KR101440278B1 - 카바모일피리돈 유도체 및 중간체의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 카바모일피리돈 유도체 및 중간체의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 HⅣ 인테그라아제 저해제로서 유용한 카바모일피리돈 유도체 및 중간체의 제조에 관한 것이다.
HⅣ 인테그라아제 저해 활성을 갖는 화합물은 WO 2006/116764 (Shionogi & Co. Ltd.에 양도된 미국출원 제11/919386호에 대응됨)에 기재되어 있다. 그 화합물은 폴리 사이클릭 카바모일피리돈 유도체로서 개시되어 있다. 그들의 제조 방법 또한 개시되어 있다. 이러한 화합물의 예들 중에는, 하기 폴리사이클릭 카바모일피리돈 유도체가 포함된다.
이러한 화합물을 제조하기 위하여 개시된 방법들은 무려 14단계를 포함하는, 매우 힘든 과정이다. 따라서, 이러한 화합물을 보다 효율적으로 제조하는 방법을 찾고자 하는 관련기술에서의 진보가 있을 것이다.
본 발명은 하기의 화합물들을 제조하기 위한 개선된 방법을 제공한다:
일 양태로, 본 발명은 M+ -OR의 존재하에 메틸 3-{[2,2-비스(메틸옥시)에틸]아미노}-2-[(메틸옥시)아세틸]-2-프로페노에이트 (화학식 I)을 화학식 Ⅱ의 옥살레이트 에스터와 접촉시켜, 화학식Ⅲ의 피리디논을 생성하는 것을 포함하는 방법으로서,
상기 식에서, R 은 알킬, 아릴, 또는 벤질이며; M+는 알칼리 금속 양이온이다.
두번째 양태로, 본 발명은 화학식 Ⅲ의 피리디논을 선택적 가수분해 시약으로 선택적으로 가수분해시켜 90% 초과의 선택성을 갖는 화학식 Ⅳ 의 피리디논 카복실산을 생성하는 것을 포함하는 방법으로서,
상기 식에서, R 은 알킬, 아릴, 또는 벤질이다.
세번째 양태로, 본 발명은 화학식 Ⅶ의 화학식을 마그네슘 또는 리튬 양이온 및 친핵성 음이온과 접촉시켜 화학식 Ⅷ의 화합물을 생성하는 것을 포함하는 방법이다.
다섯번째 양태로, 본 발명은 화학식 Ⅳ의 화합물을 아세트산 및 촉매량의 강 산(protic acid)과 접촉시켜 화학식 V의 피리디논 카복실산 알데히드를 생성하는 것을 포함하는 방법으로서,
상기 식에서, R은 알킬, 아릴, 또는 벤질이다.
본 발명의 방법은 HⅣ 인테그라제 저해 활성을 갖는 화합물들의 제조에 유용하다.
하기 도식은 화학식 Ⅷ의 화합물인 ((3S,11aR)-N-[(2,4-디플루오로페닐)메틸]-6-하이드록시-3-메틸-5,7-디옥소 2,3,5,7,11,11a-헥사하이드로[l,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[l,2-d]피라진-8-카복사미드)의 일반적인 제조 방법을 설명한다.
도식:
상기 도식에서, 4-메톡시아세토아세테이트는 메틸 3-(디메틸아미노)-2-[(메틸옥시)아세틸]-2-프로페노에이트를 생성하기에 충분한 조건하에서 DMFDMA(N,N- 디메틸-l,l-비스(메틸옥시)메탄아민)과 접촉된다. 이 중간체와 아미노아세트알데히드 디메틸 아세탈의 반응 결과 메틸 3-{[2,2-비스(메틸옥시)에틸]아미노}-2-[(메틸옥시)아세틸]-2-프로페노에이트(I)가 생성된다.
그 다음, 화합물 I은 M+ -OR 존재하에 옥살레이트 에스터(Ⅱ)와 접촉되어 피리디논(Ⅲ)을 생성한다. 각각의 R은 C1-C5-알킬, 아릴, 또는 벤질이고; M+는 리튬, 나트륨, 또는 칼륨과 같은 알칼리 금속 양이온이다. 바람직하게는, 알칼리 금속 양이온은 리튬이고, 옥살레이트 에스터의 R 기는 M+ -OR의 R기와 같다. 바람직하게는, R은 C1-C5-알킬, 특히 C1-C2-알킬이다. 특히 바람직한 옥살레이트 에스터는 디메틸 에탄디오에이트 및 디에틸 에탄디오에이트이다. 특히 바람직한 알칼리 금속 알콕사이드는 리튬 메톡사이드 및 리튬 에톡사이드이다. 바람직하게는, 옥살레이트 에스터가 디메틸 에탄디오에이트인 경우, 상기 알칼리 금속 알콕사이드는 리튬 메톡사이드이다. 바람직하게는, 옥살레이트 에스터가 디에틸 에탄디오에이트인 경우, 알칼리 금속 알콕사이드는 리튬 에톡사이드이다.
