JPWO2013038931A1 - Process for producing 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analog - Google Patents
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Abstract
医薬の中間体として有用な2−オキソ−2H−シクロヘプタ[b]フラン類縁体を高収率、安価かつ高純度で容易に製造する方法であって、一般式(I):〔Rは水素原子又は分岐してもよい低級アルキル基(炭素数1−5)〕で示される2−クロロトロポン類縁体とマロン酸ジメチルエステルを、アルコール溶媒中、アルカリ金属水酸化物の存在下で反応させて、一般式(II):〔Rは前述と同義〕で示される2−オキソ−2H−シクロヘプタ[b]フラン類縁体を製造する方法。A method for easily producing a 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analog useful as a pharmaceutical intermediate in high yield, low cost and high purity, wherein the general formula (I): [R is a hydrogen atom Alternatively, a 2-chlorotropone analog represented by a lower alkyl group which may be branched (1-5 carbon atoms)] and malonic acid dimethyl ester are reacted in an alcohol solvent in the presence of an alkali metal hydroxide. A process for producing a 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analog represented by the formula (II): [R is as defined above].
Description
本発明は、医薬合成の中間体として有用な2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体の製造方法に関する。 The present invention relates to a process for producing 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analogs useful as intermediates for pharmaceutical synthesis.
従来から、2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体は、医薬合成の中間体として使用されている。例えば、下記式(III)で示されるメチル5-イソプロピル-2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン-3-カルボキシレートは、抗潰瘍剤のエグアレンナトリウム(登録商標名アズロキサ)の製造中間体として有用である。 Traditionally, 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analogs have been used as intermediates in pharmaceutical synthesis. For example, methyl 5-isopropyl-2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan-3-carboxylate represented by the following formula (III) is an intermediate for the production of anti-ulcer agent eguarene sodium (registered trade name Azuroxa) Useful as.
2-クロロトロポン類縁体から2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体を製造する方法は、現在までにいくつか提案されている。例えば、スキーム1に示すごとく、エタノール溶媒中、2-クロロ-5-イソプロピルトロポン(IV)とマロン酸ジエチルエステルを、ナトリウムエトキシドの存在下で反応させてエチル5-イソプロピル-2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン-3-カルボキシレート(V)を製造している(非特許文献1)。この反応には、水分に敏感なナトリウムエトキシドを使用するため、取り扱いが難しい。 Several methods for producing 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analogs from 2-chlorotropone analogs have been proposed to date. For example, as shown in Scheme 1, 2-chloro-5-isopropyltropone (IV) and malonic acid diethyl ester are reacted in the presence of sodium ethoxide in an ethanol solvent to give ethyl 5-isopropyl-2-oxo- 2H-cyclohepta [b] furan-3-carboxylate (V) is produced (Non-patent Document 1). This reaction is difficult to handle because it uses sodium ethoxide which is sensitive to moisture.
また、スキーム2に示すごとく、2-クロロ-5-イソプロピルトロポン(IV)とマロン酸ジエステルエステルをt-ブチルアミン又はナトリウムアルコキシドの存在下で反応させて、メチル5-イソプロピル-2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン-3-カルボキシレート(V)を合成し、アズレン誘導体(VI) を製造している(非特許文献2、特許文献1)。この反応には、t-ブチルアミンの様な高価な化合物を使用している。 Further, as shown in Scheme 2, 2-chloro-5-isopropyltropone (IV) and malonic acid diester ester are reacted in the presence of t-butylamine or sodium alkoxide to give methyl 5-isopropyl-2-oxo-2H. -Cyclohepta [b] furan-3-carboxylate (V) is synthesized to produce an azulene derivative (VI) (Non-patent Document 2, Patent Document 1). For this reaction, an expensive compound such as t-butylamine is used.
従って、2-クロロ-5-イソプロピルトロポンとマロン酸ジエステルエステルとを反応させて安価で、効率よく2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体を得るための、t-ブチルアミンやナトリウムアルコキシドに代わる化合物の発見が望まれる。 Therefore, t-butylamine and sodium alkoxide for reacting 2-chloro-5-isopropyl tropone and malonic acid diester ester to obtain 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analogues inexpensively and efficiently. The discovery of an alternative compound is desired.
