KR100937915B1

KR100937915B1 - 변형된 픽텟-스펭글러 반응 및 그것으로부터 제조된생성물

Info

Publication number: KR100937915B1
Application number: KR1020057001520A
Authority: KR
Inventors: 오옴마크더블유.; 존 마티넬리미카엘; 윌리엄 도엑크크리스토퍼; 매튜 폴락조셉; 크리스토퍼 첼리우스에릭
Original assignee: 릴리 아이코스 엘엘씨
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2003-07-14
Publication date: 2010-01-21
Also published as: BR0313070A; IL200692A; ES2318175T3; NO20051022L; PL216529B1; JP2005536567A; NZ537784A; US7550479B2; JP2009235096A; EG23843A; EA008666B1; CA2492540A1; MXPA05001139A; IL200692A0; EP1546149B1; CN100430395C; JP4994427B2; BR0313070B1; KR20050030961A; PL375092A1

Abstract

변형된 픽텟-스펭글러 반응을 사용하여 두개의 입체 중심을 갖는 테트라하이드로-β-카르볼린에 두번째 입체 중심을 도입하는 방법이 개시되었다. 이 방법은 목적하는 시스- 또는 트랜스- 이성체를 고수득율 및 고순도로, 그리고 짧은 반응 시간으로 제공한다.

Description

변형된 픽텟-스펭글러 반응 및 그것으로부터 제조된 생성물 {MODIFIED PICTET-SPENGLER REACTION AND PRODUCTS PREPARED THEREFROM}

본 발명은 화합물 내에 제2의 입체 중심(stereogenic center)을 도입하기 위한 변형된 픽텟-스펭글러 반응에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 두개의 입체 중심을 갖는 목적하는 폴리시클릭 화합물의 시스- 또는 트랜스-부분입체 이성체를 고수득율 및 고순도로 제공하는 변형된 픽텟-스펭글러 반응에 관한 것이다.

생물학적 활성을 나타내는 화합물을 통상적으로 1 이상의 비대칭 탄소 원자, 즉, 1 이상의 키랄 중심을 함유한다. 그런 화합물의 특정 입체 이성체는 일반적으로 뛰어난 생물학적 활성을 나타내지만, 나머지 입체 이성체는 생물학적 활성을 나타내지 않거나 또는 덜 나타낸다. 따라서, 연구자들은 불활성이거나 또는 덜 활성인 입체 이성체를 최소화하거나 또는 제거하면서, 생물학적으로 활성인 입체 이성체를 합성하기 위해 노력하고 있다.

많이 처방되는 대부분의 약물이 키랄리티(chirality)를 나타내는 경우, 입체화학적 순도는 약학 분야에서 중요하다. 예컨대, β-아드레날린 차단제, 프로파놀롤의 L-거울상 이성체는, 그것의 D-거울상 이성체보다도 100 배 이상의 효능을 갖는 것으로 알려져 있다. 게다가, 특정 입체 이성체가 유리한 효과 또는 불활성의 효과보다는 부작용을 일으키기 때문에, 광학 순도는 또한 약학 분야에서 중요하다. 예컨대, 탈리도마이드의 D-거울상 이성체는 임신 동안 입덧(morning sickness)의 조절을 위해 처방되는 경우 안전하고 효과적인 진정제로 여겨지지만, 그것의 대응하는 L-거울상 이성체는 강력한 기형 발생 물질로 알려져 있다.

따라서, 입체선택적인 합성은, 더 유용한 약물 생성물의 제조를 허용하게 된다. 예컨대, 개체에 대해 단지 활성 입체 이성체만 투여되기 때문에, 다량의 불활성 입체 이성체를 함유하는 혼합물과는 달리 약물의 투여량이 감소될 수 있다. 이렇게 활성 입체 이성체의 감소된 투약량은 또한 입체 이성체의 혼합물을 함유하는 투약에 비해 부작용을 감소시킨다. 게다가, 원하지 않는 입체 이성체로부터 목적하는 입체 이성체를 분리하는 단계가 간소화되거나 또는 생략되기 때문에 입체 선택적 합성이 더 경제적이고, 그리고 원하지 않는 입체 이성체의 합성으로 인하여 반응물이 소비되지 않기 때문에 원재료 폐기물 및 비용이 감소된다.

