WO2010035902A1 - 1-置換-トランス-4-(置換アミノ)ピペリジン-3-オールの製造方法 - Google Patents

1-置換-トランス-4-(置換アミノ)ピペリジン-3-オールの製造方法 Download PDF

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WO2010035902A1
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相川利昭
徳田修
池本哲哉
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住友化学株式会社
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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D211/00Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings
    • C07D211/04Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D211/06Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D211/36Heterocyclic compounds containing hydrogenated pyridine rings, not condensed with other rings with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D211/56Nitrogen atoms
    • C07D211/58Nitrogen atoms attached in position 4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07BGENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B53/00Asymmetric syntheses

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing 1-substituted-trans-4- (substituted amino) piperidin-3-ol.
  • the present invention provides compounds of formula (I) in the presence of an inorganic lithium salt.
  • R 1 Is an aromatic carbocyclic group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms that may be substituted with one or more aromatic carbocyclic groups, and 2 to carbon atoms that may be substituted with one or more aromatic carbocyclic groups 14 represents an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms which may be substituted with 14 alkenyl groups or one or more aromatic carbocyclic groups.
  • each aromatic carbocyclic group is selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom, a protected amino group, and a protected hydroxyl group. It may be substituted as described above.
  • a 1 Is an aromatic carbocyclic group, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms that may be substituted with one or more aromatic carbocyclic groups, and 2 to carbon atoms that may be substituted with one or more aromatic carbocyclic groups 14 represents an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms which may be substituted with 14 alkenyl groups or one or more aromatic carbocyclic groups;
  • 2 Is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with one or more aromatic carbocyclic groups, an alkenyl group having 2 to 14 carbon atoms which may be substituted with one or more aromatic carbocyclic groups, Represents an alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms or a hydrogen atom which may be substituted with the above aromatic carbocyclic group, or
  • a 1 And A 2 Together represent a polymethylene group having 2 to 7 carbon atoms.
  • each aromatic carbocyclic group is selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom, a protected amino group, and a protected hydroxyl group.
  • One or more may be substituted.
  • the inorganic lithium salt is preferably lithium halide or lithium perhalogenate, more preferably lithium chloride or lithium perchlorate.
  • the 1-substituted-3,4-epoxypiperidine of formula (I) is preferably of formula (IA) (Wherein R 2 Represents an aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, a phenyl group, or a hydrogen atom. ) It is a compound shown by these.
  • the amine compound represented by the formula (II) has the formula (II-A) (Where A 3 Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, and A 4 Represents a hydrogen atom, a benzyl group or an allyl group, and Z represents a phenyl group or a vinyl group.
  • an amine compound represented by the formula (II-C) (Where A 7 Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, and A 8 Represents a hydrogen atom or an allyl group. ) It is more preferable that it is a compound shown by these.
  • the present invention also provides a compound of formula (III-B) (Wherein R 2 Represents an aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, a phenyl group or a hydrogen atom; 5 Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, and A 6 Represents a hydrogen atom or a benzyl group.
  • the present invention provides a compound of formula (III-C) (Wherein R 2 Represents an aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, a phenyl group or a hydrogen atom; 7 Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, and A 8 Represents a hydrogen atom or an allyl group.
  • R 1 examples of the aromatic carbocyclic group represented by the formula include aromatic hydrocarbon groups having 6 to 10 carbon atoms such as a phenyl group and a naphthyl group, and the aromatic carbocyclic group is an alkyl having 1 to 12 carbon atoms. It may be substituted with one or more selected from the group consisting of a group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a halogen atom, a protected amino group, and a protected hydroxyl group.
  • alkyl group having 1 to 12 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, Decyl, undecyl, and dodecyl groups.
  • alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group.
  • Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom
  • Examples of the protected amino group include a bromine atom and an iodine atom.
  • Examples of the protected amino group include an alkanoylamino group having 1 to 8 carbon atoms (for example, an acetylamino group), an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and carbon on the benzene ring.
  • One or more positions selected from the group consisting of an alkoxy group of formula 1 to 8, a halogen atom, a nitro group, a cyano group and a trifluoromethyl group An optionally substituted phenyl group (for example, benzoylamino group, p-toluoylamino group, 4-chlorobenzoylamino group, 4-nitrobenzoylamino group, 4-cyanobenzoylamino group, 4-trifluoromethyl) Benzoylamino group, 3,5-bis (trifluoromethyl) benzoylamino group), alkoxycarbonylamino group having 1 to 8 carbon atoms on the benzene ring (for example, methoxycarbonylamino group, ethoxycarbonylamino group, t-butoxy A carbonylamino group), one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atom
  • Phenoxycarbonylamino group for example, phenoxycarbonylamino group, 4-ni 1 or more selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, a cyano group and a trifluoromethyl group on the benzene ring.
  • Benzyloxycarbonylamino group (for example, benzyloxycarbonylamino group) which may have a substituent of, for example, as a protected hydroxyl group, for example, an alkanoyloxy group having 1 to 8 carbon atoms on the benzene ring (For example, an acetoxy group), one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, and a trifluoromethyl group.
  • Benzoyloxy group (for example, benzoyloxy group, 4-nitrobenzoyloxy group) which may have, carbon number on benzene ring Even if it has one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group of 8 to 8, an alkoxy group of 1 to 8 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, a cyano group and a trifluoromethyl group (for example, Benzyloxy group, 4-methoxybenzyloxy group, 4-nitrobenzyloxy group), alkoxymethoxy group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methoxymethoxy group), alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms 1- (alkoxy) ethoxy groups (for example, 1- (ethoxy) ethoxy group), 2-tetrahydropyranyloxy groups, and trialkylsilyloxy groups in which each alkyl group has 1 to 8 carbon atoms (for example, t -Butyldi
  • examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, Examples include a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, and a dodecyl group.
  • alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms are 1 You may have the above aromatic carbocyclic group.
  • the aromatic carbocyclic group include R 1 The group illustrated as an aromatic carbocyclic group represented by these is mentioned, This aromatic carbocyclic group is R 1 May be substituted in the same manner as Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted with an aromatic carbocyclic group include 1-phenylethyl group, 2-phenylethyl group, 1-naphthylethyl group, 1-phenylpropyl group, 2-phenylpropyl group. , 3-phenylpropyl group and diphenylmethyl group.
  • alkenyl group having 2 to 14 carbon atoms which may be substituted with the aromatic carbocyclic group represented by the formula
  • examples of the alkenyl group having 2 to 14 carbon atoms include vinyl, 1-propenyl, allyl, and butenyl. Group, butadienyl group, pentenyl group, hexenyl group, heptenyl group and octenyl group.
  • These alkenyl groups having 2 to 14 carbon atoms may have one or more aromatic carbocyclic groups.
  • Examples of the aromatic carbocyclic group include R 1 The group illustrated as an aromatic carbocyclic group represented by these is mentioned, This aromatic carbocyclic group is R 1 May be substituted in the same manner as Examples of the alkenyl group having 2 to 14 carbon atoms substituted with an aromatic carbocyclic group include a cinnamyl group and a styryl group.
  • R 1 In the alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms which may be substituted with an aromatic carbocyclic group represented by the following, examples of the alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms include ethynyl group, propynyl group, butynyl group, pentynyl group, Examples include a hexynyl group, a heptynyl group, and an octynyl group. These alkynyl groups having 2 to 12 carbon atoms may have one or more aromatic carbocyclic groups.
  • Examples of the aromatic carbocyclic group include R 1 The group illustrated as an aromatic carbocyclic group represented by these is mentioned, This aromatic carbocyclic group is R 1 May be substituted in the same manner as Examples of the alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms substituted with an aromatic carbocyclic group include a 3-phenyl-2-propynyl group.
  • R 1 Is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted with an aromatic carbocyclic group from the viewpoint of easy elimination, and an aromatic group is located at the 1-position of an alkyl group such as a benzyl group or 1-phenylethyl group.
  • the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is more preferable, and a benzyl group is more preferable.
  • compound (I) 1-substituted-3,4-epoxypiperidine (hereinafter abbreviated as compound (I)) represented by the formula (I), for example, 3-methyl-7-oxa-3-azabicyclo [4.1.0].
  • Compound (I) may be a racemate or an optically active substance.
  • Compound (I) is, for example, 3-benzyl-7-oxa-3-azabicyclo [4.1.0] heptane, 3- (1-phenylethyl) -7-oxa-3-azabicyclo [4.1.0].
  • Substituent R such as heptane 1
  • 3-benzyl-7-oxa-3-azabicyclo [4.1.0] heptane is particularly preferred.
  • Compound (I) is described, for example, in Chem. Pharm. Bull. 29, 3026 (1981).
  • a 1 An aromatic carbocyclic group represented by 1 And A 2 An alkyl group having 1 to 12 carbon atoms which may be substituted with one or more aromatic carbocyclic groups represented by formula (1), and an alkenyl group having 2 to 14 carbon atoms which may be substituted with one or more aromatic carbocyclic groups
  • the alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms which may be substituted with one or more aromatic carbocyclic groups is each represented by R 1 And the same groups as those exemplified in the above.
  • a 1 And A 2 Examples of the polymethylene group having 2 to 7 carbon atoms represented together with an ethylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, and a heptamethylene group.
  • Examples of the amine compound represented by formula (II) include methylamine, ethylamine, benzylamine, phenylethylamine, propylamine, isopropylamine, butylamine, vinylamine, and 1-propenylamine.
  • compound (II) When compound (II) has an asymmetric carbon atom, a racemate can be used, and an optically active substance can also be used.
  • Compound (II) may be a commercially available product, or may be prepared and used by any known method.
  • the inorganic lithium salt include lithium chloride, lithium bromide, lithium iodide, lithium perchlorate, lithium periodate, lithium carbonate, lithium sulfate, and lithium phosphate. Of these, lithium halides such as lithium chloride, lithium bromide and lithium iodide, and lithium perhalogenates such as lithium perchlorate and lithium periodate are preferable, and lithium chloride and lithium perchlorate are more preferable.
  • a commercially available inorganic lithium salt can be used, and it can also be prepared and used by any known method.
  • the amount of compound (II) used is preferably 1 mol or more with respect to 1 mol of compound (I).
  • An upper limit is not restrict
  • the amount of compound (II) to be used is preferably 1 to 5 mol, more preferably 1 to 2 mol in terms of economy with respect to 1 mol of compound (I).
  • the amount of the inorganic lithium salt to be used is preferably 0.1 to 10 mol, more preferably 0.3 to 2 mol, still more preferably 0.6 to 1.5 mol, per 1 mol of compound (I). .
  • This reaction is preferably performed in the presence of a solvent. Any solvent may be used as long as it is inert to the reaction.
  • Aliphatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, ethylbenzene, isopropylbenzene, tert-butylbenzene, xylene, mesitylene, monochlorobenzene, monofluorobenzene, ⁇ , ⁇ , ⁇ -trifluoromethyl Aromatic solvents such as benzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene; tetrahydrofuran, methyl tet Hydrofuran, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, dihexyl ether, diheptyl ether, dioctyl ether, tert-butyl methyl ether, cyclopentyl methyl ether, 1,2-dimeth
  • nitrile solvents are preferable, and acetonitrile is more preferable.
  • the amount of the solvent to be used is preferably 1 to 50 L, more preferably 2 to 15 L, per 1 kg of compound (I).
  • the reaction temperature is preferably ⁇ 20 to 100 ° C., more preferably 10 to 60 ° C.
  • the reaction time is preferably 1 to 24 hours, although it depends on the reaction temperature, the amount of reaction reagent and solvent used, and the like. The degree of progress of the reaction can be confirmed by analytical means such as thin layer chromatography, gas chromatography, high performance liquid chromatography and the like.
  • the order of mixing the reaction reagents is not particularly limited, and can be carried out, for example, by adding Compound (II) and an inorganic lithium salt to Compound (I) or a solution thereof in any order.
  • 1-substituted-trans-4- (substituted amino) piperidin-3-ol represented by the formula (III-1) (hereinafter abbreviated as compound (III-1)). Included as main product.
  • Formula (III-2) (Wherein R 1 , A 1 And A 2 Are as defined above.
  • compound (III-2) 1-substituted-trans-3- (substituted amino) piperidin-4-ol
  • Compound (III-1) can be obtained by subjecting the mixture containing compound (III-1) to post-treatment such as filtration, extraction, washing with water and the like, followed by isolation treatment such as distillation and crystallization. Can be taken out alone or as a mixture with compound (III-2).
  • a compound (III-1) as salts with arbitrary acids, such as hydrochloric acid, benzoic acid, and tartaric acid.
  • the extracted compound (III-1) or a salt thereof is purified by recrystallization; extraction purification; distillation; adsorption treatment on activated carbon, silica, alumina, etc .; purification treatment such as chromatography method such as silica gel column chromatography. May be.
