m), 2.81-2.72 (1H, m), 2.68-2.56 (1H, m), 2.13-1.80 (3H, m), 1.61-1.51 (1H, m); 13C NMR (75.5 MHz, CD3OD) δ 148.7, 129.2, 127.9, 125.8, 71.8, 57.4, 46.3, 37.2, 23.4; ESI TOF-MS m/z Calcd for C11H16NO [M+H]+ 178.12, found 178.14.
(e)N-Boc-3-フェニルピロリジン -3-オール (5).
Figure 0005868324
N-Boc-3-ピペリドンの代わりにN-Boc-3-ピロリドンを用いて化合物3と同様の手法を用いることで、化合物5を茶色固体として得た（41%）。
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.52-7.28 (5H, m), 3.80-3.54 (4H, m), 2.42-2.10 (2H, m), 1.93 (1H, brs), 1.48 (9H, s).
(f)3-フェニルピロリジン-3-オール (6).
Figure 0005868324
化合物3の代わりに化合物5を用いて化合物4と同様の手法を用いることで、化合物6を茶色固体として得た（84%）。
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.52-7.46 (2H, m), 7.41-7.24 (3H, m), 3.34 (1H, dt, J = 10.8, 7.8 Hz), 3.20-3.09 (2H, m), 3.03 (1H, d, J = 12.0 Hz), 2.27 (1H, ddd, J = 13.4, 9.3, 7.5 Hz), 2.18-2.06 (1H, m), 1.95 (1H, brs); 13C NMR (75.5 MHz, CD3OD) δ 146.0, 129.2, 128.0, 126.4, 83.1, 61.9, 46.8, 42.9; ESI TOF-MS m/z Calcd for C10H14NO [M+H]+ 164.11, found 164.13.
(g)(±)-トランス-N-Boc-4-シアノピロリジン-3-オール (7).
Figure 0005868324
ジエチルアルミニウムクロリド（0.87Mヘキサン溶液16.2mL、14mmol）とトリメチルシアニド（1.8mL、14mmol）を室温で30分攪拌し、この混合液を、脱水トルエンで共沸乾燥したN-Boc-(1R,5S)-6-オキサ-3-アザビシクロ[3.1.0]ヘキサン（2.2g、12mmol）に０℃でカヌラーを用いて加えた。１時間半攪拌した後、氷で冷やした3モル濃度の水酸化ナトリウム水溶液（100mL）でクエンチし、ジクロロメタン（50mLで4回）で抽出した。有機層を飽和食塩水（300mL）で洗い、ジクロロメタン（200mLで2回）で逆抽出した。有機層を集め、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し（シリカゲル：150g、溶出液：酢酸エチル-ヘキサン（１：４））、化合物7を薄黄色オイルとして得た（1.38g、55%）。
1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 4.64 (1H, q, J = 4.5 Hz),3.87-3.62 (3H, m), 3.47-3.31 (1H, m), 3.15-2.99 (1H, m), 2.46 (1H, brs), 1.47 (9H, s); ESI TOF-MS m/z Calcd for C10H14NO [M+H]+ 164.11, found 164.13.
(h)(±)-トランス-4-シアノピロリジン-3-オール (8).
Figure 0005868324
化合物7（21.2 mg, 100 μmol）をジクロロメタン（1mL）に溶解させた。活性化したAmberlyst 15樹脂（150mg）を加え、反応液を穏やかに２時間攪拌した。樹脂をろ別し、樹脂をヘキサン、テトラヒドロフラン、エタノールの順に洗浄した。樹脂を2モル濃度のエタノール溶液（1mL）に移し、穏やかに１時間攪拌した。樹脂をろ別し、メタノールで樹脂を洗浄し、ろ液を減圧下留去し、化合物8を薄黄色固体として得た（10.2mg、91%）。
1H NMR (300 MHz, CD3OD) δ 4.49 (1H, dt, J = 6.0, 3.6 Hz), 3.39 (1H, dd, J = 11.9, 8.1 Hz), 3.08 (1H, dd, 12.3, 5.4 Hz), 3.00 (1H, dd, J = 11.9, 5.7 Hz), 2.92-2.85 (1H, m), 2.80 (1H, dd, J = 12.3, 3.6 Hz); 13C NMR (100 MHz, CD3OD) δ 121.7, 77.5, 55.5, 50.8, 39.1; ESI TOF-MS m/z Calcd for C5H9N2O [M+H]+ 113.07, found 113.07.
