JP6512104B2 - N−ベンジルラクタム化合物の製造方法 - Google Patents
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また、トリフルオロメタンスルホンアニリド化合物の中間体となりえるN−ベンジルラクタム化合物の合成方法としては、例えば特許文献8〜10のようにベンジルハライド化合物とラクタム化合物を縮合させる方法が知られている。
〔1〕式(1):
R1は、水素原子又はC1〜C12アルコキシカルボニルを表し、
Qは、CH2OR2、C(=O)OR2、シアノ又はCH2N(Q1)Q2の何れかを表し、
R2は、水素原子又はC1〜C6アルキルを表し、
Q1、Q2はそれぞれ独立して、水素原子、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、ハロ(C1〜C12)アルキル、ハロ(C1〜C12)アルコキシ、C3〜C8シクロアルキル、C1〜C12アルキルカルボニル、C1〜C12アルコキシカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルコキシカルボニル、C3〜C8シクロアルキルカルボニル、フェニル、(Y)nによって置換されたフェニル、フェニルカルボニル、(Y)mによって置換されたフェニルカルボニル、C1〜C6アルコキシ(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルキルチオ(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルキルスルフィニル(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルキルスルホニル(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルコキシ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルチオ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルスルフィニル(C1〜C6)アルキルカルボニル又はC1〜C6アルキルスルホニル(C1〜C6)アルキルカルボニルを表し、
Yは、ハロゲン原子を表し、
nは、1、2、3、4又は5の整数を表し、
mは、1、2、3、4又は5の整数を表す。]で表されるトリフルオロメタンスルフィンアニリド化合物を、酸化剤と反応させることを特徴とする、式(2):
R1は、水素原子又はC1〜C6アルコキシカルボニルを表し、
Q1、Q2はそれぞれ独立して、水素原子、C1〜C12アルキル、ハロ(C1〜C12)アルキル、C1〜C12アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、フェニル、(Y)nによって置換されたフェニル、フェニルカルボニル又は(Y)mによって置換されたフェニルカルボニルを表す、上記〔1〕に記載のトリフルオロメタンスルホンアニリド化合物の製造方法。
〔4〕酸化剤が、m−クロロ過安息香酸、モノペルオキシフタル酸マグネシウム、過ヨウ素酸ナトリウム及び過酸化水素水からなる群から選ばれる1種である、上記〔3〕に記載のトリフルオロメタンスルホンアニリド化合物の製造方法。
〔5〕酸化剤が過ヨウ素酸ナトリウムであり、3塩化ルテニウムの存在下で反応を行う、上記〔4〕に記載のトリフルオロメタンスルホンアニリド化合物の製造方法。
〔6〕酸化剤が過酸化水素水であり、タングステン酸ナトリウム及び/又は相間移動触媒の存在下で行う、上記〔4〕に記載のトリフルオロメタンスルホンアニリド化合物の製造方法。
〔7〕相間移動触媒が4級アンモニウム塩である、上記〔6〕に記載のトリフルオロメタンスルホンアニリド化合物の製造方法。
〔8〕式(3):
R1は、水素原子又はC1〜C12アルコキシカルボニルを表し、
Qは、CH2OR2、C(=O)OR2、シアノ又はCH2N(Q1)Q2の何れかを表し、
R2は、水素原子又はC1〜C6アルキルを表し、
Q1、Q2はそれぞれ独立して、水素原子、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、ハロ(C1〜C12)アルキル、ハロ(C1〜C12)アルコキシ、C3〜C8シクロアルキル、C1〜C12アルキルカルボニル、C1〜C12アルコキシカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルコキシカルボニル、C3〜C8シクロアルキルカルボニル、フェニル、(Y)nによって置換されたフェニル、フェニルカルボニル、(Y)mによって置換されたフェニルカルボニル、C1〜C6アルコキシ(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルキルチオ(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルキルスルフィニル(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルキルスルホニル(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルコキシ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルチオ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルスルフィニル(C1〜C6)アルキルカルボニル又はC1〜C6アルキルスルホニル(C1〜C6)アルキルカルボニルを表し、
Yは、ハロゲン原子を表し、
nは、1、2、3、4又は5の整数を表し、
mは、1、2、3、4又は5の整数を表す]で表されるアミン化合物を、式(4):
R1は、水素原子又はC1〜C6アルコキシカルボニルを表し、
Q1、Q2はそれぞれ独立して、水素原子、C1〜C12アルキル、ハロ(C1〜C12)アルキル、C1〜C12アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、フェニル、(Y)nによって置換されたフェニル、フェニルカルボニル又は(Y)mによって置換されたフェニルカルボニルを表す、上記〔8〕に記載のトリフルオロメタンスルフィンアニリド化合物の製造方法。
R1は、水素原子又はC1〜C12アルコキシカルボニルを表し、
Qは、CH2OR2、C(=O)OR2、シアノ又はCH2N(Q1)Q2の何れかを表し、