  • Examples of the compound (III-1) include trans-1-methyl-4- (methylamino) piperidin-3-ol, trans-1-ethyl-4- (methylamino) piperidin-3-ol, and trans-1- Benzyl-4- (methylamino) piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4- (ethylamino) piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4- (benzylamino) piperidin-3-ol, Trans-1-benzyl-4- (diethylamino) piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4- (dibenzylamino) piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4- (phenylamino) piperidine- 3-ol, trans-4- (benzylamino) -1- (1-phenylethyl) piperidin-3-o Trans-4- (allylamino) -1-benzylpiperidin-3-ol, trans-4- (diallylamin
  • the resulting compound (III-1) is also an optically active substance.
  • the formula —NA is defined with respect to the piperidine ring. 1 A 2 It means that the group and the hydroxyl group represented by are on opposite sides.
  • the formula -NA 1 A 2 In the present invention, it is preferable that a cis isomer is not generated.
  • a compound represented by formula (IA) (hereinafter abbreviated as compound (IA)) is used as compound (I), and represented by formula (II-A) as compound (II).
  • compound (III-A) is represented by formula (III-A). (Wherein R 2 , A 3 , A 4 And Z are as defined above, respectively. ) (Hereinafter abbreviated as compound (III-A)).
  • R 2 As the alkyl group having 1 to 11 carbon atoms represented by, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group , Nonyl group, decyl group, and undecyl group.
  • the aralkyl group having 7 to 17 carbon atoms is a group having one or more aryl groups such as a phenyl group or a naphthyl group on these alkyl groups having 1 to 11 carbon atoms, such as a benzyl group, 1-phenylethyl group, 2 -Phenylethyl group, 1-naphthylethyl group, 1-phenylpropyl group, 2-phenylpropyl group, 3-phenylpropyl group, 1-phenyl-1-methylethyl group, 1-phenylbutyl group, 2-phenylbutyl group , 3-phenylbutyl group, 4-phenylbutyl group, and 1-phenyl-1-methylpropyl group.
  • aryl groups such as a phenyl group or a naphthyl group on these alkyl groups having 1 to 11 carbon atoms, such as a benzyl group, 1-phenylethyl group, 2
  • R 2 Is preferably a hydrogen atom.
  • Examples of the compound (IA) include 3-benzyl-7-oxa-3-azabicyclo [4.1.0] heptane, 3- (1-phenylethyl) -7-oxa-3-azabicyclo [4.1. .0] heptane, 3- (1-phenylpropyl) -7-oxa-3-azabicyclo [4.1.0] heptane, 3- (1-phenylbutyl) -7-oxa-3-azabicyclo [4.1.
  • Compound (IA) may be a racemate or an optically active substance.
  • a 3 Examples of the alkyl group having 1 to 11 carbon atoms represented by the formula: methyl group, ethyl group, benzyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group Octyl group, nonyl group, decyl group, and undecyl group.
  • Examples of the compound (II-A) include benzylamine, 1-phenylethylamine, 1-phenylpropylamine, 1-phenylbutylamine, 1-phenyl-2-methylpropylamine, 1-phenyl-2-methylbutylamine, dibenzylamine.
  • Compound (II-A) may be a racemate or an optically active substance.
  • Compound (III-A) is, for example, trans-1-benzyl-4- (benzylamino) piperidin-3-ol, trans-4- (allylamino) -1-benzylpiperidin-3-ol, trans-1-benzyl- 4-[(1-Phenylethyl) amino] piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4-[(1-phenyl-2-methylpropyl) amino] piperidin-3-ol, trans-1-benzyl- 4-[(1-phenylbutyl) amino] piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4- (dibenzylamino) piperidin-3-ol, trans-4- (benzylamino) -1- (1- Phenylethyl) piperidin-3-ol, trans-4- (allylamino) -1- (1-phenylethyl) piperidin-3-
  • compound (III-A) When at least one of compound (IA) and compound (II-A) is an optically active substance, the resulting compound (III-A) is also an optically active substance.
  • compound (IA) is used as compound (I)
  • a compound represented by formula (II-B) hereinafter abbreviated as compound (II-B)
  • compound (III-B) is used as compound (III-1)
  • III-B compound (III-1) (Where A 5 , A 6 And R 2 Are as defined above. ) (Hereinafter abbreviated as compound (III-B)).
  • Examples of the compound (II-B) include benzylamine, 1-phenylethylamine, 1-phenylpropylamine, 1-phenylbutylamine, 1-phenyl-2-methylpropylamine, 1-phenyl-2-methylbutylamine, dibenzylamine. Benzyl (1-phenylethyl) amine, benzyl (1-phenylpropyl) amine, benzyl (1-phenylbutyl) amine, benzyl (1-phenyl-2-methylpropyl) amine, benzyl (1-phenyl-2-methylbutyl) ) Amines.
  • Compound (II-B) may be a racemate or an optically active substance.
  • Compound (III-B) is, for example, trans-1-benzyl-4- (benzylamino) piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4-[(1-phenylethyl) amino] piperidin-3-ol, Trans-1-benzyl-4-[(1-phenyl-2-methylpropyl) amino] piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4-[(1-phenylbutyl) amino] piperidin-3-ol, Trans-1-benzyl-4- (dibenzylamino) piperidin-3-ol, trans-4- (benzylamino) -1- (1-phenylethyl) piperidin-3-ol, trans-1- (1-phenyl) Ethyl) -4-[(1-phenylethyl) amino] piperidin-3-ol, trans-1- (1-phenylethyl) -4-[( -Phenyl-2-methylpropyl) amino] piperidin-3
  • the resulting compound (III-B) is also an optically active substance.
  • a step of reducing compound (III-B) to obtain trans-4-aminopiperidin-3-ol represented by formula (IV) (hereinafter abbreviated as compound (IV)) (hereinafter referred to as the present invention). Will be described as a reduction step).
  • R 2 Is preferably a hydrogen atom
  • a 5 And A 6 Both are preferably hydrogen atoms.
  • the mixture after completion of the above reaction may be used as it is, or may be used after post-treatment.
  • isolated compound (III-B) or a salt thereof may be used, or purified compound (III-B) or a salt thereof may be used.
  • This reduction step can be performed according to any known method capable of deprotecting a benzyl protected amino group.
  • a method of reacting compound (III-B) with hydrogen in the presence of palladium carbon a method of reacting compound (III-B) with hydrogen in the presence of palladium hydroxide, compound (III-B) in liquid ammonia ) And sodium
  • a preferred method is a method of reacting compound (III-B) with hydrogen in the presence of palladium carbon.
  • the palladium carbon may be a water-containing product or a dry product.
  • the content of palladium atoms is preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 5 to 20% by weight.
  • Such palladium carbon may be a commercially available product, or may be prepared and used by any known method.
  • the amount of palladium carbon to be used is an amount within a range containing preferably 0.1 to 50 g, more preferably 1 to 20 g of palladium atom per 1 kg of compound (III-B).
  • Palladium supported on carbon is preferably zero-valent. When a divalent or tetravalent palladium compound is supported, it is preferably used after being reduced to zero valence by a conventional method.
  • As hydrogen commercially available hydrogen gas can be used, or it can be generated and used by any known method.
  • the hydrogen pressure during the reaction is preferably 0.1 to 5 MPa, more preferably 0.1 to 1 MPa. It can also be used as a mixed gas with an inert gas such as nitrogen or argon, and the hydrogen partial pressure during the reaction in this case is the same as the hydrogen pressure described above.
  • the reaction of compound (III-B) with hydrogen is preferably performed in the presence of a solvent.
  • the solvent is preferably inert to the reaction.
  • the amount of the solvent to be used is preferably 1 to 50 L, more preferably 2 to 15 L, per 1 kg of compound (III-B).
  • the reaction temperature is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 20 to 70 ° C.
  • the reaction time is preferably 1 to 24 hours, although it depends on the reaction temperature, the amount of reaction reagent and solvent used, the hydrogen pressure, and the like.
  • the degree of progress of the reaction can be confirmed by analytical means such as thin layer chromatography, gas chromatography, high performance liquid chromatography and the like.
  • the order of mixing the reaction reagents is not particularly limited.
  • compound (III-B) or a solution thereof and palladium carbon are mixed, hydrogen is added to the resulting mixture, or compound (( It can be carried out by the method of adding III-B).
  • a method of mixing a solution of compound (III-B) and palladium carbon and adding hydrogen to the resulting mixture is preferred.
  • Compound (IV) is contained in the mixture after completion of the reaction.
  • the mixture is subjected to post-treatment such as filtration, extraction, washing with water, and then subjected to an isolation treatment such as distillation or crystallization.
  • Compound (IV) can be removed.
  • compound (IV) may be isolated as a salt with any acid such as hydrochloric acid, benzoic acid, tartaric acid and the like.
  • the isolated compound (IV) or a salt thereof is purified by recrystallization; extraction purification; distillation; adsorption treatment on activated carbon, silica, alumina, etc .; purification treatment such as chromatography method such as silica gel column chromatography. Can do.
  • the compound (III-B) when an optically active substance whose optical activity is attributable to an asymmetric carbon on the piperidine ring is used, the resulting compound (IV) is also an optically active substance.
  • compound (IA) is used as compound (I), and compound represented by formula (II-C) as compound (II) (hereinafter referred to as compound (II-)
  • compound (III-C) is obtained as compound (III-1).
  • R 2 Is preferably a hydrogen atom.
  • a 7 Examples of the alkyl group having 1 to 11 carbon atoms represented by the formula: methyl group, ethyl group, benzyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group Octyl group, nonyl group, decyl group, and undecyl group.
  • a 7 And A 8 Both are preferably hydrogen atoms.
  • Examples of the compound (III-C) include trans-4- (allylamino) -1-benzylpiperidin-3-ol, trans-4- (allylamino) -1- (1-phenylethyl) piperidin-3-ol, trans -4- (allylamino) -1- (1-phenylpropyl) piperidin-3-ol.
  • the resulting compound (III-C) is also an optically active substance.
  • a process for obtaining -3-ol (hereinafter abbreviated as compound (VII)) will be described.
  • the compound (III-C) the mixture after completion of the reaction may be used as it is or after post-treatment. Further, isolated compound (III-C) or a salt thereof may be used, or purified compound (III-C) or a salt thereof may be used. Removal of the allylic substituent on the 4-position amino group of the piperidine ring in compound (III-C) is according to any known method that can be removed preferentially over the benzylic substituent on the nitrogen atom of the piperidine ring. Can be implemented.
  • a method of reacting compound (III-C) and palladium carbon in an alcohol solvent a method of reacting compound (III-C) and palladium triphenylphosphine complex, a rhodium chloride triphenylphosphine complex and compound (III-
  • the method of making C) react is mentioned, Preferably, it is the method of making a compound ((III-C) and palladium carbon react in an alcohol solvent.
  • the palladium carbon may be a water-containing product or a dry product.
  • the content of palladium atoms is preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 5 to 20% by weight.
  • Such palladium carbon may be a commercially available product, or may be prepared and used by any known method.
  • the amount of palladium carbon used is preferably an amount in the range containing 0.1 to 50 g, more preferably 1 to 20 g of palladium atom per 1 kg of compound (III-C).
  • Palladium supported on carbon is preferably zero-valent. When a divalent or tetravalent palladium compound is supported, it is preferably used after being reduced to zero valence by a conventional method.
  • the alcohol solvent examples include methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, isopentyl alcohol, 1-hexanol, 2- Hexanol, isohexyl alcohol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, isopeptyl alcohol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether , Ethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol mono tert-butyl ether, diethylene glycol mono Chirueteru, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monoisopropyl ether, di
  • alcohol solvents may be used alone or as a mixture.
  • ethanol is preferred.
  • the amount of the alcohol solvent to be used is preferably 1 to 50 L, more preferably 2 to 15 L, per 1 kg of compound (III-C).
  • the reaction between compound (III-C) and palladium carbon is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. In addition, this reaction is preferably performed in the presence of aminoethanol.
  • the amount of aminoethanol to be used is preferably 0.5 to 1.5 mol per 1 mol of compound (III-C).
  • the reaction temperature is preferably 20 to 130 ° C, more preferably 60 to 90 ° C.
  • the reaction time depends on the reaction temperature, the amount of reaction reagent used, etc., but is preferably 1 to 24 hours.
  • the degree of progress of the reaction can be confirmed by analytical means such as thin layer chromatography, gas chromatography, high performance liquid chromatography and the like.
  • the mixing order of the reaction reagents is not particularly limited, and the method of mixing compound (III-C) and aminoethanol in an alcohol solvent and adding palladium carbon to the resulting mixture, or mixing the alcohol solvent and palladium carbon, It is preferable to carry out by a method in which compound (III-C) and aminoethanol are added to the obtained mixture, compound (III-C) and aminoethanol are mixed in an alcohol solvent, and palladium carbon is added to the resulting mixture. The method of adding is more preferable.