많은 생물학적 활성 화합물은 두개의 비대칭 탄소 원자, 즉, 두개의 입체 중심을 가지며, 여기서 각 비대칭 탄소 원자는 고리 시스템의 멤버이며 그리고 각각이 수소 원자 및 수소 원자와 상이한 치환기에 결합된다. 따라서 비대칭 탄소 원자의 비-수소 치환기는 시스 또는 트랜스 배열일 수 있다. 그런 생물학적 활성 화합물의 합성에 있어서 대두되는 특히 어려운 문제점은 특정 입체 이성체, 즉, 목적하는 부분입체 이성체의 고수득율 및 고순도 제조이며, 여기서 비대칭 탄소 원자의 비-수소 치환기는, 어떤 부분입체 이성체가 생물학적으로 더 활성인지에 좌우되어 시스 배열이거나, 또는 트랜스 배열이다.

그런 화합물들에 있어서, 정확한 입체화학의 각 입체 중심을 제공하고, 그럼으로써 목적하는 부분입체 이성체를 얻게되는 합성 경로를 제공할 필요가 있다. 합성 경로는 또한, 부분입체 이성체 분리 및 정제가 최소로서 목적하는 부분입체 이성체를, 가능한 적은 단계로 고수득율로 제공하여야 한다.

예컨대, 본원에 참고문헌으로 인용된 미국 특허 5,859,006은 구조 (I)을 갖는 (6R,12aR)-2,3,6,7,12,12a-헥사하이드로-2-메틸-6-(3,4-메틸렌디옥시페닐)-피라지노-[2',1':6,1]피리도[3,4-b]인돌-1,4-디온의 합성을 개시하고 있다:

화합물 (I)은 각각 아스테리스크(*)로 표지된 두 비대칭 탄소 원자를 가지며, 여기서 비대칭 탄소 원자의 비-수소 치환기가 시스 배열이다. 화합물 (I)은 미국 특허 5,859,006에 개시된 두 합성 경로에 의해 제조될 수 있다. 화합물 (I)이 포스포디에스테라제 효소 PDE5에 대해 더 강력하고 선택적인 억제제이며, 다양한 치료 용도, 예컨대, 남성 발기부전의 치료 용도를 가진다.

D-트립토판으로부터 첫번째 합성 경로 (A)는, 몇 단계를 거치지만, 목적하는 부분입체 이성체 (즉, 화합물 II)의 수득율은 낮으며 트랜스-입체 이성체 (화합물 IIa)로부터 분리 단계를 필요로 한다. 경로 (A)는 또한 부식성 트리플루오로아세트산 (즉, TFA 또는 CF₃CO₂H)을 상당량 이용한다. 경로 A의 중요한 단계는 D-트립토판 메틸 에스테르 및 피페로날을 사용하는 고전적인 픽텟-스펭글러 반응으로서 화합물 (II) 및 (IIa)의 치환된 테트라하이드로-β-카르볼린을 생성하는 것이다. 두번째 경로 (B)는 목적하는 화합물 I의 더 나은 수득율을 제공하지만, 많은 합성 단계를 필요로 한다. 각 합성 경로에서, 화합물 (I)의 합성시 중요한 중간체는 화합물 (II)이다. 이후 화합물 (I)이 화합물 (II)로부터 두개의 직접 합성 단계로 합성된다.

경로 A

경로 B

화합물(II)로부터 화합물(I)으로의 경로

합성 경로 (A) 또는 (B)를 이용한 화합물 (I)의 전체 수득율은 약 25% 내지 약 30%이다.

경로 (B)는 몇가지 합성 단계를 필요로 하며, 그리고, 따라서, 불편한 것으로 고려된다. 화합물 (I)의 합성에서 중요한 단계는 더 짧은 합성 경로 (A)에서 화합물 (II)를 제조하는 것이다. 경로 (A)에서 화합물 (II)의 제조는 4℃에서 2 당량의 트리플루오로아세트산으로 디클로로메탄 (CH₂C1₂) 중의 피페로날과 D-트립토판 메틸 에스테르 사이의 픽텟-스펭글러 고리화를 이용하며, 이는 5일 이후, 두개의 부분입체 이성체, 즉, 목적하는 시스-이성체 테트라하이드로-β-카르볼린 화합물 (II) ((1R,3R)) 및 목적하지 않은 트랜스-이성체테트라하이드로-β-카르볼린화합물 (IIa) ((1S,3R))을 약 60/40의 비율로 제공한다. 이 혼합물로부터, 순수한 시스-이 성체 (즉, 화합물 (II))가 분별 결정화에 의해 42% 수득율로 얻어질 수 있다 (ee ＞ 99% (키랄 HPLC)).