R2は、水素原子又はC1〜C6アルキルを表し、
Q1、Q2はそれぞれ独立して、水素原子、C1〜C12アルキル、C1〜C12アルコキシ、ハロ(C1〜C12)アルキル、ハロ(C1〜C12)アルコキシ、C3〜C8シクロアルキル、C1〜C12アルキルカルボニル、C1〜C12アルコキシカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルコキシカルボニル、C3〜C8シクロアルキルカルボニル、フェニル、(Y)nによって置換されたフェニル、フェニルカルボニル、(Y)mによって置換されたフェニルカルボニル、C1〜C6アルコキシ(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルキルチオ(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルキルスルフィニル(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルキルスルホニル(C1〜C6)アルキル、C1〜C6アルコキシ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルチオ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルスルフィニル(C1〜C6)アルキルカルボニル又はC1〜C6アルキルスルホニル(C1〜C6)アルキルカルボニルを表し、
Yは、ハロゲン原子を表し、
nは、1、2、3、4又は5の整数を表し、
mは、1、2、3、4又は5の整数を表す]で表されるトリフルオロメタンスルフィンアニリド化合物又はその塩。
R1は、水素原子又はC1〜C6アルコキシカルボニルを表し、
Q1、Q2は、水素原子、C1〜C12アルキル、ハロ(C1〜C12)アルキル、C1〜C12アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、フェニル、(Y)nによって置換されたフェニル、フェニルカルボニル又は(Y)mによって置換されたフェニルカルボニルを表す、上記〔13〕に記載のトリフルオロメタンスルフィンアニリド化合物又はその塩。
Q1、Q2はそれぞれ独立して、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルコキシカルボニル、C1〜C6アルコキシ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルチオ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルスルフィニル(C1〜C6)アルキルカルボニル又はC1〜C6アルキルスルホニル(C1〜C6)アルキルカルボニルを表す]で表されるトリフルオロメタンスルホンアミド化合物又はその塩。
Q1は、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルコキシカルボニル、C1〜C6アルコキシ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルチオ(C1〜C6)アルキルカルボニル、C1〜C6アルキルスルフィニル(C1〜C6)アルキルカルボニル又はC1〜C6アルキルスルホニル(C1〜C6)アルキルカルボニルを表す]で表されるアミノベンジルアミン化合物。
X1は、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はp−トルエンスルホニルオキシを表し、
Yは、−NO2、−NH2、−NHCO2R1、−NHSOR1又は−NHSO2R1を表し、
R1は、C1〜C6ハロアルキル又はC1〜C6アルキルを表す。]で表されるベンジル化合物と、式(9):
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R2とR3はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
R4は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R5は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R4とR5はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
nは、0、1、2又は3の整数を表す。]で表されるラクタム化合物を、塩基の存在下で反応させることを特徴とする、式(10):
X1は、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はp−トルエンスルホニルオキシを表し、
Yは、−NO2、−NH2、−NHCO2R1、−NHSOR1又は−NHSO2R1を表し、
R1は、C1〜C6ハロアルキル又はC1〜C6アルキルを表す。]で表されるベンジル化合物と、式(11):
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R2とR3はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
R4は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R5は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R4とR5はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
nは、0、1、2又は3の整数を表し、
X2は、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はp−トルエンスルホニルオキシを表す。]で表されるアミド化合物を塩基の存在下で反応させることを特徴とする、式(12):
Yは、−NO2、−NH2、−NHCO2R1、−NHSOR1又は−NHSO2R1を表し、
R1は、C1〜C6ハロアルキル又はC1〜C6アルキルを表し、
R2は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R2とR3はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
R4は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R5は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R4とR5はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
