KR20190132703A

KR20190132703A - 선택적 NK-3 수용체 길항제로서의 신규한 키랄 N-아실-5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진, 의약 조성물, NK-3 수용체 매개 질환에 사용하는 방법 및 그의 키랄 합성법

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Publication number: KR20190132703A
Application number: KR1020197034283A
Authority: KR
Inventors: 하미드 호베이다; 기욤 듀테이유; 그램 프레이저; 마리-오딜 로이; 모하메드 엘 부스마끼; 프레데릭 바트
Original assignee: 오게다 에스.에이.
Priority date: 2011-10-03
Filing date: 2012-10-03
Publication date: 2019-11-28
Also published as: KR102217206B1

Abstract

본 발명은 화학식 I의 화합물 및 그의 치료 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한, N-sp3 보호기를 이용한 5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진의 신규한 키랄 합성법에 관한 것이기도 하다. 본 발명은 또한 화학식 I의 화합물의 합성에 사용되기 위한 중간체도 제공한다.

Description

선택적 NK-3 수용체 길항제로서의 신규한 키랄 N-아실-5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진, 의약 조성물, NK-3 수용체 매개 질환에 사용하는 방법 및 그의 키랄 합성법{NOVEL CHIRAL N-ACYL-5,6,7,(8-SUBSTITUTED)-TETRAHYDRO-[1,2,4]TRIAZOLO[4,3-a]PYRAZINES AS SELECTIVE NK-3 RECEPTOR ANTAGONISTS, PHARMACEUTICAL COMPOSITION, METHODS FOR USE IN NK-3 RECEPTOR MEDIATED DISORDERS AND CHIRAL SYNTHESIS THEREOF}

본 발명은 뉴로키닌-3-수용체 (NK-3)에 대한 선택적 길항제이자, 특히 광범한 CNS 및 말초질환 또는 장애의 치료 및/또는 예방에 있어서 치료제 화합물로서 유용한, 신규한 N-아실-5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 및 약학적으로 허용가능한 이들의 염 및 용매화합물에 관한 것이다.

본 발명은 또한 뉴로키닌 3 수용체 (NK-3)에 대한 선택적 길항제, 특히 본 발명의 N-아실-5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 과 같은 약학적 활성 성분을 합성하는데 사용되기 위한 5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 중간체의 신규한 키랄 합성법에 관한 것이기도 하다. 본 발명은 또한 본 발명의 키랄 합성법에 의해 수득된 입체화학적으로 순수한 신규한 5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 중간체 및 이 합성법의 신규한 중간체에 관한 것이기도 하다.

타키키닌 수용체는 집합적으로 "타키키닌류(tachykinins)"라 칭해지는 물질 P (SP), 뉴로키닌 A (NKA) 및 뉴로키닌 B (NKB)를 포함하는 구조적으로 연관된 펩타이드 패밀리의 표적이다. 타키키닌은 중추신경계(CNS)와 말초 조직에서 합성되어, 다양한 생물학적 활성을 나타낸다. 3종의 타키키닌 수용체, 즉 뉴로키닌-1 (NK-1), 뉴로키닌-2 (NK-2) 및 뉴로키닌-3 (NK-3) 수용체가 알려져 있다. 타키키닌 수용체는 로돕신과 유사한 7개의 막 G-단백질 커플링된 수용체에 속한다. SP는 가장 높은 친화도를 가지며, 비록 이들 리간드 간에 교차반응성이 존재할 수는 있으나, NK-1의 내인성 리간드인 것으로 여겨지고, NKA는 NK-2 수용체의 내인성 리간드로, 그리고 NKB는 NK-3 수용체의 내인성 리간드인 것으로 믿어진다. NK-1, NK-2 및 NK-3 수용체는 여러 종에서 동정된 바 있다. NK-1 및 NK-2 수용체는 매우 다양한 말초조직에서 발현되며 NK-1 수용체는 CNS에서도 발현되는 반면; NK-3 수용체는 주로 CNS에서 발현된다.

뉴로키닌 수용체는 다양한 타키키닌-자극형 생물학적 효과를 매개하는데 여기에는 CNS와 말초조직에서의 여기성(excitatory) 신경 시그널 (예컨대 통증) 전달, 평활근 수축 작용의 조절, 면역반응 및 염증반응의 조절, 내분비 및 외분비선 분비의 자극 및 말초혈관의 확장을 통한 저혈압 효과의 유도가 포함된다.

CNS에서, NK-3 수용체는 중전두엽피질, 해마, 시상 및 편도체를 포함하는 영역에서 발현된다. 또한, NK-3 수용체는 도파민계 뉴런 상에서도 발현된다. NK-3 수용체의 활성화에 의해 도파민, 아세틸콜린 및 세로토닌 분비가 조절되는 것으로 나타났는데, 이는 NK-3 수용체 모듈레이터가 정신병 질환, 불안, 우울, 정신분열 뿐만 아니라 비만, 통증 또는 염증을 비롯한 다양한 질환을 치료하는데 이용될 수 있음을 시사하는 것이다 (Exp. Opinion Ther. Patents (2000), 10(6); 939-960; Current Opinion in Investigational Drugs, 2001, 2(7), 950-956 and Current Pharmaceutical Design, 2010, 16, 344-357).

정신분열증은 몇개의 서브그룹으로 다시 분류된다. 피해망상 유형은 망상과 환상 및 사고 결여 질환, 산만한 행동 및 감정마비를 특징으로 한다. 혼란형의 경우, 국제질환분류(ICD)에 따라 '파과형 정신분열병'이라고도 칭해지며, 사고장애과 감정마비는 함께 나타난다. 긴장형의 경우, 주로 정신운동장애가 뚜렷하게 나타나며 긴장성 혼미, 납굴증과 같은 증상이 나타난다. 미분화형에서는, 정신질환 증상이 나타나지만 피해망상형, 혼란형 또는 긴장형은 아니었다. 정신분열병의 증상은 보통 크게는 3가지 카테고리로 발현되는데, 즉, 포지티브, 네가티브, 그리고 인지형 증상이 그것이다. 포지티브 증상은 환청이나 환각과 같은 보통의 경험의 "과장"으로 나타난다. 네가티브 증상은 환자가 쾌감상실 및 사회적 상호관계의 결여와 같은, 정상적인 경험의 결여를 앓는 증상이다. 인지형 증상은 지속적 주의력 결핍 및 판단력 결핍과 같은 정신분열병에 있어서의 인지능의 손상과 연관이 있다. 현재 사용되는 항정신병 약물(APDs)은 포지티브 증상을 치료하는데는 상당히 성공적이지만 네가티브 증상과 인지형 증상을 치료하는 효과는 떨어진다. 이와 반대로, NK3 길항제는 정신분열병에 있어서 포지티브 증상과 네가티브 증상의 두가지를 모두 임상적으로 향상시키는 것으로 나타났으며 (Meltzer et al, Am. J. Psychiatry, 161, 975-984, 2004) 및 정신분열병의 인지형 거동도 완화시키는 것으로 나타난 바 있다 (Curr. Opion. Invest. Drug, 6, 717-721, 2005).

쥐를 이용하여 행하여진 형태학적 연구는 NKB 뉴런과 시상하부의 재생성 축 사이에 추정적인 상호반응이 존재한다는 증거를 제공한다 (Krajewski et al, J. Comp. Neurol., 489(3), 372-386, 2005). 아치형 핵 뉴런에서, NKB 발현은 에스트로겐 수용체 알파 및 디노르핀과 공동-국소화하는데, 이는 고나도트로핀 분비 호르몬(GnRH) 분비로의 프로게스테론 피드백과 연루되어 있음을 시사하는 것이다 (Burke 등, J. Comp. Neurol., 498(5), 712-726, 2006; Goodman 등, Endocrinology, 145, 2959-2967, 2004). 뿐만 아니라, NK-3 수용체는 GnRH 분비 조절과 관련이 있는 뉴런에서 시상하부의 아치형 핵에서 고도로 발현된다.

WO 00/43008에는 특이적인 NK-3 수용체 길항제를 이용하여 고나도트로핀 및/또는 안드로겐 생산을 억제하는 방법이 개시되어 있다. 보다 구체적으로, WO 00/43008 출원은 NK-3 수용체 길항제를 투여함으로써 황체호르몬(LH)의 혈중 농도를 감소시키는 것과 관련이 있다. 고나도트로핀 억제와 동시에 또는 이를 대신하여, WO 00/43008은 NK-3 수용체 길항제에 의하여 안드로겐 생성을 억제하는 것과 관련이 있다. 최근 NKB가 아치형 핵 중의 키스펩틴 뉴런 상에 동질접합적으로 작용하여 키스펩틴의 맥동성 분비를 동기화 및 쉐이핑하여 정중융기 중의 섬유로부터의 GnRH 방출을 구동하는 것으로 추정된 바 있다 (Navarro 등, J. of Neuroscience, 23, 2009 - pp11859-11866). 이러한 모든 관찰은 성호르몬-의존성 질환을 치료하는데 있어서의 NK-3 수용체 모듈레이터의 치료적 유용성을 시사하는 것이다.

타키키닌 수용체 각각에 대하여 비펩타이드형 리간드가 개발되었다. 이들 중 몇몇은 NK-2 및 NK-3 수용체의 두가지 모두를 조절할 수 있는 듀얼 모듈레이터로서 설명된 바 있다 (WO 06/120478). 그러나, 공지의 비펩타이드 NK-3 수용체 길항제는특히 저조한 안정성 프로파일 및 제한된 CNS 투과성과 같은 몇 가지 단점을 가짐으로 해서, 임상 개발 단계에서의 이들 화합물의 성공 가능성에 커다란 제약이 되고 있다.

이에 기초할 때, 새롭고도 강력하며 선택적인 NK-3 수용체 길항제가 NKB와 NK-3 수용체가 연루된 CNS 및 말초질환 또는 장애를 치료 및/또는 예방하는데 유용한 약물을 제조하는데 치료적으로 가치가 있을 것으로 여겨진다.

뉴로키닌-3 수용체 (NK-3)에 대한 길항제

본 발명은 따라서, 일반 화학식 I, 약학적으로 허용가능한 그의 염 및 용매화합물 및 이 화합물의 사용 방법 또는 NK-3 수용체에 대한 길항제로서 이러한 화합물을 함유하는 조성물에 관한 것이다. 화학식 I의 화합물들은 N-아실-5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 이다. 본 발명의 화합물들은 대체로 국제특허출원 PCT/EP2011/055218에 개시되어 있지만 본 발명의 화합물들 중 어느 것도 이 문헌에 특정적으로 예시되어 있지는 않다.

일반적인 측면에서, 본 발명은 하기 일반 화학식 I의 화합물:

및 약학적으로 허용가능한 그의 염 및 용매화합물을 제공한다. 식 중

Ar ¹ 는 비치환 티오펜-2-일, 비치환 페닐, 또는 4-플루오로페닐;

R ¹ 는 H 또는 메틸;

Ar ² 는 하기 일반 화학식(i), (ii) 또는 (iii)의 구조를 갖는다:

여기서

R ² 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬, C1-C2 할로알킬, 선형 또는 분지형 C2-C3 알케닐, C3-C4 시클로알킬 또는 디(C1-C2 알킬)아미노;

X ¹ 은 N 또는 C-R ⁶ 여기서 R ⁶ 는 H, 플루오로 또는 C1-C2 알킬;

X ² 는 O 또는 S;

X ³ 는 N이거나, 또는 만일 X ¹ 이 N이고, X ² 가 N-R ⁷ 이며 R ⁷ 이 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필이라면 X ³ 는 CH;

R ³ 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬;

X ⁴ 는 N 또는 C-R ⁸ 여기서 R ⁸ 는 H 또는 C1-C2 알킬;

X ⁵ 는 O 또는 S;

X ⁶ 는 N이거나, 또는 만일 X ⁴ 가 N이고 X ⁵ 가 N-R ⁹ 이며 R ⁹ 이 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필이라면 X ⁶ 는 CH;

R ⁴ 는 할로, 시아노, 메틸, 또는 히드록실;

R ⁵ 는 H 또는 할로;

단, Ar ² 가 화학식 (iii)라면, R ¹ 는 메틸이고; 및

화학식 I의 화합물은

(3-(2-이소부틸티아졸4-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온;

[1,1'-바이페닐]-4-일(8-메틸-3-(6-메틸피리딘-2-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)메탄온;

(8-메틸-3-(6-메틸피리딘-2-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온이 아니다.

또 다른 측면에서, 본 발명의 화합물은 본 발명에 따른 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물을 적어도 1종 포함하는 의약 조성물을 제공한다.

본 발명은 또한 NK-3 수용체의 조절제(modulators), 좋기로는 NK-3 수용체의 길항제로서의 상기 화합물들 또는 그들의 약학적으로 허용가능한 염 및 용매화합물의 용도에 관한 것이기도 하다.

본 발명은 또한 환자에게 화학식 I의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 유효 치료량을 투여하는 것을 포함하여 이루어지는, 우울증, 불안, 정신병, 정신분열병, 정신병 장애, 양극성 장애, 인지적 장애, 파킨슨병, 알츠하이머병, 주의력결핍과다활동장애 (ADHD), 통증, 경련, 비만, 과민성 대장증후군 및 염증성 장질환을 비롯한 염증성 질환, 입덧, 전임신자간, 만성 폐쇄성 폐질환, 천식, 기도 과민반응, 기관지수축 및 기침을 비롯한 기도관련 질환, 생식 질환, 피임, 및 비제한적인 예로서 양성전립선 비대증(BPH), 전립선 비대, 전이성 전립선암종, 고환암, 유방암, 난소암, 안드로겐의존성 여드름, 남성형 대머리, 자궁내막증, 비정상적 사춘기, 자궁 섬유증, 자궁 섬유종양, 호르몬 의존성 암, 안드로겐과잉증, 다모증, 남성화, 다낭성난소 증후군(PCOS), 월경전 불쾌장애 (PMDD), HAIR-AN 증후군 (안드로겐 과잉증, 인슐린 내성 및 흑색극세포증), 난소 협막세포과다증 (난소 간질 중의 황체화 난포막세포 비대증이 수반된 HAIR-AN), 기타 난소내 고안드로겐 농도 발현 (예컨대 난포성숙정지, 폐쇄증, 무배란, 월경통, 기능부전성 자궁출혈, 불임증) 및 안드로겐-생산 종양 (남성화 난소 또는 부신종양), 월경과다 및 선근증을 포함하는 성호르몬-의존성 질환의 치료 및/또는 예방법을 제공한다. 좋기로는 환자는 온혈동물, 더욱 좋기로는 인간인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 부인과질환 및 불인의 치료방법도 제공한다. 특히, 본 발명은 화학식 I의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 대상자에게 투여하는 것을 포함하여 이루어지는, 불임치료시 LH-급증을 억제하는 방법을 제공한다. 좋기로는 환자는 온혈동물, 더욱 좋기로는 여성인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 화학식 I의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 치료적 유효량을 이를 필요로 하는 대상자에게 투여하는 것을 포함하여 이루어지는, 안드로겐 생성에 영향을 미쳐서 남성을 거세시키고 남성 성폭력자들의 성적 충동을 억제하는 방법도 제공한다. 좋기로는 환자는 온혈동물 더욱 좋기로는 남성인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 화학식 I의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 의약으로서의 용도를 제공한다. 좋기로는 이러한 의약은 우울증, 불안, 정신병, 정신분열병, 정신병 장애, 양극성 장애, 인지적 장애, 파킨슨병, 알츠하이머병, 주의력결핍과다활동장애 (ADHD), 통증, 경련, 비만, 과민성 대장증후군 및 염증성 장질환을 비롯한 염증성 질환, 입덧, 전임신자간, 만성 폐쇄성 폐질환, 천식, 기도 과민반응, 기관지수축 및 기침을 비롯한 기도관련 질환, 생식 질환, 피임, 및 비제한적인 예로서 양성전립선 비대증(BPH), 전립선 비대, 전이성 전립선암종, 고환암, 유방암, 난소암, 안드로겐의존성 여드름, 남성형 대머리, 자궁내막증, 비정상적 사춘기, 자궁 섬유증, 자궁 섬유종양, 호르몬 의존성 암, 안드로겐과잉증, 다모증, 남성화, 다낭성난소 증후군(PCOS), 월경전 불쾌장애 (PMDD), HAIR-AN 증후군 (안드로겐 과잉증, 인슐린 내성 및 흑색극세포증), 난소 협막세포과다증 (난소 간질 중의 황체화 난포막세포 비대증이 수반된 HAIR-AN), 기타 난소내 고안드로겐 농도 발현 (예컨대 난포성숙정지, 폐쇄증, 무배란, 월경통, 기능부전성 자궁출혈, 불임증) 및 안드로겐-생산 종양 (남성화 난소 또는 부신종양), 월경과다 및 선근증을 포함하는 생식질환 및 성호르몬 의존성 질환의 치료 및/또는 예방에 사용된다. 본 발명의 의약은 또한 부인과 질환, 불임의 치료를 위하여, 그리고 안드로겐 생산에 영향을 미쳐 남성을 거세시키는데도 사용될 수 있다.

5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 화합물들의 키랄 합성

본 발명의 일반 화학식 I의 N-아실-5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진은 통상의 기술자에게 알려진 반응을 이용하여 여러가지 상이한 방식으로 제조될 수 있다.

출원인은 또한 본 발명의 화합물들, 특히 화학식 I의 화합물들 by N-아실화에 의해 화학식 I로 변환될 수 있는 (R)-8-치환된-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 중간체의 새로운 키랄 합성법을 제안한다.

(R)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진의 합성에 일반적으로 연관이 있는 여러 가지 합성 접근법이 문헌에 알려져 있다. 타당한 접근법과 관련한 하기의 예와 실험 조건들은 어디까지나 예시를 위해 제공되는 것이다.

방법 A(i) (반응식 A 참조)에서, 통상의 기술자에게 익숙한 공정들을 이용하여, 2-히드라지도피라진의 아세틸화 (단계 1) 및 그에 이어 고리화탈수 반응 (단계 2)에 의해 [1,2,4]트리아졸로피라진 코어 IIIa(i)이 형성된다. 이 방법론은 Nelson 및 Potts (J. Org. Chem. 1962, 27, 3243-3248)에 의해 최초로 개발되었다. 이어서, 피라진 고리를 H₂/Pd로 환원시켜 [1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피페라진을 얻는다 (단계 3). 이 방법은 문헌에 잘 설명되어 있으며, 예컨대 Merck synthesis of Sitagliptin (Hansen, K. B. 등 Org. Process Res. Dev. 2005, 9, 634-639 및 그에 인용된 참조문헌들)에서 잘 이용된 바 있다. 그러나, i) 종래의 문헌들을 숙독하면 이 방법이 일반적으로 R¹ = H (즉, 비키랄 유사체(non-chiral analogs), cf. 반응식 A)인 기질을 이용한다는 것, 및 ii) 이 방법을 적용하여 일반 화학식 IVa(i)의 키랄 [1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피페라진 변이체를 제조하는 것 (방법 A(i)에서)에 관하여는 개시된 바 없다는 것을 알 수 있다. 이 방법론에서 R¹ ≠ H인 피라진 기질의 예와 관련한 부족한 정보는 아마도 피라진 환원 단계의 어려움에 기인하는 듯하다; 이와 관련하여 주목할만한 것은 Hansen 등이 보고한 최적화된 스케일업 프로세스에서, 피라진 (R¹ = H) 환원 (단계 3, 반응식 A)은 오직 51%의 수율만을 제공하였다는 사실이다. 화학 수율 문제에 더해, R¹ ≠ H인 [1,2,4]트리아졸로피라진 기질의 환원을 통한 키랄 기질에의 접근은 효과적인 비대칭적 수소첨가 조건 (수율과 키랄 순도 두가지 면 모두에 있어서)이라는 부가적인 난제의 해결을 더 요구할 것인데; 본 출원인들이 아는 한, 현재 알려진 공정들로는 이것이 가능하지 않다. 따라서, [1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피페라진 구조의 키랄 합성을 위한 본 발명의 방법 A(i)는 이제까지 알려진 바 없다.

방법 A(ii) (cf. 반응식 B)는 방법 A(i)의 변형법인데 이 방법에서는 R¹ ≠ H 치환된 [1,2,4]트리아졸로피라진 기질의 환원이 우회된다. 이 방법은 Merck 그룹의 자신들의 Sitagliptin 연구 (예컨대, Kowalchick, J. E. 등Bioorg. Med. Chem. Lett. 2007, 17, 5934-5939 참조)를 통해 보고된 바 있으며, 여기서는 일반 화학식IVa(ii)로 표시된 Boc-보호된 중간체가 테트라메틸에틸렌디아민 (TMEDA)의 존재 하에 n-부틸리튬과 같은 강염기에 의해 탈양성자화된 다음, 이렇게 생성된 음이온을 알킬 할라이드와 같은 친전자체(electrophile)로 처리한다 (단계 4, 반응식 B). 이 방법론의 키랄 변형체는 이 문헌에서 보고되지 않았다.

Makino 및 Kato (JP016128261(A), 1994)의 초기 연구에 영감을 받아, 핵심 시약으로서 클로로메틸옥사디아졸을 이용한 [1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피페라진의 합성을 위한 또 다른 접근법이 개발되었다 (Balsells, J. 등 Org. Lett. 2005, 7, 1039-1042). 이 방법론(방법 B)은 하기 반응식 C에 설명되어 있다. 그러나, Balsells 등에 의해 보고된 바와 같이, 이 접근법은 강하게 전자를 끌어당기는(electron-withdrawing) R₂= CF₃ 기가 클로로메틸옥사디아졸 시약 중에 존재할 때 고수율로 수행된다. 또한, 상기 저자들이 제안한 메카니즘은 IVb 중간체의 키랄 합성에 이 전략을 적용하는 것을, 설사 불가능한 것은 아니라 해도 실현하기 어렵게 만드는 것이다 (cf. 반응식 C). 실제로, 현 문헌에서는 이러한 접근법이 오직 라세미 또는 비키랄(achiral) 생성물에 대해서만 설명되어 있다. 따라서, 키랄 [1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피페라진 구조의 제조를 위한 방법 B의 적용은 이제까지 개시된 바 없다.

[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피페라진을 함유하는 구조를 제조하기 위한 또 다른 잘 알려진 방법은 하기 반응식 D (방법 C)이다. 피페라지노이미데이트에 대한 아세틸히드라지드의 부가 (단계 1)에 이어 고리화탈수가 수행되어 융합된 트리아졸로 고리가 형성된다 (단계 2). 이 방법은 비록 라세미 또는 비키랄 구조에 대해서만 예시되기는 했지만 문헌에 잘 정리되어 있다; 예컨대: McCort, G. A.; Pascal, J. C. 테트라hedron Lett., 1992, 33, 4443-4446; Brockunier, L. L. 등 WO 03/082817 A2; Chu-Moyer, M. Y. 등 US 6,414,149 B1; Banka, A. 등 WO2009/089462 A1. 출원인이 아는 한, 키랄 피페라지논(반응식 D에서 Id)으로부터 출발하여 키랄 생성물을 얻는 이 방법을 적용한 연구는 이제까지 간행된 바 없다.

기호 *는 상기 기호 다음에 있는 탄소 중심, 즉 이 반응식에서 R¹기가 결합되어 있는 탄소 원자의 잘 정의된 배열을 나타낸다.

반응식 D: 방법 C

일반법 C를 통한 (R)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 화합물들의 합성법이 출원인 명의로 국제특허출원 PCT/EP2011/055218에 앞서 설명된 바 있다. 여기에 개시된 제조방법을 반응식 E에 나타내었다:

NB: 단계 2와 3은 상기 반응식에서 이들 단계들 각각에 대한 키랄 생성물의 그래프 묘사에도 불구하고 특히 라세미화되는 경향이 있다. 따라서, 높은 키랄 순도 (>80% ee)로 중간체/생성물을 얻는 것이 가능하지만 재현가능한 방식은 아니다.

반응식 E: PCT/EP2011/055218에 따른 (R)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 중간체의 합성

Boc-보호된 케토피페라진 IIe를 제조한 다음 Meerwein 시약 (예컨대 Et₃OBF₄)을 이용하여 이미노에테르 IIIe로 전환시켰다. 아실 히드라지드 IVe와 전술한 이미노에테르 간의 고리화탈수 반응을 강제 열환류 조건하에 수행하거나, 또는 다소 장기간의 반응 시간 (흔히 며칠) 동안 밀봉 시험관 내에서 과량의 전자파 조사를 가함으로써 수행한다. 전자파 조사를 이용하는 경우, N-Boc 탈보호가 상기 고리화탈수 단계에서 일어났으며; 따라서, 탈보호 단계는 일반적으로 수행할 필요가 없다 (즉, IIIe +IVe → VIein 반응식 E). 그러나, 가열 고리화탈수 조건이 적용된 경우에는, Boc-탈보호 단계가 필요하였다 (즉, IIIe + IVe → Ve → VIe).

상기 반응식 E에 나타난 바와 같이, 단계 2 및 3은 예컨대 약학적 활성 성분의 제조의 경우와 같이, 재현가능한 방식으로, 키랄 중간체나 생성물의 생산이 요구되는 용도에 상기 공정을 적용하는 것을 현저히 제한하는 단점이 있다. 단계 1은 피페라지노이미데이트 형성(즉, IIe → IIIe)이고 단계 2는 이미데이트와 아세틸히드라지드 간의 고리화탈수 단계이다(즉, IIIe + IVe → Ve).

반응식 E 공정의 한가지 중요한 단점은 단계 2-3에서 입체유전자 탄소 중심(stereogenic carbon center)의 라세미화가 빈번이 일어난다는 것이다. 그 결과, 상기 공정은 허용가능한 키랄 순도를 갖는 최종 생성물을 아주 드물게만 제공하였다; 실상, 이보다 더 흔히, 반응식 E의 공정은 당업자들에 의해 기본적으로 라세미 화합물인 것으로 여겨지는 본 발명의 화학식 I의 화합물들에 해당하는 일반 화학식VIIe에 의해 표시되는 최종 생성물을 생산한다. 그러므로, 상기 방법은 약학적 활성 성분을 제조하는데 실제로 사용될 수 없는데, 이는 이 방법이 키랄 중간체(IIIe, Ve, VIe; 반응식 E)를 신뢰가능하게 제공하지 않고, 따라서, 본 발명의 화학식 I의 화합물들에 상응하는 일반 화학식VIIe의 키랄 생성물들을 얻는데 신뢰성있게 이용될 수 없다.

반응식 E 공정의 또 다른 단점은 고리화탈수 단계 (반응식 E, IIIe + IVe →Ve)에 걸리는 반응시간이 지나치게 길다는 것이다. R = H인 일반 화학식 IId (반응식 D)로 표시되는 비키랄 기질일 경우와 달리, R ≠ H인 일반 화학식 IId (반응식 D)로 표시되는 기질의 경우, 즉 입체적으로 더 복잡한 유사체일수록, 최대 수일 (강제 반응 조건 하 - 후술내용 참조)이 항상 소요되었다. 이러한 경우, 이와 같은 현저히 긴 반응 시간 (수일)은 임상 연구를 위한 약학적 활성 성분을 제조하는데 필요한 cGMP 스케일업 합성법으로서 결코 실용적이지 않다.

상기 문단에서 개략한 바와 같이, 반응식 E 공정에서, 고리화탈수 단계는 극히 강제적인 조건을 요구하였다. 따라서, 환류시(장기간) 고온의 이용 또는 전자파 조사 (밀봉 용기)시 (실헌 안전성의 한도 내에서) 기본적으로 최대한 가능한 전자파 조사가 종종 요구되었다.

출원인은 라세미 5,6,7,(8-메틸)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진으로부터의 라세미 합성 후 반응식 E에서 일반 화학식 VIIe로 표시되는 최종 목적 생성물 형성 후 부가적인 키랄 예비 HPLC 정제 단계를 실시하였다. 초기 연구 및 개발상에서의 소규모 연구로는 가능하지만, 이러한 접근법은 예컨대 약학적 활성 성분의 cGMP 스케일업으로서의 수요를 위한 시간, 경비 및 일반적인 응용가능성 측면에서 문제가 많다.

따라서, 본 발명의 일반 화학식 I의 화합물의 합성을 위해, 입체화학적으로 순수한 5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 중간체를 제조하기 위한 합성공정을 개선시킬 필요가 있다.