픽텟-스펭글러 반응은 화합물 (I)에 존재하는 테트라하이드로-β-카르볼린 고리 시스템을 제공하는 직접적인 방법이다. 일반적으로, 픽텟-스펭글러 반응은 트립토판 에스테르와 알데히드를 사용하여 이하에 도시된 시스-1,3- 및 트랜스-1,3-테트라하이드로-β-카르볼린의 혼합물을 제조해낸다. R²는 통상적으로 C_1-4알킬이고 그리고 R¹은 지방족 또는 방향족이다. 예컨대, 각각 본원에 참고문헌으로 인용된 미국 특허 5,859,006 및 5,981,527 참조.

본 기술 분야에 있어서, 반응의 거울상 이성체 선택성을 실질적으로 향상시킨 변형된 픽텟-스펭글러 고리화 반응을 제공하는 것은 중요한 발전이다. 특히, 거울상 이성체로서 순수한 화합물 (II), 또는 유사한 테트라하이드로-β-카르볼린을 제조하는 직접적인 방법으로서, 그리고 TFA의 사용, 긴 반응 시간, 및 용이하지 않은 생성물 분리와 같이 고전적인 픽텟-스펭글러 반응의 단점을 극복한 것으로서, 상업상 구입할 수 있는 D-트립토판 메틸 에스테르와 피페로날, 또는 다른 지방족 또는 방향족 알데히드 사이의 픽텟-스펭글러 반응을 사용하는 경로 A를 향상시킨 것이 본 기술 분야에 있어서 발전이다.

발명의 요약

본 발명은 목적하는 부분입체 이성체, 즉, 두개의 비대칭 고리 탄소 원자를 갖는 시스 또는 트랜스 폴리시클릭 화합물을 제조하는 방법에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 변형된 픽텟-스펭글러 반응을 사용하여 두개의 비대칭 탄소 원자를 갖는 테트라하이드로-β-카르볼린 화합물의 목적하는 부분입체 이성체를 제조하는 방법에 관한 것이다.

종래의 연구자들은 픽텟-스펭글러 고리화 반응을 수행함으로써 두개의 비대칭 고리 탄소 원자를 함유하는 폴리시클릭 고리 시스템의 목적하는 부분입체 이성체를 제조하기 위해 노력하였다.

이들 연구는 일반적으로, 반응 수득율에 반대 작용을 미치는 부분입체 이성체의 혼합물을 유도하는 부식성 매질에서 그 반응이 수행되고 그리고 수행하는데 며칠이 소요되기 때문에, 성공에 있어서 제한적이었다. 본 발명의 방법은 목적하는 부분입체 이성체를 우수한 수득율 및 짧은 반응 시간으로 제공하고, 그리고 TFA의 사용을 배제한다.

더 구체적으로, 본 발명은 변형된 픽텟-스펭글러 고리화 반응을 사용하여 두 개의 비대칭 탄소를 갖는 테트라하이드로-β-카르볼린 화합물의 목적하는 부분입체 이성체를 제조하는 방법에 관한 것이며 여기서 이 반응은 부분입체 이성체 중 단지 하나만 가용성인 용매를 사용하여 수행된다. 바람직한 구체예에서, 목적하는 부분입체 이성체가 용매에 불용성이고, 그리고 원하지 않는 부분입체 이성체가 가용성이다.

본 발명의 다른 태양은, 용액으로부터 침전되는 추가의 목적하는 부분입체 이성체를 제공하기 위해, 용액 중에 평형인 원하지 않는 부분입체 이성체를 허용함으로써 목적하는 부분입체 이성체의 수득율을 증가시키고, 그럼으로써 원하지 않는 부분입체 이성체의 부담으로부터 목적하는 부분입체 이성체의 수득율을 증가시키는 것이다.

본 발명의 이들 및 다른 태양 및 신규한 특징은 이하의 바람직한 구체예의 상세한 설명으로부터 명백하게 될 것이다.

바람직한 구체예의 상세한 설명

본 발명은 고리 시스템의 멤버로서 두개의 비대칭 탄소 원자를 갖는 폴리시클릭 화합물의 목적하는 부분입체 이성체를 제조하는 방법에 관한 것이다. 그 방법은 개선된 픽텟-스펭글러 반응을 사용하며 그것은 목적하는 테트라하이드로-β-카르볼린 부분입체 이성체를 고수득율, 고순도로, 그리고 짧은 반응 시간으로 제공한다. 개선된 픽텟-스펭글러 반응은 또한 반응에서 TFA의 사용을 배제한다.

