JP7389761B2 - ボルチオキセチンおよびボルチオキセチン中間体を調製するためのワンポット有機擬触媒c-h活性化手法 - Google Patents
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Description
「酸」は、水素を含有しかつ水または溶媒中で解離して正の水素イオンを生成する任意の化合物、ならびに塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、トリハロ酢酸(例えば、トリフルオロ酢酸)、臭化水素、マレイン酸、スルホン酸、例えばメタンスルホン酸、トルエンスルホン酸、およびカンファースルホン酸、プロピオン酸、例えば(R)-クロロプロピオン酸、フタル酸、例えばN-[(R)-1-(1-ナフチル)エチル]フタルアミド酸、マンデル酸、酒石酸、例えばD-またはL-酒石酸、およびジベンジル-L-酒石酸、およびその誘導体、例えばジアロイル酒石酸、乳酸、カンファー酸、アスパラギン酸、シトロネル酸、および同様のものなどの酸を含むがこれらに限定されないルイス酸を指す。したがってこの用語は、弱酸、例えばエタン酸、および硫化水素;有機強酸、例えばメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸などを含む。
a) 式III[式中、Rは水素またはo-アミノチオフェノール基である]の化合物を、式IVの化合物との反応に供する工程;
b) 式Iの化合物を式IIの化合物に変換する工程、
を含み、式中、Xは第1の実施形態で定義されたアニオンである、式IIの化合物を調製するための方法を提供する。
実施例1a
m-キシレン(52mmol、6.4ml)を、10mlの硫酸および70mlの氷酢酸に溶解し、得られた混合物を、撹拌しながら50~55℃に温めた。同じ温度を保ちながら、過ヨウ素酸ナトリウム(4.28g、20mmol)を1.5時間かけて少しずつゆっくり添加した。撹拌を継続し、同じ温度で1.5時間温めた。冷却した最終混合物を、撹拌した氷水(200g)に注いだ。得られた固体を濾別した。冷濾液をジエチルエーテルで抽出し(4×100ml)、エーテル抽出物を廃棄した。臭化カリウム(4.0g、33.6mmol)を水(20mL)に溶かした溶液を、激しく撹拌された残りの水溶液に添加した。1時間後、沈殿した臭化ジアリールヨードニウム(IVa)を濾過によって収集し、濾液が中性になるまで結晶を冷水で十分洗浄し、真空乾燥器内で乾燥することにより、粗生成物(IVa)5.3gが得られた。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.87- 7.85 (d, J=8,2Hz, 2H), 7.09 (s, 2H), 6.89- 6.87 (d, J=8,2Hz, 2H), 2.58 (s, 6H), 2.26 (s, 6H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 142.16, 140.08, 136.43, 132.22, 129.53, 121.69, 25.49, 21.15
ヨウ素(2.98g、11.8mmol)、m-キシレン(5.81ml、47.2mmol)、およびm-クロロ過安息香酸(6.12g、35.4mmol)を、115.5 ジクロロメタンに添加する。p-トルエンスルホン酸一水和物(8.968g、47.2mmol)を添加し、得られた混合物を還流条件下で14時間撹拌する。TLC分析が、出発物質の消費を示す場合、加熱を中断し、反応混合物を減圧下で濃縮する。次いで残留物を、シリカゲル上でクロマトグラフィーに供することにより、化合物IVbが黄色固体(融点159~160℃)として得られた。
1-ヨード-2,4-ジメチル-ベンゼンを使用して、Bielawksi et al, ChemistryOpen 2014, 3 (1), pp 19-22およびMonastyrskyi et al, J. Org. Chem. 2015, 80 (5), pp 2513-2520に開示される先行技術の手順に従い、新たにアリールヨードニウム塩(式IVの化合物)を調製する。
実施例2a
ジアリールヨードニウム塩IVa(150mg、0.36mmol)、および水素化ナトリウムの鉱油中60%分散体(29mg、0.72mmol)を、オートクレーブに添加する。次いでアミノチオフェノールIIIa(0.077ml、0.72mmol)を、2.5mlのテトラヒドロフランと共に添加する。混合物を、反応が終了するまで撹拌する。
ジアリールヨードニウム塩IVa(150mg、0.36mmol)、および水素化ナトリウムの鉱油中60%分散体(29mg、0.72mmol)を、丸底フラスコに添加する。次いでアミノチオフェノールIIIa(0.077ml、0.72mmol)を、2.5mlのジメチルスルホキシドと共に添加する。混合物を、反応が終了するまで撹拌する。