  • Compound (V) is contained in the mixture after completion of the reaction, and the mixture after completion of the reaction containing this may be subjected to the step of protecting the amino group at the 4-position described later, or the mixture after completion of the reaction. May be subjected to a step of protecting the amino group at the 4-position after being subjected to post-treatment such as filtration, extraction, washing with water and the like.
  • compound (V) after taking out compound (V) by isolation processes, such as distillation and crystallization, you may use for the process of protecting the 4-position amino group, Furthermore, recrystallization; Extraction purification; Distillation; Activated carbon, silica Adsorption treatment on alumina, etc .;
  • the compound (V) may be purified by a purification treatment such as chromatography such as silica gel column chromatography, and then subjected to a step of protecting the amino group at the 4-position.
  • the compound (V) may be taken out, for example, as a salt with any acid such as hydrochloric acid, benzoic acid, tartaric acid, and then subjected to the step of protecting the amino group at the 4-position.
  • Examples of the compound (V) include trans-4-amino-1-benzylpiperidin-3-ol, trans-4-amino-1- (1-phenylethyl) piperidin-3-ol, and trans-4-amino-1. -(1-phenylpropyl) piperidin-3-ol, trans-4-amino-1- (1-phenyl-2-methylpropyl) piperidin-3-ol, trans-4-amino-1- (1-phenylbutyl) ) Piperidin-3-ol. Trans-4-amino-1-benzylpiperidin-3-ol is preferred.
  • an optically active substance whose optical activity is attributed to at least one of an asymmetric carbon on the piperidine ring and an asymmetric carbon of a substituent on the nitrogen atom constituting the piperidine ring.
  • the resulting compound (V) is also an optically active substance.
  • the amino group is protected with an alkoxycarbonyl group by being led to compound (VI).
  • the protection of the amino group at the 4-position in compound (V) is preferably carried out by reacting with an alkyl halocarbonate or dialkyl carbonate in the presence of a base.
  • the alkyl halocarbonate has the formula (VIII-1) (In the formula, X represents a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom. R 3 Is as defined above. ) Dialkyl carbonate is represented by the formula (VIII-2) (Wherein R 3 Is as defined above.
  • R in the formula (VI) 3 As the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms represented by, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group , Nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, ethyl group, isopropyl group and tert-butyl group are preferable, and tert-butyl group is more preferable.
  • the base examples include alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and lithium hydroxide; alkali metal carbonates such as potassium carbonate, sodium carbonate and lithium carbonate; tertiary amines such as triethylamine and diisopropylethylamine; Alkali metal alkoxides such as sodium methoxide, sodium ethoxide, sodium tert-butoxide, potassium tert-butoxide; alkali metal hydrides such as sodium hydride and potassium hydride; alkaline earth metal hydrides such as calcium hydride; n -Alkyl metal compounds such as butyl lithium; alkali metal amide compounds such as lithium diisopropylamide and lithium hexamethyldisilazide are mentioned, and tertiary amines are preferred.
  • alkali metal hydroxides such as potassium hydroxide, sodium hydroxide and lithium hydroxide
  • alkali metal carbonates such as potassium carbonate, sodium
  • alkyl halocarbonate examples include methyl chlorocarbonate, ethyl chlorocarbonate, isopropyl chlorocarbonate, and butyl chlorocarbonate.
  • dialkyl carbonate examples include ditert-butyl carbonate.
  • the amount of the base to be used is preferably 1 to 10 mol, more preferably 1 to 3 mol, per 1 mol of compound (V).
  • the amount of alkyl halocarbonate or dialkyl carbonate to be used is preferably 1 to 5 mol, more preferably 1 to 2 mol, per 1 mol of compound (V).
  • These reagents can be used commercially, or can be prepared and used by known methods.
  • the amino group is preferably protected in the presence of a solvent. Such a solvent is not particularly limited as long as it is inert to the reaction.
  • Aliphatic hydrocarbon solvents such as cyclohexane, tert-butylcyclohexane, petroleum ether; benzene, toluene, ethylbenzene, isopropylbenzene, tert-butylbenzene, xylene, mesitylene, monochlorobenzene, monofluorobenzene, ⁇ , ⁇ , ⁇ -trifluoro Aromatic solvents such as methylbenzene, 1,2-dichlorobenzene, 1,3-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, 1,2,4-trichlorobenzene; tetrahydrofuran, methyl Tetrahydrofuran, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, dihexyl ether, diheptyl ether, dioctyl ether, tert
  • ether solvents are preferable, and tetrahydrofuran is more preferable.
  • the amount of the solvent to be used is preferably 1 to 50 L, more preferably 2 to 15 L, per 1 kg of compound (V).
  • the reaction temperature is preferably in the range of ⁇ 30 ° C. to 70 ° C., more preferably 0 ° C. to 50 ° C.
  • the reaction time is preferably 1 to 20 hours, although it depends on the reaction temperature and the amount of reaction reagent used. The progress of the reaction can be confirmed by analytical means such as thin layer chromatography, gas chromatography, and high performance liquid chromatography.
  • the order of mixing the reaction reagents is not particularly limited, but it is preferable to add the base in the mixture of the compound (V) and the solvent, and then add the alkyl halocarbonate or dialkyl carbonate.
  • Compound (VI) is contained in the mixture after completion of the reaction, and the mixture containing the compound (VI) containing this may be subjected to a step of removing a substituent on the amino group at the 1-position described later, You may use for the process of removing the substituent on the 1st-position amino group, after giving the mixture after completion
  • Examples of the compound (VI) include methyl 1-benzyl-trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, methyl 1- (1-phenylethyl) -trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, methyl 1- (1-phenylpropyl) -trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, methyl 1- (1-phenyl-2-methylpropyl) -trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, ethyl 1-benzyl- Trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, ethyl 1- (1-phenylethyl) -trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, ethyl 1- (1-phenylpropyl) -trans-3-hydroxypiperidine -4-il carbamate Ethyl 1- (1-phenyl-2-methylpropyl) -trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, isopropyl 1-benzyl-trans-3
  • a method of reacting compound (VI) and hydrogen in the presence of palladium carbon a method of reacting compound (VI) and hydrogen in the presence of palladium hydroxide, a reaction of compound (VI) and sodium in liquid ammonia
  • the method of making compound (VI) and hydrogen react with palladium carbon presence is preferable.
  • the palladium carbon may be a water-containing product or a dry product.
  • the content of palladium atoms is preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 5 to 20% by weight.
  • a commercially available palladium carbon can be used, and it can also be prepared and used by any known method.
  • the amount of palladium carbon used is preferably an amount within a range containing 0.1 to 50 g, more preferably 1 to 20 g of palladium atom per 1 kg of compound (VI).
  • Palladium supported on carbon is preferably zero-valent. When a divalent or tetravalent palladium compound is supported, it is preferably used after being reduced to zero valence by a conventional method.
  • hydrogen commercially available hydrogen gas can be used, or it can be generated and used by any known method.
  • the hydrogen pressure during the reaction is preferably 0.1 to 5 MPa, more preferably 0.1 to 1 MPa.
  • reaction between compound (VI) and hydrogen is preferably carried out in the presence of a solvent.
  • a solvent is not particularly limited as long as it does not inhibit the reaction.
  • Aliphatic hydrocarbon solvents such as tert-butylcyclohexane and petroleum ether; tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, diethyl ether, dipropyl ether, diisopropyl ether, dibutyl ether, dipentyl ether, dihexyl ether, diheptyl ether, dioctyl ether, tert-butyl methyl Ethers such as ether, cyclopentyl methyl ether, 1,2-dimethoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether Solvent: methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, isopentyl alcohol, 1-hexanol, 2-hexanol, isohexyl Alcohol, 1-heptanol, 2-heptanol
  • the amount of the solvent to be used is preferably 1 to 50 L, more preferably 2 to 15 L, per 1 kg of compound (VI).
  • the reaction temperature is preferably 0 to 100 ° C, more preferably 20 to 70 ° C.
  • the reaction time depends on the reaction temperature, the amount of reaction reagent used, the hydrogen pressure, etc., but is preferably 1 to 24 hours.
  • the degree of progress of the reaction can be confirmed by analytical means such as thin layer chromatography, gas chromatography, high performance liquid chromatography and the like.
  • the order of mixing the reaction reagents is not particularly limited.
  • compound (VI) or a solution thereof and palladium carbon are mixed, hydrogen is added to the resulting mixture, or compound (VI) is added to palladium carbon under a hydrogen atmosphere.
  • It can be implemented by the method of adding A method of mixing a solution of compound (VI) and palladium carbon and adding hydrogen to the resulting mixture is preferred.
  • the mixture after completion of the reaction contains compound (VII), and the mixture after completion of the reaction containing this is subjected to post-treatment such as filtration, extraction, washing with water, etc., followed by isolation such as distillation and crystallization. When the treatment is performed, compound (VII) can be taken out.
  • compound (VII) may be taken out as a salt with any acid such as hydrochloric acid, benzoic acid, tartaric acid and the like.
  • the extracted compound (VII) or a salt thereof is purified by, for example, recrystallization; extraction purification; distillation; adsorption treatment on activated carbon, silica, alumina, etc .; purification treatment such as chromatography method such as silica gel column chromatography. You can also.
  • Examples of the compound (VII) include methyl trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, ethyl trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, isopropyl trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate, and tert-butyl. Examples include trans-3-hydroxypiperidin-4-yl carbamate. Tert-butyl trans-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate is preferred.
  • the optical activity of compound (VI) originates from an asymmetric carbon atom on the piperidine ring or an asymmetric carbon atom contained in an alkoxycarbonyl group, the resulting compound (VII) is also an optically active substance.
  • compound (II) is represented by formula (II-D) (Wherein Ar is as defined above.) And a compound represented by formula (III-D) (hereinafter abbreviated as compound (II-D)). (Wherein R 1 And Ar are as defined above. ) Is obtained.
  • Ar represents an optionally substituted phenyl group
  • examples of the substituted alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, n -Butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group; as the alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, Examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, and a butoxy group; examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom; examples of the protected amino group include an acetylamino group and benzoyl group An amino
  • Ar examples include 2-methylphenyl group, 3-methylphenyl group, 4-methylphenyl group, 2,4-dimethylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-propylphenyl group, 2-methoxyphenyl group, 3- Examples include methoxyphenyl group, 4-methoxyphenyl group, 2-bromophenyl group, 3-bromophenyl group, 4-bromophenyl group, 4- (acetylamino) phenyl group, and 4- (methoxycarbonylamino) phenyl group.
  • Examples of the compound (II-D) include aniline, o-toluidine, m-toluidine, p-toluidine, 2,4-xylidine, 4-ethylaniline, 4-propylaniline, o-anisidine, m-anisidine, p- Anisidine, 3-bromoaniline, 4- (acetylamino) aniline, methyl (4-aminophenyl) carbamate.
  • Examples of the compound (III-D) to be obtained include trans-1-benzyl-4- (phenylamino) piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4- (o-tolylamino) piperidin-3-ol, trans -1-benzyl-4- (m-tolylamino) piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4- (p-tolylamino) piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4-[(2-methoxy Phenyl) amino] piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4-[(2,4-dimethylphenyl) amino] piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4-[(4-ethylphenyl) Amino] piperidin-3-ol, trans-1-benzyl-4-[(3-bromophenyl) amino] piperidine-3- , Trans-4- ⁇ (4-acetylamino) phenyl ⁇ amino ⁇ -1
  • Example 1 Preparation of (3RS, 4RS) -1-benzyl-4-benzylaminopiperidin-3-ol 3-Benzyl-7-oxa-3-azabicyclo [4.1.0] heptane obtained in Reference Example 2 It was obtained after mixing 0.50 g (2.6 mmol) and 4.5 mL of acetonitrile, and adding 0.43 mL (4.0 mmol) of benzylamine and 1.33 g (12.5 mmol) of lithium perchlorate thereto. The mixture was allowed to react at room temperature for 3 hours.
  • Example 2-7 Comparative Example 1 In Example 1, the reaction was performed according to Example 1 except that the conditions shown in Table 1 were changed. The results are shown in Table 1. Examples 8-12 In Example 1, the reaction was performed according to Example 1 except that the conditions shown in Table 2 were changed. The results are shown in Table 3.
  • Example 13 Production of (3RS, 4RS) -1-benzyl-4- (pyrrolidin-1-yl) piperidin-3-ol 3-benzyl-7-oxa-3-azabicyclo [4.