nは、0,1,2又は3の整数を表し、
X2は、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はp−トルエンスルホニルオキシを表す。]で表されるN−ベンジルアミド化合物を塩基の存在下で反応させることを特徴とする、式(10):
〔21〕nは、0を表す上記〔17〕乃至〔20〕に記載の製造方法。
〔22〕nは、1の整数を表す上記〔17〕乃至〔20〕に記載の製造方法。
〔23〕nは、2の整数を表す上記〔17〕乃至〔20〕に記載の製造方法。
〔24〕nは、3の整数を表す上記〔17〕乃至〔20〕に記載の製造方法。
〔26〕塩基が、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム又は燐酸カリウムである上記〔25〕に記載の製造方法。
〔27〕相間移動触媒が、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモニウムフルオリド、テトラ−n−ブチルアンモニウムクロリド、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモニウムヨージド、テトラ−n−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウムブロミド、テトラエチルホスホニウムブロミド、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロミド、テトラ−n−ブチルホスホニウムクロリド又はテトラフェニルホスホニウムブロミドである上記〔20〕乃至〔26〕に記載のN−ベンジルラクタム化合物の製造方法。
〔28〕相間移動触媒が、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミドである上記〔27〕に記載の製造方法。
〔29〕前記式中、Aは、−CH=CH−を表す上記〔17〕乃至〔28〕に記載の製造方法。
〔30〕前記式中、Aは、硫黄原子を表す上記〔17〕乃至〔28〕に記載の製造方法。
本発明に包含される化合物のうちで、常法に従って塩にすることができるものは、例えば、フッ化水素、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素等のハロゲン化水素の塩、硝酸、硫酸、燐酸、塩素酸、過塩素酸等の無機酸の塩、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸の塩、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸、フマール酸、酒石酸、蓚酸、マレイン酸、リンゴ酸、コハク酸、安息香酸、マンデル酸、アスコルビン酸、乳酸、グルコン酸、クエン酸等のカルボン酸の塩、グルタミン酸、アスパラギン酸等のアミノ酸の塩、リチウム、ナトリウム、カリウムといったアルカリ金属の塩、カルシウム、バリウム、マグネシウムといったアルカリ土類金属の塩、アルミニウムの塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラブチルアンモニウム塩、ベンジルトリメチルアンモニウム塩等の四級アンモニウム塩とすることでき、本発明書中におけるトリフルオロメタンスルフィンアニリド化合物の塩とは、これらの塩を表す。
R1が水素原子以外の置換基を表す場合、式(1)で表されるトリフルオロメタンスルフィンアニリド化合物は、例えば以下の方法により製造することができる。
反応式1
式(14)で表される化合物は、式(13)で表される化合物1当量に対して1〜5当量用いることができる。
反応温度は、通常−90〜200℃、好ましくは0〜150℃である。
反応時間は、反応基質の濃度、反応温度によって変化するが、通常10分〜100時間、好ましくは10分〜24時間である。
Aは、−CH=CH−を表し、
R1は、水素原子又はC1〜C6アルコキシカルボニルを表し、
Qは、CH2OR2、C(=O)OR2、シアノ又はCH2N(Q1)Q2の何れかを表し、
R2は、水素原子又はC1〜C6アルキルを表し、
Q1、Q2はそれぞれ独立して、水素原子、C1〜C12アルキル、ハロ(C1〜C12)アルキル、C1〜C12アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、フェニル、(Y)nによって置換されたフェニル、フェニルカルボニル又は(Y)mによって置換されたフェニルカルボニルを表し、
Yはハロゲン原子を表し、
nは、1、2、3、4又は5の整数を表し、
mは、1、2、3、4又は5の整数を表す。
酸化剤として過ヨウ素酸ナトリウムを使用する場合、3塩化ルテニウムの存在下で反応を行うことが望ましい。3塩化ルテニウムは、式(1)で表される化合物1当量に対して通常0.001乃至100当量、好ましくは0.01乃至2当量使用される。
タングステン酸ナトリウムの存在下で反応を行う場合、タングステン酸ナトリウムは、式(1)で表される化合物1当量に対して通常0.001乃至100当量、好ましくは0.01乃至2当量使用される。
なお、この製造方法は、下記Aが−CH=CH−であるベンゼン環上のアミノ基だけではなく、Aが硫黄原子であるヘテロ環上のアミノ基にも適用可能である。
Aは、−CH=CH−を表し、
R1は、水素原子又はC1〜C6アルコキシカルボニルを表し、
Qは、CH2OR2、C(=O)OR2、シアノ又はCH2NHQ1の何れかを表し、
R2は、水素原子又はC1〜C6アルキルを表し、
Q1は、水素原子、C1〜C12アルキル、ハロ(C1〜C12)アルキル、C1〜C12アルキルカルボニル、ハロ(C1〜C12)アルキルカルボニル、フェニル、(Y)nによって置換されたフェニル、フェニルカルボニル又は(Y)mによって置換されたフェニルカルボニルを表し、
Yはハロゲン原子を表し、
nは、1、2、3、4又は5の整数を表し、
mは、1、2、3、4又は5の整数を表す。
使用されるハロゲン化剤としては、例えば塩化チオニル、塩化オキサリル、三塩化リン、五塩化リン、オキシ塩化リン等が挙げられる。好ましくは、塩化チオニルが挙げられる。ハロゲン化剤は、式(3)で表される化合物に対して、通常0.5乃至100当量、好ましくは1乃至10当量使用される。
