TW200303862A - A process for preparing 2, 3-diaminopyridine derivatives and the crystals of the 2, 3-diaminopyridine dihydrochlorides - Google Patents

A process for preparing 2, 3-diaminopyridine derivatives and the crystals of the 2, 3-diaminopyridine dihydrochlorides Download PDF

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TW200303862A
TW200303862A TW092103162A TW92103162A TW200303862A TW 200303862 A TW200303862 A TW 200303862A TW 092103162 A TW092103162 A TW 092103162A TW 92103162 A TW92103162 A TW 92103162A TW 200303862 A TW200303862 A TW 200303862A
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diaminopyridine
acid
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TW092103162A
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Makoto Hajima
Tadafumi Komurasaki
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Shionogi & Co
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200303862 玖、發明說明 (發明說明應敘明:發明所屬之技術領域、先前技術、內容、實施方式及圖式簡單說明) (一) 發明所屬之技術領域 本發明爲有關可作爲哂吩系抗菌劑等醫薬原料之 2,3 -二胺基吡啶衍生物之製造方法。 (二) 先前技術 本發明中後述化合物(II)等之 2,3 -二胺基毗啶衍生 物爲如WOOO/3 2 6 0 6號、参考例29等記載可作爲哂吩 系抗菌劑之3位側鏈原料。該文獻中化合物(11)爲由2,3 -二胺基吡啶與 N -第三丁氧羰基-N -甲基-胺基丙醛(以下 也稱伯克醛)、於毗啶存在下與BH3反應而合成。 但爲將化合物(II)工業上大量生産,殷望更佳製法之 開發。 2,3 -二胺基吡啶二鹽酸鹽爲已知物質(特開昭 5 9 - 2 7 8 7 5 )、但文獻未曾記載其粉末X線解析之結晶數 據。 (三) 發明內容 本發明者就化合物(11)之工業製法致力検討之結果, 以往當作化合物(II)之側鏈原料使用之伯克醛等之醛體 即使在室温下也保存安定性不好,結果從 2,3 -二胺基吡 啶將化合物(II)合成時之產率有不良影響。於是更検討 之結果,將伯克醛不單離而於其合成中間體之縮醛保護 體之階段與 2,3 -二胺基吡啶反應,則發現以更高產率使 一 7 - 200303862 反應進行,共計產率也提高。又將 2,3 -二胺基吡啶之鹽 酸鹽以結晶單離也獲成功,而完成下述本發明。 (1 ) 一種 2,3 -二胺基毗啶化合物(II)之製法,其特徵爲 將下式之2,3 -二胺基吡啶或其酸加成鹽:
NH2 nh2 與式(I)化合物:
(I) (式中R1爲可有取代基之低烷基;R2爲胺基保護基;R3 及R4各爲低烷基) 於氫及觸媒存在下反應得下式 2,3 -二胺基毗啶化合物