본 발명은 따라서 하기 화학식 II의 5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 중간체 화합물들

또는 그의 염 또는 용매화합물을 제조하는 방법에 관한 것인데;

식 중

R ^1' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬이며, 상기 알킬 또는 시클로알킬기 각각은 할로 또는 에스테르로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 치환되어도 좋다; 및

Ar ^2' 는 5- 내지 6-원 아릴 또는 헤테로아릴기이며 상기 아릴, 또는 헤테로아릴기 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로시클릴, 아릴, 헤테로아릴, 히드록실, 알콕시, 알킬아미노, 카르바모일, 알킬카르바모일, 카르바모일알킬, 카르바모일아미노, 알킬카르바모일아미노, 알킬설포닐, 할로알킬설포닐, 아릴설포닐알킬, 설파모일, 알킬설파모일, 알킬설포닐아미노, 할로알킬설포닐아미노로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 치환되어도 좋고, 아릴 또는 헤테로아릴기에 1 이상의 시클로알킬, 아릴, 헤테로시클릴 또는 헤테로아릴 모이어티가 융합되며, 상기 치환기들 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 알콕시, 할로알콕시로부터 선택된 1 이상의 추가 치환기(들)에 의해 임의 치환된 것이며;

상기 제조방법은 다음 단계들을 포함한다:

a) 화학식 A의 화합물

식 중

R ^1' 은 상기 정의된 바와 같음;

을 N-sp³ 보호기 (PG)를 결과시키는 시약과 반응시켜 화학식 A의 화합물의 아민 질소 상에 하기 화학식 C의 화합물을 얻는 단계

b) 염기 존재 하에 트리(C1-C2 알킬) 옥소늄 염을 이용하여 화학식 C의 화합물을 전환시켜 화학식 D의 화합물을 얻는 단계

식 중 R ^1' 및 PG는 상기 정의된 바와 같고 R ¹⁰ 는 C1-C2 알킬임;

c) 화학식 D의 화합물과 하기 화학식 E의 화합물

식 중

Ar ^2' 은 상기 화학식 II와 관련하여 정의한 바와 같음

또는 그의 염 또는 용매화합물을 반응시켜 화학식 F의 화합물을 얻는 단계

식 중 R ^1' , PG, 및 Ar ^2' 는 상기 정의한 바와 같음; 및

d) 화학식 F의 화합물을 적절한 탈보호 시약으로 탈보호시켜 화학식 II의 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물을 얻는 단계.

본 발명의 방법은 최대 98% 및 가능하게는 그 이상의 우수한 광학 순도(enantiomeric excess)를 갖는 화학식 II의 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물을 재현가능한 방식으로 제공한다.

본 발명의 방법은 라세미화가 마이너한 부반응으로서 일어나는 정도를 제외하고 키랄 (3-치환된)-피페라진-2-온 출발 물질과 관련한 입체화학을 보유하면서 진행된다; 따라서, 고리의 8 위치의 배열은 전술한 키랄 출발 물질의 배열에 의해 규정된다.

한 가지 바람직한 구체예에서는, 키랄 3-치환된-피페라진-2-온 출발 물질을 이용함으로써, 본 발명의 방법은 진행되는 동안 개재되는 라세미화를 최소화함으로써 5,6,7,((R)-8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 화합물들에 대한 억세스를 제공한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 하기 화학식 D의 화합물들을 제공한다:

식 중, R ^1' 은 화학식 II와 관련하여 정의된 바와 같고;

PG는 아민 질소가 3차 아민 (즉, sp³ 혼성화 질소)로 남아 있는 보호기로서, 이하 N-sp³ 보호기라 칭한다; 및

R ¹⁰ 는 C1-C2 알킬, 좋기로는 에틸이다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 화학식 III의 화합물들

또는 그의 염 또는 용매화합물을 제공한다. 식 중

R ^1' 및 Ar ^2' 화학식 II와 관련하여 상기 정의된 바와 같고; 및

R ¹¹ 는 H 또는 N-sp³ 보호기인데,

단, 화학식 III의 화합물은

- (R)-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-페닐티아졸 히드로클로라이드,

- (R)-8-메틸-3-(피리딘-2-일)-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 디히드로클로라이드 염,

- (R)-2-(4-클로로페닐)-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 히드로클로라이드 염,

- (R)-2-(4-플루오로페닐)-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 히드로클로라이드 염,

- (S)-8-메틸-3-(피리딘-2-일)-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 ,

- (S)-2-(4-플루오로페닐)-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸,

- (S)-4-(4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸2-일)모르폴린

이 아니다.

발명의 상세한 설명

화합물들

전술한 바와 같이, 본 발명은 화학식 I의 화합물들, 및 약학적으로 허용가능한 그의 염들 또는 용매화합물들에 관한 것이다.

일 구체예에서, 본 발명은 일반 화학식I'의 화합물:

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물을 제공한다. 식 중

R ¹ 는 H 또는 메틸;

X ¹ 은 N 또는 C-R ⁶ 이고 R ⁶ 는 H, 플루오로 또는 C1-C2 알킬;

X ² 는 O 또는 S;

X ³ 은 N이거나 또는 만일, X ¹ 가 N 및 X ² 가 N-R ⁷ 이고 R ⁷ 는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필이며 X ³ 는 CH이며;

단, 화학식 I'의 화합물은 (3-(2-이소부틸티아졸4-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온이 아니다.

바람직한 화학식 I'의 화합물들 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물들은 다음의 치환기 정의를 갖는다;

Ar ¹ 는 비치환 티오펜-2-일 또는 비치환 페닐, 좋기로는 Ar ¹ 는 비치환 티오펜-2-일; 및/또는

R ¹ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ¹ 는 메틸; 및/또는

R ² 는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬, C1-C2 할로알킬, 선형 또는 분지형 C2-C3 알케닐, 시클로프로필 또는 디(C1-C2 알킬)아미노, 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸, 비닐, 이소-프로필, 이소-부틸,C1 플루오로알킬, 시클로프로필 또는 디메틸아미노, 더욱 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸, 이소-프로필, 트리플루오로메틸 또는 시클로프로필, 더더욱 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸 또는 이소-프로필; 더더욱 좋기로는 R ² 는 메틸 및/또는

X ¹ 는 C-R ⁶ 이고 R ⁶ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 X ¹ 는 CH; 및/또는

X ² 는 O 또는 S, 좋기로는 X ² 는 S; 및/또는

X ³ 는 N.

일 구체예에서, 바람직한 화학식 I'의 화합물들은 화학식 I'1의 화합물:

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다.

식 중 Ar ¹ , R ¹ , R ² , X ¹ 및 X ² 는 화학식 I'과 관련하여 상기 정의된 바와 같다.

바람직한 화학식 I'1의 화합물들 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다:

R ¹ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ¹ 는 메틸; 및/또는

R ² 는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬, C1-C2 할로알킬, 선형 또는 분지형 C2-C3 알케닐, 시클로프로필 또는 디(C1-C2 알킬)아미노, 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸, 비닐, 이소-프로필, 이소-부틸,C1 플루오로알킬, 시클로프로필 또는 디메틸아미노, 더욱 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸, 이소-프로필, 트리플루오로메틸 또는 시클로프로필; 더더욱 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸 또는 이소-프로필; 더더욱 좋기로는 R ² 는 메틸 및/또는

X ² 는 O 또는 S, 좋기로는 X ² 는 S이다.

일 구체예에서, 바람직한 화학식 I'1의 화합물들은 화학식 I'a 및 I'b의 화합물:

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중

Ar ¹ , R ² , X ¹ 및 X ² 는 화학식 I'와 관련하여 정의된 바와 같다.

바람직한 화학식 Ia'및 I'b의 화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다:

X ² 는 O 또는 S, 좋기로는 X ² 는 S이다.

일 구체예에서, 바람직한 화학식 I'1의 화합물들은 화학식 I'c 및 I'd:

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중

R ¹ , R ² , X ^{1 및} X ² 는 화학식 I'와 관련하여 정의된 바와 같다.

바람직한 화학식 I'c 및 I'd의 화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다.

R ¹ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ¹ 는 메틸; 및/또는

X ² 는 O 또는 S, 좋기로는 X ² 는 S이다.

일 구체예에서, 바람직한 화학식 I'1의 화합물들은 화학식 I'e 및 I'f의 화합물:

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중

Ar ¹ , R ¹ , R ² 및 R ⁶ 는 화학식 I'와 관련하여 정의된 바와 같다.

바람직한 화학식 I'e 및 I'f의 화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다.

R ¹ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ¹ 는 메틸; 및/또는

R ⁶ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ⁶ 는 H이다.

화학식 I'e 및 I'f의 화합물들 중, 화학식 I'f의 화합물들이 바람직하다.

기타 바람직한 화학식 I'e 및 I'f의 화합물들은 화학식 I'e-1, I'f-1, I'e-2 및 I'f-2의 화합물들이다.

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물 , 식 중

R ¹ , R ² 및 R ⁶ 는 화학식 I'와 관련하여 정의된 바와 같다.

바람직한 화학식 I'e-1, I'f-1, I'e-2 및 I'f-2의 화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다:

R ¹ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ¹ 는 메틸; 및/또는

R ⁶ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ⁶ 는 H이다.

화학식 I'e-1, I'f-1, I'e-2 및 I'f-2의 화합물들 중, 화학식 I'f-1 및 I'f-2가 바람직하며, 화학식 I'f-2의 화합물이 더욱 바람직하다.

바람직한 화학식 I'e-2의 화합물들은 화학식 I'e-3의 화합물

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중

R ² 는 화학식 I'e-2와 관련하여 상기 정의된 바와 같고, 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸, 이소-프로필, 이소-부틸, 비닐, 시클로프로필, 트리플루오로메틸 또는 디메틸아미노, 더욱 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸, 이소-프로필 또는 시클로프로필, 더욱 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸 또는 이소-프로필, 더더욱 좋기로는 R ² 는 에틸 또는 이소-프로필, 더더욱 좋기로는 R ² 는 이소-프로필이다.

바람직한 화학식 I'f-2의 화합물들은 화학식 I'f-3의 화합물

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중

R ² 는 화학식 I'e-2와 관련하여 상기 정의된 바와 같고, 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸, 이소-프로필, 이소-부틸, 비닐, 시클로프로필, 트리플루오로메틸 또는 디메틸아미노, 더욱 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸, 이소-프로필, 비닐, 시클로프로필 또는 디메틸아미노 더욱 좋기로는 R ² 는 메틸, 에틸, 이소-프로필, 비닐 또는 디메틸아미노, 더더욱 좋기로는 R ² 는 메틸 또는 에틸, 더더욱 좋기로는 R ² 는 메틸이다.

일 구체예에서, 화학식 I'1의 화합물들은 화학식 I'g, I'h 및 I'i의 화합물

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중,

Ar ¹ , R ¹ , R ² 및 R ⁷ 는 화학식 I'와 관련하여 정의된 바와 같다.

일 구체예에서, 본 발명은 일반 화학식I''의 화합물:

R ¹ 는 H 또는 메틸;

R ³ 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬;

X ⁴ 은 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 C1-C2 알킬;

X ⁵ 는 O 또는 S;

X ⁶ 는 N이거나, 또는 X ⁴ 가 N이고 X ⁵ 가 N-R ⁹ 이며 R ⁹ 는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필인 경우 X ⁶ 는 CH이다.

바람직한 화학식 I''의 화합물들 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다:

R ¹ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ¹ 는 메틸; 및/또는

R ³ 는 메틸 또는 이소-프로필, 및/또는

X ⁴ 는 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 메틸, X ⁵ 는 O 또는 S 및 X ⁶ 는 N, 좋기로는 X ⁴ 는 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 메틸, X ⁵ 는 S 및 X ⁶ 는 N; 및/또는

X ⁴ 는 N, X ⁵ 는 N-R ⁹ 이고 R ⁹ 는 메틸 및 X ⁶ 는 CH.

일 구체예에서, 바람직한 화학식 I''의 화합물들은 화학식 I''a 및 I''b:

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중

Ar ¹ , R ³ , X ⁴ , X ⁵ 및 X ⁶ 는 화학식 I''와 관련하여 정의된 바와 같다.

화학식 I''a 및 I''b의 화합물들 중, 화학식 I''b의 화합물이 바람직하다.

일 구체예에서, 바람직한 화학식 I''의 화합물들은 화학식 I''c 및 I''d:

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중

R ¹ , R ³ , X ⁴ , X ⁵ 및 X ⁶ 는 화학식 I''와 관련하여 정의된 바와 같다.

바람직한 화학식 I''c 및 I''d의 화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다:

R ¹ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ¹ 는 메틸; 및/또는

R ³ 는 메틸 또는 이소-프로필; 및/또는

X ⁴ 은 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 메틸, X ⁵ 는 O 또는 S 및 X ⁶ 는 N, 좋기로는 X ⁴ 는 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 메틸, X ⁵ 는 S 및 X ⁶ 는 N; 및/또는

X ⁴ 는 N, X ⁵ 는 N-R ⁹ 이고 R ⁹ 는 메틸 및 X ⁶ 는 CH이다.

일 구체예에서, 바람직한 화학식 I''의 화합물들은 화학식 I''e, I''f, I''g, I''h 및 I''i의 화합물들:

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중

Ar ¹ , R ¹ , R ³ , R ⁸ 및 R ⁹ 는 화학식 I''와 관련하여 정의된 바와 같다.

바람직한 화학식 I''e, I''f, I''g, I''h 및 I''i의 화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다.

R ¹ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ¹ 는 메틸; 및/또는

R ³ 는 메틸 또는 이소-프로필; 및/또는

R ⁸ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 H; 및/또는

R ⁹ 는 메틸이다.

화학식 I''e, I''f, I''g, I''h 및 I''i의 화합물들 중, 화학식 I''e, I''f, I''g 및 I''h의 화합물들이 바람직하며, 특히 화학식 I''f 및 I''h의 화합물이 더욱 바람직하다.

기타 바람직한 화학식 I''e, I''f, I''g, I''h 및 I''i의 화합물들은 화학식 I''e-1, I''f-1, I''g-1, I''h-1, I''i-1, I''e-2, I''f-2, I''g-2, I''h-2 및 I''i-2의 화합물

및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물이다. 식 중

R ¹ , R ³ , R ⁸ 및 R ⁹ 는 화학식 I''와 관련하여 정의된 바와 같다.

바람직한 화학식 I''e-1, I''f-1, I''g-1, I''h-1, I''i-1, I''e-2, I''f-2, I''g-2, I''h-2 및 I''i-2의 화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다.

R ¹ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 R ¹ 는 메틸; 및/또는

R ³ 는 메틸 또는 이소-프로필; 및/또는

R ⁸ 는 H 또는 메틸, 좋기로는 H; 및/또는

R ⁹ 는 메틸.

화학식 I''e-1, I''f-1, I''g-1, I''h-1, I''i-1, I''e-2, I''f-2, I''g-2, I''h-2 및 I''i-2의 화합물들 중, 화학식 I''e-1, I''f-1, I''g-1, I''h-1, I''e-2, I''f-2, I''g-2 및 I''h-2의 화합물들이 바람직하며, 특히 화학식 I''f-1, I''h-1, I''f-2 및 I''h-2의 화합물들이 더욱 바람직하다.

일 구체예에서, 본 발명은 일반 화학식 I'''의 화합물:

Ar ¹ 는 비치환 페닐, 비치환 티오펜-2-일, 또는 4-플루오로페닐;

R ⁴ 는 할로, 시아노, 메틸, 또는 히드록실;

R ⁵ 는 H 또는 할로인데;

단, 화학식 I'''의 화합물은

바람직한 화학식 I'''의 화합물들 및 약학적으로 허용가능한 그의 염 및 용매화합물의 치환기 정의는 다음과 같다.

Ar ¹ 는 비치환 페닐, 또는 비치환 티오펜-2-일 더욱 좋기로는 Ar ¹ 는 비치환 페닐; 및/또는

R ⁴ 는 시아노, 메틸 또는 히드록시, 좋기로는 R ⁴ 는 시아노 또는 메틸, 더욱 좋기로는 R ⁴ 는 메틸, 및 R ⁵ 는 H; 및/또는

R ⁴ 는 메틸 및 R ⁵ 는 클로로이다.

일 구체예에서, 바람직한 화학식 I'''의 화합물들은 화학식 I'''a 및 I'''b의 화합물들:

및 약학적으로 허용가능한 그의 염 및 용매화합물이다. 식 중

R ⁴ 및 R ⁵ 는 화학식 I'''와 관련하여 정의된 바와 같다.

바람직한 화학식 I'''a 및 I'''b의 화합물들의 치환기 정의는 다음과 같다.

R ⁴ 는 메틸 및 R ⁵ 는 클로로이다.

본 발명의 특히 바람직한 화학식 I의 화합물들은 하기 표 1에 수록된 화합물들이다:

표 1:

표 1에서, 용어 "Cpd"는 화합물을 의미한다.

표 1의 화합물들은 ChemDraw

Ultra 버젼 12.0 (CambridgeSoft, Cambridge, MA, USA)을 이용하여 명명하였다.

화학식 I의 화합물들은 당업자에게 공지인 반응을 이용하여 여러가지 상이한 방식으로 제조될 수 있다. 실시예 섹션에 설명된 반응식들은 어디까지나 설명 목적을 위해 제공된 것일 뿐 어떤한 식으로든 본 발명을 한정하려는 의도로 해석되어서는 아니된다. 일 구체예에서, 화학식 I의 화합물들은 이하에 상세히 설명되는 본 발명의 키랄 합성법을 이용하여 제조될 수 있다.

본 발명은 또한 NK-3 수용체에 대한 길항제로서의 본 발명의 화합물들 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 용도에 관한 것이기도 하다.

따라서, 바람직한 일 구체예에서, 본 발명은 화학식 I 및 그의 하위 화학식, 특히 상기 표 1에 수록된 화학식을 갖는 화합물들 및 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의, NK-3 수용체 길항제로서의 용도에 관한 것이다.

키랄 합성 (CHIRAL SYNTHESIS)

전술한 바와 같이, 본 발명은 상술한 단계 a) 내지 d)를 포함하는, 화학식 II의 화합물들의 신규한 제조 방법에 관한 것이다.

일 구체예에서, 본 발명의 방법은 R ^1' 및 Ar ^2' 가 상기 정의된 바와 같은, 상기 정의된 바와 같은 화학식 II의 5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 화합물들 또는 그의 염 또는 용매화합물의 제조 방법에 관한 것으로서, 이 제조 방법은 하기 단계 a) 내지 d)를 포함하는 것이다:

a) 화학식 A의 화합물

식 중 R ^1' 은 상기 정의한 바와 같음;

을 화학식 A의 화합물의 아민 질소 상에 N-sp³ 보호기를 형성시키는, 화학식 B1 또는 화학식 B2의 시약과 반응시키되

식 중,

R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13'' 및 R ¹⁴ 는 H, 또는 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹² , R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ 및 R ^13' 는 H,

X 는 Cl, Br, I, OMs, OTs, OTf,

화학식 B2의 화합물이 사용되는 경우 아민 질소의 직접 알킬화를 통해, 또는 화학식 B1의 화합물을 사용하는 경우 환원제의 존재 하에 반응시킴으로써 화학식 C-1의 화합물 얻는 단계

식 중 R ^1' , R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' 및 R ¹⁴ 는 상기 정의한 바와 같음;

b) 염기 존재 하에, 화학식 C-1의 화합물을 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염 (Meerwein 타입 시약), 또는 (C1-C2)알킬설페이트, 또는 (C1-C2)클로로포르메이트를 이용하거나, 또는 PCl₅/POCl₃/(C1-C2)히드록시알킬을 이용하여 전환시킴으로써 화학식 D-1의 화합물을 수득하는 단계

식 중 R ^1' , R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' 및 R ¹⁴ 는 상기 정의한 바와 같고 R ¹⁰ 는 C1-C2 알킬임;

c) 화학식 D-1의 화합물을 화학식 E의 화합물

또는 그의 염 또는 용매화합물

식 중

Ar ^2' 은 화학식 II와 관련하여 정의된 바와 같음;

과 반응시켜 화학식 F-1의 화합물을 얻는 단계

식 중 R ^1' , R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' , R ¹⁴ 및 Ar ^2' 은 상기 정의한 바와 같음; 및

d) 화학식 F-1의 화합물을 상기 정의된 바와 같은 적절한 탈보호 시약으로 탈보호시켜 화학식 II의 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물을 제공하는 단계.

바람직한 화학식 II의 화합물 및 그의 염 또는 용매화합물의 치환기 정의는 다음과 같다.

R ^1' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬로서, 상기 알킬 또는 시클로알킬기 각각은 하나의 에스테르기에 의해 치환되어도 좋고; 좋기로는 R ^1' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬이고; 또는

R ^1' 는 하나의 에스테르기에 의해 임의 치환된 C1-C2 알킬; 좋기로는 R ^1' 는 하나의 에스테르기에 의해 임의 치환된 메틸, 더욱 좋기로는 R ^1' 는 메틸; 및/또는

Ar ^2' 는 5- 내지 6-원 아릴 또는 헤테로아릴기로서, 아릴, 또는 헤테로아릴기 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 히드록실, 알콕시, 알킬아미노, 카르바모일, 알킬카르바모일, 카르바모일알킬, 카르바모일아미노, 알킬카르바모일아미노로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 치환되어도 좋고, 또는 아릴 또는 헤테로아릴기에 1 이상의 시클로알킬, 아릴, 헤테로시클릴 또는 헤테로아릴 모이어티가 융합되며, 상기 치환기들 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 알콕시, 할로알콕시로부터 선택된 1 이상의 추가 치환기(들)에 의해 임의 치환된 것이며; 좋기로는 Ar ^2' 은 5- 내지 6-원 아릴 또는 헤테로아릴기이고, 상기 아릴, 또는 헤테로아릴기들 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 히드록실, 알콕시, 알킬아미노, 카르바모일, 알킬카르바모일, 카르바모일알킬, 카르바모일아미노, 알킬카르바모일아미노로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 임의 치환되고; 더욱 좋기로는 Ar ^2' 은 5- 내지 6-원 아릴 또는 헤테로아릴기이고, 상기 아릴, 또는 헤테로아릴기들 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 시클로알킬, 아릴, 헤테로아릴, 히드록실, 알킬아미노로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 임의 치환되며; 더더욱 좋기로는 Ar ^2' 은 5- 내지 6-원 아릴 또는 헤테로아릴기이고, 상기 아릴, 또는 헤테로아릴기들 각각은 플루오로, 분지형 또는 선형 C1-C4 알킬, C3-C4 시클로알킬 할로(C1)알킬, 시클로프로필, 아릴, 히드록실, 알킬아미노로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 임의 치환되고; 및 가장 좋기로는 Ar ^2' 은 하기 (i), (ii) 및 (iii)로 이루어진 군으로부터 선택된 5- 내지 6-원 헤테로아릴기이다;

식 중

X ¹ 는 N 또는 C-R ⁶ 이고 R ⁶ 는 H, 플루오로 또는 메틸; 좋기로는 X ¹ 는 C-R ⁶ 이고 R ⁶ 는 H 또는 메틸, 더욱 좋기로는 X ¹ 는 CH; 및/또는

X ² 는 O 또는 S; 좋기로는 X ² 는 S; 및/또는

X ³ 는 N이거나, 또는 만일 X ¹ 이 N이고 X ² 가 N-R ⁷ 이며 R ⁷ 는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필인 경우, X ³ 는 CH; 좋기로는 X ³ 은 N; 및/또는

R ^2' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬, C1-C2 할로알킬, 선형 또는 분지형 C2-C3 알케닐, C3-C4 시클로알킬, 디(C1-C2 알킬)아미노, 페닐, 4-플루오로페닐, 2,4-디플루오로페닐 또는 N-모르폴리닐; 좋기로는 R ^2' 는 메틸, 에틸, 이소-프로필, C1 플루오로알킬, 시클로프로필, 디메틸아미노, 페닐, 4-플루오로페닐, 2,4-디플루오로페닐 또는 N-모르폴리닐; 더욱 좋기로는 R ^2' 는 메틸, 에틸, 이소-프로필, 트리플루오로메틸 또는 시클로프로필, 더더욱 좋기로는 R ^2' 는 메틸, 에틸 또는 이소-프로필; 가장 좋기로는 R ^2' 는 메틸; 및/또는

X ⁴ 은 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 C1-C2 알킬, X ⁵ 는 O 또는 S, X ⁶ 은 N이거나 또는 X ⁴ 가 N이고 X ⁵ 은 N-R ⁹ 이며 R ⁹ 는 C1-C2 알킬 또는 C3 시클로알킬인 경우 X ⁶ 는 CH이고 또는 X ⁴ 가 N, X ⁵ 은 N-R ⁹ 이고 R ⁹ 는 메틸, X ⁶ 는 CH; 좋기로는 X ⁴ 은 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 은 H 또는 메틸, X ⁵ 는 O 또는 S 및 X ⁶ 은 N; 더욱 좋기로는 X ⁴ 은 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 메틸, X ⁵ 는 S 및 X ⁶ 은 N; 및/또는

R ^3' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬, C1-C2 할로알킬, 선형 또는 분지형 C2-C3 알케닐, C3-C4 시클로알킬, 디(C1-C2 알킬)아미노, 페닐, 4-플루오로페닐, 2,4-디플루오로페닐 또는 N-모르폴리닐; 더욱 좋기로는 R ^3' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3 시클로알킬; 더더욱 좋기로는 R ^3' 는 메틸 또는 이소-프로필; 및/또는

R ^4' 는 시아노, C1-C2 알킬 또는 히드록실, 좋기로는 R ^4' 는 시아노, 메틸 또는 히드록실, 좋기로는 R ^4' 는 메틸 또는 히드록실, 더더욱 좋기로는 R ^4' 는 메틸이다.

특히 바람직한 화학식 II의 화합물들은 하기 표 2에 수록된 것들이다:

표 2

표 2의 화합물들은 CambridgeSoft (Cambridge, MA, USA)로부터 구입한ChemDraw Ultra 12

을 이용하여 명명하였다.

본 발명의 하기 설명은 모든 구체예를 포함하여, 상기 정의된 본 발명의 방법에 적용된다.

상기 정의된 방법의 단계 a)는 스탠다드 환원 아민화 조건을 이용하여 화학식 A의 화합물의 아민 질소 상에, 정의된 바와 같은 N-sp³ 보호기를 결과시키는 시약과 화학식 A의 화합물의 아민기와의 반응을 통해 화학식 C의 화합물들을 제조하는 공정이다.

화학식 A의 화합물은 R ^1' 은 C1-C4 알킬이고, 상기 알킬기 각각은 할로 또는 에스테르로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 임의 치환된 것인, 좋기로는 R ^1' 는 메틸인 화합물들로부터 선택하는 것이 유리하다.

이 반응은 상기 정의된 N-sp³ 보호기에 의해 화학식 A의 피페라지논의 아민 질소를 보호하는 (화학식 C의 화합물) 결과를 야기시키며, 특히 화학식 B1 또는 B2의 화합물이 사용되는 경우 벤질계 보호기에 의해 보호가 이루어진다 (화학식 C-1의 화합물).

화학식 A의 화합물의 아민 질소 상에 정의된 바와 같은 N-sp³ 보호기를 결과시키는 시약은 상기 정의된 바와 같은 화학식 B1 또는 B2의 화합물인 것이 바람직하다. 화학식 B1 또는 B2의 화합물은 좋기로는 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹² _, R ^12' , R ^{13 및} R ^13' 는 H, 또는 R ^{12 및} R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ^{13 및} R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^{12' 및} R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^{13 및} R ^13' 는 H인 화합물들로부터 선택되는 것이 바람직하고, 특히, 화학식 B의 화합물은 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시이고 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H인 화합물이 바람직하다; 및/또는

본 발명에서 "벤질계 보호기(benzylic protective groups)"라는 용어는 벤질 (Bn), 4-메톡시벤질 (PMB), 2,4-디메톡시벤질 (DMB) 및 2,4,6-트리메톡시벤질 (TMB)로서 정의되며, 특히 DMB 및 TMB, 가장 좋기로는 DMB가 바람직하다.

이들 벤질계 보호기들을 사용하는 것이 유리한 것으로 입증되었는데, 이는 Boc (tert-부틸옥시카르보닐) 및 Cbz (카르보벤질옥시)와 같은 다른 보호기를 사용하여 단계 b), c) 및 d)를 수행하는 경우에 비해, 이들 벤질계 보호기를 사용하여 단계 b), c) 및 d)를 수행하는 경우 라세미화가 유의적으로 감소되는 결과를 나타내기 때문이다.

