KR19990036091A - 약제학적으로 유용한 벤조모르판 유도체 제조시의 중간체인 노르벤조모르판, 특히 (-)-(１ｒ,５ｓ,２"ｒ)-3'-하이드록시-２-(２-메톡시프로필)-５,９,９-트리메틸-６,７-벤조모르판을 제조하는 방법 - Google Patents

약제학적으로 유용한 벤조모르판 유도체 제조시의 중간체인 노르벤조모르판, 특히 (-)-(１ｒ,５ｓ,２"ｒ)-3'-하이드록시-２-(２-메톡시프로필)-５,９,９-트리메틸-６,７-벤조모르판을 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 약제학적으로 유용한 벤조모르판 유도체 제조시의 중요한 중간 단계인 화학식 1의 노르벤조모르판, 특히 (-)-(1R,5S,2"R)-3'-하이드록시-2-(2-메톡시프로필)-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판 또는 [(-)-(2R,6S,2'R)-3-(2-메톡시프로필)-6,11,11-트리메틸-1,2,3,4,5,6-헥사하이드로-2,6-메타노-벤조[α]옥사신-9-올](BIII 277)을 제조하는 방법에 관한 것이다.
화학식 1

Description

약제학적으로 유용한 벤조모르판 유도체 제조시의 중간체인 노르벤조모르판, 특히 (-)-(１Ｒ,５Ｓ,２"Ｒ)-3'-하이드록시-２-(２-메톡시프로필)-５,９,９-트리메틸-６,７-벤조모르판을 제조하는 방법
본 발명은 약제학적으로 유용한 벤조모르판 유도체 제조시의 중요한 중간 단계인 화학식 1의 노르벤조모르판, 특히 (-)-(1R,5S,2"R)-3'-하이드록시-2-(2-메톡시프로필)-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판 및 [(-)-(2R,6S,2'R)-3-(2-메톡시프로필)-6,11,11-트리메틸-1,2,3,4,5,6-헥사하이드로-2,6-메타노-벤조[α]옥사신-9-올](BIII 277)을 제조하는 방법에 관한 것이다.
상기식에서,
R1은 수소, C1-6알킬, 할로겐, 하이드록시, C1-8-알콕시, 산소에 의해 결합된 벤조일 그룹 또는 직쇄 또는 측쇄 C1-6-저급 알킬 그룹을 갖는 알킬카복실 그룹(여기서, 알킬 그룹은 비치환되거나 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 치환될 수 있다), 니트로, 시아노, NH2, NH(C1-8-알킬), N(C1-8-알킬)2(여기서, 알킬 그룹은 동일하거나 상이할 수 있다), NH-아실-(C1-8-알킬)(여기서, 아실은 벤조일 또는 직쇄 또는 측쇄 C1-6-저급 알킬 그룹을 갖는 알킬 카보닐 그룹이고, 알킬 그룹은 비치환되거나 서로 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 치환될 수 있다)이다.
달리 구체적으로 언급되지 않는한, 일반적인 정의는 다음과 같다:
C1-6-알킬 또는 C1-8-알킬은 일반적으로 서로 동일하거나 상이할 수 있고 비치환되거나 하나 이상의 할로겐 원자, 바람직하게는 불소에 의해 치환될 수 있는 탄소수 1 내지 6 또는 탄소수 1 내지 8의 측쇄 또는 직쇄의 탄화수소 그룹이다. 예로서 하기 탄화수소 그룹이 언급된다: 메틸, 에틸, 프로필, 1-메틸에틸(이소프로필), 부틸, 1-메틸프로필, 2-메틸프로필, 1,1-디메틸에틸, 펜틸, 1-메틸부틸, 2-메틸부틸, 3-메틸부틸, 1,1-디메틸프로필, 1,2-디메틸프로필, 2,2-디메틸프로필, 1-에틸프로필, 헥실, 1-메틸펜틸, 2-메틸펜틸, 3-메틸펜틸, 4-메틸펜틸, 1,1-디메틸부틸, 1,2-디메틸부틸, 1,3-디메틸부틸, 2,2-디메틸부틸, 2,3-디메틸부틸, 3,3-디메틸부틸, 1-에틸부틸, 2-에틸부틸, 1,1,2-트리메틸프로필, 1,2,2-트리메틸프로필, 1-에틸-1-메틸프로필 및 1-에틸-2-메틸프로필. 달리 언급되지 않는한, 메틸, 에틸, 프로필 및 이소프로필과 같은 탄소수 1 내지 3의 저급 알킬 그룹이 바람직하다.
아실은 일반적으로 카보닐 그룹을 통해 결합된 벤조일 또는 알킬카보닐 그룹(예: 탄소수 1 내지 약 6의 직쇄 또는 측쇄의 저급 알킬)(여기서, 알킬 그룹은 비치환되거나 서로 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 치환된다)이다. 탄소수 4 이하의 알킬 그룹이 바람직하다. 예를 들면, 아세틸, 트리플루오로아세틸, 에틸카보닐, 프로필카보닐, 이소프로필카보닐, 부틸카보닐 및 이소부틸카보닐이다. 아세틸 그룹이 특히 바람직하다.
본원에 언급된 벤조모르판 유도체는 신경변성 질환 및 각종 기원의 대뇌허혈증을 치료하기 위한 매우 유망한 활성 물질을 구성한다. 예로서 언급될 수 있는 질환은 다음과 같다: 경련중적상태, 저혈당증, 저산소증, 산소결핍증, 뇌 손상, 뇌 부종, 무정형 외측 경화증, 헌팅톤 질환, 알츠하이머 질환, 저혈압, 심근경색, 뇌 발작 및 분만시 질식. 번호 BIII 277의 벤조모르판 유도체 및 관련된 벤조모르판은 특히 독일 특허원 DE-OS 41 21 821에 상세히 기술되어 있다.
또한, 벤조모르판 유도체를 제조하는 기타 합성법은 선행 기술로부터 공지되어 있다[참조: 유럽 특허원 제0 004 960호로 공개된 독일 특허원 제2 027 077호]. 그러나, DE-OS 제41 21 821호를 제외한 이들 공개문헌은 단지 라세미체를 합성하는 방법만을 기술하고 있으며, 이는 분리되어 결국 50%의 목적하지 않는 이성체를 버려야만 한다. 또한, 일부 반응 단계에서 위치 이성체(regioisomer)가 형성될 위험이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 선행 기술로부터 공지된 방법의 단점을 해결하고, 한편으론 염기성 벤조모르판 구조물의 합성시 어떠한 위치 이성체도 형성되지 않으며 다른 한편으론 높은 수율로 약리학적 활성 입체 이성체를 수득할 수 있는 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적은 하기 기술된 방법, 더욱 특히 실시예에 기술된 공정 단계에 의해 달성된다. 본 발명과 관련된 기타 다른 추가의 특징, 처리 양태 등은 하기의 상세한 설명으로부터 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백해질 것이고, 본 발명의 현재의 바람직한 양태를 예로써 설명하는 실시예와 관련하여 더욱 용이하게 이해될 것이다. 그러나, 실시예 및 관련된 설명은 단지 설명 및 기술하기 위해 제공된 것임을 명백히 나타내며, 특히 (-)-(2R,6S,2'R)-3-(2-메톡시프로필)-6,11,11-트리메틸-1,2,3,4,5,6-헥사하이드로-2,6-메타노-벤조[α]옥사신-9-올(BIII 277)의 제조로 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
선행 기술에 공지된 방법과 대조적으로, 본 발명은 제1단계에서 예를 들어 BIII 277의 제조시 적합하게 치환된 벤질시아나이드 유도체(2)-m-메톡시벤질시아나이드를 에틸브로모이소부티레이트(3)과 반응시켜 BIII 277의 제조시 상응하게 치환된 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체(4)-에틸 3-아미노-4-(3-메톡시페닐)-2,2-디메틸부타노에이트를 수득하는 개선된 제조 방법을 제안한다:
따라서, 본 발명에 따라 제안된 방법은 값이 저렴한 출발 물질로부터 출발하는 1단계 반응에서 DE OS 20 27 077로부터 공지된 3-아미노디메틸부타노산 전구체를 합성할 수 있는데 반해, 상술된 선행 기술은 4 단계를 요구한다.