ここで用いられる、式(3)で表される(ただし、QはC(=O)OR2又はシアノであり、R1は前記と同じ意味を表す)化合物は公知化合物であり、一部は市販品としても入手できる。また、それ以外のものも公知化合物に関する文献記載の一般的な合成方法に準じて合成することができる。
前記式(1)で表されるトリフルオロメタンスルフィンアニリド化合物の塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩等が挙げられる。
上記式(7)で表されるアミノベンジルアミン化合物は、例えば、以下の反応式2で示される方法により製造される。
反応式2
用いる還元剤の量は、式(15)で表される化合物1当量に対して0.01〜5当量を用いることができる。
反応温度は、通常−90〜200℃、好ましくは0〜150℃である。
反応時間は、反応基質の濃度、反応温度によって変化するが、通常10分〜100時間、好ましくは10分〜24時間である。
反応式3
反応時間は、反応基質の濃度、反応温度によって変化するが、通常10分〜100時間、好ましくは10分〜24時間である。
上記アミノベンジルアミン化合物の製造方法における反応は、0.001〜100MPa、好ましくは0.1〜10MPaの圧力の範囲で実施することができる。反応温度は、通常−20〜100℃、好ましくは0〜80℃である。反応時間は、通常10分〜100時間、好ましくは10分〜24時間である。必要であれば窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施できる。
X1は、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はp−トルエンスルホニルオキシを表し、
Yは、−NO2、−NH2、−NHCO2R1、−NHSOR1又は−NHSO2R1を表し、
R1は、C1〜C6ハロアルキル又はC1〜C6アルキルを表す。
R2は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R2とR3はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
R4は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R5は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R4とR5はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
nは、0、1、2又は3の整数を表す。
本製造法に使用できる塩基の量は、原料である式(8)で表される化合物1モルに対して1〜100モルの範囲で使用し、好ましくは1〜10モルの範囲で使用する。
本製造法において使用できる相間移動触媒の量は、原料である式(8)で表される化合物1モルに対して0.01〜1モルの範囲で使用し、好ましくは0.01〜0.5モルの範囲で使用する。
R2は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R2とR3はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
R4は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R5は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R4とR5はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
nは、0、1、2又は3の整数を表し、
X2は、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はp−トルエンスルホニルオキシを表す。
実施例のプロトン核磁気共鳴ケミカルシフト値は、基準物質としてMe4Si(テトラメチルシラン)を用い、重クロロホルム溶媒中で、300MHzにて測定した。
2−(N−トリフルオロメタンスルフィニル)アミノベンジルアルコールの合成
トリフルオロメタンスルフィン酸ナトリウム7gのジクロロメタン4gスラリーに、塩化チオニル580mg及びN,N−ジメチルホルムアミド50mgを氷冷下で滴下した。滴下終了後、室温まで昇温し、1時間攪拌した。このスラリーを、2−アミノベンジルアルコール5gのジクロロメタン50g溶液に氷冷下で滴下し、氷冷下で2時間攪拌した。反応終了後、反応混合物に酢酸エチル及び水を添加し、有機層を分離した。得られた有機層を水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー{n−ヘキサン/酢酸エチル=9/1〜2/1(体積比、以下同じである)}で精製し、目的物1.69gを赤色の油状物として得た。
1H NMR:δ 7.45-7.12 (m,4H), 4.90 -4.55 (m,2H), 3.40-2.70 (brs,2H)
2−(N−トリフルオロメタンスルホニル)アミノベンジルアルコールの合成
2−(N−トリフルオロメタンスルフィニル)アミノベンジルアルコール280mgのトルエン5g溶液に、30質量%過酸化水素水400mg、タングステン酸ナトリウム二水和物39mg及びテトラブチルアンモニウム硫酸水素塩40mgを添加し、50℃で1時間攪拌した。反応終了後、反応混合物に亜硫酸水素ナトリウム水溶液及び酢酸エチルを添加し、有機層を分離した。得られた有機層を水、飽和食塩水の順で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水後、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル=3/1)で精製し、目的物170mgを黄色結晶として得た。融点:48〜48.5℃
2−(N−トリフルオロメタンスルフィニル)アミノベンゾニトリルの合成 その1
トリフルオロメタンスルフィン酸ナトリウム4.2gにトルエン30g、ジクロロメタン15g及びN,N−ジメチルホルムアミド0.3gを加え、0℃に冷却した後、塩化チオニル3.6gを滴下した。0℃にて2時間攪拌した後、−15℃まで冷却した。2−アミノベンゾニトリル3.0gのトルエン6g及びジクロロメタン3g混合溶液を滴下した後、30分間攪拌した。続いて、N,N−ジメチルアニリン4.6gのトルエン6g及びジクロロメタン3g混合溶液を2時間かけて滴下した。さらに1時間攪拌した後、反応混合物に水を添加した。この混合溶液を酢酸エチルで2回抽出して得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、減圧下で溶媒を留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル=95/5〜2/1)で精製し、目的物4.8gを黄色油状物として得た。得られた油状物をトルエンに溶解し、水酸化ナトリウム水溶液で抽出した。水層をトルエンで2回洗浄し、1mol/L塩酸水溶液を加えて酸性にした後、トルエンで2回抽出した。有機層を合わせて飽和食塩水で2回洗浄し、減圧下で溶媒を留去して、目的物2.0gを白色固体として得た。融点:98〜101℃
