JPWO2014168211A1 - ２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩の製造方法 - Google Patents
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Abstract
一般式（３）：【化１】（式中、Ｒ２は炭素原子数１〜８のアルキル基を示し、二つのＲ２は同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。）で示されるテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩から、酸及び水の存在下で一般式（４）：【化２】で示される２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩を生成させる工程を備える、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩の製造方法が開示される。
Description
本発明は、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩の製造方法とその中間体に関する。
ピラニルイミダゾールは、例えば、排尿障害及び神経変性疾患等の治療剤の合成中間体として有用な化合物である（例えば、特許文献１、２参照）。また、イミダゾール骨格は液晶性化合物にも含まれており、近年注目されている（例えば、特許文献３参照）。さらに、イミダゾール骨格は有機エレクトロルミネッセンス素子用材料又は金属表面処理剤にも含まれており、イミダゾールの高い配位性、剛直性、及び芳香族性等を利用した材料開発が盛んに行われている（例えば、特許文献４、５参照）。
一方、テトラヒドロピラニル基は有機化合物の水溶性を向上させる効果があり、医薬品の合成中間体に組み込まれることがよく知られている（例えば、特許文献１参照）。
従来、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール化合物の製造方法としては、例えば、ピラン−４−カルボアルデヒド、グリオキサール及びアンモニア水を反応させて、目的物を得る方法が開示されている（例えば、特許文献１、製造例８８参照）。なお、特許文献１に収率については記載がない。
また、特許文献２の段落０４７５には、テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−４−カルビミデート塩酸塩とアミノアセトアルデヒド ジメチルアセタール（２，２−ジメトキシエチルアミン）との反応に引き続いて、反応液を塩酸で処理する方法により、２−（テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン−４−イル）−１Ｈ−イミダゾールを得たことが記載されている。
特許文献１の製造例２では、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール化合物と同様の方法で２−（３−チエニル）イミダゾール化合物が製造されているが、その収率は１０％であった。すなわち、特許文献１の製造法（製造例２、８８）では、チエニル基又はピラニル基と結合したカルボアルデヒド化合物に対し、グリオキサールとアンモニアを反応させて、イミダゾール化合物を合成している。いずれの化合物の合成においても反応部位はアルデヒド部位であることから、チエニルイミダゾール化合物とピラニルイミダゾール化合物との間で収率に顕著な違いはないと予想される。
特許文献１に記載された製造方法の場合に予想される１０％という収率は、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール化合物の製造法に関して工業的に好適とは言えない。
さらに、原料のアルデヒド化合物は不安定であるため、より扱いやすい原料から製造する方法が求められる。
ところで、一般に、医薬品及びその中間体の製造において、僅かな不純物の混入により、生体内での活性に大きな影響が出ることもあるため、化合物の純度及び不純物量は精密に管理されなければならない。精製工程を増やすことで高い純度が達成されることは期待されるものの、精製工程を増やすほど収率が低下するため、実際には純度と収率のバランスをとることが非常に困難である。特に２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾールに関して、従来の方法では純度及び収率の両方の点で工業的に充分に満足できるレベルを達成することは困難であった。
したがって、効率的に安定して２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾールを提供するために、安定な出発原料の選定、反応及びその各種条件についての検討を十分に行い、新規な製造方法を提供することが必要であった。
本発明の課題は、高い収率且つ高い純度で２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩を得ることを可能にする製造方法を提供することである。
本発明の課題は、例えば、一般式（３）：
（式中、Ｒ２は炭素原子数１〜８のアルキル基を示し、二つのＲ２は同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。）