레포르마트스키(Reformatsky) 반응의 형태인 당해 반응을 수행하기 위해, 알킬할로실란, 바람직하게는 트리알킬클로로실란, 가장 바람직하게는 트리메틸클로로실란 및 아연 분말을 선택된 반응 조건하에 불활성인 용매, 바람직하게는 에테르 또는 할로탄화수소, 가장 바람직하게는 디클로로메탄중에 넣는다. 혼합물을 불활성 극성 용매, 바람직하게는 사이클릭 에테르, 가장 바람직하게는 테트라하이드로푸란으로 희석한 후, 반응 혼합물을 바람직하게는 환류 온도로 가열하고, 에틸브로모이소부티레이트(3) 및 적합하게 치환된 벤질시아나이드(2)의 혼합물과 혼합한 다음 바람직하게는 환류 온도로 다시 가열한다. 반응 혼합물을 냉각시키고, 아연 분말을 여과 제거한 다음, 이미노 작용기의 환원과 관련하여 선택된 환원제, 바람직하게는 착물 알칼리 금속 보로하이드라이드 유도체, 가장 바람직하게는 나트륨 시아노보로하이드라이드, 및 이어서 알칸올, 바람직하게는 직쇄 또는 측쇄의 C1-4-알콜, 가장 바람직하게는 에탄올과 혼합물을 혼합한다. 이어서, 염기성 반응 화합물의 수용액, 바람직하게는 암모니아 용액, 가장 바람직하게는 농축 암모니아 용액을 가하고, 반응 혼합물의 유기 상을 분리한다. 진공하에 건조 및 증발시킨 후, 잔류하는 잔사를 불활성 용매, 바람직하게는 지방족 또는 방향족 탄화수소, 가장 바람직하게는 톨루엔중에 용해시키고, 산 수용액, 바람직하게는 무기 산, 가장 바람직하게는 2N 염산 수용액으로 추출한다. 마지막으로, 수성 상을 염기성 반응 화합물의 수용액, 바람직하게는 암모니아 용액, 가장 바람직하게는 농축 암모니아 용액으로 알칼리화시키고, 이어서 유기성 수-비혼화성 추출제, 바람직하게는 할로탄화수소, 가장 바람직하게는 디클로로메탄으로 추출한다. 이렇게 수득된 추출액을 건조 및 증발시키고, 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체(4)를 분리한다.
본 발명에 이르러, 놀랍게도 이러한 반응 단계에서 C-C 결합 반응 및 이미노 그룹의 아민으로의 환원은 촉매적 수소화 반응에 요구되는 선행의 이민의 분리 및 정제 단계 없이도 하나의 단계로 수행될 수 있음이 밝혀졌다. 이는 통상의 수성 후처리시에 수율 감소를 유발하는 가수분해 생성물을 형성시키지 않을 것이다.
2단계 반응에서, 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체 4를 에틸 아크릴레이트와 반응시켜 상응하는 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체 5를 수득하는데, 이는 예를 들면 BIII 277을 제조하는 경우 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-4-(3-메톡시페닐)-2,2-디메틸부타노에이트(R2=CH3O)일 수 있다.
미하엘(Michael) 부가 반응을 수행하기 위해, 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체 4를 선택된 반응 조건하에 불활성인 반응 매질, 바람직하게는 직쇄 또는 측쇄 C1-4-알칸올, 가장 바람직하게는 에탄올중에 에틸 아크릴레이트와 함께 용해시키고, 바람직하게는 환류 온도로 가열시킨다. 반응시킨 후 용매를 진공하에 제거하고, 생성된 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트 5를 분리한다.
후속의 3단계 반응에서, 선행 반응 단계에서 수득된 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체 5(예: BIII 277을 합성하는 경우 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-4-(3-메톡시페닐)-2-디메틸부타노에이트)를 폐환시켜 상응하는 피페리돈 6(예: BIII 277을 제조하는 경우 5-카보에톡시-3,3-디메틸-2-(3-메톡시페닐)메틸-4-피페리돈)을 형성한다:
디에크만(Dieckmann) 에스테르 축합의 형태인 폐환 단계를 수행하기 위해, 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체 5를 폐환 조건하에 불활성인 용매, 바람직하게는 지방족 또는 방향족 탄화수소, 가장 바람직하게는 톨루엔중에 용해시키고, 염기성 반응 화합물, 바람직하게는 측쇄 또는 직쇄의 C1-4-알콜의 알칼리 금속 알콕사이드, 가장 바람직하게는 칼륨 3급-부톡사이드의 존재하에 환류 온도로 가열하며, 상기 온도에서 휘발성인 반응 혼합물의 함유물을 예를 들어 공비 반응의 범위내에서 증류에 의해 제거한다. 반응이 종결된 후, 반응 혼합물을 가수분해하고 산성 반응 화합물의 수용액, 바람직하게는 수성 무기 산, 가장 바람직하게는 농축 염산과 혼합한다. 이어서, 이들 조건하에 불활성이고 수 비혼화성인 추출제, 바람직하게는 디알킬에테르, 가장 바람직하게는 디에틸에테르를 가하고, 염기성 반응 화합물의 수용액, 바람직하게는 암모니아 수용액, 가장 바람직하게는 농축 암모니아 용액과 혼합한다. 유기상을 분리 제거하고, 수성 상을 완전히 추출한 다음, 합한 유기 추출물을 물로 세척하여 진공하에 건조시킨 다음 증발시키고, 생성된 형태 6의 피페리돈(즉, BIII 277을 제조하는 경우 5-카보에톡시-3,3-디메틸-2-(3-메톡시페닐)메틸-4-피페리돈)을 분리한다. 다른 한편으로, 상술된 디에크만 축합 반응은 또한 할로겐화 탄화수소, 바람직하게는 디클로로메탄중의 사염화티탄을 사용하여 수행할 수 있다[참조: M.N. Deshmukh et al., Synth. Commun. 25(1995) 177].
4단계 반응에서, 피페리돈 유도체 6을 알칼리 또는 산 조건하에 비누화시키고, 탈카복실화시켜 상응하는 3,3-디메틸-4-피페리돈 유도체 7을 수득한다. 반응 조건의 선택은 출발 물질의 화학적 성질에 따라 달라질 수 있으며, 따라서 예를 들어 BIII 277을 제조하는 경우 알칼리 비누화 조건하에 작업하여 2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈을 수득한 다음 산부가염의 형태, 바람직하게는 이의 하이드로할라이드의 형태로 분리할 수 있다:
이를 위해, 피페리돈 에스테르 유도체 6을 극성의 수성 용매 또는 용매의 혼합물, 바람직하게는 직쇄 또는 측쇄의 C1-4-알칸올 및 물의 혼합물, 가장 바람직하게는 에탄올/물 혼합물중에서 염기성 또는 산성 반응 화합물, 바람직하게는 알칼리 금속 하이드록사이드 또는 무기 산, 가장 바람직하게는 나트륨 하이드록사이드와 함께 가열하거나, 산을 사용하는 경우 예를 들어 염산 또는 황산의 존재하에 가열하고; 바람직하게는 혼합물을 환류 온도로 가열한다. 비누화가 발생한 후, 반응 매질을 진공하에 제거하고, 잔사를 후속의 염 형성에 적합한 용매, 바람직하게는 극성 유기 용매, 가장 바람직하게는 아세톤에 용해시킨 다음 산부가염을 침전시킨다.
형태 7의 에난티오머 3,3-디메틸-4-피페리돈(BIII 277의 경우 2-(3-메톡시페닐)-메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈-하이드로클로라이드)의 생성 혼합물에 대한 후속적인 분리는 공지된 에난티오머 분리 방법, 예를 들어 말산, 타르타르산, 만델산 또는 캄포르 설폰산, 바람직하게는 타르타르산과 반응시켜 수행할 수 있다:
이러한 방법에서, D-(-)-타르타르산과 반응시켜 이의 수소 타르트레이트의 형태로 형태 8aA 또는 8B의 상응하는 에난티오머로 순수한 3,3-디메틸-4-피페리돈 유도체 및 BIII 277의 경우 예를 들어 (+)-2-(3-메톡시페닐)-메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈 수소 타르트레이트(R2=메타-메톡시)를 수득한다.
예를 들어 상응하는 타르트레이트에 의해 이성체를 분리하기 위해, 이의 산부가염 형태의 피페리돈 유도체 7, 예를 들어 하이드로클로라이드를 물에 용해시키고, 염기성 반응 화합물 또는 바람직하게는 이의 수용액과 혼합하고; 특히 농축된 암모니아 수용액을 사용하는 것이 바람직하다. 수성 상은 유기성 수-비혼화성 용매, 바람직하게는 할로알칸, 가장 바람직하게는 디클로로메탄으로 추출한다. 진공하에 건조 및 증발시킨 후, 잔사를 염 형성에 유용한 반응 조건하에 불활성인 반응 매질, 바람직하게는 측쇄 또는 직쇄 C1-4-알칸올, 가장 바람직하게는 에탄올에 용해시키고, 상술된 산중 하나의 적절한 입체 이성질체, 예를 들어 D-(-)-타르타르산과 혼합한다. 경우에 따라, 목적하는 염, 바람직하게는 상응하는 수소 타르트레이트에 대하여 충분한 양의 비용매, 바람직하게는 측쇄 또는 직쇄 C3-8-알칸올, 가장 바람직하게는 이소프로판올을 가하여, 피페리돈의 에난티오머로 순수한 이성체를 피페리돈 수소 타르트레이트, 즉 BIII 277의 경우 상응하는 (+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈 수소 타르트레이트(R2=메타메톡시)로서 결정화시킨다.