本発明は、2-クロロトロポン類縁体とマロン酸ジメチルエステルを反応させて、2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体を製造するにあたり、上記のt-ブチルアミンやナトリウムアルコキシドに代わる、安価で、取り扱いやすく、且つ高収率で高純度に製造できる化合物を提供することを目的とする。 The present invention reacts 2-chlorotropone analog and malonic acid dimethyl ester to produce 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analog, which is an inexpensive alternative to the above-mentioned t-butylamine or sodium alkoxide. An object of the present invention is to provide a compound that is easy to handle and can be produced with high yield and high purity.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、2-クロロトロポン類縁体とマロン酸ジメチルエステルの反応を、アルコール溶媒中、アルカリ金属水酸化物、特に水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムの存在下で行うことにより、温和な条件下で、スムースに反応が進行して2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体(II)を高収率かつ高純度で製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor conducted a reaction between 2-chlorotropone analog and malonic acid dimethyl ester in an alcohol solvent, particularly an alkali metal hydroxide, particularly sodium hydroxide or hydroxide. It has been found that by performing in the presence of potassium, the reaction proceeds smoothly under mild conditions and 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analog (II) can be produced in high yield and high purity. The present invention has been completed.
即ち、本発明は、一般式(I): That is, the present invention relates to the general formula (I):
で示される2-クロロトロポン類縁体とマロン酸ジメチルエステルを、アルコール溶媒中、アルカリ金属水酸化物の存在下で反応させることを特徴とする、一般式(II):
A compound represented by the general formula (II), wherein the 2-chlorotropone analog represented by formula (II) and dimethyl malonate are reacted in an alcohol solvent in the presence of an alkali metal hydroxide:
で示される2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体の製造方法である。
Is a method for producing 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analog represented by the formula:
上記のアルカリ金属水酸化物は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウムが好ましい。また、上記のアルコール溶媒はメタノールが好ましい。また、上記の反応において、2-クロロトロポン類縁体(I)1モルに対し、マロン酸ジメチルエステル及びアルカリ金属水酸化物をそれぞれ0.5〜3.0モル使用するのが好ましい。 The alkali metal hydroxide is preferably sodium hydroxide or potassium hydroxide. The alcohol solvent is preferably methanol. In the above reaction, it is preferable to use 0.5 to 3.0 moles of malonic acid dimethyl ester and alkali metal hydroxide with respect to 1 mole of 2-chlorotropone analog (I).
本発明では、2-クロロトロポン類縁体とマロン酸ジメチルエステルを反応させて、2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体を製造するにあたり、アルカリ金属水酸化物を用いたので、高収率且つ高純度に製造できる。また、アルカリ金属水酸化物は、安価であり、取り扱いやすいため、2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体を、コストを安く、且つ容易に製造できる。すなわち、本発明によって、医薬の中間体として有用な2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体を高収率、安価かつ高純度で容易に得ることができる。 In the present invention, the 2-chlorotropone analog and malonic acid dimethyl ester are reacted to produce 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analog. In addition, it can be produced with high purity. In addition, since alkali metal hydroxides are inexpensive and easy to handle, 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analogs can be easily produced at low cost. That is, according to the present invention, a 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analog useful as a pharmaceutical intermediate can be easily obtained in high yield, low cost and high purity.
前記の一般式(I)及び一般式(II)で示される化合物において、Rは水素原子或は分岐してもよい低級アルキル基(炭素数1−5)である。ここで、分岐しても良い低級アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基等である。出発原料の一般式(I)で示される2-クロロトロポン類縁体は、既知の方法で製造できる(例えば、Journal of American Chemical society, 74巻, 5683頁, 1952年、Journal of Organic Chemistry, 43巻, 3621頁, 1978年、特許文献1)。 In the compounds represented by the above general formula (I) and general formula (II), R is a hydrogen atom or a lower alkyl group (1-5 carbon atoms) which may be branched. Here, the lower alkyl group which may be branched is, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a cyclopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a pentyl group or a cyclopentyl group. The 2-chlorotropone analog represented by the general formula (I) of the starting material can be produced by a known method (for example, Journal of American Chemical Society, 74, 5683, 1952, Journal of Organic Chemistry, 43, 3621, 1978, Patent Document 1).