피리디논(Ⅲ)은 LiOH로 선택적으로 가수분해되어 피리디논 카복실산(Ⅳ)을 생성한다. 놀랍게도, 피리디논(Ⅲ)의 5-위치의 메틸 에스터는 2-위치의 에스터에 대한 90% 이상의 선택도로 가수분해된다.
피리디논 카복실산(Ⅳ)은 아세트산 및 촉매량의 양성자성 강산과 접촉되어 피리디논 카복실산 알데히드(V)를 생성한다. 적합한 양성자성 강산의 예들로는 메탄술폰산, 황산, 톨루엔 술폰산 및 염산을 포함한다. 그 다음, 알데히드(V)는 (2S)-2-아미노-l-프로판올과 접촉되어 ((3S,11aR)-3-메틸-6-(메틸옥시)-5,7-디옥소-2,3,5,7,11,11a-헥사하이드로[l,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[l,2-d]피라진-8-카복실산)(Ⅵ)을 생성한다.
화합물 Ⅵ은 커플링 조건하에서 2.4-디플루오로벤질아민과 접촉되어 (3S, 11 aR)-N-[(2,4-디플루오로페닐)메틸]-3-메틸-6-(메틸옥시)-5,7-디옥소-2,3,5,7,11,11a-헥사하이드로[l,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[l,2-d]피라진-8-카복사미드(Ⅶ)를 생성한다.
마지막으로, 화합물 Ⅶ은 루이스산으로 탈메틸화되어 생성물(3S,11aR)-N-[(2,4-디플루오로페닐)메틸]-6-하이드록시-3-메틸-5,7-디옥소-2,3,5,7,11,11a-헥사하이드로[l,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[l,2-d]피라진-8-카복사미드 (Ⅷ)을 생성한다. 적합한 루이스산의 예들로는 마그네슘, 리튬, 및 칼슘염뿐만 아니라 보론 트리할라이드 및 트리알킬실릴 할라이드를 포함한다. 바람직한 루이스 산은 마그네슘 및 리튬 염이다. 마그네슘 염은 염화 마그네슘, 브롬화 마그네슘, 요오드화 마그네슘 및 황화 마그네슘 같은 염들을 포함한다. 리튬 염은 염화 리튬, 브롬화 리튬, 요오드화 리튬 및 황화 리튬과 같은 염들을 포함한다. 브롬화 리튬이 바람직하다.
택일적으로, 및 본 발명의 다른 양태로, 화합물(V)는 (3R)-3-아미노-l-부탄올과 접촉되어 화학식 Ⅵa의 화합물을 생성할 수 있다:
화합물 Ⅵa는 커플링 조건하에 2,4-디플루오로벤질아민과 반응되어 화학식 Ⅶa의 화합물을 생성할 수 있다:
화합물 Ⅶa는 MgXn 또는 LiXn (여기서 X는 할라이드, 예를들어 Br, Cl, F, 또는 I)로 탈메틸화시켜, 화학식 Ⅷa의 화합물을 생성할 수 있다:
하기 예는 본 발명의 방법을 예시한다. 용매 및 반응 조건은 발명의 범위를 한정하기 위한 의도가 아니다. 출발 물질은 본 기술분야에서 공지되어 있으며, 쉽게 준비할 수 있거나, 상업적으로 입수가능하다. 바람직하게는, 본 실시예들에서 사용된 화학물질들은 상업적으로 구하였다. (예를 들면, Aldrich®로 부터)
A. l-[2,2-비스( 메틸옥시 )에틸]-5-( 메틸옥시 )-6-[( 메틸옥시 ) 카보닐 ]-4-옥소-l,4-디하이드로-3-피리딘카복실산
메틸 4-메톡시아세토아세테이트 (20 mL)와 DMFDMA (24 mL)의 혼합물을 실온에서 1.5 시간 동안 교반시켰다. 반응 혼합물을 MeOH (50 mL)로 희석시키고, 아미노아세트알데히드 디메틸아세탈 (16.7 mL)을 첨가하였다. 그 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반시키고, 농축시킨 후, MeOH (113 mL)로 희석시켰다. 반응 온도를 25 ℃ 미만으로 유지하면서 디메틸 옥살레이트 (45.66 g)를 넣고, 이어서 LiH (2.15 g)을 나누어 첨가하였다. 반응 함유물을 14시간 동안 40 ℃로 가열시켰다. 반응 혼합물을 -5 ℃로 냉각시키고, 반응 온도를 5 ℃ 미만으로 유지하면서 LiOH (14.82 g)를 첨가하였다. 첨가가 완료되면, 그 혼합물을 3-5 ℃에서 두 시간 더 교반하고, 1시간동안 교반하였다. 반응 온도를 5 ℃미만으로 유지하면서, 그 반응 혼합물을 수성 HCl (2 N, 367 mL)으로 식혔다. 첨가가 완료되면, EtOAc (450 mL)를 첨가하고, 그 혼합물을 20 ℃로 데웠다. 그 반응 혼합물을 여과시키고, 수용성 층은 폐기하였다. 물(225 mL)을 첨가하고, 유기 층을 감압하에 제거하였다. 그 생성물은 여과에 의해 수집하고, 50 ℃의 진공 오븐에서 밤새도록 건조하였다. 생성물은 고형으로 얻었다.