(式中各記號之定義同上)。 (2 )如上述1所記載之製法,其中觸媒爲P d - C。 (3 )如上述1或2所記載之製法,其中2,3 -二胺基吡啶於 酸之存在下反應。 (4)如上述3所記載之製法,其中酸爲氫鹵酸、硫酸、 -8- 200303862 碳酸、磺酸、磷酸或路易士酸。 (5)如上述1所記載之製法,其中含將式(111)化合物:
X
(式中X爲離基;R3及R4各爲低烷基)
與R 1 - N Η !(式中R 1爲低烷基)之化合物(I V )反應得如下化 合物(I ’):
(式中各記號之定義同上)或其鹽後,與胺基保護試劑反 應得化合物(I)。 (6) 如上述5所記載之製法,其中化合物(I’)或其鹽、及 /或化合物(I)進行精製或單離之反應。 (7) 如上述1所記載之製法,其中R1爲甲基;R2爲第三 丁氧羰基;R3及R4爲甲基或乙基。 (8 ) —種咪唑并[4,5 - b ]吡啶化合物(V )之製法,包含將如 上述1〜7所記載製法所得化合物(11)與式:H C ( 0 R ) 3 (式 中 R爲低烷基)之化合物反應而得如下式之咪唑并 [4,5 - b ]吡啶化合物(V ):
-9- 200303862 (式中、各記號之定義同上)。 (9 ) 一種3位有下式咪唑并[4,5 - b ]吡錠甲基(VI)取代之 哂吩化合物之製法,
,Β2 "R1 (VI) (式中、各記號之定義同上),包含使用上述 8記載製法 所得化合物(V)。 鹽酸鹽結晶 (1 0 ) 2,3 -二胺基吡啶二 (四)實施方式 化合物(II)之製法
(式中、R 1爲可有取代基之低烷基;R 1爲胺基保護基; R 3及R4各爲低烷基) 化合物(I)或(11)之各取代基如下。 R1爲可有取代基之低烷基。該低烷基爲直鏈或分岐 鏈C1〜C6烷基、含甲基、乙基、正丙基、異丙基、正 丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊 -10- 200303862 基、新戊基、第三戊基、正己基等。宜爲Cl〜C4烷基、 特宜爲甲基。有取代基場合之取代基可選自如胺基、 羥基、C 3〜C 7環烷基(例如環丙基等)等之1或2個取 代基。 R1所示胺基保護基爲如低烷氧羰基(例如甲氧羰 基、第三丁氧羰基)、芳烷基(例如三苯甲基)、芳烷氧 羰基(例如苄氧羰基)、低烷醯基(例如乙醯基)、鹵低烷 氧羰基(例如三氯乙氧羰基)、鹵低烷醯基(例如三氟乙 醯基)、酞醯基、脲型保護基(例如:啡噻井羰基)、磷 酸型保護基(例如二苯磷醯基)、矽烷基型保護基(例如 第三丁基二苯矽烷基)、硫型保護基(例如:苯次磺醯 基)、亞胺型保護基(亞水楊基)等、宜爲低烷氧羰基(特 宜爲第三丁氧羰基)。 R3及 R4之低烷基可如R 1所例示者、宜爲 C 1〜C 4 烷基、特宜爲甲基或乙基。 化合物(I)宜爲(3, 3 -二乙氧丙基)甲胺甲酸第三丁酯 (以下也稱伯克縮醛)。 化合物(II)可將 2,3 -二胺基吡啶或其酸加成鹽、與 化合物(I )、於氫氣及觸媒存在下反應來進行還原烷化 而得。 觸媒爲如P d - C、P t - C、阮來鎳等、宜爲P d - C。 觸媒之使用量對2,3 -二胺基吡啶約爲0.0 1〜1 0莫耳 當量、宜爲約1〜5莫耳當量。 反應溶劑爲醇(例如甲醇、乙醇等)、四氫呋喃、1,2 - 200303862 二氯乙烷、水、乙酸乙酯等、宜爲醇(特爲甲醇)。 反應温度通常爲約-2 0〜1 0 0 °C。於鹽酸、甲磺酸等 之存在時爲約0〜5 °C、於乙酸存在下則約爲2 5〜5 (TC。 反應時間爲數1 0分〜數1 0小時、宜爲約4〜1 0小時。 本製法宜含如下形態。 (1)當使用2,3 -二胺基吡啶爲原料之場合 上述反應宜於反應促進劑之酸之存在下進行。