JPH11501943A - カルビノールを分離する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 式（１）のラセミ体の（±）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾールを分離することによって、エナンチオマー（Ｒ）−（＋）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（Ｒ）−（＋）−１を優位に調製する方法であって、エステル交換反応におけるリパーゼ又は酵素的活性を有するそれ由来の物質の使用、並びに生成されたエステル、すなわちＲ₁がメチル又はエチル基を表す式（Ｓ）−（−）−４の（Ｓ）−（−）−５−（フェニル）アルキルカルボニルオキシメチル−１−１Ｈ−ピラゾールの加水分解の一連の工程を包含する方法。

Description

【発明の詳細な説明】 カルビノールを分離する方法 本発明は、高収率で所望のエナンチオマーを得ることを目的として、式１のカ ルビノールをそのエナンチオマーに分離し、並びに後者エナンチオマーの一つを ラセミ化する連続的な工程による新規方法に関する。１の立体異性体は、式２の 化合物のエナンチオマーの合成に重要な化合物である。 式２の（±）−５−｛[(Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシ)フェニル]メチル｝ −１−メチル−１Ｈ−ピラゾールは、鎮痛性を有する化合物であり、現在、臨床 試験段階にあり、欧州特許ＥＰ２８９３８０に記載されている。２のエナンチオ マーはどちらも合成されており、鎮痛剤としての評価が行われてきた［ジェイ． エー．フエソ （J.A．Hueso），ジェイ．ベルロカル（J．Berrocal）， Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters，1993，3，269-272］。その結果は 、右旋性（dextrogyre）のエナンチオマーがより活性であるというものであった 。 エナンチオマー（＋）−２及び（−）−２は、各々、（＋）−１及び（−）− １のアルキル化により得られている。立体異性体（＋）−１は、絶対配置が（Ｒ ）−（＋）−１と決定されているエチル（Ｒ）−マンデレートから非常に低い収 率で得られている。１のエナンチオマーもまた、１を（＋）−Ｏ−アセチルマン デル酸と反応させることにより形成されるジアステレオ異性体のエステルのカラ ムクロマトグラフィーによる分離又は分別晶出を含む複合的な方法により得られ ている。収率は、エナンチオマー（−）−１について２２％であり、エナンチオ マー（＋）−１について２５％であった。 加えて、ラセミ混合物の分離に適用される生体触媒（biocatalyseur）の使用 について詳細に記載されている［ａ）”Microbial reagents in organic synthe sis”，ステファノ セルビ（Stefano Servi）編集，クルーワー アカデミック パブリッシャーズ（Kluwer Academic Pu blishers），ロンドン，1992． ｂ）”Enzymes in synthetic organic chemist ry”シー．エイチ．ウォ（C.H．Wong）及びジー．エム．ホワイトサイズ（G.M． Whitesides）編集，エルセヴィア サイエンス（Elsevier Science），オックス フォード 1994． ｃ）”Biotransformations in Organic Chemistry”，ケー ．フェイバー（K．Faber）編集，ランゲ アンド スプリンガー（Lange and Sp ringer），1995］。 立体異性体の分離に使用される酵素には多くの異なる種類があり、加水分解酵 素（特にリパーゼ、プロテアーゼ及びエステラーゼ）、リアーゼ（liase）及び 酸化還元酵素が含まれる。加水分解酵素は、商業的に低コストで入手可能であり 、またそれらのいくつかは、有機溶媒に対して適度な耐性を示すがゆえに、分離 に使用される最も魅力的な酵素の一つである。 酵素−触媒反応における有機溶媒の使用は、様々な長所を有している：ａ）ほ とんどの有機物質は、水中よりも有機溶媒中でより安定である；ｂ）反応生成物 の回収が、非常に容易になる；ｃ）酵素が容易に収集され再利用される；ｄ）あ る場合には、エナンチオ選択性が高い。しかしながら、有機溶媒中における酵素 使用の長所にも関わらず、いくつかの短所も存在する；ａ）適切な溶媒 の探索；ｂ）低い反応速度；ｃ）可逆的性質を有するこれらの反応における所望 生成物の光学純度の減少[以下の総説を参照：ａ）エー．エム．クリバノフ（A.M ．Klibanov），トレンズ イン バイオケミカル サイエンスズ（Trends Bioch em．Sci.），1989，14，141． ｂ）シー．エス．