JP6030752B2 - オキセタン−3−イルメタンアミンの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、オキセタン-3-イルメタンアミンの新規製造方法及びオキセタン-3-イルメタンアミンの製造方法に有用な中間体に関する。
オキセタン-3-イルメタンアミン(以下に示す構造を有する)は、有機部分にオキセタン-3-イルメタンアミノ基を導入することが望ましいアミノ化反応を行なうのに役立つ(例えば、WO2011147951、WO2011063159及びWO2011/153509参照)。
C.Gunanathan et al., Angew.Chem.Int.Ed.47:8661 (2008))は、ルテニウム触媒の存在下でアンモニア(7.5気圧)を用いる(3-メチルオキセタン-3-イル)メタノールのアミノ化によって(3-メチルオキセタン-3-イル)メタンアミンを製造する方法を記載している。
CN101638399は、高圧反応器内で3-(クロロメチル)-3-メチルオキセタンを液体アンモニアと反応させることによって(3-メチルオキセタン-3-イル)メタンアミンを製造する方法を記載している。
JP 2007070270は、(3-エチルオキセタン-3-イル)メタノールをスルホニルクロリド(例えば、メタンスルホニルクロリド、p-トルエンスルホニルクロリド)と反応させた後、アンモニアと反応させることによって(3-エチルオキセタン-3-イル)メタンアミンを製造する方法を記載している。
オキセタン-3-イルメタンアミン(R1とR2が両方とも水素である)は、実験室規模の量で入手可能である。しかしながら、発明者らは、大規模な商業生産は言うまでもなく、この化合物のいずれの公表された方法をも意識していない。
本発明は、以下に定義するように式(I)の化合物の新規製造方法に関する。本発明は、式(I)の化合物の製造方法に有用な中間体にも関する。
本発明は、下記式(I)の化合物の製造方法及び式(I)の化合物の製造方法に有用な中間体の製造方法に関する。
1) 下記式(V):
H−N(R3)2
(VI)
の化合物及び下記式(VII):
2) 上記工程1)からの式(IV)の化合物を還元試薬と反応させて下記式(III):
3) 上記工程2)からの式(III)の化合物をアリールスルホニルクロリド及び脱プロトン化試薬と反応させて下記式(II):
4) 上記工程3)からの式(II)の化合物を遷移金属触媒の存在下で水素ガスと反応させて式(I)の化合物を与える工程
(式中:
R1は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
R2は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
ここで、R1及びR2の少なくとも1つは水素であり;かつ
各R3は、独立にフェニルメチル(すなわち、ベンジル)、4-メトキシフェニルメチル、1-ナフチルメチル、及びジフェニルメチルから選択される)
を含む。
別の実施形態では、本発明は、R1及びR2が水素である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、各R3がフェニルメチルである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、アリールスルホニルクロリドがp-トルエンスルホニルクロリドであり、脱プロトン化試薬がリチウムビス(トリメチルシリル)アミドである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、遷移金属触媒が炭素に担持されたパラジウムである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、還元試薬がナトリウムビス(2-メトキシエトキシ)アルミニウムである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
本発明は、式(I)の化合物の製造に有用な中間体の製造方法にも関する。
別の実施形態では、本発明は下記式(I):
下記式(II):
(式中:
R1は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
R2は水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
ここで、R1とR2の少なくとも1つは水素であり;かつ
各R3は、独立にフェニルメチル、4-メトキシフェニルメチル、1-ナフチルメチル、及びジフェニルメチルから選択される)
を含む方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1が水素及び-(C1-C6)アルキルから選択される、直前の実施形態に記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1が水素である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R2が水素及び-(C1-C6)アルキルから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R2が水素である、上記最も広範な実施形態に記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、各R3が独立にフェニルメチル及び4-メトキシフェニルメチルから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、各R3がフェニルメチルである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1及びR2が水素であり、R3がフェニルメチルである、上記最も広範な実施形態に記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、遷移金属触媒が炭素に担持されたパラジウムである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(I)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、下記式(II):
下記式(III):
(式中:
R1は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
R2は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
ここで、R1とR2の少なくとも1つは水素であり;かつ
各R3は、独立にフェニルメチル、4-メトキシフェニルメチル、1-ナフチルメチル、及びジフェニルメチルから選択される)