(i)(R)-4-フェニル-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン -4-オール (2a)、及び、(S)-4-フェニル-1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン-4-オール (2b).
Figure 0005868324
 化合物2をキラルカラムで光学分割することで、化合物2a及び2bを得た。
(j)(S)-3-フェニルピペリジン-3-オール (4a)、及び、(R)-3-フェニルピペリジン-3-オール (4b).
Figure 0005868324
 化合物4をキラルカラムで光学分割することで、化合物4a及び4bを得た。
(k)(S)-3-フェニルピロリジン-3-オール (6a)、及び、(R)-3-ピロリジン-3-オール (6b).
Figure 0005868324
 化合物6をキラルカラムで光学分割することで、化合物6a及び6bを得た。
(l)(3R,4R)-4-シアノピロリジン-3-オール (8a)、及び、(3S,4S)-4-シアノピロリジン-3-オール (8b).
Figure 0005868324
 化合物8をキラルカラムで光学分割することで、化合物8a及び8bを得た。
(m)(±)-トランス-4-シアノピペリジン-3-オール (12).
Figure 0005868324
 文献(Tetrahedron, 2008, 64, 2456-2464.)に従い、１−ベンジルピペリジン−４−オンより化合物12を合成した。
(n)(3R,4R)-4-シアノピペリジン-3-オール (12a)、及び(3S,4S)-4-シアノピペリジン-3-オール (12b).
Figure 0005868324
 化合物12をキラルカラムで光学分割することで、化合物12a及び12bを得た。
例2
(a)酸除去型不斉補助基を用いるX-ホスホネートDNAの固相合成の基本手順（一般式 I）
HCP若しくはCPGにサクシニルリンカー若しくはオキザリルリンカーを介して結合した5'-O-(DMTr)ヌクレオシド（0.5μmol）を3%ジクロロ酢酸／ジクロロメタン溶液で処理し、5'-DMTr基を除去し、ジクロロメタンで洗浄し、真空下で乾燥する。鎖長延長反応は以下の(a)、(b)の工程を繰り返し行なうことで達成する。(a)縮合反応（5分）は、事前に活性化した対応するモノマー溶液をアルゴン雰囲気下で行なう。縮合後、固相担体を脱水アセトニトリルと脱水ジクロロメタンで洗浄する。(b) 5'-O-DMTrと不斉補助基の除去は3%ジクロロメタン／（ジクロロメタン−トリエチルシラン（体積比で１：１））溶液で処理することで同時に行い、続いてジクロロメタン及び脱水アセトニトリルで洗浄する。鎖長延長後、樹脂上にできたオリゴヌクレオシドHホスホネートはXホスホネートDNAに下に示す方法で変換する。
事前に活性化した(RP)-及び(SP)-モノマー溶液の調製は以下の方法で行う。8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク-7-エニウム 5'-O-(DMTr)-2'-デオキシヌクレオシド-3'-イルホスホネート（25μmol）を脱水トルエンで共沸乾燥し、脱水アセトニトリル−N-シアノメチルピロリジン溶液（体積比９：１）に溶解させる。反応液に対し、トリフェニルホスフィンジクロリド（62.5μmol）を加え、10分間攪拌する。化合物2a、4a、若しくは6a (30 μmol；“SP"溶液の場合には化合物2b、4b、若しくは6b)を加え、さらに10分間攪拌することで事前に活性化したモノマー溶液を得る。
(b)ホスホロチオエート（X = S-）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにサクシニルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、10重量%S8／（二琉化炭素−ピリジン−トリエチルアミン）溶液（体積比35:35:1）に室温で３時間処理し、続いて二硫化炭素、ピリジン、アセトニトリルで洗浄する。樹脂を25%アンモニア水で室温12時間処理し、水で洗浄する。水溶液を集め、減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製し、立体を制御したホスホロチオエートDNAを得る。