비록 화합물 (I)과 (II)의 합성이 구체적으로 본원에 기재되어 있지만, 본 발명의 방법이 이들 화합물에만 한정되는 것은 아니다. 본 방법은 또한, 본 발명의 변형된 픽텟-스펭글러 고리화 반응에서 출발 트립토판 에스테르, 예컨대, D- 또는 L-형, 출발 알데히드, 및 사용되는 반응 용매를 편견없이 선택함으로써 다른 테트라하이드로-β- 카르볼린의 목적하는 부분입체 이성체를 합성하는데 사용될 수 있다.

통상적으로, 픽텟-스펭글러 반응은, 중화 조건 하에서 이민의 생성을 통해, 이후 디클로로메탄(CH₂Cl₂) 중의 트리플루오로아세트산(TFA)을 저온에서(4℃) 사용하여 고리화를 수행시킴으로써 진행된다. 이민으로 출발하는 것 외에, 시스-부분입체 이성체를 제공하기 위해 트립토판 아미노(-NH₂) 기의 N-치환이 종종 사용된다. 미국 특허 5,859,006에 개시된 픽텟-스펭글러 반응은 그런 조건을 사용한다. 전술한 바와 같이, 표준 픽텟-스펭글러 반응은 긴 사이클 시간, 목적하는 시스-부분입체 이성체의 낮은 수득율, 및 부식성 TFA의 사용이라는 단점을 가진다.

본 발명은 고전적인 픽텟-스펭글러 반응과 관련된 문제점을 극복한다. 예컨대, 목적하는 부분입체 이성체의 수득율 및 순도를 향상시키고, 그리고 더 순한 합성 루트를 사용한다. 특히, 본 발명은 두번째 고리 입체 중심을 생성시키기 위한 간략화된 픽텟-스펭글러 반응에 관한 것으로서, 여기서 목적하는 부분입체 이성체가 불용성이고 그리고 원하지 않는 부분입체 이성체가 가용성인 용매 중에서 반응을 수행함으로써 목적하는 시스- 또는 트랜스-부분입체 이성체가 고수득율 및 고순도로 제조될 수 있다. 본 발명의 변형된 픽텟-스펭글러 반응은 또한 N-치환되지 않은 출발 물질, 예컨대, 트립토판을, 염산염으로서 사용하고, 그리고 TFA의 사용을 배제하였다. 반응으로부터 TFA를 배제하는 것은 트립토판 메틸 염산염의 향상된 분리/식별을 포함하고 그리고 TFA의 부식성 성질을 극복하는 실질적인 장점을 가진다.

본 발명의 변형된 픽텟-스펭글러 반응에 사용하기 위한 적절한 용매의 선택은 본 기술 분야에서 당업자의 기술 범위내이다. 예컨대, 픽텟-스펭글러 고리화 반응에 의한 화합물 (II)의 제조시, 원하지 않는 트랜스- 부분입체 이성체를 용해시키기 위해 이소프로필 알콜이 사용되는 반면, 목적하는 시스-부분입체 이성체는 반응 혼합물로부터 침전된다. 게다가, 용해된 트랜스-부분입체 이성체는 목적하는 시스-부분입체 이성체와 다이나믹 평형을 이룬다. 따라서, 시스-부분입체 이성체 화합물 (II)가 용액 중에서 형성되고 그리고 즉시 침전됨에 따라, 그것의 농도가 잔류 트랜스-부분입체 이성체 화합물 (IIa) 보다 상대적으로 낮아지고, 그럼으로써 농도 구배가 제공되고 그 농도 구배는 추가의 시스-부분입체 이성체를 제공하기 위한 평형으로 진행된다. 반응의 이러한 연속적 드라이빙은 목적하는 시스-부분입체 이성체의 수득율 및 순도를 둘 다 증가시킨다.

특히, 본 발명은 변형된 픽텟-스펭글러 고리화 반응을 사용하여 두개의 입체 중심을 갖는 테트라하이드로-β-카르볼린 고리 시스템을 형성하는 것이다. 그 반응은 용매 중에서 수행되며 여기서 목적하는 부분입체 이성체가 환류 온도 또는 그 이하에서 가용성이며, 그리고 원하지 않는 부분입체 이성체가 환류 온도 또는 그 이하에서 불용성이다. 이런 용해도 차이가 원하지 않는 부분입체 이성체로부터 목적하는 부분입체 이성체의 신속하고 용이한 분리를 허용한다. 게다가, 용액 중 다 이나믹 시스-트랜스 평형은 출발 물질의 목적하는 부분입체 이성체로의 더 완전한 전환, 및 원하지 않는 부분입체 이성체로부터 목적하는 부분입체 이성체의 더 완전한 분리를 허용한다. 따라서, 본 발명의 다른 장점은 비용의 감소로서 시약의 더 효율적인 사용에 기여하는 것이다 .

