JP2017505770A - (ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物と(ヘテロ)シクロアルキンとの環化付加のためのプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、1,3−双極子官能基を含む化合物として定義され、上記1,3−双極子官能基が(ヘテロ)アリール基に結合しており、
(i)(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σp及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σmを有する1つ若しくは複数の置換基を含み、並びに/又は
(ii)(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基が、電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、電子不足の(ヘテロ)アリール基が、
(ii−a)(ヘテロ)芳香環系が正電荷を有する(ヘテロ)アリール基、及び/若しくは
(ii−b)比率{(ヘテロ)芳香環系に存在するπ電子の数}:{(ヘテロ)芳香環系の核に存在する陽子の数}が、6員環では0.167よりも低く、若しくは5員環では0.200よりも低い(ヘテロ)アリール基であり;
(ヘテロ)シクロアルキンが、式(1):
[式中、
aが、0〜8であり;
a’が、0〜8であり;
a”が、0〜8であり;
但し、a+a’+a”=4、5、6、7又は8であり;
nが、0〜16であり;
R1が、−OR2、−NO2、−CN、−S(O)2R2、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され、上記アルキル基、シクロアルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が任意選択で置換されており、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれており、R2が、水素、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され;
B及びB’が、O、S、C(O)、NR3及びC(R3)2からなる群から独立して選択され、R3が、水素、R1又は(L)p−(A)rからなる群から独立して選択され;
任意選択で、nが2以上である場合、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成してもよく、上記(ヘテロ)シクロアルキル基が任意選択で(L)p−(A)r置換基で置換されており;
任意選択で、a”が2以上及びnが2以上である場合、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成してもよく、上記(ヘテロ)アリール基が任意選択で(L)p−(A)r置換基で置換されており;
pが、0又は1であり;
rが、1〜4であり;
Lが、リンカーであり;
Aが、D、E及びQからなる群から独立して選択され、D、E及びQが、以下で定義される通りであり;
qが0〜4であり;
但し、qが0である場合には、B及び/若しくはB’がNR3であり、ここでR3が(L)p−(A)rであり、並びに/又はB及び/若しくはB’がC(R3)2であり、ここで1つ若しくは複数のR3が(L)p−(A)rであり、並びに/又はnが2以上であり、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成し、上記(ヘテロ)シクロアルキル基が(L)p−(A)r置換基で置換されており、並びに/又はa”が2以上であり、nが2以上であり、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成し、上記(ヘテロ)アリール基が(L)p−(A)r置換基で置換されており;
Dが、対象とする分子であり;
Eが固体表面であり;
Qが官能基である]による、プロセスに関する。
(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロオクチンである場合、
aが、1、2、3若しくは4であり;
a’が、1、2、3若しくは4であり;
a”が、1、2、3若しくは4であり;
但し、a+a’+a”=4であり;
nが、0〜8であり;又は
(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロノニンである場合、
aが、1、2、3、4若しくは5であり;
a’が、1、2、3、4若しくは5であり;
a”が、1、2、3、4若しくは5であり;
但し、a+a’+a”=5であり;
nが、0〜10である、プロセスに関する。
(式中、
R1、n、B、B’、a、a’、a”、L、p、q、r及びAが、上記で定義された通りであり;
tが、0又は1であり;
uが、1〜4であり;
mが、0〜8であり;
但し、mが0の場合には、Tが電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、電子不足の(ヘテロ)アリール基が、上記で定義された通りであり;
gが、0又は1であり;
L’が、リンカーであり;
A’が、D、E及びQからなる群から独立して選択され、D、E及びQが上記で定義された通りであり;
Tが、(ヘテロ)アリール基からなる群から選択され;
R4が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σp及び/又はメタ−ハメット置換基定数σmを有する電子求引置換基からなる群から独立して選択され;
Wが、C1〜C24アルキレン基、C2〜C24アルケニレン基、C3〜C24シクロアルキレン基、C2〜C24(ヘテロ)アリーレン基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリーレン基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキレン基からなる群から選択され、上記アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基及び(ヘテロ)アリールアルキレン基が、任意選択で置換されており、上記アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基及び(ヘテロ)アリールアルキレン基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれており;並びに
R15が、水素、C1〜C24アルキル基、C2〜C24アルケニル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から選択され、上記アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、任意選択で置換されており、上記アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれている)による化合物に関する。
本発明は、特に、式(12a)又は(12d)による化合物(式中、nが、0〜8であり、a、a’及びa”が、独立して1、2、3若しくは4であり、但し、a+a’+a”=4であり;又は式中、nが、0〜10であり、a、a’及びa”が、独立して1、2、3、4若しくは5であり、但しa+a’+a”=5である)に関する。
本説明及び特許請求の範囲で使用されるとき、動詞「を含む」及びその活用形は、非限定的な意味で、単語に続く項目が含まれるが、具体的に記述されていない項目が排除されないことを意味する。
本発明は、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物と(ヘテロ)シクロアルキンとの環化付加のためのプロセスを開示する。1,3−双極子化合物とアルキンとの環化付加は、1,3−双極子の環化付加とも呼ばれる。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、1,3−双極子官能基を含む化合物として定義され、上記1,3−双極子官能基が(ヘテロ)アリール基に結合しており;
(i)(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σp及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σmを有する1つ若しくは複数の置換基を含み、並びに/又は
(ii)(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基が、電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、電子不足の(ヘテロ)アリール基が、
(ii−a)(ヘテロ)芳香環系が正電荷を有する(ヘテロ)アリール基、及び/若しくは
(ii−b)比率{(ヘテロ)芳香環系に存在するπ電子の数}:{(ヘテロ)芳香環系の核に存在する陽子の数}が、6員環では0.167よりも低く、若しくは5員環では0.200よりも低い(ヘテロ)アリール基であり;
(ヘテロ)シクロアルキンが、式(1):
(式中、
aが、0〜8であり;
a’が、0〜8であり;
a”が、0〜8であり;
但し、a+a’+a”=4、5、6、7又は8であり;
nが、0〜16であり;
R1が、−OR2、−NO2、−CN、−S(O)2R2、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され、上記アルキル基、シクロアルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が任意選択で置換されており、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれており、R2が、水素、ハロゲン、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され;
B及びB’が、O、S、C(O)、NR3及びC(R3)2からなる群から独立して選択され、R3が、水素、R1又は(L)p−(A)rからなる群から独立して選択され;