本発明における、一般式(I)で示される2-クロロトロポン類縁体から一般式(II)で示される2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フランを製造する方法をスキーム3に示す。 Scheme 3 shows a method for producing 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan represented by the general formula (II) from the 2-chlorotropone analog represented by the general formula (I) in the present invention.
この反応において、2-クロロトロポン類縁体(I)1モルに対し、マロン酸ジメチルエステルとアルカリ金属水酸化物をそれぞれ0.5〜3.0モルの範囲使用するのが好ましく、より好ましくは1.8〜2.2モルの範囲である。アルカリ金属水酸化物としては水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムが挙げられるが、好ましくは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムである。反応溶媒はメタノール、エタノール、1-プロパノール、イソプロパノール等のアルコールが使用され、好ましくはメタノールである。反応は−78℃〜溶媒還流温度で行われ、好ましい反応温度は−30℃〜10℃の範囲である。 In this reaction, it is preferable to use 0.5 to 3.0 moles of malonic acid dimethyl ester and alkali metal hydroxide, respectively, more preferably 1 mole per 2-chlorotropone analog (I). The range is 8 to 2.2 mol. Examples of the alkali metal hydroxide include lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, rubidium hydroxide, and cesium hydroxide, with sodium hydroxide and potassium hydroxide being preferred. As the reaction solvent, alcohols such as methanol, ethanol, 1-propanol and isopropanol are used, preferably methanol. The reaction is carried out at -78 ° C to the solvent reflux temperature, and the preferred reaction temperature is in the range of -30 ° C to 10 ° C.
本発明について、実施例で説明する。実施例は、2-クロロ-5-イソプロピルトロポン(IV)とマロン酸ジエステルエステルとを反応させて、メチル5-イソプロピル-2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン-3-カルボキシレート(III)を製造する例である。 The present invention will be described with reference to examples. The example shows the reaction of 2-chloro-5-isopropyltropone (IV) with malonic acid diester ester to give methyl 5-isopropyl-2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan-3-carboxylate (III ).
また、従来使用されてきたt-ブチルアミン、ナトリウムメトキシドを使用した例を比較例1,2として挙げた。なお、プロトン核磁気共鳴スペクトル(1H-NMR) データの記載には、次の略号を用いた。すなわち、sはシングレット、dはダブレット、tはトリプレット、qはカルテット、mはマルチプレット、bはブロードである。また、HPLC純度の測定は、カラム:Inertsil ODS-2(GL Sciences Inc.)、移動層:アセトニトリル/水=1/1(v/v)、測定波長:210nmの条件で行った。Examples using t-butylamine and sodium methoxide, which have been conventionally used, are listed as Comparative Examples 1 and 2. The following abbreviations were used for the description of proton nuclear magnetic resonance spectrum ( 1 H-NMR) data. That is, s is a singlet, d is a doublet, t is a triplet, q is a quartet, m is a multiplet, and b is broad. The HPLC purity was measured under the conditions of column: Inertsil ODS-2 (GL Sciences Inc.), moving bed: acetonitrile / water = 1/1 (v / v), measurement wavelength: 210 nm.
実施例1
2-クロロ-5-イソプロピルトロポン(1.494g)とマロン酸ジメチル(1.9mL)のメタノール(5.0 mL)溶液に、水酸化ナトリウム(0.656g)のメタノール(7.0 mL)溶液を−19〜−6℃で滴下した後、1時間攪拌した。反応液を水中に注ぎ、室温で攪拌した。固体をろ取後、水洗、乾燥して、メチル5-イソプロピル-2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン-3-カルボキシレート(1.726 g)を黄色固体として得た。上記の2-クロロ-5-イソプロピルトロポンとマロン酸ジメチルと水酸化ナトリウムとのモル比は、1:2:2である。収率は、85.6%であった。また、HPLC純度は99.3%であった。
1H-NMR (CDCl3)δ=1.36 (d, J=7Hz, 6H), 3.05-3.11 (m, 1H), 3.94 (s, 3H), 7.26-7.30 (m, 1H), 7.37-7.48 (m, 2H), 88.90 (d, J=2Hz, 1H). Example 1
To a solution of 2-chloro-5-isopropyltropone (1.494 g) and dimethyl malonate (1.9 mL) in methanol (5.0 mL), add a solution of sodium hydroxide (0.656 g) in methanol (7.0 mL) to -19 to -6. After dropwise addition at ° C, the mixture was stirred for 1 hour. The reaction solution was poured into water and stirred at room temperature. The solid was collected by filtration, washed with water, and dried to give methyl 5-isopropyl-2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan-3-carboxylate (1.726 g) as a yellow solid. The molar ratio of 2-chloro-5-isopropyl tropone, dimethyl malonate and sodium hydroxide is 1: 2: 2. The yield was 85.6%. The HPLC purity was 99.3%.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ = 1.36 (d, J = 7Hz, 6H), 3.05-3.11 (m, 1H), 3.94 (s, 3H), 7.26-7.30 (m, 1H), 7.37-7.48 ( m, 2H), 88.90 (d, J = 2Hz, 1H).
