KR101715682B1 - 삭사글립틴의 제조를 위한 신규 중간체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 삭사글립틴의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 삭사글립틴의 제조에 사용되는 신규 중간체, 이의 제조방법및 이를 이용한 삭사글립틴의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 신규 중간체를 이용하여 간단하고 경제적으로 고순도의 삭사글립틴 또는 그의 약제학적으로 허용 가능한 염을 고수율로 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 디펩티딜 펩티다제 IV(Dipeptidyl Peptidase IV, 이하 'DPP-IV'라 함) 억제제인 삭사글립틴의 제조를 위한 신규 중간체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 삭사글립틴의 제조방법에 관한 것이다.
당뇨병 치료에 대한 새로운 흐름으로 인슐린의 직접적인 투여를 제외하고 호르몬으로 혈당을 낮출 수 있는 후보군 중에서 글루카곤 유사 펩티드-1(Glucagon Like Peptide-1, 이하 'GLP-1'라 함)이라는 인크레틴(Incretin) 호르몬을 조절하는 치료법이 있다. 인크레틴은 장에서 분비된 후 지속적인 작용을 나타내지 못하고 DPP-IV라는 효소에 의해서 빠르게 비활성형으로 분해된다(반감기 2분 이내). 이에 DPP-IV의 활성을 억제 또는 저해하면 즉, 제2형 당뇨병 환자에서 GLP-1을 파괴하는 DPP-IV를 억제하면 GLP-1의 농도가 증가하여 혈당이 감소하며(Diabetes. 1998, 47(11), 1663-1670), 이러한 DPP-IV의 선택적인 억제는 GLP-1의 분해를 막아 인슐린 분비 촉진 효과를 증진시킬 수 있다는 내용(Diabetes. 1998, 47(5), 764-769)의 연구가 보고된 바 있다. 이러한 점을 이용해 개발된 약제가 DPP-IV 억제제이다.
DPP-IV 억제제에 관한 연구에서 브리스톨-마이어스스퀴브(Bristol-Myers Squibb) 사는 시클로프로필-접합 피롤리딘에 기초한 구조를 갖는 화합물인 삭사글립틴(Saxagliptin)을 개발하였다. 현재 DPP-IV 억제제의 약리기전으로 제2형 당뇨병 치료 용도인 삭사글립틴 일수화물이 ONGLYZA(등록상표)라는 상표로 시판되고 있다.
삭사글립틴(Saxagliptin)은 국제공개특허공보 WO 2001/068603호에 최초로 개시되었고 하기 반응식 1의 경로로 삭사글립틴 트리플루오로아세트산염을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
[반응식 1]
상기 반응식 1에서는, (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세트산과 (1S,3S,5S)-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-3-카르복사미드 트리플루오로아세트산염을 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드(EDC) 및 히드록시벤조트리아졸(HOBT), 트리에틸아민 존재 하에서 N,N-디메틸포름아미드(DMF)에서 밤새 실온으로 반응시켜 t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-카바모일-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트를 제조한 후, 알콜 작용기 부분을 트리에틸실릴 트리플레이트(TESOTf)을 사용하여 보호하고 이미다졸 및 옥시염화 인에서 탈수 반응하여 니트릴기를 형성한 후, 아민 보호기인 t-부톡시카르보닐기와 알콜 보호기인 트리에틸실릴기를 탈보호하여 삭사글립틴 트리플루오로아세트산염을 제조하는 방법을 개시하고 있다.
그러나, 초기 아미드 결합 반응에서 사용되는 EDC 및 HOBT는 상당히 고가의 시약이고 추출 공정에서 층분리가 잘 되지 않는 어려움이 있다. 또한, -78 ℃ 조건의 극저온 반응 공정을 포함하고 있으며, 대부분의 공정에서 크로마토그래피를 통한 정제를 진행하기에 산업화의 대량 생산에는 상당히 어려운 난점이 있다.