전술한 바와 같이, 필수적인 용해도 특성을 갖는 반응 용매의 선택은 본 기술 분야에서 당업자의 능력 내에 속한다. 선택은 단지 특정 용매 중에서 각 부분입체 이성체의 용해도의 결정, 그리고 두개의 부분입체 이성체에 대한 전술한 용해도/불용해도 파라미터가 일치하는 용매의 선택을 요한다.

다음은, 변형된 픽텟-스펭글러 반응 (단계 2)에 의한 화합물 (II)의 합성, 그리고 화합물 (II)로부터 화합물 (I)의 이어지는 합성 (단계 3과 4)을 도시한 것 으로서 본 발명의 제한없는 실시예이다.

일반적으로, 본 발명의 방법을 사용하는 화합물 (I)의 합성은 4-단계 합성 경로를 포함한다. 제1단계는 환류하에서 메탄올 (MeOH)에서 티오닐 클로라이드 (SOCl₂)를 사용하는 에스테르화이다. 생성물은 결정화되고 여과에 의해 분리된다. 제2단계는 본 발명의 신규하고 간략화된 픽텟-스펭글러 반응의 변형을 포함하며, 여기서 D-트립토판 메틸 에스테르 염산염이 이소프로필 알콜 (i-PrOH) 중의 피페로날과 혼합되고 그리고 환류 하에서 가열되어 부분입체 이성체 첨가물(adduct)의 혼합물을 형성한다. 목적하는 시스-부분입체 이성체 (화합물(II))가 환류 온도 및 그 이하에서 실질적으로 이소프로필 알콜에 불용성이기 때문에, 용액의 다이나믹 시스-트랜스 평형을 남기면서 시스-부분입체 이성체가 용액으로부터 결정화된다. 시스-부분입체 이성체가 이소프로필 알콜로부터 침전됨에 따라, 시스-부분입체 이성체의 농도가 용액 중에 충분히 낮게 유지될 때까지 시스-부분입체 이성체 쪽으로 평형이 진행된다. 결정화 및 여과에 의해 목적하는 부분입체 이성체가 90% 이상의 수득율로 분리된다.

제3단계는 화합물 (II)의 아미노(NH2) 모이어티의 수성 테트라-하이드로푸란 (THF) 아실화를 포함하며, 결정화 및 여과가 이어진다. 메틸아민 (MeNH₂)으로 폐환시키면 고리-형성 시퀀스가 완료된다. 용매 교환 이후, 생성물이 수성 이소프로필 알콜 또는 다른 적절한 용매로부터 결정화되며, 그리고 여과하면 화합물 (I)이 전체 수득률 약 77%로 얻어진다.

일반적으로, 본 발명의 변형된 픽텟-스펭글러 반응은 테트라하이드로-β-카르볼린계 화합물의 목적하는 부분입체 이성체를 제한 없이 제조하는데 사용될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 변형된 픽텟-스펭글러 반응은 미국 특허 5,859,006; 5,981,527; 6,001,847, WO 02/28859, WO 02/28865, WO 02/10166, WO 02/36593, WO 01/94345, WO 02/00658, WO 02/00657, WO 02/38563, WO 01/94347, WO 02/94345, WO 02/00656, PCT/US01/49393, PCT/US02/13719, PCT/US02/00017, PCT/US02/10367, PCT/US02/13703, PCT/US02/11791, 및 PCT/US02/13897에 개시된 화합물의 클래스 중 목적하는 부분입체 이성체, 및 다른 치환된 테트라하이드로-β-카르볼린을 합성하는데 사용될 수 있으며, 각각은 본원에 참고문헌으로 인용된다.

화합물 (I)과 같은 테트라하이드로-β-카르볼린 디케토-피페라진의 제조에 추가로, 본 방법은 화합물 (II)와 같은 화합물을 화학식 R⁴NCO를 갖는 이소시아네이트와 반응시킴으로써 목적하는 입체화학을 갖는 테트라하이드로-β-카르볼린 하이단토인 (III)을 제조하는데 사용될 수 있으며, 여기서 R⁴는 지방족 또는 방향족이다. 본원에 참고문헌으로 인용된 미국 특허 6,001,847 참조.

다음에 제공되는 것은 본 발명의 방법을 사용하는 화합물 (I)의 상세한 예시적 제조이다.