출원인은 본 발명에 개시된 개선된 키랄 합성 공정의 유의적인 개선점과 잠재적으로 연관이 있는 것으로 다음에 설명하는 2가지를 상정하지만 이와 관련하여, 특정 이론에 구속되는 것은 아니다. 먼저, 상기 정의된 바와 같은 N-sp³ 보호기들, 예컨대 Bn, PMB, DMB, TMB은 "N-sp² 보호기들", 즉 Boc, Cbz, Alloc (알릴옥시카르보닐)과 같은 카르바메이트와 대조적으로, 전자를 덜 끌어당기는 것으로 여겨질 수 있으며 이에 따라, 입체유전자 탄소 중심에 있는 수소가 덜 불안정해지고, 그 결과, 덜 라세미화하게 된다. 두번째로, 이미디에이트 형성(단계 b) 및 Bn, PMB, DMB와 같은 N-sp³보호기들을 이용하는 고리화탈수 단계 (단계 c)의 두 단계 모두에서 관찰되는, 반응시간 및 일반적으로 보다 온건한 반응 조건 (예컨대 Meerwein 시약의 과량 사용을 회피하게 해주는) 측면의 보다 큰 반응 효율로 인해, 예컨대 3-메틸피파라진-2-온의 키랄 형태와 같은 출발 물질로부터 기원하는 키랄 순도를 보유할 수 있게 되고, 그 결과 그의 중간체 및 본 발명의 최종 생성물을 본 명세서에 정의된 바와 같은 높은 에난티오머 수율로 제공하는 것이 가능해진다는 것이다.

이미 전술한 바와 같이, 단계 a)는 환원제의 존재 하에 수행된다. 본 발명에서 "환원제"라는 용어는 비제한적인 예로서 NaBH₄ 및 관련 유도체, 트리(C1-C2알킬)실란, 보란(boranes), 및 하이드라이드-전달 시약(hydride-transfer reagents)을 이용하는 것을 비롯한 적절한 수소화분해 조건 하에서, 이민을 아민이 되도록 환원시킬 수 있는 모든 시약을 의미한다.

환원제는 좋기로는 소듐 보로하이드라이드, 소듐 시아노보로하이드라이드, 소듐 트리아세톡시보로하이드라이드, 소듐 트리플루오로아세톡시보로하이드라이드로 이루어진 군으로부터 선택되는 알칼리성 양이온 보로하이드라이드 시약인 것이 바람직하고, 더욱 좋기로는 환원제는 소듐 트리아세톡시보로하이드라이드인 것이 좋다.

단계 a)는 당업자에게 잘 알려진 표준 공정 (예컨대 (a) Wuts, P. G. M.; Greene, T. W. In "Greene's Protective Groups in Organic Synthesis", Wiley-Interscience: New York, 4^th Edition, Chap. 7, pp. 696-926, 및 (b) Kocienski, P. J. In "Protecting Groups", Georg Thieme Verlag: Stuttgart, New York; 3^rd Edition, Chap. 8, pp. 487-643 참조)을 이용하여 수행된다.

화학식 A의 중간체는 실리카 겔 플래쉬 크로마토그래피 또는 실리카 겔 크로마토그래피, 및/또는 침전, 및/또는 분쇄(trituration), 및/또는 여과, 및/또는 재결정화에 의해 임의로 정제될 수 있다.

단계 b)의 두 번째 단계는 화학식 C의 케토피페라진 화합물을 화학식 D의 이미노에테르 화합물로, 특히 화학식 C-1의 케토피페라진 화합물을 화학식 D-1의 이미노에테르 화합물로 전환시키는 것이다.

Boc과 같은 N-sp² 보호기들을 이용하는 경우와 달리, N-sp³ 보호기를 이용함으로써, 단계 b)는 키랄성(chirality)의 유의적인 손실 없이 반응이 진행되어, 본 명세서에 정의된 바와 같은 우수한 에난티오머 순도를 갖는 상응하는 생성물을 결과시킨다.

이 방법은 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염 (Meerwein 타입 시약), 또는 (C1-C2)알킬설페이트, 또는 (C1-C2)클로로포르메이트, 또는 PCl₅/POCl₃/(C1-C2)히드록시알킬, 좋기로는 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염 (Meerwein타입 시약), 또는 (C1-C2)알킬설페이트, 더욱 좋기로는 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염, 및 더더욱 좋기로는 트리(C2 알킬)옥소늄 염, 예컨대 Et₃OBF₄.을 사용하는 것을 포함한다.

전술한 바와 같이, 단계 b)는 염기 존재 하에 수행된다.

이하에서 상술되는 바와 같이, Na₂CO₃와 같은 마일드한 염기 첨가제 없이 단계 b)가 수행되는 경우 완전한 전환이 일어나도록 돕기 위해서는 3-치환-피페라진-2-온과 관련하여 적어도 2 당량의 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염 (l)이 사용될 것이 요구되었다.

출원인은 감습성 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염 (Meerwein 타입 시약)을 이용하는 경우 부산물일 수 있는 HBF₄와 같은 산의 형성이 전술한 생성물 품질의 다양화에 부가적으로 기여할 수 있을 것으로 믿지만 이러한 이론에 구애되는 것은 아니다. 흥미롭게도, Meerweih 시약과 함께 Na₂CO₃와 같은 마일드한 염기를 사용하는 참조 문헌이 2개 존재하지만 (참조 (a) Sanchez, J. D. 등J. Org. Chem. 2001, 66, 5731-5735; (b) Kende, A. S.; 등 Org. Lett. 2003, 5, 3205-3208) 이들 문헌은 명쾌한 논거나 상세한 실험 조건에 관하여는 개시하고 있지 않다. 집중적인 반응 최적화 실험 연구 끝에, 본 출원인은 Meerwein, 시약과 관련하여, 염기, 특히 Na₂CO₃를 첨가하는 것이 라세미화를 최소화하는데 도움이 됨을 발견하였다. 출원인은 또한 마일드한 염기 첨가제, 특히 Na₂CO₃의 사용이 반응 완결을 가속화시키는데 도움이 되고 이에 따라 이러한 반응에서 라세미화를 최소화하는데 기여할 수 있음을 관찰하였다.

염기는 소듐 카보네이트, 소듐 바이카보네이트, 포타슘 카보네이트, 세슘 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 유리하고, 좋기로는 염기가 소듐 카보네이트인 것이 바람직하다.

바람직한 일 구체예에서, 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염과 관련하여 1 내지 5, 좋기로는 약 1.8 몰 당량의 염기가 사용된다.

트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염은 트리메틸옥소늄 테트라플루오로보레이트, 트리에틸옥소늄 테트라플루오로보레이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 유리하며, 좋기로는 트리(C1-C2 알킬) 옥소늄 염은 트리에틸옥소늄 테트라플루오로보레이트인 것이 바람직하다. 바람직한 일 구체예에서, 1 내지 2, 좋기로는 약 1.4 몰 당량의 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염이 사용된다.

이미노에테르 합성 단계 b)는 유기용매, 좋기로는 무수 용매, 좋기로는 디클로로메탄에서 수행되는 것이 좋다.

반응은 유기 용매의 비점 이하의 온도에서 수행되는 것이 유리하고; 좋기로는, 반응이 실온에서 수행되는 것이 바람직하다.

본 발명에서 "실온(room temperature)"이라 함은 10℃ 내지 30℃, 좋기로는 약 20±5℃의 온도를 의미한다.

일 구체예에서, 특히 화학식 C-1의 케토피페라진 화합물들을 화학식 D-1의 이미노에테르로 전환시키는 경우, 단계 b)는 DCM 중 실온에서 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염과 관련하여 1.8 당량의 소듐 카보네이트를 이용하여 수행된다.

화학식 D의 중간체는 임의로 실리카겔 상에서 컬럼 크로마토그래피 또는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 정제될 수도 있다.

본 발명의 방법의 세 번째 단계인 단계 c)는, 화학식 D의 이미노에테르와 화학식 E의 아실히드라지드 또는 그의 염이나 용매화합물 간의 축합에 의한 화학식 F의 트리아졸로피페라진 화합물들의 제조, 특히, 화학식 D-1의 이미노에테르와 화학식 E의 아실히드라지드 또는 그의 염 또는 용매화합물 간의 축합에 의해 화학식 F-1의 트리아졸로피페라진 화합물들을 제조하는 것이다.

특정 이론에 구애되는 것은 아니지만, 출원인은 Boc와 같은 N-sp² 보호기들을 이용하는 경우, 카르바메이트의 유도 효과(inductive effect)가 C8 위치의 양성자를 보다 산성으로 만든다고 생각하는데, 이로 인해 관찰된 라세미화를 설명할 수 있다 (히드라지드 존재 하에 탈양성자화도 일어날 수 있다).

단계 c)는 일반적으로 50℃ 내지 135℃, 좋기로는 70℃ 내지 135℃의 온도 범위에서 수행된다.

이와 대조적으로, Boc-보호된 메틸케토피페라진과의 축합은 일반적으로 예컨대 135℃, 순수한 반응 매질, 긴 반응 시간 (>24 h) 또는 수일에 걸친 과량의 전자파 적용과 같은 매우 강제적인 조건 하에서 수행되었다. 이러한 조건은 스케일업에 있어 결코 유리하지 않을 뿐 아니라, 이러한 가혹하고 연장된 반응 조건의 경우, 재현 불가능한 키랄 순도 역시도 문제가 되었다.

화학식 F의 중간체들은 실리카 겔 상에서 컬럼 크로마토그래피 또는 플래쉬 크로마토그래피에 의해 임의 정제될 수 있다.

본 발명의 방법의 네 번째 단계, 즉 단계 d)는 적절한 탈보호 시약을 이용하여 화학식 F의 화합물 특히 화학식 F-1의 화합물을 탈보호시키는 것에 관한다.

본 발명에서 "적절한 탈보호 시약"이라는 표현은 본 발명에 정의된 바와 같은 N-sp³ 보호기, 특히 본 발명에 정의된 바와 같은 벤질계 보호기의 제거를 가능케 하는 모든 시약(들)을 가리킨다. 이러한 시약의 예가 (a) Wuts, P. G. M.; Greene, T. W. In "Greene's Protective Groups in Organic Synthesis", Wiley-Interscience: New York, 4^th Edition, Chap. 7, pp. 696-926, 및 (b) Kocienki, P. J. In "Protecting Groups", Georg Thieme Verlag: Stuttgart, New York; 3^rd Edition, Chap. 8, pp. 487-643)에 설명되어 있으며; 적절한 탈보호 시약으로서 수소화분해 조건 (예컨대 H₂, Pd/C) 또는 산분해 조건 (예컨대 HCl, TFA)을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다.

바람직한 탈보호 시약은 TFA, HCl로 이루어진 군으로부터 선택되며, HCl이 좋다.

PMB, DMB 및 TMB와 같이 본 발명에 정의된 벤질계 보호기의 산에 더욱 불안정한 변이체들에 요구되는 탈보호 조건이 보다 마일드함에 따라 상기한 바와 같은 벤질계 보호기들이 유리한 것으로 입증되었으며, 따라서, 이 단계에서 일어날 수 있는 여하한 라세미화를 최소화하는데 도움이 된다.

단계 d)는 1,4-디옥산, 디클로로메탄, 이소-프로판올로부터 선택된 유기 용매에서 수행되는 것이 바람직하다.

TFA 또는 HCl을 사용하는 것과 같은 산분해 탈보호 조건을 이용할 경우, 화학식 II의 화합물은 따라서 그들의 대응하는 염 형태로 얻어진다.

일 구체예에서, 단계 d)에 이어서 임의로, 유리 염기 형태로의 전환이 일어날 수 있다.

일 구체예에서, 최종 중간체의 화학적 순도 및/또는 입체이성질체 순도를 향상시키기 위해, 염 또는 유리 염기 형태의 화학식 II의 화합물들을 입체화학적 염-형성 제제 예컨대 키랄 산을 이용하여 전환시켜 화학식 II의 입체이성질체 염을 얻는다.

전술한 입체이성질체 염-형성 제제의 예로는 타당한 모든 이성질체 형태의

만델산, 타르타르산, 디벤조일- 및 디톨루일-타르타르산, 페닐프로피온산, 타르타닐산 유도체를 들 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 타당한 모든 입체이성질체 형태의 만델산, 타르타르산, 디벤조일- 및 디톨루일-타르타르산, 페닐프로피온산이 더욱 바람직하다.

일 구체예에서, 단계 d)에 이어서, 화학식 II의 화합물 또는 그의 염 또는 용매 화합물을 하기 화학식 G의 화합물

또는 그의 염 또는 용매화합물과 반응시키는 부가적인 아미드 커플링 단계 e)를 수행함으로써, 식 중

Ar ¹ 은 페닐, 티오펜-2일 또는 4-플루오로페닐, 좋기로는 페닐 또는 티오펜-2-일;

Y 는 히드록실, 할로, 좋기로는 F 또는 Cl, 더욱 좋기로는 히드록실 및 Cl, 및 더더욱 좋기로는 Cl;

다음 화학식 H의 화합물

또는 그의 염 또는 용매화합물을 얻는다. 식 중, Ar ^2' 은 화학식 II와 관련하여 정의된 바와 같고, Ar ¹ 은 G와 관련하여 정의된 바와 같다.

단계 e)는 유기 용매, 좋기로는 디클로로메탄, 아세토니트릴로부터 선택된 무수 용매에서 수행되는 것이 유리하고, 좋기로는 디클로로메탄에서 수행되는 것이 바람직하다.

반응은 유기 용매의 비점 미만의 온도, 좋기로는 실온에서 수행되는 것이 유리하다.

Y가 할로인 화학식 G의 화합물의 경우, 반응은 디-이소-프로필에틸아민, N-메틸모르폴린, 트리에틸아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 염기, 좋기로는 N-메틸모르폴린의 존재 하에 수행되고, Y가 히드록실인 화학식 G의 화합물의 경우, 당업자에게 잘 알려진 조건 하에 이소부틸클로로포르메이트, DIC, DCC, HOBt, HATU, HBTU, DEPBT와 같은 소위 활성화기의 사용을 포함하여 통상적인 아미드 결합 형성 시약(들)을 통해 형성된 - 상기 후자의 화합물의 활성화된 무수물, 에스테르, 아실우레아 유도체, 및 Y가 할로인 화학식 G의 화합물의 경우 더욱 바람직하게는, 반응은 디-이소-프로필에틸아민, N-메틸모르폴린, 트리에틸아민으로 이루어진 군으로부터 선택된 염기, 좋기로는 N-메틸모르폴린의 존재 하에 수행된다;

키랄 HPLC 상의 분리는 달성하기 어려웠으므로 화학식 II의 화합물 또는 그의 염의 광학 순도(ee: enantiomeric excess) 값은 측정되지 않았다. 그러나, 화학식 G의 화합물의 키랄 순도 및 광학 순도는 측정되었다. 출원인은 화학식 D의 화합물과 화학식 H의 아미드에 대해 동일한 ee 값을 관찰하였는데 이는 단계 d)와 e)가 검출가능한 여하한 라세미화 없이 진행되었음을 확인해주는 것이다 (키랄 LC).

또 다른 측면에서, 본 발명은 화학식 II의 화합물의 합성을 중간체, 특히 본 발명의 방법에 따른 중간체를 제공한다. 이들 중간체들은 상기 정의된 바와 같은 화학식 D의 화합물들이다.

일 구체예에서, 화학식 D의 화합물들은 다음 화학식 D-1을 갖는다:

식 중

R ^1' 및 R ¹⁰ 은 화학식 D와 관련하여 정의된 바와 같다; 및

R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' 및 R ¹⁴ 는 H, 또는 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹² , R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ 및 R ^13' 는 H.

바람직한 화학식 D-1의 화합물들에서 치환기 정의는 다음과 같다:

R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹² , R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 좋기로는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 더욱 좋기로는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시이고 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H; 및/또는

R ¹⁰ 은 에틸이다.

바람직한 화학식 D-1의 화합물은 (R)-1-(2,4-디메톡시벤질)-5-에톡시-6-메틸-1,2,3,6-테트라히드로피라진이다.

전술한 바와 같이, 본 발명은 또한 상기 정의된 바와 같은 화학식 III의 화합물들을 제공한다. 일 구체예에서, 화학식 III의 화합물들 또는 그의 염 또는 용매화합물의 치환기 정의는 다음과 같다:

R ¹¹ 는 H 또는

식 중 R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' 및 R ¹⁴ 는 H, 또는 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹² , R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시이고 R ¹³ 및 R ^13' 는 H; 좋기로는 R ¹⁴ 는 메톡시이고 R ¹² , R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 좋기로는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시이고 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ R ^13' 는 H, 더욱 좋기로는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H; 및

R ^1' 및 Ar ^2' 은 화학식 II와 관련하여 상기 정의된 바와 같다.

특히 바람직한 화학식 III의 화합물들을 하기 표 3에 수록하였다:

표 3

화학식 D, 특히 D-1, 및 화학식 III의 화합물들, 특히 (R)-1-(2,4-디메톡시벤질)-5-에톡시-6-메틸-1,2,3,6-테트라히드로피라진 및 전술한 표 3의 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물은 약학적 활성 성분, 특히 선택적 NK-3 수용체 길항제의 합성시 유용한 중간체인 키랄 5,6,7,(8-치환된)-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진을 만드는데 특히 유용하다.

따라서, 또 다른 측면에서, 본 발명은 선택적 NK-3 수용체 길항제와 같은 약학적 활성 성분을 합성하는데 이들 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물의 용도에 관한 것이다.

용례(APPLICATIONS)

본 발명의 화합물들은 따라서 의약으로서, 특히 우울증, 불안, 정신병, 정신분열병, 정신병 장애, 양극성 장애, 인지적 장애, 파킨슨병, 알츠하이머병, 주의력결핍과다활동장애 (ADHD), 통증, 경련, 비만, 과민성 대장증후군 및 염증성 장질환을 비롯한 염증성 질환, 입덧, 전임신자간, 만성 폐쇄성 폐질환, 천식, 기도 과민반응, 기관지수축 및 기침을 비롯한 기도관련 질환, 생식 질환, 피임, 및 비제한적인 예로서 양성전립선 비대증(BPH), 전립선 비대, 전이성 전립선암종, 고환암, 유방암, 난소암, 안드로겐의존성 여드름, 남성형 대머리, 자궁내막증, 비정상적 사춘기, 자궁 섬유증, 자궁 섬유종양, 호르몬 의존성 암, 안드로겐과잉증, 다모증, 남성화, 다낭성난소 증후군(PCOS), 월경전 불쾌장애 (PMDD), HAIR-AN 증후군 (안드로겐 과잉증, 인슐린 내성 및 흑색극세포증), 난소 협막세포과다증 (난소 간질 중의 황체화 난포막세포 비대증이 수반된 HAIR-AN), 기타 난소내 고안드로겐 농도 발현 (예컨대 난포성숙정지, 폐쇄증, 무배란, 월경통, 기능부전성 자궁출혈, 불임증) 및 안드로겐-생산 종양 (남성화 난소 또는 부신종양), 월경과다 및 선근증을 포함하는 성호르몬-의존성 질환을 치료 및/또는 예방하는데 있어서의 의약으로서 유용하다.

본 발명은 또한 환자에게 화학식 I의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 유효 치료량을 투여하는 것을 포함하여 이루어지는, 환자에 있어서, 우울증, 불안, 정신병, 정신분열병, 정신병 장애, 양극성 장애, 인지적 장애, 파킨슨병, 알츠하이머병, 주의력결핍과다활동장애 (ADHD), 통증, 경련, 비만, 과민성 대장증후군 및 염증성 장질환을 비롯한 염증성 질환, 입덧, 전임신자간, 만성 폐쇄성 폐질환, 천식, 기도 과민반응, 기관지수축 및 기침을 비롯한 기도관련 질환, 생식 질환, 피임, 및 비제한적인 예로서 양성전립선 비대증(BPH), 전립선 비대, 전이성 전립선암종, 고환암, 유방암, 난소암, 안드로겐의존성 여드름, 남성형 대머리, 자궁내막증, 비정상적 사춘기, 자궁 섬유증, 자궁 섬유종양, 호르몬 의존성 암, 안드로겐과잉증, 다모증, 남성화, 다낭성난소 증후군(PCOS), 월경전 불쾌장애 (PMDD), HAIR-AN 증후군 (안드로겐 과잉증, 인슐린 내성 및 흑색극세포증), 난소 협막세포과다증 (난소 간질 중의 황체화 난포막세포 비대증이 수반된 HAIR-AN), 기타 난소내 고안드로겐 농도 발현 (예컨대 난포성숙정지, 폐쇄증, 무배란, 월경통, 기능부전성 자궁출혈, 불임증) 및 안드로겐-생산 종양 (남성화 난소 또는 부신종양), 월경과다 및 선근증을 포함하는 성호르몬-의존성 질환의 발병을 지연시키기 위한 방법도 제공한다.

좋기로는, 환자는 온혈 동물, 더욱 좋기로는 인간인 것이 바람직하다.

본 발명의 화합물은 또한 부인과 질환 및 불임을 치료하는데도 유용하다. 특히, 본 발명은 불임치료시 LH-급증을 억제하는 방법을 제공한다.

본 발명은 또한 남성의 거세 및 남성의 성충동을 억제하는데도 유용하다. 이는 특히 성폭력자들을 치료하는 것과 관련이 있다.

본 발명은 또한 우울증, 불안, 정신병, 정신분열병, 정신병 장애, 양극성 장애, 인지적 장애, 파킨슨병, 알츠하이머병, 주의력결핍과다활동장애 (ADHD), 통증, 경련, 비만, 과민성 대장증후군 및 염증성 장질환을 비롯한 염증성 질환, 입덧, 전임신자간, 만성 폐쇄성 폐질환, 천식, 기도 과민반응, 기관지수축 및 기침을 비롯한 기도관련 질환, 생식 질환, 피임, 및 비제한적인 예로서 양성전립선 비대증(BPH), 전립선 비대, 전이성 전립선암종, 고환암, 유방암, 난소암, 안드로겐의존성 여드름, 남성형 대머리, 자궁내막증, 비정상적 사춘기, 자궁 섬유증, 자궁 섬유종양, 호르몬 의존성 암, 안드로겐과잉증, 다모증, 남성화, 다낭성난소 증후군(PCOS), 월경전 불쾌장애 (PMDD), HAIR-AN 증후군 (안드로겐 과잉증, 인슐린 내성 및 흑색극세포증), 난소 협막세포과다증 (난소 간질 중의 황체화 난포막세포 비대증이 수반된 HAIR-AN), 기타 난소내 고안드로겐 농도 발현 (예컨대 난포성숙정지, 폐쇄증, 무배란, 월경통, 기능부전성 자궁출혈, 불임증) 및 안드로겐-생산 종양 (남성화 난소 또는 부신종양), 월경과다 및 선근증을 포함하는 성호르몬-의존성 질환의 치료 및/또는 예방을 위한 의약을 제조하는데 있어서의 화학식 I의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 용도에 관한 것이기도 하다.

좋기로는 환자는 온혈동물, 더욱 좋기로는 인간인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 환자에 대한 불임치료시 LH-급증 억제용 의약을 제조하는데 있어서의 화학식 I의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 용도도 제공한다. 좋기로는 환자는 온혈동물, 더욱 좋기로는 여성인 것이 바람직하다.

본 발명은 또한 남성을 거세시키고 남성의 성충동을 억제하기 위한 의약을 제조하는데 있어서의 화학식 I의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 용도도 제공한다. 이는 특히 성폭력범을 치료하는데 바람직하다.

본 발명의 또 다른 특징은 환자, 좋기로는 온혈동물, 더욱 좋기로는 인간에 있어서 상기 환자에게 본 발명의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물의 유효량을 이를 필요로 하는 상기 환자에게 투여하는 것을 포함하여 이루어지는, NK3-수용체 활성을 조절하는 방법을 제공한다.

한가지 구체예에 따라, 본 발명의 화합물, 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물은 복합 치료의 일부로서 투여될 수 있다. 따라서, 본 발명의 화합물, 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물에 더하여 부가적인 치료제 및/또는 활성성분을 함유하는 조성물 및 의약을 공동투여하는 구체예도 본 발명의 범위에 속한다. 흔히 복합요법이라 칭해지는 이러한 복수 약물 요법은 NK-3 수용체 조절에 의하여 매개되거나 이와 연관이 있는 증상 또는 질환을 치료 및/또는 예방하는데 이용될 수 있다. 이러한 치료제 조합의 사용은 상기 질환에 걸릴 위험이 있거나 걸린 환자들을 치료하는데 특히 유용하다.

화학식 I의 NK-3 수용체 모듈레이터 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물에 더하여 다른 활성제를 더 필요로 할 수 있는 치료 효능의 요구에 더하여, 보조요법을 대표하는, 즉 본 발명의 NK-3 수용체 모듈레이터 화합물에 의하여 수행되는 기능을 보완 및 보충하는 활성 성분을 포함하는 약물들의 조합을 사용할 것을 강제하거나 강력히 권장하는 또 다른 이유가 있을 수 있다. 이러한 보조 치료 목적으로 사용되는 적절한 보충 치료제로는 NK-3 수용체 조절에 의해 매개되거나 이와 연관된 질환이나 증상을 직접적으로 치료 또는 예방하는 대신, 원인이되거나 기저의 NK-3 수용체 조절된 질환 또는 증상이 원인이 되거나 또는 이러한 증상이나 질환을 간접적으로 수반하는 질환 또는 증상을 치료하는 약물들을 들 수 있다.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 화학식 I의 화합물, 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물은 비제한적인 예로서 도파민 2/3 및 5-HT2 수용체 길항제를 비롯한 항정신병 약물(APD)과 연관된 2차 효과를 최소화하고 약물 효능을 증가시키기 위하여 APD와 함께 복합 치료에 사용될 수 있다. 더욱 구체적으로 화학식 I의 화합물, 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물은 비제한적인 예로서 리스페리돈, 클로자핀, 올란자핀을 비롯한 비정형 항정신병 약물과 조합적으로 보조 치료법으로서 사용될 수 있는데, 여기서 상기 NK-3 수용체 모듈레이터는 비정형 항정신병약의 투여량을 제한하는 역할을 함으로 해서 환자가 상기 비정형적 항정신병 약물의 일부 부작용을 겪지 않도록 해준다.

따라서, 본 발명의 치료방법 및 의약 조성물은 화학식 I의 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 염 또는 용매화합물을 단일요법의 형태로 사용할 수도 있으나, 상기 방법과 조성물은 1종 이상의 화학식 I의 화합물 또는 그들의 약학적으로 허용가능한 염 또는 용매화합물을 1종 이상의 다른 치료제와 함께 투여하는 복수요법의 형태로 사용될 수도 있다.

전술한 구체예에서, 본 발명의 조합, 본 발명의 화학식 I의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염 또는 용매화합물 및 기타 활성 치료제와의 조합은 상호 별도로 또는 연계하여, 또는 투여 시기와 관련하여 순차적으로 또는 동시에 투여될 수 있다. 따라서, 1성분 제제의 투여는 다른 성분(들)의 투여와 동시에 또는 투여 전 또는 투여 후에 행하여질 수 있다.

본 발명은 또한 화학식 I의 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염 또는 용매화합물을 적어도 1종의 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제, 부형제 및/또는 아쥬반트와 함께 포함하여 이루어지는 의약 조성물도 제공한다. 전술한 바와 같이, 본 발명은 또한 활성 성분으로서 본 발명의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염 또는 용매화합물에 더해서, 부가적인 치료제 및/또는 활성 성분을 포함하는 의약 조성물도 커버한다.

본 발명의 또 다른 목적은 활성성분으로서 본 발명의 적어도 1종의 화합물, 또는 약학적으로 허용가능한 염 또는 용매화합물을 함유하는 약제를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 환자에게 본 발명의 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염 또는 용매화합물의 유효량을 투여하는 것을 포함하여 이루어지는, 환자에 있어서, NK-3 수용체 활성을 조절하기 위한 약제를 제조하는데 이어서의 화학식 I의 화합물 또는 그의 약학적으로 허용가능한 염 또는 용매화합물의 용도가 제공된다.

좋기로는, 환자는 온혈동물, 더욱 좋기로는 사람이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 화합물, 그의 약학적으로 허용가능한 염 또는 용매화합물은 단일요법 또는 복합요법에 이용될 수 있다. 따라서, 한가지 구체예에 따라, 본 발명은 전술한 목적들 중 적어도 하나의 목적을 위한 약제를 제조하느데 있어서의 본 발명의 화합물의 용도를 제공하며, 여기서 상기 약제는 치료를 필요로 하는 환자, 좋기로는 온혈동물, 더욱 좋기로는 인간에게 상기 약제를 적어도 1종의 부가적인 치료제 및/또는 활성 성분과 함께 투여된다. 이러한 복수 약물 요법의 장점, 가능한 투여 용법 및 적절한 부가적인 치료제 및/또는 활성 성분은 전술한 바와 같다.