で示されるテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩から、酸及び水の存在下で一般式（４）：
で示される２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩を生成させる工程を備える、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩の製造方法によって解決される。なお、上記工程において、溶媒又は酸等が水とともに提供される場合は、別途水を加える必要はない。
で示されるテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩から、酸及び水の存在下で一般式（４）：
本発明に係る製造方法は、一般式（１）：
（式中、Ｒ１は炭素原子数１〜８のアルキル基を示す。）
で示されるテトラヒドロピラン−４−イミデート化合物及び／又はその酸塩と一般式（２）：
（式中、Ｒ２は炭素原子数１〜８のアルキル基を示し、二つのＲ２は同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。）
で示される２，２−ジアルコキシエチルアミン化合物とを、これらを含む反応液中で反応させて、テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩を生成させる工程をさらに備えていてもよい。
で示されるテトラヒドロピラン−４−イミデート化合物及び／又はその酸塩と一般式（２）：
で示される２，２−ジアルコキシエチルアミン化合物とを、これらを含む反応液中で反応させて、テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩を生成させる工程をさらに備えていてもよい。
本発明により、煩雑な操作を必ずしも必要とすることなく、高い収率且つ高純度で２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩を得ることを可能にする、工業的に好適な製造方法を提供することができる。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
本実施形態の２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩の製造方法は反応工程式（１）：
で示される二つの工程を備える。式中、Ｒ１は炭素原子数１〜８のアルキル基を示し、Ｒ２は炭素原子数１〜８のアルキル基を示す。二つのＲ２は同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。
一つ目の工程では一般式（１）で示されるテトラヒドロピラン−４−イミデート化合物及び／又はその酸塩と一般式（２）で示される２，２−ジアルコキシエチルアミンとを反応させ、一般式（３）で示されるテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩を製造する。この工程はアミジン化工程と称することもある。
二つ目の工程ではテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩と酸とを反応させ、言い換えると、テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物を酸及び水の存在下で反応させ、一般式（４）に示す２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩を製造する。この工程はイミダゾール化工程と称することもある。
これら二つの工程について順次説明する。
（１）アミジン化工程
反応工程式（１）中のＲ１及びＲ２は炭素数１〜８のアルキル基であり、炭素数１〜４のアルキル基であってもよい。Ｒ１及びＲ２としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基及びｎ−オクチル基等の直鎖状アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基等の分枝鎖状アルキル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の環状アルキル基が挙げられる。
反応工程式（１）中のＲ１及びＲ２は炭素数１〜８のアルキル基であり、炭素数１〜４のアルキル基であってもよい。Ｒ１及びＲ２としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基及びｎ−オクチル基等の直鎖状アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基及びｔｅｒｔ−ブチル基等の分枝鎖状アルキル基、シクロプロピル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等の環状アルキル基が挙げられる。
一般式（１）で示されるテトラヒドロピラン−４−イミデート化合物及び／又はその酸塩は、例えば、下記の反応工程式（２）で示されるように４−シアノテトラヒドロピランを出発原料として製造することができる。テトラヒドロピラン−４−イミデート化合物の酸塩は、例えば、下記反応工程式（２）で示される反応を酸の存在下で行う方法により、得ることができる。テトラヒドロピラン−４−イミデート化合物の酸塩を構成する酸としては、例えば、塩酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、及びヨウ化水素酸等が挙げられる。