(c)ボラノホスフェート（X = BH3 -）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートに対し、脱水ジメチルホルムアミド、N,O-ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、ボランジメチルスルフィドを加える。15分後、樹脂をジメチルホルムアミド、アセトニトリル、メタノールの順に洗浄する。樹脂をアンモニア／メタノール溶液で室温12時間処理し、メタノールで洗浄する。メタノール溶液を集め、減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製し、立体を制御したボラノホスフェートDNAを得る。
(d)ヒドロキシメチルホスホネート（X = CH2OH）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、0.1Mトリメチルシリルクロリド／（ピリジン：１−メチル−２−ピロリドン（体積比1:9））溶液で室温10分間、ガス状のホルムアルデヒドで室温30分間処理し、次に１−メチル−２−ピロリドン、アセトニトリルで洗浄する。樹脂を25%アンモニア水で室温12時間処理し、水で洗浄する。水溶液を集め、減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製し、立体を制御したヒドロキシメチルホスホネートDNAを得る。
(e)ホスホロアミデート（X = NH2）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、四塩化炭素-1、4-ジオキサン（体積比4:1）の飽和アンモニア溶液に0℃で30分間処理し、1、4-ジオキサンで洗浄する。有機溶媒を集め、減圧下濃縮乾燥し、25%アンモニア水で室温12時間処理し、水で洗浄する。水溶液を集め、減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製し、立体を制御したホスホロアミデートDNAを得る。
(f)N-プロピルホスホロアミデート（X = NHPr）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、四塩化炭素−プロピルアミン（体積比9:1）溶液に室温で１時間処理し、メタノールで洗浄する。有機溶媒を集め、減圧下濃縮乾燥し、25%アンモニア水で室温12時間処理し、水で洗浄する。水溶液を集め、減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製し、立体を制御したＮ−プロピルホスホロアミデートDNAを得る。
(f)N-[(2-ジメチルアミノ)エチル]ホスホロアミデート [X = NH(CH2)2NMe2].
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、四塩化炭素-2-ジメチルアニモエチルアミン（体積比９：１）溶液に室温で１時間処理し、アセトニトリルで洗浄する。有機溶媒を集め、減圧下濃縮乾燥し、25%アンモニア水で室温12時間処理し、水で洗浄する。水溶液を集め、減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製し、立体を制御したＮ-[(2-ジメチルアミノ)エチル]ホスホロアミデートDNAを得る。
例3
(a)酸除去型不斉補助基を用いるX-ホスホネートRNAの固相合成の基本手順（一般式 I）
HCP若しくはCPGにサクシニルリンカー若しくはオキザリルリンカーを介して結合した5'-O-(DMTr)ヌクレオシド（0.5μmol）を3%ジクロロ酢酸／ジクロロメタン溶液で処理し、5'-DMTr基を除去し、ジクロロメタンで洗浄し、真空下で乾燥する。鎖長延長反応は以下の(a)、(b)の工程を繰り返し行なうことで達成する。(a)縮合反応（15分）は、事前に活性化した対応するモノマー溶液*をアルゴン雰囲気下で行なう。縮合後、固相担体を脱水アセトニトリルと脱水ジクロロメタンで洗浄する。(b) 5'-O-DMTrと不斉補助基の除去は3%ジクロロメタン／（ジクロロメタン−トリエチルシラン（体積比で1:1））溶液で処理することで同時に行い、続いてジクロロメタン及び脱水アセトニトリルで洗浄する。鎖長延長後、樹脂上にできたオリゴヌクレオシドHホスホネートはXホスホネートRNAに下に示す方法で変換する。