B. (3S, lla R )-3- 메틸 -6-( 메틸옥시 )-5,7- 디옥소 -2,3,5,7, ll , lla -헥사하이드로[l,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[1,2-d]피라진-8-카복실산
l-[2,2-비스(메틸옥시)에틸]-5-(메틸옥시)-6-[(메틸옥시)카보닐]-4-옥소-l,4-디하이드로-3-피리딘카복실산 (22.54 g)을 220 mL의 CH3CN에 용해시켰다. HOAc (20 mL) 및 CH3S03H(1.4 mL)를 실온에서 첨가하고, 그 혼합물을 58-65 ℃로 19.5 시간 동안 가열시켰다. CH3CN (15 mL)중의 알라니놀(Alaninol) (7.51 lg)을 천천히 첨가하고, 반응 혼합물을 64 ℃에서 18.5 시간 동안 교반시켰다. 그 혼합물을 농축시키고, 그 잔류물을 CH2C12 (170 mL)에서 재용해시켰다. HC1 (1 N, 170 mL)을 첨가하고, 층을 분리시켰다. 수성 층을 CH2C12 (170 mL×2)로 추출하고, 유기 층은 혼합 및 농축시켰다. MeOH (50 mL)을 첨가하고, 그 반응 혼합물을 다시 농축시켰다. MeOH (80 mL)을 첨가하고, 그 반응 혼합물을 리플럭스(reflux)에서 4시간 동안 가열시키고, 20 ℃로 점차적으로 냉각시켰으며, 20 ℃에서 15시간 동안 유지시켰다. 그 생성물은 여과에 의해 수집하고, 진공하에 건조시켰다.
C. (3S, lla R )- N -[(2,4- 디플루오로페닐 ) 메틸 ]-3- 메틸 -6-( 메틸옥시 )-5,7- 디옥소-2,3,5,7,11,11a-헥사하이드로[1,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[l,2-d|피라진-8-카복사미드
(3S,11aR)-3-메틸-6-(메틸옥시)-5,7-디옥소-2,3,5,7,11,11a-헥사하이드로[l,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[l,2-d]피라진-8-카복실산(3.00 g) 및 1,1'-카보닐디이미다졸(CDI)(2.15 g)을 1,2-디메톡시에탄(DME)(30 mL)에서 슬러리화(slurried)하였다. 그 혼합물을 80 ℃까지 1시간 동안 가열시켰다. 그 결과 생성된 용액을 20 ℃로 냉각시킨 후, 2,4-디플루오로벤질아민 (1.45 mL)으로 처리하였다. 1시간 동안 교반한 후, 그 혼합물을 물(30 mL)로 식히고, 감압하에 DME를 제거하였다. 그 생성물은 여과에 의해 수집하고, 50 ℃의 진공 오븐에서 밤새도록 건조시켰다. 생성물은 고형으로 얻었다.