일반적으로, 의약 용도를 위하여, 본 발명의 화합물들은 본 발명의 적어도 1종의 화합물 및 적어도 1종의 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제, 부형제 및/또는 아쥬반트 및 임의로 1종 이상의 또 다른 약학적 활성 화합물을 함유하는 의약 제제로서 조성될 수 있다.

비제한적인 예로써, 이러한 포뮬레이션은 경구 투여, 비경구 투여(예컨대 정맥내, 근육내 또는 피내 주사 또는 정맥내 주입), 국소 투여 (예컨대 안내 투여), 흡입 투여, 피부 팻치, 임플란트, 좌제 등과 같은 투여경로에 알맞는 형태일 수 있다. 제조를 위한 이러한 적절한 투여 형태 - 투여 방식에 따라 고체, 반고체 또는 액체일 수 있다 - 및 방법과 담체, 희석제 및 부형제가 될 수 있는 물질이 무엇인지는 당업자에게 자명할 것이며; Remington's Pharmaceutical Sciences를 참조할 수도 있다.

이러한 제제의 몇가지 바람직한 비제한적인 예로는 정제, 알약, 분말제, 로젠지, 샤셰, 카시에, 엘릭시르, 현탁액, 에멀젼, 용액, 시럽, 에어로졸, 연고, 크림, 로션, 연질 및 경질 젤라틴 캡슐, 좌약, 점적제, 멸균주사용액 및 환제 투여 및/또는 연속 투여용 멸균포장 분말(대개 사용 전에 재조성됨)을 들 수 있고 이들 은 그 자체로 이 포뮬레이션에 적합한 담체, 부형제 및 희석제 예컨대, 락토스, 덱스트로스, 수크로스 소르비톨, 만니톨, 전분, 아카시아검, 칼슘 포스페이트, 알지네이트, 트라가칸트, 젤라틴, 칼슘 실리케이트, 미정질 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌 글리콜, 셀룰로스, (멸균)수, 메틸셀룰로스, 메틸- 및 프로필히드록시벤조에이트, 탈크, 마그네슘 스테아레이트, 식용유, 식물성유, 및 광물성 오일 또는 이들의 적절한 혼합물와 함께 조성될 수 있다. 포뮬레이션은 윤활제, 습윤제, 유화제 및 현탁제, 분산제, 붕괴제, 벌크화제, 충전제, 방부제, 감미료, 풍미제, 유동성조절제, 이형제 등과 같은 의약 포뮬레이션에 흔히 사용되는 기타 물질들을 임의로 함유할 수 있다. 조성물은 또한 그에 함유된 활성 화합물(들)의 방출을 급속히, 지속적으로 또는 지연시키도록 제공될 수도 있다.

본 발명의 의약 제제는 좋기로는 단위투여 형태이며, 박스, 블리스터, 바이알, 보틀, 샤셰, 앰풀 또는 기타 적절한 1회 투여용 또는 복수 투여용 홀더 또는 용기(적절히 라벨링될 수 있음) 내에 적절히 포장될 수 있고; 임의로, 제품 정보 및/또는 사용지침을 수록한 전단지를 포함할 수 있다. 일반적으로, 이러한 단위 투여 형태는 적어도 1종의 본 발명의 화합물을 1회 단위 투여 당, 0,05 및 1000 mg, 및 대개 1 내지 500 mg, 예컨대 약 10, 25, 50, 100, 200, 300 또는 400 mg의 양으로 함유할 것이다.

대체로, 치료 또는 예방하고자 하는 병태 및 투여 경로에 따라, 본 발명의 활성 화합물은 하루에 환자 체중 1 킬로그램 당 0.01 내지 100 mg, 더욱 흔히는 0.1 내지 50 mg, 예컨대 1 내지 25 mg, 예컨대, 약 0.5, 1, 5, 10, 15, 20 또는 25 mg으 양으로, 1일 1회 또는 1일 수차례 또는 기본적으로 예컨대 드립 인퓨젼을 이용하여 연속투여될 수도 있다.

[정의]

후술하는 정의 및 설명은 명세서와 청구범위 모두에 포함되는, 본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용된 용어들에 대한 것이다.

본 발명의 화합물을 설명할 때, 사용된 용어들은 달리 언급하지 않는 한, 다음 정의에 따라 이해되어야 한다.

"할로" 또는 "할로겐"이라는 용어는 플루오로, 클로로, 브로모, 또는 요오도를 의미한다. 바람직한 할로기는 플루오로 및 클로로이다. 가장 바람직한 할로기는 달리 언급하지 않는 한 본 발명에서 플루오로이다.

"알킬"이라는 용어는 그 자체로 또는 다른 치환기의 일부로서 화학식 C_nH_2n+1 (식 중 n은 1 이상의 정수임)의 히드로카르빌 래디칼을 의미한다. 일반적으로, 본 발명의 알킬기는 1 내지 4개의 탄소 원자, 좋기로는 1 내지 3개의 탄소 원자를 포함한다. 알킬기는 선형 또는 분지형일 수 있다.

적절한 알킬기로는 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, s-부틸 및 t-부틸을 들 수 있다.

"할로알킬"이라는 용어는 단독으로 또는 조합적으로, 상기 정의된 의미를 갖는 알킬 래디칼을 가리키되, 그의 수소들 중 하나 이상이 상기 정의된 할로겐으로 치환된 것을 가리킨다. 이러한 할로알킬 래디칼의 비제한적인 예로는 클로로메틸, 1-브로모에틸, 플루오로메틸, 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸, 1,1,1-트리플루오로에틸 등을 들 수 있다. C_x-y-할로알킬 및 Cx-Cy-알킬은 x 내지 y개의 탄소 원자들을 포함하는 알킬기를 가리킨다. 바람직한 할로알킬기는 디플루오로메틸, 트리플루오로메틸이다.

본 발명에서 "알케닐"이라는 용어는 1 이상의 탄소-탄소 이중결합을 포함하는 선형 또는 분지형일 수 있는 불포화 히드로카르빌기를 가리킨다. 적절한 알케닐기는 2 내지 3개의 탄소원자들을 포함한다. 알케닐기의 예로는 에테닐(비닐), 2-프로페닐 (알릴)을 들 수 있다. 본 발명에서 바람직한 알케닐기는 비닐기이다.

본 발명에서 "티오펜-2-일"이라는 용어는 하기 화학식의 기를 의미하며

식 중 화살표는 결합점을 나타낸다.

본 발명에서 "시클로알킬"이라는 용어는 시클릭 알킬기, 즉 1 또는 2개의 시클릭 구조를 갖는 일가(monovalent)의 포화, 또는 불포화된 히드로카르빌기를 가리킨다. 시클로알킬은 모노시클릭 히드로카르빌 기만을 포함한다. 시클로알킬기는 고리에 3개 이상의 탄소 원자를 포함할 수 있으며, 일반적으로 본 발명에 따라 3 내지 4개, 더욱 바람직하게는 3개의 탄소 원자를 포함한다. 시클로알킬기의 예로는 시클로프로필 및 시클로부틸을 들 수 있으며, 시클로프로필이 특히 바람직하다.

본 발명에서 "에스테르" 또는 "에스테르들"이라는 용어는 비치환 C1-C4 알킬옥시카르보닐, 비치환 페닐옥시카르보닐 또는 비치환 페닐(C1-C2 알킬)옥시카르보닐로 이루어진 군으로부터 선택된 기를 의미한다.

적절한 에스테르기들의 예로는 메틸옥시카르보닐, 에틸옥시카르보닐, n-프로필옥시카르보닐, i-프로필옥시카르보닐, n-부틸옥시카르보닐, i-부틸옥시카르보닐, s-부틸옥시카르보닐, t-부틸옥시카르보닐, 페닐옥시카르보닐, 벤질옥시카르보닐 및 페네틸옥시카르보닐을 들 수 있으며, 이들 중에서 메틸옥시카르보닐, 에틸옥시카르보닐, 프로필옥시카르보닐, i-프로필옥시카르보닐, 페닐옥시카르보닐, 및 벤질옥시카르보닐이 바람직하다.

본 발명의 5,6,7,(8-치환된)-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진의 고리 원자들은 다음에 나타낸 바와 같이 번호가 매겨진다.

화합물들 중 비대칭 탄소로부터의 결합은 일반적으로 실선 (

), 지그재그선 (

), 색칠된 쐐기표시 (

), 또는 점선형 쐐기표시 (

)으로 나타내진다. 비대칭 탄소 원자로부터의 색칠된 쐐기표시 또는 점선형 쐐기표시는 도시된 입체이성질체만이 포함되는 것으로 의도되는 것임을 나타내는 것이다.

본 발명의 화합물들에서, C8 위치에 메틸을 갖는 점선형 쐐기표시 (

)는 (R)-에난티오머를 표시하는데 사용된다. 색칠된 쐐기표시 (

)는 (S)-에난티오머를 나타내는 것이다.

화학식 II의 화합물 및 그의 하위 구조식의 화합물들은 위치 8에 입체유전자 탄소 중심을 가지므로 (R)- 및 (S)-에난티오머로서 존재할 수 있다. 고리의 위치 8과 위치 8에 이웃하고 별표가 붙은 R^1' 간의 결합을 나타내는데 실선이 사용되면 개별적인 에난티오머들을 의미하는 것이므로, 그의 라세미 혼합물은 배제된다.

고리의 위치 8과 R^1' 간의 결합에 색칠된 쐐기 (

)가 사용되면 (S)-에난티오머를, 고리의 위치 8과 R^1' 간의 결합에 점선형 쐐기 (

)가 사용되면 (R)-에난티오머를 의미한다.

예를 들어, (R)-8-메틸-3-(6-메틸피리딘-2-일)-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진은 다음과 같이 표시된다

화학식 I'''의 어떤 화합물들에서는 양성자성 호변이성질체(Prototropic tautomer) 평형 형태가 존재할 수 있으므로, 어느 한 쪽 또는 양쪽 모두의 호변이성질체가 생길 수 있으며; 일례를 하기에 도시하였다.

본 발명의 화합물들의 모든 호변이성질체 형태들은, 어떠한 특정 호변이성질체가 도시 또는 명명되던 관계없이 본 발명의 범위에 포괄된다.

본 발명의 화합물들은 또한 약학적으로 허용가능한 염의 형태로 존재할 수 있다. 화학식 I, II 및 III의 화합물의 약학적으로 허용가능한 염에는 그의 산부가염을 들 수 있다. 적절한 산부가염은 비독성염을 형성하는 산으로부터 형성된다. 예컨대 아세테이트, 아디페이트, 아스파테이트, 벤조에이트, 베실레이트, 바이카보네이트, 카보네이트, 바이설페이트/설페이트, 보레이트, 캄실레이트, 시트레이트, 시클라메이트, 에디실레이트, 에실레이트, 포르메이트, 품레이트, 글루셉테이트, 글루코네이트, 글루쿠로네이트, 헥사플루오로포스페이트, 히벤조에이트, 히드로클로라이드/클로라이드, 히드로브로마이드/브로마이드, 히드로요오다이드/요오다이드, 이세티오네이트, 락테이트, 말레이트, 말리에이트, 말로네이트, 메실레이트, 메틸설페이트, 나프틸레이트, 2-나프틸레이트, 니코티네이트, 니트레이트, 오로테이트, 옥살레이트, 팔미테이트, 파모에이트, 포스페이트/수소 포스페이트/디히드로겐 포스페이트, 피로글루타메이트, 사카레이트, 스테아레이트, 숙시네이트, 탄네이트, 타르트레이트, 토실레이트, 트리플루오로아세테이트 및 시노포에이트 염을 들 수 있다.

본 발명의 화학식 I, II 또는 III의 화합물들은 염-형성제(salt-formers)의 사용을 통해 염 형태로서 제조될 수 있다. 적절한 산이 바람직하지만 약학적으로 허용가능한 염을 형성하는 것들로 한정되는 것은 아니다. (예컨대: Wermuth, C. G.; Stahl, P. H. In "Handbook of Pharmaceutical salts", Wiley-VCH: New York, 2002 참조). 이러한 염은 화학적 순도의 향상 및/또는 부속 염 중간체의 저장 수명을 향상시키기 위해 형성될 수 있다. 전술한 바와 같은 관련있는 염-형성제의 예로는 다음의 비제한적인 예로서의 산을 들 수 있으며; 적용가능한 경우 이들의 여하한 그리고 모든 입체이성질체 형태가 포괄된다: HCl, 황산, 인산, 아세트산, 에탄설폰산, 시트르산, 락트산, 말레산, 만델산, 숙신산, 페닐프로피온산, p-톨루엔설폰산. 바람직한 염-형성제는 HCl을 포함한다.

화학식 I, II 및 III의 화합물들의 약학적으로 허용가능한 염은 하기의 1 이상의 방법에 의해 제조될 수 있다:

(i) 화학식 I, II 또는 III의 화합물을 원하는 산과 반응시킴;

(ii) 화학식 I, II 또는 III의 화합물의 적절한 전구체로부터 산에 불안정한 보호기를 제거함; 또는

(iii) 적절한 산과의 반응에 의해 또는 적절한 이온 교환 컬럼에 의해, 화학식 I, II 또는 III의 화합물의 하나의 염을 다른 염으로 전환시킴.

본 발명에서 "용매화합물(solvate)"이라는 단어는 에탄올과 같은 1 이상의 약학적으로 허용가능한 용매 분자의 화학양론적양 또는 준-화학양론적양을 함유하는 화합물을 가리킨다. "수화물"이라 함은 상기 용매가 물인 경우를 가리킨다.

화학식 I, II 또는 III의 화합물이라는 용어는 이들의 염, 용매화합물, 다성분 복합체 및 액정을 모두 포괄하는 것이다.

본 발명의 화합물들은 상기 정의된 바와 같은 화학식 I, II 또는 III의 화합물, 그의 모든 다형체 및 결정 해빗, 전구약물, 전구약물 및 호변이성질체 그리고 화학식 I, II 또는 III의 동위원소-표지 화합물들을 모두 포괄한다.

이에 더해, 일반적이기는 하나, 본 발명의 화합물의 염과 관련하여, 약학적으로 허용가능한 염이 바람직하며, 본 발명은 최광의로 약학적으로 허용되지 않는 염 역시도 포괄하는 것인데, 이러한 약학적으로 허용되지 않는 염은 예컨대 본 발명의 화합물을 분리 및/또는 정제하는데서 이용될 수 있다. 예컨대, 광학활성적인 산 또는 염기와 함께 형성된 염들은 상기 화학식 I, II 또는 III의 화합물의 광학활성 이성질체의 분리를 용이하게 해 줄 수 있는 부분입체이성질체 염을 형성하는데 이용될 수 있다.

본 발명은 또한, 화학식 I, II 또는 III의 화합물의 모든 약학적으로 허용가능한 프리드럭(predrug)과 전구약물(prodrug)을 포함한다.

본 발명에서 '전구약물(prodrug)'이라 함은 에스테르와 같은 그의 생체내 생체전환 산물이 생물학적으로 활성인 약물을 생산하는 것인, 화학식 I, II 또는 III의 화합물의 약학적으로 허용가능한 유도체를 의미한다. 전구약물은 일반적으로 생체이용성이 증가되고 생체내에서 생물학적 활성 화합물로 쉽게 대사될 수 있다는 특징이 있다.

본 발명에서 '프리드럭(predrug)'이라 함은 어떤 약물종을 형성하도록 변형되는 모종의 화합물을 의미하며, 여기서 이러한 변형은 체내 또는 체외에서 일어날 수 있고, 약물이 투여되는 신체 부위에 프리드럭이 도달하기 전 또는 도달한 후에 일어날 수도 있다.

"환자"라 함은 의료적 처치를 받기 위해 대기하거나 받는 중인, 또는 의료절차의 대상이 될 온혈동물을 가리키며, 좋기로는 인간이다.

"인간"이라 함은 남성과 여성 모두를 가리키며 모든 발달 단계의 인간(즉, 신생아, 유아, 사춘기 청소년, 성인)을 포괄한다.

"치료하다", "치료하는", "치료" 등의 표현은 본 발명에서 병태나 질환 및/또는 그의 부수적 증상을 완화, 경감 또는 제거하는 것을 의미한다.

"예방하다", "예방하는" 및 "예방" 등의 표현은 본 발명에서 병태나 질환 및/또는 그의 부수적 증상의 개시를 지연 또는 방해하거나, 환자가 그러한 병태나 증상을 얻지 못하게 막아주거나, 또는 환자가 병태나 질환을 얻을 위험성을 감소시키는 방법을 의미한다.

"치료적 유효량" (또는 간단히 "유효량")이라 함은 본 발명에서 활성제 또는 활성 성분(예컨대 NK-3 길항제)이 투여될 환자에서 소망되는 치료 또는 예방 효과를 달성하는데 충분한 활성제 또는 활성 성분의 양을 의미한다.

"투여하다" 또는 그의 파생어(예컨대, "투여하는")는 활성제 또는 활성 성분 (예컨대 NK-3 길항제)를 단독으로 또는 약학적으로 허용가능한 조성물의 일부로서, 치료 또는 예방하고자 하는 병태, 증상 또는 질병을 앓는 환자에게 투여하는 것을 의미한다.

"약학적으로 허용가능한"이라는 표현은 의약 조성물의 성분들이 서로 상용성이 있고 환자에게 유해하지 않음을 의미한다.

본 발명에서 "길항제(antagonist)"라는 표현은 작용제(agonist: 예컨대 내인성 리간드)와 결합하는 부위와 동일한 부위에 경쟁적 또는 비경쟁적으로 결합하지며, 수용체의 활성형태에 의해 개시되는 세포내 반응은 활성화시키지 않는 화합물을 의미한다. 따라서 특이적 수용체에 대한 길항제는 그 특이적 수용체에 대한 작용제에 의하여 유도된 세포내 반응을 억제한다.

본 발명에서 "성호르몬-의존성 질환"이라는 용어는 과도하고, 부적절한 또는 조절되지 않은 성호르몬 생성에 의해 악화 또는 야기되는 질병을 의미한다. 남성에 있어서의 이러한 질환의 비제한적인 예로는 양성전립선 비대증(BPH), 전립선 비대증, 전이성 전립선암종, 고환암, 안드로겐의존성 여드름, 남성형 대머리, 소년에 있어서 성조발증을 들 수 있다. 여성에 있어서의 이러한 질환의 비제한적인 예로는, 자궁내막증, 비정상적 사춘기, 자궁 섬유증, 자궁 섬유종양, 호르몬 의존성 암 (난소암, 유방암), 안드로겐-생성 종양(남성화 난소 또는 부신 종양), 안드로겐과잉증, 다모증, 남성화, 다낭성난소 증후군(PCOS), 월경전 불쾌장애 (PMDD), HAIR-AN 증후군 (안드로겐 과잉증, 인슐린 내성 및 흑색극세포증), 난소 협막세포과다증 (난소 간질 중의 황체화 난포막세포 비대증이 수반된 HAIR-AN), 기타 난소내 고안드로겐 농도 발현 (예컨대 난포성숙정지, 폐쇄증, 무배란, 월경통, 기능부전성 자궁출혈, 불임증), 월경과다 및 선근증 (자궁 근육 내에서의 비정상적인 자궁 내막 성장)을 들 수 있다.

본 발명에서 "정신질환"이라는 용어는 마음이나 정신에 영향을 미치는 일군의 병을 의미한다. 이러한 병은 명징하게 사고하는 능력, 올바른 판단을 내리는 능력, 감정적으로 반응하는 능력, 효과적으로 소통하는 능력, 현실을 이해하는 능력, 및 적절하게 행동하는 능력을 변형시킨다. 이러한 증상이 심해지면, 정신질환을 앓는 환자들은 현실을 마주하는데 어려움을 겪게 되고 종종 일상생활을 할 수 없어진다.

정신질환의 비제한적인 예로는 정신분열, 정신분열형 증상, 정신에 영향을 미치는 질환, 망상성 질환, 단기정신병적 장애, 공유 정신병적 장애, 일반적인 의료 조건 하에서의 정신질환, 물질에 의하여 유도되는 정신질환 또는 그 밖에 달리 분류되지 않은 정신질환을 들 수 있다 (Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders, Ed. 4th, American Psychiatric Association, Washington, D.C. 1994). 본 발명에서 "약학적 비히클"이라는 용어는 약학적 활성성분이 그 안에서 조제 및/또는 투여되는 용매 또는 희석제로서 사용되는 담체 또는 불활성 매질을 의미한다. 약학적 비히클의 비제한적인 예는 크림, 겔, 로션, 용액 및 리포좀을 들 수 있다.

"화학식 A의 화합물의 아민 질소 상에 N-sp³ 보호기 (PG)를 형성하는 시약"이라는 표현은 3차 아민, 즉 N-sp³ 혼성화 형태로서 보호된 질소 원자를 보유하는 한편 분리가능한 보호기 치환기(들)을 결과시키는 모든 시약을 의미한다. 특히 N-벤질 및 특히 전가가 풍부한 치환된 N-벤질; 특히, 예컨대 알코올기, 알콕시기(특히 메톡시기), 아미노기, 알킬기와 같이 1 이상의 전자 공여기에 의해 치환된 N-벤질;은 상기 정의된 "N-sp³ 보호기"의 구체예들로서 간주된다. 이러한 시약의 비제한적인 예로는, 벤즈알데히드, 4-메톡시벤즈알데히드, 2,4-디메톡시벤즈알데히드, 및 2,4,6-트리메톡시벤즈알데히드를 들 수 있다. N-벤질 또는 전자가 풍부한 치환된 N-벤질 보호기들의 비제한적인 예로는 N-벤질, N-4-메톡시벤질, N-3,4-디메톡시벤질, N-3-메톡시벤질, N-3,5-디메톡시벤질, N-2,4,6-트리메톡시벤질을 들 수 있다. (Wuts, P. G. M.; Greene, T. W. In "Greene's Protective Groups in Organic Synthesis", Wiley-Interscience: New York, 4^th Edition, Chap. 7, pp. 696-926, 및 Kocienski, P. J. In "Protecting Groups", Georg Thieme Verlag: Stuttgart, New York; 3^rd Edition, Chap. 8, pp. 487-643 참조).

이하에 실시예를 들어 본 발명의 이해를 돕고자 한다. 이들 실시예들은 본 발명의 특정 구체예를 대표하기 위해 제시된 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다.

도 1은 화합물 no 1의 X선 결정구조를 도시한 도면이다 (50% 확률 수준에서 열대치 타원형으로 도시함).
도 2는 화합물 no 19의 X선 결정구조를 도시한 도면이다 (50% 확률 수준에서 열대치 타원형으로 도시함).
도 3은 거세된 수컷 Sprague-Dawley 래트에 있어서, 화합물 no 1의 투여 1시간 후 측정된 황체 호르몬('LH') 혈청 수준에 대한 단일 정맥 10 mg/kg 투여량의 효과를 도시한 도면이다. LH 수준은 평균±S.E.M으로 나타내었다. 비히클은 9% 2-히드록시프로필-β-시클로덱스트린/H₂O (w/w)이다. 비히클, N = 10 마리 래트; 화합물 no 1, N = 9 마리 래트.
도 4는 거세된 수컷 Sprague-Dawley 래트에 있어서, 화합물 no 19의 투여 1시간 후 측정된 황체 호르몬('LH') 혈청 수준에 대한 단일 정맥 10 mg/kg 투여량의 효과를 도시한 도면이다. LH 수준은 평균±S.E.M으로 나타내었다. 비히클은 9% 2-히드록시프로필-β-시클로덱스트린/H₂O (w/w)이다. 비히클, N = 5 마리 래트; 화합물 no 19, N = 5 마리 래트.
도 5는 수컷 Sprague-Dawley 래트에 있어서, 테스토스테론 혈청 수준에 미치는 화합물 no 1의 단일 정맥 50 mg/kg 투여량의 효과를 도시한 도면이다. 처리군 당 N=3 마리 래트. 테스토스테론 수준을 화합물 투여 직전 그리고 투여 후 1, 5, 15, 90, 150, 210분에 측정하여 시간-반응 곡선을 구하였다. 데이터는 곡선하 테스토스테론 면적 ('AUC')±S.E.M으로 나타내었다. 비히클은 9% 2-히드록시프로필-β-시클로덱스트린/H₂O (w/w)이다.

실시예

화학 실시예

보고된 모든 온도는 섭씨(℃)로 나타내었다; 모든 반응은 달리 언급하지 않는 한 실온(RT)에서 실시하였다.

모든 반응 후에 박층 크로마토그래피 (TLC) 분석을 실시하였다. TLC 플레이트(실리카 겔 60 F₂₅₄, Merck)를 이용하여 반응을 모니터링하고 실리카 겔 플래쉬 크로마토그래피 조건을 설정하였다. 본 명세서에서 달리 상세하게 설명하지 않은 경우 본 발명에서 사용된 다른 모든 TLC 현상제제/가시화 기술, 실험 셋업 또는 정제 공정은 당업자에게 통상적으로 알려진 것인 것으로 간주하며 그러한 표준 참조 매뉴얼로는 다음을 들 수 있다: i) Gordon, A. J.; Ford, R. A. "The Chemist's Companion - A Handbook of Practical Data, Techniques, 및 References", Wiley: New York, 1972; ii) Vogel's Textbook of Practical Organic Chemistry, Pearson Prentice Hall: London, 1989.

HPLC-MS 스펙트럼은 대체로 전자스프레이 이온화 (electropsray ionization: ESI)를 이용하여 Agilent LCMS에서 얻었다. Agilent 기기는 오토샘플러 1200, 이중 펌프 1100, 자외선 다파장 검출기 1100 및 6100 싱글 쿼드 질량 분광광도계를 포함한다. 사용된 크로마토그래피 컬럼은 Sunfire로 크기는 3.5 ㎛, C18, 3.0 x 50 mm이었다.

일반적으로 사용된 용출액은 용액 A (H₂O 중 0.1% TFA) 및 용액 B (MeCN 중 1% TFA)의 혼합물이었다.

다음과 같이 분당 1.3 mL의 유속으로 구배를 걸었다: 구배 A: 최초 조건으로서 5% 용액 B에서 0.2분, 6분간 95% 용액 B로 선형 증가, 1.75분간 95% 유지, 0.25 분간 최초 조건으로 회귀 및 2.0분 유지; 구배 B: 최초 조건으로서 5% 용액 B에서 0.2분, 2.0분간 95% 용액 B로 선형 증가, 1.75분간 95% 유지, 0.25 분간 최초 조건으로 회귀 및 2.0분 유지.

수동 또는 자동 (Autosampler 1100) 주입능이 있는 Agilent 1100 (이중 펌프 및 자외선 다파장 검출기)에서 수행된 키랄 HPLC를 이용하여 키랄 순도를 측정하였다. 사용된 컬럼들은 동용매 용출 모드에서 CHIRALPAK IA 5 ㎛, 4.6 x 250 mm 또는 CHIRALPAK IB 5 ㎛, 4.6 x 250 mm였다. 용출액의 선택은 각각의 분리의 상세에 따라 행하였다. 사용된 키랄 HPLC 방법에 관한 추가적인 상세를 이하에 설명하였다.

방법 A: 컬럼 CHIRALPAK IA 5 ㎛, 4.6 x 250 mm, 용출액: EtOAc 플러스 0.1%의 DEA, 유속: 분당 1.0 mL; 254 nm에서 UV 검출; RT에서 컬럼, 샘플 용매로서 용출액을 사용하였다.

방법 A': 컬럼 CHIRALPAK IA 5 ㎛, 4.6 x 250 mm, 용출액: EtOAc 플러스 0.1%의 DEA, 유속: 분당 1.5 mL; 254 nm에서 UV 검출; RT에서 컬럼, 샘플 용매로서 용출액을 사용하였다.

방법 B: 컬럼 CHIRALPAK IA 5㎛ 4.6 x 250 mm, 용출액: 헥산/이소프로판올/디클로로메탄 (3:1:1 v/v) 플러스 0.1%의 DEA, 유속: 분당 1.0 mL; 254 nm에서 UV 검출; RT에서 컬럼, 샘플 용매로서 용출액을 사용하였다.

방법 B': 컬럼 CHIRALPAK IA 5㎛ 4.6 x 250 mm, 용출액: 헥산/이소프로판올/디클로로메탄 (3:1:1 v/v) 플러스 0.1%의 DEA, 유속: 분당 1.5 mL; 254 nm에서 UV 검출; RT에서 컬럼, 샘플 용매로서 용출액을 사용하였다.