놀랍게도, 본 발명에 이르러, 다른 에난티어머를 주로 함유하는 모액을 가열한 후 유사한 조건하에서의 새로운 결정화 시도로 예를 들어 이의 수소 타르트레이트 형태로 대량의 목적하는 에난티오머를 수득할 수 있음이 밝혀졌다. 바람직하지 않은 에난티오머의 열 라세미화 및 후속의 목적하는 입체 이성질체의 회수는 반드시 수회 수행할 수 있다. 이러한 방법에서, (+)-2-(3-메톡시페닐)-메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈 수소 타르트레이트의 경우, 목적하는 이성체의 전체 수율을 75% 이상까지 증가시킬 수 있다.
다음 단계에서, 메틸트리페닐-포스포늄 브로마이드를 사용한 후속의 비티그(Wittig) 반응은 이의 산부가염의 형태, 바람직하게는 하이드로할라이드의 형태, 가장 바람직하게는 이의 하이드로클로라이드의 형태로 분리될 수 있는 상응하는 4-메틸렌-피페리딘 유도체 9(BIII 277의 경우 (+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘(R2=메타-메톡시))을 유도한다.
비티그 반응을 수행하기 위해, 3,3-디메틸피페리돈 유도체 8을 물중에 이의 산부가염, 예를 들어 하이드로클로라이드의 형태로 용해시키고, 염기성 반응 화합물 또는 바람직하게는 이의 수용액과 혼합하는데, 농축 암모니아 수용액을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 수성 상은 유기 수-비혼화성 용매, 바람직하게는 할로알칸, 가장 바람직하게는 디클로로메탄으로 추출한다. 진공하에 건조 및 증발시킨 후, 잔사를 비티그 반응에 사용된 반응 조건하에 불활성인 반응 매질, 바람직하게는 사이클릭 에테르, 가장 바람직하게는 테트라하이드로푸란에 용해시키고, 메틸렌 그룹을 생성하는 비티그 시약, 바람직하게는 메틸트리페닐포스포늄 할라이드, 가장 바람직하게는 메틸트리페닐포스포늄 브로마이드와 염기성 반응 화합물, 바람직하게는 알칼리 금속 알콕사이드, 가장 바람직하게는 칼륨 3급-부톡사이드의 존재하에 혼합하고, 사용된 생성물의 반응성에 따라 0 내지 80℃의 반응 온도, 바람직하게는 20 내지 60℃ 및 가장 바람직하게는 약 40℃의 온도에서 반응시킨다. 반응이 종결된 후, 반응 혼합물을 물 및 수-비혼화성 유기 용매, 바람직하게는 할로알칸, 가장 바람직하게는 디클로로메탄과 혼합하고, 유기 상을 분리한다. 수성 상을 완전히 추출하고, 합한 추출물을 건조시켜 추출제를 제거한 다음 잔사를 산부가염의 형성에 적합한 용매, 바람직하게는 측쇄 또는 직쇄 C1-4-알칸올, 가장 바람직하게는 이소프로판올에 용해시키고, 적합한 산, 바람직하게는 하이드로할산과 같은 무기산, 가장 바람직하게는 농축 염산과 혼합한 다음 비티그 생성물 9의 산부가염을 결정화시켜 분리한다.
후속의 7단계 반응에서, 피페리딘 질소를 예를 들어 n-부틸포르메이트로 포르밀화시켜 형태 10의 상응하는 에난티오머로 순수한 N-포르밀-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘 유도체(BIII 277의 제조시 상응하는 (+)-N-포르밀-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘(R2=메타-메톡시))를 수득한다:
이를 수행하기 위해, 예를 들어 물중에 이의 하이드로할라이드의 형태로 피페리딘 유도체 9를 용해시키고 이것을 염기성 반응 화합물, 바람직하게는 염기성 반응 화합물의 수용액 및 가장 바람직하게는 농축 암모니아 용액과 혼합한 다음 유리 피페리딘을 유기 용매, 바람직하게는 할로겐화된 탄화수소 및 가장 바람직하게는 디클로로메탄으로 추출함으로써 선행 단계에서 하이드로할라이드로서 분리된 형태 9의 피페리딘 유도체를 먼저 상응하는 유리 염기로 전환시킨다. 추출물을 건조시키고 추출제를 증류 제거한 후, 유리 염기를 탄화수소와 같은 유기 용매, 바람직하게는 알킬 방향족 화합물, 가장 바람직하게는 톨루엔에 용해시키고, 포르밀화제, 바람직하게는 알킬포르메이트, 가장 바람직하게는 n-부틸포르메이트와 반응시켜 반응 생성물을 분리한다.
8단계 반응으로 후속의 폐환 반응에서, 벤조모르판 구조물을 마지막으로 상응하는 반응성 루이스산, 가장 바람직하게는 알루미늄(III)할라이드, 및 특히 삼염화알루미늄의 존재하에 합성하는데, BIII 277를 제조하는 경우 이는 상응하는 (-)-2-포르밀-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(11)(R2=메타-메톡시)를 유도한다.
이를 위해, 피페리딘 유도체 10을 예를 들어 알루미늄(III)클로라이드의 존재하에 선택된 반응 조건하에 불활성인 용매, 바람직하게는 할로겐화 탄화수소, 가장 바람직하게는 디클로로메탄 중에서 상술된 루이스산의 현탁액에 가한다. 폐환 반응이 종결된 후, 반응 혼합물을 주의하여 가수분해시킨다. 이어서, 수성 상을 분리 제거하고 추출한다. 합한 유기 상을 건조하여 증발시키고, 형태 11의 벤조모르판 유도체를 분리한다.
놀랍게도, 본 발명에 이르러, 선행 기술의 확립된 공정과는 대조적으로 AlCl3를 사용하여 폐환 반응을 수행하는 경우 폐환 생성물이 수직적 정량 수율로 수득됨이 밝혀졌다. 페닐 시스템을 메타-치환시키는 경우, 본 발명에 따른 공정은 또한 폐환이 R2의 위치를 기준으로 하여 파라-위치에서 선택적으로 발생한다는 잇점을 가진다.
후속하는 9단계 반응은 포르밀 그룹을 분리시켜 상응하는 3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판 12를 유도한다.
이를 위해, 포르밀벤조모르판 11을 극성 용매, 바람직하게는 알칸올, 가장 바람직하게는 n-프로판올에 용해시키고, 산성 반응 화합물, 바람직하게는 무기산의 수용액, 가장 바람직하게는 농축 염산과 혼합한 다음 가온한다. 포르밀 그룹을 분리한 후, 반응 혼합물을 증발시키고, 물과 혼합하여 수-비혼화성 용매, 바람직하게는 카복실산의 에스테르, 가장 바람직하게는 에틸 아세테이트로 추출한다. 이렇게 정제된 수성 상을 바람직하게는 농축 암모니아 용액으로 염기화시키고, 유기 용매, 바람직하게는 할로탄화수소, 가장 바람직하게는 디클로로메탄으로 추출한다. 합한 유기 추출물을 건조 및 증발시킨 후, 상응하는 (-)-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(R2=m-CH3O)을 예를 들어 이러한 방식으로 수득할 수 있다.
본 단계에서, 경우에 따라 페닐 구조에서 치환체(R2)의 화학적 변형이 발생할 수 있으며, 그렇지 않은 경우 R2는 R1과 동일한 의미를 가질 것이다. 따라서, 선행 반응 단계로부터 생성되는 벤조모르판 유도체 12는 산성 조건하에, 바람직하게는 하이드로할산과 같은 무기산, 가장 바람직하게는 브롬산으로 에테르 분리시켜 상응하는 유리 페놀 부분 구조를 수득할 수 있다.
에테르 분리는 산성 조건하에 수행하며, 무기산을 사용하는 것이 유리한 것으로 증명되었다. (-)-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판의 경우에 브롬산을 사용하는 것이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 따라서, 당해 비누화 반응으로부터 생성된 비누화 생성물은 결정질 변형으로 이의 하이드로브로마이드 [(-)-3'-하이드록시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판-하이드로브로마이드]의 형태로 수득될 수 있다.
