KR101686813B1 - 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염 및 그 제조법 - Google Patents
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Abstract
6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염은 결정성이 우수하고, 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카복사미드의 제조중간체로서 유용하다.
Description
본 발명은 의약품의 제조 중간체로서 중요한 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염 및 그 제조법에 관한 것이다.
6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카복사미드(이하, T-705라고 함)는 바이러스 감염증, 특히 인플루엔자 바이러스 감염증의 예방 및 치료 등의 처치에 유용한 화합물이다. T-705는, 예를 들면, 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴로부터 제조된다는 것이 알려져 있다(특허문헌 1).
한편, 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 제조법으로, 예를 들면, (1) 3,6-디플루오로-2-피라진카보니트릴을 벤질알코올과 반응시킨 후, 탈벤질화하는 방법, (2) 3,6-디플루오로-2-피라진카보니트릴을 물과 반응시키는 방법 등이 알려져 있다(특허문헌 1).
그러나, 이들 제조법은 (A) 중간체인 3-벤질옥시-6-플루오로-2-피라진카보니트릴이 불안정한 화합물이고, (B) 추출, 칼럼크로마토그래피 및 증류에 의한 용매의 제거 등 번잡한 조작이 필요하며, (C) 반응 혼합물을 산성으로 하면 유해한 불화수소가 발생하고, (D) 수율이 낮은 등의 결점을 갖는다.
또한, 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴은 물 및 많은 유기용매에 녹을 수 있기 때문에, 간편한 조작으로, 높은 수율로 반응 혼합물로부터 분리하기가 어렵다.
특허문헌 1 : 국제공개 제 01/60834호 팸플릿
보다 우수한 T-705의 제조 중간체 및 그 제조법이 강력히 요구되고 있다.
이와 같은 상황 하에서 본 발명자는 예의 연구를 한 결과, 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염은 결정성이 우수하며, T-705의 유용한 제조 중간체라는 사실을 발견하였다. 또한, 3,6-디플루오로-2-피라진카보니트릴을 염기의 존재 하에서 물과 반응시킨 후에 유기아민을 첨가함으로써, 간편하고도 높은 수율로 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염을 제조할 수 있다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명의 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염은 결정성이 우수하며, 간편한 조작으로, 높은 수율로 반응 혼합물로부터 분리할 수 있고, T-705의 제조 중간체로서 유용하다. 또, 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염의 제조법은 (1) 불안정한 중간체를 경유하지 않고, (2) 추출, 칼럼크로마토그래피 및 용매 증류제거 등 번잡한 조작이 불필요하며, (3) 유해한 불화수소가 발생하지 않고, (4) 수율이 높으며, (5) 얻어지는 유기아민염의 순도가 높은 등의 장점을 가지며, 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염의 공업적인 제조법으로서 유용하다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 명세서에 있어서 별도의 언급이 없는 한, 유기아민이란, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, 트리벤질아민 및 N,N-디메틸시클로헥실아민 등의 제 3아민; 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, 디벤질아민, N-벤질메틸아민 및 디시클로헥실아민 등의 제 2아민; 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 벤질아민 및 아닐린 등의 제 1아민; 및 피리딘 등을 의미한다.
본 발명의 화합물인 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염에 있어서 바람직한 화합물로는 이하의 화합물을 예로 들 수가 있다.
유기아민이 제 2아민인 화합물이 바람직하고, 디프로필아민, 디부틸아민, 디시클로헥실아민, 디벤질아민 또는 N-벤질메틸아민인 화합물이 보다 바람직하며, 디시클로헥실아민인 화합물이 더 바람직하다.
본 발명에 있어서, 바람직한 제조법으로는 이하의 방법을 예로 들 수가 있다.
3,6-디플루오로-2-피라진카보니트릴을 염기의 존재 하에서 물과 반응시킨 후, 유기아민을 첨가함으로써 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염을 제조하는 방법에 있어서, 유기아민이 제 2아민인 제조법이 바람직하고, 디프로필아민, 디부틸아민, 디시클로헥실아민, 디벤질아민 또는 N-벤질메틸아민인 제조법이 보다 바람직하며, 디시클로헥실아민인 제조법이 더 바람직하다.