2−(N−トリフルオロメタンスルフィニル)アミノベンゾニトリルの合成 その2
トリフルオロメタンスルフィン酸ナトリウム4.0gにトルエン35g及びN,N−ジメチルアセトアミド9.4gを加え、0℃に冷却した後、塩化チオニル3.3gを滴下した。0℃にて0.5時間攪拌した後、−15℃まで冷却した。2−アミノベンゾニトリル3.0gのトルエン6.9g及びN,N−ジメチルアセトアミド1.9g混合溶液を0.5時間かけて滴下した。さらに3時間攪拌した後、反応混合物に食塩水30gを添加した。この混合溶液を分液し、水層をトルエン26gで抽出した。得られた有機層を混合し、ついで高速液体クロマトグラフィー〔分析条件;カラム:XBridge C18,4.6×150mm,粒子径3.5μm、溶離液:アセトニトリル/20mMギ酸アンモニウム水溶液=40/60(v/v)、カラム温度:40℃、流速:1.00mL/min、観測波長:254nm〕で分析したところ、目的物が相対面積比91.5%で生成していることを確認した。
2−(N−トリフルオロメタンスルホニル)アミノベンゾニトリルの合成
2−(N−トリフルオロメタンスルフィニル)アミノベンゾニトリル0.21gのトルエン1.8g溶液に、30質量%過酸化水素水0.31g、タングステン酸ナトリウム二水和物38mg及びテトラブチルアンモニウム硫酸水素塩42mgを添加し、50℃で6時間攪拌した。反応終了後、反応混合物に亜硫酸水素ナトリウム水溶液及び酢酸エチルを添加し、有機層を分離した。得られた有機層を飽和食塩水で3回洗浄し、減圧下で溶媒を留去して、目的物0.24gを褐色固体として得た。融点:78〜81℃
1H NMR:δ 7.61-7.71 (m,3H), 7.38 (t,1H), 5.3-5.6 (brs,1H)
カラム:Inertsil−Ph−3 4.6×50mm、3μm(GLサイエンス社製)
溶離液:アセトニトリル/水/酢酸=30/70/0.07〜85/15/0.015(体積比)、オーブン温度:45℃、流速:1ml/min.、検出波長:220nm
また、定量収率は、上記記載の高速液体クロマトグラフィーの条件に準じて測定し、内標は2−エトキシナフタレンを用いて算出した。
ガスクロマトグラフィーによる分析は、以下に記載した条件に従い行った。
カラム:DB−1 30m×0.25mm、film0.25μm(アジレント・テクノロジー社製)、キャリアガス:ヘリウム、制御モード:圧力(100kPa、一定)、
注入量:1μL、気化室温度:150℃、注入法:スプリット(30/1)、検出器温度:FID 250℃、オーブン温度:50℃(1min)−10℃/min−300℃(15min)
3,3−ジメチル−1−(2−ニトロベンジル)アゼチジン−2−オンの合成 その1
1−(ブロモメチル)−2−ニトロベンゼン1.00g(4.63ミリモル)のアセトニトリル10.0g溶液に、3,3−ジメチルアゼチジン−2−オン1.38g(13.9ミリモル)及び燐酸カリウム1.47g(6.94ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を窒素雰囲気下、加熱還流下にて3時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却した後、析出した固形物をろ過によりろ別した。得られたろ液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は83%であった(定量収率81%)。
3,3−ジメチル−1−(2−ニトロベンジル)アゼチジン−2−オンの合成 その2
1−(ブロモメチル)−2−ニトロベンゼン1.00g(4.63ミリモル)のトルエン10.0g溶液に、3,3−ジメチルアゼチジン−2−オン1.38g(13.9ミリモル)、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド0.149g(0.463ミリモル)及び30質量%水酸化ナトリウム水溶液0.926g(6.94ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を窒素雰囲気下、70℃にて5時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却した後、1M塩酸5gにて洗浄した。得られた溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は81%であった(定量収率63%)。
3,3−ジメチル−1−(2−ニトロベンジル)アゼチジン−2−オンの合成 その3
1−(ブロモメチル)−2−ニトロベンゼン2.00g(9.26ミリモル)のトルエン20.0g溶液に、3,3−ジメチルアゼチジン−2−オン1.84g(18.5ミリモル)、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド0.298g(0.926ミリモル)及び炭酸カリウム3.84g(27.8ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を窒素雰囲気下、80℃にて4時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却した後、1M塩酸20gにて洗浄した。得られた溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は84%であった(定量収率87%)。
1−(2−ニトロベンジル)ピロリジン−2−オンの合成 その1
1−(ブロモメチル)−2−ニトロベンゼン0.200g(0.930ミリモル)のアセトニトリル2.00g溶液に、ピロリジン−2−オン0.236g(2.78ミリモル)及び燐酸カリウム0.295g(1.39ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を窒素雰囲気下、加熱還流下にて4時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却した後、析出した固形物をろ過によりろ別した。得られたろ液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は65%であった。