を含む方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1が水素及び-(C1-C6)アルキルから選択される、直前の実施形態に記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1が水素である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R2が水素及び-(C1-C6)アルキルから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R2が水素である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、各R3が独立にフェニルメチル及び4-メトキシフェニルメチルから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、各R3がフェニルメチルである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、脱プロトン化試薬が金属アミド又は金属アルキルである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、脱プロトン化試薬が、リチウムビス(トリメチルシリル)アミドである金属アミドである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、脱プロトン化試薬が、メチルリチウム、エチルリチウム、n-プロピルリチウム、sec-プロピルリチウム、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、イソブチルリチウム、及びtert-ブチルリチウムから選択されるリチウムアルキルである金属アルキルである、直前の実施形態以外の先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、アリールスルホニルクロリドが、p-トルエンスルホニルクロリド(TsCl)、2,4,6-トリメチルベンゼンスルホニルクロリド及び2,4,6-トリイソプロピルベンゼンスルホニルクロリドから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、脱プロトン化試薬がリチウムビス(トリメチルシリル)アミドであり、アリールスルホニルクロリドがp-トルエンスルホニルクロリドである、上記最も広範な実施形態に記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、R1及びR2が水素であり、R3がフェニルメチルであり、脱プロトン化試薬がリチウムビス(トリメチルシリル)アミドであり、アリールスルホニルクロリドがp-トルエンスルホニルクロリドである、直前の実施形態に記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、塩形成酸を式(II)の化合物に添加して式(II)の化合物の塩付加体を与える工程をさらに含む、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、式(II)の塩付加体に塩基を添加して遊離塩基形の式(II)の化合物を与える工程をさらに含む、直前の実施形態に記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、塩形成酸がシュウ酸である、直前の2つの実施形態のいずれか1つに記載の式(II)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、下記式(III):
下記式(IV):
(式中:
R1は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
R2は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
ここで、R1とR2の少なくとも1つは水素であり;かつ
各R3は、独立にフェニルメチル、4-メトキシフェニルメチル、1-ナフチルメチル、及びジフェニルメチルから選択される)
を含む方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1が水素及び-(C1-C6)アルキルから選択される、上記直前の実施形態に記載の式(III)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1が水素である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(III)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R2が水素及び-(C1-C6)アルキルから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(III)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R2が水素である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(III)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R3がフェニルメチルである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(III)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1及びR2が水素であり、R3がフェニルメチルである、上記最も広範な実施形態に記載の式(III)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、還元試薬がナトリウムビス(2-メトキシエトキシ)アルミニウムジヒドリドである、上記最も広範な実施形態に記載の式(III)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、下記式(IV):
下記式(V):
H−N(R3)2
(VI)
の化合物及び下記式(VII):
(式中:
R1は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
R2は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
ここで、R1とR2の少なくとも1つは水素であり;かつ
各R3は、独立にフェニルメチル、4-メトキシフェニルメチル、1-ナフチルメチル、及びジフェニルメチルから選択される)