任意選択で、nが2以上である場合、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成してもよく、上記(ヘテロ)シクロアルキル基が任意選択で(L)p−(A)r置換基で置換されており;
任意選択で、a”が2以上及びnが2以上である場合、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成してもよく、上記(ヘテロ)アリール基が任意選択で(L)p−(A)r置換基で置換されており;
pが、0又は1であり;
rが、1〜4であり;
Lが、リンカーであり;
Aが、D、E及びQからなる群から独立して選択され、D、E及びQが、以下で定義される通りであり;
qが0〜4であり;
但し、qが0である場合には、B及び/若しくはB’がNR3であり、ここでR3が(L)p−(A)rであり、並びに/又はB及び/若しくはB’がC(R3)2であり、ここで、1つ若しくは複数のR3が(L)p−(A)rであり、並びに/又はnが2以上であり、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成し、上記(ヘテロ)シクロアルキル基が(L)p−(A)r置換基で置換されており、並びに/又はa”が2以上であり、nが2以上であり、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成し、上記(ヘテロ)アリール基が(L)p−(A)r置換基で置換されており;
Dが、対象とする分子であり;
Eが固体表面であり;
Qが官能基である)による、プロセスに関する。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、本明細書では、1,3−双極子官能基を含み、上記1,3−双極子官能基が(ヘテロ)アリール基に結合している化合物として定義される。より正確には、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、1,3−双極子官能基を含み、上記1,3−双極子官能基が、上記(ヘテロ)アリール基の(ヘテロ)芳香環系の一部である原子に結合している化合物である。1,3−双極子官能基は、(ヘテロ)芳香環系のC原子に結合していることが好ましい。
(i)正の値のパラ−ハメット置換基定数σp及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σmを有する1つ若しくは複数の置換基を含み、並びに/又は
(ii)電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、電子不足の(ヘテロ)アリール基が、
(ii−a)(ヘテロ)芳香環系が正電荷を有する(ヘテロ)アリール基、及び/若しくは
(ii−b)比率{(ヘテロ)芳香環系に存在するπ電子の数}:{(ヘテロ)芳香環系の核に存在する陽子の数}が、6員環では0.167よりも低く、若しくは5員環では0.200よりも低い(ヘテロ)アリール基である。
(i)(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σp及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σmを有する1つ若しくは複数の置換基を含み、並びに/又は
(ii)(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基が、電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、電子不足の(ヘテロ)アリール基が、
(ii−a)(ヘテロ)芳香環系が正電荷を有する(ヘテロ)アリール基、及び/若しくは
(ii−b)比率{(ヘテロ)芳香環系に存在するπ電子の数}:{(ヘテロ)芳香環系の核に存在する陽子の数}が、6員環では0.167よりも低く、若しくは5員環では0.200よりも低い(ヘテロ)アリール基である。
σ=logK/K0
(式中、K0は安息香酸のイオン化の酸解離定数であり、Kは、所定の置換基が芳香環の所定の位置にある置換安息香酸のイオン化の酸解離定数である)。所定の置換基のσpの決定では、Kは、上記置換基が芳香環のパラ位にある置換安息香酸のイオン化の酸解離定数であり、所定の置換基のσmの決定では、Kは、上記置換基が芳香環のメタ位にある置換安息香酸のイオン化の酸解離定数である。
(ii−a)(ヘテロ)アリール基の(ヘテロ)芳香環系が正電荷を有する場合、及び/又は
(ii−b)比率{(ヘテロ)芳香環系に存在するπ電子の数}:{(ヘテロ)芳香環系の核に存在する陽子の数}が、6員環では0.167よりも低く、若しくは5員環では0.200よりも低い場合。
(式中、
tが、0又は1であり;
uが、1〜4であり;
gが、0又は1であり;
mが、0〜8であり;
但し、mが0の場合には、Tが電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、電子不足の(ヘテロ)アリール基が、上記で定義された通りであり;
Zが、1,3−双極子官能基であり;
L’が、リンカーであり;
A’が、D、E及びQからなる群から独立して選択され、D、E及びQが、以下で定義される通りであり;
Tが、(ヘテロ)アリール基であり;
R4が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σp及び/又はメタ−ハメット置換基定数σmを有する電子求引置換基からなる群から独立して選択され;
Wが、C1〜C24アルキレン基、C2〜C24アルケニレン基、C3〜C24シクロアルキレン基、C2〜C24(ヘテロ)アリーレン基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリーレン基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキレン基からなる群から選択され、上記アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基及び(ヘテロ)アリールアルキレン基が、任意選択で置換されており、上記アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基及び(ヘテロ)アリールアルキレン基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれている)による。
(式中、
Z、L’、A’、R4、W、g、m、t及びu、並びにこれらの好ましい実施形態が、上記で定義された通りであり;
sが、0又は1であり;
Gが、N、CH、CR4、CR5、C−(W)g−[(L’)t−(A’)u]、N+R5及びN+−(W)g−[(L’)t−(A’)u]からなる群から独立して選択され、R5が、C1〜C24アルキル基からなる群から選択され;
G’が、O、S、NR12、及びN+(R12)2からなる群から独立して選択され、R12が、水素、R4、R5及び(W)g−[(L’)t−(A’)u]からなる群から独立して選択され;
但し、sが0である場合、GがC−(W)g−[(L’)t−(A’)u]又はN+−(W)g−[(L’)t−(A’)u]であり、G’がN−(W)g−[(L’)t−(A’)u]又はN+(R12){−(W)g−[(L’)t−(A’)u]}である)による。
(式中、(L’)t−(A)uは、上記で定義された通りである)による。
(式中、
Nuc、T、W、r、m及びR4、並びにこれらの好ましい実施形態が、上記(2)で定義された通りであり;
Zがアジド基又はジアゾ基である)。
用語「(ヘテロ)シクロアルキン」は、本明細書では、シクロアルキンを指すと共に、ヘテロシクロアルキンを指す。
(i)B及び/若しくはB’がNR3であり、ここでR3が(L)p−(A)rであり;
(ii)B及び/若しくはB’がC(R3)2であり、ここで1つ若しくは複数のR3が(L)p−(A)rであり;
(iii)nが2以上であり、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成し、上記(ヘテロ)シクロアルキル基が(L)p−(A)r置換基で置換されており;並びに/又は
(iv)a”が2以上及びnが2以上であり、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成し、上記(ヘテロ)アリール基が(L)p−(A)r置換基で置換されている。
(式中、B、B’、R1、L、A、a、a’、p、r及びqは、上記で定義された通りであり;
但し、a+a’は2、3、4、5又は6であり;
nが、0、1、2、3又は4であり;
n”が、0、1、2又は3である)によることが好ましい。
(式中、B、B’、R1、L、A、a、a’、p、r及びqは、上記で定義された通りであり;
但し、a+a’は2、3、4、5又は6であり;
nが、0〜6(0、1、2、3又は4が好ましい)であり;
n”が、0、1、2、3又は4であり;
a’’’が、0、1、2又は3である)によることが好ましい。
(式中、
aが、0、1、2、3、4、5又は6であり;
a’が、0、1、2、3、4、5又は6であり;
a”が、0、1、2、3、4、5又は6であり;
但し、a+a’+a”=2、3、4、5又は6であり;
nが、0〜12であり;
R1が、−OR2、−NO2、−CN、−S(O)2R2、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され、上記アルキル基、シクロアルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が任意選択で置換されており、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれており、R2が、水素、ハロゲン、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され;
任意選択で、nが2以上である場合、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成してもよく、上記(ヘテロ)シクロアルキル基が任意選択で(L)p−(A)r置換基で置換されており;
任意選択で、a”が2以上及びnが2以上である場合、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成してもよく、上記(ヘテロ)アリール基が任意選択で(L)p−(A)r置換基で置換されており;