反応工程式（２）中、Ｒ１は、前記と同義である。
アミジン化工程で使用する２，２−ジアルコキシエチルアミン化合物の使用量は、テトラヒドロピラン−４−イミデート化合物及び／又はその酸塩１モルに対して、１〜２モル、又は１〜１．５モルであってもよい。２，２−ジアルコキシエチルアミン化合物の使用量をこの範囲とすることで、高い反応速度を維持しながら、反応後における反応液からの未反応の原料及び／又は副生成物の除去を容易とすることができる。
アミジン化工程で使用するテトラヒドロピラン−４−イミデート化合物及び／又はその酸塩は、反応工程式（２）で示されるように４−シアノテトラヒドロピランを出発原料として製造した後、精製することなく反応液に導入してもよい。
本工程の反応は、溶媒の存在下で行うことができる。使用する溶媒としては、反応を阻害しないものならば特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びｔｅｒｔ−ブチルアルコール等のアルコール；アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド及びＮ−メチルピロリドン等のアミド；酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル；Ｎ，Ｎ’−ジメチル尿素等の尿素化合物；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド；アセトニトリル及びプロピオニトリル等のニトリル；ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素；塩化メチレン及びジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレン等の芳香族炭化水素；クロロベンゼン及びジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、ジメトキシエチルエーテル、テトラヒドロフラン及びジオキサン等のエーテルが挙げられる。特にアルコールが使用されてもよい。これらの溶媒は、単独で又は二種以上を混合して使用してもよい。
前記溶媒の使用量は、反応の均一性又は攪拌性により適宜調節するが、テトラヒドロピラン−４−イミデート化合物及び／又はその酸塩１ｇに対して、１〜２０ｍＬ、又は１〜１０ｍＬであってもよい。溶媒の使用量をこの範囲とすることで、良好な攪拌性を維持しながら、反応液の固化を防ぐことができる。
本工程の反応は、例えば、テトラヒドロピラン−４−イミデート化合物、２，２−ジアルコキシエチルアミン化合物、及び溶媒を混合してこれらを含む反応液を調製し、反応液を攪拌しながら反応を進行させる等の方法によって行われる。その際の反応温度は、１０〜５０℃、又は１０〜４０℃であってもよく、反応圧力は特に制限されない。反応温度をこの範囲とすることで、高い反応速度を維持しながら、反応による副生成物の発生を抑制することができる。
本工程の反応によってテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩が反応液中に生成する。生成したテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩は、反応終了後、例えば、中和、抽出、濾過、濃縮、蒸留、晶析及びカラムクロマトグラフィーから選ばれる１種以上の方法によって単離及び／又は精製されることができる。
テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩を含む固体生成物を上記方法によって反応液から取得してもよい。アミジン化合物を含む固体生成物を一旦取得してから、これを次のイミダゾール化工程に供することにより、より一層高い収率且つ高い純度で目的とするテトラヒドロピラニルイミダゾールを製造することができる。
反応液から取得される固体生成物は、通常、高い純度でテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩を含んでいる。固体生成物の純度は、例えば、ＯＤＳカラムを用いた高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）によって分析し、検出波長２２０ｎｍで得られるクロマトグラムにおける面積比に基づいて評価することができる。なお、本願明細書における生成物の純度は、前述の条件で測定したクロマトグラムにおける各ピークの面積％値と同じであるとする。得られたクロマトグラムにおいて、テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩に由来するピークの面積は、全ピーク面積を基準として、９０面積％以上、９２面積％以上、９４面積％以上、９６面積％以上又は９８面積％以上であってもよい。