D-트립토판 (50.0 kg, 245 mol)을 MeOH (270 L)에 현탁하고, 이후 MeOH (250 L) 중에서 제조된 SOCl₂ (67.0 kg, 563 mol) 용액에 질소(N₂) 대기 하에서 상온에서 첨가하였다. 제조된 용액을 환류 하에서 1 내지 2시간 동안 교반하였으며, 이후 반응 혼합물로부터 MeOH를 최초 부피의 약 50%까지 증류하였다. 메틸 t-부틸 에테르 (MTBE) (350 L)를 첨가하고, 1시간 동안 지속적인 교반과 더불어 용액을 0 내지 5℃로 냉각하였다. 생성물을 여과하였으며, 차가운 MTBE (150 L)로 세척하고, 60℃ 진공에서 건조하여 57.6 kg (92.4%)의 D-트립토판 메틸 에스테르 염산염을 얻었다.

¹H NMR (400 MHz DMSO) δ: 11.15 (1H, s), 8.70 (2H, exch.), 7.50 (1H, d, J=8.2 Hz), 7.35 (1H, d, J=8.2 Hz), 7.24 (1H, s), 7.08-7.05 (1H, m), 7.00-6.97 (1H, m), 4.18-4.16 (1H, m), 3.61 (3H, s), 3.36-3.25 (2H, m).

HPLC 세부사항: 칼럼: SB-페닐 4.6 × 250 mm; 용출액: 등용매 80% (H₂0＋0.1% TFA)/20% ACN(아세토니트릴); 온도: 40℃; 유속 = 1 mL/분; UV 검출 = 285 nm; 주입 부피 = 20㎕; 희석제 = 1:1 ACN/H₂O; 및 체류 시간 = 10.0 분.

D-트립토판 메틸 에스테르 염산염 (50.0 kg, 196 mol)을 이소프로필 알콜 (500 L)에 현탁하고 그리고 상온 N₂ 대기 하에서 피페로날 (32.4 kg, 216 mol) 처리하였다. 혼합물을 70℃와 환류(82℃) 사이에서 16 내지 18시간 동안 교반하였다. 이 시점에서, 반응 혼합물에는 3% 이하의 화합물 IIa가 함유되었다. 이후 반응 혼합물을 0℃로 냉각하고, 여과하고, 차가운 이소프로필 알콜 (150 L)로 세척하였다. 생성물을 60℃ 이하 진공 하에서 냉각하여 69.8 kg (92%)의 시스-1-(1,3-벤조디옥솔-5-일)-2,3,4,9-테트라하이드로-1H-피리도[3,4-b]인돌-3-카르복실산 메틸 에스테르 (화합물 II)를 얻었다.

¹H NMR (400 MHz DMSO) δ: 10.81 (1H, s), 10.67 (1H, exch.), 10.21 (1H, exch.), 7.52 (1H, d, J=8.0 Hz), 7.27 (1H, d, J=8.0 Hz), 7.11 (1H, m), 7.05-6.95 (4H, m), 6.08 (2H, s), 5.85 (1H, m), 4.71 (1H, m), 3.82 (3H, s), 3.39-3.23 (2H, m).

HPLC 세부사항: 칼럼: SB-페닐 4.6 × 250 mm; ACN/(H₂O＋0.1% TFA) 구배; 온도: 40℃; 유속 = 1 mL/분; UV Det. = 285 nm; 주입 부피 = 20㎕; 희석제 = 1:1 ACN/H₂0; 시료 농도: 약 0.1 mg/mL; 및 체류 시간 = 6.0 분.

본 발명의 방법에 의하여 화합물 (II)를 제조하는 바람직한 방법은, 화합물 (II)의 소량의 씨드(seed), 즉, D-트립토판 메틸 에스테르 염산염의 중량을 기초로 약 0.05% 내지 약 1%, 및 바람직하게는 약 0.05% 내지 약 0.25%가 가열에 앞서 반응 혼합물에 첨가된다. 이 씨드 양이 반응 혼합물 중 시스-카르볼린 화합물 (II)의 결정화를 유도한다.

이소프로필 알콜이 용매로 사용될 때, 알콜은 무수물인 것, 예컨대, 0.1 중량% 물 또는 이하가 바람직하다. 왜냐하면, 상당한 양의 물이 반응 속도에 반대 영향을 미치기 때문이다. 원하지 않는 부산물의 형성을 회피하기 위해서는 이소프로필 알콜에 실질적으로 아세톤이 없는 것, 즉, 0.3 중량% 아세톤 또는 그 이하를 함유하는 것이 특히 바람직하다.

더 높은 끓는 점의 용매 (예컨대 , n-프로판올, 톨루엔, 디메틸포름아미드, 아세토니트릴, 또는 아세트산)를 사용하면 비교될만한 수득률 및 순도를 갖는 더 빠른 반응이 유도된다.