  • Example 14 Preparation of (3RS, 4RS) -4-amino-3-hydroxypiperidine (3RS, 4RS) -1-benzyl-4-benzylaminopiperidin-3-ol obtained in the same manner as in Example 1. 01 g (3.4 mmol) and 10 mL of ethanol were mixed in an autoclave reactor, and the inside of the system was set to a nitrogen atmosphere. Thereto was added 0.10 g of 10 wt% palladium carbon (55 wt% water-containing product, PE type, manufactured by N.E.
  • Example 15 Preparation of (3RS, 4RS) -4-amino-1-benzylpiperidin-3-ol (3RS, 4RS) -1-benzyl-4-allylaminopiperidin-3-ol 0 obtained in Example 10 .14 g (0.55 mmol) and 2 mL of ethanol were mixed in a flask, and the inside of the system was set to a nitrogen atmosphere. After adding 0.04 mL (0.66 mmol) of aminoethanol and 0.014 g of 10 wt% palladium carbon (55 wt% water-containing product, PE type, manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd., Lot.
  • Example 16 Preparation of tert-butyl (3RS, 4RS) -1-benzyl-3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate (3RS, 4RS) -4-amino-1-benzylpiperidine-3 obtained in Example 15 -0.18 g of a mixture containing ol and 2 mL of tetrahydrofuran were mixed, 0.09 mL (0.65 mmol) of triethylamine and 0.14 g (0.65 mmol) of ditert-butyl dicarbonate were added thereto, and the resulting mixture was mixed at room temperature. For 16 hours.
  • Example 17 Preparation of tert-butyl (3RS, 4RS) -3-hydroxypiperidin-4-ylcarbamate tert-butyl (3RS, 4RS) -1-benzyl-3-hydroxypiperidine-4- obtained in Example 16
  • Ilcarbamate 0.12 g (0.39 mmol) and ethanol 4 mL were mixed in an autoclave reaction apparatus, and the inside of the system was made a nitrogen atmosphere. Thereto was added 0.017 g of 10 wt% palladium carbon (55 wt% water-containing product, PE type, manufactured by N.E.
  • Example 2 instead of 3-benzyl-7-oxa-3-azabicyclo [4.1.0] heptane, an equimolar amount of ethyl 7-oxa-3-azabicyclo [4.1.0] heptane-3 -The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that carboxylate was used. After reacting at room temperature for 18 hours, analysis by thin layer chromatography revealed that the raw material remained. The mixture was heated in a 40 ° C. hot water bath and further reacted for 5 hours, and then described in Example 1. Work-up was carried out by the method.
  • the ratio of ethyl trans-4-benzylamino-3-hydroxypiperidine-1-carboxylate to ethyl trans-3-benzylamino-4-hydroxypiperidine-1-carboxylate was determined.
  • the yield was 51% in total for the two regioisomers.
  • 1-Substituted-trans-4- (substituted amino) piperidin-3-ol can lead to a trans-4-aminopiperidin-3-ol compound, which trans-4-aminopiperidin-3-ol compound is Since it is useful as various chemicals such as pharmaceutical intermediates (see, for example, International Publication No. 2007/039462 etc.), the present invention can be used as a method for producing such a compound.

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Abstract

無機リチウム塩の存在下、式(I)(式中、Rは芳香族炭素環基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~14のアルケニル基または1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~12のアルキニル基等を表す。)で示される1-置換-3,4-エポキシピペリジンと式(II)で示されるアミン化合物とを反応させる工程を含む、式(III-1)で示される1-置換-トランス-4-(置換アミノ)ピペリジン-3-オールの製造方法を利用することにより、医薬中間体等の各種化学品として有用なトランス-4-アミノピペリジン-3-オール化合物を製造することができる。

Description

1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールの製造方法
 本発明は、1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールの製造方法に関する。
 ピペリジン環上の窒素原子がtert−ブトキシカルボニル基で保護された3,4−エポキシピペリジンとベンジルアミンとを反応させて1−アルコキシカルボニル−トランス−4−ベンジルアミノピペリジン−3−オールを製造する方法が、WO2004/002490に記載されている。
 しかしながら、この方法によれば、ベンジルアミノ基の導入における位置選択性が低く、不要な異性体である1−アルコキシカルボニル−トランス−3−ベンジルアミノピペリジン−4−オールが1−アルコキシカルボニル−トランス−4−ベンジルアミノピペリジン−3−オールよりも多く生成するという問題があった。
 本発明は、無機リチウム塩の存在下、式(I)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000025
(式中、Rは芳香族炭素環基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~14のアルケニル基または1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~12のアルキニル基を表す。
 ここで、各々の芳香族炭素環基は、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、保護されたアミノ基および保護された水酸基からなる群から選ばれる1以上で置換されていてもよい。)
で示される1−置換−3,4−エポキシピペリジンと式(II)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000026
(式中、Aは芳香族炭素環基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~14のアルケニル基または1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~12のアルキニル基を表し、Aは1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~14のアルケニル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~12のアルキニル基または水素原子を表すか、あるいは、
 AとAとが一緒になって炭素数2~7のポリメチレン基を表す。
 ここで、各々の芳香族炭素環基は、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、保護基されたアミノ基および保護された水酸基からなる群から選ばれる1以上で置換されていてもよい。)
で示されるアミン化合物とを反応させる工程を含む、式(III−1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000027
(式中、R、AおよびAは、それぞれ上記で定義された通り。)
で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールの製造方法を提供する。
 上記製造方法において、無機リチウム塩は、好ましくはハロゲン化リチウムまたは過ハロゲン酸リチウムであり、より好ましくは塩化リチウムまたは過塩素酸リチウムである。
 式(I)で示される1−置換−3,4−エポキシピペリジンは、好ましくは式(I−A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000028
(式中、Rは炭素数7~17のアラルキル基、炭素数1~11のアルキル基、フェニル基または水素原子を表す。)
で示される化合物である。
 式(II)で示されるアミン化合物は、式(II−A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000029
(式中、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子、ベンジル基またはアリル基を表し、Zはフェニル基またはビニル基を表す。)
で示される化合物または式(II−D)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000030
(式中、Arは置換されていてもよいフェニル基を表し、該置換基は、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、保護されたアミノ基および保護された水酸基からなる群から選ばれる1以上である。)
で示される化合物であることが好ましく、式(II−B)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000031
(式中、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子またはベンジル基を表す。)
で示されるアミン化合物、または式(II−C)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000032
(式中、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子またはアリル基を表す。)
で示される化合物であることがより好ましい。
 また、本発明は、式(III−B)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000033
(式中、Rは炭素数7~17のアラルキル基、炭素数1~11のアルキル基、フェニル基または水素原子を表し、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子またはベンジル基を表す。)
で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールを還元する工程を含む式(IV)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000034
で示されるトランス−4−アミノピペリジン−3−オールの製造方法を提供する。
 さらに、本発明は、式(III−C)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000035
(式中、Rは炭素数7~17のアラルキル基、炭素数1~11のアルキル基、フェニル基または水素原子を表し、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子またはアリル基を表す。)
で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールにおける4位のアミノ基上の置換基を除去して式(V)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000036
(式中、Rは、上記で定義された通り。)
で示される1−置換−トランス−4−アミノピペリジン−3−オールを得る工程と、式(V)で示される1−置換−トランス−4−アミノピペリジン−3−オールにおける4位のアミノ基を保護して式(VI)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000037
(式中、Rは上記で定義された通り。Rは炭素数1~12のアルキル基を表す。)
で示される1−置換−トランス−4−(保護アミノ)ピペリジン−3−オールを得る工程と、式(VI)で示される1−置換−トランス−4−(保護アミノ)ピペリジン−3−オールにおけるピペリジン環の窒素原子上の置換基を除去する工程とを含む式(VII)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000038
(式中、Rは上記で定義された通り。)
で示されるトランス−4−(保護アミノ)ピペリジン−3−オールの製造方法を提供する。
 上記製造方法において、Rはtert−ブチル基であることが好ましい。
 以下、本発明をさらに詳細に説明する。
 式(I)において、Rで表される芳香族炭素環基としては、例えばフェニル基、ナフチル基等の炭素数6~10の芳香族炭化水素基が挙げられ、該芳香族炭素環基は、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、保護されたアミノ基および保護された水酸基からなる群から選ばれる1以上で置換されていてもよい。炭素数1~12のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が挙げられ、炭素数1~12のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が挙げられ、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子が挙げられ、保護されたアミノ基としては、例えば、炭素数1~8のアルカノイルアミノ基 (例えば、アセチルアミノ基)、炭素数1~8のアルキル基、ベンゼン環上に炭素数1~8のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる1以上の置換基を有していてもよいフェニル基(例えば、ベンゾイルアミノ基、p−トルオイルアミノ基、4−クロロベンゾイルアミノ基、4−ニトロベンゾイルアミノ基、4−シアノベンゾイルアミノ基、4−トリフルオロメチルベンゾイルアミノ基、3、5−ビス(トリフルオロメチル)ベンゾイルアミノ基)、ベンゼン環上に炭素数1~8のアルコキシカルボニルアミノ基、(例えば、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基、t−ブトキシカルボニルアミノ基)、炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる1以上の置換基を有していてもよいフェノキシカルボニルアミノ基(例えば、フェノキシカルボニルアミノ基、4−ニトロフェノキシカルボニルアミノ基)、ベンゼン環上に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる1以上の置換基を有していてもよいベンジルオキシカルボニルアミノ基(例えば、ベンジルオキシカルボニルアミノ基)が挙げられ、保護された水酸基としては、例えば、ベンゼン環上に炭素数1~8のアルカノイルオキシ基(例えば、アセトキシ基)、炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる1以上の置換基を有していてもよいベンゾイルオキシ基(例えば、ベンゾイルオキシ基、4−ニトロベンゾイルオキシ基)、ベンゼン環上に炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基及びトリフルオロメチル基からなる群より選ばれる1以上の置換基を有していてもベンジルオキシ基(例えば、ベンジルオキシ基、4−メトキシベンジルオキシ基、4−ニトロベンジルオキシ基)、アルコキシ基の炭素数が1~8のアルコキシメトキシ基(例えば、メトキシメトキシ基)、アルコキシ基の炭素数が1~8の1−(アルコキシ)エトキシ基(例えば、1−(エトキシ)エトキシ基)、2−テトラヒドロピラニルオキシ基、個々のアルキル基の炭素数がそれぞれ1~8のトリアルキルシリルオキシ基(例えば、t−ブチルジメチルシリルオキシ基)が挙げられる。
 Rで表される芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基において、炭素数1~12のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が挙げられ、これら炭素数1~12のアルキル基は、1以上の芳香族炭素環基を有していてもよい。該芳香族炭素環基としては、例えばRで表される芳香族炭素環基として例示した基が挙げられ、該芳香族炭素環基はRと同様に置換されていてもよい。芳香族炭素環基で置換された炭素数1~12のアルキル基としては、例えば1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、1−ナフチルエチル基、1−フェニルプロピル基、2−フェニルプロピル基、3−フェニルプロピル基、ジフェニルメチル基が挙げられる。
 Rで表される芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~14のアルケニル基において、炭素数2~14のアルケニル基としては、例えばビニル基、1−プロペニル基、アリル基、ブテニル基、ブタジエニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基が挙げられ、これら炭素数2~14のアルケニル基は、1以上の芳香族炭素環基を有していてもよい。該芳香族炭素環基としては、例えばRで表される芳香族炭素環基として例示した基が挙げられ、該芳香族炭素環基はRと同様に置換されていてもよい。芳香族炭素環基で置換された炭素数2~14のアルケニル基としては、例えばシンナミル基、スチリル基が挙げられる。