酸可 如氫鹵酸(例如:H C 1、Η B r、ΗI)、硫酸、羧酸(例如: | 甲酸、乙酸)、磺酸(例如:甲磺酸、甲苯磺酸)、磷酸 〔例如:Η 3 Ρ〇4、( P h〇)2 Ρ (〇)2 Η〕或路易士酸(例如: A1C13、TiCl4、SnCl4、FeCl3)等、宜爲氫鹵酸(特宜爲 H C 1)。鹽酸宜使用 3 6 %鹽酸。鹽酸在環境負荷(廢液處 理)等而言較佳。 。 酸對2,3 -二胺基吡啶之使用量通常約1 . 5〜5莫耳當 量、宜爲約2〜3莫耳當量。 (2 )當使用2,3 -二胺基吡啶酸加成鹽爲原料之場合 鲁 酸加成鹽之酸可如上述(1 )所例示之酸。該酸加成鹽爲 一或二酸加成鹽,宜二酸加成鹽。 2,3 -二胺基吡啶可依習知反應而合成,酸加成鹽宜使 用二鹽酸鹽或其結晶,則可在原料階段以除去不純物之 狀態反應,故在工業大量生産上非常有利。2,3 -二胺基 吡啶之酸加成鹽可如於製備 2,3 -二胺基吡啶後之反應 液中加入酸(例如:鹽酸)及乙酸乙酯,由減壓濃縮將反 應溶劑及水置換爲乙酸乙酯,得酸加成鹽之料漿,過濾 -12- 200303862 使酸加成鹽宜以結晶單離。本發明提供之 2,3 -二胺基 吡啶二鹽酸鹽之結晶可由粉末 X線繞射來確認。尤其 在粉末X線繞射圖樣中,在面間隔(d ) = 6.2 6、3 . 6 5、3 . 6 1、 3.52、3.45、3.24、3.11、2.79、2.39 及 2.36(單位:A) 有特徵峰。(X線測定條件:管球C u (波長λ = 1 . 5 4 0 5 1 A )、 管電壓30Kv、管電流15mA;dsin0=nA(n爲整数、0爲 繞射角)) 該二鹽酸鹽結晶安定,容易保管使用,可當作製造中 間體。 上述面間隔(d)値爲從 X線峰中選擇相對強度強之 主峰者,結晶構造未必只由這些値限定。即也可包括這 些以外之峰。又一般將結晶由X線解析測定時,其峰依 測定機器、測定條件、附著溶劑之存在等可能發生多 多少少測定誤差。例如、面間隔(d)之値有± 0.2程度之 測定誤差,即使用非常精密之設備,也有± 0.0 1〜± 〇 . 1程 度之測定誤差之情形。故在結晶構造之鑑定應有多多 少少測定誤差之考慮,實質上與上述同樣之X線圖樣來 特徴化之結晶均在本發明之範圍内。 依本製法,可不用以往保管使用上不安定之伯克醛,而 使用其合成中間體之更安定之伯克縮醛爲原料,則可將 化合物(11)以高產率獲得。伯克縮醛也可一旦單離,又 可不單離•精製而以反應液或其濃縮液之狀態與 2,3-二胺基吡啶或其酸加成鹽反應,惟宜以濃縮液之狀態反 應。也可將伯克縮醛以如上述酸加成鹽使用於反應。 -13- 200303862 下述爲化合物(i)製法之説明。化合物(i)宜以下法 製得。
R1 - ΝΗ2 (IV)
(式中 X爲鹵素等離基;RhR3及R4各爲低烷基;R: 爲胺基保護基) (第1工程) 將化合物(III)與化合物(IV)反應可得化合物(I’)或其 鹽 。 化合物(IV)之使用量爲對化合物(III)約 1〜50莫耳當 量、宜爲約10〜25莫耳當量。 反應溶劑爲水、醇(例如甲醇)、二甲基甲醯胺等、宜 爲水。 反應温度通常約0〜1 0 (TC、宜爲約4 0〜6 0 °C。 化合物(I ’)亦可爲鹵化氫(例如:H C 1)等酸加成鹽。 化合物(I’)或其鹽也可一旦、精製、單離,但也可不精 製、單離而以反應液、濃縮液或其萃取液之狀態供次 一反應。 (第2工程) -14- 200303862 將化合物(i’)或其鹽與胺基保護試齊彳,依習用方法反應 可得化合物(I)。 胺基保護試劑爲如上述 R2所示引入胺基保護基之 試劑、但無特限、宜爲二低烷氧碳酸酯(例如:(B q c ) 2〇, Boc =第三丁氧羰基)。 上述化合物(II)宜使用依上法所得化合物(I)而製得。 此場合中、中間體化合物(I’)及/或化合物(I)可不經精 製或單離用於下一反應。 依本製法所得之化合物(11)可如下予以環化反應來 衍生爲取代咪唑并[4,5-b]吡啶環(V)。