固体生成物を取得する工程は、アミジン化合物を晶析により分離することを含んでいてもよい。晶析によれば、高純度でアミジン化合物を含む固体生成物を容易に得ることができる。この場合、例えば、反応液を濃縮し、得られた濃縮物にアミジン化合物の貧溶媒を加えることで、アミジン化合物の結晶を析出させることができる。晶析において使用する溶媒としては、良好な撹拌性と濾過性を維持しながら、十分に目的物を回収できるものならば限定されず、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びｔｅｒｔ−ブチルアルコール等のアルコール；アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド及びＮ−メチルピロリドン等のアミド；酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル；Ｎ，Ｎ’−ジメチル尿素等の尿素化合物；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド；アセトニトリル及びプロピオニトリル等のニトリル；ヘキサン、ヘプタン、オクタン、及びシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素；塩化メチレン及びジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレン等の芳香族炭化水素；クロロベンゼン及びジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、ジメトキシエチルエーテル、テトラヒドロフラン及びジオキサン等のエーテルが挙げられる。アルコール類又はエーテル類が使用されてもよい。なお、これらの溶媒は、単独で又は二種以上を混合して使用してもよい。
ここで、アミジン化工程の副生成物として、一般式（５）で表されるビスアセタール化合物が生成することがある。式（５）中、Ｒ２は式（２）中のＲ２と同義である。
ところが、このビスアセタール化合物が少量でも混入すると、続くイミダゾール化工程において、除去が困難な副生成物を生じることがある。例えば、下記反応工程式（３）に示される反応により、目的物質とは異なるイミダゾール化合物が生成すると考えられる。本発明者らの知見によれば、ビスアセタール化合物に由来すると考えられる副生成物は、イミダゾール化工程での晶析等の方法のみによっては十分な除去が困難であり、また、精製品が着色することがある。これは、特に医薬中間体等の用途において問題となり得る。したがって、固体生成物におけるビスアセタール化合物の含有量を小さくしてもよい。ビスアセタール化合物の含有量が小さい生成物を得るために、アミジン化合物は固体として反応液から取得されてもよく、取得工程中に晶析によりアミジン化合物を分離することが含まれていてもよい。
具体的には、固体生成物中のビスアセタール化合物の割合は、８％面積以下、６面積％以下、４面積％以下、２面積％以下又は１面積％以下であってもよい。例えば上述の晶析によれば、ビスアセタール化合物の含有量を容易に低くすることができる。ビスアセタール化合物の含有量は、アミジン化合物を含む上記固体生成物の純度と同様のＨＰＬＣ分析により、求めることができる。なお、生成物の純度は、前述の条件で測定したクロマトグラムにおける各ピークの面積％値と同じとする。
具体的には、固体生成物中のビスアセタール化合物の割合は、８％面積以下、６面積％以下、４面積％以下、２面積％以下又は１面積％以下であってもよい。例えば上述の晶析によれば、ビスアセタール化合物の含有量を容易に低くすることができる。ビスアセタール化合物の含有量は、アミジン化合物を含む上記固体生成物の純度と同様のＨＰＬＣ分析により、求めることができる。なお、生成物の純度は、前述の条件で測定したクロマトグラムにおける各ピークの面積％値と同じとする。
（２）イミダゾール化工程
本工程の反応において使用する酸は、無機酸及び有機酸から選択することができる。無機酸としては、例えば、塩化水素及び臭化水素等のハロゲン化水素の水溶液；過塩素酸及び塩素酸等のハロゲンオキソ酸類；硫酸及びフルオロスルホン酸等の硫酸類；リン酸及びヘキサフルオロリン酸等のリン酸類；ホウ酸及びテトラフルオロホウ酸等のホウ酸類；他にも硝酸、クロム酸及びヘキサフルオロアンチモン酸等が挙げられる。また、有機酸としては、例えば、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸及びトリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸類；酢酸、ギ酸、クエン酸及び安息香酸等のカルボン酸類；クレゾール及びカテコール等のフェノール類が挙げられる。中でも塩酸、硫酸、カルボン酸又は炭酸塩を、又は塩酸を使用することができる。これらの酸は単独で又は二種以上を混合して使用してもよい。
本工程の反応において使用する酸は、無機酸及び有機酸から選択することができる。無機酸としては、例えば、塩化水素及び臭化水素等のハロゲン化水素の水溶液；過塩素酸及び塩素酸等のハロゲンオキソ酸類；硫酸及びフルオロスルホン酸等の硫酸類；リン酸及びヘキサフルオロリン酸等のリン酸類；ホウ酸及びテトラフルオロホウ酸等のホウ酸類；他にも硝酸、クロム酸及びヘキサフルオロアンチモン酸等が挙げられる。また、有機酸としては、例えば、メタンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸及びトリフルオロメタンスルホン酸等のスルホン酸類；酢酸、ギ酸、クエン酸及び安息香酸等のカルボン酸類；クレゾール及びカテコール等のフェノール類が挙げられる。中でも塩酸、硫酸、カルボン酸又は炭酸塩を、又は塩酸を使用することができる。これらの酸は単独で又は二種以上を混合して使用してもよい。