방법 C: 컬럼 CHIRALPAK IB 5㎛ 4.6 x 250mm, 용출액: 헥산/에탄올 (7:3 v/v) 플러스 0.1%의 DEA, 유속: 분당 1.0 mL; 254 nm에서 UV 검출; RT에서 컬럼, 샘플 용매로서 용출액을 사용하였다.

방법 C': 컬럼 CHIRALPAK IA 5㎛ 4.6 x 250mm, 용출액: 헥산/에탄올 (1:1 v/v) 플러스 0.1%의 DEA, 유속: 분당 1.0 mL; 254 nm에서 UV 검출; RT에서 컬럼, 샘플 용매로서 용출액을 사용하였다.

일반적으로 Waters FractionLynx 기기를 이용하여 예비 HPLC 정제를 실시하였다. 이 기기는 분획 수집기, 2767 샘플 매니저, 펌프 컨트롤, 모듈 II, 515 HPLC 펌프, 2525 이중 구배 모듈, 스위칭 밸브, 2996 포토다이오드 어레이 검출기 및 Micromass ZQ 질량 분광광도계를 구비하였다. 사용된 크로마토그래피 컬럼은 사용된 용출 시스템의 종류에 따라, 즉, 낮은 pH 또는 높은 pH 조건에 따라 Waters Sunfire 5 ㎛, C18, 19 x 100 mm, 또는 XBridge 5 ㎛, C18, 19 x 100mm였다.

높은-pH HPLC 정제의 경우, 일반적으로 용액 A (0.1%의 진한 NH₄OH 플러스 H₂O 중 0.04 M 중 탄산암모늄) 및 용액 B와의 혼합물로 이루어진 용출액은 MeCN이었다. 정제된 각각의 샘플 중의 불순물 프로파일에 따라 구배를 정하고, 이에 따라 불순물과 원하는 화합물 간에 충분한 분리를 달성할 수 있었다.

키랄 예비 HPLC 정제를 수동 주입기가 구비된 Agilent 1200 기기 (예비 펌프 1200 및 자외선 다파장 검출기 1200)를 이용하여 수행하였다. 사용된 키랄 컬럼은 다음과 같다: CHIRALPAK IA 5 ㎛, 20 x 250 mm, CHIRALPAK IA 5 ㎛, 10 x 250 mm 또는 CHIRALPAK IB 5 ㎛, 10 x 250 mm. 모든 키랄 HPLC 방법은 동용매 용출 모드로 사용되었다. 용출 혼합물은 최적의 키랄 분리를 제공한 분석적 키랄 HPLC 실험(상기 내용 참조)에 기초하여 선택하였다.

¹H (300 MHz) 및 ¹³C NMR (75 MHz) 스펙트럼을 Bruker Avance DRX 300 기기를 이용하여 기록하였다. 화학이동을 파츠 퍼 밀리언 (ppm, δ 유닛)으로 표시하였다. 커플링 상수는 헤르츠 (Hertz: Hz)로 표시한다. NMR 스펙트럼에서 관찰된 다중도에 관한 약어는 다음과 같다: s (단일), d (이중), t (삼중), q (사중), m (다중), br (브로드).

달리 언급하지 않는 한, 용매, 시약 및 출발 물질은 상업적인 벤더로부터 구입하여 그대로 사용하였다.

다음의 약어가 사용된다:

Boc: tert-부톡시카르보닐,

Cpd: 화합물,

DCM: 디클로로메탄,

DEA: 디에틸아민,

DMA: N,N-디메틸아세트아미드,

DMB: 2,4-디메톡시벤질,

DMB-CHO: 2,4-디메톡시벤즈알데히드,

DMF: N,N-디메틸포름아미드,

ee: 광학 순도(enantiomerc excess),

eq: 당량(들),

Et: 에틸,

EtOAc: 에틸 아세테이트,

EtOH: 에탄올,

g: 그램(들),

h: 시간(들),

IPA: 이소프로판올,

L: 리터(들),

MeOH: 메탄올,

μL: 마이크로리터(들),

mg: 밀리그램(들),

mL: 밀리리터(들),

mmol: 밀리몰(들),

min: 분(들),

NMM: N-메틸모르폴린

P: HPLC-MS로 측정한 254 nm 또는 215 nm에서의 UV 순도,

PMB: 4-메톡시벤질,

PMB-CHO: 4-메톡시벤즈알데히드,

RT: 실온,

tBu: tert-부틸,

TFA: 트리플루오로아세트산,

THF: 테트라히드로퓨란,

TLC: 박층 크로마토그래피,

TMS: 트리메틸실릴,

Y: 수율.

후술하는 중간체 및 화합물들은 ChemDraw

I. 라세미 합성

I.1. 라세미 합성을 위한 일반 합성 반응식

본 발명의 대부분의 화합물들은 라세미 제조 합성을 나타내는, 반응식 1에 설명된 방법론을 이용하여 합성되었다. 라세미 생성물들을 키랄 분리를 위해 키랄 HPLC 처리하였다.

일반적인 합성 반응식은 다음 단계들을 포함한다:

단계 1: 케토피페라진 1.1을 보호하고 Meerwein 시약 (Et₃OBF₄)을 이용하여 이미노에테르 1로 전환시켰다.

단계 2: 이어서 에스테르 2.2를 아실 히드라지드 2로 전환시켰다. 에스테르 2.2는 산 2.1의 에스테르화에 의해 얻을 수도 있다.

단계 3: 아실 히드라지드 2와 이미노에테르 1 간의 고리화탈수에 의해 보호된 트리아졸로피페라진 3.1을 얻었다. 그 후, 3.1을 산분해 탈보호시켜 3을 얻었다.

단계 4: 이렇게 수득된 트리아졸로피페라진 중간체 3을 적절한 산 클로라이드 4.1과의 반응을 통해 아실화시켜 일반 화학식 4로 대표되는 최종 라세미 표적 구조를 얻었다. 이어서 예비 키랄 HPLC를 이용하여 정제함으로써 키랄 최종 화합물을 얻었다.

I.2. 단계 1: 보호 및 이미노에테르 1로의 전환

방법 A: Boc 보호 및 이미노에테르 1 로의 전환

방법 A는 Boc 보호를 이용하여 이미노에테르 중간체 1을 합성한데 이용된 공정으로 상세하게는 다음과 같다:

방법 A를 중간체 1a 및 1b (여기서 R1은 각각 H와 Me임)의 합성에 대해 설명한다.

tert-부틸 3-에톡시-5,6-디히드로피라진-1(2H)-카르복실레이트 1a의 합성

무수 DCM (20　mL) 중 트리에틸옥소늄 테트라플루오로보레이트 (2.3　g, 0.012　mol)의 미리 만든 용액에 1.2a (2 g, 0.01　mol)를 0℃에서 첨가하였다. 첨가 완료 후, 아이스배쓰를 제거하고, 반응 혼합물을 실온으로 승온시킨 다음 부가적인 시간 동안 교반하였다 (반응 경과를 LCMS로 모니터링함). 반응 완결후, NaHCO₃ 의 포화용액 (500 mL)을 반응 혼합물에 서서히 첨가하고 이것을 5분간 교반하였다. 유기층을 분리하고 수성층을 DCM (200 mL)으로 더 추출하였다. 유기층들을 한데 모은 다음 염수로 세척하고 MgSO₄로 건조, 여과한 다음 추가로 진공건조시켜 표제의 중간체 1a를 점성이 있는 황색 오일로서 얻었다. 수율: 2.03 g (88 %).¹H NMR (CDCl₃): δ: 4.1 (q, J = 7.1, 2H), 3.85 (s, 2H), 3.5 (m, 1H), 3.35 (t, J = 5.1, 2H), 1.45 (s, 9H), 1.3 (t, J = 7.1, 3H).

tert-부틸 3-에톡시-2-메틸-5,6-디히드로피라진-1(2H)- 카르복실레이트 1b 의 합성.

단계 1: tert-부틸 2-메틸-3-옥소피페라진-1-카르복실레이트 1.2b의 합성

N₂ 하 실온에서 NEt₃(20 mL, 145 mmol)를 무수 DCM (200 mL) 중 3-메틸피페라진-2-온 1.1b (15 g, 131 mmol)의 용액에 첨가하였다. 10분간 교반한 후, 반응 혼합물을 0℃로 냉각하고 Boc₂O (33 g, 151 mmol)를 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 1시간 동안 교반하고, 0.5M HCl (150 mL), 염수 (150 mL)로 세척한 다음 MgSO₄로 건조, 여과 및 농축시켜 일정 중량의 2.2를 황색 오일 (20.2 g, 72 %)을 얻었다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 2.0분, (M+H-tBu)⁺: 159

단계 2: tert-부틸 3-에톡시-2-메틸-5,6-디히드로피라진-1(2H)-카르복실레이트 1b의 합성

0℃ N₂ 분위기 하에 무수 DCM (250　mL) 중 1.2b (24 g, 87 mol)의 용액에 무수 DCM (50　mL) 중 트리에틸옥소늄 테트라플루오로보레이트 (19.92 g, 105 mmol)의 예비 제조 용액을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온으로 승온시키고 30 분간 교반한 다음 NaHCO₃ (400 mL)의 포화 용액을 첨가하였다. 이어서 추출된 수성층을 DCM (200 ml)으로 세척하고 유기층들을 한데 모아 염수 (300 mL)로 세척, MgSO₄로 건조, 여과한 다음 추가로 진공 건조하여 표제의 중간체 1b를 무색 오일로서 얻었다. (20.7 g, 98 %).LCMS: P = 98 %, 체류시간 = 1.8분, (M+H+H₂O)⁺: 261; ¹H-NMR (CDCl₃): δ 4.30 (br, 1H), 4.11-4.01 (m, 2H), 3.84 (br, 1H), 3.48-3.40 (m, 2H), 2.90 (br, 1H), 1.32 (d, J = 6.9, 3H), 1.26 (t, J = 7.1, 3H).

방법 B: DMB와 같은 벤질 유도체 보호기를 이용한 보호 및 이미노에테르 1 로의 전환

방법 B는 DMB와 같은 벤질 유도체 보호기를 이용한 이미노에테르 중간체 1의 합성에 사용된 공정으로서 그 상세는 다음과 같다:

방법 B는 중간체 1c 및 1d (여기서 R1은 Me이고 보호기는 각각 DMB 및 PMB임)의 합성에 관하여 설명한 것이다.

1-(2,4-디메톡시벤질)-5-에톡시-6-메틸-1,2,3,6-테트라히드로 피라진 1c 의 합성

단계 1: 4-(2,4-디메톡시벤질)-3-메틸피페라진-2-온 1.2c의 합성

실온에서 N₂ 분위기 하에, 시판되는 무수 아세토니트릴 (750 mL) 중 3-메틸피페라진-2-온 (10 g, 88 mmol), 2,4-디메톡시벤즈알데히드 (16 g, 96 mmol), 아세트산 (6.5 ml, 114 mmol) 및 소듐 트리아세톡히보로하이드라이드 (22.3 g, 105 mmol)를 둥근 바닥 플라스크에 순차적으로 도입하였다. 반응액을 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 더 이상 기포가 관찰되지 않을 때까지 NaHCO₃ 포화 용액 (100 mL)으로 0℃에서 주의 깊게 급냉시켰다(quenched). 수성층과 유기층을 분리하였다. 수성층을 EtOAc (3 x 300 mL)로 추출하고 유기층을 한데 모아 염수로 세척하고 MgSO₄로 건조, 여과한 다음 감압 농축시켜 표제 화합물을 황색 오일로서 얻었다. 이어서 조질의 이 화합물을을 실리카 겔 (DCM/MeOH: 98/2 내지 95/5)상에서 정제하여 원하는 생성물 1.2c를 담황색 오일 (20.6 g, 78 mmol, 89 %)로서 얻었다. LCMS: P = 97 %, 체류시간 = 1.6분, (M+H)⁺: 265.

PMB 및 TMB 보호의 경우, 4-메톡시벤즈알데히드 또는 2,4,6-트리메톡시벤즈알데히드를 2,4-디메톡시벤즈알데히드 대신 이용하여 4-(4-메톡시벤질)-3-메틸피페라진-2-온 또는 4-(2,4,6-트리메톡시 벤질)-3-메틸피페라진-2-온을 얻었다.

단계 2: 1-(2,4-디메톡시벤질)-5-에톡시-6-메틸-1,2,3,6-테트라히드로피라진 1c

오븐 건조된 (115℃) 소듐 카보네이트 (18.6 g, 98 mmol, 2.25 eq.)를 500 mL 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 이 둥근 바닥 플라스크에 Ar을 다시 충중한 다음(backfilled) 이를 고무 격막으로 밀봉하였다. 무수 DCM (250 mL) 중 4-(2,4-디메톡시벤질)-3-메틸피페라진-2-온 1.2c (20.6 g, 78 mmol, 1 eq.)의 용액을 첨가한 다음, 트리에틸옥소늄 테트라플루오로보레이트 (18.6g, 98 mmol, 1.25 eq.)를 한번에 첨가하였다. 그 후, 반응 혼합물을 실온에서 1시간 더 교반한 다음 반응 혼합물을 물 (250 mL)로 세척하였다. 수성층을 DCM (3 x 150 mL)으로 추출하였다. 유기층을 결합, MgSO₄로 건조, 여과하고 감압하에 농축하였다. 이어서 조질의 화합물을 실리카 겔 (EtOAc) 상에서 정제하여 목적하는 생성물 1c를 오렌지색 오일로서 얻었다. 수율: 13.2 g, 58 %. LCMS: P = 93 %, 체류시간 = 1.8분, (M+H+H₂O)⁺: 311;¹H-NMR (CDCl₃): δ 7.23 (d, J= 8.8 Hz, 1H), 6.48 (d, J= 8.8 Hz, 1H), 6.44 (s, 1H), 4.02 (m, 2H), 3.92 (s, 3H), 3.91 (s, 3H), 3.86 (d, J _AB = 14.0 Hz, 1H), 3.46 (d, J _AB = 14.0 Hz, 1H), 3.44 (m, 2H), 3.10 (m, 1H), 2.79 (m, 1H), 2.32 (m, 1H), 1.35 (d, J= 6.8 Hz, 3H), 1.24 (t, J= 6.0 Hz, 3H).

4-(4-메톡시벤질)-3-메틸피페라진-2-온으로부터의 출발 단계 2에 의해 1-(4-메톡시벤질)-5-에톡시-6-메틸-1,2,3,6-테트라히드로피라진 1d를 분리할 수 있었다. LCMS: P = 95 %, 체류시간 = 1.8분, (M+H+H₂O)⁺: 281.

I.3. 단계 2: 아실 히드라지드 2의 형성

방법 C: 아실 히드라지드 2

방법 C는 아실 히드라지드 2의 합성에 사용된 공정으로 그 상세는 다음과 같다:

방법 C는 중간체 2a, 2k 및 2r의 합성을 설명하는 것이다.

2-메틸티아졸-4-카르보히드라지드 2a의 합성

콘덴서가 구비된 100 mL 둥근 바닥 플라스크에서, 에틸 2-메틸티아졸-4-카르복실레이트 2.2a (10 g, 58.4 mmol, 1 eq.)를 무수 EtOH (25 mL)에 용해시키고 실온에서 히드라진 일수화물 (17.0 mL, 354.4 mmol, 6 eq.)로 처리하였다. 얻어진 황색 용액을 환류 온도에서 14 시간 동안 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 한 뒤, 이 용액을 감압 농축하여 13.4 g의 갈색 오일을 얻었다.

시판되는 무수 DCM:MeOH (1:1) 혼합물 3 x 200 mL을 이용하여 공동 증발 수행하여 잔류수를 제거하였다. 이어서 잔사를 뜨거운 EtOH (60 mL)로부터 재결정하였다. 얻어진 결정을 여과하고 차가운 (0℃) EtOH (2 x 30 mL)로 세척하였다. 오렌지색 고체를 진공 하에 1시간 동안 건조하여 2a를 얻었다. 수율: 5.85 g, 64 %. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 0.5분, (M+H)⁺: 158; ¹H-NMR (CDCl₃): δ 8.32 (br, 1H), 7.96 (s, 1H), 4.07 (br, 2H), 2.70 (s, 3H).

일 구체예에서 1.2 내지 20 당량의 히드라진 수화물을 이용하여 실온으로부터 환류 온도의 온도 범위에서 이 반응을 수행하였다.

일 구체예에서, 히드라지드 2를 재결정 및/또는 침전시켰다.

또한 다음의 중간체를 일반법 C를 이용하여 즉석에서 카르복실산, 메틸 또는 에틸 에스테르로부터 제조하였다:

중간체 2b: 2-트리플루오로메틸티아졸-4-카르보히드라지드, 시판되는 산으로부터 통상적인 에스테르화법 (예컨대 메탄올 중 TMS-Cl)을 이용하여 메틸 에스테르 전구체를 미리 합성해두었다;

중간체 2c: 2-에틸티아졸-4-카르보히드라지드;

중간체 2d: 2-비닐티아졸-4-카르보히드라지드, tert-부틸 2-(4-(히드라진 카르보닐)티아졸2-일)에틸카르바메이트를 비닐 모이어의 전구체로서 사용하고, 시중에서 구입가능한 에틸 2-(2-아미노에틸)티아졸-4-카르복실레이트 디히드로클로라이드를 미리 Boc-보호시킨 다음 통상적인 방법으로 에스테르화시켰다;

중간체 2e: 2-메틸옥사졸4-카르보히드라지드;

중간체 2f: 2-이소프로필옥사졸4-카르보히드라지드, WO2009/70485 A1에 따라 이소부티라미드 및 에틸-3-브로모-2-옥소프로파노에이트의 축합으로부터 미리 에틸 에스테르 전구체를 합성하였다;

중간체 2g: 2-시클로프로필옥사졸4-카르보히드라지드, 에틸 에스테르를 전술한 바와 같이 제조하였다;

중간체 2h: 2,5-디메틸티아졸-4-카르보히드라지드, 시판되는 산으로부터 통상적인 에스테르화법 (예컨대 메탄올 중 TMS-Cl)을 이용하여 메틸 에스테르 전구체를 미리 합성해두었다;

중간체 2i: tert-부틸 (4-(히드라진 카르보닐)티아졸2-일)카르바메이트, 에틸 2-((tert-부톡시카르보닐)아미노)티아졸-4-카르복실레이트 전구체를 통상적인 방법으로 미리 Boc-보호시켰다.

중간체 2j: 2-이소프로필티아졸-4-카르보히드라지드.

4-메틸티아졸-2-카르보히드라지드 2k의 합성

콘덴서가 구비된 100 mL 둥근 바닥 플라스크에, 4-메틸티아졸-2-카르복실레이트 2.2k (500 mg, 2.92 mmol, 1 eq.)를 무수 EtOH (5 mL)에 용해시키고 실온에서 히드라진 일수화물 (216 μL, 4.46 mmol, 1.5 eq.)로 처리하였다. 얻어진 용액을 환류 온도에서 18 시간 동안 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 한 후, 이 용액을 감압 농축한 다음 얻어진 조질의 물질을 실리카 패드 (용출액: DCM/MeOH: 100/0 내지 97/3) 정제하여 266 mg의 2k를 백색 고체로서 얻었다(266 mg, 1.69 mmol, 57 %). LCMS: P = 90 %, 체류시간 = 0.7분, (M+H)⁺: 158.

다음의 중간체들 역시 일반법 C를 이용하여 즉석으로(ad hoc) 카르복실산 메틸 또는 에틸 에스테르로부터 만들었다:

중간체 2l: 4,5-디메틸티아졸-2-카르보히드라지드, 에스테르 5.3으로부터 제조됨. 이 후자의 화합물을 시판되는 티아졸 5.1로부터 2 단계로 제조하였다 ( Castells, J. 등, tetrahedron Lett., 1985, 26, 5457-5458의 방법을 변형).

단계 1: 4,5-디메틸티아졸-2-카르복실산 2.1l의 합성.

건조 THF (50 mL) 중 2.0l (3.0 g, 25.7 mmol, 1 eq.)의 용액을 진공 펌프를 이용하여 탈기시키고 N₂로 충전하였다 (3회 반복). 이 용액을 -78℃로 냉각하고 n-부틸리튬 (헥산 중 2.5M, 11.3 mL, 28.3 mmol, 1.1 eq.)을 첨가하였다. 이 용액을 -78℃에서 30분간 교반한 다음 용액을 CO₂ 분위기에 놓아두었다 (용액 내로 직접 버블링시킴). -78℃에서 1시간 교반한 후 용액을 실온으로 승온시켰다. HCl 1N (25 mL) 및 EtOAc (200 mL)를 첨가하였다. 2개 상 모두를 분리한 후, 수성상을 DCM (2 x 100 mL)으로 추출하였다. 유기상을 한데 모아 물로 세척하고 MgsO₄로 건조, 여과 및 감압 농축시켜 산 2.1l (3.0 g, 6.30 mmol)을 얻고 이것을 추가 정제 없이 다음 단계에 사용하였다.

단계 2 : 메틸 4,5-디메틸티아졸-2-카르복실레이트 2.2l의 합성

시판되는 건조 MeOH (12 mL)중 산 2.1l (3.0 g, 6.30 mmol, 1 eq.)의 용액에 실온에서 클로로트리메틸실란 (4.0 mL, 31.5 mmol, 5 eq.)을 적가하였다. 얻어진 용액을 60℃에서 14 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고, DCM (100 mL)으로 희석한 다음 NaHCO₃의 포화용액 (50 mL)으로 급냉시켰다. 수성상을 DCM (2 x 50 mL)으로 추출하였다. 유기상을 한데 모아 염수 (100 mL)로 세척, MgSO₄ 로 건조, 여과하고 감압 농축하였다. 조질의 물질을 실리카 겔 (용출액 Pet. Ether / EtOAc: 100/0 내지 80/20)에서 플래쉬 크로마토그래피 처리하여 2.2l (1.32 g, 7.7 mmol, 55 %)을 얻었다. LCMS: P = 33 %, 체류시간 = 2.1분, (M+H)⁺: 172.

중간체 2m: 3-메틸-1,2,4-옥사디아졸-5-카르보히드라지드, 일반법 C를 이용하여 에스테르 2.2m 로부터 제조하였다. 이 후자의 물질을 한 단계로 아세티미드아미드 2.0m로부터 얻었다 (Street Leslie J. et al, J. Med. Chem., 2004, 47(14), 3642-3657의 방법을 변형).

건조 DCM (40 mL) 중 (E)-N'-히드록시아세티미드아미드 2.0m (1.0 g, 13.50 mmol, 1 eq.) 및 피리딘 (4.35 mL, 54.0 mmol, 4 eq.)의 용액에 실온에서 에틸옥살릴 클로라이드 (2.4 g, 18.0 mmol, 1.3 eq.)를 첨가하였다. 이 용액을 14 시간 동안 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 포화 NH₄Cl (30 mL)으로 급냉시켰다. 수성상을 DCM (2 x 50 mL)으로 추출하였다. 유기상을 한데 모아 NaHCO₃ 포화용액 (50 mL)으로 세척, MgSO₄으로 건조, 여과하고 감압 농축시켜 2.2m을 황색 오일 (1.32 g, 8.45 mmol, 63 %)로서 수득하고 이것을 추가 정제없이 다음 단계에 사용하였다. LCMS: P = 92 %, 체류시간 = 2.0분, (M+H)⁺: 157.

중간체 2n: 3-메틸-1,2,4-티아디아졸-5-카르보히드라지드, 일반법 C를 이용하여 에스테르 2.2m으로부터 제조. 이 후자의 물질을 한 단계로 아세트아미드 2.0n, 시약 2.0n' 및 2.0n'' 으로부터 제조하였다 (US5583092A1을 변형).

건조 톨루엔 (23 mL) 중 2.0n (500 mg, 8.46 mmol, 1 eq.), 및 2.0n' (820 μL, 9.31 mmol, 1.2 eq.)의 용액을 2 시간 동안 교반 환류시켰다. 이어서 용매를 감압 제거하고 잔사를 다시 톨루엔 (11.3 mL)에 용해시켰다. 2.0n'' (2.0 mL, 25.4 mmol, 3 eq.)을 이 용액에 첨가하고 얻어진 혼합물을 4 시간 동안 환류 교반하였다. 용매를 증발시키고 얻어진 조질의 물질을 실리카 겔 (용출액: DCM 100%)에서 플래쉬 크로마토그래피 처리하여 원하는 에스테르 2.2n (150 mg, 0.95 mmol, 11 %)를 갈색 오일로서 얻었다. LCMS: P = 97 %, 체류시간 = 1.8분, (M+H)⁺: 159.

중간체 2o: 4-메틸옥사졸-2-카르보히드라지드. 일반법 C를 이용하여 에스테르 2.2o로부터 제조. 이 후자의 물질을 한 단계로 4-메틸옥사졸 2.0o로부터 제조하였다.

시판되는 건조 THF (50 mL) 중 2.0o (1.0 g, 12.0 mmol, 1 eq.)의 용액에 Ar 분위기 하, -78℃에서 n-BuLi (헥산 중 2.5M, 5.30 mL, 13.24 mmol, 1.1 eq.)을 첨가하였다. -78℃에서 30분간 교반한 후, 에틸클로로포르메이트 (1.16 mL, 12.13 mmol, 1.0 eq.)를 적가하였다. 30분간 교반한 후, 건조 아이스배쓰를 제거하고 얻어진 용액을 실온으로 승온시킨 다음 14 시간 동안 교반하였다. HCl 1N (15 mL) 및 EtOAc (30 mL)를 첨가하였다. 2개 상 모두를 분리한 후, 수성상을 DCM (2 x 10 mL)로 추출하였다. 유기상들을 한데 모아, 염수 (20 mL)로 세척, MgsO₄로 건조, 여과하고 감압 농축하였다. 얻어진 조질의 물질을 실리카 겔 (용출액: DCM / MeOH : 100 / 0 내지 99.5 / 0.5)에서 플래쉬 크로마토그래피 처리하여 에스테르 2.2o (240 mg, 1.55 mmol, 13 %)을 무색 오일로서 얻었다. LCMS: P = 96 %, 체류시간 = 2.0분, (M+H)⁺: 156.

중간체 2p: 3-이소프로필-1,2,4-티아디아졸-5-카르보히드라지드, 일반법 C를 이용하여 에스테르 2.2p로부터 제조. 이 후자의 물질을 한 단계로 이소부티라미드 2.0p, 시약 2.0p' 및 2.0p''로부터 후술하는 바와 같이 제조하였다.

건조 톨루엔 (15 mL) 중 2.0p (500 mg, 5.74 mmol, 1 eq.), 및 2.0p' (555 μL, 6.31 mmol, 1.2 eq.)의 용액을 2 시간 동안 환류 교반하였다. 이어서 용매를 감압 하에 증발시키고 잔사를 톨루엔 (7.6 mL)에 다시 용해시켰다. 2.0p'' (900 μL, 11.34 mmol, 2 eq.)를 이 용액에 첨가하고 얻어진 혼합물을 4 시간 동안 환류 교반하였다. 용매를 증발시켜 얻어진 조질의 물질 2.2p (587 mg, 3.15 mmol, 55 %)를 추가 정제 없이 다음 단계에 사용하였다. LCMS: P = 45 %, 체류시간 = 2.3분, (M+H)⁺: 187.

중간체 2q: 1,3-디메틸-1H-피라졸-5-카르보히드라지드를 일반법 C를 이용하여 시판되는 에틸 에스테르로부터 제조하였다.

6-메틸피콜리노히드라지드 2r 의 합성 .

단계 1: 메틸 6-메틸피콜리네이트 2.2r의 합성

N₂ 분위기 하 실온에서 무수 MeOH (70 mL) 중 6-메틸피콜린산 2.1r (3 g, 21.88 mmol)의 용액에 TMS-Cl (13.88 mL, 109 mmol)을 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 60℃에서 밤새 교반 방치한 다음 혼합물을 감압 농축하여 5.51 g의 황색 오일을 얻고 이것을 추가 정제 없이 다음 단계에 사용하였다. LCMS: P = 95 %, 체류시간 = 1.02분, (M+H)⁺: 152 .

단계 2: 6-메틸피콜리노히드라지드 2r의 합성

실온에서 EtOH (22 mL) 중 조질의 메틸 6-메틸피콜리네이트 2.2r (5.51 g, 21.88 mmol)의 용액에 히드라진 일수화물 (10.61 mL, 219 mmol)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 90분간 환류 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 한 다음, 용액을 감압 농축하고 실리카 겔 크로마토그래피 (용출액: DCM/MeOH: 100/0 내지 96/4)로 정제하여 목적 생성물 2r을 백색 고체(2.34 g, 15.48 mmol, 71%)로서 얻었다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 0.54분, (M+H)⁺: 152.