1단계 반응
에틸 3-아미노-4(3-메톡시페닐)-2-디메틸부타노에이트(4)[R2-m-CH3O]
디클로로메탄 3.0L중의 아연 229.3g(3.5mol)을 트리메틸-클로로실란 230ml와 질소하에 혼합하고, 20분 동안 주위 온도에서 교반시킨다. 이어서, 무수 테트라하이드로푸란 1.1L를 가하여 혼합물을 환류 온도로 가열한다. 이 혼합물에 에틸 브로모이소부티레이트(1) 500g(2.6mol) 및 m-메톡시벤질시아나이드(2) 226.4g (1.5mol)의 혼합물을 적가하고, 이어서 생성 혼합물을 1.5시간 동안 환류시킨다. 냉각시키고, 과량의 아연으로부터 경사 분리하여 약 10℃로 냉각시킨 후 나트륨 시아노보로하이드라이드 96.7g(1.5mol)과 혼합한다. 이어서, 에탄올 300ml를 서서히 적가한다(기체 방출). 반응을 20분 동안 계속하고, 농축 암모니아 용액 1.0L를 가한 다음 상을 분리하여 유기상을 농축 암모니아 용액 500ml 및 물 500ml의 혼합물로 1회 세척한다. 유기 상을 황산나트륨상에서 건조시키고, 진공하에 증발시킨다. 잔사를 톨루엔 2.3L에 용해시키고, 2N 염산 1.8L로 2회 추출한다. 이어서, 수성 상을 농축 암모니아 용액 700ml로 알칼리화시키고, 디클로로메탄 2.2L로 2회 추출한다. 유기 상을 황산나트륨상에서 건조시킨 후 진공하에 증발시킨다. 에틸 3-아미노-4-(3-메톡시페닐)-2-디메틸-부타노에이트(4)를 황색 오일로서 수율 322.5g(이론치의 81%)으로 분리한다.
2단계 반응
에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-4-(3-메톡시페닐)-2-디메틸부타노에이트(5)[R2=m-CH3O]
에틸 3-아미노-4-(3-메톡시페닐)-2-디메틸부타노에이트(4) 382.2g(1.4mol) 및 에틸 아크릴레이트 195.4ml(1.8mol)를 무수 에탄올 570ml중에 용해시키고, 7일 동안 환류시킨다. 이어서, 혼합물을 진공하에 완전히 증발시킨다. 에틸 3-(2-에톡시카보닐-에틸아미노-4-(3-메톡시페닐)-디메틸부타노에이트(5)를 붉은-갈색 오일로서 수율 469.2g(이론치의 89.2%)으로 분리한다.
3단계 반응
5-카보에톡시-3,3-디메틸-2-(3-메톡시페닐)메틸-4-피페리돈(6)[R2=m-CH3O]
에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)-아미노-4-(3-메톡시페닐)-2-디메틸부타노에이트(5)[R2=m-CH3O] 469.2g(1.3mol)을 톨루엔 7.8L에 용해시키고, 먼저 약 100ml의 용매/물 혼합물을 증류 제거한다. 잔사를 약 70℃로 냉각시키고, 칼륨 3급-부톡사이드 158.3g(1.4mol)과 혼합하여 40분 동안 105℃로 가열시키고, 생성된 에탄올을 증류 제거한다. 이어서, 5℃로 냉각시키고, 빙수 1.2L 및 농축 염산 280ml와 혼합한다. 에테르 1.2L 및 농축 암모니아 용액 220ml를 가하고, 유기 상을 분리하여 수성 상을 디에틸에테르 600ml로 2회 세척한다. 합한 유기 상을 물 600ml로 2회 세척하고, 황산나트륨상에서 건조시킨 다음 진공하에 증발시킨다. 5-카보에톡시-3,3-디메틸-2-(3-메톡시페닐)-메틸-4-피페리돈(6)을 붉은-갈색 오일로서 수율 390.1g(이론치의 95.1%)으로 분리한다.
4단계 반응
2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈-하이드로클로라이드(7)[R2=m-CH3O]
5-카보에톡시-3,3-디메틸-2-(3-메톡시페닐)메틸-4-피페리돈(6)[R2=m-CH3O] 390.1g(1.22mol)을 수산화나트륨 204.8g(5.1mol), 에탄올 680ml 및 물 680ml의 혼합물에 용해시키고, 20분 동안 환류시킨다. 용매를 진공하에 제거하고, 잔사를 아세톤중에 용해시킨 다음 하이드로클로라이드를 에테르성 염산으로 침전시킨다. 2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈-하이드로클로라이드(7)를 백색 결정 형태로 수율 311.9g(이론치의 90.1%)으로 분리한다.
융점: 224 내지 225℃.
5단계 반응
피페리돈 (+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈 수소 타르트레이트(8)[R2=m-CH3O]의 에난티오머 분리
2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈-하이드로클로라이드(7) 28.7g (101mmol)을 물 57ml에 용해시킨다. 수성 상을 디클로로메탄 35ml로 3회 추출한다. 합한 유기 상을 물 25ml로 세척하고, 이어서 황산나트륨으로 건조시킨 다음 용매를 진공하에 제거한다. 잔사를 진공하에 80℃에서 건조시켜 일정한 중량을 수득한다(24.7g). 이어서, 잔사를 D-(-)-타르타르산 15g(100mmol) 및 이소프로판올 50ml와 함께 에탄올 200ml에 가온 용해시키고, 소량의 시드 결정을 교반하면서 가한다. 혼합물을 방치하여 24시간 동안 주위 온도에서 결정화시키고, 흡입 여과하여 결정을 제거한다(15g, 융점 142℃; [α]25 D=+31.7°(MeOH중의 c=1)). 모액을 진공하에 건조 증발시키고, 에탄올 및 이소프로판올(80:20)의 혼합물 150ml와 합하여 20시간 동안 환류시킨다. 이어서, 용액을 다시 소량의 시드 결정과 혼합하고, 6일 동안 정치시킨다. 이어서, 다시 흡입 여과(6.65g, 융점 142℃; [α]25 D=+32.2°(메탄올중의 c=1))하고, 모액을 20시간 동안 추가로 환류시켜 증발 건조시킨다. 잔사를 물 100ml에 용해시키고, 2N 염산 10ml를 가한 다음 혼합물을 디에틸에테르 25ml로 3회 추출한다. 에테르 상을 버리고(비염기성 불순물), 수성 상을 농축 암모니아 용액으로 알칼리화시켜 디에틸에테르 30ml로 3회 이상 추출한다. 합한 에테르 상을 황산마그네슘상에서 건조시키고, 진공하에 증발시킨다(잔사 10.35g). D-(+)-타르타르산 6.28g(42mmol)과 함께 잔사를 에탄올 및 이소프로판올(80:20)의 혼합물 104ml에 가온 용해시킨다. 시드 결정을 가하고, 혼합물을 방치하여 주위 온도에서 1일 동안 결정화시킨다. 결정을 흡입 여과한다(5.8g, 융점 142℃, [α]25 D=+31.6°(메탄올중의 c=1)). 모액을 증발시키고, 잔사(11.5g)을 에탄올 및 이소프로판올(80:20)의 혼합물 72ml에 용해시킨다. 시드 결정을 가하고, 혼합물을 주위 온도에서 6일 동안 정치한다. 침전된 결정을 흡입 여과(2.66g, 융점 140℃, [α]25 D=+31.8°(메탄올중의 c=1))하고, 앞의 분획과 합한다. 이러한 방식으로, (+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈 수소 타르트레이트(8)을 전체 수율 30.11g(이론치의 75%)으로 수득한다.
6단계 반응
(+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘 하이드로클로라이드(9)
(+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈 수소 타르트레이트(8) 24.0g(60.3mmol)을 물 50ml중에 용해시키고, 농축 암모니아 용액 15ml 및 디클로로메탄 50ml와 혼합한다. 상을 분리하고, 수성 상을 디클로로메탄 25ml로 2회 추출하여 합한 유기상을 황산마그네슘상에서 건조시킨다. 이어서, 용매를 진공하에 제거하고, 잔사를 무수 테트라하이드로푸란 30ml에 용해시킨다.