국제공개특허공보 WO 2004/052850호에는 하기 반응식 2와 같이 삭사글립틴 벤조산염 및 일수화물을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
[반응식 2]
상기 반응식 2에는, (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세트산 또는 이의 1,4-디아자비시클로[2.2.2]옥탄염(DABCO)을 메탄술포닐클로라이드(MsCl) 및 휘니그 염기(디이소프로필에틸아민 또는 DIPEA)와 반응시키고 (1S,3S,5S)-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-3-카르복사미드 염산염과 히드록시벤조트리아졸(HOBT)의 존재 하에 t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-카바모일-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트를 제조하는 방법이 개시되어 있다.
하지만, 상기 반응식 2에 사용된 HOBT는 상당히 고가의 시약이기에 생산 단가를 증가시키는 요인이며 MsCl은 수분에 민감하여 약간의 함습에도 분해되는 시약이기에 원료 보관 및 관리에 있어 난점이 있다. 뿐만 아니라 2시간 반응 후 실온에서 밤새 방치하는 공정이기에 공정의 수율이나 순도에 대한 언급이 없다.
국제공개특허공보 WO 2005/094323호는 하기 반응식 3과 같이 삭사글립틴을 제조하는 방법이 개시되어 있다.
[반응식 3]
상기 반응식 3에는, 빌스마이어 반응(Vilsmeier reaction)을 통하여 카르복시산 부분을 카르복실 클로라이드로 합성 후 (1S,3S,5S)-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-3-카르보니트릴 염산염과 커플링하는 반응이 개시되어 있다.
하지만, 수분에 상당히 취약하고 고가인 빌스마이어 반응(Vilsmeier reaction) 시약인 (클로로메틸렌)디메틸암모늄 클로라이드가 사용되어 원료 보관 및 관리에 있어 난점이 있으며 중간체 제조 수율 또한 66.3% 로 상당히 저조하다.
이에, 본 발명자들은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 삭사글립틴의 신규 중간체 및 이의 제조방법을 도입하여 산업화에 적용할 수 있는 방법을 제공하려 한다.
본 발명의 목적은 삭사글립틴 제조에 사용될 수 있는 신규 중간체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 신규 중간체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 신규 중간체를 이용하여 삭사글립틴을 고순도 및 고수율로 얻는 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 삭사글립틴의 제조에 사용될 수 있는 신규 중간체를 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 신규 중간체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
상기 식에서,
R은 펜타플루오로페닐(pentafluorophenyl), 4-니트로페닐(4-nitrophenyl) 또는 2-피리딜(2-pyridyl)이고,
PG는 아민 보호기이다.
또한, 본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 제조방법을 제공한다.
구체적으로, 본 발명의 신규 중간체 화학식 1의 제조방법은, 염기 존재하에 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 반응시키는 단계를 포함한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
상기 식에서,
R은 펜타플루오로페닐(pentafluorophenyl), 4-니트로페닐(4-nitrophenyl) 또는 2-피리딜(2-pyridyl)이고,
PG는 아민 보호기이다.
또한, 본 발명은 화학식 1로 표시되는 신규 중간체를 이용하여 삭사글립틴을 제조하는 방법을 제공한다.
구체적으로, (S1) 염기 존재 하에 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 신규 중간체를 제조하는 단계; 및 (S2) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 또는 이의 염과 반응시켜 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 제조하는 단계를 포함한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
상기 식에서,
R은 펜타플루오로페닐(pentafluorophenyl), 4-니트로페닐(4-nitrophenyl) 또는 2-피리딜(2-pyridyl)이고,
PG는 아민 보호기이다.
추가적으로, 본 발명의 삭사글립틴을 제조하는 방법은, (S3) 상기 화학식 5로 표시되는 화합물의 아미드 작용기를 탈수 및 가수 분해하여 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및 (S4) 화학식 6으로 표시되는 화합물의 아민 보호기를 탈보호화하여 하기 화학식 7로 표시되는 화합물(삭사글립틴)을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[화학식 6]
[화학식 7]
PG는 아민 보호기이다.
본 발명의 신규 중간체 및 이의 제조방법을 제공하여 간단하고 경제적으로 고순도의 삭사글립틴을 고수율로 제조할 수 있다.