R10が、(L)p−(A)r(式中、L、A、p及びrが以下で定義される通りである)、水素、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され、上記アルキル基、シクロアルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が任意選択で置換されており、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれており;
B及びB’が、O、S、C(O)、NR3及びC(R3)2からなる群から独立して選択され、R3が、水素、R1又は(L)p−(A)rからなる群から独立して選択され;
pが、0又は1であり;
rが、1〜4であり;
Lが、リンカーであり;
Aが、D、E及びQからなる群から独立して選択され、D、E及びQが、以下で定義される通りであり;
qが0〜4であり;
但し、qが0である場合には、B及び/若しくはB’がNR3であり、ここでR3が(L)p−(A)rであり、並びに/又はB及び/若しくはB’がC(R3)2であり、ここで1つ若しくは複数のR3が(L)p−(A)rであり、並びに/又はnが2以上であり、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成し、上記(ヘテロ)シクロアルキル基が(L)p−(A)r置換基で置換されており、並びに/又はa”が2以上であり、nが2以上であり、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成し、上記(ヘテロ)アリール基が(L)p−(A)r置換基で置換されており、並びに/又は1つ若しくは複数のR10が(L)p−(A)rであり;
Dが、対象とする分子であり;
Eが固体表面であり;
Qが官能基である)である。
(i)B及び/若しくはB’がNR3であり、ここでR3が(L)p−(A)rであり;
(ii)B及び/若しくはB’がC(R3)2であり、ここで1つ若しくは複数のR3が(L)p−(A)rであり;
(iii)nが2以上であり、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成し、上記(ヘテロ)シクロアルキル基が(L)p−(A)r置換基で置換されており;
(iv)a”が2以上及びnが2以上であり、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成し、上記(ヘテロ)アリール基が(L)p−(A)r置換基で置換されており、並びに/又は
(v)1つ若しくは複数のR10が(L)p−(A)rである。
(式中、B、B’、R1、R10、L、A、a、a’、p、r及びqは、上記(4)で定義された通りであり;
但し、a+a’は0、1、2、3又は4であり;
n’が、0、1、2、3又は4であり;
n”が、0、1、2、3又は4であり;
a’’’が、0、1、2又は3である)。
(式中、
R1、L、p、r及びA、並びにこれらの好ましい実施形態が、上記で定義された通りであり;
nが、0〜8であり;
R6が、水素、ハロゲン、C1〜C24アルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され、上記アルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、N及びSからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって、独立して任意選択で割り込まれており、上記アルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、独立して任意選択で置換されており;
R7が、水素、(L)p−(A)r、ハロゲン、C1〜C24アルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から選択され、上記アルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、N及びSからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって、独立して任意選択で割り込まれており、上記アルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、独立して任意選択で置換されている)による。
(式中、L、p、r及びA、並びにこれらの好ましい実施形態は、上記の通りである)による。
(式中、
L、p、r及びA、並びにこれらの好ましい実施形態は、上記の通りであり;
R16が、独立して−(L)p(A)r、H又は−OMeである)。
本発明による環化付加プロセスの利点の1つは、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物と(ヘテロ)シクロアルキンとの反応の反応速度が、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基の特性によって調整され得ることである。上記(ヘテロ)アリール基は、(i)電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、並びに/又は(ii)正の値のσp及び/若しくはσmを有する1つ若しくは複数の置換基を含み(すなわち、(ヘテロ)アリール基に1つ若しくは複数の電子求引置換基を含み)、これにより、(a)本発明によるプロセスの著しい反応速度の向上、及び(b)芳香族シクロアルキン、例えば、ジベンゾ環化シクロオクチンと比較して、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物と式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンとの高選択的反応をもたらす。
本発明によるプロセス、すなわち式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンと(ヘテロ)芳香族1,3−双極子化合物との環化付加であって、(i)(ヘテロ)アリール基が、上記で定義された電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、並びに/又は(ii)(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基が、正の値のσp及び/若しくはσmを有する1つ若しくは複数の置換基を含む、環化付加の反応速度が、例えば、DIBAC(DBCOとも呼ばれる)と、同じ(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物との環化付加の反応速度と比較される場合、本発明によるプロセスの反応速度の方が速い。
本発明は、更に、本発明によるプロセスにより得ることが可能な環化付加生成物であって、上記プロセスが、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物を(ヘテロ)シクロアルキンと反応させるステップを含み、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基が、(i)上記で定義された電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、並びに/又は(ii)正の値のパラ−ハメット置換基定数σp及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σmを有する1つ若しくは複数の置換基を含み、(ヘテロ)シクロアルキンが式(1)による、環化付加生成物に関する。式(1)による(ヘテロ)シクロアルキン及びその好ましい実施形態、並びに(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物及びその好ましい実施形態は、上記でより詳細に記載されている。
(式中、
R1、n、B、B’、a、a’、a”、L、p、q、r及びAが、上記(1)で定義された通りであり;
L’、A’、T、R4、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
R8が、水素、C1〜C12アルキル基及び(L”)iA”(式中、L”がL’で定義された通りであり、A”がA’で定義された通りであり、iが0又は1であり、L”は、L’及びL’’’から独立して選択され、A”は、A’及びA’’’から独立して選択される)からなる群から選択され;
R9が、C1〜C12アルキル基及び(L’’’)wA’’’(式中、L”がL’で定義された通りであり、A”がA’で定義された通りであり、wが0又は1であり、L’’’は、L’及びL”から独立して選択され、A’’’は、A’及びA”から独立して選択される)からなる群から選択され;
任意選択でR8及びR9が、一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成してもよく、上記(ヘテロ)シクロアルキル基が任意選択で置換されており;
R15が、水素、C1〜C24アルキレン基、C2〜C24アルケニレン基、C3〜C24シクロアルキレン基、C2〜C24(ヘテロ)アリーレン基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリーレン基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキレン基からなる群から選択され、上記アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基及び(ヘテロ)アリールアルキレン基が、任意選択で置換されており、上記アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基及び(ヘテロ)アリールアルキレン基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれている)に関する。
(式中、
R1、n、B、B’、a、a’、a”、L、p、q、r及びAが、上記(1)で定義された通りであり;
L’、A’、T、R4、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
R15が、Hである)に関する。
(式中、
a、a’、a”、n、R1、R10、B、B’、p、r、L、A、q、D、E及びQが、上記(4)で定義された通りであり;