메틸트리페닐포스포늄 브로마이드 25.7g(720mmol)을 무수 테트라하이드로푸란 205ml에 현탁시키고, 질소하에 칼륨 3급-부톡사이드 8.1g(720mmol)과 주위 온도에서 혼합한다. 혼합물을 30분 동안 40℃에서 교반시키고, 주위 온도로 한번 더 냉각시킨 다음 10분 이내에 테트라하이드로푸란 30ml중의 상기 제조된 용액과 혼합한다. 생성된 혼합물을 정치시켜 1시간 동안 주위 온도에서 반응시키고, 10℃로 냉각시킨 다음 15분 이내에 물 66ml와 혼합한다. 이어서, 테트라하이드로푸란을 진공하에 제거하고, 잔사를 디클로로메탄 46ml 및 빙수 30ml와 혼합한다. 상을 분리하고, 수성 상을 디클로로메탄 15ml로 2회 이상 추출하고, 합한 유기 추출물을 물 40ml로 한번 더 추출한다. 이어서, 혼합물을 황산마그네슘상에서 건조시키고, 용매를 진공하에 제거한 다음 잔사를 이소프로판올 85ml에 용해시키고, 얼음으로 냉각시키면서 농축 염산 5.7ml를 가한다. 1시간 후, 혼합물을 흡입 여과(8.5g)하고, 모액을 디에틸에테르 150ml와 혼합하여 결정화하고, 1시간 경과하여 다시 흡입 여과한다(5.2g). 모액을 진공하에 증발시키고, 잔사를 이소프로판올 30ml에 1회 이상 용해시킨 다음 디에틸에테르 200ml와 혼합한다. 주위 온도에서 3시간 동안 결정화시킨 후 흡입 여과(2.1g)하고, 연속적으로 모든 결정화 분획을 60℃에서 건조한다. 모든 3개의 분획이 박층 크로마토그래피(디클로로메탄:메탄올:농축 암모니아=95:5:0.1)에 따라 동일한 것으로 나타났다.
이러한 방식으로, (+)-2-(3-메톡시페닐)-메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘(9)를 이의 하이드로클로라이드의 형태로 수율 15.8g(이론치의 93.2%)으로 분리한다.
융점: 199 내지 200℃; [α]25 D=+59.9(메탄올중의 c=1).
7단계 반응
(+)-N-포르밀-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘(10)[R2=3-CH3O]
(+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘-하이드로클로라이드(9) 12.7g(45mmol)을 물 50ml에 용해시키고, 농축 암모니아 8ml와 혼합한다. 혼합물을 디클로로메탄 20ml로 3회 추출하고, 황산마그네슘으로 건조시킨 다음 용매를 진공하에 제거한다. 잔사를 톨루엔 15ml에 용해시키고, 1회 이상 증발시킨 다음 톨루엔 75ml에 다시 용해시키고, 이어서 n-부틸포르메이트 23.1g(22mmol)로 4시간 동안 환류시킨다. 이어서, 혼합물을 진공하에 증발시킨 후, (+)-N-포르밀-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌 피페리딘(10) 12.2g(이론치의 99.5%)이 오일 형태로 잔류한다.
[α]25 D=+52.0°(메탄올중의 c=1).
8단계 반응
(-)-2-포르밀-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(11)[R2=3'-CH3O]
염화 알루미늄 16g(120mmol)을 디클로로메탄 140ml에 -10℃의 온도에서 용해시키고, 온도가 -5℃ 이상(약 45분)으로 상승하지 않도록 하여 디클로로메탄 35ml에 용해된 (+)-N-포르밀-2-(3-메톡시페닐)-메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌 피페리딘 10.9g(40mmol)을 서서히 적가한다. 이어서, 혼합물을 정치시켜 30분 동안 0℃에서 반응시키고, 얼음 100g에 쏟아부은 다음 격렬하게 교반시킨다. 유기 상을 분리 제거하고, 수성 상을 디클로로메탄 30ml로 2회 이상 추출하고, 합한 유기 추출물을 건조시킨 다음 진공하에 용매를 제거한다.
이러한 방식으로, (-)-2-포르밀-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(11)을 오일의 형태로서 수율 10.9g(이론치의 99.6%)으로 수득한다.
[α]25 D=-198.4°(메탄올중의 c=1).
9단계 반응
(-)-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(12)[R2=3'-CH3O]
(-)-2-포르밀-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(11) 9.57g(35mmol)을 n-프로판올 75ml에 용해시키고, 농축 염산 25ml 및 물 14.3ml를 사용하여 14시간 동안 환류시킨다. 이어서, 혼합물을 진공하에 증발시키고, 잔사를 빙수 50ml에 용해시킨 다음 에틸 아세테이트 20ml로 3회 추출한다(버림). 수성 상을 농축 암모니아 55ml와 합하고, 디클로로메탄 25ml로 3회 추출한다. 합한 유기 추출물을 황산마그네슘상에서 건조시키고, 진공하에 증발시킨다. 이러한 방식으로, (-)-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(11)을 오일로서 수율 7.9g(이론치의 92.0%)으로 수득한다.
[α]25 D=-66.0°(메탄올중의 c=1).
10단계 반응
(-)-3'-하이드록시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판-하이드로브로마이드(13)[R1=3'-OH]
(-)-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(12) 10g(41mmol)을 2시간 동안 물 22.5ml 및 62% 브롬산 77.5ml로 환류시킨다. 이어서, 혼합물을 진공하에 증발시키고, 잔사를 아세톤 약 80ml로부터 재결정화시킨 후 결정의 형태로 (-)-3'-하이드록시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판-하이드로브로마이드(13) 11.8g(이론치의 92.8%)을 수득한다.
융점: >290℃; [α]25 D=-55.8°(메탄올중의 c=1).

Claims (6)

  1. a) 화학식 2의 벤질시아나이드를 레포르마트스키(Reformatsky) 반응 조건으로 알킬할로실란 및 아연 분말의 존재하에 불활성 용매중에서 이미노 작용기의 환원에 대해서 선택적인 환원제의 존재하에 에틸 브로모이소부틸부티레이트(3)과 반응시켜 생성된 화학식 4의 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 분리하는 단계,
    b) 화학식 4의 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 미하엘 부가 반응 조건으로 에틸 아크릴레이트와 반응시켜 생성된 화학식 5의 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 분리하는 단계,
    c) 상기 제조된 화학식 5의 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트를 디에크만(Dieckmann) 에스테르 축합 조건으로 불활성 용매중에서 염기성 반응 화합물의 존재하에 반응시켜 생성된 화학식 6의 피페리돈 유도체를 분리하는 단계,
    d) 피페리돈 유도체 6을 산 또는 알칼리 조건하에 극성 용매 또는 용매 혼합물중에서 가열하에 비누화시킨 후 탈카복실화시켜 화학식 7의 상응하는 3,3-디메틸피페리돈 유도체를 수득하여 분리하고, 경우에 따라, 산을 사용하여 상응하는 산부가염을 제조하여 분리하는 단계,
    e) 단계 d)에서 제조된 입체 이성질체 혼합물을 임의로 에난티오머 유리 염기의 방출후 에난티오머 분리에 대하여 불활성인 반응 매질중에 용해시킨 다음 에난티오머 혼합물의 입체 이성질체와의 염 형성에 적합한 유기 산의 적합한 입체 이성질체와 합하고, 목적하는 입체 이성질체를 광학 활성 산을 사용하여 이의 부가염 형태로 분리하며, 목적하지 않는 이성체를 함유하는 모액을 가열하는 방식으로 목적하지 않는 에난티오머를 목적하는 입체 이성질체로 열에 의해 전환시키고, 산부가염을 형성할 수 있는 광학 활성인 에난티오머적 순수 유기 산과 혼합하며, 산부가염으로서 존재하는 목적하는 입체 이성질체를 목적하는 염에 대해 비용매로서 작용하는 매질을 가하면서 임의로 가하여 분리한 다음 필요한 경우 이러한 공정을 반복하는 단계,
    f) 단계 e)에서 수득된 순수한 입체 이성질체를 에난티오머적 순수 산부가염으로부터 방출시킨 후 염기성 반응 화합물의 존재하에 메틸렌 그룹을 발생시키는 비티그(Wittig) 시약과 불활성 용매중에서 반응시키고, 형태 9의 반응 생성물 또는 상응하는 입체 이성질체를 임의로 이의 산부가염의 형태로 분리하는 단계,
    g) 비티그 반응으로부터 수득된 알켄 9를 임의로 먼저 이의 산부가염으로부터 유리시키고, 형태 9의 유리 염기를 유기 용매에 용해시키며, 포르밀화제를 사용하여 피페리딘 질소에서 포르밀화 반응시켜 형태 10의 반응 생성물 또는 이의 상응하는 입체 이성질체를 분리하는 단계,
    h) 단계 g)에서 수득된 포르밀 화합물 10 또는 상응하는 입체 이성질체를 불활성 용매중에 용해시키고, 루이스 산과 반응시킨 다음 상기 반응으로부터 생성된 형태 11의 폐환 생성물을 분리하는 단계,
    i) 폐환 반응으로부터 생성된 벤조모르판 유도체를 극성 용매에 용해시켜 산성 반응 화합물과 반응시키고, 임의로 상기 반응으로부터 생성된 형태 12의 탈포르밀화된 노르벤조모르판을 이의 산부가염의 형태로 분리하는 단계,
    j) 필요한 경우, 유리 벤조모르판 염기를 유리시킨 후, 치환체 R2가 알콕시 그룹을 구성하는 경우 치환체 R2를 에테르 분리에 의해 유리 하이드록시 작용기로 전환시키고, 임의로 반응 생성물을 화학식 1에 상응하는 염기인 형태 13의 산부가염의 형태로 분리하는 단계
    를 포함하는, 화학식 1의 노르벤조모르판의 제조방법.