다음에 본 발명의 제조법에 대해 설명한다.
식 [3]의 화합물의 유기아민염은 식 [1]의 화합물을 염기의 존재 하에서 물과 반응시켜서, 식 [2]의 화합물로 한 다음에, 유기아민과 반응시킴으로써 제조할 수가 있다.
이하에 본 제조법을 상세하게 설명한다.
[제 1공정]
식 [2]의 화합물은 식 [1]의 화합물을 염기의 존재 하에서 물과 반응시킴으로써 제조할 수가 있다.
이 반응은 통상적으로 용매의 존재 하에 실시되고, 사용되는 용매로는 반응에 영향을 미치지 않는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 아세트니트릴등의 니트릴류; 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 디옥산, 테트라히드로퓨란, 에틸렌글리콜디메틸에테르 및 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류; 아세톤 및 2-부타논 등의 케톤류; 에탄올, 프로파놀, 2-프로파놀 및 부탄올 등의 알코올류; N,N-디메틸폼아미드 및 N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 및 디메틸설폭시드 등의 설폭시드류 등을 예로 들 수 있고, 이들은 혼합하여 사용하여도 좋다. 바람직한 용매로는 방향족 탄화수소류, 에테르류, 아미드류 및 설폭시드류를 예로 들 수가 있고, 아미드류 및 설폭시드류가 보다 바람직하며, N,N-디메틸폼아미드가 더 바람직하다. 용매의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 식 [1]의 화합물에 대해서 1~50배량(v/w)이 바람직하고, 1~15배량(v/w)이 보다 바람직하다.
이 반응에서 사용되는 염기로는 방향족 할로겐 화합물의 구핵치환(求核置換) 반응에 의한 히드록실화(hydroxylation)에 통상 사용되는 시약이라면 특별히 한정되지 않으나, 디이소프로필에틸아민 및 트리에틸아민 등의 유기 염기; 벤질트리메틸암모늄히드록시드 등의 제 4급 암모늄히드록시드 화합물; 포름산칼륨, 포름산나트륨, 포름산-트리에틸아민, 아세트산칼륨, 아세트산나트륨, 아세트산-트리에틸아민, 프로피온산나트륨, 헥산산나트륨, 안식향산나트륨 및 안식향산-트리에틸아민 등의 카본산염; 및 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 인산수소2칼륨 및 인산3칼륨 등의 무기 염기를 예로 들 수가 있다. 바람직한 염기로는 카본산염을 예로 들 수 있고, 포름산칼륨, 포름산-트리에틸아민, 아세트산칼륨 및 아세트산-트리에틸아민이 보다 바람직하다. 염기의 사용량은 식 [1]의 화합물에 대해서 1배몰 이상 사용하면 좋고, 바람직하게는 1~10배몰이다.
카본산염은 반응계 내에서 조제하여도 좋다.
이 반응에서 사용하는 물의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 식 [1]의 화합물에 대해서 1배몰 이상이면 좋고, 바람직하게는 1~50배몰이다.
카본산염을 사용하는 경우, 식 [2]의 화합물은 식 [1]의 화합물을 물의 부존재 하에서 카본산염과 반응시킨 후, 물과 반응시키는 것에 의해서도 제조할 수가 있다.
반응온도는 특별히 한정되지 않으나, 200℃ 이하면 좋고, 0~150℃가 바람직하다.
반응시간은 특별히 한정되지 않으나, 5분~50시간 동안이면 좋고, 5분~24시간 동안이 바람직하다.
식 [2]의 화합물은 단리정제(單離精製) 할 수도 있으나, 단리하지 않고 다음의 반응에 사용하는 것이 바람직하다.
[제2 공정]
식 [3]의 화합물의 유기아민염은 식 [2]의 화합물을 유기아민과 반응시킴으로써 제조할 수가 있다.