1−(2−ニトロベンジル)ピロリジン−2−オンの合成 その2
1−(ブロモメチル)−2−ニトロベンゼン0.500g(2.31ミリモル)のトルエン5.00g溶液に、ピロリジン−2−オン0.591g(6.94ミリモル)、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド0.0746g(0.231ミリモル)及び30質量%水酸化ナトリウム水溶液0.463g(3.47ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を窒素雰囲気下、70℃にて1時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却した後、1M塩酸5gにて洗浄した。得られた溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は76%であった。
1−(2−ニトロベンジル)ピロリジン−2−オンの合成 その3
1−(ブロモメチル)−2−ニトロベンゼン0.500g(2.31ミリモル)のトルエン5.00g溶液に、ピロリジン−2−オン0.394g(4.63ミリモル)、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド0.0746g(0.230ミリモル)及び炭酸カリウム0.960g(6.94ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を窒素雰囲気下、80℃にて7時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却した後、1M塩酸5gにて洗浄した。得られた溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は67%であった。
4,4−ジメチル−1−(2−ニトロベンジル)ピロリジン−2−オンの合成
1−(ブロモメチル)−2−ニトロベンゼン0.216g(1.00ミリモル)のアセトニトリル3.00g溶液に、WO2006/072953に記載の方法に準じて合成した合成した4,4−ジメチルピロリジン−2−オン0.678g(3.00ミリモル)及び燐酸カリウム0.318g(1.50ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を窒素雰囲気下、50℃にて2時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却した後、酢酸エチル5gにて抽出した。得られた有機層を希塩酸5g、亜硫酸水素ナトリウム水溶液5g、飽和食塩水5gの順番で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、アセトニトリルを減圧留去した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=3:1)にて精製し、目的物0.185gを淡黄色固体として得た(収率75%)。
融点:91〜92℃
4,4−ジメチル−1−(2−ニトロベンジル)ピペリジン−2−オンの合成
1−(ブロモメチル)−2−ニトロベンゼン0.432g(2.00ミリモル)のアセトニトリル5.00g溶液に、WO2010/026989に記載の方法に準じて合成した4,4−ジメチルピペリジン−2−オン0.762g(6.00ミリモル)及び燐酸カリウム1.27g(6.00ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を窒素雰囲気下、80℃にて4時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却した後、酢酸エチル10gにて抽出した。得られた有機層を水10g、希塩酸10g、飽和食塩水10gの順番で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、アセトニトリルを減圧留去した。得られた残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=3:1)にて精製し、目的物0.203gを淡褐色固体として得た(収率39%)。
融点:90〜92℃
N−[2−{(3,3−ジメチル−2−オキソアゼチジン−1−イル)メチル}フェニル] −1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミドの合成 その1
3−クロロ−2,2−ジメチル−N−{2−(トリフルオロメタンスルホンアミド)ベンジル}プロパンアミド0.186g(0.50ミリモル)に、2.5質量%水酸化ナトリウム水溶液2.00g(1.25ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を80℃にて3時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却し、希塩酸3gを添加した後、酢酸エチル10gにて抽出した。得られた酢酸エチル溶液を高速液体クロマトグラフィーで分析した結果、目的物の相対面積値は97%であった(定量収率97%)。
N−[2−{(3,3−ジメチル−2−オキソアゼチジン−1−イル)メチル}フェニル] −1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミドの合成 その2
3−クロロ−2,2−ジメチル−N−{2−(トリフルオロメタンスルホンアミド)ベンジル}プロパンアミド0.186g(0.50ミリモル)のアセトニトリル3ml溶液に、燐酸カリウム0.318g(1.50ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を80℃にて9時間攪拌した。該反応混合物を高速液体クロマトグラフィーで分析した結果、目的物の相対面積値は88%であった。
N−[2−{(3,3−ジメチル−2−オキソアゼチジン−1−イル)メチル}フェニル]−1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミドの合成 その3