본 발명의 픽텟-스펭글러 반응 (단계 2)을 사용하여 화합물 (II)를 제조하는데 있어 다른 유용한 용매는, 방향족 용매 (예컨대, 톨루엔, 벤젠, 또는 자일렌), 니트릴 (예컨대, 아세토니트릴 또는 프로피오니트릴), 에스테르 (예컨대, 에틸 아세테이트), 알콜 (예컨대, 프로판올 또는 부탄올), 에테르 (예컨대, THF, MTBE, 또는 디옥산), 지방족 탄화수소 (예컨대 , 헥산, 헵탄), 유기산 (예컨대, 아세트산), 이들의 혼합물, 및 이들의 수용액을 포함하지만 이것 만으로 제한하는 것은 아니다.

치환된 테트라하이드로-β-카르볼린 염산염 (II) (83.7 kg, 216 mol)을 THF (335 L) 및 탈이온수 (84 L)에서 현탁하고, 그리고 0℃ 내지 20℃ N₂ 대기 하에서 트리에틸아민(Et₃N) (57.0 kg, 560 mol)으로 처리하였다. 이후 건조 THF (0.6 부피) 중의 클로로아세틸 클로라이드 (ClCH₂C(O)Cl) (34.2 kg, 300 mol)를 온도 0℃ 내지 10℃가 유지되는 속도로 첨가하고, 이어서 2시간 동안 반응 혼합물을 교반하였다. 화합물 (II) 함량이 4 중량% 또는 그 이하이도록 반응을 HPLC로 모니터링하였다. 아실화 반응이 완료된 이후, 30℃ 내지 50℃ 진공 하에서 반응 혼합물을 증류하여, 약 30%로 부피를 감소시켰다. 이후, 물 (84 L)과 이소프로필 알콜 (335 L)을 첨가하고, 그리고 30℃ 내지 50℃ 감압하에서 반응 혼합물을 2회 증류하여 약 20% 부피를 제거하였다. 이후 반응 혼합물을 20℃ 내지 25℃로 냉각하고 그리고 2시간 동안 교반하였다. 반응 생성물을 결정화하고, 여과하고 그리고 이소프로필 알콜로 세척하였다. 80℃ 진공하에서 반응 생성물을 건조하여 86.7 kg (95%)의 클로로아세틸 카르볼린 시스-1-(1,3-벤조디옥솔-5-일)-2,3,4,9-테트라하이드로-1H-피리도[3,4-b]인돌-3-카르복실산 메틸 에스테르를 얻었다.

¹H NMR (400 MHz DMSO) δ: 10.86 (1H, s), 7.54 (1H, d, J=7.4), 7.27 (1H, d, J=8.0), 7.11-6.99 (2H, m), 6.81-6.75 (2H, m), 6.63 (1H, s), 6.45 (1H, d, J=8.2), 5.97 (2H, d, J=5.8), 5.19 (1H, d, J=6.6), 4.83 (1H, d, J=14), 4.43 (1H, d, J=14), 3.45 (1H, d, J=16), 3.10-3.03 (4H, m).

단계 3에 대한 대안적인 용매는 저분자량의 알콜, 예컨대 이소프로필 알콜 또는 n-프로필 알콜; 아세톤; 및 염화 메틸렌을 포함한다.

클로로아세틸 카르볼린 (86.0 kg, 201 mol)을 THF (430 L)에 첨가하고, 그리고 제조된 혼합물을 N₂ 대기하에서 30℃ 내지 55℃로 가열하고 교반하였다. 제조된 용액을 이후 온도 45℃ 내지 50℃에서 여과하여 용해되지 않은 입자를 제거하였다.메틸아민 (78.2 kg, 1000 mol)를 이후 그 용액에 온도 5℃ 내지 25℃에서 첨가하였다. 제조된 혼합물을 온도 30℃ 내지 55℃에서 약 1시간 동안, 또는 HPLC 분석에서 불완전한 반응을 나타낼 때, 즉, 1% 이하의 클로로아세틸 카르볼린이 남을 때까지 교반하였다. 혼합물을 0℃ 내지 30℃로 냉각하고, 이후 이소프로필 알콜 (344 L)과 물 (175 L), 이어서 12M 염산 (67 L)을 첨가하여 과량의 메틸아민을 즉, pH 2 내지 9.4로 중화시킨다. 증류에 의해 THF가 본질적으로 완전 제거된 후, 용액을 이소프로필 알콜 (260 L)과 물 (75 L)로 처리하고 -5℃ 내지 30℃로 냉각하고, 이어서 2시간 동안 교반하여 생성물을 결정화시켰다. 생성물을 여과하고 차가운 (0℃ 내지 5℃) 50% 수성 이소프로필 알콜로 세척하였다. 세척 용매를 -5℃ 내지 30℃에서 여과하고, 80℃ 또는 그 이하 (예컨대, 70℃ 내지 80℃) 진공하에서 생성물을 건조하여 75 kg (94.6%)의 화합물 (I)을 얻었다. 순도를 증가시키기 위해, 선택적으로 화합물 (I)을 아세트산으로부터 재결정화시킬 수 있다.