化合物(V )可當作醫薬,例如抗菌劑之合成原料,宜如 W 0 00/32606 號及 41st ICAAC(F-370,2001 年 12 月,芝加 哥)所示,與化合物(VII)反應後,必要時予以脫保護,當作 在 3位有上述取代咪唑并[4,5 - b ]吡錠甲基(V I)之哂吩 化合物(VIII)及其鹽(例如:鹽酸鹽、硫酸鹽等)等之製 造原料。 -15- 200303862 化合物(π)至{ 正甲酸酯H C (〇R ) 對甲苯磺酸等)之 °C、宜約爲8 0〜9 化合物(V 11)中 氧基等)。R’爲羧 哂吩系化合物之 示醯基等。 匕合物(V )之反應,作爲試劑兼溶劑,將 3 (例如:R = E t、M e ),宜於酸(例如: 存在下反應。反應温度約爲6 0 °C〜1 0 0 5°C。 R6爲離基(例如:鹵素、羥基、乙醯 基保護基等酯残基。醯基只要可當作 7位醯基使用則無特限、宜爲如下所
式中R7爲氫、低少 如氟甲基、2 -氟Z 化合物(V )宜爲 啶。 化合物(VII): 基)-2(Z)-乙氧亞ί 酯。 化合物(V 111) [2 - ( 5 -胺基-1,2,4 -3-(1-(Ν-甲胺丙基 哂吩基-4 -羧酸酯 實施例 〔略號〕 Me: 甲基Et:乙基 宅基(例如甲基、乙基等)、鹵低烷基(例 »基等)等、特宜爲乙基。 1 - ( N -甲胺丙基)· 1 Η -咪唑并[4,5 - b ]吡 爲 7 /3 - [ 2 ·( 5 -胺基-1 , 2,4 -噻二唑-3 -乙醯胺]-3 -鹵甲基-3 -哂吩-4 -羧酸之 宜爲如 W 000/32606號等記載之 7^-噻二唑-3 -基)-2 ( Z ) 乙氧亞胺乙醯胺]-)-1Η-咪唑并[4,5-b]吡錠-4-基)甲基- 3-或其鹽〔例如:硫酸鹽)。
Boc:第三丁氧羰基
-16- 200303862 實施例1 (3, 3-二乙氧丙基)甲胺甲酸第三丁酯(4)(伯克縮醛)
(A )將3 -氯-1,1 -二乙氧丙烷(1 ) 4 8 . 9 3 g及4 0 %甲胺水溶 液4 5 5 . 9 7 g之混合物於5 0 °C下攪拌8小時,減壓蒸除甲 胺水溶液,得5 5 . 1 5 g甲胺基縮醛鹽酸鹽2。將所得2於 室温下加入水384ml及Na2C〇3 31.16g而滴加(Boc)2〇/ 丙酮(Boc =第三丁氧羰基)64.14g/77ml,攪拌 4小時。加 入乙酸乙酯3 0 7 m 1及水1 5 4 m 1而分層,將所得上層中加 入水 154ml,再將上層分層後,減壓蒸除乙酸乙酯,得伯 克縮醛4之濃縮液8 2.9 4 g (純度7 0 % )(共計產率7 6 % )。 (B )將3 -氯-1,1 -二乙氧丙烷(1 ) 1 5 . 0 g及4 0 %甲胺水溶液 1 3 9 . 8 g混合物於5 0 °C攪拌6小時,將反應液冷卻至室温, 加入8 N N a〇Η 1 1 . 3 m 1,以甲苯3 7 . 5 m 1萃取5次、將所 得甲苯層吹入氮氣 3小時(75ml/分),蒸除甲胺,得甲胺 基縮醛3之甲苯溶液。將所得3之甲苯溶液於室温下 滴加(B q c ) 2〇2 3 . 6 g,攪拌 2小時,將反應液減壓濃縮,可 得伯克縮醛 4之濃縮液 2 3 . 2 7 g (純度 8 7 % )(共計產率 86%)。 200303862 (C )將 3 -氯-1,1 -二乙氧丙烷(1 ) 1 5 . ◦ g與4 0 %甲胺水溶液 1 3 9 . 8 g之混合物於5 0 °C下攪拌6小時,將反應液冷卻至 室温,加入8 N N a〇Η 1 1 . 3 m 1,以甲苯3 7 . 5 m 1萃取5次,將 所得甲苯層吹入氮氣 3小時(7 5 m 1 /分),蒸除甲胺,得甲 胺基縮醛3之甲苯溶液。將所得3之甲苯溶液,於室温 下加入水37.5ml,IN HC1 80ml,將下層分層,將所得下層 於室温下加入N a 2 C〇3 9.5 4 g,滴加入(B 〇 c ) 2〇1 9.6 g ,攪拌 4小時、將上層分層、將所得上層加入水4 7 m 1,再將上 層分層,加入乙酸乙酯 4 7 m 1至上層並減壓濃縮,可得伯 克縮醛4之濃縮液2 1 . 8 6 g (純度8 9 % )(共計產率8 2 % )。 實施例2 [3 - ( 2 -胺基吡啶-3 -基胺基)丙基]甲胺甲酸第三丁酯 (7 )(伯克二胺基吡啶)