본 발명의 삭사글립틴의 제조에 유용하게 사용될 수 있는 신규 중간체 및 이의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 신규 중간체를 이용하여 삭사글립틴을 제조하는 방법을 제공한다.
이하에서 각각에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
신규 중간체
본 발명의 신규 중간체는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
상기 식에서,
R은 펜타플루오로페닐(pentafluorophenyl), 4-니트로페닐(4-nitrophenyl) 또는 2-피리딜(2-pyridyl)이고,
PG는 아민 보호기이다.
본 발명에 있어서, PG는 아민 보호기로 사용될 수 있는 것이라면 어떠한 것도 적용될 수 있다. 아민 보호기의 구체적인 예로, Boc[t-부틸옥시카르보닐(t-butyloxycarbonyl)], Cbz[벤질옥시카르보닐(benzyloxycarbonyl)], Fmoc[플루오레닐메틸옥시카르보닐(fluorenylmethyloxycarbonyl], 아세틸(acetyl) 또는 벤조일(benzoyl)를 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시양태에 따르면, 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1a의 펜타플루오로페닐 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세테이트일 수 있다.
[화학식 1a]
본 발명의 다른 실시양태에 따르면, 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1b의 4-니트로페닐 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세테이트일 수 있다.
[화학식 1b]
본 발명의 또 다른 실시양태에 따르면, 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1c의 2-피리딜 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세테이트일 수 있다.
[화학식 1c]
본 발명의 신규 중간체를 이용하여 삭사글립틴을 고순도 및 고수율로 제조할 수 있는 장점이 있다.
신규 중간체 화학식 1의 제조방법
본 발명의 신규 중간체 화학식 1의 제조방법은, 염기 존재 하에 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 반응시키는 단계를 포함한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
상기 식에서,
R은 펜타플루오로페닐(pentafluorophenyl), 4-니트로페닐(4-nitrophenyl) 또는 2-피리딜(2-pyridyl)이고,
PG는 아민 보호기이다.
상기 아민 보호기는 위에서 설명한 바와 같다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 3의 카르보네이트 유도체는 전자 끄는 기(Electron Withdrawing Group)를 포함한 페닐기 또는 피리딜기를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 비스(펜타플루오로페닐) 카르보네이트(bis(pentafluorophenyl) carbonate), 비스(4-니트로페닐) 카르보네이트(bis(4-nitrophenyl) carbonate), 디-2-피리딜 카르보네이트(di-2-pyridyl carbonate)일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 화학식 3의 카르보네이트 유도체는 상기 화학식 2의 화합물 1 몰당량 대비 1 내지 3 몰당량으로 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1 내지 1.5몰 당량의 비율로 사용하는 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 염기는 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 트리에틸아민, 트리메틸아민, 피리딘, N-메틸몰포린, 트리이소프로필아민 및 디이소프로필에틸아민으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 트리에틸아민이다. 또한, 염기의 사용량은 상기 화학식 2의 화합물 1 몰당량 대비 1 내지 3 몰당량으로 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 1 내지 1.5 몰당량의 비율로 사용하는 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 반응은 촉매 존재 하에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 4-디메틸아미노피리딘을 촉매로 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 반응은 유기용매에서 수행될 수 있다. 상기 유기용매는 2-프로판올, 아세토니트릴, 에틸아세테이트, 아세톤, 테트라히드로퓨란, 톨루엔, 디클로로메탄, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드, 디메틸포름아미드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 에틸아세테이트와 디메틸포름아미드을 사용할 수 있고, 가장 바람직하게는 에틸아세테이트을 사용할 수 있다. 또한, 유기용매의 사용량은 화학식 2의 화합물 대비 2 내지 20 부피비로 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 3 내지 10 부피비로 사용하는 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 반응은 0 내지 100 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 0 내지 80 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 보다 바람직하게는, 20 내지 70 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.
신규 중간체를 이용한 삭사글립틴의 제조방법
본 발명은 화학식 1로 표시되는 신규 중간체를 이용하여 삭사글립틴을 제조하는 방법을 제공한다.