 Rで表される芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~12のアルキニル基において、炭素数2~12のアルキニル基としては、例えばエチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基が挙げられ、これら炭素数2~12のアルキニル基は、1以上の芳香族炭素環基を有していてもよい。芳香族炭素環基としては、例えばRで表される芳香族炭素環基として例示した基が挙げられ、該芳香族炭素環基はRと同様に置換されていてもよい。芳香族炭素環基で置換された炭素数2~12のアルキニル基としては、例えば3−フェニル−2−プロピニル基が挙げられる。
 Rとしては、芳香族炭素環基で置換された炭素数1~12のアルキル基が脱離の容易な点で好ましく、ベンジル基、1−フェニルエチル基等のアルキル基の1位に芳香族基を有する炭素数1~12のアルキル基がより好ましく、ベンジル基がさらに好ましい。
 式(I)で示される1−置換−3,4−エポキシピペリジン(以下、化合物(I)と略記する。)としては、例えば3−メチル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−エチル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1−フェニルエチル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(2−フェニルエチル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−プロピル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−イソプロピル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−ブチル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1−フェニルプロピル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(2−フェニルプロピル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(3−フェニルプロピル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1−フェニル−1−メチルエチル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1,1−ジフェニルメチル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−ブチル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−イソブチル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタンが挙げられる。また、化合物(I)はラセミ体であってもよいし、光学活性体であってもよい。化合物(I)は、例えば3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1−フェニルエチル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン等の置換基Rを容易に除去できるものが好ましく、特に3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタンが好ましい。化合物(I)は、例えばChem.Pharm.Bull.,29,3026(1981)に記載の公知の方法に従って製造することができる。
 式(II)において、Aで表される芳香族炭素環基ならびにAおよびAで示される1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~14のアルケニル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~12のアルキニル基は、それぞれRで例示した基と同様の基が挙げられる。
 式(II)において、AとAとが一緒になって表す炭素数2~7のポリメチレン基としては、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、ヘプタメチレン基が挙げられる。
 式(II)で示されるアミン化合物(以下、化合物(II)と略記する。)としては、例えばメチルアミン、エチルアミン、ベンジルアミン、フェニルエチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、ビニルアミン、1−プロペニルアミン、アリルアミン、1−ブテニルアミン、2−ブテニルアミン、3−ブテニルアミン、1,3−ブタジエニルアミン、シンナミルアミン、スチリルアミン、エチニルアミン、2−プロピニルアミン、3−フェニル−2−プロピニルアミン、ジメチルアミン、N−メチルエチルアミン、N−メチルベンジルアミン、N−メチル−1−フェニルエチルアミン、N−メチル−2−フェニルエチルアミン、N−メチルアリルアミン、N−メチル−シンナミルアミン、N−メチル−2−プロピニルアミン、N−メチル−3−フェニル−2−プロピニルアミン、ジエチルアミン、N−エチルベンジルアミン、N−エチル−1−フェニルエチルアミン、N−エチル−2−フェニルエチルアミン、N−エチルアリルアミン、N−エチル−シンナミルアミン、N−エチル−2−プロピニルアミン、N−エチル−3−フェニル−2−プロピニルアミン、ジベンジルアミン、N−ベンジル−1−フェニルエチルアミン、N−ベンジル−2−フェニルエチルアミン、N−ベンジルアリルアミン、N−ベンジル−シンナミルアミン、N−ベンジル−2−プロピニルアミン、N−ベンジル−3−フェニル−2−プロピニルアミン、アニリン、アニシジン、アジリジン、トリメチレンイミン、ピロリジン、ピペリジン、ヘキサメチレンイミン、ヘプタメチレンイミンが挙げられる。化合物(II)が不斉炭素原子を有する場合、ラセミ体を用いることもできるし、光学活性体を用いることもできる。化合物(II)は、市販のものを用いることもできるし、任意の公知の方法により調製して用いることもできる。
 無機リチウム塩としては、例えば、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、過塩素酸リチウム、過ヨウ素酸リチウム、炭酸リチウム、硫酸リチウム、リン酸リチウムが挙げられる。なかでも塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム等のハロゲン化リチウム、過塩素酸リチウム、過ヨウ素酸リチウム等の過ハロゲン酸リチウムが好ましく、塩化リチウム、過塩素酸リチウムがより好ましい。無機リチウム塩は、市販のものを用いることもできるし、任意の公知の方法により調製して用いることもできる。
 無機リチウム塩存在下での化合物(I)と化合物(II)との反応において、化合物(II)の使用量は、化合物(I)1モルに対して、1モル以上であることが好ましく、その上限は制限されず、例えば、反応条件下で化合物(II)が液体である場合、溶媒を兼ねて過剰量用いることもできる。化合物(II)の使用量は、化合物(I)1モルに対して、経済性の点でより好ましくは1~5モル、さらに好ましくは1~2モルである。無機リチウム塩の使用量は、化合物(I)1モルに対して、好ましくは0.1~10モル、より好ましくは0.3~2モル、さらに好ましくは0.6~1.5モルである。
 この反応は、溶媒の存在下で行われることが好ましい。溶媒としては、反応に不活性なものであればよく、例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、tert−ブチルシクロヘキサン、石油エーテル等の脂肪族炭化水素溶媒;ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、tert−ブチルベンゼン、キシレン、メシチレン、モノクロロベンゼン、モノフルオロベンゼン、α,α,α−トリフルオロメチルベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,2,3−トリクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン等の芳香族溶媒;テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテル等のエーテル溶媒;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノtert−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノtert−ブチルエーテル等のアルコール溶媒;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸tert−ブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル等のエステル溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリジノン等の非プロトン性極性溶媒;水;それらの混合物が挙げられる。なかでもニトリル溶媒が好ましく、アセトニトリルがより好ましい。溶媒の使用量は、化合物(I)1kgに対して、好ましくは1~50L、より好ましくは2~15Lである。
 反応温度は、好ましくは−20~100℃、より好ましくは10~60℃である。反応時間は、反応温度、反応試剤や溶媒の使用量等にもよるが、好ましくは1~24時間である。反応の進行度合いは、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認できる。
 反応試剤の混合順序は特に規定されず、例えば、化合物(I)またはその溶液に、化合物(II)と無機リチウム塩とを、任意の順序で加えるという方法により実施できる。
 反応終了後の混合物中には、式(III−1)で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オール(以下、化合物(III−1)と略記する。)が主生成物として含まれている。式(III−2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000039
(式中、R、AおよびAは、それぞれ上記で定義された通り。)
で示される1−置換−トランス−3−(置換アミノ)ピペリジン−4−オール(以下、化合物(III−2)と略記する。)が副生物として含まれていることもあるが、それらの生成比は、例えば、化合物(III−1):化合物(III−2)=80:20~100:0の範囲内、または90:10~100:0の範囲内である。
 化合物(III−1)を含む反応終了後の混合物に、例えば、濾過、抽出、水洗等の後処理を施し、次いで、蒸留や結晶化等の単離処理を施せば、化合物(III−1)を単独で、または化合物(III−2)との混合物として、取り出すことができる。このとき、化合物(III−1)を、塩酸、安息香酸、酒石酸等の任意の酸との塩として取り出してもよい。取り出された化合物(III−1)またはその塩は、再結晶;抽出精製;蒸留;活性炭、シリカ、アルミナ等への吸着処理;シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法等の精製処理により、精製してもよい。
 化合物(III−1)としては、例えばトランス−1−メチル−4−(メチルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−エチル−4−(メチルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(メチルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(エチルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(ベンジルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(ジエチルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(ジベンジルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(フェニルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(ベンジルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(アリルアミノ)−1−ベンジルピペリジン−3−オール、トランス−4−(ジアリルアミノ)−1−ベンジルピペリジン−3−オール、トランス−4−(ベンジルアミノ)−1−プロピルピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(フェニルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(ピロリジン−1−イル)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(ピペリジン−1−イル)ピペリジン−3−オールが挙げられる。化合物(I)および化合物(II)のうち少なくともいずれかが光学活性体である場合は、得られる化合物(III−1)も光学活性体である。また、化合物(III−1)がトランス体であるとは、ピペリジン環に対して、式−NAで示される基と水酸基とが互いに反対側にあることを意味する。ピペリジン環に対して、式−NAで示される基と水酸基とが互いに同じ側にある化合物はシス体であるが、本発明において、シス体は生成しないことが好ましい。
 本反応において、化合物(I)として式(I−A)で示される化合物(以下、化合物(I−A)と略記する。)を用い、化合物(II)として式(II−A)で示される化合物(以下、化合物(II−A)と略記する。)を用いれば、化合物(III−1)として式(III−A)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000040
(式中、R、A、AおよびZは、それぞれ上記で定義された通り。)
で示される化合物(以下、化合物(III−A)と略記する。)が得られる。
 式(I−A)において、Rで表される炭素数1~11のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基が挙げられる。炭素数7~17のアラルキル基は、これら炭素1~11のアルキル基上に、1以上のフェニル基やナフチル基等のアリール基を有する基であり、例えばベンジル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、1−ナフチルエチル基、1−フェニルプロピル基、2−フェニルプロピル基、3−フェニルプロピル基、1−フェニル−1−メチルエチル基、1−フェニルブチル基、2−フェニルブチル基、3−フェニルブチル基、4−フェニルブチル基、1−フェニル−1−メチルプロピル基が挙げられる。Rとしては、水素原子が好ましい。
 化合物(I−A)としては、例えば3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1−フェニルエチル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1−フェニルプロピル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1−フェニルブチル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1−フェニル−2−メチルプロピル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン、3−(1,3−ジフェニルプロピル)−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタンが挙げられる。後述する脱保護の容易さの観点から、3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタンが好ましい。化合物(I−A)はラセミ体であってもよいし、光学活性体であってもよい。
 式(II−A)において、Aで表される炭素数1~11のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ベンジル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基が挙げられる。
 化合物(II−A)としては、例えばベンジルアミン、1−フェニルエチルアミン、1−フェニルプロピルアミン、1−フェニルブチルアミン、1−フェニル−2−メチルプロピルアミン、1−フェニル−2−メチルブチルアミン、ジベンジルアミン、ベンジル(1−フェニルエチル)アミン、ベンジル(1−フェニルプロピル)アミン、ベンジル(1−フェニルブチル)アミン、ベンジル(1−フェニル−2−メチルプロピル)アミン、ベンジル(1−フェニル−2−メチルブチル)アミン、アリルアミン、ジアリルアミンが挙げられる。化合物(II−A)はラセミ体であってもよいし、光学活性体であってもよい。
 化合物(III−A)は、例えばトランス−1−ベンジル−4−(ベンジルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(アリルアミノ)−1−ベンジルピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(1−フェニルエチル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(1−フェニル−2−メチルプロピル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(1−フェニルブチル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(ジベンジルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(ベンジルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(アリルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−1−(1−フェニルエチル)−4−[(1−フェニルエチル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−(1−フェニルエチル)−4−[(1−フェニル−2−メチルプロピル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(1−フェニルブチル)アミノ]−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(ジベンジルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(ベンジルアミノ)−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(アリルアミノ)−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(1−フェニルエチル)アミノ]−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(1−フェニル−2−メチルプロピル)アミノ]−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(1−フェニルブチル)アミノ]−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(ジベンジルアミノ)−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オールが挙げられる。化合物(I−A)および化合物(II−A)のうち少なくともいずれかが光学活性体である場合は、得られる化合物(III−A)も光学活性体である。