    화학식 1
    상기식에서,
    R1은 수소, C1-6알킬, 할로겐, 하이드록시, C1-8-알콕시, 산소에 의해 결합된 벤조일 그룹 또는 직쇄 또는 측쇄 C1-6-저급 알킬 그룹을 갖는 알킬카복실 그룹(여기서, 알킬 그룹은 비치환되거나 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 치환될 수 있다), 니트로, 시아노, NH2, NH(C1-8-알킬), N(C1-8-알킬)2(여기서, 알킬 그룹은 동일하거나 상이할 수 있다), NH-아실-(C1-8-알킬)(여기서, 아실은 벤조일 또는 직쇄 또는 측쇄 C1-6-저급 알킬 그룹을 갖는 알킬 카보닐 그룹이고, 알킬 그룹은 비치환되거나 서로 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 치환될 수 있다)이다.
  2. 제1항에 있어서,
    a) 화학식 2의 벤질시아나이드를 불활성 용매중에서 알킬 할로실란 및 아연 분말의 존재하에 에틸 브로모이소부틸부티레이트(3)과 반응시켜 반응 혼합물을 가열시키고, 반응이 종결된 후 냉각시키며, 아연 분말을 분리 제거하고, 반응 혼합물을 이미노 작용기의 환원에 대해서 선택적인 환원제와 혼합하며, 반응 혼합물을 알칸올로 희석하여 염기성 반응 화합물의 수용액과 혼합하고, 유기 상을 제거하여 증발시키며, 잔사를 불활성 용매에 용해시키고, 생성된 용액을 산의 수용액으로 추출하며, 합한 수성 추출물을 염기성 반응 화합물로 알칼리화시키고, 상기 알칼리 용액을 수-비혼화성 유기 용매로 추출하며, 생성된 화학식 4의 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 분리하는 단계,
    b) 화학식 4의 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 미하엘 부가 반응으로 불활성 용매중에서 에틸 아크릴레이트와 반응시키고, 반응이 종결된 후 반응 매질을 제거하여 생성된 화학식 5의 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 분리하는 단계,
    c) 단계 b)에서 제조된 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트를 디에크만 에스테르 축합 조건으로 불활성 용매중에서 염기성 반응 화합물의 존재하에 반응시키고, 폐환 반응으로부터 생성된 반응 혼합물의 휘발성 성분을 증류에 의해 제거하며, 혼합물을 가수분해하여 산성 반응 화합물의 수용액과 혼합하고, 생성된 혼합물을 수-비혼화성 유기 용매 및 염기성 반응 화합물의 수용액과 혼합하며, 합한 유기 추출물을 증발시키고 생성된 화학식 6의 피페리돈 유도체를 분리하는 단계,
    d) 피페리돈 유도체 6을 산 또는 알칼리 조건하에 극성 용매 또는 용매의 혼합물중에서 가열하면서 비누화시킨 후 탈카복실화시켜 상응하는 화학식 7의 3,3-디메틸피페리돈 유도체를 수득하고, 분리하며, 필요한 경우 산을 사용하여 상응하는 산부가염을 제조한 다음 분리하는 단계,
    e) 상기 수득된 입체 이성질체의 혼합물을 에난티오머 유리 염기를 임의로 유리시킨 후 에난티오머 분리에 대해 불활성인 반응 매질에 용해시키고, 에난티오머 혼합물의 입체 이성질체와의 염 형성에 적합한 유기 산의 적합한 입체 이성질체와 혼합하며, 목적하는 에난티오머를 광학 활성 산으로 이의 산부가염의 형태로 분리하고, 목적하지 않는 이성체를 함유하는 모액을 가열하여 목적하지 않는 에난티오머를 목적하는 입체 이성질체로 열에 의해 전환시키며, 산부가염을 형성할 수 있는 광학 활성인 에난티오머적 순수 유기산과 혼합하고, 산부가염으로 존재하는 목적하는 입체 이성질체를 목적하는 염에 대해 비용매로서 작용하는 매질을 가하면서 임의로 가한 다음 염을 분리하고, 필요한 경우 이 공정을 반복하는 단계,
    f) 단계 e)에서 수득된 순수한 입체 이성질체를 에난티오머적 순수 산부가염으로부터 유리시킨 후 염기성 반응 화합물의 존재하에 및 0 내지 80℃의 온도 범위에서 메틸렌 그룹을 생성시키는 비티그 시약과 불활성 용매에서 비티그 반응시키고, 반응후 혼합물을 물 및 수-비혼화성 유기 용매와 혼합하며, 수성 상을 완전히 추출하고, 형태 9의 반응 생성물을 분리하거나, 양성자 산을 첨가한 후 상응하는 입체 이성질체를 이의 산부가염의 형태로 분리하는 단계,
    g) 비티그 반응으로 수득한 알켄 9를 임의로 먼저 이의 산부가염으로부터 유리시키고, 형태 9의 유리 염기를 유기 용매에 용해시키며, 포르밀화제를 사용하여 피페리딘 질소에서 포르밀화 반응시켜 형태 10의 반응 생성물 또는 이의 상응하는 입체 이성질체를 분리하는 단계,
    h) 단계 g)에서 수득된 포르밀 화합물 10 또는 상응하는 입체 이성질체를 불활성 용매에 용해시켜 루이스산과 반응시키고, 상기 반응으로부터 생성된 형태 11의 폐환 생성물을 분리하는 단계,
    i) 폐환 반응으로부터 생성된 벤조모르판 유도체를 극성 용매에 용해시켜 산성 반응 화합물과 반응시키고, 상기 반응으로부터 생성된 형태 12의 탈포르밀화된 노르벤조모르판을 무기산의 첨가후 이의 산부가염의 형태로 임의로 분리하는 단계,
    j) 필요한 경우, 유리 벤조모르판 염기를 유리시킨 후, 치환체 R2가 알콕시 그룹을 구성하는 경우 치환체 R2를 에테르 분리에 의해 유리 하이드록시 작용기로 전환시키고, 반응 생성물을 화학식 1에 상응하는 염기인 형태 13의 산부가염 형태로 분리하는 단계
    를 포함하는, 화학식 1의 노르벤조모르판의 제조방법.
    화학식 1
    상기식에서,
    R1은 수소, C1-6알킬, 할로겐, 하이드록시, C1-8-알콕시, 산소에 의해 결합된 벤조일 그룹 또는 직쇄 또는 측쇄 C1-6-저급 알킬 그룹을 갖는 알킬카복실 그룹(여기서, 알킬 그룹은 비치환되거나 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 치환될 수 있다), 니트로, 시아노, NH2, NH(C1-8-알킬), N(C1-8-알킬)2(여기서, 알킬 그룹은 동일하거나 상이할 수 있다), NH-아실-(C1-8-알킬)(여기서, 아실은 벤조일 또는 직쇄 또는 측쇄 C1-6-저급 알킬 그룹을 갖는 알킬 카보닐 그룹이고, 알킬 그룹은 비치환되거나 서로 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 할로겐 원자에 의해 치환될 수 있다)이다.