実施例2
2-クロロ-5-イソプロピルトロポン(0.300g)とマロン酸ジメチル(0.37mL)のメタノール(1.6mL)溶液に水酸化カリウム(0.184g)のメタノール(2.0mL)溶液を氷冷で滴下した後、2時間攪拌した。反応液を水中に注ぎ、室温で攪拌した。固体をろ取後、水洗、乾燥して、メチル5-イソプロピル-2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン-3-カルボキシレート(0.353g) を、黄色固体として得た。上記の2-クロロ-5-イソプロピルトロポンとマロン酸ジメチルと水酸化カリウムとのモル比は、1:2:2である。収率は、87.4%であった。また、HPLC純度は98.5%であった。
1H-NMR (CDCl3)δ=1.36 (d, J=7Hz, 6H), 3.05-3.11 (m, 1H), 3.94 (s, 3H), 7.26-7.30 (m, 1H), 7.37-7.48 (m, 2H), 8.90 (d, J=2Hz, 1H). Example 2
After dropwise addition of a solution of potassium hydroxide (0.184 g) in methanol (2.0 mL) to a solution of 2-chloro-5-isopropyltropone (0.300 g) and dimethyl malonate (0.37 mL) in methanol (1.6 mL) with ice cooling And stirred for 2 hours. The reaction solution was poured into water and stirred at room temperature. The solid was collected by filtration, washed with water, and dried to give methyl 5-isopropyl-2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan-3-carboxylate (0.353 g) as a yellow solid. The molar ratio of 2-chloro-5-isopropyl tropone, dimethyl malonate and potassium hydroxide is 1: 2: 2. The yield was 87.4%. The HPLC purity was 98.5%.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ = 1.36 (d, J = 7Hz, 6H), 3.05-3.11 (m, 1H), 3.94 (s, 3H), 7.26-7.30 (m, 1H), 7.37-7.48 ( m, 2H), 8.90 (d, J = 2Hz, 1H).
比較例1
2-クロロ-5-イソプロピルトロポン(3.009g)とマロン酸ジメチル(3.7mL)のメタノール(24.0mL)溶液にt-ブチルアミン(3.4mL)を−14〜−5℃で滴下した。−16〜−9℃で1時間攪拌した後、−7〜29℃で1時間攪拌した。反応液を水中に注いだ。固体をろ取後、水洗、乾燥して、メチル5-イソプロピル-2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン-3-カルボキシレート(3.234g)を、黄色固体として得た。上記の2-クロロ-5-イソプロピルトロポンとマロン酸ジメチルとt-ブチルアミンとのモル比は、1:2:2である。収率は79.6%であった。また、HPLC 純度は93.9%であった。
1H-NMR (CDCl3) δ=1.36 (d, J=7Hz, 6H), 3.05-3.11 (m, 1H), 3.94 (s, 3H), 7.26-7.30 (m, 1H), 7.37-7.48 (m, 2H), 88.90 (d, J=2Hz, 1H). Comparative Example 1
To a solution of 2-chloro-5-isopropyltropone (3.009 g) and dimethyl malonate (3.7 mL) in methanol (24.0 mL), t-butylamine (3.4 mL) was added dropwise at −14 to −5 ° C. After stirring at -16 to -9 ° C for 1 hour, the mixture was stirred at -7 to 29 ° C for 1 hour. The reaction solution was poured into water. The solid was collected by filtration, washed with water, and dried to give methyl 5-isopropyl-2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan-3-carboxylate (3.234 g) as a yellow solid. The molar ratio of 2-chloro-5-isopropyl tropone, dimethyl malonate and t-butylamine is 1: 2: 2. The yield was 79.6%. The HPLC purity was 93.9%.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ = 1.36 (d, J = 7Hz, 6H), 3.05-3.11 (m, 1H), 3.94 (s, 3H), 7.26-7.30 (m, 1H), 7.37-7.48 ( m, 2H), 88.90 (d, J = 2Hz, 1H).