事前に活性化した(RP)-及び(SP)-モノマー溶液の調製は以下の方法で行う。8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク-7-エニウム 5'-O-(DMTr)-2'-O-(TBS)リボヌクレオシド-3'-イルホスホネート（25μmol）を脱水トルエンで共沸乾燥し、脱水アセトニトリル−N-シアノメチルピロリジン溶液（体積比9:1）に溶解させる。反応液に対し、トリフェニルホスフィンジクロリド（62.5μmol）を加え、10分間攪拌する。化合物2a、4a、若しくは6a (30 μmol；“SP"溶液の場合には化合物2b、4b、6b)を加え、さらに10分間攪拌することで事前に活性化したモノマー溶液を得る。
(b)ホスホロチオエート（X = S-）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにサクシニルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、10重量%S8／（二琉化炭素−ピリジン−トリエチルアミン）溶液（体積比35:35:1）に室温で３時間処理し、続いて二硫化炭素、ピリジン、エタノールで洗浄する。次に樹脂を25%アンモニア水−エタノール溶液（体積比3:1）で室温２時間処理し、樹脂をフィルターでろ別する。ろ液を25%アンモニア水−エタノール溶液（体積比３：１）で希釈し、フラスコ内に密閉し、室温で12時間処理する。溶液を減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製する。目的とする2'位がTBS基で保護されたホスホロチオエートRNAを含むフラクションを集め、凍結乾燥する。残渣を１モル濃度テトラブチルアンモニウムフルオリドの脱水テトラヒドロフラン溶液で24時間処理する。0.05モル濃度のトリエチルアンモニウムアセテートバッファー（pH6.9）を加え、テトラヒドロフランを濃縮除去する。残渣をSep-Pak PLUS tC18で脱塩し、逆相HPLCで精製し、立体を制御したホスホロチオエートRNAを得る。
(c)ボラノホスフェート（X = BH3 -）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートに対し、脱水ジメチルホルムアミド、N,O-ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、ボランジメチルスルフィドを加える。15分後、樹脂をジメチルホルムアミド、アセトニトリル、エタノールの順に洗浄する。次に樹脂を25%アンモニア水−エタノール溶液（体積比3:1）で室温２時間処理し、樹脂をフィルターでろ別する。ろ液を25%アンモニア水−エタノール溶液（体積比3:1）で希釈し、フラスコ内に密閉し、室温で12時間処理する。溶液を減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製する。目的とする2'位がTBS基で保護されたボラノホスフェートRNAを含むフラクションを集め、凍結乾燥する。残渣を１モル濃度テトラブチルアンモニウムフルオリドの脱水テトラヒドロフラン溶液で24時間処理する。0.05モル濃度のトリエチルアンモニウムアセテートバッファー（pH6.9）を加え、テトラヒドロフランを濃縮除去する。残渣をSep-Pak PLUS tC18で脱塩し、逆相HPLCで精製し、立体を制御したボラノホスフェートRNAを得る。
(d)ヒドロキシメチルホスホネート（X = CH2OH）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、0.1Mトリメチルシリルクロリド／（ピリジン：１−メチル−２−ピロリドン（体積比1:9））溶液で室温10分間、ガス状のホルムアルデヒドで室温30分間処理し、次に１−メチル−２−ピロリドン、エタノールで洗浄する。次に樹脂を25%アンモニア水−エタノール溶液（体積比3:1）で室温２時間処理し、樹脂をフィルターでろ別する。ろ液を25%アンモニア水−エタノール溶液（体積比3:1）で希釈し、フラスコ内に密閉し、室温で12時間処理する。溶液を減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製する。目的とする2'位がTBS基で保護されたヒドロキシメチルホスホネートRNAを含むフラクションを集め、凍結乾燥する。残渣を１モル濃度テトラブチルアンモニウムフルオリドの脱水テトラヒドロフラン溶液で24時間処理する。0.05モル濃度のトリエチルアンモニウムアセテートバッファー（pH6.9）を加え、テトラヒドロフランを濃縮除去する。残渣をSep-Pak PLUS tC18で脱塩し、逆相HPLCで精製し、立体を制御したヒドロキシメチルホスホネートRNAを得る。