を含む方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1が水素及び-(C1-C6)アルキルから選択される、直前の実施形態に記載の式(IV)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1が水素である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(IV)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R2が水素及び-(C1-C6)アルキルから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(IV)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R2が水素である、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(IV)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、各R3が独立にフェニルメチル及び4-メトキシフェニルメチルから選択される、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(IV)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、各R3がフェニルメチルである、先行する実施形態のいずれか1つに記載の式(IV)の化合物の製造方法に関する。
別の実施形態では、本発明は、R1及びR2が水素であり、R3がフェニルメチルである、上記最も広範な実施形態に記載の式(IV)の化合物の製造方法に関する。
上述したように、本発明の別の態様は、式(I)の化合物の製造に有用な新規中間体に関する。
一実施形態では、本発明は、下記式(4):
及びその酸付加塩に関する。
別の実施形態では、本発明は、シュウ酸の酸付加塩である、式(4)の化合物に関する。
別の実施形態では、本発明は、式(4)の化合物対シュウ酸のモル比が1:1であるシュウ酸の酸付加塩である、式(4)の化合物に関する。
別の実施形態では、本発明は、遊離塩基形の式(4)の化合物に関する。
別の実施形態では、本発明は、下記式(3):
別の実施形態では、本発明は、下記式(2):
本発明のさらなる態様を以下に述べる。
本明細書で使用する全ての用語は、特に指定のない限り、当技術分野で周知のようにそれらの通常の意味で解釈されるものとする。他のさらに具体的な定義は以下のとおりである。
AcOH=酢酸
EtOH=エタノール
KOH=水酸化カリウム
LiN(TMS)2=リチウムビス(トリメチルシリル)アミド
MeOH=メタノール
MTBE=メチルtert-ブチルエーテル
NaOH=水酸化ナトリウム
Red-Al=ナトリウムビス(2-メトキシエトキシ)アルミニウムジヒドリド
THF=テトラヒドロフラン
TsCl=p-トルエンスルホニルクロリド
用語「(C1-C6)アルキル」は、1〜6個の炭素原子を有する分岐及び非分岐アルキル基を表す。-(C1-C6)アルキルの例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、sec-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ペンタン、イソペンチル、ネオペンチル、n-ヘキサン、イソヘキサン(例えば、2-メチルペンチル、3-メチルペンチル、2,3-ジメチルブチル、及び2,2-ジメチルブチル)が挙げられる。当然のことながら、(C1-C6)アルキル基のいずれの化学的に可能な炭素原子も、別の基又は部分への付着点になり得る。
用語「(C3-C6)炭素環アルキル」は非芳香族3〜6員単環式炭素環式基を表す。「(C3-C6)炭素環アルキル」の例としては、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロペンチル、及びシクロヘキシルが挙げられる。
用語「ハロ」又は「ハロゲン」は、フルオロ、クロロ、ブロモ又はヨードを表す。
下記記号は、部分への基Rの付着点を意味する。
本発明の方法に用いる特定化合物は、無機及び有機酸から形成される塩として存在してもよい。該酸は特定の中間体を調製及び/又は単離する際に使用し得る。便宜上、本明細書では該酸を「塩形成酸」と呼び、該塩形成酸から形成される塩を「塩付加体」と呼ぶ。塩形成酸の非限定例はシュウ酸である。
上述したように、本発明は、一実施形態では式(I)、(II)、(III)、及び(IV)の化合物の製造方法に関する。基R1、R2及びR3が上記定義どおりである本発明の式(I)、(II)、(III)、及び(IV)の化合物について以下に述べる。
本発明の式(I)の化合物の非限定的な製造方法を下記スキーム1に示す。
スキーム1
本発明の式(II)の化合物の非限定的な製造方法を下記スキーム2に示す。
スキーム2
本発明の式(III)の化合物の非限定的な製造方法を下記スキーム3に示す。
スキーム3
本発明の式(IV)の化合物の非限定的な製造方法を下記スキーム4に示す。
スキーム4
実施例1
オキセタン-3-イルメタンアミン(1)の調製:
工程1. 2-((ジベンジルアミノ)メチル)マロン酸ジエチル(2)の調製:
2の遊離塩基形の調製:2のHCl塩(19.5g,48.0mmol)を水(100mL)とトルエン(100mL)に懸濁させる。結果として生じるスラリーにEt3N(7.4mL,52.8mmol)を加えて混合物を約25℃で30分間撹拌する。水相を除去し、有機相を50〜55℃にて真空蒸留で濃縮して油を得る。収量:27.4g、収率99.2%;純度:64.2wt.%。
工程2. 2-((ジベンジルアミノ)メチル)プロパン-1,3-ジオール(3)の調製:
3の種晶の調製:何も播種せずにトルエン溶液の結晶化を行なうことを除いて上記手順を用いて化合物3の種晶の初期バッチを調製する。
工程3. N,N-ジベンジル-1-(オキセタン-3-イル)メタンアミン(4)の調製:
下記方法1又は方法2のどちらかにより表題化合物を調製することができる。
方法1:
方法2:
工程4. オキセタン-3-イルメタンアミン(1)の調製
Claims (7)
- 下記式(I):
1) 下記式(V):
H−N(R3)2
(VI)
の化合物及び下記式(VII):
2) 上記工程1)からの式(IV)の化合物を還元試薬と反応させて下記式(III):
3) 上記工程2)からの式(III)の化合物をアリールスルホニルクロリド及び脱プロトン化試薬と反応させて下記式(II):
4) 上記工程3)からの式(II)の化合物を遷移金属触媒の存在下で水素ガスと反応させて式(I)の化合物を与える工程
(式中:
R1は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
R2は、水素、-(C1-C6)アルキル、-CF3、-(C3-C6)カルボシクリル、及びフェニルから選択され;
ここで、R1とR2の少なくとも1つは水素であり;かつ
各R3は、独立にフェニルメチル、4-メトキシフェニルメチル、1-ナフチルメチル、及びジフェニルメチルから選択される)
を含む方法。
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