 本反応において、化合物(I)として化合物(I−A)を用い、化合物(II)として式(II−B)で示される化合物(以下、化合物(II−B)と略記する。)を用いれば、化合物(III−1)として(III−B)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000041
(式中、A、AおよびRは、それぞれ上記で定義された通り。)
で示される化合物(以下、化合物(III−B)と略記する。)が得られる。
 式(II−B)において、Aで表される炭素数1~11のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ベンジル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基が挙げられる。
 化合物(II−B)としては、例えばベンジルアミン、1−フェニルエチルアミン、1−フェニルプロピルアミン、1−フェニルブチルアミン、1−フェニル−2−メチルプロピルアミン、1−フェニル−2−メチルブチルアミン、ジベンジルアミン、ベンジル(1−フェニルエチル)アミン、ベンジル(1−フェニルプロピル)アミン、ベンジル(1−フェニルブチル)アミン、ベンジル(1−フェニル−2−メチルプロピル)アミン、ベンジル(1−フェニル−2−メチルブチル)アミンが挙げられる。化合物(II−B)はラセミ体であってもよいし、光学活性体であってもよい。
 化合物(III−B)は、例えばトランス−1−ベンジル−4−(ベンジルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(1−フェニルエチル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(1−フェニル−2−メチルプロピル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(1−フェニルブチル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(ジベンジルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(ベンジルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−1−(1−フェニルエチル)−4−[(1−フェニルエチル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−(1−フェニルエチル)−4−[(1−フェニル−2−メチルプロピル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(1−フェニルブチル)アミノ]−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(ジベンジルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(ベンジルアミノ)−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(1−フェニルエチル)アミノ]−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(1−フェニル−2−メチルプロピル)アミノ]−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(1−フェニルブチル)アミノ]−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(ジベンジルアミノ)−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オールが挙げられる。化合物(I−A)および化合物(II−B)のうち少なくともいずれかが光学活性体である場合は、得られる化合物(III−B)も光学活性体である。
 次に、化合物(III−B)を還元して、式(IV)で示されるトランス−4−アミノピペリジン−3−オール(以下、化合物(IV)と略記する。)を得る工程(以下、本還元工程と記載することもある。)について説明する。化合物(III−B)において、Rは水素原子であることが好ましく、AおよびAはともに水素原子であることが好ましい。
 化合物(III−B)として、前述の反応終了後の混合物をそのまま用いてもよいし、後処理後に用いてもよい。また、単離された化合物(III−B)またはその塩を用いてもよいし、精製された化合物(III−B)またはその塩を用いてもよい。
 本還元工程は、ベンジル保護されたアミノ基を脱保護しうる任意の公知の方法に従って実施できる。例えば、パラジウムカーボン存在下で化合物(III−B)と水素とを反応させる方法、水酸化パラジウム存在下で化合物(III−B)と水素とを反応させる方法、液体アンモニア中で化合物(III−B)とナトリウムとを反応させる方法が挙げられ、好ましい方法は、パラジウムカーボン存在下で化合物(III−B)と水素とを反応させる方法である。
 パラジウムカーボンは、含水品であってもよいし、乾燥品であってもよい。パラジウム原子の含有量は、好ましくは0.5~50重量%、より好ましくは5~20重量%である。かかるパラジウムカーボンは市販のものを用いることもできるし、任意の公知の方法により調製して用いることもできる。パラジウムカーボンの使用量は、化合物(III−B)1kgに対して、パラジウム原子が好ましくは0.1~50g、より好ましくは1~20g含まれる範囲内の量である。カーボンに担持されているパラジウムは、好ましくは0価であり、2価や4価のパラジウム化合物が担持されている場合は、常法により0価に還元して用いることが好ましい。
 水素は、市販の水素ガスを用いることもできるし、任意の公知の方法により発生させて用いることもできる。反応時の水素圧力は好ましくは0.1~5MPa、より好ましくは0.1~1MPaである。また、窒素やアルゴン等の不活性ガスとの混合ガスとして用いることもでき、その場合の反応時の水素分圧は上記の水素圧力と同様である。
 化合物(III−B)と水素との反応は、溶媒の存在下で行われることが好ましい。溶媒としては、反応に不活性なものであることが好ましく、例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、tert−ブチルシクロヘキサン、石油エーテル等の脂肪族炭化水素溶媒;テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル溶媒;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノtert−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノtert−ブチルエーテル等のアルコール溶媒;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸tert−ブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル等のエステル溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリジノン等の非プロトン性極性溶媒;水;それらの混合物が挙げられる。なかでもアルコール溶媒が好ましく、エタノールがより好ましい。溶媒の使用量は、化合物(III−B)1kgに対して、好ましくは1~50L、より好ましくは2~15Lである。
 反応温度は、好ましくは0~100℃、より好ましくは20~70℃である。反応時間は、反応温度、反応試剤や溶媒の使用量、水素圧力等にもよるが、好ましくは1~24時間である。反応の進行度合いは、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認できる。
 反応試剤の混合順序は特に規定されず、例えば、化合物(III−B)またはその溶液とパラジウムカーボンとを混合し、得られた混合物に水素を加える方法や、水素雰囲気下でパラジウムカーボンに化合物(III−B)を加えていく方法により実施できる。化合物(III−B)の溶液とパラジウムカーボンとを混合し、得られた混合物に水素を加える方法が好ましい。
 反応終了後の混合物には化合物(IV)が含まれており、かかる混合物に、例えば、濾過、抽出、水洗等の後処理を施し、次いで、蒸留や結晶化等の単離処理を施せば、化合物(IV)を取り出すことができる。このとき、化合物(IV)を、塩酸、安息香酸、酒石酸等の任意の酸との塩として単離してもよい。単離された化合物(IV)またはその塩は、再結晶;抽出精製;蒸留;活性炭、シリカ、アルミナ等への吸着処理;シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法等の精製処理により、精製することができる。化合物(III−B)として、その光学活性がピペリジン環上の不斉炭素に起因する光学活性体を用いると、得られる化合物(IV)も光学活性体である。
 化合物(I)と化合物(II)との反応において、化合物(I)として化合物(I−A)を用い、化合物(II)として式(II−C)で示される化合物(以下、化合物(II−C)と略記する。)を用いれば、化合物(III−1)として化合物(III−C)が得られる。式(I−A)において、Rは水素原子であることが好ましい。式(II−C)において、Aで表される炭素数1~11のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ベンジル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基が挙げられる。AおよびAはともに水素原子であることが好ましい。
 化合物(III−C)としては、例えばトランス−4−(アリルアミノ)−1−ベンジルピペリジン−3−オール、トランス−4−(アリルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(アリルアミノ)−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オールが挙げられる。化合物(I−A)および化合物(II−C)のうち少なくともいずれかが光学活性体である場合は、得られる化合物(III−C)も光学活性体である。
 次に、化合物(III−C)における4位のアミノ基上の置換基を除去して式(V)で示される1−置換−トランス−4−アミノピペリジン−3−オール(以下、化合物(V)と略記する。)を得る工程と、化合物(V)における4位のアミノ基を保護して式(VI)で示される1−置換−トランス−4−(保護アミノ)ピペリジン−3−オール(以下、化合物(VI)と略記する。)を得る工程と、化合物(VI)における1位のアミノ基上の置換基を除去して式(VII)で示されるトランス−4−(保護アミノ)ピペリジン−3−オール(以下、化合物(VII)と略記する。)を得る工程について説明する。
 化合物(III−C)として、反応終了後の混合物をそのまま用いてもよいし、後処理後に用いてもよい。また、単離された化合物(III−C)またはその塩を用いてもよいし、精製された化合物(III−C)またはその塩を用いてもよい。
 化合物(III−C)におけるピペリジン環の4位のアミノ基上のアリル型置換基の除去は、ピペリジン環の窒素原子上のベンジル型置換基よりも優先的に除去し得る任意の公知の方法に従って実施できる。例えば、アルコール溶媒中で化合物(III−C)とパラジウムカーボンとを反応させる方法、化合物(III−C)とパラジウムトリフェニルホスフィン錯体とを反応させる方法、ロジウムクロライドトリフェニルホスフィン錯体と化合物(III−C)とを反応させる方法等が挙げられ、好ましくは、アルコール溶媒中で化合物((III−C)とパラジウムカーボンとを反応させる方法である。
 パラジウムカーボンは、含水品であってもよいし、乾燥品であってもよい。パラジウム原子の含有量は、好ましくは0.5~50重量%、より好ましくは5~20重量%である。かかるパラジウムカーボンは市販のものを用いることもできるし、任意の公知の方法により調製して用いることもできる。パラジウムカーボンの使用量は、化合物(III−C)1kgに対して、パラジウム原子が好ましくは0.1~50g、より好ましくは1~20g含まれる範囲内の量である。カーボンに担持されているパラジウムは、好ましくは0価であり、2価や4価のパラジウム化合物が担持されている場合は、常法により0価に還元して用いることが好ましい。
 アルコール溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノtert−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノtert−ブチルエーテルが挙げられる。これらアルコール溶媒は、単独でもよいし、混合物でもよい。アルコール溶媒としては、エタノールが好ましい。アルコール溶媒の使用量は、化合物(III−C)1kgに対して、好ましくは1~50L、より好ましくは2~15Lである。
 化合物(III−C)とパラジウムカーボンとの反応は、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行われることが好ましい。また、本反応は、アミノエタノールの存在下で行うことが好ましい。アミノエタノールの使用量は、化合物(III−C)1モルに対して、好ましくは0.5~1.5モルである。反応温度は、好ましくは20~130℃、より好ましくは60~90℃である。反応時間は、反応温度、反応試剤の使用量等にもよるが、好ましくは1~24時間である。反応の進行度合いは、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認できる。
 反応試剤の混合順序は特に規定されず、アルコール溶媒中で化合物(III−C)とアミノエタノールを混合し、得られた混合物にパラジウムカーボンを加える方法や、アルコール溶媒とパラジウムカーボンとを混合し、得られた混合物に化合物(III−C)とアミノエタノールを加えていく方法により実施することが好ましく、アルコール溶媒中で化合物(III−C)とアミノエタノールを混合し、得られた混合物にパラジウムカーボンを加える方法がより好ましい。
 反応終了後の混合物中には化合物(V)が含まれており、これを含む反応終了後の混合物を後述する4位のアミノ基を保護する工程に供してもよいし、反応終了後の混合物を、例えば濾過、抽出、水洗等の後処理に付した後に、4位のアミノ基を保護する工程に供してもよい。また、蒸留や結晶化等の単離処理により化合物(V)を取り出してから、4位のアミノ基を保護する工程に供してもよいし、さらに、再結晶;抽出精製;蒸留;活性炭、シリカ、アルミナ等への吸着処理;シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法等の精製処理により、化合物(V)を精製してから、4位のアミノ基を保護する工程に供してもよい。さらに、化合物(V)を、例えば、塩酸、安息香酸、酒石酸等の任意の酸との塩として取り出してから4位のアミノ基を保護する工程に供してもよい。
 化合物(V)としては、例えばトランス−4−アミノ−1−ベンジルピペリジン−3−オール、トランス−4−アミノ−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−アミノ−1−(1−フェニルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−アミノ−1−(1−フェニル−2−メチルプロピル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−アミノ−1−(1−フェニルブチル)ピペリジン−3−オールが挙げられる。トランス−4−アミノ−1−ベンジルピペリジン−3−オールが好ましい。化合物(III−C)として、その光学活性がピペリジン環上の不斉炭素と、ピペリジン環を構成する窒素原子上の置換基の不斉炭素と、のうち少なくともいずれかに起因する光学活性体を用いると、得られる化合物(V)も光学活性体である。
 化合物(V)は、化合物(VI)に導かれることにより、アミノ基がアルコキシカルボニル基で保護される。化合物(V)における4位のアミノ基の保護は、塩基の存在下でハロ炭酸アルキルまたは炭酸ジアルキルと反応させることにより行われることが好ましい。ここで、ハロ炭酸アルキルは式(VIII−1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000042
(式中、Xは塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子を表す。Rは上記で定義された通り。)
で示され、炭酸ジアルキルは式(VIII−2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000043
(式中、Rは上記で定義された通り。)
で示される。
 式(VI)においてRで表される炭素数1~12のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が挙げられ、エチル基、イソプロピル基、tert−ブチル基が好ましく、tert−ブチル基がより好ましい。
 塩基としては、例えば水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物;炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩;トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン等の第三級アミン;ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムtert−ブトキシド、カリウムtert−ブトキシド等のアルカリ金属アルコキシド;水素化ナトリウム、水素化カリウム等のアルカリ金属水素化物;水素化カルシウム等のアルカリ土類金属水素化物;n−ブチルリチウム等のアルキル金属化合物;リチウムジイソプロピルアミド、リチウムヘキサメチルジシラジド等のアルカリ金属アミド化合物が挙げられ、第三級アミンが好ましい。
 ハロ炭酸アルキルとしては、例えばクロロ炭酸メチル、クロロ炭酸エチル、クロロ炭酸イソプロピル、クロロ炭酸ブチルが挙げられる。炭酸ジアルキルとしては、例えば炭酸ジtert−ブチルが挙げられる。化合物(V)をカーバメート化合物である化合物(VI)に導くのに、炭酸ジアルキルを反応させるのが好ましく、炭酸ジtert−ブチルを反応させるのがより好ましい。
 塩基の使用量は、化合物(V)1モルに対して、好ましくは1~10モル、より好ましくは1~3モルである。ハロ炭酸アルキルまたは炭酸ジアルキルの使用量は、化合物(V)1モルに対して、好ましくは1~5モル、より好ましくは1~2モルである。これらの試薬は市販のものを用いることもできるし、公知の方法により調製して用いることもできる。
 アミノ基の保護は、溶媒の存在下で行われることが好ましい。かかる溶媒としては、反応に不活性なものであればよく、例えば、ペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、tert−ブチルシクロヘキサン、石油エーテル等の脂肪族炭化水素溶媒;ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、tert−ブチルベンゼン、キシレン、メシチレン、モノクロロベンゼン、モノフルオロベンゼン、α,α,α−トリフルオロメチルベンゼン、1,2−ジクロロベンゼン、1,3−ジクロロベンゼン、1,2,3−トリクロロベンゼン、1,2,4−トリクロロベンゼン等の芳香族溶媒;テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール、ジフェニルエーテル等のエーテル溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリジノン等の非プロトン性極性溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル溶媒;水;それらの混合物が挙げられる。なかでもエーテル溶媒が好ましく、テトラヒドロフランがより好ましい。溶媒の使用量は、化合物(V)1kgに対して、好ましくは1~50L、より好ましくは2~15Lである。