D. (3S, lla R )- N -[(2,4- 디플루오로페닐 ) 메틸 ]-6- 하이드록시 -3- 메틸 -5,7- 디옥소-2,3,5,7,ll,lla-헥사하이드로[l,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[l,2-d]피라진-8-카복사미드
(3S, 11aR)-N-[(2,4-디플루오로페닐)메틸]-3-메틸-6-(메틸옥시)-5,7-디옥소-2,3,5,7,11,11a-헥사하이드로[l,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[l,2-d]피라진-8-카복사미드 (193.1 mg)를 CH3CN (4 mL)에 용해시키고, MgBr2 (206.3 mg)를 첨가하였다. 그 혼합물을 2시간 동안 50 ℃로 가열시키고, HCl (0.2 N, 10 mL)으로 식혔다. 그 혼합물을 CH2C12으로 희석하고, pH를 ~1로 추가로 조정하였다. 수성 층은 CH2C12 (10 mL×2)으로 추출하였다. 그 혼합된 유기 층은 건조 및 농축시켜 생성물을 제공한다.
택일적으로, 상기 탈메틸화는 LiBr로 수행될 수 있다: (3S,11aR)-N-[(2,4-디플루오로페닐)메틸]-3-메틸-6-(메틸옥시)-5,7-디옥소-2,3,5,7,11,11a-헥사하이드로[l,3]옥사졸로[3,2-a]피리도[l,2-d]피라진-8-카복사미드(8.609g)를 THF (90 mL)에 용해시키고, LiBr(3.942 g)를 첨가하였다. 그 혼합물을 가열시켜 12시간 동안 환류하고, 황산(0.5 M, 94.467 g)으로 식혔다. 그 결과 생성된 현탁액을 20 ℃에서 2시간 동안 교반하고, 여과시켰다. 고형의 생성물을 물-THF (50 mL-50 mL)에서 20 ℃에서 2 시간동안 재슬러리화시켰다(re-slurried). 생성물은 여과에 의해 수집하고, 물-THF(1-1, 30 mL)으로 헹구었으며, 진공하에서 건조시켜서 생성물을 제공하였다.
Claims (19)
- 제 7 항에 있어서, 상기 가수분해 시약이 LiOH인 방법.
- 제 9 항에 있어서, 상기 루이스 산이 마그네슘 할라이드 또는 리튬 할라이드인 방법.
- a) 메틸-4-메톡시아세토아세테이트를 N,N-디메틸-1,1-비스(메틸옥시)메탄아민과 접촉시켜 메틸 3-(디메틸아미노)-2-[(메틸옥시)아세틸]-2 -프로페노에이트를 생성하는 단계;
b) 메틸 3-(디메틸아미노)-2-[(메틸옥시)아세틸]-2-프로페노에이트를 2,2-비스(메틸옥시)에탄아민과 접촉시켜 메틸 3-{[2,2-비스(메틸옥시)에틸]아미노}-2-[(메틸옥시)아세틸]-2-프로페노에이트를 생성하는 단계;
c) 메틸 3-{[2,2-비스(메틸옥시)에틸]아미노}-2-[(메틸옥시)아세틸]-2-프로페노에이트를 리튬 메톡사이드의 존재하에 디메틸에탄디오에이트와 접촉시켜 디메틸 1-[2,2-비스(메틸옥시)에틸]-3-(메틸옥시)-4-옥소-l,4-디하이드로-2,5-피리딘디카복실레이트를 생성하는 단계;
d) 디메틸 l-[2,2-비스(메틸옥시)에틸]-3-(메틸옥시)-4-옥소-l,4-디하이드로-2,5-피리딘디카복실레이트를 수산화리튬의 존재하에 가수분해시켜 l-[2,2-비스(메틸옥시)에틸]-5-(메틸옥시)-6-[(메틸옥시)카보닐]-4-옥소-l,4-디하이드로-3-피리딘카복실산을 생성하는 단계;
e) l-[2,2-비스(메틸옥시)에틸]-5-(메틸옥시)-6-[(메틸옥시)카보닐]-4-옥소-l,4-디하이드로-3-피리딘카복실산를 아세트산 및 촉매량의 메탄술폰산의 존재하에 (2S)-2-아미노-l-프로판올과 접촉시켜 화학식 Ⅵ의 화합물을 생성하는 단계;
f) 화학식 Ⅵ의 화합물을 커플링 조건하에서 2,4-디플루오로벤질아민과 접촉시켜 화학식 Ⅶ의 화합물을 생성하는 단계:
; 및
g) 화학식 Ⅶ의 화합물을 마그네슘 브로마이드와 접촉시켜 화학식 Ⅷ의 화합물을 생성하는 단계:
를 포함하는 방법. - 제 14 항에 있어서, 루이스 산이 마그네슘 할라이드 또는 리튬 할라이드인 방법.
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