ジアリールヨードニウム塩IVa(150mg、0.36mmol)、および水素化ナトリウムの鉱油中60%分散体(29mg、0.72mmol)を、丸底フラスコに添加する。次いでアミノチオフェノールIIIa(0.077ml、0.72mmol)を、2.5mlのトルエンと共に添加する。混合物を、反応が終了するまで撹拌する。
ジアリールヨードニウム塩IVa(0.15g、0.36mmol)およびナトリウムメトキシド(39mg、0.72mmol)を、丸底フラスコに添加する。次いでアミノチオフェノールIIIa(0.077ml、0.72mmol)を、2.5mlのトルエンと共に添加する。混合物を、反応が終了するまで撹拌する。
ジアリールヨードニウム塩IVa(0.15g、0.36mmol)およびナトリウムメトキシド(39mg、0.72mmol)を、丸底フラスコに添加する。次いでアミノチオフェノールIIIa(0.077ml、0.72mmol)を、2.5mlのメタノールと共に添加する。混合物を、反応が終了するまで撹拌する。
ジアリールヨードニウム塩IVb(0.1g、0.19mmol)およびアミノチオフェノールIIIa(0.0203ml、0.19mmol)を、オートクレーブ内で5mlの1,4-ジオキサンに溶解する。トリフルオロ酢酸を、撹拌しながら添加する(0.056ml、0.76mmol)。混合物を、反応が終了するまで110℃で撹拌する。反応混合物を室温まで冷ます。DM水を添加し、得られた混合物をジエチルエーテルで3回抽出する。合わせた有機層をDM水で洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥する。溶媒を留去し、残留物を、シリカゲル上でクロマトグラフィーに供することにより、式Iの化合物が得られる。
実施例3a
DMSO(1ml)を、撹拌棒を含有する5mlのシールド管に添加した。このフラスコに、2,2’-ジスルファンジイルジアニリンIIIb(59.6mg、0.24mmol)および臭化ビス(2,4-ジメチルフェニル)ヨードニウムIVa(200mg、0.48mmol)を添加した。この後、tert-カリウムブトキシド(67.3mg、0.6mmol)を少しずつ添加し、得られた反応混合物を40~45℃で15分間撹拌し、次いで80℃で加熱した。反応の進行を、TLCによってモニターした。反応(3時間)が終了したら、混合物を室温に冷却し、水に注ぎ、酢酸エチル10mLで抽出した。合わせた有機相を、10mlのブラインで2回抽出した。まず、有機層を、10mlの37%HClで2回洗浄した。1-ヨード-2,4-ジメチルベンゼンを、有機相から純生成物として回収し(収率62%)、それに対して2-((2,4-ジメチルフェニル)チオ)アニリンの塩酸を、水性相から回収した。水性相のpHを、固体の重炭酸ナトリウムの添加により7に調節し、酢酸エチルで抽出する。有機層を、硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮することにより、2-((2,4-ジメチルフェニル)チオ)アニリンが純粋な生成物(収率99%)として得られた。
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.37-7.35 (d, J=7,8Hz, 2H), 7.23-7.20 (t, 1H), 7.01 (s, 1H), 6.86-6.85 (d, J=8,2Hz, 1H), 6.81-6.79 (d, J=8,3Hz, 1H), 6.77- 6.74 (t, 1H), 6.72-6.71 (d, J=7,8Hz, 1H), 2.39 (s, 3H), 2.27 (s, 3H),.
13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 148.38, 136.60, 135.79, 135.36, 131.74, 131.20, 130.48, 127.33, 126.60, 118.86, 115.34, 115.13, 20.82, 20.07.
1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ 7.68-7.66 (d, J=8,7Hz, 1H), 7.07 (s, 1H), 6.71-6.69 (d, J=8,1Hz, 1H), 2.40 (s, 3H), 2.28 (s, 3H).
13C NMR (126 MHz, CDCl3) δ 141.00, 138.64, 138.07, 130.76, 128.34, 97.01, 27.92, 20.85.