일 구체예에서 2.5 내지 20 당량의 히드라진 수화물을 이용하여 실온 내지 환류 온도 범위에서 이 반응을 수행하였다.

일 구체예에서, 히드라지드 2를 재결정 및/또는 침전시켰다. 다음의 중간체들을을 일반법 C를 이용하여 즉석에서 카르복실산 또는 카르복실산 에틸 에스테르로부터 제조하였다:

중간체 2s: 6-히드록시피콜리노히드라지드,

중간체 2t: 6-브로모피콜리노히드라지드.

I.4. 단계 3: 고리화탈수에 의한 트리아졸로피페라진 3 합성

방법 D: 고리화탈수 및 산분해-Boc 보호

방법 D는 트리아졸로피페라진 3의 합성에 사용된 공정으로 그 상세는 다음과 같다:

방법 D를 이용하여 중간체 3a, 3f 및 3g (여기서 보호기는 Boc임)를 합성하였다.

2-메틸-4-(5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 히드로클로라이드 3a 의 합성.

단계 1: tert-부틸 8-메틸-3-(2-메틸티아졸4-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-카르복실레이트3.1a의 합성

콘덴서가 구비된 100 mL 둥근 바닥 플라스크에서, 이미노-에테르 1b (1.089 g, 4.77 mmol, 1 eq.)를 시판되는 무수 EtOH (20 mL)에 용해시키고 여기에 2-메틸티아졸-4-카르보히드라지드 2a (750 mg, 4.77 mmol, 1 eq.)를 한번에 첨가하였다. 얻어진 용액을 환류 하에 밤새 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 용매를 감압 제거하였다. 이어서 조질의 화합물을 실리카 겔 (DCM/MeOH: 99/1 내지 98/2)에서 정제하여 원하는 생성물 3.1a를 백색 고체 (1.07 g, 3.33 mmol, 70%)로서 수득하였다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 2.1분, (M+H)⁺: 321.

단계 2 2-메틸-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸히드로클로라이드 3a의 합성

1,4-디옥산 (8.32 mL, 33.3 mmol) 중 HCl 4M 용액을 시판되는 이소-프로판올 (20 mL) 중 3.1a (1.07 g, 3.33 mmol)의 용액에 한번에 첨가하였다. 반응 혼합물을 60℃에서 교반하였다. 1.5 시간 후 (LC-MS에 의해 완전 전환), 반응 혼합물을 실온으로 식힌 다음 아이스배쓰를 이용하여 0℃로 더 냉각하였다. 이어서, 10 mL의 Et₂O를 첨가하였다. 15분간 교반 후, 침전물을 여과하고 진공 건조시켜 3a를 백색 고체로서 얻었다. 수율: 736 mg (86%). LCMS: P = 97 %, 체류시간 = 0.5분, (M+H)⁺: 222.

다음의 중간체들을 일반법 D를 이용하여 즉석 시약 및 중간체로부터 제조하였다.:

중간체 3b: 4-(5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-(트리플루오로메틸)티아졸 히드로클로라이드, 중간체 1a 및 2b로부터;

중간체 3c: 4-(5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-비닐티아졸, 중간체 1a 및 2d 로부터 이어서 얻어진 Boc 아미노에틸 유도체3.1c를 산성 조건 하에 탈보호시키고 (디옥산 중 오직 2 eq의 HCl 만을 이용하는 상기 단계 2로서) 이어서 디메틸아민 제거 (실온에서 10 eq의 NaH 및 MeI 이용)한 다음, 수득된 비닐 유도체 3.1c를 상기 단계 2로 처리하여 3c를 얻었다;

중간체 3d: 4-(5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-이소프로필옥사졸 히드로클로라이드, 중간체 1a 및 2f로부터;

중간체 3e: 2-이소프로필-4-(5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 히드로클로라이드, 중간체 1a 및 2j로부터.

4-메틸-2-(5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 3f의 합성

단계 1: tert-부틸 3-(4-메틸티아졸2-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-카르복실레이트 3.1f의 합성

이미노-에테르 1a (148 mg, 0.649 mmol, 1 eq.)를 실온에서 무수 EtOH (3 mL)에 용해시키고, 여기에 2-메틸티아졸-4-카르보히드라지드 2k(102 mg, 0.649 mmol, 1 eq.)를 첨가하였다. 얻어진 용액을 밤새 환류 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 냉각하고 용매를 감압 제거하였다. 이어서 조질의 화합물을 실리카 겔 (DCM/MeOH: 99/1 내지 98/2) 상에서 정제하여 목적 생성물 3.1f를 황색 고체로서 얻었다 (174 mg, 83 %). LCMS: P = 93 %, 체류시간 = 2.2분, (M+H)⁺: 322.

단계 2 2-메틸-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸히드로클로라이드 3f의 합성

디옥산 (2.71 mL, 10.83 mmol) 중 4M HCl을 실온에서 이소-프로판올 (3 mL) 중 Boc-트리아졸로-피페라진 3.1f (1.07 g, 3.33 mmol)의 용액에 첨가하였다. 이 반응 혼합물을 60℃에서 교반하였다. 1.5 시간 후 (LC-MS에 의해 완전한 전환 확인), 반응 혼합물을 실온으로 식힌 다음 아이스배쓰를 이용하여 0℃로 추가 냉각하였다. 그 후, 5 mL의 Et₂O를 첨가하였다. 30분간 교반 후, 침전물을 여과하고 진공 건조하여 3f를 백색 고체로서 얻었다 (132 mg, 95 %). LCMS: P = 97 %, 체류시간 = 0.9분, (M+H)⁺: 222.

8-메틸-3-(6-메틸피리딘-2-일)-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로 [4,3-a]피라진 3g의 합성

단계 1: tert-부틸 8-메틸-3-(6-메틸피리딘-2-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-카르복실레이트3.1g의 합성

이미노에테르 1b(468 mg, 1.93 mmol, 1 eq.)를 무수 EtOH (2 mL)에 용해시키고, 여기에 카르보히드라지드 2r(270 mg, 1.79 mmol, 1 eq.)를 첨가하였다. 얻어진 혼합물을 오일 배쓰 중 135℃에서 63 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 한 다음 감압 하에 휘발성물질들을 제거하였다. 이어서 조질의 화합물을 실리카 겔 크로마토그래피 (DCM/MeOH: 99/1 내지 98/2)를 이용하여 정제하여 목적하는 생성물인 3.1g를 황색 오일 (380 mg, 1.15 mmol, 65 %)로서 수득하였다. LCMS: P = 95 %, 체류시간 = 2.2분, (M+H)⁺: 330.

단계 2: 8-메틸-3-(6-메틸피리딘-2-일)-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 3g디히드로클로라이드 염의 합성

디옥산 (5.77 mL, 23.07mmol) 중 4M HCl를 이소-프로판올 (10mL) 중 3.1g (380 mg, 1.15 mmol)의 용액에 첨가하였다. 반응 혼합물을 60℃에서 1 시간 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 한 다음 0℃로 추가 냉각하였다. 후에 얻어진 침전물을 여과하고 진공 건조시켜 3g를 황색 고체로서 얻었다(367 mg, quant.). LCMS: P = 92 %, 체류시간 = 0.2분, (M+H)⁺: 230.

다음의 중간체들을 일반법 D를 이용하여 즉석 시약 및 중간체로부터도 얻었다:

중간체 3h: 6-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)피리딘-2-올 히드로클로라이드 염, 중간체 1c 및 2s로부터;

중간체 3i: 3-(6-브로모피리딘-2-일)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4] 트리아졸로[4,3-a]피라진 디히드로클로라이드 염, 중간체 1b 및 2t로부터.

방법 E: 고리화탈수 및 산분해-DMB 보호

방법 E는 트리아졸로피페라진 3의 합성에 사용된 공정으로서 그 상세는 다음과 같다:

방법 E는 중간체 3j 및 3q의 합성에 사용된 공정이며 여기서 보호기는 DMB이다.

2-에틸-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 3j의 합성.

단계 1: 4-(7-(2,4-디메톡시벤질)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-에틸티아졸3.1j의 합성

콘덴서가 구비된 10 mL 둥근 바닥 플라스크에서, 이미노-에테르 1c(790 mg, 2.70 mmol, 1 eq.)를 무수 EtOH (2.5 mL)에 용해시키고, 여기에 2-메틸티아졸-4-카르보히드라지드 2c (462 mg, 2.70 mmol, 1 eq.)를 한번에 첨가하였다. 얻어진 용액을 135℃에서 밤새 교반하였다. 그 후, 반응 혼합물을 실온으로 하고 감압 하에 휘발성물질들을 제거하였다. 이어서 조질의 화합물을 실리카 겔 크로마토그래피 (DCM/MeOH: 99/1 내지 98/2)을 이용하여 정제하여 목적 생성물 3.1j를 황색 고체로서 얻었다 (837 mg, 2.10 mmol, 78 %). LCMS: P = 97 %, 체류시간 = 1.9분, (M+H)⁺: 400.

단계 2 2-에틸-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸3j의 합성

10 ml DCM이 함유된 둥근 바닥 플라스크에 4-(7-(2,4-디메톡시벤질)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-에틸티아졸 3.1j (0.837 g, 2.10 mmol)를 첨가하였다. 이어서, TFA (10.48 mL, 141 mmol)를 실온에서 반응 혼합물에 첨가하였다. 30분간 교반 후, 혼합물을 농축하였다. 이어서, 약 25 mL DCM을 이렇게 얻은 잔사에 첨가하고, 포화 NaHCO₃ (15 mL)로 세척하였다. 수성층을 25 mL의 DCM로 2회 추출하고, 유기층을 25 mL의 염수로 세척, MgSO₄로 건조, 여과하고 감압 농축하여 조질의 3e를 분홍색 오일 (500 mg, 96 %)로서 수득하였다. 조질의 3j를 추가 정제 없이 다음 단계에서 직접 하용하였다.

일 구체예에서, 동등하게 사용된 대안적인 워크-업은 전술한 바와 같이 수득한 건조된 잔사를 실온에서 교반 하에 4 M HCl/디옥산 (20 eq.)으로 처리하는 것을 포함하였다. 5분 후, Et₂O를 첨가하여 침전을 도왔다. 이 침전물을 진공 여과하고, Et₂O로 세척 및 고진공 하에 건조시켜 3j를 얻었다.

다음의 중간체들을 또한 일반법 E를 이용하여 즉석 시약 및 중간체로부터 제조하였다:

중간체 3k: 중간체 1c 및 2d로부터 4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-비닐티아졸; 축합 후 분리된 Boc 아미노에틸 유도체 3.1k를 먼저 Boc-탈보호시켰다 (8 eq의 HCl/디옥산). 디메틸아민 제거 후 (실온에서 10 eq의 NaH 및 MeI), 얻어진 비닐 모이어티를 상기 단계 2에서와 같이 DMB-탈보호시켜 3k를 얻었다;

중간체 3l: 2-메틸-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)옥사졸, 중간체 1c 및 2e로부터;

중간체 3m: 2-이소프로필-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)옥사졸, 중간체 1c 및 2f로부터;

중간체 3n: 2-시클로프로필-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)옥사졸, 1c 및 2g로부터;

중간체 3o: 2,5-디메틸-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸, 1c 및 2h로부터;

중간체 3p: 4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸2-아민, 1c 및 2g로부터;

4,5-디메틸-2-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 히드로클로라이드 3q 의 합성.

단계 1: 2-(7-(2,4-디메톡시벤질)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-4,5-디메틸티아졸 3.1q의 합성.

이미노에테르 1d (768 mg, 2.63 mmol, 1 eq.)를 무수 EtOH (5 mL)에 용해시키고, 여기에 4,5-디메틸티아졸-2-카르보히드라지드 2l(450 mg, 2.63 mmol, 1 eq.)를 첨가하고 얻어진 반응 혼합물을 48 시간 환류시켰다. 이어서 반응 혼합물을 실온으로 하고 휘발성물질을 감압 제거한 다음, 분리된 조질의 물질을 실리카 겔 크로마토그래피 (DCM/MeOH: 100/0 내지 98/2)를 이용하여 정제하여 목적 생성물 3.1q (786 mg, 1.93 mmol, 74 %)을 얻었다. LCMS: P = 65 %, 체류시간 = 1.9분, (M+H)⁺: 400.

단계 2 : 4,5-디메틸-2-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 3c 의 합성 .

실온에서 무수 DCM (6.6 mL) 중 3.1q (0.786 g, 1.97 mmol)에 TFA (9.1 mL, 148 mmol)를 첨가하고 혼합물을 30분간 환류시킨 다음 감압 하에 휘발성물질들을 제거하였다. 디옥산 (5 mL, 20 mmol) 중 4M HCl를 실온에서 교반하면서 적가하였다. 5분 후, Et₂O를 첨가하여 생성물의 침전을 돕고, 여과한 다음, Et₂O 로 세척하고 진공 건조하여 3q(729 mg, 100 %)를 얻었다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 1.6분, (M+H)⁺: 250.

일 구체예에서 실온에서 DCM (1:1 혼합물 DCM/TFA v/v) 중 20 eq의 TFA를 이용하여 이 반응을 수행하였다.

다음의 중간체들을 일반법 E를 이용하여즉석 시약 및 중간체로부터 제조하였다:

중간체 3r: 3-메틸-5-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-1,2,4-옥사디아졸 히드로클로라이드, 중간체 1c 및 2m로부터;

중간체 3s: 3-메틸-5-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-1,2,4-티아디아졸 히드로클로라이드, 중간체 1c 및 2n로부터;

중간체 3t: 4-메틸-2-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)옥사졸 히드로클로라이드, 중간체 1c 및 2o로부터;

중간체 3u:. 3-이소프로필-5-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-1,2,4-티아디아졸 히드로클로라이드, 중간체 1c 및 2p로부터.

방법 F: 고리화탈수 및 산분해-PMB 보호

방법 F는 트리아졸로피페라진 3의 합성에 사용된 공정으로서 그 상세는 다음과 같다:

방법 F로 보호기가 PMB인 중간체 3v를 합성하였다.

4-메틸-2-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 3v 의 합성

단계 1: 2-(7-(4-메톡시벤질)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-4-메틸티아졸 3.1v의 합성.

이미노-에테르 1d(444 mg, 1.69 mmol, 1 eq.)를 무수 EtOH (5 mL)에 용해시키고, 여기에 2-메틸티아졸-4-카르보히드라지드 2k(266 mg, 1.69 mmol, 1 eq.)를 첨가한 다음 얻어진 용액을 24 시간 환류시켰다. 반응 혼합물을 실온으로 식히고 용매를 감압 제거하였다. 이어서 조질의 화합물을 실리카 겔 (DCM/MeOH: 99/1 내지 98/2)을 이용하여 정제하여 목적 생성물 3.1v를 담황색 고체로서 얻었다 (383 mg, 1.07 mmol, 64 %). LCMS: P = 75 %, 체류시간 = 1.9분, (M+H)⁺: 356.

단계 2 : 4-메틸-2-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸 3v의 합성.

실온에서 무수 DCM (2.5 mL) 2-(7-(4-메톡시벤질)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-4-메틸티아졸 3.1v (443 mg, 1.246 mmol, 1 eq.)에 첨가하였다. 이어서 TFA (2.5 mL, 33.5 mmol, 27 eq.)를 첨가하고 반응 혼합물을 15 시간 환류시켰다. 반응물을 NaHCO₃ 포화용액 첨가에 의해 급냉시켰다. 층들을 분리시키고 수성층을 NaOH 1M 용액을 이용하여 pH ~ 14로 염기화시키고 DCM (3 x 70 mL)로 추출하였다. 유기층들을 한데 모아 염수 (~70 mL)로 세척, MgSO₄로 건조, 여과하고 감압하에 농축하여 3v를 얻었다. 3시간 진공 후 질량 변화는 없었다. (342 mg, 100%). LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 1.2분, (M+H)⁺: 236.

다음의 중간체들을 일반법 F를 이용하여 즉석 시약 및 중간체로부터 제조하였다:

중간체 3w: 3-(1,3-디메틸-1H-피라졸5-일)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진, 중간체 1d 및 2q로부터.

I.5. 단계 4: 아실화에 의한 최종 생성물 생성

방법 G: 아실화 및 키랄 HPLC 정제

방법 G는 라세미 생성물 4의 합성 및 이것을 정제하여 일반 화학식 I의 최종 화합물들 no.X를 얻는 공정이다. 방법 G의 상세는 다음과 같다:

방법 G를 이용하여 일반 화학식 I의 화합물들 no.5, 19, 29 및 33를 합성하였다.

(3-(2-에틸티아졸4-일)-8-메틸-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온 4a 및 (R)-(3-(2-에틸티아졸4-일)-8-메틸-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온 화합물 no.5 의 합성 .

무수 DCM (10 mL) 중 조질의 3j(250 mg, 1.003 mmol, 1 eq.)의 용액에, 실온에서, 4-(티오펜-2-일)벤조일 클로라이드 4.1a(290 mg, 1.303 mmol, 1.3 eq.) 및 이어서 N-메틸모르폴린 (0.359 mL, 3.51 mmol, 3.5 eq.)를 15초 동안 적가하였다. 반응 혼합물을 10분간 실온에서 교반하고 유백색 현탁액을 10 mL의 1 M HCl 용액에 부었다. 수성상을 DCM (3 x 10 mL)으로 추출하였다. 유기상들을 한데 모아, 1 M NaOH (20 mL), 염수 (20 mL)로 세척하고, MgSO₄ 로 건조 및 증발 건조시켰다. 잔사를 DCM (4 mL)에 용해시키고 Et₂O를 서서히 첨가하여 (5 mL) 침전을 유도하였다. 고체를 여과하고 2 mL의 Et₂O로 세척하고 진공 건조하여 4a를 황색 분말로서 얻었다 (234 mg, 0.537 mmol, 54%). LCMS: P = 97 %, 체류시간 = 2.4분, (M+H)⁺: 436.

전술한 방법에 따라 키랄 예비 HPLC에 의해 4a를 정제하여 표제 화합물 no 5 를 백색 분말로서 수득하였다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 4.3분, (M+H)⁺: 436; 키랄 HPLC 체류시간: 14.0 min; ee > 99 %; ¹H-NMR (CDCl₃): δ 8.02 (s, 1H), 7.70 (d, J= 8.2, 2H), 7.47 (d, J= 8.2, 2H), 7.31 (m, 2H), 7.12 (m, 1H), 5.77 (br, 1H), 4.83 (m, 1H), 4.63 (br, 1H), 4.26 (m, 1H), 3.53 (m, 1H), 3.07 (d, J= 7.5, 2H), 1.74 (d, J= 6.9, 3H), 1.43 (t, J= 7.5, 3H).

(8-메틸-3-(4-메틸티아졸2-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온 4b 및 (R)-(8-메틸-3-(4-메틸티아졸2-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온 화합물 no 19 의 합성.

실온에서 시판되는 시판되는 무수 DCM (12 mL) 중 3v(342 mg, 1.25 mmol, 1 eq.)의 용액에 4-(티오펜-2-일)벤조일 클로라이드 4.1a(326 mg, 1.464 mmol, 1.17 eq.), 이어서 N-메틸모르폴린 (0.128 mL, 1.25 mmol, 1.0 eq.)를 15초에 걸쳐 적가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 15분간 교반한 다음 DCM (60 mL)으로 희석하였다. 유기층을 물 (40 mL), 염수 (50 mL)로 세척하고, MgSO₄로 건조, 여과하고 감압 증발시켰다. 잔사를 실리카 겔 (DCM/MeOH: 98/2)로 정제하여 4b를 황색 오일로서 얻었으며 LCMS에 의한 순도는 88 %였다.

디에틸에테르 (10 mL)를 수득된 오일에 첨가하고 혼합물을 초음파 처리하였다. 백색 고체가 침전되었으며 이를 여과하였다. 여액(filtrate)을 감압 농축하고 디에틸에테르 (5 mL)를 잔사에 첨가하였다. 초음파 처리 후, 2번째 백색 침전을 여과하였다. 이들 두 가지 침전물을 합쳐서 4b를 백색 고체로서 수득하였다 (189 mg, 36 %). LCMS: P = 99 %, 체류시간 = 4.4분, (M+H)⁺: 422.

전술한 방법에 따라 키랄 예비 HPLC에 의해 4b를 정제하여 표제 화합물 no 19를 백색 분말로서 얻었다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 4.3분, (M+H)⁺: 422; 키랄 HPLC 체류시간: 6.6분, ee = 94 %; ¹H-NMR (CDCl₃): δ 7.70 (d, J = 8.2, 2H), 7.48 (d, J = 8.2, 2H), 7.40-7.35 (m, 2H), 7.13-7.11 (m, 1H), 7.00 (m, 1H), 5.81 (br, 1H), 4.95 (dd, J ₁ = 3.3, J ₂ = 14.0, 1H), 4.60 (br, 1H), 4.27 (td, J ₁ = 3.9, J ₂ = 12.7, 1H), 3.51 (m, 1H), 2.50 (s, 3H), 1.75 (d, _J = 6.9, 3H).

3의 히드로클로라이드 염이 사용된 경우, 2.2 eq.의 N-메틸모르폴린을 첨가하였다.

화합물 no 29: (R)-[1,1'-바이페닐]-4-일(8-메틸-3-(6-메틸피리딘-2-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)메탄온 의 합성.

무수 DCM (10 mL) 중 3g(500 mg, 1.65 mmol, 1 eq.)의 용액에 실온에서 [1,1'-바이페닐]-4-카르보닐 클로라이드4.1c(430 mg, 1.98 mmol, 1.2 eq.), 이어서 N-메틸모르폴린 (507 μL, 4.96 mmol, 3.00 eq.)을 첨가하였다. 반응 혼합물을 실온에서 30분간 교반한 다음 NaHCO₃ 포화 용액 (10 mL) 및 DCM (5 mL)을 이 반응 혼합물에 첨가하였다. 유기상을 추출하고, MgSO₄로 건조, 여과하고 감압 농축하였다. 조질의 생성물을 실리카 겔 크로마토그래피 (용출액: DCM/MeOH: 98:2)로 정제하여 268 mg의 4c를 얻었다. LCMS: P = 98 %, 체류시간 = 4.2분, (M+H)⁺: 410.

전술한 방법에 따라 키랄 예비 HPLC에 의해 4c를 정제하여 표제 화합물 no 29를 백색 분말로서 얻었다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 4.2분, (M+H)⁺: 410; 키랄 HPLC 체류시간: 4.7 min; ee > 99 %. ¹H-NMR (CDCl₃): δ 8.11 (d, J= 7.7, 1H), 7.67-7.40 (m, 10H), 7.20 (d, J= 6.7, 1H), 5.78 (bs, 1H), 5.00 (dd, J ₁ = 3.3, J ₂ = 14.0, 1H), 4.67 (br, 1H), 4.37 (m, 1H), 3.51 (m, 1H), 2.58 (s, 3H), 1.76 (d, J= 6.9, 3H).

화합물 no 33의 합성에 사용된 방법은 다음과 같다:

단계 1: (3-(6-브로모피리딘-2-일)-8-메틸-5,6-디히드로-[1,2,4] 트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온4d의 합성

일반법 G에 따라 4d를 3i 및 4.1a로부터 제조하였다.

단계 2: 6-(8-메틸-7-(4-(티오펜-2-일)벤조일)-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)피콜리노니트릴4e의 합성

실온에서 DMA (2 mL) 중 4d (140 mg, 0.291 mmol) 및 시안화아연 (137 mg, 1.166 mmol)의 혼합물을 탈기시켰다. 이어서 Pd(PPh₃)₄ (67.4 mg, 0.058 mmol)를 첨가하였다 (67.4 mg, 0.058 mmol). 반응 혼합물을 115℃에서 30분간 교반한 다음 DCM (30 mL)을 첨가하고 유기층 추출물을 물 (2 x 30 mL)로 세척, MgSO₄로 건조, 여과하고 감압 농축시켰다. 잔사를 실리카 겔 크로마토그래피 (DCM/MeOH: 100/0 내지 98/2)로 정제하여 4d를 백색 고체로서 얻었다 (8 mg, 6 %). LCMS: P = 90 %, rt = 4.2분, (M+H)⁺: 427.

전술한 방법에 따라 4d를 키랄 예비 HPLC에 의해 정제하여 표제 화합물 no 33을 백색 분말로서 수득하였다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 4.2분, (M+H)⁺: 427; 키랄 HPLC 체류시간: 18.8 min; ee = 98 %.

II. 키랄 합성

II.1. 키랄 합성을 위한 일반적인 합성 반응식

본 발명의 화합물들을 반응식 30에 설명된 본 발명의 키랄 공정을 이용하여 합성하였다.

키랄 케토피페라진 A를 DMB기로 보호하고 Meerwein 시약 (Et₃OBF₄)을 이용하여 이미노에테르 D로 전환시켰다. 에탄올 중 가열 조건 하에 아실 히드라지드 E와 이미노에테르 D와의 축합을 수행하여 DMB 보호된 피페라진 F를 얻고 이것을 디옥산 중 HCl로 후속적으로 탈보호시켜 화학식 II의 화합물을 수득하였다.

일 구체예에서, DCM 중 TFA를 이용하여 DMB 탈보호 단계 (F로부터 II)를 수행하였다.

일 구체예에서, 실온에서 DCM 중 TFA를 이용하여 DMB 탈보호 단계 (F로부터 II)를 수행한 다음, HCl에 의한 TFA 염 교환 또는 고pH에서 유리 피페라진 II의 추출을 수행하였다.

적절한 산 클로라이드에 의한 아실화에 의해 화학식 I의 최종 생성물이 대체로 > 90% 광학 순도로 수득되었다 (키랄 HPLC).

일반법 H

일반법 A를 이용하여 (R)-4-(2,4-디메톡시벤질)-3-메틸피페라진-2-온 ( R )-C를 합성하였다(cf. 반응식 30).

실온에서 N₂ 분위기 하에, 둥근 바닥 플라스크에, 시판되는 무수 아세토니트릴 (65 mL) 중 (R)-3-메틸피페라진-2-온 ( R )-A (725 mg, 6.35 mmol, 1eq.), 2,4-디메톡시벤즈알데히드B (1.16 g, 6.99 mmol, 1.1 eq.), 아세트산 (545 μL, 9.53 mmol, 1.5 eq.) 및 소듐 트리아세톡히보로하이드라이드 (1.88 g, 8.89 mmol, 1.4 eq.)를 순차 도입하였다. 반응을 실온에서 밤새 수행하였다. 반응 혼합물을 더 이상 기포가 관찰되지 않을 때까지 0℃에서 주의깊게 NaHCO₃ 포화용액 (100 mL)으로 급냉시켰다. 수성층과 유기층을 분리하였다. 수성층을 EtOAc (3 x 100 mL)로 추출하고 유기층들을 한데 모아 염수로 세척하고, MgSO₄ ^,로 건조, 여과 및 감압 농축하여 표제 화합물을 황색 오일로서 얻었다. 이 조질의 혼합물을 실리카 겔 (DCM/MeOH: 98/2 내지 95/5)로 정제하여 원하는 생성물 ( R )-C를 점성이 있는 담황색 오일로서 수득하였다. 수율: 1.65 g, 98 %. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 1.6분, (M+H)⁺: 265; 키랄 HPLC 체류시간 = 41.5분, ee > 99 %; ¹ H-NMR (CDCl₃): δ 7.23 (d, J= 8.9, 1H), 6.49 (d, J= 8.9, 1H), 6.46 (s, 1H), 6.29 (br, 1H), 3.81 (s, 3H), 3.80 (s, 3H), 3.78 (d, J _AB = 15.0, 1H), 3.49 (d, J _AB = 15.0, 1H), 3.27 (m, 2H), 3.19 (m, 1H), 2.95 (m, 1H), 2.48 (m, 1H), 1.48 (d, J= 6.8, 3H).

(S)-3-메틸피페라진-2-온 (S)-A로부터 출발하여 일반법 H를 이용하여 (S)-4-(2,4-디메톡시벤질)-3-메틸피페라진-2-온 (S)-C를 제조하였다. 수율: 300 mg, 99 %. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 1.6분, (M+H)⁺: 265; 키랄 HPLC 체류시간 = 26.6분, ee > 99 %.

일반법 I:

일반법 I는 후술하는 바와 같이 (R)-1-(2,4-디메톡시벤질)-5-에톡시-6-메틸-1,2,3,6-테트라히드로피라진 ( R )-D (cf. 반응식 30)를 합성하는 방법이다.