(A )於 2,3 -二胺基吡啶(5 ) 5 · 0 0 g 及 5 0 % 溼之 1 0 % P d - C 5 · 0 〇 g 混合物中加入甲醇6 4 m 1 ,於冰冷卻下加入3 6 % H C 1 9.2 8 g 及實施例1 ( A )所得伯克縮醛4 2 Ο . 4 1 g (純度7 Ο % )、於氫 氣加壓下(4kgf/cm2)攪拌 9 小時,於冰冷卻下加入 4 8 % N a Ο Η 8 . Ο 2 g後,過濾(洗浄以甲醇2 5 m 1),將所得濾液 200303862 壓濃縮至 5 1 . 4 0 g。將濃縮液中加入少量之伯克二胺基 吡啶7,滴加水180ml,於室温下攪拌1小時,再於冰冷卻 下攪拌1小時,濾集結晶(洗浄以水25 ill),減壓乾燥得伯 克二胺基吡啶7 1 0.8 7 g (產率8 5 % )。
(B )於 2,3 -二胺基吡啶(5 ) 3 · 1 6 g 及 5 0 % 溼之 1 0 % P d - C 3 · 0 0 g 混合物中加入甲醇3 9 m 1,於冰冷卻下加入3 6 % H C 1 5 . 5 7 g 及依實施例1 ( A )方法所得伯克縮醛4 1 1 . 5 5 g (純度7 6 % ) 於氫氣加壓下(4kg f/c m2 )攪拌8小時。於冰冷卻下加入 2 0 % N a Ο Η 1 1 . 5 5 g ,過濾(洗浄以甲醇 1 5 m 1 ),將所得濾液 42.40g減壓濃縮,加入乙酸乙酯23ml及10 % NaCl 15ml, 分層,將上層加入1 0 % N a C 1 1 5 m 1洗浄,將下層以乙酸乙
酯1 5 m 1萃取。將所得上層於冰冷卻下滴加入3 6 % H C 1 3.06g,攪拌1小時,濾集結晶,(洗浄以乙酸乙酯),可得未 乾燥之伯克二胺基吡啶 7之鹽酸鹽。於室温下加入甲 醇8 m 1及水1 0 8 m 1,滴加2 0 % N a Ο Η 6.0 5 g ,於室温下攪拌 1小時,再於冰冷卻下攪拌 1小時,濾集結晶(洗浄以水 1 5 m 1 ),減壓乾燥,得伯克二胺基吡啶 7 5 . 0 0 g (產率 8 1%)。 (C )於 2,3 -二胺基吡啶二鹽酸鹽(6 ) 1 . 8 2 g及 5 0 %溼之 1 0 % P d - C 1 . 0 9 g混合物中加入甲醇 1 4 m 1,於冰冷卻下加 入如實施例1 ( A )所得伯克縮醛 4 3 . 7 4 g (純度 8 4 % ),於 氫氣加壓下(4kgf/cm2)攪拌 10 小時,加入 28% NaOMe/MeOH 4.0 5 g ,過濾(洗浄以甲醇6 m 1 ),將所得濾液 減壓濃縮至7.06 g。將所得濃縮液,於室温下加入水40 ml, -19- 200303862 加入少量伯克二胺基吡啶7,於室温下攪拌1小時,再於 冰冷卻下攪拌1小時,濾集結晶(洗浄以水6 m 1 ),減壓乾 燥,得伯克二胺基吡啶7 2 . 1 8 g (產率7 8 % )。 實施例3 將含2,3-二胺基吡啶( 5 ) 5 00m之甲醇溶液 5ml,於室 温下加入 3 6 %鹽酸 1 . 0 2 g ,減壓濃縮,加入乙酸乙酯 5 m 1 後再減壓濃縮,加入乙酸乙酯 5 m 1並減壓濃縮,加入乙 酸乙酯5 m 1,濾集析出結晶,得2,3 -二胺基吡啶二鹽酸鹽 (6 ) 8 2 0 m g (產率9 8 % )。粉末X線繞射圖樣如第1圖,其 代表峰記載在表1。 