チェン（C.S．Chen），シー． ジェイ．シー（C.J．Sih），Angew．Chem．Int．Ed．Engl.，1989，28，695]。 いくつかの酵素は有機溶媒中でそれ本来の機能を発揮できるという疑う余地のな い調査成果は、治療上及び産業上有用な製品の製造に、酵素法（biotransformat ion）の使用が、過去十年の間に、劇的に増加した主要因の一つとなっている［ 以下の総説を参照：ａ）エー．エヌ．コリンズ（A.N．Collins），ジー．エヌ． シェルドレイク（G.N．Sheldrake），エス．クロスビー（S．Crosby），”Chira lity in Industry”，ウィリー（Wiley），ロンドン，1992． ｂ）エス．シー ．スティンソン（S.C．Stinson），ケミカル アンド エンジニアリング ニュ ース（Chem．& Eng．News），1994，38． ｃ）エー．エル．マルゴリン（A.L． Margolin），Enzyme Microb．Technol．1993，15，266]。 本発明の主題は、右旋性立体異性体（Ｒ）−（＋）−１を得るための商業的に 使用可能な方法を提供すること であり、該方法は左旋性立体異性体（Ｓ）−（−）−１を得るために使用するこ ともできる。 本発明の方法は、生体触媒に基づくものであり、つまりラセミ体のアルコール １と式３： 〔式中、Ｒ₁はメチル又はエチル基を表し、Ｒ₂はビニル又はイソプロペニル基を 表す〕のエステルとの間で選択的にエステル交換反応を行うために生体触媒を使 用するものである。適切な立体選択性を有する酵素を用いることにより、１の未 反応エナンチオマーと、同時に、もう一方のエナンチオマーから形成される式４ のエステル： 〔式中、Ｒ₁はメチル又はエチル基を表す〕とを含む反応混合物を得ることがで きる。 それ故、未反応アルコールと生成したエステルの分離 及び回収には、クロマトグラフィー又は結晶化のような慣用の化学的手法を比較 的容易に用いることができる。本発明の他の態様は、ラセミ化を起こして化合物 １を取得するため又は立体配置を保持するために、得られたエステルを酸性又は 塩基性触媒を使用して加水分解することを含む。ラセミ混合物１が得られる場合 には、その後、上述したようにエステル交換反応等を起こすために上記の生体触 媒で処理しても良い。このようにして、ラセミ体１のほぼ完全な転換体が得られ 、目的のエナンチオマーが生成される。 本発明において使用されるストラテジーは、カルビノール１の酵素的エステル 交換とラセミ化を伴う化学的転換との連続した組合せを含む。エステル交換反応 に最も適した酵素は加水分解酵素、特に微生物により産生されるリパーゼであり 、該酵素は遊離状態又は固定化状態のいずれであってもよい。アシル化剤として 使用されるエステルは、式３〔式中、Ｒ₁は、メチル又はエチル基を表し、Ｒ₂は 、ビニル又はイソプロペニル基を表す〕のエノールエステルである。エステル交 換反応は、溶媒非存在下又はヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、アセトン、 ジオキサン、テトラヒドロフラン、エタノール等のような適切な溶媒中で、２０ ℃から還流温度の温度範囲で、 当該転換に必要な時間、例えば６時間から４８時間の間で行われる。反応媒体に モレキュラーシーブを添加することによって、活性が増大し水分含量が減少する 。アシル化反応の進行は、陽子核磁気共鳴法によって容易に観察される。１の未 反応エナンチオマーは、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより又は適切な 溶媒中での結晶化によって、その他の、エステル化されたエナンチオマー４から 分離される。光学純度は、キラルＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）によ り分析される。 エステル化されたエナンチオマー４は、その後にラセミ体のカルビノール１又 は対応するホモキラル（homochiral）カルビノールを形成するために加水分解さ れる。 加水分解は、それぞれ、酸性媒体中又は塩基性媒体中で、６０℃から還流温度 の範囲で、２時間から２４時間の間行われる。 相間移動（transfert de phase）条件下で、ジメチルアミノクロロエタンを用 いて立体異性体（＋）−１及び（−）−１をアルキル化し、それに続いてクエン 酸で処理することにより、それぞれ立体異性体（＋）−２シトレート及び（−） −２シトレートが得られる。 ホモキラルカルビノールを取得するためにラセミ体カルビノール１をエステル 交換反応する方法、及び形成さ れたホモキラルエステルを、対応するホモキラルアルコール又はそれに代わるラ セミ体のアルコール取得のために加水分解する方法に関する先の記載、並びに以 下に示される実施例の詳細な記載は、単に例示として与えられるものであり、本 発明の範囲を何ら制限するものではない。