L’、A’、T、R4、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
R8、R9が、上記(12b)で定義された通りであり、
R15が、上記(12d)で定義された通りである)に関する。
(式中、
a、a’、a”、n、R1、R10、B、B’、p、r、L、A、q、D、E及びQが、上記(4)で定義された通りであり;
L’、A’、T、R4、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
R15が、Hである)に関する。
(式中、
L、p、q、r及びAが、上記(1)で定義された通りであり;
L’、A’、T、R4、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
R1、n、R6及びR7が、上記(5)で定義された通りであり、
R8、R9及びR15が、上記で定義された通りである)にも関する。
(式中、
L、p、q、r及びAが、上記(1)で定義された通りであり;
L’、A’、T、R4、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
R1、n、R6及びR7が、上記(5)で定義された通りであり、
R15が、Hである)に関する。
(式中、
R1、n、B、B’、a、a’、a”、L、p、q、r及びAが、上記で定義された通りであり;
L’、A’、R4、W、g、t、u及びmが、上記で定義された通りであり;
G及びsが、上記で定義された通りであり;
R8、R9及びR15が、上記で定義された通りである)にも関する。
(式中、
R1、n、B、B’、a、a’、a”、L、p、q、r、L’、A’、R4、W、g、t、u、m、G及びsが、上記(14d)で定義された通りであり;
R15が、Hである)に関する。
(式中、
a、a’、a”、n、R1、R10、B、B’、p、r、L、A、q、D、E及びQが、上記(4)で定義された通りであり;
R4、m、W、g、L’、t、A’、uが、上記(3a)で定義された通りであり;
R8、R9及びR15が、上記で定義された通りである)に関する。
(式中、
a、a’、a”、n、R1、R10、B、B’、p、r、L、A、q、D、E及びQが、上記(4)で定義された通りであり;
R4、m、W、g、L’、t、A’、uが、上記(3a)で定義された通りであり;
R15が、Hである)に関する。
実施例1.フェニルアジド(アジドベンゼン)の合成
フェニルアジドを、参照により援用される文献手順:S.W.Kwokら、Org.Synth.2010,12,4217に従って調製した。
参照により援用される国際公開第2007/140174号(2007年)の手順に従って合成した。
参照により援用される文献手順:L.Jinら,Angew.Chem.Int.Ed.,2013,52,5309に従って合成した。
参照により援用される文献手順:S.W.Kwokら,Org.Synth.2010,12,4217に従って合成した。
N−スクシンイミジル4−アジド−2,3,5,6−テトラフルオロベンゾエート(19、250mg、0.753mmol)のDCM(5mL)中の溶液に、nPrNH2(620mL、7.53mmol)を添加した。混合物を室温で15分間撹拌した。過剰のnPrNH2を蒸発させ、残留物をDCMに溶解させて、H2Oで洗浄した。有機層を乾燥させ(Na2SO4)、濾過し、真空で濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(EtOAc/ペンタン、1:4)により精製して、生成物(173mg、83%)を白色固体として得た。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ5.95(bs,1H)、3.46〜3.41(m,2H)、1.69〜1.60(m,2H)、0.99(t,3H)ppm。
4−アミノ−3−ニトロ安息香酸(15、4.55g、25.0mmol)のHOAc(50mL)及び濃H2SO4(50mL)の混合物中の溶液に、0℃で、NaNO2(1.80g、26mmol)の濃H2SO4溶液(25mL)をゆっくりと添加した。0℃で1.5時間撹拌した後、混合物を氷(100g)に注ぎ、濾過した。濾液をNaN3(115mmol)のH2O(25mL)中の溶液に添加した。アジドを沈殿させ、濾過して乾燥させ、黄色固体(16、5.10g、98%)を得た。
アジド(16、250mg、1.20mmol)のTHF(10mL)中の溶液に、0℃で、ClCO2iBu(171mL、1.32mmol)及びNEt3(184mL、1.32mmol)を添加した。混合物を0.5時間、0℃で撹拌した。nPrNH2(148mL、1.80mmol)のTHF(2mL)中の溶液を、0℃で滴下した。0℃で1時間撹拌した後、混合物をH2O(20mL)でクエンチし、EtOAc(3×30mL)で抽出した。有機層を飽和NaHCO3で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、濾過し、真空で濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(EtOAc/DCM、1:7)により精製して、プロピルアミド(3p、180mg、60%)を淡黄色固体として得た。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ8.30(s,1H)、8.08(d,1H)、7.40(d,1H)、6.35(bs,1H)、3.47〜3.41(m,2H)、1.71〜1.62(m,2H)、1.02(t,3H)ppm。
最初に、4−アミノ−3,5−ジフルオロ安息香酸(17)を、文献手順:Blegerら,J.Am.Chem.Soc.2012,134,20597に従って調製した。その後、4−アミノ−3,5−ジフルオロ安息香酸(17、1g、4.77mmol)のTFA(25mL)中の溶液に、0℃で、NaNO2(658mg、9.54mmol)をゆっくりと添加した。混合物を1時間、0℃で撹拌した。NaN3(3.10g、47.7mmol)を少量ずつ添加して、温度を5℃未満に維持した。Et2O(20mL)を添加し、溶液を2時間、室温で撹拌した。反応混合物をH2O(30mL)でクエンチし、Et2Oで抽出した。有機層を飽和NaClで洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、濾過し、真空で濃縮した。生成物18は、更に精製することなく次のステップで使用した。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.70〜7.63(m,2H)ppm。
次に、4−アジド−3,5−ジフルオロ安息香酸(18、250mg、1.26mmol)のTHF(10mL)中の溶液に、0℃で、ClCO2iBu(179mL、1.38mmol)及びNEt3(192mL、1.38mmol)を添加した。混合物を0.5時間、0℃で撹拌した。nPrNH2(155mL、1.88mmol)のTHF(2mL)中の溶液を、0℃で滴下した。0℃で1時間撹拌した後、混合物をH2O(20mL)でクエンチし、EtOAc(3×30mL)で抽出した。有機層を飽和NaHCO3で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、濾過し、真空で濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(EtOAc/ヘプタン、1:1)により精製して、生成物(230mg、76%)を白色固体として得た。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.38〜7.32(m,2H)、6.10(bs,1H)、3.43〜3.38(m,2H)、1.68〜1.59(m,2H)、0.99(t,3H)ppm。
参照により援用される文献手順:Z.Yia及びQ.Zhu,Bioorg.&Med.Chem.Lett.2010,20,6222に従って合成した。
参照により援用される文献手順:Z.Yia及びQ.Zhu,Bioorg.&Med.Chem.Lett.2010,20,6222に従って合成した。
3−アミノピリジン(250mg、2.66mmol)のMeOH(15mL)中の溶液に、CuSO4(33mg、0.13mmol)及び1H−イミダゾール−1−スルホニルアジド、HCl塩(1.19g、5.31mmol)を添加し、生じた懸濁液を室温で2日間撹拌した。反応物をEtOAc(30mL)で希釈して、H2O:食塩水1:1(15mL)で洗浄した。有機層をNa2SO4で乾燥させ、真空で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(15:1〜2:1 ペント:EtOAc)により、3zh(44mg、0.37mmol、14%)を得た。1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ8.41〜8.36(m,2H)、7.40〜7.29(m,2H)ppm。
Bucher,G.;Siegler,F.;Wolff,J.J.;Chem Commun,1999,2113〜2114に従って調製した。
分液漏斗内のトリクロロシアヌル酸(0.5g、2.7mmol)のアセトン(5mL)中の溶液に、アジ化ナトリウム(160mg、2.5mmol)の水(2mL)中の溶液を添加した。混合物を5分間振り動かした後、層分離させた。有機層を一部濃縮した後、DCM(5mL)及び水(5mL)を添加した。水層をDCM(2×5mL)で抽出し、混合した有機層をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(ペンタン:DCM 100:0→1:2)による精製によって3zi(120mg、0.63mmol、23%)を得た。13C−NMR(100MHz,CDCl3):δ172.6、171.4ppm。