DMSO(2ml)を、撹拌棒を含有する5mlのシールド管に添加した。このフラスコに、2,2’-ジスルファンジイルジアニリンIIIb(119mg、0.48mmol)および臭化ビス(2,4-ジメチルフェニル)ヨードニウムIVa(400mg、0.96mmol)を添加した。この後、tBuOK(135mg、1.2mmol)を少しずつ添加し、得られた反応混合物を、40~45℃で15分間撹拌し、次いで80℃で加熱した。1時間、2時間、および3時間後、反応質量を、4/1のシクロヘキサン/酢酸エチルでTLCによりチェックし、その後、アリコートの後処理を水および酢酸エチルで行う。目標生成物への最大変換率は、60%であった。
DMF(0.2ml)を、撹拌棒を含有する5mlの丸底フラスコに添加した。このフラスコに、2,2’-ジスルファンジイルジアニリンIIIb(12mg、0.048mmol)および臭化ビス(2,4-ジメチルフェニル)ヨードニウムIVa(40mg、0.096mmol)を添加した。この後、tBuOK(13.5mg、0.12mmol)を少しずつ添加し、得られた反応混合物を、40~45℃で15分間撹拌し、次いで80℃で加熱した。1時間、2時間、および3時間後、反応質量を、4/1のシクロヘキサン/酢酸エチル中でTLCによりチェックし、その後、アリコートの後処理を水および酢酸エチルで行う。目標生成物への最大変換率は、60%であった。
MeCN(0.2ml)を、撹拌棒を含有する5mlの丸底フラスコに添加した。このフラスコに、2,2’-ジスルファンジイルジアニリン(12mg、0.048mmol)および臭化ビス(2,4-ジメチルフェニル)ヨードニウム(40mg、0.096mmol)を添加した。この後、tBuOK(13.5mg、0.12mmol)を少しずつ添加し、得られた反応混合物を、40~45℃で15分間撹拌し、次いで80℃で加熱した。反応の進行を、TLCによってモニターした。1時間、2時間、および3時間後、反応質量を、4/1のシクロヘキサン/酢酸エチル中でTLCによりチェックし、その後、アリコートの後処理を水および酢酸エチルで行う。目標生成物への最大変換率は、40%であった。
DMSO(2ml)を、撹拌棒を含有する5mlのシールド管に添加した。このフラスコに、2,2’-ジスルファンジイルジアニリン(59.6mg、0.24mmol)および臭化ビス(2,4-ジメチルフェニル)ヨードニウム(200mg、0.48mmol)を添加した。この後、tBuOK(67.3mg、0.6mmol)を少しずつ添加し、得られた反応混合物を40~45℃で15分間撹拌し、次いで80℃で加熱した。反応の進行を、TLCによってモニターした。1時間、2時間、および3時間後、反応質量を、4/1のシクロヘキサン/酢酸エチル中でTLCによりチェックする。約100μlを反応質量から引き出し、飽和ブラインに注ぐ。混合物を酢酸エチルにより抽出し、有機層は、2-((2,4-ジメチルフェニル)チオ)アニリンおよび2,2’-ジスルファンジイルジアニリンの95:5の混合物を含有することが見出される。反応混合物を室温に冷却し、10mlの飽和ブラインに注ぎ、2×10mlの酢酸エチルで抽出した。有機層を、2×10mlの9N HClで洗浄した。1-ヨード-2,4-ジメチルベンゼンが、Na2SO4での乾燥およびエバポレーション後に、純生成物(80mg)として得られた。水性相には、2-((2,4-ジメチルフェニル)チオ)アニリンおよび2,2’-ジスルファンジイルジアニリンの塩酸が残っていた。水性相のpHを、固体NaHCO3の添加により7に調節し、3×10mlの酢酸エチルで抽出した。有機層をNa2SO4で乾燥し、エバポレートすることにより、2-((2,4-ジメチルフェニル)チオ)アニリン97mgが得られた。
DMSO(17ml)を、撹拌棒を含有する三つ口丸底フラスコに添加した。このフラスコに、2,2’-ジスルファンジイルジアニリン(1.192g)および臭化ビス(2,4-ジメチルフェニル)ヨードニウム(4.0g)を添加した。tBuOK(1.344g)を少しずつ、40~45℃で30分間にわたり添加した。次いで混合物を、80℃で加熱する。反応の進行を、TLCによってモニターした。反応が終了したら(3時間)、混合物を室温に冷却し、50mlの飽和ブラインに注ぎ、2×40mLの酢酸エチルで抽出した。有機層を合わせ、3×50mlのブラインで洗浄し、硫酸ナトリウム上で乾燥し、溶媒を留去した。有機層を濃縮することにより、油状混合物が得られる。油状混合物に、塩化水素をジエチルエーテル(8ml)に溶かしたものを、ジエチルエーテル(20ml)と共に撹拌しながら添加した。2-((2,4-ジメチルフェニル)チオ)アニリン塩酸塩を沈殿させ、濾過し、減圧下で乾燥させる(1.72g)。
下記の実施例の目的で、DES-尿素、即ち塩化コリン:尿素が1:2のイオン性化合物を、ACIE 2014 53 23 5969に開示される手順に従い調製した。
下記の実施例の目的で、DES-グリセロール、即ち塩化コリン:グリセロールが1:2のイオン性化合物を、ACIE 2014 53 23 5969に開示される手順に従い調製した。
Claims (7)
- アニオンXが、ハロゲン、トシル酸、四フッ化ホウ素、トリフレート、過塩素酸、トリフルオロ酢酸または酢酸アニオンから選択される、請求項1または2に記載の方法。
- 工程bが、式Iの化合物と2,2’-ジクロロジエチルアミンとを反応させることによって行われる、請求項2または3に記載の方法。
- 1-ヨード-2,4-ジメチルベンゼンが、式IIIとIVの化合物の間の反応後に単離される、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
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