빙초산 (HOAc)으로부터 2회 재결정시키는 것에 의한 추가 정제와 더불어, 동일한 방식으로 참조 표준을 제조하였다. 80℃에서 화합물 (I)을 13 부피의 HOAc에 용해시키고, 그 용액을 본래 부피의 1/3로 농축시키고 이후 상온으로 냉각하였다. 생성물을 여과하고, MTBE로 세척하고, 80℃ 진공에서 건조시켰다.

¹H NMR (400 MHz, DMSO) δ: 11.0 (1H, s), 7.52 (1H, d, J=7.3 Hz), 7.28 (1H, d, 7.9 Hz), 7.28 (1H, d, J=7.9 Hz), 7.06-6.98 (2H, m), 6.85 (1H, s), 6.76 (2H, s), 6.11 (1H, s), 5.91 (2H, s), 4.40-4.35 (1H, dd, J=4.27, 11.6 Hz), 4.17 (1H, d, J=17.1 Hz), 3.93 (1H, d; J=17.1), 3.54-3.47 (1H, dd, J=4.6, 11.3 Hz) 3.32 (1H, s), 3.00-2.91 (4H, m).

HPLC 세부사항: 칼럼: Zorbax SB-페닐 4.6 mm i.d. × 25 mm; 2.5㎛ 입자; 이동상: 아세토니트릴; 물 중의 0.1% TFA; 유속 = 1.0 mL/분.; 검출기 파장 = 285 nm; 주입 부피 = 20㎕; 칼럼 온도 = 상온; 및 체류 시간 = 9.0 분.

명백하게, 전술한 본 발명의 다수의 변형 및 변경이 본 발명의 범위 및 사상으로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있으며, 따라서 부여되어야만 하는 단지 그런 제한이 첨부된 청구범위에 의해 지시된다.

Claims

삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
하기 화학식을 갖는 테트라하이드로-β-카르볼린의 시스-부분입체 이성체를 제조하는 방법으로서,

(a) 화학식 R²OH(식중, R²는 메틸, 에틸, 이소프로필, n-프로필, n-부틸, sec-부틸, t-부틸 및 이의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택됨)를 갖는 알콜을 사용하여 에스테르화한 트립토판을 제공하는 단계;

(b) 단계 (a)의 트립토판 에스테르와 화학식 R¹CHO(식중, R¹은 아릴기 또는 지방족기임)를 갖는 지방족 또는 아릴 알데히드를 반응시켜 시스-부분입체 이성체 및 원하지 않는 부분입체 이성체를 제공하는 단계로서, 상기 반응은 알콜인 용매에서 수행되는 단계; 및

(c) 가용성의 원하지 않는 부분입체 이성체로부터 불용성의 시스-부분입체 이성체를 분리하는 단계

를 포함하는 방법.
제9항에 있어서, 단계 (b)의 알콜이 이소프로필 알콜, n-프로필 알콜, n-부탄올 및 sec-부틸 알콜로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 방법.
제9항에 있어서, 단계 (b)의 알콜이 이소프로필 알콜인 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
하기 구조식을 갖는 화합물을 제조하는 방법으로서,

(a) 메탄올과 티오닐 클로라이드 중에서 D-트립토판을 에스테르화하여 D-트립토판 메틸 에스테르 염산염을 제공하는 단계;

(b) D-트립토판 메틸 에스테르 염산염과 피페로날을 환류 이소-프로필 알콜 중에서 반응시켜 시스-1-(1,3-벤조디옥솔-5-일)-2,3,4,9-테트라하이드로-1H-피리도[3,4-b]인돌-3-카르복실산 메틸 에스테르를 제공하는 단계;

(c) 단계 (b)의 생성물과 클로로아세틸 클로라이드 및 트리에틸아민을 반응시켜 하기 화합물을 제공하는 단계; 및

(d) 단계 (c)의 생성물을 메틸아민과 반응시켜 목적하는 화합물을 제공하는 단계

를 포함하는 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제