メチル5−ニトロフラン−2−カルボキシレート(250mg、1.46mmol)をDMSO(6mL)に溶解させた後、NaN3(238mg、3.65mmol)を添加した。一晩撹拌した後、追加のNaN3(238mg、3.65mmol)を添加し、混合物を再度一晩撹拌した。続いて、DCM(20mL)及び水(20mL)を添加し、水層をDCM(1×10mL)で抽出した。有機層を水(3×10mL)で洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(ペンタン:EtOAc 100:0→4:1)による精製によって、生成物(155mg、0.93mmol、64%)を得た。1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ7.17(d,J=3.6Hz,1H)、5.89(d,J=3.6Hz,1H)、3.88(s,3H)ppm。
3−アジド−7−ヒドロキシ−クマリンを、文献手順(Sivakumar,K.;Xie,F.;Cash,B.M.;Long,S.;Barnhill,H.N.;Wang,Q.Org.Lett.2004,6,4603)に従って調製した。
3−アジド−7−ヒドロキシ−クマリン(190mg、0.93mmol)及びK2CO3(190mg、1.12mmol)をDMF(5mL)に懸濁させ、10分間撹拌した後、メチルブロモアセテート(81μL、0.93mmol)を添加した。混合物を40℃に3時間加熱した後、室温に冷却し、水(15mL)及びEtOAc(15mL)を添加した。水層をEtOAc(3×15mL)で抽出し、混合した有機層をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(ヘプタン:EtOAc 100:0→5:1)による精製によって、3zk(95mg、0.36mmol、40%)を得た。1H−NMR(300MHz,CDCl3/CD3OD):δ7.39(d,J=8.8hz,1H)、7.30(s,1H)、6.91〜6.88(m,1H)、6.83〜6.82(m,1H)、4.73(s,2H)、3.76(s,3H)ppm。
2,5−ジオキソピロリジン−1−イル4−アジド−3,5−ジフルオロベンゾエート(77mg、0.259mmol)をDCM(3mL)に溶解させ、ベンジルアミン(34μL、0.312mmol)及びEt3N(54μL、0.389mmol)を添加した。反応物を4日間室温で撹拌した後、溶媒を減圧下で除去した。フラッシュクロマトグラフィー(4:1〜1:1 ペント:EtOAC)により、3zl(61mg、0.211mmol、82%)を得た。
1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ7.30〜7.17(m,7H)、6.79(br s,1H)、4.45(d,J=5.6Hz,2H)ppm。LRMS(ESI+)C14H10N4O(M+H+)の計算値289.09、実測値289.26。
実施例10.シクロオクチン誘導体22の合成
シクロオクタ−4−イン−1−オール20を、参照により援用される文献手順:J.L.Jessenら,Chem.Ber.,1986,119,297に従って調製した。
20(14mg、0.113mmol)のDCM(3mL)中の溶液に、ピリジン(18mL、0.226mmol)及び4−ニトロフェノキシクロロホルメート(28mg、0.141mmol)を添加した。混合物を室温で2時間撹拌した後、飽和NH4Clでクエンチした。H2O層をDCMで抽出した。有機層を乾燥させ(Na2SO4)、濾過し、真空で濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(EtOAc/ヘプタン、4:1)により精製して、カルボネート21(16mg、49%)を得た。
カルボネート(21、16mg、0.055mmol)のDCM(2mL)中の溶液に、nPrNH2(45mL、0.553mmol)を添加した。室温で1時間撹拌した後、溶媒を蒸発させた。残留物をカラムクロマトグラフィー(EtOAc/ペンタン、1:5)により精製して、生成物22(7mg、61%)を無色の油として得た。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ4.74〜4.60(m,2H)、3.16〜3.11(m,2H)、2.52〜2.44(m,1H)、2.22〜1.95(m,8H)、1.88〜1.81(m,1H)、1.56〜1.47(m,2H)、0.92(t,3H)ppm。
Jena Bioscienceから市販されているスクシンイミド23(20mg、0.052mmol)のDCM(1mL)中の溶液に、n−PrNH2(43mL、0.52mmol)を添加した。室温で0.5時間撹拌した後、DCMを添加し(10mL)、混合物をH2O(1mL)で洗浄した。有機層を乾燥させ(Na2SO4)、濾過し、真空で濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(EtOAc/ヘプタン、4:1)により精製して、生成物24(14mg、82%)を得た。
1H NMR(CDCl3,400MHz):δ6.41(bs,1H)、5.55(bs,1H)、3.56〜3.19(m,4H)、2.48〜2.22(m,4H)、2.17(t,2H)、2.11〜1.82(m,4H)、1.71〜1.63(m,3H)、1.60〜1.44(m,5H)、1.39〜1.32(m,2H)、0.92(t,3H)ppm。
IR実験
アジド(1mL、20mM)のTHF及びH2O(9:1)の混合物中の溶液に、シクロオクチン(1mL、26mM)のTHF及びH2O(9:1)の混合物中の溶液を添加した。反応を追跡するために、溶液をIRセル(CaF2)に移し、特定の波長領域(2300〜1900cm−1)のIRスペクトルを予め設定された時間間隔で測定した。アジドにより生じるシグナルの積分の減少を測定することによって、反応の速度を決定した。このようにして得られた転換率プロットから、2次速度プロットを、下記の式に従って計算した:
(式中、k=2次速度定数(M−1s−1)、t=反応時間(s)、[A]0=基質Aの初期濃度(mmol/mL)、[B]0=基質Bの初期濃度(mmol/mL)、及び[P]=生成物の濃度(mmol/mL)である)。
全ての実験を2回行った。
16(416mg、2.00mmol)のTHF(10mL)中の溶液に、ClCO2i−Bu(285μL、2.20mmol)及びNEt3(306μL、2.20mmol)を0℃で添加した。混合物を0.5時間、0℃で撹拌した。H2N−(POE)3−N3(523mg、3.00mmol)のTHF(2mL)中の溶液を、0℃で滴下した。0℃で1時間撹拌した後、混合物をH2O(20mL)でクエンチし、DCM(3×30mL)で抽出した。有機層を乾燥させ(Na2SO4)、濾過し、真空で濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(EtOAc/DCM、1:3)により精製して、25(540mg、74%)を黄色粘性油として得た。Rf 0.20(EtOAc/DCM、1:3)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ8.35(d,J=2.0Hz,1H)、8.09(dd,J=8.5,2.1Hz,1H)、7.39(d,J=8.4Hz,1H)、7.27〜7.26(m,1H)、3.73〜3.68(m,10H)、3.41〜3.38(m,2H)ppm。13C NMR(CDCl3,125MHz):δ164.4、140.4、137.7、132.8、131.4、124.9、121.0、70.6、70.4、70.4、70.2、69.7、69.5、50.7、40.2。HRMS(ESI+)m/z C13H16N8NaO5(M+Na)+の計算値:387.1141、実測値:387.1137。
DIBAC−NH2 26a(100mg、0.362mmol)のDCM(5mL)中の溶液に、Ac2O(51μL、0.543mmol)、NEt3(101μL、0.724mmol)及び触媒量のDMAPを添加した。室温で16時間撹拌した後、水(5mL)を添加し、混合物をDCM(3×10mL)で抽出した。有機層を乾燥させ(Na2SO4)、濾過し、真空で濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(MeOH/DCM、1:19)により精製して、26b(106mg、92%)を白色固体として得た。Rf 0.32(MeOH/DCM、1:19)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.68(d,J=7.5Hz,1H)、7.42〜7.26(m,7H)、6.07〜6.02(m,1H)、5.14(d,J=13.9Hz,1H)、3.70(d,J=13.9Hz,1H)、3.38〜3.30(m,1H)、3.24〜3.16(m,1H)、2.46(ddd,J=16.6,7.7,4.0Hz,1H)、1.96(ddd,J=16.6,7.3,3.7Hz,1H)、1.81(s,3H)ppm。13C NMR(CDCl3,125MHz):δ172.5、170.0、151.2、148.1、132.2、129.2、128.7、128.6、128.5、128.0、127.4、125.7、123.1、122.7、114.9、107.9、55.7、35.4、34.9、23.3。HRMS(ESI+)m/z C20H18N2NaO2(M+Na)+の計算値:341.1266、実測値:341.1275。