오븐 건조된 (115℃) 소듐 카보네이트 (2.48 g, 23.40 mmol, 2.25 eq.)를 둥근 바닥 플라스크에 넣었다. 둥근 바닥 플라스크를 Ar로 채운 다음 고무 격막으로 밀봉하였다. 무수 DCM (35 mL) 중 (R)-4-(2,4-디메톡시벤질)-3-메틸피페라진-2-온 ( R )-C (2.75 g, 10.40 mmol, 1 eq.)의 용액을 첨가한 다음, 갓 제조한 트리에틸옥소늄 테트라플루오로보레이트 (2.48 g, 13.05 mmol, 1.25 eq.)를 한 번에 첨가하였다. 그 후, 반응 혼합물을 실온에서 1 시간 더 교반한 다음 반응 혼합물을 포화 수성 NaHCO₃ (100 mL)으로 희석하였다. 수성층을 DCM (3 x 200 mL)으로 추출하였다. 유기층들을 한데 모아 MgSO₄로 건조, 여과하고 감압 농축하여 3.1 g의 황색 오일을 수득하였다. 이 조질의 화합물을 실리카 겔 (EtOAc/MeOH: 99/1)로 정제하여 목적 생성물 ( R )-D를 담황색 오일로서 수득하였다. 수율: 1.44 g, 48 %. LCMS: P = 95 %, 체류시간 = 1.8분, (M+H2O+H)⁺: 311; 키랄 HPLC 체류시간 = 12.3분, ee > 97 %. ¹ H-NMR (CDCl₃): δ 7.23 (d, J= 8.8, 1H), 6.48 (d, J= 8.8, 1H), 6.44 (s, 1H), 4.02 (m, 2H), 3.92 (s, 6H), 3.86 (d, J _AB = 14.0, 1H), 3.46 (d, J _AB = 14.0, 1H), 3.44 (m, 2H), 3.10 (m, 1H), 2.79 (m, 1H), 2.32 (m, 1H), 1.35 (d, J= 6.8, 3H), 1.24 (t, J= 6.0, 3H).

(S)-C(46 mg, 0.16 mmol, 59 %)로부터 출발하여 일반법 I 를 이용하여 (S)-1-(2,4-디메톡시벤질)-5-에톡시-6-메틸-1,2,3,6-테트라히드로피라진 (S)-D를 제조하였다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 1.8분, (M+H2O+H)⁺: 311; 키랄 HPLC 체류시간 = 11.3분, ee = 96 %.

일반법 J:

일반법 J는 후술하는 바와 같이 히드라지드 E.a (cf 반응식 31)의 합성에 사용된 방법이다.

2-메틸티아졸-4-카르보히드라지드 E.a의 합성

콘덴서가 구비된 100 mL 둥근 바닥 플라스크에서 무수 EtOH (25 mL)에 에틸 2-메틸티아졸-4-카르복실레이트 E.1a (10 g, 58.4 mmol, 1 eq.)를 용해시키고 실온에서 히드라진 일수화물 (17.0 mL, 354.4 mmol, 6 eq.)로 처리하였다. 얻어진 황색 용액을 14 시간 동안 환류 온도에서 가열하였다. 반응 혼합물을 실온으로 식힌 다음, 이 용액을 감압 농축하여 13.4 g의 갈색 오일을 얻었다. 시판되는 무수 DCM:MeOH (1:1)의 혼합물 3 x 200 mL을 이용하여 공동 증발시켜 잔류수를 제거하였다. 이어서 잔사를 뜨거운 EtOH (60 mL)로부터 재결정하였다: 완전히 용해시킨 후, 혼합물을 실온으로 식힌 다음 0℃ (아이스배쓰를 이용)하여 40분간 유지시켰다. 얻어진 결정들을 여과하고 차가운 (0℃) EtOH (2 x 30 mL)로 세척하였다. 오렌지색 고체를 진공 하에 1 시간 건조시켜 E.a (5.85 g, 37.2 mmol, 64 %)를 얻었다. LCMS: P = 100 %, 체류시간 = 0.5분, (M+H)⁺: 158; ¹ H-NMR (CDCl₃): δ 8.32 (br, 1H), 7.96 (s, 1H), 4.07 (br, 2H), 2.70 (s, 3H).

일반법 K:

일반법 K는 키랄 트리아졸로피페라진 중간체 F (cf. 반응식 30)의 합성에 사용된 일반 공정으로서 그 상세는 하기 반응식 32에 (R)-4-(7-(2,4-디메톡시벤질)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-메틸티아졸( R )-F.a의 합성과 관련하여 상세히 설명되어 있다.

콘덴서가 구비된 50 mL 둥근 바닥 플라스크에서, 이미노-에테르 ( R )-D (4.51g, 14.96mmol, 1 eq.)를 무수 EtOH (15mL)에 용해시키고, 여기에 2-메틸티아졸-4-카르보히드라지드E.a (2.35g, 14.96mmol, 1 eq.)를 한번에 첨가하였다. 얻어진 용액을 70℃에서 6 시간 동안 교반하였다. 반응 혼합물을 실온으로 식히고 용매를 감압 제거하였다. 이어서 조질의 화합물을 실리카 겔 크로마토그래피 (DCM/MeOH: 99/1 내지 95/5)로 정제하여 목적 생성물 ( R )-F.a를 담황색의 거품성(foamy) 고체로서 수득하였다. 수율: 3.78 g, 65 %. LCMS: P = 96 %, 체류시간 = 1.8분, (M+H)⁺: 386; 키랄 HPLC 체류시간 = 13.9분, ee = 95 %; ¹ H-NMR (CDCl₃): δ 7.85 (s, 1H), 7.19 (s, 1H), 6.41 (m, 2H), 4.38 (m, 1H), 4.16 (m, 1H), 3.96 (m, 1H), 3.86 (d, J _AB = 15.0, 1H), 3.74 (s, 3H), 3.73 (s, 3H), 3.56 (d, J _AB = 15.0, 1H), 3.11 (m, 1H), 2.66 (s, 3H), 2.62 (m, 1H), 1.64 (d, J = 6.6, 3H); ¹³ C-NMR (CDCl₃): δ 166.2, 160.2, 158.8, 154.6, 148.1, 143.1, 130.9, 118.8, 118.2, 104.2, 98.5, 77.6, 77.2, 76.8, 70.4, 70.2, 55.4, 55.4, 55.8, 50.2, 45.8, 44.2, 19.2, 17.7, 15.7.

콘덴서가 구비된 둥근 바닥 플라스크에서, 이미노-에테르 ( R )-D(890 mg, 3.04 mmol, 1 eq.)를 무수 EtOH (3 mL)에 용해시키고, 여기에 2-메틸티아졸-4-카르보히드라지드 E.a (479 mg, 3.04 mmol, 1 eq.)를 첨가하였다. 얻어진 용액을 70℃에서 7 시간 교반한 다음, 실온으로 하고 감압 하에 휘발성물질들을 제거하였다. 이어서 이 조질의 화합물을 실리카 겔 크로마토그래피 (DCM/MeOH: 99/1 내지 95/5)에 의해 정제하여 목적 생성물 F.a를 담황색 오일로서 얻었다. 수율: 685 mg, 58 %. LCMS: P = 96 %, 체류시간 = 1.8분, (M+H)⁺: 386; 키랄 HPLC 체류시간: 14.3분, ee = 95 %; ¹H-NMR (CDCl₃): δ 7.85 (s, 1H), 7.19 (s, 1H), 6.41 (m, 2H), 4.38 (m, 1H), 4.16 (m, 1H), 3.96 (m, 1H), 3.86 (d, J _AB = 15.0, 1H), 3.74 (s, 3H), 3.73 (s, 3H), 3.56 (d, J _AB = 15.0, 1H), 3.11 (m, 1H), 2.66 (s, 3H), 2.62 (m, 1H), 1.64 (d, J= 6.6, 3H).

(S)-4-(7-(2,4-디메톡시벤질)-8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-메틸티아졸(S)-F.a를 또한, 일반법 K를 이용하여 (S)-D(36 mg, 0.09 mmol, 54 %)로부터 출발함으로써 제조하였다. LCMS: P = 90 %, 체류시간 = 1.8분, (M+H)⁺: 386; 키랄 HPLC 체류시간 = 21.0분, ee = 94.0 %.

일반법 L:

일반법 E는 화학식 II의 화합물들의 염 (cf. 반응식 30에서 화합물들 II)을 합성하는데 이용된 일반 공정으로서 그 상세는 화합물 no II-1: (R)-8-메틸-3-(2-메틸티아졸4-일)-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라지-7-늄 클로라이드( R )-II-1의 합성과 관련하여 하기 반응식 33에 상술되어 있다.

콘덴서가 구비된 50 mL 둥근 바닥 플라스크에, ( R )-F.a (262 mg, 0.68 mmol, 1 eq.) 및 이어서 디옥산 (3.4 mL, 13.60 mmol, 20 eq.) 중 HCl 4 M의 용액을 한번에 첨가하였다. 얻어진 황색 용액을 100℃에서 교반하였다. 6 시간 후, i-PrOH (6 mL)를 뜨거운 반응 혼합물에 첨가하였다. 이어서 오일 배쓰를 제거함으로써 용액을 실온으로 하였다. 이어서 Et₂O (15 mL)를 첨가하고 얻어진 침전물을 여과하고, Et₂O (3 mL)로 세척한 다음 밤새 공기 건조시켜 ( R )-II-1 (235 mg, 0.86 mmol, 100 %)를 분홍색 고체로서 얻고 이를 추가 정제 없이 다음 단계에 사용하였다.

다음에 설명된 바와 같이, (S)-F.a로부터 출발하여 TFA 공정을 이용하여 (S)-2-메틸-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸(S)-II-1을 제조하였다:

(S)-F.a (36 mg, 0.09 mmol, 1 eq.)를 건조 DCM (500 μL)에 용해시켰다. TFA (467 μL, 6.0 mmol, 65 eq.)를 실온에서 적가하였다. 30분 후, 진한 분홍색 반응 혼합물을 NaHCO₃의 포화용액 (10 mL)으로 조심스럽게 급냉시켰다. 수성상을 DCM (3 x 10 mL)으로 추출하였다. 유기상을 한데 모아, 염수 (10 mL)로 세척, MgSO4로 건조 및 여과하고 감압 농축시켜 유리 아민 (S)-II-1을 백색 고체 (43 mg, 0.183 mmol, 100 %)로서 얻고 이를 추가 정제 없이 다음 단계에 사용하였다.

광학 순도의 측정:

전술한 바와 같이, 화학식 II의 화합물들에 대한 %ee의 키랄 LC 측정은 어려우므로, 특히, 이러한 아민을 다루는데 있어서 기술적 키랄 LC 이슈로 인해, 아민이 아실화되어 예를 들어 화학식 I의 화합물 no 1과 같은 최종 생성물이 얻어지는, 후속 단계에서 형성된 생성물에 대해 %ee를 측정하였다.

일반법 M:

일반법 M은 본 발명의 키랄 트리아졸로피페라진 화합물들의 합성에 사용된 일반 공정으로서 화학식 I의 (R)-(8-메틸-3-(2-메틸티아졸4-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온 ( R )-화합물 no 1 (이하 I-1이라 함).의 합성과 관련하여 이하에 상술한다.

무수 DCM (10 mL) 중 조질의 ( R )-II-1 (235 mg, 0.67 mmol, 1 eq.)의 용액에 0℃에서 4-(티오펜-2-일)벤조일 클로라이드 4.1a(165 mg, 0.742 mmol, 1.3 eq.), 이어서 N-메틸모르폴린 (163 μL, 1.48 mmol, 2.2 eq.)을 15초 간 적가하였다. 반응 혼합물을 10분간 실온에서 교반하고, 유백핵 현탁액을 10 mL의 1 M HCl에 첨가하였다. 수성상을 DCM (3 x 10 mL)으로 추출하였다. 유기상들을 한데 모아, 1 M NaOH (20 mL), 염수 (20 mL)로 세척하고, MgSO₄ 로 건조 및 증발 건조시켰다. 조질의 화합물을 실리카 겔 크로마토그래피 (용출액: EtOAc/MeOH: 98/2)에 의해 정제하여 원하는 생성물 ( R )-I-1을 백색 포말로서 얻었다. 수율: 158 mg, 55 %. LCMS: P = 97 %, 체류시간 = 4.0분, (M+H)⁺: 422; 키랄 HPLC 체류시간 = 15.4분, ee = 95 %; ¹ H-NMR (CDCl₃): δ 7.93 (s, 1H), 7.61 (d, J= 7.9, 2H), 7.40 (d, J= 7.9, 2H), 7.31 (m, 2H), 7.04 (m, 1H), 5.73 (m, 1H), 4.78 (m, 1H), 4.46 (m, 1H), 4.14 (m, 1H), 3.47 (m, 1H), 2.70 (s, 3H), 1.68 (d, J= 6.7, 3H). ¹³ C-NMR (CDCl3): δ 170.3, 166.5, 151.9, 148.0, 142.4, 136.4, 128.1, 125.8, 124.0, 119.3, 77.4, 77.0, 76.6, 44.8, 30.7, 19.6, 19.1.

동일한 %ee가 화합물들 ( R )-I-1 및 ( R )-F.a에 대해 얻어졌으므로, 산분해 탈보호 및 N-아실화 단계 동안 검출가능한 라세미화가 일어나지 않았음이 확인되었다.

화합물 (S)-(8-메틸-3-(2-메틸티아졸4-일)-5,6-디히드로-[1,2,4] 트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온 (S)-I-1은 또한 (S)-II-1(16 mg, 38.0 ㎛ol, 40%)로부터 출발하여 일반법 F를 이용하여서도 제조되었다. LCMS: P = 90 %, 체류시간 = 4.0분, (M+H)⁺: 386.1; 키랄 HPLC 체류시간 = 11.0분, ee = 92%.

화합물 (R) -I-1의 X선 결정그래프 특징화.

단결정 X선 분광광도계에 의해 화합물 (R) -I-1을 특징화하자 보다 활성적인 에난티오머의 배열이 (R)-배열인 것으로 확립되었다 (도 1 참조).

방법. 모든 데이터를 MoKα 조사(λ=0.71073)를 이용하여 MAR345 이미지 플레이트 (MARRESEARCH)에 기록하였다. 50KV 및 70mA의 전력으로 설정된 RIGAKU 회전 아노드 발전기에 X선을 발생시켰다. Zr 필터를 이용하여 MoKα 조사를 제거하였다. 적절한 결정을 나일론 루프 상에 장착된 현미경으로 선택하여, x선 실험 전에 각도계 상에 정렬시켰다. 2.0^o 파이(phi) 회전에 대응하는 총 174개의 이미지를 실온에서 수집하였다. 회절 이미지 상의 반사를 인덱스화하여 Automar 데이터 프로세싱 스윗(MARRESEARCH)을 이용하여 통합시켰다. 절대적인 구조 측정에 요구되는 이상 신호를 보존하기 위해 통합(integration) 중 프리델쌍(friedel pairs)을 병합하지 않은 상태로 유지시켰다. Xprep (Bruker)을 이용하여 스페이스그룹을 결정하고 구조 결정 및 후속적인 정교화를 위해 반사 및 지시 파일을 생성시켰다. SHELXS에 의해 구조 솔루션을 수행하고 SHELXL에 의해 다듬었다 ("A short history of SHELX". Sheldrick, G.M. (2008). Acta Cryst. A64, 112-122 ). C6 - C1 (C1A 또는 C1B)를 둘러썬 자유로운 회전은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 58/42% 비율의 회전 이성질체 현상을 결과시킨다. 첨부된 x선 도면에 나타난 바와 같이 C22 탄소 원자의 키랄성(chirality)은 R인 것으로 확립되었다 (H. D. Flack (1983). "On Enantiomorph-Polarity Estimation". Acta Cryst A39: 876-881; J. Appl. Cryst. (2008), 41, 96-103.)

화합물 (S)-I-1의 X선 결정그래프 특징화.

단결정 X선 분광광도계에 의해 화합물 (S) -I-1을 특징화하자 보다 활성적인 에난티오머의 배열이 (R)-배열인 것으로 확립되었다 (도 2 참조).

방법. 모든 데이터를 MoKα 조사(λ=0.71073)를 이용하여 MAR345 이미지 플레이트 (MARRESEARCH)에 기록하였다. 50KV 및 70mA의 전력으로 설정된 RIGAKU 회전 아노드 발전기에 X선을 발생시켰다. Zr 필터를 이용하여 MoKα 조사를 제거하였다. 적절한 결정을 나일론 루프 상에 장착된 현미경으로 선택하여, x선 실험 전에 각도계 상에 정렬시켰다. 2.5^o 파이(phi) 회전에 대응하는 총 174개의 이미지를 실온에서 수집하였다. 회절 이미지 상의 반사를 인덱스화하여 Automar 데이터 프로세싱 스윗(MARRESEARCH)을 이용하여 통합시켰다. 절대적인 구조 측정에 요구되는 이상 신호를 보존하기 위해 통합(integration) 중 프리델쌍(friedel pairs)을 병합하지 않은 상태로 유지시켰다. Xprep (Bruker)을 이용하여 스페이스그룹을 결정하고 구조 결정 및 후속적인 정교화를 위해 반사 및 지시 파일을 생성시켰다. SHELXS에 의해 구조 솔루션을 수행하고 SHELXL에 의해 다듬었다 ("A short history of SHELX". Sheldrick, G.M. (2008). Acta Cryst. A64, 112-122 ). C6 - C1 (C1A 또는 C1B)를 둘러썬 자유로운 회전은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 58/42% 비율의 회전 이성질체 현상을 결과시킨다. 첨부된 x선 도면에 나타난 바와 같이 C22 탄소 원자의 키랄성(chirality)은 R인 것으로 확립되었다 (H. D. Flack (1983). "On Enantiomorph-Polarity Estimation". Acta Cryst A39: 876-881; J. Appl. Cryst. (2008), 41, 96-103.)

본 발명의 관련 화합물들은 본 명세서에 설명된 일반법과 일반 공정을 이용하여 즉석 시약으로부터 합성될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있다.

III. X선 결정그래프 특징화

III.1. 화합물 no 1

단결정 X선 분광광도계에 의해 화합물 no 1을 특징화하자 보다 활성적인 에난티오머의 배열이 (R)-배열인 것으로 확립되었다 (도 1 참조).

방법. 모든 데이터를 MoKα 조사(λ=0.71073)를 이용하여 MAR345 이미지 플레이트 (MARRESEARCH)에 기록하였다. 50KV 및 70mA의 전력으로 설정된 RIGAKU 회전 아노드 발전기에 X선을 발생시켰다. Zr 필터를 이용하여 MoKα 조사를 제거하였다. 적절한 결정을 나일론 루프 상에 장착된 현미경으로 선택하여, x선 실험 전에 각도계 상에 정렬시켰다. 2.0^o 파이(phi) 회전에 대응하는 총 174개의 이미지를 실온에서 수집하였다. 회절 이미지 상의 반사를 인덱스화하여 Automar 데이터 프로세싱 스윗(MARRESEARCH)을 이용하여 통합시켰다. 절대적인 구조 측정에 요구되는 이상 신호를 보존하기 위해 통합(integration) 중 프리델쌍(friedel pairs)을 병합하지 않은 상태로 유지시켰다. Xprep (Bruker)을 이용하여 스페이스그룹을 결정하고 구조 결정 및 후속적인 정교화를 위해 반사 및 지시 파일을 생성시켰다. SHELXS에 의해 구조 솔루션을 수행하고 SHELXL에 의해 다듬었다 ("A short history of SHELX". Sheldrick, G.M. (2008). Acta Cryst. A64, 112-122 ). C6 - C1 (C1A 또는 C1B)를 둘러썬 자유로운 회전은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 58/42% 비율의 회전 이성질체 현상을 결과시킨다. 첨부된 도 1의 x선 도면에 나타난 바와 같이 C22 탄소 원자의 키랄성(chirality)은 R인 것으로 확립되었다 (H. D. Flack (1983). "On Enantiomorph-Polarity Estimation". Acta Cryst A39: 876-881; J. Appl. Cryst. (2008), 41, 96-103.)

III.2. 화합물 no 19

단결정 X선 분광광도계에 의해 화합물 no 19를 특징화하자 보다 활성적인 에난티오머의 배열이 (R)-배열인 것으로 확립되었다 (도 2 참조).

방법. 모든 데이터를 MoKα 조사(λ=0.71073)를 이용하여 MAR345 이미지 플레이트 (MARRESEARCH)에 기록하였다. 50KV 및 70mA의 전력으로 설정된 RIGAKU 회전 아노드 발전기에 X선을 발생시켰다. Zr 필터를 이용하여 MoKα 조사를 제거하였다. 적절한 결정을 나일론 루프 상에 장착된 현미경으로 선택하여, x선 실험 전에 각도계 상에 정렬시켰다. 1.5^o 파이(phi) 회전에 대응하는 총 103개의 이미지를 실온에서 수집하였다. 회절 이미지 상의 반사를 인덱스화하여 Automar 데이터 프로세싱 스윗(MARRESEARCH)을 이용하여 통합시켰다. 절대적인 구조 측정에 요구되는 이상 신호를 보존하기 위해 통합(integration) 중 프리델쌍(friedel pairs)을 병합하지 않은 상태로 유지시켰다. Xprep (Bruker)을 이용하여 스페이스그룹을 결정하고 구조 결정 및 후속적인 정교화를 위해 반사 및 지시 파일을 생성시켰다. SHELXS에 의해 구조 솔루션을 수행하고 SHELXL에 의해 다듬었다 ("A short history of SHELX". Sheldrick, G.M. (2008). Acta Cryst. A64, 112-122 ). C6 - C1 (C1A 또는 C1B)를 둘러썬 자유로운 회전은 하기 도 2에 도시된 바와 같이 56/44% 비율의 회전 이성질체 현상을 결과시킨다. 첨부된 도 2의 x선 도면에 나타난 바와 같이 C22 탄소 원자의 키랄성(chirality)은 R인 것으로 확립되었다 (H. D. Flack (1983). "On Enantiomorph-Polarity Estimation". Acta Cryst A39: 876-881; J. Appl. Cryst. (2008), 41, 96-103.)

IV. 본 발명의 화합물들의 합성에 사용된 방법 및 시약 정리

일반 화학식 I의 화합물들을 전술한 일반법 및 일반 공정을 이용하여 즉석 (ad hoc) 시약 및 중간체로부터 합성하였다. 하기 표 4에 각 화합물에 대해 사용된 중간체 및 일반법 그리고 LCMS 분석 데이터에 대한 개요를 기재하였다.

표 4

표 4에서, "Cpd"라는 용어는 화합물을 의미한다.

표 4에서 키랄 LC에 의해 분리된 각 피크의 배열을 화합물 no 1, 화합물 no 19에 대해 직접 확립하고, 이를 이용하여 기타의 경우 적용, 유추하였다. 전술한 간접적인 배열 설정은 주어진 예리한 입체화학 SAR을 고려하여 결정적인 생물학적 활성 결정을 통하여 항상 확인하였다.

생물학적 실시예

기능 분석

인간 NK-3 수용체를 이용한 에쿼린(Aequorin) 분석

세포내 칼슘 수준의 변화는 G 단백질-커플링된 수용체 활성의 인디케이터로서 인정된 것이다. NKA-매개된 NK-3 수용체 활성화를 저해하는 본 발명의 화합물의 효능을 시험관내 에쿼린 기능 분석으로 분석하였다. 인간 NK3 수용체를 발현하는 차이니즈 햄스터 난소 재조합 세포 및 광단백질 아포에쿼린을 인코딩하는 구조물을 이 분석에 사용하였다. 보조인자(cofactor)인 코엘렌테라진(coelenterazine)의 존재 하에, 아포에쿼린은 측정가능하게 발광하는데, 이 발광 정도는 세포내(세포질) 유리 칼슘량에 비례한다.

길항제 검사

본 발명의 화합물들의 길항제 활성을 이들 화합물과 세포를 함께 예비-인큐베이션(3분) 후, EC₈₀ (3 nM)와 동등한 최종 농도로 레퍼런스 작동제(NKA)를 첨가하여 후속되는 90초 기간에 걸친 발광(FDSS 6000 Hamamatsu) 정도를 기록함으로써 측정한다. 판독기 소프트웨어를 이용하여 발광 강도를 통합한다. 화합물의 길항제 활성을 뉴로키닌 A의 첨가에 응답한 발광 억제에 기초하여 측정한다.

본 발명의 화합물들에 대해 얻어진 억제 곡선 및 레퍼런스 작동제 응답을 50% 억제하는 화합물들의 농도 (IC₅₀)를 구하였다 (결과는 하기 표 5 참조). 표 5에 나타난 IC₅₀값들은 본 발명의 화합물들이 강력한 NK-3 길항제 화합물들임을 가리킨다.

표 5

경쟁적 결합 분석

본 발명의 화합물들이 잘 특징화된 NK3 방사능리간드를 경쟁적으로 그리고 가역적으로 대체하는(displace) 능력을 측정함으로써 본 발명의 화합물들의 인간 NK-3 수용체에 대한 친화도를 구하였다.

인간 NK-3 수용체를 이용한 ³ H-SB222200 결합 경쟁 분석

시험관내 방사능 리간드 결합 분석법에 의해, NK-3 수용체 선택적 길항제 ³H-SB222200의 결합을 저해하는 본 발명의 화합물들의 능력을 평가하였다. 인간 NK3 수용체를 안정적으로 발현하는 차이니즈 햄스터 난소 재조합 세포로부터 막을 준비하였다. pH 7.4의 완충액 중에 HEPES 25mM/ NaCl 0.1M/CaCl₂ 1mM/MgCl₂ 5Mm/ BSA 0.5%/ 사포닌 10㎍/ml 및 다양한 농도의 본 발명의 화합물들과 함께, 막을 5nM ³H-SB222200(ARC)와 함께 인큐베이션하였다. 여과 후 TopCount-NXT 판독기 (Packard)를 이용하여 막 결합 방사능활성을 정량화함으로써, 수용체에 결합된 ³H-SB222200의 양을 구하였다. 본 발명의 화합물들에 대하여 경쟁 곡선을 얻고 결합된 방사능리간드의 50%를 대체하는 농도(IC₅₀)를 선형회귀 분석법으로 구한 다음 겉보기 억제 상수(K_i)값을 다음 방정식에 따라 구하였다: K_i = IC₅₀/(1+[L]/K_d) (여기서 [L]은 유리 방사능리간드의 농도이고 K_d는 포화 결합 실험으로부터 유도된, 수용체에서의 그의 해리 상수임 (Cheng 및 Prusoff, 1973)) (결과는 하기 표 6에 나타내었다).

표 6에 본 발명의 화합물들의 ³H-SB222200 결합 경쟁 분석을 이용하여 얻어진 생물학적 결과를 나타내었다. 이들 결과는 본 발명의 화합물들이 인간 NK-3 수용체에 대하여 강력한 친화도를 나타냄을 가리킨다.

표 6

선택성 분석

본 발명의 화합물의 선택성을 다른 인간 NK 수용체, 즉, NK-1 및 NK2 수용체에 대하여 구하였다.

인간 NK1

본 발명의 화합물의 NK1 수용체에 대한 친화도를 인간 NK1 수용체를 발현하는 CHO 재조합 세포에서 평가하였다. 막 현탁액을 이들 세포로부터 준비하였다. 다음의 방사능리간드: [³H] 물질 P (PerkinElmer Cat#NET111520)를 이 분석에 이용하였다. 결합 분석을 pH 7.4의 50 mM Tris / 5 mM MnCl2 / 150 mM NaCl / 0.1% BSA에서 수행하였다. 결합 분석은 25 ㎕의 막 현탁액 (96 웰 플레이트 중 약 5 ㎍의 단백질/웰), 50 ㎕의 화합물 또는 레퍼런스 리간드 (물질 P)(농도를 증가시키면서) (분석 완충액 중에 희석시킴) 및 2nM [³H] 물질 P로 구성되었다. 플레이트를 25℃ 수조에서 60분간 인큐베이션시킨 다음 여과 유닛 (Perkin Elmer)을 이용, GF/C 필터(실온에서 2시간 동인 0.5% PEI 중에 미리 침지시킨 Perkin Elmer, 6005174)를 이용하여 여과시켰다. 필터에 유지된 방사능을 TopCount-NXT 판독기 (Packard)를 이용하여 측정하였다. 본 발명의 화합물에 대하여 얻어진 경쟁 곡선과 결합된 방사능리간드의 50%를 탈리시키는 화합물의 농도 (IC₅₀)를 측정한 다음 겉보기 억제 상수Ki 값을 다음 방정식에 따라 구하였다: Ki = IC₅₀/(1+[L]/K_D) 식 중 [L]은 방사능리간드의 농도이고 K_D는 포화 결합 실험으로부터 유도된, 수용체에서의 해리 상수이다 (Cheng 및 Prusoff, 1973).