実施例１ ． リパーゼＰＳ（lypase PS）を用いた（±）−５−（フェニル）ヒドロキシメチ ル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（±）−１の分離 １００ｇのカルビノール（ ）−１、アマノ ファーマシューティカル カン パニー リミテッド（AMANO PHARMACEUTICAL COMPANY Ltd.）（ナゴヤ−日本（N AGOYA-JP））により市販される５０ｇの活性化リパーゼＰＳ、５０ｇの活性化さ れた３Åのモレキュラーシーブ及び１０００ｍｌのビニルアセテートの混合物を ６０℃で２４時間攪拌する。該カルビノールが５５％程度までアセチル化されて いることを１Ｈ ＮＭＲにて確認後、該混合物を濾過してリパーゼ及びモレキュ ラーシーブを収集し、次いでビニルアセテートを減圧下にて留去する。残渣をシ クロ ヘキサン中に溶解し、そこから、結晶化法により、９６％より大きい光学純度（ ＨＰＬＣにより測定されたエナ を有する３６ｇ（７２％）の（＋）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１− メチル−１Ｈ−ピラゾール，（＋）−１を得る；融点：80−83℃；IR（KBr）323 7，1456，1394，1294，1193，1058，1006，785，765，708，701cm^-1；[α]_D＋16 .2（c=1，CHCl₃）。溶媒の留去により、Ｒ₁がメチル基である７６．５ｇの（− ）−５−（フェニル）メチルカルボニルオキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラ ゾール，（−）−４を優位に得る。実施例２ ． （−）−５−（フェニル）メチルカルボニルオキシメチル−１−メチル−１Ｈ− ピラゾール，（−）−４の加水分解及びラセミ化： ７６．５ｇの（−）５−（フェニル）メチルカルボニルオキシメチル−１−メ チル−１Ｈ−ピラゾール，（−）−４を３００ｍｌの６Ｎ塩酸中にて１２時間還 流し、加熱しながら該混合物を濾過し、溶液を水酸化アンモニウムでアルカリ化 し、６１．４ｇのラセミ体カルビノール （±）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール， （±）−１を得る。融点 105−106℃；IR（KBr）3225，1457，1398，1208，1200 ，1018，1009，794，751，702cm^-1；ＨＰＬＣによって測定されたエナンチオマ ーの過剰率は0。実施例３ ． リパーゼＰＳを用いた（±）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル −１Ｈ−ピラゾール，（±）−１の分離： 実施例２で得られた６１．４ｇのカルビノール（±）−１、アマノ ファーマ シューティカル カンパニー リミテッド（ナゴヤ−日本）により市販される３ ０．７ｇの活性化リパーゼＰＳ，３０．７ｇの活性化された３Åのモレキュラー シーブ及び６００ｍｌのビニルアセテートの混合物を５６℃で３６時間攪拌する 。該カルビノール（±）−１が５３％程度までアセチル化されていることをＨ ＮＭＲにて確認後、該混合物を濾過してリパーゼ及びモレキュラーシーブを収集 し、ビニルアセテートを減圧下にて留去する。残渣をシクロヘキサン中に溶解し 、それから結晶化法により、９５％より大きい光学純 度を有する２１．７ｇ（７１％）の（＋）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル −１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（＋）−１を得る。融点：79−85℃ [α]_D ＋16.0（c=1，CHCl₃）。媒の留去により、Ｒ₁がメチル基である４５．８ｇの（ −）−５−（フェニル）メチルカルボニルオキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ラ ゾール，（−）−４を優位に得る。実施例４ ． リパーゼＰＳを用いた（＋）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル −１Ｈ−ピラゾール，（±）−１の分離： ３．５ｇのカルビノール（±）−１、アマノ ファーマシューティカル カン パニー リミテッド（ナゴヤ−日本）により市販される７．４ｇの活性化リパー ゼＰＳ、及び１００ｍｌのビニルアセテートの混合物を６２℃で１３時間攪拌す る。カルビノール（±）−１が５０％程度までアセチル化されていることを１Ｈ ＮＭＲにて確認後、該混合物を濾過してリパーゼ及びモレキュラーシーブを収 集し、ビニルアセテートを減圧下にて留去する。残渣をシリカゲルを用いたカラ ムクロマトグラフィーに 供し、ジエチルエーテル／ヘキサン（２：１）で溶離し、Ｒ₁がメチル基である ２．