BCNアルコール6b(28mg、0.188mmol)及びDIBAC誘導体26b(60mg、0.188mmol)のTHF(2mL)中の溶液に、ビスアジド25(34mg、0.094mmol)のTHF(1mL)中の溶液を添加した。混合物を室温で3時間撹拌すると、TLC分析が完全な転換を示した。粗製反応混合物のLCQ分析は、3つの新しい生成物の形成を示し、大きなピークは化合物26(M+H+=833)のものに対応し、小さなピークは25と6bとの二重(double)SPAAC(M+H+=665)及び25と26bとの二重SPAAC(M+H+=1001)を示した。反応混合物を濃縮し、2つの連続するシリカゲルカラムクロマトグラフィー精製(カラム1:MeOH/DCM/PhCH3 1:10:4、カラム2:MeOH/DCM/PhCH3 1:8:1)によって精製し、26を純粋な化合物(65mg、83%)として単離した。RF 0.26(MeOH/DCM/PhCH3 1:8:1)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ8.79,8.77,8.72(3×d,J=1.9Hz,1H)、8.37〜8.33(m,1H)、8.19〜8.15(m,1H)、7.65〜7.23(m,8H)、7.16〜7.10(m,1H)、6.36〜6.27(m,1H)、6.11〜5.97(m,1H)、4.74〜3.95(m,4H)、3.83〜3.47(m,10H)、3.29〜3.13(m,2H)、3.01〜2.89(m,1H)、2.78〜2.48(m,2H)、2.36〜2.26(m,1H)、2.19〜1.73(m,8H)、1.65〜1.52(m,2H)、1.26〜0.98(m,3H)ppm。13C NMR(CDCl3,125MHz):δ171.7、171.3、170.5、170.4、164.4、164.1、145.7、145.6、145.3、145.2、144.9、144.8、143.3、141.2、139.8、138.0、137.7、136.3、136.2、136.1、135.5、135.2、133.4、133.3、133.2、133.1、132.8、132.1、131.9、131.8、131.7、131.5、131.3、131.0、130.5、130.4、130.3、130.1、129.9、129.8、129.7、129.5、128.9、128.7、128.6、128.4、127.9、127.7、127.3、124.8、124.7、124.6、70.6、70.4、70.3、70.1、69.8、69.5、69.3、68.4、68.3、59.7、52.8、51.6、49.1、48.5、40.7、40.5、35.0、34.9、34.2、34.0、26.2、26.1、23.6、23.5、23.4、23.3、23.0、22.8、22.7、22.3、22.2、21.6、21.5、20.1、20.0、19.9。HRMS(ESI+)m/z C43H49N10O8(M+H)+の計算値:833.3735、実測値:833.3739。26以外にビス−BCN(6b)及びビス−DIBAC(26b)の付加体も単離された。ビス−BCN付加体(26+2×6b,4.0mg,6%):Rf 0.19(MeOH/DCM/PhCH3 1:8:1)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ8.72(dd,J=1.8,1.1Hz,1H)、8.41(dd,J=8.2,2.0Hz,1H)、8.05〜8.01(m,1H)、7.52(d,J=8.2Hz,1H)、4.47〜4.39(m,2H)、3.94(t,J=5.4Hz,2H)、3.81〜3.53(m,12H)、3.26(ddd,J=15.8,7.6,3.2Hz,1H)、3.07(ddd,J=15.7,7.9,3.3Hz,1H)、3.00〜2.93(m,2H)、2.85〜2.66(m,3H)、2.60(ddd,J=16.1,10.3,3.2Hz)、2.36〜2.12(m,4H)、1.58〜1.47(m,3H)、1.25〜0.98(m,7H)ppm。HRMS(ESI+)m/z C33H45N8O7(M+H)+の計算値:665.3411、実測値:665.3439。Bis−DIBAC付加体(26+2×26b,5mg,5%):Rf 0.31(MeOH/DCM/PhCH3 1:8:1)。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ8.77〜8.64(m,1H)、8.34〜8.11(m,1H)、8.09(d,J=1.4Hz,1H)、7.92〜7.83(m,1H)、7.67〜6.92(m,16H)、6.45〜5.89(m,2H)、5.56〜5.51、5.03〜4.90(2×m,1H)、4.76〜4.65(m,2H)、4.58〜4.26(m,3H)、4.18〜3.92(m,1H)、3.82〜3.08(m,12H)、2.82〜2.36(m,1H)、2.12〜1.73(m,8H)、1.33〜1.25(m,2H)ppm。HRMS(ESI+)m/z C53H52N12NaO9(M+Na)+の計算値:1023.3878、実測値:1023.3856。
化合物27を、D−ガラクトサミンから、Linhardtら,J.Org.Chem.2012,77,1449〜1456でD−グルコサミンについて記載された手順に従って調製した。
1H−NMR(300MHz,CD3OD):δ5.69(dd,J=7.2,3.3Hz,1H)、5.43〜5.42(m,1H)、5.35(dd,J=11.1,3.3Hz,1H)、4.53(t,J=7.2Hz,1H)、4.21〜4.13(m,1H)、4.07〜4.00(m,1H)、3.82(dt,J=10.8,2.7Hz,1H)、2.12(s,3H)、2.00(s,3H)、1.99(s,3H)ppm。
LRMS(ESI−)C12H17N3O11P(M−H+)の計算値410.06、実測値410.00。
化合物27を、Baischら,Bioorg.Med.Chem.,1997,5,383〜391に従って、UMPに結合(attach)させた。
したがって、D−ウリジン−5’−モノホスフェート二ナトリウム塩(1.49g、4.05mmol)のH2O(15mL)中の溶液を、DOWEX 50Wx8(H+体)で30分間処理し、濾過した。濾液を室温で激しく撹拌しながら、トリブチルアミン(0.966mL、4.05mmol)を滴下した。更に30分間撹拌した後、反応混合物を凍結乾燥させ、P2O5で真空下で5時間更に乾燥させた。
生じたトリブチルアンモニウムウリジン−5’−モノホスフェートを、アルゴン雰囲気で乾燥DMF(25mL)に溶解させた。カルボニルジイミダゾール(1.38g、8.51mmol)を添加し、反応混合物を室温で30分間撹拌した。次に、乾燥MeOH(180μL)を添加し、15分間撹拌して、過剰のカルボニルジイミダゾールを除去した。残りのMeOHを、高真空下で15分間除去した。続いて、5’−ウリジン−モノホスホスフェート(UMP、2.0g、4.86mmol)を乾燥DMF(25mL)に溶解させ、反応混合物に滴下した。反応物を室温で2日間撹拌した後、真空で濃縮した。イミダゾール−UMP中間体の消費は、MSにより監視した。フラッシュクロマトグラフィー(7:2:1〜5:2:1 EtOAc:MeOH:H2O)により、生成物28(1.08g、1.51mmol、37%)を得た。
1H−NMR(300MHz,D2O):δ7.96(d,J=8.0Hz,1H)、5.98〜5.94(m,2H)、5.81〜5.79(m,1H)、5.70(dd,J=7.1,3.3Hz,1H)、5.49(dd,J=15.2,2.6Hz,1H)、5.30(ddd,J=18.5,11.0,3.2Hz,2H)、4.57(q,J=6.0Hz,2H)、4.35〜4.16(m,9H)、4.07〜3.95(m,2H)、2.17(s,3H)、2.08(s,3H)、2.07(s,3H)ppm。
LRMS(ESI−)C21H29N5O19P2(M−H+)の計算値716.09、実測値716.3。
脱アセチル化は、Kisoら,Glycoconj.J.,2006,23,565に従って行った。
したがって、化合物28(222mg、0.309mmol)をH2O(2.5mL)に溶解させ、トリエチルアミン(2.5mL)及びMeOH(6mL)を添加した。反応混合物を3時間撹拌した後、真空で濃縮し、UDP−2−アジド−2−デオキシ−D−ガラクトース(29)を得た。1H−NMR(300MHz,D2O):δ7.99(d,J=8.2Hz,1H)、6.02〜5.98(m,2H)、5.73(dd,J=7.4,3.4Hz,1H)、4.42〜4.37(m,2H)、4.30〜4.18(m,4H)、4.14〜4.04(m,2H)、3.80〜3.70(m,2H)、3.65〜3.58(m,1H)ppm。
LRMS(ESI−)C15H23N5O16P2(M−H+)の計算値590.05、実測値590.2。
化合物29のH2O:MeOH 1:1(4mL)中の溶液に、リンドラー触媒(50mg)を添加した。反応物を水素雰囲気下で5時間撹拌し、セライトで濾過した。フィルタをH2O(10ml)ですすぎ、濾液を真空で濃縮して、UDP−D−ガラクトサミン(UDP−GalNH2、30)(169mg、0.286mmol、2ステップでの収率92%)を得た。1H−NMR(300MHz,D2O):δ7.93(d,J=8.1Hz,1H)、5.99〜5.90(m,2H)、5.76〜5.69(m,1H)、4.39〜4.34(m,2H)、4.31〜4.17(m,5H)、4.05〜4.01(m,1H)、3.94〜3.86(m,1H)、3.82〜3.70(m,3H)、3.30〜3.16(m,1H)。LRMS(ESI−)C15H25N3O16P2(M−H+)の計算値564.06、実測値564.10。
カルボン酸の溶液に、ジシクロヘキシルカルボジイミド(1.1当量)及びN−ヒドロキシスクシンイミド(1.2当量)を添加し、生じた懸濁液を一晩撹拌した後、真空濾過した。濾液を濃縮してEtOAcに溶解させた後、飽和NaHCO3及び食塩水で洗浄した。有機層をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、真空で濃縮して、粗製物を次の反応で使用した。
UDP−D−ガラクトサミン(30)を0.1MでNaHCO3(0.2M)に溶解させ、DMFに溶解した活性エステル(2当量)(0.2M)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した後、真空で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(7:2:1〜5:2:1 EtOAc:MeOH:H2O)により、生成物を得た。
4−アジド−3,5−ジフルオロ安息香酸スクシンイミジルエステルを、Rademannら,Angew.Chem.Int.Ed.,2012,51,9441〜9447によるペンタ−4−イン酸スクシンイミジルエステルの手順に従って調製した。
したがって、4−アジド−3,5−ジフルオロ安息香酸(18)の溶液に、ジシクロヘキシルカルボジイミド(1.1当量)及びN−ヒドロキシスクシンイミド(1.2当量)を添加し、生じた懸濁液を一晩撹拌した後、真空濾過した。濾液を濃縮してEtOAcに溶解させた後、飽和NaHCO3及び食塩水で洗浄した。有機層をNa2SO4で乾燥させ、濾過し、真空で濃縮して、粗製物を次の反応で使用した。
1H−NMR(300MHz,CDCl3):δ7.74〜7.66(m,2H)、2.91(s,4H)。