  3. 제2항에 있어서,
    a) 화학식 2의 벤질시아나이드를 트리알킬할로실란 및 아연 분말의 존재하에 에테르 및 할로알칸중에서 에틸 브로모이소부틸부티레이트(3)과 반응시켜 반응 혼합물을 가열하고, 반응이 종결된 후 냉각시키며, 아연 분말을 제거한 다음 반응 혼합물을 이미노 작용기의 환원에 대해서 선택적인 컴플렉스 알칼리 금속 보로하이드라이드 유도체와 혼합하고, 반응 혼합물을 C1-4-알콜 및 이어서 암모니아 수용액으로 희석하며, 유기 상을 분리하여 증발시키고, 잔사를 지방족 또는 방향족 탄화수소에 용해시키며, 수득된 용액을 무기산의 수용액으로 추출하고, 합한 수성 추출물을 암모니아 수용액으로 알칼리화시키며, 이 알칼리 용액을 할로탄화수소로 추출하여 생성된 화학식 4의 에테르 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 분리하는 단계,
    b) 화학식 4의 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 미하엘 부가 반응으로 직쇄 또는 측쇄 C1-4-알콜중에서 에틸 아크릴레이트와 반응시키고, 반응이 종결된 후 반응 매질을 제거하며, 생성된 화학식 5의 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 분리하는 단계,
    c) 단계 b)에서 제조된 화학식 5의 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 디에크만 에스테르 축합으로 직쇄 또는 측돼 C1-4-알콜의 알칼리 금속 알콕사이드의 존재하에 지방족 또는 방향족 탄화수소중에서 반응시키고, 폐환 반응으로부터 생성된 반응 혼합물의 휘발성 성분을 증류에 의해 제거하며, 이어서 혼합물을 가수분해하여 무기산의 수용액과 혼합하고, 생성된 혼합물을 수-비혼화성 디알킬에테르 및 암모니아 수용액과 합하며, 합한 유기 추출물을 증발시킨 다음 생성된 화학식 6의 피페리돈 유도체를 분리하는 단계,
    d) 피페리돈 유도체 6을 알칼리 금속 하이드록사이드 또는 무기산의 존재하에 직쇄 또는 측쇄 C1-4-알콜 및 물의 혼합물중에서 가열하에 비누화시키고, 탈카복실화시켜 상응하는 화학식 7의 3,3-디메틸피페리돈 유도체를 수득하며, 생성물을 분리하고, 임의로 상응하는 산부가염을 양성자 산으로 제조하는 단계,
    e) 상기 수득된 입체 이성질체의 혼합물을 에난티오머 유리 염기를 임의로 유리시킨 후 직쇄 또는 측쇄 C1-4-알콜중에 용해시키고, 말산, 타르타르산, 만델산 또는 캄포르 설폰산의 상응하는 에난티오머와 혼합하며, 목적하는 입체 이성질체를 광학 활성 산으로 이의 부가염 형태로 분리시키고, 목적하지 않는 이성체를 함유하는 모액을 가열하는 방식으로 목적하지 않는 에난티오머를 목적하는 입체 이성질체로 열에 의해 전환시키며, 산부가염을 형성할 수 있는 광학 활성인 에난티오머적 순수 유기산과 혼합하고, 산부가염으로 존재하는 목적하는 입체 이성질체를 C3-8-알콜의 첨가에 의해 임의로 결정화시켜 분리하고, 필요한 경우 상기 공정을 반복하는 단계,
    f) 단계 e)에서 수득된 순수한 입체 이성질체를 에난티오머적 순수 산부가염으로부터 유리시키고, 비티그 반응으로 임의의 사이클릭 에테르 중에서 알칼리 금속 할콕사이드의 존재하에 20 내지 60℃의 온도 범위에서 메틸 트리페닐포스포늄 할라이드와 반응시키며, 반응이 발생된 후 반응 혼합물을 물 및 할로알칸과 혼합하고, 수성 상을 완전히 추출하며, 형태 9의 반응 생성물 또는 임의의 상응하는 입체 이성질체를 양성자 산의 부가후 이의 산부가염의 형태로 분리하는 단계,
    g) 비티그 반응으로부터 수득한 알켄 9를 임의로 먼저 이의 산부가염으로부터 유리시키고, 형태 9의 유리 염기를 용매로서 알킬 방향족 화합물에 용해시키며, 알킬 포르메이트를 사용하여 피페리딘 질소에서 포르밀화 반응시키고, 형태 10의 반응 생성물 또는 이의 상응하는 입체 이성질체를 분리하는 단계,
    h) 단계 g)에서 수득된 포르밀 화합물 10 또는 상응하는 입체 이성질체를 할로겐화된 탄화수소에 용해시켜 알루미늄(III)할라이드와 반응시키고, 상기 반응으로부터 생성된 형태 11의 폐환 생성물을 분리하는 단계,
    i) 폐환 반응으로부터 생성된 벤조모르판 유도체 11을 알칸올에 용해시켜 하이드로할산의 수용액과 반응시키고, 상기 반응으로부터 생성된 형태 12의 탈포르밀화된 노르벤조모르판을 양성자 산의 첨가후 이의 산부가염의 형태로 임의로 분리시키는 단계,
    j) 경우에 따라, 유리 벤조모르판 염기의 유리후, 치환체 R2가 알콕시 그룹을 나타내는 경우 치환체 R2를 에테르 분리의 방법에 의해 유리 하이드록시 작용기로 전환시키고, 반응 생성물을 염기가 화학식 1에 상응하는 형태 13의 산부가염의 형태로 임의로 분리시키는 단계
    를 포함하는, R1이 제1항에 정의된 바와 같은 화학식 1의 노르벤조모르판의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    a) 화학식 2의 벤질시아나아드를 테트라하이드로푸란으로 희석시킨 후 디클로로메탄중에서 클로로트리메틸실란 및 아연 분말의 존재하에 에틸 브로모이소부틸부티레이트(3)과 반응시키고, 반응 혼합물을 가열하여 반응이 종결된 후 냉각시키며, 아연 분말을 분리 제거하여 반응 혼합물을 나트륨 시아노보로하이드라이드와 혼합하고, 생성된 혼합물을 에탄올로 희석하여 농축 암모니아 수용액과 혼합하며, 유기 상을 분리하여 증발시키고, 잔사를 톨루엔에 용해시키며, 수득된 용액을 2N 염산으로 추출하고, 합한 수성 추출물을 농축 암모니아 수용액으로 알칼리화시키며, 이 알칼리 용액을 디클로로메탄으로 추출하여 생성된 화학식 4의 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 분리하는 단계,
    b) 화학식 4의 에틸 3-아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 미하엘 부가 반응으로 용매로서 에탄올중에서 에틸 아크릴레이트와 반응시키고, 반응이 종결된 후 반응 매질을 제거하며, 생성된 화학식 5의 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 분리하는 단계,
    c) 단계 b)에서 수득된 화학식 5의 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-2,2-디메틸부타노에이트 유도체를 디에크만 에스테르 축합으로 톨루엔중에서 칼륨 3급-부톡사이드의 존재하에 반응시키고, 폐환 반응으로부터 생성된 반응 혼합물의 휘발성 성분을 증류에 의해 제거하며, 혼합물을 가수분해하여 농축 염산과 혼합하고, 생성된 혼합물을 디에틸에테르 및 농축 암모니아 용액과 합하며, 합한 유기 추출물을 증발시켜 생성된 화학식 6의 피페리돈 유도체를 분리하는 단계,
    d) 피페리돈 유도체 6을 에탄올/물 혼합물중에서 수산화나트륨 또는 염산 또는 황산의 존재하에 환류 온도로 가열하면서 비누화시키고, 탈카복실화시켜 상응하는 화학식 7의 3,3-디메틸피페리돈 유도체를 수득하며, 반응 생성물을 분리하여 상응하는 하이드로할라이드를 염산 또는 브롬산으로 임의로 제조하는 단계,
    e) 단계 d)에서 수득한 입체 이성질체의 혼합물을 에탄올에 용해시켜 에난티오머 유리 염기를 임의로 유리시킨 후 타르타르산의 상응하는 에난티오머(D- 또는 L-형태)와 혼합하고, 목적하는 입체 이성질체를 상응하는 타르트레이트의 형태로 분리하며, 목적하지 않는 이성체를 함유하는 모액을 가열하는 방식으로 목적하지 않는 에난티오머를 목적하는 입체 이성질체로 열에 의해 전환시키며, D- 또는 L-타르타르산과 혼합한 다음 상응하는 타르트레이트로서 존재하는 목적하는 입체 이성질체를 이소프로판올의 첨가에 의해 임의로 결정화시켜 침전물을 분리하고, 필요한 경우 상기 공정을 반복하는 단계,
    f) 단계 e)에서 수득한 순수한 입체 이성질체를 에난티오머적 순수 산부가염으로부터 유리시킨 후 비티그 반응으로 테트라하이드로푸란 중에서 칼륨 3급-부톡사이드의 존재하에 40℃의 온도에서 트리페닐포스포늄 브로마이드와 반응시키고, 반응이 종결된 후 혼합물을 물 및 디클로로메탄과 혼합하며, 수성 상을 완전히 추출하여 형태 9의 반응 생성물 또는 상응하는 입체 이성질체를 이의 하이드로할라이드 형태로 분리하는 단계,
    g) 비티그 반응으로부터 수득한 알켄 9를 임의로 먼저 이의 산부가염으로부터 유리시키고, 형태 9의 유리 염기를 톨루엔에 용해시키며, n-부틸포르메이트를 사용하여 피페리딘 질소에서 포르밀화 반응시킨 다음 형태 10의 반응 생성물 또는 이의 상응하는 입체 이성질체를 분리하는 단계,
    h) 단계 g)에서 수득한 포르밀 화합물 10 또는 상응하는 입체 이성질체를 디클로로메탄에 용해시키고, -5℃ 이하의 온도에서 알루미늄(III)클로라이드와 반응시키며, 상기 반응으로부터 생성된 형태 11의 폐환 생성물을 분리하는 단계,
    i) 폐환 반응으로부터 생성된 벤조모르판 유도체를 n-프로판올에 용해시켜 농축 염산과 반응시키고, 상기 반응으로부터 생성된 형태 12의 탈포르밀화된 노르벤조모르판을 이의 하이드로클로라이드의 형태로 분리하는 단계,
    j) 경우에 따라, 유리 벤조모르판 염기를 유리시킨 후, 치환체 R2가 알콕시 그룹을 나타내는 경우 치환체 R2를 에테르 분리에 의해 유리 하이드록시 작용기로 전환시키고, 임의로 염산 또는 브롬산을 첨가한 후 반응 생성물을 염기가 화학식 1에 상응하는 화학식 13의 하이드로할라이드 형태로 분리하는 단계
    를 포함하는, R1이 제1항에 정의된 바와 같은 화학식 1의 노르벤조모르판의 제조방법.