구체적으로, (S1) 염기 존재 하에 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 신규 중간체를 제조하는 단계; 및 (S2) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 또는 이의 염과 반응시켜 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 제조하는 단계를 포함한다.
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
상기 식에서,
R은 펜타플루오로페닐(pentafluorophenyl), 4-니트로페닐(4-nitrophenyl) 또는 2-피리딜(2-pyridyl)이고,
PG는 아민 보호기이다.
상기 아민 보호기는 위에서 설명한 바와 같다.
본 발명에 있어서, 상기 (S1) 단계는 본 발명의 신규 중간체 제조방법에 대한 설명에서 언급한 바와 같다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계는 (S1) 단계에서 제조된 화학식 1로 표시되는 화합물을 단리하지 않고 곧바로 반응에 사용할 수 있다.
본 발명에 있어서, (S2) 단계의 화학식 4로 표시되는 화합물 또는 이의 염은 (S1) 단계의 화학식 2로 표시되는 화합물 1 몰당량 대비 1 내지 3 몰당량으로 사용하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1 내지 1.5 몰당량의 비율로 사용하는 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 (S2) 단계의 반응은 0 내지 100 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 0 내지 80 ℃의 온도에서 수행될 수 있다. 보다 바람직하게는, 20 내지 70 ℃의 온도에서 수행될 수 있다.
본 발명에 있어서, (S3) 화학식 5로 표시되는 화합물의 아미드 작용기를 탈수 및 가수 분해하여 하기 화학식 6으로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및 (S4) 화학식 6으로 표시되는 화합물의 아민 보호기를 탈보호화하여 하기 화학식 7로 표시되는 화합물(삭사글립틴)을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있다.
[화학식 6]
[화학식 7]
본 발명에 있어서, 상기 (S4) 단계는 통상적인 아민 보호기 탈보호화 반응 조건에서 수행될 수 있다.
본 발명의 삭사글립틴 제조방법은, 화학식 1로 표시되는 신규 중간체를 이용하는 간단한 공정에도 불구하고 고순도 및 고수율로 삭사글립틴을 제조할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 화학식 1로 표시되는 신규 중간체는 삭사글립틴의 약제학적으로 허용가능한 염을 대량생산하는데 이용될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 방법을 실시예에서 구체적으로 상술하기로 한다. 이들 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 예시로 본 발명의 권리 범위가 이들 실시예에 국한되는 것은 아니다.
실시예 1: 펜타플루오로페닐 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세테이트(화학식 1a)의 제조
에틸아세테이트 163 ml에 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세트산 32.5 g(0.10 몰)을 가하여 25 ℃에서 20 분간 교반하였다. 반응액에 트리에틸아민 16.7 ml(0.12 몰)를 가하고 20 분간 교반하였다. 반응액에 비스(펜타플루오로페닐)카르보네이트 43.3 g(0.11 몰)을 가하고 현탁액을 25 ℃에서 2 시간 동안 교반하였다. TLC로 반응 완결을 확인하고 감압 농축하여 용매를 제거한 후 얻어진 잔사를 실리카겔 컬럼크로마토그래피(용출액; n-헥산:에틸아세테이트=4:1)로 정제하여 45.7 g (93.1 %)의 펜타플루오로페닐 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세테이트를 얻었다.
1H NMR (CDCl3, 400MHz): δ 1.47 (s, 9H), 1.59-2.30 (m, 14H), 5.30-5.31 (m, 1H)
실시예 2: 4-니트로페닐 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세테이트(화학식 1b)의 제조
디메틸포름아미드 98 ml에 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세트산 32.5 g(0.10 몰)을 가하여 25 ℃에서 20 분간 교반하였다. 반응액에 트리에틸아민 16.7 ml(0.12 몰) 및 4-디메틸아미노피리딘 1.2 g(0.01 몰)을 가하고 20 분간 교반하였다. 반응액에 비스(4-니트로페닐)카르보네이트 33.4 g(0.11 몰)을 가하고 현탁액을 70 ℃에서 5 시간 동안 교반하였다. TLC로 반응 완결을 확인한 후 반응액에 에틸아세테이트 98 ml를 가하고 물 98 ml로 세척하고 무수황산마그네슘 건조 후 감압 농축하여 용매를 제거하고 얻어진 잔사를 실리카겔 컬럼크로마토그래피(용출액; n-헥산:에틸아세테이트=1:1)로 정제하여 40.1 g (90.0 %)의 4-니트로페닐 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세테이트를 얻었다.