本工程の反応において使用する酸の使用量は、テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩１モルに対して、０．０１〜１モル、又は０．０１〜０．５モルであってもよい。酸の使用量をこの範囲とすることで、高い反応速度を維持しながら、反応後における反応液からの未反応の原料及び／又は副生成物の除去をより一層容易とすることができる。
本工程の反応において使用する水の使用量は、テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩１ｇに対して、０．０１〜２ｍＬ、又は０．０１〜１ｍＬであってもよい。水の使用量をこの範囲とすることで、高い反応速度を維持しながら、反応後における反応液からの未反応の原料及び／又は副生成物の除去をより一層容易とすることができる。
本工程の反応は、溶媒の存在下で行うことができる。使用する溶媒としては、反応を顕著に阻害しないものならば特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール及びｔｅｒｔ−ブチルアルコール等のアルコール；アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン；Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド及びＮ−メチルピロリドン等のアミド；酢酸エチル及び酢酸ブチル等のエステル；Ｎ，Ｎ’−ジメチル尿素等の尿素化合物；ジメチルスルホキシド等のスルホキシド；アセトニトリル及びプロピオニトリル等のニトリル；ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びシクロヘキサン等の脂肪族炭化水素；塩化メチレン及びジクロロエタン等のハロゲン化脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレン等の芳香族炭化水素；クロロベンゼン及びジクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル、ジメトキシエチルエーテル、テトラヒドロフラン及びジオキサン等のエーテルが挙げられる。これらの中から芳香族炭化水素又はエーテルを選択してもよい。これらの溶媒は、単独で又は二種以上を混合して使用してもよい。
前記溶媒の使用量は、反応の均一性及び攪拌性を考慮して適宜調節される。溶媒の使用量は、例えば、テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩１ｇに対して、１〜３０ｍＬ、又は１〜２５ｍＬであってもよい。溶媒の使用量をこの範囲とすることで、良好な攪拌性を維持しながら、反応液の固化を防ぐことができる。
本工程の反応は、例えば、テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩、酸、水及び溶媒を混合して反応液を調製し、反応液を攪拌しながら反応を進行させる方法によって行われる。溶媒又は酸等が水とともに反応液に供給される場合は、別途水を混合させる必要はない。
その際の反応温度は、５０〜９０℃、又は６０〜８０℃であってもよく、反応圧力は特に制限されない。反応温度をこの範囲とすることで、高い反応速度を維持しながら、反応による副生成物の発生をより一層効果的に抑制することができる。
本工程の反応によって２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩が生成する。生成した２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩は、反応終了後、例えば、中和、抽出、濾過、濃縮、蒸留、再結晶、晶析及びカラムクロマトグラフィーから選ばれる１種以上の方法によって単離及び精製されることができる。特に、本実施形態の製造方法により得られる２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及びその酸塩は医薬品合成用中間体等として有用であるため、より高純度化が図れる点及び後処理が簡易である点から、晶析により精製されることができる。
本実施形態の製造方法によれば、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩を高純度の白色固体として得ることが可能である。得られる２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩の純度は、９９．０面積％以上、又は９９．９面積％以上であってもよい。特に、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩を医薬品合成用中間体として使用する場合、純度は９９．９９面積％以上であってもよい。この純度は、アミジン化合物を含む上記固体生成物の純度と同様のＨＰＬＣ分析により、求めることができる。