 反応温度は好ましくは−30℃~70℃、より好ましくは0℃~50℃の範囲内である。反応時間は、反応温度や反応試剤の使用量等にもよるが、好ましくは1~20時間である。反応の進行は、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認できる。
 反応試剤の混合順序は特に規定されないが、化合物(V)と溶媒との混合物中に塩基を加え、続いてハロ炭酸アルキルまたは炭酸ジアルキルを加えるという順序で混合することが好ましい。
 反応終了後の混合物中には化合物(VI)が含まれており、これを含む反応終了後の混合物を後述する1位のアミノ基上の置換基を除去する工程に供してもよいし、反応終了後の混合物を、例えば濾過、抽出、水洗等の後処理に付した後に1位のアミノ基上の置換基を除去する工程に供してもよい。また、蒸留や結晶化等の単離処理により化合物(VI)を取り出してから、1位のアミノ基上の置換基を除去する工程に供してもよいし、さらに、再結晶;抽出精製;蒸留;活性炭、シリカ、アルミナ等への吸着処理;シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法等の精製処理により、化合物(VI)を精製してから、1位のアミノ基上の置換基を除去する工程に供してもよい。また、化合物(VI)を、例えば、塩酸、安息香酸、酒石酸等の任意の酸との塩として取り出してから、1位のアミノ基上の置換基を除去する工程に供してもよい。
 化合物(VI)としては、例えばメチル 1−ベンジル−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、メチル 1−(1−フェニルエチル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、メチル 1−(1−フェニルプロピル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、メチル 1−(1−フェニル−2−メチルプロピル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、エチル 1−ベンジル−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、エチル 1−(1−フェニルエチル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、エチル 1−(1−フェニルプロピル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、エチル 1−(1−フェニル−2−メチルプロピル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、イソプロピル 1−ベンジル−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、イソプロピル 1−(1−フェニルエチル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、イソプロピル 1−(1−フェニルプロピル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、イソプロピル 1−(1−フェニル−2−メチルプロピル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、tert−ブチル 1−ベンジル−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、tert−ブチル 1−(1−フェニルエチル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、tert−ブチル 1−(1−フェニルプロピル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、tert−ブチル 1−(1−フェニル−2−メチルプロピル)−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメートが挙げられる。tert−ブチル 1−ベンジル−トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメートが好ましい。化合物(V)、ハロ炭酸アルキルおよび炭酸ジアルキルのうち少なくともいずれかが光学活性体である場合は、得られる化合物(III−B)も光学活性体である。
 化合物(VI)は、化合物(VII)に導かれることにより、1位のアミノ基上の置換基が除去される。化合物(VI)における1位のアミノ基上の置換基の除去は、アルコキシカルボニル基で保護されたアミノ基に対して不活性な条件下で行われることが好ましい。例えば、パラジウムカーボン存在下で化合物(VI)と水素とを反応させる方法や水酸化パラジウム存在下で化合物(VI)と水素とを反応させる方法、液体アンモニア中で化合物(VI)とナトリウムとを反応させる方法が挙げられ、パラジウムカーボン存在下で化合物(VI)と水素とを反応させる方法が好ましい。
 パラジウムカーボンは、含水品であってもよいし、乾燥品であってもよい。パラジウム原子の含有量は、好ましくは0.5~50重量%、より好ましくは5~20重量%である。パラジウムカーボンは市販のものを用いることもできるし、任意の公知の方法により調製して用いることもできる。パラジウムカーボンの使用量は、化合物(VI)1kgに対して、パラジウム原子が好ましくは0.1~50g、より好ましくは1~20g含まれる範囲内の量である。カーボンに担持されているパラジウムは、好ましくは0価であり、2価や4価のパラジウム化合物が担持されている場合は、常法により0価に還元して用いることが好ましい。
 水素は、市販の水素ガスを用いることもできるし、任意の公知の方法により発生させて用いることもできる。反応時の水素圧力は好ましくは0.1~5MPa、より好ましくは0.1~1MPaである。また、窒素やアルゴン等の不活性ガスとの混合ガスとして用いることもでき、その場合の反応時の水素分圧は上記の水素圧力と同様である。
 化合物(VI)と水素との反応は、溶媒の存在下で行われることが好ましい。かかる溶媒としては、反応を阻害しないものであればよく、例えばペンタン、ヘキサン、イソヘキサン、ヘプタン、イソヘプタン、オクタン、イソオクタン、ノナン、イソノナン、デカン、イソデカン、ウンデカン、ドデカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、tert−ブチルシクロヘキサン、石油エーテル等の脂肪族炭化水素溶媒;テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジプロピルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジペンチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジヘプチルエーテル、ジオクチルエーテル、tert−ブチルメチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル溶媒;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、イソペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−ヘキサノール、イソヘキシルアルコール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、イソペプチルアルコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノtert−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノtert−ブチルエーテル等のアルコール溶媒;酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸tert−ブチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル等のエステル溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルプロピオンアミド、N−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、1,3−ジメチル−3,4,5,6−テトラヒドロ−2(1H)−ピリジノン等の非プロトン性極性溶媒;水;それらの混合物が挙げられる。なかでもアルコール溶媒が好ましく、エタノールがより好ましい。溶媒の使用量は、化合物(VI)1kgに対して、好ましくは1~50L、より好ましくは2~15Lである。
 反応温度は、好ましくは0~100℃、より好ましくは20~70℃である。反応時間は、反応温度、反応試剤の使用量、水素圧力等にもよるが、好ましくは1~24時間である。反応の進行度合いは、薄層クロマトグラフィー、ガスクロマトグラフィー、高速液体クロマトグラフィー等の分析手段により確認できる。
 反応試剤の混合順序は特に限定されず、例えば、化合物(VI)またはその溶液とパラジウムカーボンとを混合し、得られた混合物に水素を加える方法や、水素雰囲気下でパラジウムカーボンに化合物(VI)を加えていく方法等により実施できる。化合物(VI)の溶液とパラジウムカーボンとを混合し、得られた混合物に水素を加える方法が好ましい。
 反応終了後の混合物には化合物(VII)が含まれており、これを含む反応終了後の混合物に、例えば濾過、抽出、水洗等の後処理を施し、次いで、蒸留や結晶化等の単離処理を施せば、化合物(VII)を取り出すことができる。このとき、化合物(VII)を、塩酸、安息香酸、酒石酸等の任意の酸との塩として取り出してもよい。取り出された化合物(VII)またはその塩は、例えば再結晶;抽出精製;蒸留;活性炭、シリカ、アルミナ等への吸着処理;シリカゲルカラムクロマトグラフィー等のクロマトグラフィー法等の精製処理により、精製することもできる。
 化合物(VII)としては、例えばメチル トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、エチル トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、イソプロピル トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート、tert−ブチル トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメートが挙げられる。tert−ブチル トランス−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメートが好ましい。化合物(VI)として、その光学活性がピペリジン環上の不斉炭素原子またはアルコキシカルボニル基に含まれる不斉炭素原子に起因する場合は、得られる化合物(VII)も光学活性体である。
 化合物(I)と化合物(II)との反応において、化合物(II)として式(II−D)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000044
(式中、Arは上記で定義された通り。)
で示される化合物(以下、化合物(II−D)と略記する。)を用いれば、式(III−D)
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000045
(式中、RおよびArは、上記で定義された通り。)
で示される化合物が得られる。
 式(II−D)において、Arは置換されていてもよいフェニル基を表し、置換基である炭素数1~12のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基が挙げられ;炭素数1~12のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基が挙げられ;ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子が挙げられ;保護されたアミノ基としては、例えばアセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基が挙げられ;保護された水酸基としては、例えばアセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、ベンジルオキシ基、メトキシメトキシ基、tert−ブチルジメチルシリルオキシ基等が挙げられる。Arとしては例えば2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2,4−ジメチルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−プロピルフェニル基、2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、2−ブロモフェニル基、3−ブロモフェニル基、4−ブロモフェニル基、4−(アセチルアミノ)フェニル基、4−(メトキシカルボニルアミノ)フェニル基が挙げられる。
 化合物(II−D)としては、例えばアニリン、o−トルイジン、m−トルイジン、p−トルイジン、2,4−キシリジン、4−エチルアニリン、4−プロピルアニリン、o−アニシジン、m−アニシジン、p−アニシジン、3−ブロモアニリン、4−(アセチルアミノ)アニリン、メチル (4−アミノフェニル)カルバメートが挙げられる。
 得られる化合物(III−D)としては、例えばトランス−1−ベンジル−4−(フェニルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(o−トリルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(m−トリルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−(p−トリルアミノ)ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(2−メトキシフェニル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(2,4−ジメチルフェニル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(4−エチルフェニル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−1−ベンジル−4−[(3−ブロモフェニル)アミノ]ピペリジン−3−オール、トランス−4−{(4−アセチルアミノ)フェニル}アミノ}−1−ベンジルピペリジン−3−オール、メチル 4−[(1−ベンジル−3−ヒドロピペリジン−4−イル)アミノ]フェニルカルバメート、トランス−4−(フェニルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(o−トリルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(m−トリルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−(p−トリルアミノ)−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(2−メトキシフェニル)アミノ]−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(2,4−ジメチルフェニル)アミノ]−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(4−エチルフェニル)アミノ]−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−[(3−ブロモフェニル)アミノ]−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、トランス−4−{(4−アセチルアミノ)フェニル}アミノ}−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−3−オール、メチル 4−[3−ヒドロ−1−(1−フェニルエチル)ピペリジン−4−イル]アミノ]フェニルカルバメートが挙げられる。化合物(I)としてラセミ体を用いると、得られる化合物(III−B)もラセミ体であり、化合物(I)として光学活性体を用いると、得られる化合物(III−B)も光学活性体である。
 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。
参考例1:1−ベンジル−1,2,3,6−テトラヒドロピリジンの製造
 ピリジン10g(126mmol)とアセトニトリル20mLを混合し、そこにベンジルブロマイド16.2g(126mmol)を室温で1時間かけて滴下した。滴下終了後、得られた混合物を70~72℃に調整し、同温度で3時間攪拌した。反応終了後、反応混合物を室温付近まで冷却し、反応混合物から溶媒を留去した後、エタノール150mLと混合した。得られた混合物に水素化ホウ素ナトリウム9.53g(252mmol)を4回に分けて、1時間かけて加えた。得られた混合物を室温で12時間攪拌した。反応終了後、反応混合物を15℃に調整し、そこに水100mLを滴下して混合した後、35重量%塩酸13.7gを加えて1時間攪拌した。その後、反応混合物の水層のpHが9になるまで25重量%水酸化ナトリウム水溶液を加え、トルエン200mLを用いて抽出した。得られた有機層を飽和食塩水50mLで洗浄した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで脱水処理した後、溶媒を減圧留去して得た濃縮残渣を102~107℃/0.6kPaの条件で蒸留し、1−ベンジル−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン8.6gを得た。収率40%。
参考例2:3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタンの製造
 参考例1で得た1−ベンジル−1,2,3,6−テトラヒドロピリジン7.77g(44.8mmol)と水50mLとを混合し、そこにトリフルオロ酢酸5.11g(44.8mmol)を室温で10分かけて滴下した。得られた混合物にN−クロロコハク酸イミド7.18g(53.8mmol)を室温で1時間かけて少しずつ添加した。反応混合物を45℃に調整し、同温度で2.5時間攪拌した後、室温に戻して終夜攪拌を行った。終夜室温攪拌後も反応が完結していなかったため、再び反応混合物を45℃に調整し、同温度で7時間攪拌した。反応終了後、反応混合物を12℃に調整し、そこにトルエン25mLを加え、さらに48重量%水酸化ナトリウム水溶液27.3gを30分かけて滴下した。得られた混合物を40℃に調整し、同温度で5.5時間攪拌した。その後、攪拌を停止して分液を行い、水層をトルエン25mLによって再抽出した。有機層を合わせ、飽和食塩水25mLで洗浄した。得られた有機層を硫酸ナトリウムで脱水処理した後、溶媒を減圧留去して3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン7.68gを得た。収率90%。
実施例1:(3RS,4RS)−1−ベンジル−4−ベンジルアミノピペリジン−3−オールの製造