1H NMR (CDCl3, 400MHz): δ 1.46 (s, 9H), 1.58-2.29 (m, 14H), 5.26-5.28 (m, 1H), 7.32-7.33 (m, 2H), 8.26-8.27 (m, 2H)
실시예 3: 2-피리딜 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세테이트(화학식 1c)의 제조
에틸아세테이트 163 ml에 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세트산 32.5 g(0.10 몰)을 가하여 25 ℃에서 20 분간 교반하였다. 반응액에 트리에틸아민 16.7 ml(0.12 몰)를 가하고 20 분간 교반하였다. 반응액에 디-2-피리딜 카르보네이트 23.8 g(0.11 몰)을 가하고 현탁액을 25 ℃에서 3 시간 동안 교반하였다. TLC로 반응 완결을 확인하고 감압 농축하여 용매를 제거한 후 얻어진 잔사를 실리카겔 컬럼크로마토그래피(용출액; n-헥산:에틸아세테이트=4:1)로 정제하여 37.1 g (92.2 %)의 2-피리딜 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일) 아세테이트를 얻었다.
1H NMR (CDCl3, 400MHz): δ 1.45 (s, 9H), 1.51-2.26 (m, 14H), 5.48-5.50 (m, 1H), 7.10-7.12 (m, 1H), 7.23-7.24 (t, 1H), 7.79-7.81 (t, 1H), 8.38-8.40 (m, 1H)
실시예 4: t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-카바모일-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트(화학식 5)의 제조
에틸아세테이트 163 ml에 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세트산 32.5 g(0.10 몰)을 가하여 25 ℃에서 20 분간 교반하였다. 반응액에 트리에틸아민 16.7 ml(0.12 몰)를 가하고 20 분간 교반하였다. 반응액에 비스(펜타플루오로페닐)카르보네이트 43.3 g(0.11 몰)을 가하고 현탁액을 25 ℃에서 2 시간 동안 교반하였다.
TLC로 반응 완결을 확인한 후 (1S,3S,5S)-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-3-카르복사미드 염산염 17.9 g(0.11 몰)을 가하고 70 ℃에서 2 시간 동안 교반하였다. TLC로 반응완결을 확인한 후, 반응액에 에틸아세테이트 98 ml를 가하고 물 163 ml로 세척하고 무수 황산마그네슘으로 건조 후 감압 농축하였다. 농축된 잔사에 에틸아세테이트 163 ml 및 n-헥산 325 ml를 가하고 실온에서 10 시간 이상 교반하였다. 생성된 고체를 상온에서 감압 여과하고 세척한 후 건조하여 39.0 g(90.1 %)의 t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-카바모일-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트를 얻었다.
1H NMR (CDCl3, 600MHz): δ 0.85-1.26 (m, 2H), 1.44-1.66 (m, 24H), 1.88-1.90 (m, 1H), 2.12-2.20 (dd, 1H), 3.69 (s, 1H), 4.66-4.67 (dd, 1H), 4.85-4.86 (dd, 1H), 5.55-5.56 (m, 1H)
실시예 5: t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-카바모일-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트(화학식 5)의 제조
에틸아세테이트 163 ml에 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세트산 32.5 g(0.10 몰)을 가하여 25 ℃에서 20 분간 교반하였다. 반응액에 트리에틸아민 27.9 ml(0.20 몰) 및 4-디메틸아미노피리딘 1.2 g(0.01 몰)을 가하고 20 분간 교반하였다. 반응액에 비스(4-니트로페닐)카르보네이트 33.4 g(0.11 몰)을 가하고 현탁액을 70℃에서 5시간 동안 교반하였다.