一般に、収率を向上させるためには、工程数を減らすことが望ましい。しかし、本実施形態の製造方法によれば、二段階の反応（アミジン化工程及びイミダゾール化工程）を経ながらも、高い収率で２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩を得ることができる。すなわち、本実施形態の製造方法によれば、式（１）のイミデート化合物に対する２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩の収率を高くすることができる。二段階の工程をあわせた２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩の収率は、例えば、７０％以上、７５％以上、８０％以上又は９０％以上であり得る。
本実施形態のテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物は、一般式（３）：
で示される化合物である。当該化合物は酸塩を形成していてもよい。式中、Ｒ２は炭素原子数１〜８のアルキル基を示す。二つのＲ２は同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。本化合物は新規化合物である。係る化合物は、本実施形態に係る製造方法における中間体として有用である。
次に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
実施例１（Ｒ１＝Ｒ２＝メチル基；テトラヒドロピラン−４−ジメトキシエチルカルボキシアミジン塩酸塩の合成）
攪拌装置と温度計を備えた内容積５００ｍＬのガラス製フラスコに、テトラヒドロピラン−４−イミデート塩酸塩２０．０９ｇ（１１１．８ｍｍｏｌ）、及びメタノール１５５ｇを加えた。得られた溶液（反応液）に、２，２−ジメトキシエチルアミン１４．００ｇ（１３３．２ｍｍｏｌ）、メタノール４．６ｇをゆるやかに添加し、反応液を攪拌しながら室温（２０℃〜３０℃）で２時間反応を進行させた。
反応液を室温（１０〜２０℃）で１６時間静置した後、減圧下で濃縮した。濃縮液にｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル４１ｇを加え、室温（２０〜３０℃）で３０分間撹拌した。再結晶により析出した懸濁物を含む溶液を減圧濾過し、濾物をｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１５ｇで洗浄した。得られた濾物を減圧乾燥したところ、白色結晶２１．７０ｇを得た（単離収率：７６．８％）。
得られた白色結晶は以下の物性値を示し、新規な化合物テトラヒドロピラン−４−ジメトキシエチルカルボキシアミジン塩酸塩であることが確認された。
１Ｈ−ＮＭＲ（δ（ｐｐｍ）、ＤＭＳＯ−ｄ６）：１．６１〜１．８７（４Ｈ，ｍ），２．８５〜２．９３（１Ｈ，ｍ），３．２５〜３．４２（１０Ｈ，ｍ），３．９０〜３．９５（２Ｈ，ｍ），４．５７〜４．６５（１Ｈ，ｍ），９．１０（３Ｈ，ｂｒ）．
ＭＳ（ＣＩ）ｍ／ｚ；２１７（ＭＨ＋）
ＭＳ（ＣＩ）ｍ／ｚ；２１７（ＭＨ＋）
実施例２（Ｒ２＝メチル基；２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール塩酸塩の合成）
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積３Ｌのガラス製フラスコに、テトラヒドロピラン−４−ジメトキシエチルカルボキシアミジン塩酸塩１００．０ｇ（３９５．７ｍｍｏｌ）、テトラヒドロフラン１７９１ｇ、及び１ｍｏｌ／Ｌの塩酸１００．２ｇ（１００ｍｍｏｌ）を加えて反応液を調製し、反応液を攪拌させながら還流下（６０℃〜７０℃）で１．５時間反応を進行させた。
反応液を室温（１０〜２０℃）で１３時間静置した後、減圧下で濃縮した。濃縮液にトルエン３０４ｇを加え、減圧下で濃縮した。さらに、同様の操作を２回行った。この濃縮液を冷却し、１時間室温（２０〜３０℃）で撹拌した。懸濁した溶液を減圧濾過し、濾物をトルエン１０３ｇで洗浄した。この濾物を減圧乾燥したところ、白色結晶７４．０６ｇを得た（単離収率：９９．２％）。
得られた白色結晶は以下の物性値を示し、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール塩酸塩であることが確認された。出発原料であるテトラヒドロピラン−４−イミデート塩酸塩に対する、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール塩酸塩の収率は７６．１％であった。特許文献２の段落０４７５記載の製造方法では収率５５％であったが、本願の製造方法の収率はこれを大きく上回ることが確認された。
１Ｈ−ＮＭＲ（δ（ｐｐｍ）、ＤＭＳＯ−ｄ６）：１．８０〜１．９５（４Ｈ，ｍ），３．３０〜３．４６（３Ｈ，ｍ），３．９１〜３．９６（２Ｈ，ｍ），７．５７（２Ｈ，ｓ，Ｊ＝０．４９），１４．５７（２Ｈ，ｂｒ）．
ＭＳ（ＥＩ）ｍ／ｚ；１５２（Ｍ＋）
ＭＳ（ＣＩ）ｍ／ｚ；１５３（ＭＨ＋）
ＭＳ（ＥＩ）ｍ／ｚ；１５２（Ｍ＋）
ＭＳ（ＣＩ）ｍ／ｚ；１５３（ＭＨ＋）
実施例３（Ｒ２＝メチル基；２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール塩酸塩の合成）
（１）純度の異なるアミジン塩酸塩の準備