N−{2−(アミノメチル)フェニル} −1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミド1.02g(4.00ミリモル)のトルエン7.00g溶液に、5質量%水酸化ナトリウム水溶液7.04g(8.80ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を30℃にて30分攪拌した後、3−クロロピバロイルクロリド0.684g(4.40ミリモル)を添加した後、30℃にて5時間撹拌した。攪拌終了後、該反応混合物に5質量%水酸化ナトリウム水溶液6.40g(8.00ミリモル)を添加し、80℃にて3時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物に35質量%塩酸1.29g(12.4ミリモル)を添加して、水層を分離した。得られた有機層を水3gで洗浄した。得られた溶液を無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、トルエンを減圧留去して、目的物1.13gを白色結晶として得た。
融点:114〜116℃
2−(N−トリフルオロメタンスルホニル)アミノ安息香酸メチルの合成
2-アミノ安息香酸3.02gのジクロロメタン20g溶液にトリフルオロメタンスルホン酸無水物2.82g、トリエチルアミン2.02g、トリフルオロメタンスルホン酸無水物2.82g及びトリエチルアミン0.40gを氷冷下で続けて添加し、氷冷下で1時間攪拌した。反応終了後、反応混合物に水を添加し、有機層を分液した。得られた有機層を水、飽和食塩水の順に洗浄し、無水硫酸マグネシウムで脱水した。減圧下、溶媒を留去し、目的物3.51gを薄黄色固体として得た。融点:33〜35℃
2−(N−トリフルオロメタンスルホニル)ベンジルアルコールの合成
2−(N−トリフルオロメタンスルホニル)アミノ安息香酸メチル566mgのテトラヒドロフラン10ml溶液に水素化ホウ素ナトリウム114mgを加え、50℃に加熱した。反応液にメタノール0.1mlをゆっくりと滴下し、50℃で2時間加熱攪拌した。反応液を高速液体クロマトグラフィー〔分析条件;カラム:Inertsil ODS−4,4.6×250mm,粒子径5μm、溶離液:アセトニトリル/水/トリフルオロ酢酸=600/400/0.1(v/v/v)、カラム温度:40℃、流速:1.00mL/min、観測波長:220nm〕で分析したところ、目的物が相対面積比73.5%で生成していることを確認した。
2−(N−トリフルオロメタンスルホニル)アミノベンゾニトリルの合成
2−アミノベンゾニトリル3.0gのジクロロメタン20g溶液にトリフルオロメタンスルホン酸無水物3.6g、トリエチルアミン2.6g、トリフルオロメタンスルホン酸無水物3.6g及びトリエチルアミン0.51gを氷冷下で続けて添加し、氷冷下で1時間攪拌した。反応終了後、反応液を5質量%水酸化ナトリウム水溶液で2回分液した。水層を混合し、ジクロロメタンで洗浄後した後、1mol/L塩酸水溶液を添加して酸性にし、ジクロロメタンで抽出した。有機層を水で2回洗浄し、減圧下で溶媒を濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(n−ヘキサン/酢酸エチル=95/5〜2/1)で精製し、目的物3.4gを白色固体として得た。融点:78〜81℃
3−クロロピバリン酸アミドの合成
28質量%アンモニア水39.2g(645ミリモル)に酢酸エチル200g、3−クロロピバリン酸クロリド20.0g(129ミリモル)を常温にて滴下した。滴下終了後、該反応混合物を室温にて4時間攪拌した。反応終了後、常温にて該反応混合物に飽和塩化アンモニウム水溶液60gを少しずつ添加した後、水層を分離した。水層を酢酸エチル60gで抽出し、先の有機層と合わせて無水硫酸ナトリウムにて乾燥した。得られた有機層を減圧留去し、目的物16.1gを白色固体として得た(収率92%)。融点:100〜102℃
3,3−ジメチル−2−アゼチジノンの合成−その1
3−クロロピバリン酸アミド40.7g(300ミリモル)のアセトニトリル410g溶液に、燐酸カリウム127g(600ミリモル)を添加した。添加終了後、加熱還流下にて9時間攪拌した後、室温まで冷却した後、該反応混合物中に析出した固形物をろ別した。得られたろ液から減圧下にてアセトニトリルを留去した後、得られた残留物に減圧蒸留を行い、3kPaにて110℃から118℃で留出した目的物26.0gを無色液体として得た。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は96%であった。
3,3−ジメチル−2−アゼチジノンの合成−その2
3−クロロピバリン酸アミド10.0g(73.8ミリモル)のテトラヒドロフラン300g溶液に、カリウム tert−ブトキシド16.6g(148ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を常温にて4時間攪拌した。反応終了後、該反応混合物を飽和塩化アンモニウム水溶液80gで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、アセトニトリルを減圧留去して目的物6.82gを無色液体として得た。ガスクロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は92%であった。
N−{2−(アミノメチル)フェニル}−1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミドの合成−その1
N−(2−シアノフェニル) −1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミド615mg(2.46ミリモル)のメタノール6.15g溶液に、ラネーニッケル57.7mgを添加した。添加終了後、該反応混合物を、水素雰囲気下、50℃にて16時間撹拌した。反応終了後、該反応混合物をセライトろ過にてラネーニッケルを除去した。得られた溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は77%であった。
N−{2−(アミノメチル)フェニル}−1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミドの合成−その2
N−(2−シアノフェニル) −1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミド1.00g(4.00ミリモル)のメタノール20.0g溶液に、10%パラジウム炭素(エヌ・イー・ケムキャット社製、NXタイプ)200mgを添加した。添加終了後、該反応混合物を、水素雰囲気下、常温にて3時間撹拌した。反応終了後、該反応混合物をセライトろ過にてパラジウム炭素を除去した。得られた溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は88%であった。