次に、UDP−GalNH2(30、30mg、0.0531mmol)を0.1MでNaHCO3(0.2M)に溶解させ、DMFに溶解した18のN−ヒドロキシスクシンイミドエステル(31mg、0.106mmol、2当量)(0.2M)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した後、真空で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(7:2:1〜5:2:1 EtOAc:MeOH:H2O)により、生成物31(8mg、0.0107mmol、20%)を得た。
1H−NMR(300MHz,D2O):δ7.73(d,J=8.4Hz,1H)、7.52〜7.31(m,2H)、5.87〜5.71(m,2H)、5.65〜5.57(m,1H)、5.47〜5.33(m,1H)、4.43〜3.96(m,8H)、3.76〜3.60(m,2H)。
LRMS(ESI−)C22H25F2N6O17P2(M−H+)の計算値745.07、実測値744.9。
UDP−GalNH2(30、41mg、0.073mmol)を0.1MでNaHCO3(0.2M)に溶解させ、DMFに溶解した4−アジド−2,3,5,6−ジフルオロ安息香酸のN−ヒドロキシスクシンイミドエステル(19、Iris−Biotechから市販されている)(47mg、0.0.145mmol、2当量)(0.2M)を添加した。反応物を室温で一晩撹拌した後、真空で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(8:2:1〜5:2:1 EtOAc:MeOH:H2O)により、UDP−GalNH2の4−アジド−2,3,5,6−テトラフルオロベンゾイル誘導体を得た。
LRMS(ESI−)C22H23F4N6O17P2(M−H+)の計算値781.05、実測値781.0。
4−(1R,8S,9s)−ビシクロ[6.1.0]ノナ−4−イン−9−イルメトキシ)カルボニル)アミノ)ブタン酸(260mg、0.69mmol)をDCM(7mL)に溶解させた後、1−アミノメチルピレンHCl(221mg、0.83mmol)及びEt3N(143μL、1mmol)を添加した。反応物を一晩撹拌した後、水(10mL)及びDCM(10mL)を添加した。有機層を飽和NaHCO3水溶液(10mL)及び0.1MのHCl(10mL)で連続して洗浄し、Na2SO4で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した。フラッシュクロマトグラフィー(ペンタン:EtOAc 1:3→1:8)による精製によって、生成物BCN−ピレン(36)(227mg、0.46mmol、67%)を得た。1H−NMR(400MHz,CDCl3):δ8.26〜7.95(m,9H)、6.34(bs,1H)、5.14(d,J=5.2Hz,2H)、4.96(bs,1H)、4.05(d,J=8Hz,2H)、3.24〜3.19(m,2H)、2.28〜2.14(m,6H)、1.86(q,J=7.2Hz,2H)、1.65〜1.62(m,1H)、1.53〜1.48(m,2H)、1.29〜1.23(m,2H)、0.89〜0.85(m,2H)。
20μg(修飾)IgGの溶液を、ファブリケーター(Genovis、Lund、Swedenから市販されている)(1.25U/μL)と共に、pH6.6のリン酸緩衝生理食塩水(PBS)中、総体積10μLで、37℃で1時間インキュベートした。ファブリケーター消化サンプルを、milliQで、アミコンウルトラ(Amicon Ultra)−0.5、ウルトラセル(Ultracel)−10メンブレン(Millipore)を使用して3回洗浄し、最終サンプル体積をおおよそ40μLとした。Fc/2フラグメントを、JEOL AccuTOFのエレクトロスプレーイオン化−飛行時間型(ESI−TOF)により分析した。マグトラン(Magtran)ソフトウェアを使用して、デコンボリューションしたスペクトルを得た。
ストレプトコッカス・ピオゲネス(Streptococcus pyogenes)からのEndo S(Genovis、Lund、Swedenから市販されている)で、トラスツズマブ(32)のグリカントリミングを行った。したがって、トラスツズマブ(10mg/mL)を、endo S(40U/mL)と共に、25mMトリス(Tris)pH8.0中で37℃でおおよそ16時間インキュベートした。脱グリコシル化IgGを、濃縮し、10mMのMnCl2及び25mMのTris−HCl pH8.0で、アミコンウルトラ−0.5、ウルトラセル−10メンブレン(Millipore)を使用して洗浄した。
ピークのデコンボリューション後、質量スペクトルは、軽鎖の1つのピーク及び重鎖の2つのピークを示した。重鎖の2つのピークは、コアGlcNAc(Fuc)置換トラスツズマブから生じた1つの主生成物(49496Da、全重鎖の90%)、及び脱グリコシル化トラスツズマブから生じた微量生成物(49351Da、全重鎖の±10%)に属した。
UDP−GalNAz(Carbosynth、Compton、Berkshire、UK)をトリミングされたトラスツズマブに酵素で導入することは、Gal−T1(Y289L)で達成され、これは、Y289L及びC342T変異を有するウシのβ(1,4)−ガラクトシルトランスフェラーゼ[β(1,4)−Gal−T1]の変種の残基130〜402からなる触媒ドメインである。GalT(Y289L)は、Qasbaら(Prot.Expr.Pur.2003,30,219〜76229)により報告された手順に従って、発現され、単離され、封入体からリフォールディングされた。トリミングされたトラスツズマブ(10mg/mL)を、31(0.7mM)及びGal−T1(Y289L)(2mg/mL)と共に、10mMのMnCl2及び25mMのトリス−HCl pH8.0中、30℃で一晩インキュベートした。次に、官能基化されたトラスツズマブを、蛋白質Aアガロース(IgG1mg当たり40μL)と共に、4℃で2時間インキュベートした。蛋白質AアガロースをPBSで3回洗浄し、IgGを、100mMのグリシン−HCl pH2.7で溶出させた。溶出したIgGを、1Mのトリス−HCl pH8.0で中和し、濃縮し、PBSで、アミコンウルトラ−0.5、ウルトラセル−10メンブレン(Millipore)を使用して洗浄し、濃度15〜20mg/mLとした。
還元されたサンプルの質量スペクトル分析は、31のコアGlcNAc(Fuc)置換トラスツズマブ重鎖への転移から生じる1つの主生成物(49813Da、全重鎖のおおよそ90%)の形成を示した。
トラスツズマブのendo S処理によって得られるトリミングされたトラスツズマブ(10mg/mL、66μM)を、UDP−ガラクトサミンの4−アジド−3,5−ジフルオロベンゾイル誘導体(31、1mM)及びGal−T1(Y289L)(1.0mg/mL)と共に、10mMのMnCl2及び25mMのトリス−HCl pH8.0中、30℃で一晩インキュベートした。還元されたサンプルの質量スペクトル分析は、コアGlcNac(Fuc)置換トラスツズマブ(観測質量49502Da、重鎖の計算質量49506Da)のトラスト(F2−GalNBAz)2 33(観測質量49818Da、重鎖の計算質量49822Da)への完全な転換を示し、これは、31のコアGlcNAc(Fuc)置換トラスツズマブ重鎖への転移後、サンプル調製中のアジドの還元から生じた。
トラスツズマブのendo S処理によって得られるトリミングされたトラスツズマブ(10mg/mL、66μM)を、UDP−ガラクトサミンの4−アジド−2,3,5,6−テトラフルオロベンゾイル誘導体(1mM)及びGal−T1(Y289L)(1.0mg/mL)と共に、10mMのMnCl2及び25mMのトリス−HCl pH8.0中、30℃で一晩インキュベートした。ファブリケーター消化サンプルの質量スペクトル分析は、コアGlcNac(Fuc)置換トラスツズマブ(観測質量24139Da、計算質量24136Da)のトラスト(F4−GalNBAz)2(観測質量24518Da、計算質量24514Da、全Fc/2フラグメントのおおよそ10%)への部分的な転換を示し、これは、UDP−ガラクトサミンの4−アジド−2,3,5,6−テトラフルオロベンゾイル誘導体のコアGlcNAc(Fuc)置換トラスツズマブへの転移から生じた。
トラスト(F2−GalNBAz)2 33(15mg/mL、100μM)を、BCN−ピレン36(1mM)と共に、50%のDMAを含むリン酸緩衝生理食塩水(PBS)pH7.4中で、室温で一晩インキュベートした。ファブリケーター消化サンプルの質量スペクトル分析は、トラスト(F2−GalNBAz)2 33(観測質量24481Da、計算質量24479Da)の、BCN−ピレンを有する対応するトリアゾール誘導体への完全な転換を示した(観測質量24975Da、計算質量24971Da)。
トラスト(F4−GalNBAz)2 33(15mg/mL、100μM)を、BCN−ピレン36(1mM)と共に、50%のDMAを含むリン酸緩衝生理食塩水(PBS)pH7.4中で、室温で一晩インキュベートした。ファブリケーター消化サンプルの質量スペクトル分析は、トラスト(F4−GalNBAz)2(観測質量24518Da、計算質量24514Da)の、BCN−ピレンを有する対応するトリアゾール誘導体への完全な転換を示した(観測質量25009Da、計算質量25006Da)。
PBS中のトラスト−(GalNAz)2又はトラスト−(F2−GalNBAz)2 (33)(10μM IgG)を一晩室温で、0〜20当量のBCN−PEG2000(38)(0〜200μM)と共にインキュベートした。還元SDS−PAGEにより反応生成物を分離した後、クーマシー染色した。
図9は、トラスツズマブ−(GalNAz)2(上部パネル)及びトラスツズマブ−(F2−GalNBAz)2 33(下方パネル)の重鎖を、BCN−PEG2000へのコンジュゲーション前(下方バンド)、及びBCN−PEG2000へのコンジュゲーション後(上方バンド)で示す。トラスト−(GalNAz)2は、20当量のBCN−PEG2000と共にインキュベートした場合(上方パネル、レーン9)、50%未満の転換率を示すのに対し、トラスト−(F2−GalNBAz)2は、たった4当量のBCN−PEG2000と共にインキュベートした場合に(下方パネル、レーン4)、>50%の転換率を示す。