  5. 제4항에 있어서,
    a) R2가 3-위치에서 메톡시 그룹을 나타내는 화학식 2의 벤질시아나이드를 테트라이드로푸란으로 희석한 후 클로로트리메틸실란 및 아연 분말의 존재하에 디클로로메탄중에서 에틸 브로모이소부틸부티레이트(3)과 반응시키고, 반응 혼합물을 가열시켜 반응이 종결된 후 냉각시키며, 아연 분말을 분리 제거하고, 반응 혼합물을 나트륨 시아노보로하이드라이드와 합하여 에탄올로 희석한 다음 농축 암모니아 수용액과 혼합하고, 유기 상을 분리 제거하여 증발시키고, 잔사를 톨루엔에 용해시키며, 수득된 용액을 2N 염산으로 추출하고, 합한 수성 추출물을 농축 암모니아 수용액으로 알칼리화시키며, 상기 알칼리 용액을 디클로로메탄으로 추출하여 생성된 에틸 3-아미노-4-(3-메톡시페닐)-2,2-디메틸부타노에이트(4, R2=3-OCH3)를 분리하는 단계,
    b) 에틸 3-아미노-4-(3-메톡시페닐)-2,2-디메틸부타노에이트(4, R2=3-OCH3)를 미하엘 부가 반응으로 용매로서 에탄올중에서 에틸 아크릴레이트와 반응시키고, 반응이 종결된 후 반응 매질을 제거하여 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-4-(3-메톡시페닐)-2-디메틸부타노에이트(5, R2=3-OCH3)를 분리하는 단계,
    c) 에틸 3-(2-에톡시카보닐에틸)아미노-4-(3-메톡시페닐)-2-디메틸부타노에이트(5, R2=3-OCH3)를 디에크만 에스테르 축합 조건으로 톨루엔중에서 칼륨 3급-부톡사이드의 존재하에 반응시키고, 폐환 반응으로부터 생성된 반응 혼합물의 휘발성 성분을 증류에 의해 제거하며, 혼합물을 가수분해한 후 농축 염산과 혼합하며, 생성된 혼합물을 디에틸에테르 및 농축 암모니아 용액과 합하고, 합한 유기 추출물을 증발시켜 5-카보에톡시-3,3-디메틸-2-(3-메톡시페닐)메틸-4-피페리돈(6, R2=3-OCH3)을 분리하는 단계,
    d) 5-카보에톡시-3,3-디메틸-2-(3-메톡시페닐)메틸-4-피페리돈(6, R2=3-OCH2)을 에탄올/물 혼합물중에서 수산화나트륨 또는 염산 또는 황산의 존재하에 환류 온도로 가열하면서 비누화시키고, 탈카복실화시켜 2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈-하이드로클로라이드(7, R2=m-CH3O)를 수득하며, 반응 생성물을 분리하여 상응하는 2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈-하이드로클로라이드를 염산으로 침전시키는 단계,
    e) 단계 d)에서 수득한 형태 7의 2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈-하이드로클로라이드(R2=3-OCH3)의 입체 이성질체 혼합물을 에탄올에 용해시키고, 에난티오머의 유리 염기를 유리시킨 후 D-(-)-타르타르산과 혼합하며, 형태 8A의 목적하는 (+)-2-(3-메톡시페닐)-메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈 수소 타르트레이트(R2=3-OCH3)를 분리하고, 목적하지 않는 이성체를 함유하는 모액을 가열하는 방식으로 목적하지 않는 (-)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈(8B, R2=3-OCH3)를 목적하는 (+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈(8A)으로 열에 의해 전환시키며, D-(-)-타르타르산과 혼합하여 형태 8A의 목적하는 (+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈 수소 타르트레이트(R2=3-OCH3)를 이소프로판올의 첨가에 의해 결정화시키고, 침전물을 분리하여 당해 공정을 반복하는 단계,
    f) 상기 수득된 형태 8A의 순수한 (+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-피페리돈 수소 타르트레이트(R2=3-OCH3)를 에난티오머적 순수 산부가염으로부터 유리시키고, 비티그 반응으로 테트라하이드로푸란중에서 칼륨 3급-부톡사이드의 존재하에 40℃의 온도에서 메틸 트리페닐포스포늄 브로마이드와 반응시키며, 반응이 완결된 후 혼합물을 물 및 디클로로메탄과 혼합하고, 수성 상을 완전히 추출하며, (+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌피페리딘(9)를 분리하고, 염산을 사용하여 형태 9의 (+)-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌피페리딘 하이드로클로라이드(R2=3-OCH3)으로 전환시키는 단계,
    g) 비티그 반응으로부터 수득한 (3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘(9)(R2=3-OCH3)를 이의 하이드로클로라이드로부터 유리시키고, 유리 염기를톨루엔에 용해시키며, 피페리딘 질소에서 포르밀화 반응으로 n-부틸포르메이트와 반응시키고, 형태 10의 (+)-N-포르밀-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘(R2=3-OCH3)을 분리하는 단계,
    h) 형태 10의 (+)-N-포르밀-2-(3-메톡시페닐)메틸-3,3-디메틸-4-메틸렌-피페리딘(R2=3-OCH3)를 디클로로메탄에 용해시켜 알루미늄(III)클로라이드와 반응시키고, 상기 반응으로부터 생성된 (-)-2-포르밀-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(R2=3'-CH3O)을 분리하는 단계,
    i) 폐환 반응으로부터 생성된 형태 11의 (-)-2-포르밀-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(R2=3'-CH3O)을 n-프로판올에 용해시켜 농축 염산과 반응시키고, 상기 반응으로부터 생성된 형태 12의 (-)-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(R2=3'-CH3O)을 염산을 사용하여 하이드로클로라이드로 전환시키는 단계,
    j) 하이드로클로라이드로부터 형태 12의 유리 (-)-3'-메톡시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판(R2=3'-CH3O)를 유리시킨 후, 수성 브롬산을 사용하여 환류 조건하에 3'-메톡시 작용기를 유리 하이드록시 작용기로 전환시키고, 브롬산을 사용하여 형태 1의 (-)-3'-하이드록시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판을 화학식 1에 상응하는 화학식 13의 상응하는 (-)-3'-하이드록시-5,9,9-트리메틸-6,7-벤조모르판-하이드로브로마이드(R2=3'-OH)로 전환시키는 단계
    를 포함하는, R1이 3'-위치에서 하이드록시 그룹을 나타내는 화학식 1의 노르벤조모르판의 제조방법.
  6. 제1항 내지 제5항중의 어느 한 항에 있어서, R1이 니트로, 시아노, -NH2, -NH(C1-C8-알킬), -N(C1-C8-알킬)2(여기서, 알킬 라디칼은 동일하거나 상이할 수 있다), -NH-아실-(C1-C8-알킬)(여기서, 아실은 벤조일 라디칼 또는 탄소수 1 내지 6의 직쇄 또는 측쇄의 저급 알킬 라디칼을 갖는 알킬-카보닐 라디칼이고, 알킬 라디칼은 동일하거나 상이할 수 있는 하나 이상의 할로겐 원자에 치환될 수 있다)인 경우, R2가 수소인 화학식 12의 화합물을 당 기술분야에 공지된 방법으로 처리하여 상응하게 작용화된 화학식 13의 화합물을 수득하는 방법.
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