2,3 -二胺基吡啶二鹽酸鹽(6 ): 熔點 1 8 5 - 2 1 0 °C ( d e c。) •(表 1) 2 Θ (° ) d (A) 相對強度(%) 1 4 .1 4 6 .26 1 9 1 6 .5 4 5 .3 6 1 4 1 8 .7 6 4 • 7 2 15 2 2 .9 8 3 .8 7 15 2 4 .3 8 3 .6 5 3 3 2 4 .6 6 3 .6 1 4 9 2 5 • 2 8 3 .5 2 2 5 2 5 .8 0 3 .4 5 6 0 2 7 .1 0 3 • 2 9 1 4 2 7 .5 4 3 .2 4 2 8 2 8 .6 4 3 .1 1 10 0 2 9 .9 4 2 .9 8 1 7 3 1 .2 2 2 .8 6 1 7 3 2 .0 4 2 .7 9 3 5 3 2 .9 0 2 .7 2 1 5 3 3 .9 2 2 .6 4 1 6 ' 3 4 .2 8 2 .6 1 1 7 3 6 • 2 0 2 .4 8 1 5 3 6 .8 8 2 .4 4 1 3 3 7 .5 6 2 .3 9 , 3 7 3 8 .1 0 2 .3 6 2 0 200303862 産業上利用可能性 本發明提供2,3 -二胺基吡啶衍生物之工業有利之製法 。利用本製法可將例如哂吩系抗菌劑工業上有效率地 生産。 (五)圖式簡單説明 〔第1圖〕爲實施例3所得結晶之粉末X線繞射圖。 縱軸爲峰強度(單位:c p s)、横軸爲繞射角 2 Θ (單位·/ )
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Claims (1)

  1. 200303862 拾、申請專利範圍 1.一種 2,3-二胺基吡啶化合物(II)之製法,其特徵爲將下 式之2,3 -二胺基毗啶或其酸加成鹽: CX Ν、Η2 與式(I)化合物: f
    (式中 R1爲可有取代基之低烷基;R2爲胺基保護基; R3及R4各爲低烷基) 於氫及觸媒存在下反應得下式2,3 -二胺基吡啶化合物 (II):
    \—-/ 上 同 義 定 之 號 記 各 中 式 之 項或 -—* -—i 第第 圍圍 範範 Μυ πυ 矛 手 專專 請請 串串 如如 2 3 2 法 製 之 項 爲 媒中 觸其 中 , 其法 ,製 2 d P •;c 。基 C 胺 硫 酸 鹵 氫 爲 酸 中 其 法 製 之 項 ο 應3 反第 下圍 在範 存利 之專 酸請 於申 啶如 4 、 第 酸圍 磺範 、 利 酸專 碳請 、 申 酸如 易 路 或 酸 磷 法 製 之 項 式 將 含 。 中 酸其 士 合 化 2 200303862
    x
    (式中X爲離基;R3及R4各爲低烷基) 與RLNH!(式中R1爲低烷基)之化合物(IV)反應得如下 化合物(I ’):
    (式中各記號之定義同上)或其鹽後,與胺基保護試劑 反應得化合物(I)。 6 .如申請專利範圍第 5項之製法,其中化合物(I ’)或其 鹽、及/或化合物(I)進行精製或單離之反應。 7 .如申請專利範圍第1項之製法,其中R 1爲甲基;R2爲 第三丁氧羰基;R3及R4爲甲基或乙基。 8 · —種咪唑并[4,5 - b ]毗啶化合物(V )之製法,包含將如申 請專利範圍第1至7項中任一項之製法所得化合物(II) 與式:HC(OR)3(式中 R爲低烷基)之化合物反應而得 如下式之咪唑并[4,5-b]吡啶化合物(V):
    (式中、各記號之定義同上)。 9.一種3位有下式咪唑并[4,5-b]吡錠甲基(VI)取代之哂 -23 - 200303862 吩化合物之製法,
    (式中各記號之定義同上),包含使用如申請專利範圍 第8項之製法所得化合物(V)。 1 0.2,3 -二胺基吡啶二鹽酸鹽結晶。
    -24 -
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