実施例１と同様の反応によりテトラヒドロピラン−４−ジメトキシエチルカルボキシアミジン塩酸塩を生成させ、該化合物を含む再結晶前の粗生成物を準備した。この粗生成物１００ｇ（純度１００質量％と仮定して３９６ｍｍｍｏｌ）とメタノール２００ｇを、攪拌装置と温度計を備えた内容積５００ｍＬのガラス製フラスコに入れ、４０℃に加温することで均一溶液を得た。得られた溶液を減圧下で濃縮した後、室温（１０〜２０℃）に冷却し、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１５０ｇを加えた。得られた溶液を室温（２０〜３０℃）で３０分間撹拌した後、析出した懸濁物を含む溶液を減圧濾過し、濾物をｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１００ｇで洗浄した。得られた濾物を減圧乾燥したところ、白色結晶９０．９ｇを得た（回収率：９０．９％）。
（１）純度の異なるアミジン塩酸塩の準備
実施例１と同様の反応によりテトラヒドロピラン−４−ジメトキシエチルカルボキシアミジン塩酸塩を生成させ、該化合物を含む再結晶前の粗生成物を準備した。この粗生成物１００ｇ（純度１００質量％と仮定して３９６ｍｍｍｏｌ）とメタノール２００ｇを、攪拌装置と温度計を備えた内容積５００ｍＬのガラス製フラスコに入れ、４０℃に加温することで均一溶液を得た。得られた溶液を減圧下で濃縮した後、室温（１０〜２０℃）に冷却し、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１５０ｇを加えた。得られた溶液を室温（２０〜３０℃）で３０分間撹拌した後、析出した懸濁物を含む溶液を減圧濾過し、濾物をｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル１００ｇで洗浄した。得られた濾物を減圧乾燥したところ、白色結晶９０．９ｇを得た（回収率：９０．９％）。
粗生成物及び白色結晶におけるアミジン化合物とビスアセタール化合物の量を、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いて得られたクロマトグラム中のピーク面積比によって比較した。ＨＰＬＣの測定条件は以下のとおりである。
装置：島津製作所製
カラム：Ｗａｔｅｒｓ Ｘ−Ｂｒｉｄｇｅ ＯＤＳ（Φ４．６ｍｍ×１５０ｍｍ、５μｍ）
ＵＶ検出器：２２０ｎｍ
カラム温度：３０℃
流速：０．５ｍＬ／分
溶離液：１０ｍＭ ギ酸アンモニウム水溶液（ＮＨ３水溶液でｐＨ９．５に調製）／メタノール＝４／１（体積比）
装置：島津製作所製
カラム：Ｗａｔｅｒｓ Ｘ−Ｂｒｉｄｇｅ ＯＤＳ（Φ４．６ｍｍ×１５０ｍｍ、５μｍ）
ＵＶ検出器：２２０ｎｍ
カラム温度：３０℃
流速：０．５ｍＬ／分
溶離液：１０ｍＭ ギ酸アンモニウム水溶液（ＮＨ３水溶液でｐＨ９．５に調製）／メタノール＝４／１（体積比）
ＨＰＬＣの測定結果を表１に示す。表１中、「ｎ．ｄ．」は化合物が検出されなかったことを意味する。
（２）イミダゾール化
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積５００ｍＬのガラス製フラスコに、上記粗生成物２０．０ｇ（純度１００質量％と仮定して７９．１ｍｍｏｌ）の溶液、トルエン１１０ｇ、及び１ｍｏｌ／Ｌの塩酸１１．０ｇ（１１．０ｍｍｏｌ）を加え、得られた反応液を攪拌させながら６０℃〜７０℃で５時間反応を進行させた。
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積５００ｍＬのガラス製フラスコに、上記粗生成物２０．０ｇ（純度１００質量％と仮定して７９．１ｍｍｏｌ）の溶液、トルエン１１０ｇ、及び１ｍｏｌ／Ｌの塩酸１１．０ｇ（１１．０ｍｍｏｌ）を加え、得られた反応液を攪拌させながら６０℃〜７０℃で５時間反応を進行させた。
反応終了後、反応液を減圧下で濃縮し、生成物の結晶を析出させた後、溶液を減圧濾過した。この濾物を減圧乾燥したところ、白色結晶１３．０ｇを得た（単離収率：８９．８％）。
攪拌装置、温度計及び還流冷却器を備えた内容積５００ｍＬのガラス製フラスコに、上記白色結晶４０．０ｇ（１５８ｍｍｏｌ）、トルエン１１０ｇ、及び１ｍｏｌ／Ｌの塩酸２２．０ｇ（２２．０ｍｍｏｌ）を加え、得られた反応液を攪拌させながら６０℃〜７０℃で５時間反応を進行させた。
反応液を減圧下で濃縮し、生成物の結晶を析出させた後、溶液を減圧濾過した。この濾物を減圧乾燥したところ、白色結晶２８．２ｇを得た（単離収率：９４．４％）。
得られた２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール塩酸塩の純度を高速液体クロマトグラフィーによって評価した。評価結果を表２に示す。ＨＰＬＣの測定条件は上述のアミジン塩酸塩の分析と同様である。
粗生成物又は白色結晶から得られたテトラヒドロピラニルイミダゾール塩酸塩は、いずれも高い純度を有していたが、ビスアセタール化合物を含む粗生成物から得られたテトラヒドロピラニルイミダゾール塩酸塩は微量の不純物を含んでいると認められ、また、着色もしていることから、用途によっては、ビスアセタール化合物の含有量が少ない白色結晶のアミジン化合物を経てテトラヒドロピラニルイミダゾール塩酸塩を合成することがより有利と考えられる。
参考例１（Ｒ１＝メチル基；メチルテトラヒドロピラン−４−イミデート塩酸塩の合成）