１ｇ（９８％）の（−）−５−（フェニル）メチルカルボニルオキシメチル −１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（−）−４を得る。次いで、ジエチルエーテ ルでの溶出により、１．７ｇ（９８％）の（＋）−５−（フェニル）ヒドロキシ メチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（＋）−１を得る。ＨＰＬＣによって 測定されたエナンチオマーの過剰率は９４％である。実施例５ ． （−）−５−（フェニル）メチルカルボニルオキシメチル−１−メチル−１Ｈ− ピラゾール，（−）−４の立体配置を保持しながらの加水分解： ２．３ｇの（−）−５−（フェニル）メチルカルボニルオキシメチル−１−メ チル−１Ｈ−ピラゾール，（−）−４を４ｍｌの２０％水酸化ナトリウム及び１ ０ｍｌのエタノール中で２時間還流し、エタノールを留去し、１０ｍｌの水を加 え、該混合物をジエチルエーテルで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し 、濾過する。この溶液から９４％より大きい光学純度を有する１．８ｇ （９５％）ｇの（−）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ −ピラゾール，（−）−１を得る。[α]_D−16.1（c=1，CHCl₃）。実施例６ ． （＋）−５−{[(Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシ)フェニル]メチル}−１−メチ ル−１Ｈ−ピラゾール シトレート，（＋）−２シトレートの製造。 ２５０ｍｌのトルエン中の１２．７ｇの（＋）−５−（フェニル）ヒドロキシ メチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（＋）−１、１２５ｍｌの５０％水酸 化ナトリウム、３ｇのトリエチルブチルアンモニウム及び１４．６ｇのジメチル アミノクロロエタン塩酸塩の混合物を７時間還流する。冷却した混合物から、１ ６．２ｇ（９２．６％）の（＋）−５−{[(Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシ)フ ェニル]メチル}−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（＋）−２をトルエンで抽出 する。 １５ｇの（＋）−５−{[(Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシ)フェニル]メチル} −１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（＋）−２及びエタノール中の１３．５ｇの クエン酸一 水和物の混合物を４０℃で、溶解が完了するまで攪拌する。この溶液から、２４ ．７ｇ（９４．５％）の（＋）−５−{[(Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシ)フェ ニル]メチル}−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール シトレート，（＋）−２シトレ ートを結晶化により回収する。融点 129−131℃、[α]_D＋８．３（c=1，H₂O）。実施例７ ． （−）−５−{[(Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシ)フェニル]メチル}−１−メチ ル−１Ｈ−ピラゾール シトレート，（−）−２シトレートの製造。 実施例６の方法と同様な手順により、分離物質としてエナンチオマー（−）− ５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（−）− １を用いて、（−）−５−{[(Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエトキシ)フェニル]メチ ル}−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（−）−２シトレートを得る。融点 128 −130℃ [α]_D−８.