이 반응은 통상적으로 용매의 존재 하에 실시되고, 사용되는 용매로는 반응에 영향을 미치지 않는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 아세트니트릴 등의 니트릴류; 벤젠, 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 디옥산, 테트라히드로퓨란, 에틸렌글리콜디메틸에테르 및 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류; 아세톤 및 2-부타논 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 프로파놀, 2-프로파놀 및 부탄올 등의 알코올류; N,N-디메틸폼아미드 및 N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드류; 디메틸설폭시드 등의 설폭시드류; 및 물 등을 예로 들 수 있고, 이들은 혼합하여 사용하여도 좋다. 바람직한 용매로는 방향족 탄화수소류, 케톤류, 알코올류, 아미드류 및 설폭시드류로부터 선택되는 일종 이상의 용매 및 물의 혼합용매를 예로 들 수 있고, 방향족 탄화수소류, 케톤류, 아미드류 및 물의 혼합용매가 보다 바람직하며, 톨루엔, 아세톤, N,N-디메틸폼아미드 및 물의 혼합용매가 더 바람직하다. 용매의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 식 [2]의 화합물에 대해서 1~100배량(v/w)이 바람직하고, 1~50배량(v/w)이 보다 바람직하다.
이 반응에서 사용하는 유기아민의 사용량은 특별히 한정되지 않으나, 식 [2]의 화합물에 대해서 1배몰 이상이면 좋고, 바람직하게는 1~2배몰이다.
반응온도는 특별히 한정되지 않으나, 150℃이하이면 좋고, 0~100℃가 바람직하다.
반응시간은 특별히 한정되지 않으나, 1분~50시간 동안이면 좋고, 1분~24시간 동안이 바람직하다.
이 반응은 염기성 조건 하에서 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들면, 암모니아수, 수산화칼륨, 수산화나트륨, 아세트산칼륨 및 아세트산나트륨 등으로부터 선택되는 염기를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기에서 설명한 제조법에 의해 얻어지는 식 [3]의 화합물의 유기아민염은 고형물을 여과하여 채집(filtering off and collecting)함으로써 단리 할 수가 있다.
본 발명의 원료로 사용되는 식 [1]의 화합물은, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 방법에 의해, 3,6-디클로로-2-피라진카보니트릴 등으로부터 제조할 수가 있다. 3,6-디클로로-2-피라진카보니트릴은 자체 공지의 방법을 조합함으로써 제조할 수가 있다(특허문헌 1). 예를 들면, 3-히드록시-6-니트로-2-피라진카복사미드 또는 6-브로모-3-히드록시-2-피라진카복사미드를 옥시염화인 등의 할로겐화제와 반응시킴으로써 제조할 수가 있다. 이들 제조에 있어서, 식 [1]의 화합물 및 3,6-디클로로-2-피라진카보니트릴은 단리정제 할 수도 있으나, 단리하지 않고 다음의 반응에 사용하여도 좋다.
식 [1]의 화합물로부터 식 [3]의 화합물의 제조법에 있어서, 특허문헌 1에 기재된 제조법의 수율은 46%이었다(특허문헌 1; 실시예 II-5(a)).
식 [1]의 화합물로부터 식 [3]의 화합물의 유기아민염의 제조법에 있어서 본 발명의 제조법의 수율은 83%이었다(실시예1-1).
본 발명의 제조법은 수율이 높고, 공업적인 제조법으로서 유용하다.
또한, 식 [2]의 화합물 및 그 염 및 식 [3]의 화합물에는 호변이성체(互變異性體)인 6-플루오로-3-옥소-3,4-디히드로-2-피라진카보니트릴이 존재한다. 본 발명은 호변이성체를 포함하고, 또 수화물, 용매화물 및 모든 결정형을 사용할 수가 있다.
실시예
이하, 실시예 및 제조예를 들어서 설명한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
DMSO-d6: 디메틸설폭시드-d6
실시예 1-1.