比較例2
メチル5-イソプロピル-2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン-3-カルボキシレートの製造方法
2-クロロ-5-イソプロピルトロポン(0.300g)とマロン酸ジメチル(0.37mL)のメタノール(3.6mL)溶液にナトリウムメトキシドのメタノール溶液(ナトリウム0.075gとメタノール2.0mLから調製した。)を氷冷下で滴下した後、 2時間攪拌した。反応液を水中に注いだ。固体をろ取後、水洗、乾燥して、メチル5-イソプロピル-2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン-3-カルボキシレート(0.343g)を、黄色固体として得た。上記の2-クロロ-5-イソプロピルトロポンとマロン酸ジメチルとナトリウムメトキシドとのモル比は、1:2:2である。収率は84.9%であった。また、HPLC純度は98.2%であった。
1H-NMR (CDCl3)δ=1.36 (d, J=7Hz, 6H), 3.05-3.11 (m, 1H), 3.94 (s, 3H), 7.26-7.30 (m, 1H), 7.37-7.48 (m, 2H), 88.90 (d, J=2Hz, 1H).
実施例及び比較例で得られた目的化合物の収率及び純度をまとめて表1に示す。 Comparative Example 2
Process for producing methyl 5-isopropyl-2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan-3-carboxylate
A solution of sodium methoxide in methanol (3.6 mL) in 2-chloro-5-isopropyltropone (0.300 g) and dimethyl malonate (0.37 mL) in methanol (prepared from 0.075 g sodium and 2.0 mL methanol) on ice. After dropwise addition under cooling, the mixture was stirred for 2 hours. The reaction solution was poured into water. The solid was collected by filtration, washed with water, and dried to give methyl 5-isopropyl-2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan-3-carboxylate (0.343 g) as a yellow solid. The molar ratio of 2-chloro-5-isopropyl tropone, dimethyl malonate and sodium methoxide is 1: 2: 2. The yield was 84.9%. The HPLC purity was 98.2%.
1 H-NMR (CDCl 3 ) δ = 1.36 (d, J = 7Hz, 6H), 3.05-3.11 (m, 1H), 3.94 (s, 3H), 7.26-7.30 (m, 1H), 7.37-7.48 ( m, 2H), 88.90 (d, J = 2Hz, 1H).
The yield and purity of the target compounds obtained in Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1.
表1によれば、本発明の実施例1の水酸化ナトリウム、実施例2の水酸化カリウムを使用したものは、比較例1のt-ブチルアミン、比較例2のナトリウムメトキシドを使用したものよりも、目的化合物の純収率(収率×HPLC純度)が優れていることがわかる。しかも、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムは安価であり、また取り扱いやすいため合成作業が容易である利点がある。 According to Table 1, what used the sodium hydroxide of Example 1 of this invention and the potassium hydroxide of Example 2 than the thing using the t-butylamine of the comparative example 1, and the sodium methoxide of the comparative example 2 It can also be seen that the pure yield (yield × HPLC purity) of the target compound is excellent. In addition, sodium hydroxide and potassium hydroxide are inexpensive and easy to handle, and thus have an advantage of easy synthesis.
Claims (4)
で示される2-クロロトロポン類縁体とマロン酸ジメチルエステルを、アルコール溶媒中、アルカリ金属水酸化物の存在下で反応させることを特徴とする、一般式(II):
で示される2-オキソ-2H-シクロヘプタ[b]フラン類縁体の製造方法。Formula (I):
A compound represented by the general formula (II), wherein the 2-chlorotropone analog represented by formula (II) and dimethyl malonate are reacted in an alcohol solvent in the presence of an alkali metal hydroxide:
A process for producing a 2-oxo-2H-cyclohepta [b] furan analog represented by the formula:
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