２（c=1，H₂O）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，Ｓ Ｚ，ＵＧ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，Ｉ Ｌ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，Ｒ Ｕ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ベルロカル ロメロ フアナ マリア スペイン国 エー−08940 コルネーリャ デ リョブレガト カリェ エルメネヒ ルド ゴウラ 19 プリメロ (72)発明者 クベレス アルティセント マリア ロサ スペイン国 エー−08190 サント クガ ト デル ヴァリェス カリェ バルセロ ナ ２−デー (72)発明者 ゴトル サンタマリア ビセンテ スペイン国 エー−33008 オビエド カ リェ ラ ボルガチナ トレス パルケ ２−キント アー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．式１： のラセミ混合物（±）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ −ピラゾールの分離によって、エナンチオマー（Ｒ）−（＋）−５−（フェニル ）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（Ｒ）−（＋）−１を優 位に調製する方法であって、エステル交換反応におけるリパーゼ又は酵素的活性 を有する後者由来の物質の使用、並びに生成されたエステル、すなわち式（Ｓ） −（−）−４： 〔式中、Ｒ₁は、メチル又はエチル基を表す〕の（Ｓ）− （−）−５−（フェニル）アルキルカルボニルオキシメチル−１−１Ｈ−ピラゾ ールの加水分解を包含する連続的な方法によって特徴づけられる方法。 ２．式３のエステル： 〔式中、Ｒ₁は、メチル又はエチル基を表し、Ｒ₂は、ビニル又はイソプロペニル 基を表す〕及びエナンチオマー（Ｓ）−（−）−５−（フェニル）ヒドロキシメ チル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（Ｓ）−（−）−１の間のエステル交換 反応において触媒として作用するリパーゼ又は酵素活性を有する後者由来の物質 を用いて、式（Ｓ）−（−）−４〔式中、Ｒ₁は、メチル又はエチル基を表す〕 の（Ｓ）−（−）−５−（フェニル）アルキルカルボニルオキシメチル−１−メ チル−１Ｈ−ピラゾールを生成し、次いで未反応のエナンチオマー（Ｒ）−（＋ ）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（Ｒ ）−（＋）−１を回収する ことを特徴とする請求項１に記載の調製方法。 ３．エステル交換反応における反応体又は溶媒として式３〔式中、Ｒ₁は、メチ ル基を表し、Ｒ₂は、ビニル基を表す〕のビニルアセテートを用いることを特徴 とする請求項１又は２に記載の調製整方法。 ４．例えばシクロヘキサンのような低極性溶媒を用いて、エナンチオマー（Ｒ） −（＋）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾール ，Ｒ−（＋）−１及び式（Ｓ）−（−）−４のエステル〔式中、Ｒ₁は、メチル 基を表す〕 （Ｓ）−（−）−５−（フェニル）メチルカルボニルオキシメチル −１−メチル−１Ｈ−ピラゾールエステルを含む溶液から、エナンチオマー（Ｒ ）−（＋）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾー ル，（Ｒ）−（＋）−１を晶析することを特徴とする請求項１、２又は３のいず れかに記載の調製方法。 ５．式（Ｓ）−（−）−４のエステル〔式中、Ｒ₁はメチル基を表す〕 （Ｓ） −（−）−５−（フェニル）メチルカルボニルオキシメチル−１−メチル−１Ｈ −ピラゾ ールから、カルビノール （Ｒ）−（＋）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル −１−メチル−１Ｈ−ピラゾール，（Ｒ）−（＋）−１を、シリカゲルを用いた カラムクロマトグラフィーにより分離することを特徴とする請求項１、２又は３ に記載の調製方法。 ６．式（Ｓ）−（−）４のエステル〔式中、Ｒ₁は、メチル又はエチル基を表す 〕（Ｓ）−（−）−５−（フェニル）アルキルカルボニルオキシメチル−１−メ チル−１Ｈ−ピラゾールを酸性媒体中で加水分解して、式１のラセミ混合物（± ）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１−メチル−１Ｈ−ピラゾールを生成 し、次いで、該ラセミ混合物を、再度請求項１又は２に記載の分離工程にかけ、 該サイクルを必要と認められるまで多く繰り返すことを特徴とする請求項１又は ２に記載の調製方法。 ７．式（Ｓ）−１の（Ｓ）−（−）−５−（フェニル）ヒドロキシメチル−１− メチル−１Ｈ−ピラゾールを得るため、塩基媒体中で、立体配置を保持しながら 式（Ｓ）−（−）４のエステル（式中、Ｒ₁は、メチル又はエチル基を表す） （Ｓ）−（−）−５−（フェニル）アルキルカルボニルオキシメチル−１−メチ ル−１Ｈ−ピラゾ ールの加水分解を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の調製方法。