3,6-디플루오로-2-피라진카보니트릴 5.0g의 N,N-디메틸폼아미드 17.5mL 용액에 25~35℃에서 아세트산칼륨 7.83g의 물 3.8mL 용액을 적하하고, 같은 온도에서 2시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 암모니아수 0.38mL를 첨가한 후, 물 15mL 및 활성탄 0.38g을 첨가하였다. 불용물을 여과하여 채집하고, 여과찌꺼기(filter cake)를 물 11mL로 세정하였다. 여과액과 세정액을 합하고, 암모니아수로 pH9.4로 조정한 다음에, 아세톤 15mL 및 톨루엔 7.5mL를 첨가한 후, 디시클로헥실아민 7.71g을 적하하고, 20~30℃에서 45분 동안 교반하였다. 물 15mL를 적하하고, 10℃로 냉각하고, 석출물을 여과채취하여, 미황색 백색 고체(lightly yellowish white solid)의 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 디시클로헥실아민염 9.44g을 얻었다.
1H-NMR(DMSO-d6)δ값: 1.00-1.36(10H,m), 1.56-1.67(2H,m), 1.67-1.81(4H,m), 1.91-2.07(4H,m), 3.01-3.18(2H,m), 8.03-8.06(1H,m), 8.18-8.89(1H,broad)
실시예 1-2.
3,6-디플루오로-2-피라진카보니트릴 5.0g의 N,N-디메틸폼아미드 17.5 mL용액에 5~15℃에서 아세트산 4.11mL를 첨가한 후, 트리에틸아민 7.27g을 적하하고, 2시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물에 물 3.8mL 및 암모니아수 0.38mL를 첨가한 후, 물 15mL 및 활성탄 0.38g을 첨가하였다. 불용물을 여과하여 제거하고, 여과찌꺼기를 물 11mL로 세정하였다. 여과액과 세정액을 합하고, 암모니아수로 pH9.2로 조정한 다음에, 아세톤 15mL 및 톨루엔 7.5mL를 첨가한 후, 디시클로헥실아민 7.71g을 적하하였다. 물 15mL를 적하하고, 5℃로 냉각하고, 석출물을 여과하여 채집해서, 미황색을 백색 고체의 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 디시클로헥실아민염 9.68g을 얻었다.
실시예
2~5.
실시예 1-1과 동일한 방법으로 표 1에 나타내는 화합물을 얻었다.
6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 디프로필아민염
1H-NMR(DMSO-d6)δ값: 0.39(6H,t,J=7.5Hz), 1.10(4H,sex,J=7.5Hz), 2.30-2.38(4H,m), 7.54(1H,d,J=8.3Hz)
6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 디부틸아민염
1H-NMR(DMSO-d6)δ값: 0.36(6H,t,J=7.3Hz), 0.81(4H,sex,J=7.3Hz), 0.99-1.10(4H,m), 2.32-2.41(4H,m), 7.53(1H,d,J=8.3Hz)
6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 디벤질아민염
1H-NMR(DMSO-d6)δ값: 4.17(4H,s), 7.34-7.56(10H,m), 8.07(1H,d,J=8.3Hz)
6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 N-벤질메틸아민염
1H-NMR(DMSO-d6)δ값: 2.57(3H,s), 4.14(2H,s), 7.37-7.53(5H,m), 8.02-8.08(1H,m)
제조예 1.
수산화나트륨 37.5g의 물 600mL 용액에 톨루엔 300mL를 첨가한 후, 15~25℃에서 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 디시클로헥실아민염 150g을 첨가하고, 같은 온도에서 30분 동안 교반하였다. 물층을 분리시켜서 제거하고, 톨루엔으로 세정한 다음, 물 150mL를 첨가한 후, 30% 과산화수소수 106g을 15~30℃에서 적하하여, 20~30℃에서 1시간 동안 교반하였다. 염산 39mL를 첨가하고, 40~50℃에서 종결정(seed crystal)을 첨가한 다음에, 같은 온도에서 염산 39mL를 적하하였다. 10℃로 냉각하고, 석출물을 여과하여 채집해서, 담황색 백색 고체(slightly yellowish white solid)의 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카복사미드 65.6g을 얻었다.
1H-NMR(DMSO-d6)δ값: 8.50(1H,s), 8.51(1H,d,J=7.8Hz), 8.75(1H,s), 13.41(1H,s)
본 발명의 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카보니트릴의 유기아민염은 결정성이 우수하고, 6-플루오로-3-히드록시-2-피라진카복사미드의 제조 중간체로서 유용하다.
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