TLC로 반응 완결을 확인한 후 (1S,3S,5S)-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-3-카르복사미드 염산염 17.9 g(0.11 몰)을 가하고 70 ℃에서 12 시간 동안 교반하였다. TLC로 반응완결을 확인한 후, 반응액에 에틸아세테이트 98 ml를 가하고 물 163 ml로 세척하고 무수 황산마그네슘으로 건조 후 감압 농축하여 35.5 g(81.9 %)의 t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-카바모일-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트를 얻었다.
여기서 spectrum data는 실시예 4와 동일함.
실시예 6: t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-카바모일-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트(화학식 5)의 제조
에틸아세테이트 163 ml에 (2S)-2-((t-부톡시카르보닐)아미노)-2-(3-히드록시아다만탄-1-일)아세트산 32.5 g(0.10 몰)을 가하여 25 ℃에서 20 분간 교반하였다. 반응액에 트리에틸아민 16.7 ml(0.12 몰)를 가하고 20 분간 교반하였다. 반응액에 디-2-피리딜 카르보네이트 23.8 g(0.11 몰)을 가하고 현탁액을 25 ℃에서 3 시간 동안 교반하였다.
TLC로 반응 완결을 확인한 후 (1S,3S,5S)-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-3-카르복사미드 염산염 17.9 g(0.11 몰)을 가하고 70 ℃에서 4 시간 동안 교반하였다. TLC로 반응완결을 확인한 후, 반응액에 에틸아세테이트 98 ml를 가하고 물 163 ml로 세척하고 무수 황산마그네슘으로 건조 후 감압 농축하였다. 농축된 잔사에 에틸아세테이트 163 ml 및 n-헥산 325 ml를 가하고 실온에서 10 시간 이상 교반하였다. 생성된 고체를 상온에서 감압 여과하고 세척한 후 건조하여 36.9 g(85.3 %)의 t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-카바모일-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트를 얻었다.
여기서 spectrum data는 실시예 4와 동일함.
실시예 7: t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-시아노-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트(화학식 6)의 제조
에틸아세테이트 217 ml에 실시예 4에서 제조한 t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-카바모일-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트 43.3 g(0.10 몰)을 가하여 25 ℃에서 20 분간 교반하였다. 5 ℃ 이하로 냉각한 후 반응액에 트리에틸아민 69.7 ml(0.50 몰)를 가하고 20 분간 교반하였다. 반응액에 트리플루오로아세트산 무수물 30.4 ml(0.30 몰)를 가하고 실온에서 2 시간 동안 교반하였다. TLC로 반응 완결을 확인한 후, 10 ℃ 이하로 냉각한 후 5N NaOH를 서서히 가하여 pH 9~10으로 조절한 후 실온에서 12 시간 동안 교반하였다. 반응이 완결되면 정제수 130 ml를 가하고 1N HCl를 서서히 가하여 pH 6~7로 조절한 후 추출하였다. 유기층을 130 ml의 정제수로 세척하고 무수 황산마그네슘으로 건조 후 감압 농축하였다. 농축된 잔사에 45 ml의 에틸아세테이트 및 220 ml n-헵탄을 가하고 실온에서 10 시간 이상 교반하였다. 생성된 고체를 상온에서 감압 여과하고 세척한 후 건조하여 38.3 g(92.3 %)의 t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-시아노-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트를 얻었다.