N−{2−(アミノメチル)フェニル}−1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミド硫酸塩の合成
N−(2−シアノフェニル) −1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミド1.00g(4.00ミリモル)のメタノール10.0g溶液に、濃硫酸0.41g(4.00ミリモル)及び5質量%パラジウム炭素(エヌ・イー・ケムキャット社製、STDタイプ)50mgを添加した。添加終了後、該反応混合物を水素ガス雰囲気下、常温にて7時間撹拌した。反応終了後、該反応混合物をセライトろ過にてパラジウム炭素を除去した。得られた溶液を液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は99%であった。
3−クロロ-2,2-ジメチル−N−{2−(トリフルオロメタンスルホンアミド)ベンジル}プロパンアミドの合成 その1
N−{2−(アミノメチル)フェニル} −1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミド500mg(1.97ミリモル)のトルエン5.00g溶液に、炭酸カリウム574mg(4.15ミリモル)、3−クロロピバロイルクロリド322mg(2.08ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を70℃にて3時間撹拌した。反応終了後、該反応混合物を室温まで冷却した後、5質量%水酸化ナトリウム水溶液5gにて2回抽出した。得られた水酸化ナトリウム水溶液を35質量%塩酸2gにて酸性にした後、トルエン5gにて2回抽出した。得られた有機層を無水硫酸ナトリウムにて乾燥し、トルエンを減圧留去して目的物662mgを白色結晶として得た(収率94%)。
融点:92〜93℃
3−クロロ-2,2-ジメチル−N−{2−(トリフルオロメタンスルホンアミド)ベンジル}プロパンアミドの合成 その2
N−{2−(アミノメチル)フェニル} −1,1,1−トリフルオロメタンスルホンアミド258mg(1.01ミリモル)のトルエン8.67g及び酢酸エチル4.49g溶液に、トリエチルアミン307mg(3.03ミリモル)及び3−クロロピバロイルクロリド167mg(1.08ミリモル)を添加した。添加終了後、該反応混合物を20℃にて1時間撹拌した。反応終了後、該反応混合物に水5g及び希塩酸7gを添加して分液し、水層をトルエン18gで抽出した。得られた有機層を併せて飽和食塩水5gで洗浄した。得られた溶液を高速液体クロマトグラフィーにて分析した結果、目的物の相対面積値は94%であった。
なお、2013年10月25日に出願された日本特許出願2013−221858号、2014年1月27日に出願された日本特許出願2014−012677号、2014年2月26日に出願された日本特許出願2014−034902号、2014年5月29日に出願された日本特許出願2014−111609号、および、2014年9月5日に出願された日本特許出願2014−180886号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (10)
- 式(12):
Yは、−NO2、−NH2、−NHCO2R1、−NHSOR1又は−NHSO2R1を表し、
R1は、C1〜C6ハロアルキル又はC1〜C6アルキルを表し、
R2は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R2とR3はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
R4は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、
R5は、水素原子、ハロゲン原子、C1〜C6ハロアルキル、C1〜C6アルコキシ又はC1〜C6アルキルを表し、R4とR5はそれぞれが結合する炭素原子と共にC3〜C6シクロアルキルを形成しても良く、
nは、0,1,2又は3の整数を表し、
X2は、ハロゲン原子、メタンスルホニルオキシ、トリフルオロメタンスルホニルオキシ又はp−トルエンスルホニルオキシを表す。]で表されるN−ベンジルアミド化合物を塩基の存在下で反応させることを特徴とする、式(10):
- 添加物として相間移動触媒を加える請求項1に記載の製造方法。
- nは、0を表す請求項1又は2に記載の製造方法。
- nは、1の整数を表す請求項1又は2に記載の製造方法。
- nは、2の整数を表す請求項1又は2に記載の製造方法。
- nは、3の整数を表す請求項1又は2に記載の製造方法。
- 塩基が、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、燐酸ナトリウム、燐酸カリウム、燐酸一水素ナトリウム又は燐酸一水素カリウムである請求項1乃至6に記載の製造方法。
- 塩基が、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム又は燐酸カリウムである請求項7に記載の製造方法。
- 相間移動触媒が、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモニウムフルオリド、テトラ−n−ブチルアンモニウムクロリド、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミド、テトラ−n−ブチルアンモニウムヨージド、テトラ−n−ブチルアンモニウム硫酸水素塩、テトラ−n−ブチルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウムクロリド、ベンジルトリ−n−ブチルアンモニウムブロミド、テトラエチルホスホニウムブロミド、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロミド、テトラ−n−ブチルホスホニウムクロリド又はテトラフェニルホスホニウムブロミドである請求項2乃至8に記載のN−ベンジルラクタム化合物の製造方法。
- 相間移動触媒が、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロミドである請求項9に記載の製造方法。
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