 参考例2で得た3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン0.50g(2.6mmol)とアセトニトリル4.5mLを混合し、そこにベンジルアミン0.43mL(4.0mmol)と過塩素酸リチウム1.33g(12.5mmol)を加えた後、得られた混合物を室温で3時間反応させた。反応終了後、得られた混合物に水5mLを加えた後、トルエン10mLを用いて抽出し、さらに得られた水層をトルエン5mLを用いて再抽出した。得られた有機層を合わせ、硫酸ナトリウムで脱水処理を行い、溶媒を減圧留去して(3RS,4RS)−1−ベンジル−4−ベンジルアミノピペリジン−3−オール0.74gを結晶として得た。収率95%。得られた結晶のH−NMRを測定したところ、(3RS,4RS)−1−ベンジル−3−ベンジルアミノピペリジン−4−オールに対応するピークは認められなかった。
実施例2~7、比較例1
 実施例1において、表1に示す条件を変更する以外は実施例1に準じて反応を行った。
結果を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000046
実施例8~12
 実施例1において、表2に示す条件を変更する以外は実施例1に準じて反応を行った。
結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000048
実施例13:(3RS,4RS)−1−ベンジル−4−(ピロリジン−1−イル)ピペリジン−3−オールの製造
 参考例2で得た3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン0.47g(2.5mmol)とアセトニトリル5mLを混合し、そこにピロリジン0.24mL(2.7mmol)と塩化リチウム70mg(1.7mmol)を加えた後、得られた混合物を室温で24時間反応させた。反応終了後、そのまま濃縮乾固し、(3RS,4RS)−1−ベンジル−4−(ピロリジン−1−イル)ピペリジン−3−オールとアセトニトリルの混合物0.74gを得た。該混合物のH−NMRスペクトルを測定したところ、(3RS,4RS)−1−ベンジル−4−(ピロリジン−1−イル)ピペリジン−3−オールが86%含まれていた。収率98%。
 実施例14:(3RS,4RS)−4−アミノ−3−ヒドロキシピペリジンの製造
 実施例1と同様にして得た(3RS,4RS)−1−ベンジル−4−ベンジルアミノピペリジン−3−オール1.01g(3.4mmol)とエタノール10mLをオートクレーブ反応装置内で混合し、系内を窒素雰囲気とした。そこに、10重量%パラジウムカーボン(55重量%含水品、PE型、エヌ・イー ケムキャット株式会社製、Lot.217−076880)0.10gを加えた後、系内を水素で置換し、水素圧0.4MPaにて50℃で6時間攪拌した。反応終了後、触媒を濾別し、得られた濾液を濃縮することにより、(3RS,4RS)−4−アミノ−3−ヒドロキシピペリジン0.42gを定量的に得た。
 得られた化合物のH−NMRを測定したところ、(3RS,4RS)−3−アミノピペリジン−4−オールに対応するピークは認められなかった。
 実施例15:(3RS,4RS)−4−アミノ−1−ベンジルピペリジン−3−オールの製造
 実施例10で得た(3RS,4RS)−1−ベンジル−4−アリルアミノピペリジン−3−オール0.14g(0.55mmol)とエタノール2mLをフラスコ内で混合し、系内を窒素雰囲気とした。そこに、アミノエタノール0.04mL(0.66mmol)と10重量%パラジウムカーボン(55重量%含水品、PE型、エヌ・イー ケムキャット株式会社製、Lot.217−076880)0.014gを加えた後、フラスコを70~75℃の油浴で加熱しながら内容物を5時間攪拌した後、油浴を80~85℃に昇温して、さらに3時間攪拌した。薄層クロマトグラフィーにより反応の進行を確認したところ、(3RS,4RS)−1−ベンジル−4−アリルアミノピペリジン−3−オールが残存していたため、混合物を室温付近まで冷却した後、10重量%パラジウムカーボン0.014gを追加し、再度フラスコを80~85℃の湯浴で加熱しながら内容物を2時間攪拌した。反応終了後、触媒を濾別し、得られた濾液を濃縮した。得られた濃縮残渣に、水2mLと1M硫酸水1mLを加えて室温で1時間攪拌した後、酢酸エチル4mLを用いて洗浄した。さらに得られた有機層を水1.5mLと1M硫酸水1.5mLを用いて逆抽出した。得られた水層を合一し、そこに50重量%水酸化カリウム水溶液を滴下してpH9に調整した後、n−ブタノール10mLを3回用いて抽出した。得られた有機層を合一し、得られた混合物を部分濃縮し、濃縮残渣に酢酸エチルを加えたところ、塩が析出したため、その塩を濾別した。得られた濾液を濃縮することにより、(3RS,4RS)−4−アミノ−1−ベンジルピペリジン−3−オールを含む混合物0.18gを得た。
 実施例16:tert−ブチル (3RS,4RS)−1−ベンジル−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメートの製造
 実施例15で得た(3RS,4RS)−4−アミノ−1−ベンジルピペリジン−3−オールを含む混合物0.18gとテトラヒドロフラン2mLを混合し、そこにトリエチルアミン0.09mL(0.65mmol)とジtert−ブチルジカーボネート0.14g(0.65mmol)を加え、得られた混合物を室温で16時間攪拌した。反応終了後、反応混合物に水2mLを加えた後、トルエン5mLで抽出し、さらに得られた水層をトルエン2mLで再抽出した。得られた有機層を合一して飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで脱水処理した後、濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(n−ヘプタン/酢酸エチル=2/1~酢酸エチルのみ)により精製し、tert−ブチル (3RS,4RS)−1−ベンジル−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート0.12gを得た。実施例10からの通算収率は70%((3RS,4RS)−1−ベンジル−4−ベンジルアミノピペリジン−3−オール基準)であった。
実施例17:tert−ブチル (3RS,4RS)−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメートの製造
 実施例16で得たtert−ブチル (3RS,4RS)−1−ベンジル−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート0.12g(0.39mmol)とエタノール4mLをオートクレーブ反応装置内で混合し、系内を窒素雰囲気とした。そこに、10重量%パラジウムカーボン(55重量%含水品、PE型、エヌ・イー ケムキャット株式会社製、Lot.217−076880)0.017gを加えた後、系内を水素で置換し、水素圧0.5MPaにて50℃で4時間攪拌した。反応終了後、触媒を濾別し、得られた濾液を濃縮して、tert−ブチル (3RS,4RS)−3−ヒドロキシピペリジン−4−イルカーバメート0.072gを得た。収率85%
比較例2
 実施例1において、3−ベンジル−7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタンに替えて、同モル量のエチル 7−オキサ−3−アザビシクロ[4.1.0]ヘプタン−3−カルボキシレートを使用した以外は実施例1と同様に反応を行った。室温で18時間反応させた後、薄層クロマトグラフィーにて分析したところ、原料が残存していたため、40℃の湯浴で加熱して、さらに5時間反応させた後、実施例1に記載の方法で後処理を行った。得られた濃縮残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(n−ヘプタン/酢酸エチル=2:1~酢酸エチルのみ)によって精製し、生成物と原料を分離したところ、原料は30%回収された。生成物のH−NMRを測定したところ、エチル トランス−4−ベンジルアミノ−3−ヒドロキシピペリジン−1−カルボキシレートとエチル トランス−3−ベンジルアミノ−4−ヒドロキシピペリジン−1−カルボキシレートの生成比は約2:1であった。収率は、この2つの位置異性体を合計して51%であった。
 本発明によれば、置換アミノ基の導入における位置選択性が高く、医薬中間体として有用な式(III−1)で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールが選択的に得られる。1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールは、トランス−4−アミノピペリジン−3−オール化合物に導くことができ、このトランス−4−アミノピペリジン−3−オール化合物は、医薬中間体等の各種化学品として有用(例えば、国際公開第2007/039462号等参照。)であることから、本発明は、かかる化合物の製造方法として利用可能である。

Claims (13)

  1.  無機リチウム塩の存在下、式(I)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    (式中、Rは芳香族炭素環基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~14のアルケニル基または1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~12のアルキニル基を表す。
     ここで、各々の芳香族炭素環基は、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、保護されたアミノ基および保護された水酸基からなる群から選ばれる1以上で置換されていてもよい。)
    で示される1−置換−3,4−エポキシピペリジンと式(II)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    (式中、Aは芳香族炭素環基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~14のアルケニル基または1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~12のアルキニル基を表し、Aは1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数1~12のアルキル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~14のアルケニル基、1以上の芳香族炭素環基で置換されていてもよい炭素数2~12のアルキニル基または水素原子を表すか、あるいは、
     AとAとが一緒になって炭素数2~7のポリメチレン基を表す。
     ここで、各々の芳香族炭素環基は、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、保護基されたアミノ基および保護された水酸基からなる群から選ばれる1以上で置換されていてもよい。)
    で示されるアミン化合物とを反応させる工程を含む、式(III−1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
    (式中、R、AおよびAは、それぞれ上記で定義された通り。)
    で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールの製造方法。
  2.  無機リチウム塩が、ハロゲン化リチウムまたは過ハロゲン酸リチウムである請求項1の製造方法。
  3.  無機リチウム塩が、塩化リチウムまたは過塩素酸リチウムである請求項1の製造方法。
  4.  式(I)で示される1−置換−3,4−エポキシピペリジンが式(I−A)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
    (式中、Rは炭素数7~17のアラルキル基、炭素数1~11のアルキル基、フェニル基または水素原子を表す。)
    で示される化合物であり、式(II)で示されるアミン化合物が式(II−A)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
    (式中、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子、ベンジル基またはアリル基を表し、Zはフェニル基またはビニル基を表す。)
    で示される化合物であり、式(III−1)で示される1−置換−トランス−4−置換アミノピペリジン−3−オールが式(III−A)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
    (式中、R、A、AおよびZは、それぞれ上記で定義された通り。)
    で示される化合物である請求項1~3のいずれかの製造方法。
  5.  式(I)で示される1−置換−3,4−エポキシピペリジンが式(I−A)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
    (式中、Rは炭素数7~17のアラルキル基、炭素数1~11のアルキル基、フェニル基または水素原子を表す。)
    で示される化合物であり、式(II)で示されるアミン化合物が式(II−B)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
    (式中、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子またはベンジル基を表す。)
    で示される化合物であり、式(III−1)で示される1−置換−トランス−4−置換アミノピペリジン−3−オールが式(III−B)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
    (式中、A、AおよびRは、それぞれ上記で定義された通り。)で示される化合物である請求項1~3のいずれかの製造方法。
  6.  式(I−A)および式(III−B)におけるRが水素原子であり、式(II−B)および式(III−B)におけるAおよびAがともに水素原子である請求項5の製造方法。
  7.  無機リチウム塩の存在下、式(I−A)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
    (式中、Rは炭素数7~17のアラルキル基、炭素数1~11のアルキル基、フェニル基または水素原子を表す。)
    で示される1−置換−3,4−エポキシピペリジンと式(II−B)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
    (式中、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子またはベンジル基を表す。)
    で示されるアミン化合物とを反応させ、式(III−B)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
    (式中、A、AおよびRは、それぞれ上記で定義された通り。)
    で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールを得る工程と、式(III−B)で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールを還元する工程とを含む式(IV)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
    で示されるトランス−4−アミノピペリジン−3−オールの製造方法。
  8.  式(I)で示される1−置換−3,4−エポキシピペリジンが式(I−A)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
    (式中、Rは炭素数7~17のアラルキル基、炭素数1~11のアルキル基、フェニル基または水素原子を表す。)
    で示される化合物であり、式(II)で示されるアミン化合物が式(II−C)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
    (式中、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子またはアリル基を表す。)
    で示される化合物であり、式(III−1)で示される1−置換−トランス−4−置換アミノピペリジン−3−オールが式(III−C)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
    (式中、A、AおよびRは、それぞれ上記で定義された通り。)
    で示される化合物である請求項1~3のいずれかの製造方法。
  9.  式(I−A)および式(III−C)におけるRが水素原子であり、式(II−C)および式(III−C)におけるAおよびAがともに水素原子である請求項8の製造方法。
  10.  無機リチウム塩の存在下、式(I−A)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
    (式中、Rは炭素数7~17のアラルキル基、炭素数1~11のアルキル基、フェニル基または水素原子を表す。)
    で示される1−置換−3,4−エポキシピペリジンと式(II−C)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
    (式中、Aは水素原子または炭素数1~11のアルキル基を表し、Aは水素原子またはアリル基を表す。)
    で示されるアミン化合物とを反応させ、式(III−C)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
    (式中、A、AおよびRは、それぞれ上記で定義された通り。)
    で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールを得る工程と、式(III−C)で示される1−置換−トランス−4−(置換アミノ)ピペリジン−3−オールにおける4位のアミノ基上の置換基を除去して式(V)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000020
    (式中、Rは、上記で定義された通り。)
    で示される1−置換−トランス−4−アミノピペリジン−3−オールを得る工程と、式(V)で示される1−置換−トランス−4−アミノピペリジン−3−オールにおける4位のアミノ基を保護して式(VI)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000021
    (式中、Rは上記で定義された通り。Rは炭素数1~12のアルキル基を表す。)
    で示される1−置換−トランス−4−(保護アミノ)ピペリジン−3−オールを得る工程と、前記式(VI)で示される1−置換−トランス−4−(保護アミノ)ピペリジン−3−オールにおけるピペリジン環の窒素原子上の置換基を除去する工程とを含む式(VII)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022
    (式中、Rは上記で定義された通り。)
    で示されるトランス−4−(保護アミノ)ピペリジン−3−オールの製造方法。
  11.  式(VI)および式(VII)におけるRがtert−ブチル基である請求項10の製造方法。
  12.  式(II)で示される化合物が式(II−D)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000023
    (式中、Arは置換されていてもよいフェニル基を表し、該置換基は、炭素数1~12のアルキル基、炭素数1~12のアルコキシ基、ハロゲン原子、保護されたアミノ基および保護された水酸基からなる群から選ばれる1以上である。)
    で示される化合物であり、式(III−1)で示される化合物が式(III−D)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000024
    (式中、RおよびArは、それぞれ上記で定義された通り。)
    で示される化合物である請求項1~3のいずれかの製造方法。
  13.  式(III−D)におけるRがベンジル基である請求項12の製造方法。
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