인간 NK2

NK2 수용체에 대한 본 발명의 화합물의 친화도를 인간의 NK2 수용체를 발현시키는 CHO 재조합 세포에서 평가하였다. 막 현탁액을 이들 세포로부터 제조하였다. 다음의 방사능리간드 [¹²⁵I]-뉴로키닌 A (PerkinElmer Cat#NEX252)를 이 분석에 이용하였다. 결합 분석을 pH 7.4의 25 mM HEPES / 1 mM CaCl2 / 5 mM MgCl2/ 0.5% BSA / 10㎍/ml 사포닌에서 수행하였다. 결합 분석은 25 ㎕의 막 현탁액 (96 웰 플레이트 중 약 3.75 ㎍의 단백질/웰), 50 ㎕의 화합물 또는 레퍼런스 리간드 (뉴로키닌 A)(농도를 증가시키면서) (분석 완충액 중 희석시킴) 및 0.1 nM [¹²⁵I]-뉴로키닌 A로 구성되었다. 플레이트를 25℃ 수조에서 60분간 인큐베이션시킨 다음 여과 유닛 (Perkin Elmer)를 이용하여 GF/C 필터 (실온에서 2시간 동안 사포닌 없이 분석 완충액 중 미리 침지시킨 Perkin Elmer, 6005174)를 이용하여 여과시켰다. 필터에 유지된 방사능을 TopCount-NXT 판독기 (Packard)를 이용하여 측정하였다. 본 발명의 화합물에 대하여 경쟁 곡선을 얻고 결합된 방사능리간드의 50%를 탈리시키는 화합물의 농도 (IC₅₀)를 측정한 다음 겉보기 억제 상수 Ki 값을 다음 방정식에 의하여 구하였다: Ki = IC₅₀/(1+[L]/K_D) 식 중 [L]은 유리 방사능리간드의 농도이고 K_D는 포화 결합 실험 (Cheng 및 Prusoff, 1973)으로부터 유도된 수용체에서의 그의 해리상수이다.

상기 NK-1 및 NK-2와 관련한 분석에서 시험된 본 발명의 화합물들은 인간 NK-1 및 인간 NK-2 수용체에서 낮은 친화성을 나타내었다: 인간 NK-3 수용체에 비해 Ki가 200배 이상 쉬프트되었다 (표 7). 따라서, 본 발명의 화합물은 NK1 및 NK2 수용체에 대해 선택적인 것으로 나타났다.

표 7

hERG 억제 분석

인간 Ether-a-go-go 관련 유전자 (hERG)는 심장 재분극과 연관된, 심장에서의 내향정류전압 게이트된 칼륨 채널(I_Kr)을 인코딩한다. I_Kr 전류 억제(current inhibition)는 부정맥 위험성 증가와 연관된 현상인, 심장 활동 전위를 연장시키는 것으로 알려져 있다. I_Kr 전류 억제는 약물-유도된 QT 연장의 알려진 케이스의 방대한 대다수를 잘 설명해준다. 다수의 약물들이 이러한 심장 독성 영향으로 인해 임상시험 후반 단계에서 탈락하였으므로, 약물 발견에 있어서 조기에 억제제를 동정하는 것이 중요하다.

hERG 억제 연구는 인간 ether-a-go-go-관련 유전자 (hERG)를 이용한, 안정적으로 트랜스펙트된 HEK 293 세포에서 노목식(normoxic) 조건 하에 생성된 칼륨-선택적 IK_r 전류에 미치는 본 발명 화합물들의 시험관내 효과를 정량하는 것을 목적으로 한다.

전압 펄스 동안 유도된 전세포 전류(수동 팻치-클램프에 의해 얻어짐)를 베이스라인 조건에 기록하고 테스트 화합물들을 적용하였다 (5분간 노출). 테스트 화합물들의 농도 (0.3μM; 3μM; 10μM; 30μM)는 전임상 모델에서 예상 효능 투여량 농도를 초과하는 것으로 믿어지는 범위를 반영한다.

적용된 펄스 프로토콜은 다음과 같이 설명된다: 유지 전위(holding potential: 매 3초마다)를 1초 동안 -80 mV로부터 최대값 +40 mV까지, -40 mV로부터 출발하여 +10 mV씩 8번 증분시켰다. 이들 각각의 증분 단계 후, 막 전위가 1초 동안 -55 mV로 되돌아왔으며 최종적으로 1초 동안 -80 mV으로 재분극되었다.

기록된 전류 밀도를 베이스라인 조건에 대하여 정규화하고 테스트 화합물이 없는 조건 하에서의 실험 설계를 이용하여, 용매 효과와 시간-의존성 전류 런다운에 대하여 보정하였다.

화합물들에 대한 억제 곡선을 구하고 베이스라인 조건에서 측정된 전류 밀도의 50%를 감소시킨 농도(IC₅₀)를 구하였다. IC₅₀ 값이 10 μM를 상회하는 모든 화합물들은 hERG 채널의 강력한 억제제가 아닌 것으로 여겨지는 반면, IC₅₀ 값이 1μM 미만인 화합물들은 강력한 hERG 채널 억제제인 것으로 여겨진다.

본 발명의 화합물들은 hERG 억제 분석에서 다음 표 8에 수록된 바와 같은 IC₅₀ 값을 갖는 것으로 나타났다.

표 8

래트에 있어서의 화합물 활성을 평가하기 위한 생체내 분석

황체화 호르몬 (LH) 분비를 억제하고 순환 안드로겐 수준을 감소시키는 본 발명의 화합물들의 효과를 다음 생물학적 연구를 이용하여 평가하였다.

황체화 호르몬 (LH)의 순환 농도에 미치는 본 발명의 화합물의 효과를

측정하기 위한 거세된 수컷 래트 모델

인간 및 설치류에 있어서, 거세는, 더 고도화되고, 지속적인 GnRH 시그널링 및 그에 따른 순환 LH의 상승을 일으키기 위한 이전부터 익히 수행되어온 방법이다. 따라서, GnRH 시그널링 경로의 테스트 화합물 억제의 마커로서 LH 억제를 측정하기 위한 광범한 인덱스 제공을 위해 거세된 래트 모델을 이용한다.

스프라그-다울리 (SD)종의 거세된 성체 수컷 래트 (150-175 g,)를 Janvier (St Berthevin, France)로부터 구득하였다. 모든 동물들을 온도가 조절되는 (22 ± 2℃) 50± 5% 상대습도의 방에서 12 시간 명주기/12시간 암주기 (오후 6시에 라이트 오프) 조건 하에 케이지 당 3마리를 키웠다. 이 동물들을 연구 전 2주간의 수술후 회복기간을 거치도록 하였다. 동물들을 매일 관찰 및 처리하였다. 표준 다이어트 및 수도물에 자유롭게 접근하도록 하였다. 동물 케이지 짚을 일주일에 1회 바꾸었다. 연구하는 날에는, 동물들을 실험 개시 1시간 전의 기간 동안 진행실에 순응시켰다.

본 발명의 화합물을 90g/L (2-히드록시프로필)-β-시클로덱스트린과 함께 비발열성(apyrogen) 물로서 조성하였다.

기초 샘플링 후 (T0) 본 발명의 화합물의 단일 투여량 또는 비히클을 래트에게 정맥 투여하였다. 이어서 투여한지 60분 경과후 채혈하였다. 혈액 샘플을 꼬리정맥 출혈을 통해 수득하고 이를 EDTA-함유 시험관에 넣고 즉시 원심분리하였다. 혈장 샘플을 모으고 이를 분석할 때까지 -80℃에서 보관하였다. 혈청 LH 수준을 RIAZEN_Rat LH, 제넨테크 (Liege, Belgium)로부터의 방사능면역 키트를 이용하여 측정하였다. 베이스라인은 초기 기초 혈액 샘플로서 정의하였다.

전술한 바와 같이 거세된 수컷 래트 모델에서 테스트한 경우, 화합물 no 1은 순환 LH 레벨을 유의적으로 억제하였다 (도 3).

전술한 바와 같이 거세된 수컷 래트 모델에서 테스트한 경우, 화합물 no 19는 순환 LH 레벨을 유의적으로 억제하였다 (도 4).

테스토스테론의 순환 농도에 미치는 본 발명의 화합물의 효과를 평가하기

위한 생식선이 온존된 다 자란 수컷 래트 모델

생식선이 온존된 다 자란 수컷 스프라그-다울리 (SD) 래트 (225-385 g N=3/군)을 온도가 조절되는 (22 ± 2℃) 50± 5% 상대습도의 방에서 12 시간 명주기/12시간 암주기 (오후 6시에 라이트 오프) 조건 하에 키웠다. 래트들은 사료와 수돗물을 자유롭게 먹게 하였다. 기초 채혈 후, 자유롭게 움직이는 래트들에게 화합물 또는 비히클을 단일 투여량으로 시간=0분에서 정맥주사하였다. 이어서 제1, 5, 15, 90, 150, 210분에 채혈하여 항응고제로서 EDTA를 함유하는 시험관에 넣고 즉시 원심분리하였다. 혈장 샘플을 수집하여 분석 전까지 -80℃에서 보관하였다. 혈장 테스토스테론 수준을 방사능면역분석 키트 (Immunotech)를 이용하여 측정하였다.

화합물 no 1을 9% 2-히드록시프로필-β-시클로덱스트린/H2O (w/w)에 조성하였다. 단일 투여량의 50 mg/kg의 화합물 no 1을 정맥 주사하였다.

생식선이 온존된 수컷 래트에서 시험된 본 발명의 화합물 no 1은 210분의 시험 기간 동안 혈장 테스토스테론 수준을 유의적으로 억제하였다 (도 5).

Claims

다음 화학식 I의 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물 :

식 중
Ar ¹ 는 비치환 티오펜-2-일, 비치환 페닐, 또는 4-플루오로페닐;
R ¹ 는 H 또는 메틸;
Ar ² 은 일반 화학식(i), (ii) 또는 (iii)을 가지며:

R ² 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬, C1-C2 할로알킬, 선형 또는 분지형 C2-C3 알케닐, C3-C4 시클로알킬 또는 디(C1-C2 알킬)아미노;
X ¹ 은 N 또는 C-R ⁶ 이고 R ⁶ 는 H, 플루오로 또는 C1-C2 알킬;
X ² 는 O 또는 S;
X ³ 은 N이거나, 또는 X ¹ 이 N이고 X ² 가 N-R ⁷ 이며 R ⁷ 이 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필인 조건 하에서 X ³ 는 CH;
R ³ 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬;
X ⁴ 는 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 C1-C2 알킬;
X ⁵ 는 O 또는 S;
X ⁶ 는 N이거나, 또는 X ⁴ 가 N이고 X ⁵ 가 N-R ⁹ 이며 R ⁹ 는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필인 조건 하에서 X ⁶ 는 CH;
R ⁴ 는 할로, 시아노, 메틸, 또는 히드록실;
R ⁵ 는 H 또는 할로를 나타내며;
단, Ar ² 이 화학식 (iii)를 가지면, R ¹ 는 메틸이고; 및
화학식 I의 화합물은
(3-(2-이소부틸티아졸-4-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온;
[1,1'-바이페닐]-4-일(8-메틸-3-(6-메틸피리딘-2-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)메탄온;
(8-메틸-3-(6-메틸피리딘-2-일)-5,6-디히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-7(8H)-일)(4-(티오펜-2-일)페닐)메탄온
이 아니다.
제1항에 있어서, 하기 화학식 I'의 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중
Ar ¹ 는 비치환 티오펜-2-일, 비치환 페닐, 또는 4-플루오로페닐;
R ¹ 는 H 또는 메틸;
R ² 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬, C1-C2 할로알킬, 선형 또는 분지형 C2-C3 알케닐, C3-C4 시클로알킬 또는 디(C1-C2 알킬)아미노;
X ¹ 은 N이거나 또는 C- R ⁶ 이고 R ⁶ 는 H, 플루오로 또는 C1-C2 알킬;
X ² 는 O 또는 S;
X ³ 는 N이거나, 또는 X ¹ 은 N이고 X ² 가 N-R ⁷ 이며 R ⁷ 는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필인 조건 하에서 X ³ 는 CH이다
제1항 또는 제2항에 있어서, 하기 화학식 I'1을 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 Ar ¹ , R ¹ , R ² , X ¹ 및 X ² 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제3항에 있어서, 화학식 I'a 및 I'b로부터 선택되는 화학식을 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

Ar ¹ , R ² , X ¹ 및 X ² 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제3항에 있어서, 화학식 I'c, I'd로부터 선택되는 화학식을 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 R ¹ , R ² , X ¹ 및 X ² 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제3항에 있어서, 화학식 I'e, I'f로부터 선택되는 화학식을 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 Ar ¹ , R ¹ , R ² 및 R ⁶ 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제6항에 있어서, 화학식 I'e-1, I'e-2, I'f-1, I'f-2로부터 선택되는 화학식을 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 R ¹ , R ² 및 R ⁶ 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제7항에 있어서, 화학식 I'e-3을 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 R ² 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제7항에 있어서, 화학식 I'f-3을 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 R ² 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 화학식 I'g, I'h 및 I'i를 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 Ar ¹ , R ¹ , R ² 및 R ⁷ 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제1항에 있어서, 화학식 I''를 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중
Ar ¹ 는 비치환 티오펜-2-일, 비치환 페닐, 또는 4-플루오로페닐;
R ¹ 는 H 또는 메틸;
R ³ 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬;
X ⁴ 는 N 또는 C- R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 C1-C2 알킬;
X ⁵ 는 O 또는 S;
X ⁶ 이거나 N, 또는 X ⁴ 가 N이고 X ⁵ 가 N-R ⁹ 이며 R ⁹ 는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필인 조건 하에서 X ⁶ 는 CH이다.
제11항에 있어서, 화학식 I''a, I''b로부터 선택된 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 Ar ¹ , R ³ , X ⁴ , X ⁵ 및 X ⁶ 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제11항에 있어서, 화학식 I''c, I''d로부터 선택된 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 R ¹ , R ³ , X ⁴ , X ⁵ 및 X ⁶ 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제11항에 있어서, 화학식 I''e, I''f, I''g, I''h 및 I''i로부터 선택된 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 Ar ¹ , R ¹ , R ³ , R ⁸ 및 R ⁹ 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제14항에 있어서, 화학식 I''e-1, I''f-1, I''g-1, I''h-1, I''i-1, I''e-2, I''f-2, I''g-2, I''h-2 및 I''i-2로부터 선택된 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 R ¹ , R ³ , R ⁸ 및 R ⁹ 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제1항에 있어서, 화학식 I'''을 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중
Ar ¹ 는 비치환 페닐, 비치환 티오펜-2-일 또는 4-플루오로페닐;
R ⁴ 는 할로, 시아노, 메틸, 또는 히드록실;
R ⁵ 는 H 또는 할로이다.
제16항에 있어서, 화학식 I'''a 및 I'''b로부터 선택된 화학식을 갖는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:

식 중 R ⁴ 및 R ⁵ 는 제1항에서 정의된 바와 같다.
제1항에 있어서, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물 및 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물:
제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 기재된 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물 및 적어도 1종의 약학적으로 허용가능한 담체, 희석제, 부형제 및/또는 아쥬반트를 포함하는 의약 조성물.
제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 기재된 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물을 포함하는 의약.
우울증, 불안, 정신병, 정신분열병, 정신병 장애, 양극성 장애, 인지적 장애, 파킨슨병, 알츠하이머병, 주의력결핍과다활동장애 (ADHD), 통증, 경련, 비만, 과민성 대장증후군 및 염증성 장질환을 비롯한 염증성 질환, 입덧, 전임신자간, 만성 폐쇄성 폐질환, 천식, 기도 과민반응, 기관지수축 및 재채기를 비롯한 기도관련 질환, 생식 질환, 피임, 및 비제한적인 예로서 양성전립선 비대증(BPH), 전립선 비대, 전이성 전립선암종, 고환암, 유방암, 난소암, 안드로겐의존성 여드름, 남성형 대머리, 자궁내막증, 비정상적 사춘기, 자궁 섬유증, 자궁 섬유종양, 호르몬 의존성 암, 안드로겐과잉증, 다모증, 남성화, 다낭성난소 증후군(PCOS), 월경전 불쾌장애 (PMDD), HAIR-AN 증후군 (안드로겐 과잉증, 인슐린 내성 및 흑색극세포증), 난소 협막세포과다증 (난소 간질 중의 황체화 난포막세포 비대증이 수반된 HAIR-AN), 기타 난소내 고안드로겐 농도 발현 (예컨대 난포성숙정지, 폐쇄증, 무배란, 월경통, 기능부전성 자궁출혈, 불임증) 및 안드로겐-생산 종양 (남성화 난소 또는 부신종양), 월경과다 및 선근증을 포함하는 성호르몬-의존성 질환의 치료 및/또는 예방을 치료하기 위한 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 기재된 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물.
환자의 불임치료시 LH-급증을 억제하기 위한 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 기재된 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물.
남성 거세를 일으키고 남성에 있어서 성적 충동을 억제하기 위한 제1항 내지 제18항 중 어느 하나의 항에 기재된 화합물 또는 약학적으로 허용가능한 그의 용매화합물.
다음 화학식 II의 5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물의 제조방법으로서:

식 중
R ^1' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬이고 상기 알킬 또는 시클로알킬기 각각은는 할로 또는 에스테르로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 임의 치환된 것이고; 및
Ar ² ^' 는 5- 내지 6-원 아릴 또는 헤테로아릴기로서, 상기 아릴, 또는 헤테로아릴기 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로시클릴, 아릴, 헤테로아릴, 히드록실, 알콕시, 알킬아미노, 카르바모일, 알킬카르바모일, 카르바모일알킬, 카르바모일아미노, 알킬카르바모일아미노, 알킬설포닐, 할로알킬설포닐, 아릴설포닐알킬, 설파모일, 알킬설파모일, 알킬설포닐아미노, 할로알킬설포닐아미노로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 치환되어도 좋고, 아릴 또는 헤테로아릴기에 1 이상의 시클로알킬, 아릴, 헤테로시클릴 또는 헤테로아릴 모이어티가 융합되며, 상기 치환기들 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 알콕시, 할로알콕시로부터 선택된 1 이상의 추가 치환기(들)에 의해 임의 치환된 것이며;
상기 제조 방법은 다음의 단계들:
a) 다음 화학식 A의 화합물

식 중 R ^1' 은 화학식 II와 관련하여 정의된 바와 같음
을 환원제의 존재 하에 화학식 A의 화합물의 아민 질소 상에 N-sp³ 보호기 (PG)를 형성시키는 시약과 반응시켜 하기 화학식 C의 화합물

을 얻는 단계;
b) 염기 존재 하에 화학식 C의 화합물을 트리(C1-C2 알킬) 옥소늄 염을 이용하여 전환시켜 하기 화학식 D의 화합물

식 중, R ^1' 은 상기 화학식 II와 관련하여 정의된 바와 같고, PG는 화학식 C와 관련하여 정의된 바와 같으며, R ¹⁰ 는 C1-C2 알킬
을 얻는 단계;
c) 화학식 D의 화합물을 하기 화학식 E의 화합물 또는 그의 염 또는 용매화물과 반응시켜

식 중
Ar ^2' 은 상기 화학식 II와 관련하여 정의된 바와 같음
하기 화학식 F의 화합물

식 중, R ^1' 은 상기 화학식 II와 관련하여 정의된 바와 같고, PG는 화학식 C와 관련하여 정의된 바와 같으며, Ar ^2' 은 화학식 E와 관련하여 정의된 바와 같음
을 얻는 단계; 및
d) 화학식 F의 화합물을 적절한 탈보호 시약을 이용하여 탈보호시켜 상기 화학식 II 또는 그의 염 또는 용매화물을 제공하는 단계
를 포함하는 것인 화학식 II의 제조 방법.
제24항에 있어서, 단계 a) 내지 d)는 다음:
a) 화학식 A의 화합물

식 중 R ^1' 은 제24항에서 정의된 바와 같음
을 화학식 A의 화합물의 아민 질소 상에 N-sp³ 보호기를 형성시키는, 하기 화학식 B1 또는 화학식 B2의 시약과 반응시키되

식 중,
R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' 및 R ¹⁴ 는 H, 또는 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹² , R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ 및 R ^13' 는 H,
X 는 Cl, Br, I, OMs, OTs, OTf,
화학식 B2의 화합물이 사용되는 경우 아민 질소의 직접 알킬화를 통해, 또는 화학식 B1의 화합물이 사용되는 경우 환원제의 존재 하에 알킬화시킴으로써 하기 화학식 C-1의 화합물

식 중 R ^1' , R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' 및 R ¹⁴ 는 상기 정의한 바와 같음
을 얻는 단계;
b) 염기 존재 하에 상기 화학식 C-1의 화합물을 트리(C1-C2 알킬)옥소늄 염 (Meerwein 타입 시약), 또는 (C1-C2)알킬설페이트, 또는 (C1-C2)클로로포르메이트, 또는 PCl₅/POCl₃/(C1-C2)히드록시알킬을 이용하여 전환시켜 하기 화학식 D-1의 화합물

식 중 R ^1' , R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' 및 R ¹⁴ 는 상기 정의한 바와 같고 R ¹⁰ 는 C1-C2 알킬임
을 얻는 단계;
c) 화학식 D-1의 화합물을 하기 화학식 E의 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물

식 중
Ar ^2' 은 화학식 II와 관련하여 상기 정의한 바와 같음
과 반응시켜 하기 화학식 F-1의 화합물

식 중 R ^1' , R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' , R ¹⁴ 및 Ar ^2' 은 상기 정의한 바와 같음
을 얻는 단계; 및
d) 화학식 F-1의 화합물을 탈보호 시약으로 탈보호시켜 화학식 II의 화합물 또는 그의 염 또는 용매화물을 얻는 단계
와 같은 것인 제조 방법.
제25항에 있어서, R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ 및 R ^13' 는 H인 것인 방법.
제24항 내지 제26항 중 어느 하나의 항에 있어서, 단계 b)에서 염기는 탄산나트륨, 중탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산세슘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
제24항 내지 제27항 중 어느 하나의 항에 있어서, Ar ² ^' 은 하기 고리 (i), (ii) 및 (iii)으로 이루어진 군으로부터 선택된 5- 내지 6-원 헤테로아릴기인 것인 방법:

식 중
X ¹ 은 N 또는 C-R ⁶ 이고 R ⁶ 는 H, 플루오로 또는 메틸;
X ² 는 O 또는 S;
X ³ 는 N이거나, 또는 X ¹ 이 N이고 X ² 가 N-R ⁷ 이며 R ⁷ 는 선형 또는 분지형 C1-C3 알킬 또는 시클로프로필인 조건 하에서 X ³ 는 CH;
R ^2' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬, C1-C2 할로알킬, 선형 또는 분지형 C2-C3 알케닐, C3-C4 시클로알킬, 디(C1-C2 알킬)아미노, 페닐, 4-플루오로페닐, 2,4-디플루오로페닐 또는 N-모르폴리닐;
X ⁴ 는 N 또는 C-R ⁸ 이고 R ⁸ 는 H 또는 C1-C2 알킬,
X ⁵ 는 O 또는 S,
X ⁶ 는 N이거나 또는 X ⁵ 가 N-R ⁹ 이며 R ⁹ 는 C1-C2 알킬 또는 C3 알킬 또는 C3 시클로알킬이거나, 또는 X ⁴ 가 N이고, X ⁵ 가 N-R ⁹ 이며 R ⁹ 는 메틸 및 X ⁶ 는 CH인 조건 하에서 X ⁶ 는 CH;
R ^3' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬, C1-C2 할로알킬, 선형 또는 분지형 C2-C3 알케닐, C3-C4 시클로알킬, 디(C1-C2 알킬)아미노, 페닐, 4-플루오로페닐, 2,4-디플루오로페닐 또는 N-모르폴리닐;
R ^4' 는 시아노, C1-C2 알킬 또는 히드록실.
제24항 내지 제28항 중 어느 하나의 항에 있어서, R ^1' 은 하나의 에스테르기에 의해 임의 치환된 C1-C2 알킬인 것인 방법.
화학식 D의 화합물 또는 그의 염 또는 용매 화합물:

식 중
R ^1' 는 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬이고 상기 알킬 또는 시클로알킬기 각각은 할로 또는 에스테르로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 임의 치환된 것이고;
PG는 N-sp³ 보호기; 및
R ¹⁰ 는 C1-C2 알킬이다.
제30항에 있어서, 화학식 D-1을 갖는 것인 화합물 또는 그의 염 또는 용매 화합물:

식 중
R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' 및 R ¹⁴ 는 H, 또는 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹² , R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ 및 R ^13' 는 H; 및
R ^1' 및 R ¹⁰ 은 제30항에서 정의된 바와 같음.
제30항 또는 제31항에 있어서, R ^1' 은 하나의 에스테르기에 의해 임의 치환된C1-C2 알킬인 것인 화합물.
제30항 내지 제31항 중 어느 하나의 항에 있어서, (R)-1-(2,4-디메톡시벤질)-5-에톡시-6-메틸-1,2,3,6-테트라히드로피라진 또는 (S)-1-(2,4-디메톡시벤질)-5-에톡시-6-메틸-1,2,3,6-테트라히드로피라진인 것인 화합물.
다음 화학식 III의 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물

식 중
R ^1' 은 선형 또는 분지형 C1-C4 알킬 또는 C3-C4 시클로알킬이고, 상기 알킬 또는 시클로알킬기 각각은 할로 또는 에스테르로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 임의 치환된 것이고;
Ar ² ^' 은 5- 내지 6-원 아릴 또는 헤테로아릴기로서, 상기 아릴, 또는 헤테로아릴기 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 시클로알킬, 헤테로알킬, 헤테로시클릴, 아릴, 헤테로아릴, 히드록실, 알콕시, 알킬아미노, 카르바모일, 알킬카르바모일, 카르바모일알킬, 카르바모일아미노, 알킬카르바모일아미노, 알킬설포닐, 할로알킬설포닐, 아릴설포닐알킬, 설파모일, 알킬설파모일, 알킬설포닐아미노, 할로알킬설포닐아미노로부터 선택된 1 이상의 기(들)에 의해 치환되어도 좋고, 아릴 또는 헤테로아릴기에 1 이상의 시클로알킬, 아릴, 헤테로시클릴 또는 헤테로아릴 모이어티가 융합되며, 상기 치환기들 각각은 할로, 알킬, 할로알킬, 알콕시, 할로알콕시로부터 선택된 1 이상의 추가 치환기(들)에 의해 임의 치환된 것이며; 및
R ¹¹ 은 H 또는 N-sp³ 보호기이며;
단, 화학식 III의 화합물은
- (R)-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)-2-페닐티아졸- 히드로클로라이드,
- (R)-8-메틸-3-(피리딘-2-일)-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진 디히드로클로라이드 염,
- (R)-2-(4-클로로페닐)-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸- 히드로클로라이드 염,
- (R)-2-(4-플루오로페닐)-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸- 히드로클로라이드 염,
- (S)-8-메틸-3-(피리딘-2-일)-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진,
- (S)-2-(4-플루오로페닐)-4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸-,
- (S)-4-(4-(8-메틸-5,6,7,8-테트라히드로-[1,2,4]트리아졸로[4,3-a]피라진-3-일)티아졸-2-일)모르폴린
이 아니다.
제34항에 있어서, 다음 치환기 정의를 갖는 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물:
R ¹¹ 는 H 또는

식 중
R ¹² , R ^12' , R ¹³ , R ^13' 및 R ¹⁴ 는 H, 또는 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹² , R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ^12' , R ¹³ 및 R ^13' 는 H, 또는 R ¹² , R ^12' 및 R ¹⁴ 는 메톡시 및 R ¹³ 및 R ^13' 는 H이고; 및
R ^1' 및 Ar ^2' 는 제34항에서 정의된 바와 같다.
제34항 또는 제35항에 있어서, R ^1' 은 하나의 에스테르기에 의해 임의 치환된 C1-C2 알킬인 것인 화합물.
제34항 내지 제36항 중 어느 하나의 항에 있어서, 다음으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 화합물
약학적 활성 성분의 합성을 위한, 제30항 내지 제37항 중 어느 하나의 항에 기재된 화합물 또는 그의 염 또는 용매화합물의 용도.