HPLC 함량: 99.5 %
1H NMR (CH3OD, 600MHz): δ 1.06-1.07 (m, 2H), 1.43-1.80 (m, 23H), 1.88-1.90 (m, 1H), 2.36-2.38 (dd, 1H), 2.55-2.58 (m, 1H), 3.85 (s, 1H), 4.45-4.47 (d, 1H), 5.03-5.05 (dd, 1H), 5.32-5.33 (m, 1H)
실시예 8: (1S,3S,5S)-2-[(2S)-2-아미노-2-(3-히드록시-1-아다만틸)아세틸]-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-3-카르보니트릴 일수화물(삭사글립틴 일수화물)의 제조
2-프로판올 125 ml에 실시예 7에서 제조한 t-부틸 N-[(1S)-2-[(1S,3S,5S)-3-시아노-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-2-일]-1-(3-히드록시-1-아다만틸)-2-옥소에틸]카바메이트 41.5 g(0.10 몰)을 가하여 25 ℃에서 20 분간 교반하였다. 26.5 ml의 농염산(35.0 %)을 서서히 가하여 40 ℃로 유지하면서 3 시간 이상 교반하였다. 반응이 완결되면 실온으로 냉각하고 6N NaOH를 서서히 가하여 pH 6~7로 조절하였다. 감압 농축하여 125 ml의 디클로로메탄을 가하고 6N NaOH를 서서히 가하여 pH 9~10으로 조절한 후 추출하였다. 유기층을 모아서 125ml의 정제수로 세척하고 무수 황산마그네슘을 가한 후 실온 교반하여 감압 여과하였다. 여액을 감압 농축하고 125 ml의 에틸아세테이트 및 정제수 4 ml에서 결정화하여 (1S,3S,5S)-2-[(2S)-2-아미노-2-(3-히드록시-1-아다만틸)아세틸]-2-아자비시클로[3.1.0]헥산-3-카르보니트릴 일수화물(삭사글립틴 일수화물) 28.2 g(84.7 %)을 얻었다.
HPLC 함량: 99.8 %
1H NMR (CH3OD, 600MHz): δ 0.92-0.94 (m, 1H), 1.05-1.09 (m, 1H), 1.48-1.82 (m, 14H), 1.92-1.96 (m, 1H), 2.30-2.33 (dd, 1H), 3.85 (s, 1H), 2.60-2.64 (m, 1H), 3.60 (s, 1H), 3.84-3.86 (m, 1H), 5.09-5.11 (dd, 1H)
Claims (14)
- 제3항에 있어서, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 상기 화학식 3으로 표시되는 화합물의 몰당량비는 1:1 내지 1:3 인 것인 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 염기는 탄산나트륨, 탄산칼륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨, 트리에틸아민, 트리메틸아민, 피리딘, N-메틸몰포린, 트리이소프로필아민 및 디이소프로필에틸아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 것인 제조방법.
- 제5항에 있어서, 상기 염기는 트리에틸아민인 제조방법.
- 제3항에 있어서, 2-프로판올, 아세토니트릴, 에틸아세테이트, 아세톤, 테트라히드로퓨란, 톨루엔, 디클로로메탄, 디메틸아세트아미드, 디메틸설폭시드, 디메틸포름아미드 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 유기용매 하에서 반응하는 것인 제조방법.
- 제7항에 있어서, 상기 유기용매는 에틸아세테이트인 제조방법.
- 제3항에 있어서, 상기 반응은 0 내지 80 ℃에서 수행되는 것인 제조방법.
- (S1) 제3항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 따라 염기 존재 하에 하기 화학식 2로 표시되는 화합물 및 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물을 반응시켜 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 제조하는 단계; 및
(S2) 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 하기 화학식 4로 표시되는 화합물 또는 이의 염과 반응시켜 하기 화학식 5로 표시되는 화합물을 제조하는 단계;
를 포함하는 삭사글립틴의 제조방법:
[화학식 1]
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
[화학식 5]
상기 식에서,
R은 펜타플루오로페닐(pentafluorophenyl), 4-니트로페닐(4-nitrophenyl) 또는 2-피리딜(2-pyridyl)이고,
PG는 아민 보호기이다. - 제10항에 있어서, (S1) 단계에서 제조된 화학식 1로 표시되는 화합물을 단리하지 않고 (S2) 단계를 수행하는 것인 제조방법.
- 제10항에 있어서, (S1) 단계의 화학식 2로 표시되는 화합물 및 (S2) 단계의 화학식 4로 표시되는 화합물 또는 이의 염의 몰당량비는 1:1 내지 1:3 인 제조방법.
- 제10항에 있어서, (S2) 단계의 반응은 0 내지 80 ℃의 온도에서 수행되는 것인 제조방법.
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-
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