攪拌装置、温度計、ガス導入管及び還流冷却器を備えた内容積１Ｌのガラス製フラスコに、４−シアノテトラヒドロピラン１００．０６ｇ（９００．３ｍｍｏｌ）、メタノール２８．８３ｇ（８９９．８ｍｍｏｌ）及び塩化メチレン３２７ｇを加え、塩化水素ガスを吹き込みつつ、攪拌させながら０〜７℃で７時間反応させた。
反応終了後、反応液を濃縮し、ｔｅｒｔ−ブチルメチルエーテル４２１ｇを加え、３〜１０℃で１時間撹拌させた。得られた結晶を濾過し、濾物を乾燥させてメチルテトラヒドロピラン−４−イミデート塩酸塩１５７．６８ｇを得た（単離収率：９８％）。
本発明は、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩の製造方法に関する。２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及びその酸塩は、医薬品の合成原料及び中間体として有用な化合物である。さらに、この２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及びその酸塩は、例えば、医薬品や液晶性化合物中間体、有機エレクトロルミネッセンス素子用材料、金属表面処理剤等への有用性が期待できる化合物である。
イミダゾールにピラニル基を結合させて溶解度、立体障害及び／又は電子密度等を変化させることで、２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾールには、これまで報告例のあるイミダゾール化合物にはない、新たな機能の発現が期待できる。
Claims (7)
- 一般式（３）：
で示されるテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩から、酸及び水の存在下で一般式（４）：
- 一般式（１）：
で示されるテトラヒドロピラン−４−イミデート化合物及び／又はその酸塩と一般式（２）：
で示される２，２−ジアルコキシエチルアミン化合物とを、これらを含む反応液中で反応させて、前記テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩を生成させる工程をさらに備える、請求項１に記載の製造方法。 - 前記テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩から前記２−（４−テトラヒドロピラニル）イミダゾール及び／又はその酸塩を生成させる前記工程の前に、前記テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩を含む固体生成物を前記反応液から取得する工程を更に備える、請求項２に記載の製造方法。
- 一般式（１）：
で示されるテトラヒドロピラン−４−イミデート化合物及び／又はその酸塩と一般式（２）：
で示される２，２−ジアルコキシエチルアミンとを、これらを含む反応液中で反応させて、一般式（３）：
で示されるテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩を生成させる工程を備える、アミジン化合物及び／又はその酸塩の製造方法。 - 生成した前記テトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩を含む固体生成物を前記反応液から取得する工程をさらに備える、請求項４に記載の製造方法。
- 一般式（３）：
で示されるテトラヒドロピラン−４−ジアルコキシエチルカルボキシアミジン化合物及び／又はその酸塩。 - 式（４）：
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|---|---|
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|---|---|
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Citations (4)
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| JP2002511889A (ja) * | 1998-05-04 | 2002-04-16 | 藤沢薬品工業株式会社 | 一酸化窒素産生阻害剤としての複素環カルボキサミド誘導体 |
| WO2008021849A2 (en) * | 2006-08-09 | 2008-02-21 | Smithkline Beecham Corporation | Novel compounds as antagonists or inverse agonists at opioid receptors |
| WO2008072779A1 (ja) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Aska Pharmaceutical Co., Ltd. | キノキサリン誘導体 |
| WO2012178015A2 (en) * | 2011-06-24 | 2012-12-27 | Zenobia Therapeutics, Inc. | Lrrk2 inhibitors |
-
2014
- 2014-04-10 WO PCT/JP2014/060416 patent/WO2014168211A1/ja active Application Filing
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