(e)ホスホロアミデート（X = NH2）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、四塩化炭素-1、4-ジオキサン（体積比4:1）の飽和アンモニア溶液に０℃で30分間処理し、1、4-ジオキサンで洗浄する。有機溶媒を集め、減圧下濃縮乾燥する。25%アンモニア水−エタノール溶液（体積比3:1）で希釈し、フラスコ内に密閉し、室温で12時間処理する。溶液を減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製する。目的とする2'位がTBS基で保護されたホスホロアミデートRNAを含むフラクションを集め、凍結乾燥する。残渣を１モル濃度テトラブチルアンモニウムフルオリドの脱水テトラヒドロフラン溶液で24時間処理する。0.05モル濃度のトリエチルアンモニウムアセテートバッファー（pH6.9）を加え、テトラヒドロフランを濃縮除去する。残渣をSep-Pak PLUS tC18で脱塩し、逆相HPLCで精製し、立体を制御したホスホロアミデートRNAを得る。
(f)N-プロピルホスホロアミデート（X = NHPr）
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、四塩化炭素−プロピルアミン（体積比9:1）溶液に室温で１時間処理し、メタノールで洗浄する。有機溶媒を集め、減圧下濃縮乾燥する。25%アンモニア水−エタノール溶液（体積比3:1）で希釈し、フラスコ内に密閉し、室温で12時間処理する。溶液を減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製する。目的とする2'位がTBS基で保護されたＮ−プロピルホスホロアミデートRNAを含むフラクションを集め、凍結乾燥する。残渣を１モル濃度テトラブチルアンモニウムフルオリドの脱水テトラヒドロフラン溶液で24時間処理する。0.05モル濃度のトリエチルアンモニウムアセテートバッファー（pH6.9）を加え、テトラヒドロフランを濃縮除去する。残渣をSep-Pak PLUS tC18で脱塩し、逆相HPLCで精製し、立体を制御したＮ−プロピルホスホロアミデートRNAを得る。
(g)N-[(2-ジメチルアミノ)エチル]ホスホロアミデート[X = NH(CH2)2NMe2].
上記の方法で得られた、HCP若しくはCPGにオキザリルリンカーを介して結合したオリゴヌクレオシドHホスホネートを、四塩化炭素-2-ジメチルアニモエチルアミン（体積比９：１）溶液に室温で１時間処理し、アセトニトリルで洗浄する。有機溶媒を集め、減圧下濃縮乾燥する。25%アンモニア水−エタノール溶液（体積比3:1）で希釈し、フラスコ内に密閉し、室温で12時間処理する。溶液を減圧下濃縮し、残渣を逆相HPLCで精製する。目的とする2'位がTBS基で保護されたＮ-[(2-ジメチルアミノ)エチル]ホスホロアミデートRNAを含むフラクションを集め、凍結乾燥する。残渣を１モル濃度テトラブチルアンモニウムフルオリドの脱水テトラヒドロフラン溶液で24時間処理する。0.05モル濃度のトリエチルアンモニウムアセテートバッファー（pH6.9）を加え、テトラヒドロフランを濃縮除去する。残渣をSep-Pak PLUS tC18で脱塩し、逆相HPLCで精製し、立体を制御したＮ-[(2-ジメチルアミノ)エチル]ホスホロアミデートRNAを得る。
例4
(a)塩基除去型不斉補助基を用いるX-ホスホネートDNAの固相合成の基本手順（一般式 XI）
HCP若しくはCPGにサクシニルリンカー若しくはオキザリルリンカーを介して結合した5'-O-(DMTr)ヌクレオシド（0.5μmol）を合成に用いる。鎖長延長反応はTable１に記す工程を繰返し行なうことで達成する。鎖長延長後、不斉補助基は無水10%DBU／アセトニトリル溶液を用い室温15分で除去し、アセトニトリルで洗浄する。次に5'-O-DMTr基を3%ジクロロ酢酸／ジクロロメタン溶液で除去し、ジクロロメタンで洗浄する。HCP若しくはCPG上のオリゴマーをOリングの付いたスクリューキャップ式のエッペンドルフチューブに移す。0.5マイクロモルのオリゴヌクレオチドを含む固相担体を25%のアンモニア水（1mL）に懸濁させ、55℃で12時間処理し、核酸塩基部位の保護基を除去し、同時にHCP若しくはCPGからオリゴマーを遊離させる。遠心分離後、上清を丸底フラスコへ移し、固相担体を水（0.5mLで2回）で洗浄する。遠心分離後、集めた上清を減圧下乾燥する。残渣を水（1mL）で希釈し、Sep-Pak PLUS tC18にロードし、水で平衡化する。まず塩を除くために水（20mL）を流し、次に脱塩済みの立体を制御したXホスホネートDNAを50%アセトニトリル水溶液（10mL）で溶出させ、逆相UPLCとMALDI-TOF MSで分析する。
Figure 0005868324
活性化した(RP)-及び(SP)-モノマー溶液は以下の方法により調製する。8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク-7-エニウム 5'-O-(DMTr)-2'-デオキシヌクレオシド-3'-イルホスホネート（25μmol）を脱水トルエンで共沸乾燥し、脱水アセトニトリル−N-シアノメチルピロリジン溶液（体積比９：１）に溶解させる。反応液に対し、トリフェニルホスフィンジクロリド（62.5μmol）を加え、10分間攪拌する。化合物8a若しくは12a(30 μmol；“SP"溶液の場合には化合物8b若しくは12b)を加え、さらに10分間攪拌することで事前に活性化したモノマー溶液を得る。
例5
(a)酸除去型不斉補助基を用いるX-ホスホネートRNAの固相合成の基本手順（一般式 XI）
HCP若しくはCPGにサクシニルリンカー若しくはオキザリルリンカーを介して結合した5'-O-(DMTr)リボヌクレオシド（0.5μmol）を合成に用いる。鎖長延長反応はTable２に記す工程を繰返し行なうことで達成する。鎖長延長後、不斉補助基は無水10%DBU／アセトニトリル溶液を用い室温15分で除去し、アセトニトリルで洗浄する。次に5'-O-DMTr基を3%ジクロロ酢酸／ジクロロメタン溶液で除去し、ジクロロメタンで洗浄する。HCP若しくはCPG上のオリゴマーをOリングの付いたスクリューキャップ式のエッペンドルフチューブに移す。0.5マイクロモルのオリゴヌクレオチドを含む固相担体を25%のアンモニア水−エタノール混合液（体積比3:1、1mL）に懸濁させ、室温で48時間処理し、核酸塩基部位の保護基を除去し、同時にHCP若しくはCPGからオリゴマーを遊離させる。遠心分離後、上清を丸底フラスコへ移し、固相担体を水（0.5mLで２回）で洗浄する。遠心分離後、集めた上清を減圧下乾燥し、残渣を逆相HPLCで精製する。2'位をTBS基で保護したXホスホネートRNAを含むフラクションを集め、凍結乾燥する。残渣を１モル濃度テトラブチルアンモニウムフルオリドの脱水テトラヒドロフラン溶液を用い室温で24時間処理する。0.05モル濃度のトリエチルアンモニウムアセテートバッファー（pH6.9）を加え、テトラヒドロフランを濃縮除去する。残渣をSep-Pak PLUS tC18で脱塩し、逆相HPLCで精製し、立体を制御したXホスホネートRNAを得る。
Figure 0005868324
活性化した(RP)-及び(SP)-モノマー溶液は以下の方法により調製する。8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデク-7-エニウム 5'-O-(DMTr)-2'-O-(TBS)リボヌクレオシド-3'-イルホスホネート（25μmol）を脱水トルエンで共沸乾燥し、脱水アセトニトリル−N-シアノメチルピロリジン溶液（体積比9:1）に溶解させる。反応液に対し、トリフェニルホスフィンジクロリド（62.5μmol）を加え、10分間攪拌する。化合物8a、11a、12a若しくは15a (30 μmol；“SP"溶液の場合には化合物8b、11b、12b、若しくは15b)を加え、さらに10分間攪拌することで事前に活性化したモノマー溶液を得る。
本発明の一般式(I)で表される化合物又は一般式(XI)で表される化合物を用いて不斉補助基を導入すると、高い不斉収率で反応が進行するとともに、不斉補助基の除去をより緩和な条件下により行うことができるので、長鎖の核酸誘導体を極めて効率的に製造できる。

Claims (1)

  1. 下記の構造式で示される化合物又はその塩を含む，リン原子修飾核酸に不斉補助基を導入するための不斉補助基導入剤。
    Figure 0005868324
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