サンプル広口瓶に、BCN−ピレン原料(DMF中10mMの原料溶液20μL)をMeCN(550μL)に添加した後、H2O(325μL)及びアジド(MeCN中10mMのアジドの原料溶液100μL)を添加した(最終濃度0.2mM BCN−ピレン、1mM アジド)。反応物を室温でインキュベートし、示される時点でHPLC測定(Phenomenex Luna 5u C18カラム及び溶離液としてH2O/MeCN+0.1%TFAにて)を行った。340nmにおける生成物及び出発材料のピークの強度を使用して、転換率を計算した。
サンプル広口瓶に、シクロオクチン(DMF中100mMの原料溶液50μL)をMeCN(533μL)に添加した後、H2O(316μL)及びアジド(MeCN中10mMのアジドの原料溶液100μL)を添加した(最終濃度5mM シクロオクチン、1mM アジド)。反応物を室温でインキュベートし、示される時点でHPLC測定(Phenomenex Luna 5u C18カラム及び溶離液としてH2O/MeCN+0.1%TFAにて)を行った。340nmにおける生成物及び出発材料のピークの強度を使用して、転換率を計算した。
サンプル広口瓶に、COMBO(遊離カルボキシレート(37)として、DMF中10mMの原料溶液25μL)をMeCN(140μL)に添加した後、H2O(70μL)及びアジド(MeCN中10mMのアジドの原料溶液5μL)を添加した(最終濃度1mM COMBO、0.2mM アジド、アジドに対しておおよそ5当量のCOMBO)。反応物を室温でインキュベートし、示される時点でHPLC測定(Phenomenex Luna 5u C18カラム及び溶離液としてH2O/MeCN+0.1%TFAにて)を行った。340nmにおける生成物及び出発材料のピークの強度を使用して、転換率を計算した。
2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホニルヒドラジン(300mg、1mmol)をメタノール(10mL)に溶解させた後、ベンズアルデヒド(102μL、1mmol)を添加した。5分後に白色沈殿が形成され、反応物を1時間撹拌した後、濾過した。沈殿物を真空下で乾燥させ、生成物(233mg、0.6mmol、60%)を得た。この生成物を、粗製物のまま次の反応で使用した。1H−NMR(400MHz,DMSO−d6):10.88(bs,1H)、7.63(s,1H)、7.30〜7.26(m,2H)、7.05〜7.03(m,3H)、6.89(m,2H)、4.09〜4.04(m,2H)、2.70〜2.61(m,1H)、1.03〜1.01(m,12H)、0.99〜0.97(m,6H)ppm。
2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホニルヒドラジン(300mg、1mmol)をメタノール(10mL)に溶解させた後、4−(トリフルオロメチル)ベンズアルデヒド(172mg、1mmol)を添加した。5分後に白色沈殿が形成され、反応物を1時間撹拌した後、濾過した。沈殿物を真空下で乾燥させ、生成物(237mg、0.59mmol、59%)を得た。この生成物を、粗製物のまま次の反応で使用した。1H−NMR(400MHz,DMSO−d6):11.47(bs,1H)、7.92〜7.89(m,1H)、7.67〜7.51(m,4H)、7.18〜7.13(m,2H)、4.32〜4.27(m,2H)、2.91〜2.87(m,1H)、1.32〜1.20(m,18H)ppm。
適切な2,4,6−トリイソプロピルベンゼンスルホニルヒドラゾンのメタノール中の懸濁液(0.1M)に、KOH(2当量)を添加し、TLCで出発材料が完全に消失するまで(約10分)、反応物を50℃に加熱した。透明な溶液(暗赤色)を水(2mL)でクエンチした後、DCM(2×1mL)で抽出した。混合した有機層を暗所に置き、更に精製することなく環化付加反応で使用した。
B.R.Varga,M.Kallay,K.Hegyi,S.Beni,P.Kele,Chem.Eur.J.2012,18,822〜828に記載されている手順による合成。
合成の最後のステップで、COMBO−メチルエステルの代わりにCOMBOの安息香酸誘導体を得た。実施手順:18−クラウン−6(27mg、0.10mmol)を窒素雰囲気下に置いた。ヘキサン(30mL)及びKOtBu(75mg、0.67mmol)を添加し、生じた混合物を59℃に加熱した。(E)−メチル8−ブロモ−5,6,9,10−テトラヒドロベンゾ[8]アヌレン−2−カルボキシレート(79mg、0.27mmol)のヘキサン(12mL)及びジクロロメタン(3mL)中の溶液を添加した後、1mLのジクロロメタンを添加した。反応混合物を撹拌した後、余分にKOtBuを添加した(1MのTHF溶液、0.67mL、0.67mmol)。20分後、飽和NH4Cl水溶液(50mL)及びEtOAc(50mL)を添加した。分離後、水性相をEtOAc(50mL)で抽出した。混合した有機物を乾燥させ(Na2SO4)、濃縮した。残留物をカラムクロマトグラフィー(ヘプタン中EtOAc 0→20%)により精製した後、逆相HPLC(C18、水中5→95%MeCN(0.1%ギ酸)を行った。画分(fraction)を含む生成物を集め、飽和NaHCO3水溶液で中和し、ジクロロメタン(30mL)で抽出した。分離後、有機相を飽和NH4Cl水溶液で洗浄し、乾燥させ(Na2SO4)、濃縮した。生成物を無色の膜(16mg、0.074mmol、27%)として得た。1H NMRデータは、文献のデータと合致した。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.95〜7.91(m,2H)、7.28(d,J=8.5Hz,1H)、3.47(q,J=12.1Hz,2H)、2.92(t,J=14.0Hz,2H)、2.54〜2.45(m,2H)、2.37〜2.28(m,2H)ppm。
Claims (20)
- (ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物を(ヘテロ)シクロアルキンと反応させるステップを含むプロセスであって、
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、1,3−双極子官能基を含む化合物として定義され、前記1,3−双極子官能基が、(ヘテロ)アリール基に結合しており、前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、(ヘテロ)アリールアジド又は(ヘテロ)アリールジアゾ化合物であり;
(i)前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の前記(ヘテロ)アリール基が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σp及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σmを有する1つ若しくは複数の置換基を含み、並びに/又は
(ii)前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の前記(ヘテロ)アリール基が、電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、電子不足の(ヘテロ)アリール基が、
(ii−a)(ヘテロ)芳香環系が正電荷を有する(ヘテロ)アリール基、及び/若しくは
(ii−b)比率{(ヘテロ)芳香環系に存在するπ電子の数}:{(ヘテロ)芳香環系の核に存在する陽子の数}が、6員環では0.167よりも低く、若しくは5員環では0.200よりも低い(ヘテロ)アリール基であり;
前記(ヘテロ)シクロアルキンが脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンであり、脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンが、(ヘテロ)シクロアルキン炭素−炭素三重結合の両方のsp1 C原子が、sp3 C原子に結合している(ヘテロ)シクロアルキンとして定義され;
前記(ヘテロ)シクロアルキンが、式(1)による(ヘテロ)シクロオクチン又は(ヘテロ)シクロノニン:
[式中、
前記(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロオクチンである場合、
aが、1、2、3若しくは4であり;
a’が、1、2、3若しくは4であり;
a”が、1、2、3若しくは4であり;
但し、a+a’+a”=4であり;
nが、0〜8であり;又は
前記(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロノニンである場合、
aが、1、2、3、4若しくは5であり;
a’が、1、2、3、4若しくは5であり;
a”が、1、2、3、4若しくは5であり;
但し、a+a’+a”=5であり;
nが、0〜10であり;
R1が、−OR2、−NO2、−CN、−S(O)2R2、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され、前記アルキル基、シクロアルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が任意選択で置換されており、前記アルキル基、シクロアルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれており、R2が、水素、ハロゲン、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され;
B及びB’が、O、S、C(O)、NR3及びC(R3)2からなる群から独立して選択され、R3が、水素、R1又は(L)p−(A)rからなる群から独立して選択され;
任意選択で、nが2以上である場合、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成してもよく、前記(ヘテロ)シクロアルキル基が任意選択で(L)p−(A)r置換基で置換されており;
任意選択で、a”が2以上及びnが2以上である場合、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成してもよく、前記(ヘテロ)アリール基が任意選択で(L)p−(A)r置換基で置換されており;
pが、0又は1であり;
rが、1〜4であり;
Lが、リンカーであり;
Aが、D、E及びQからなる群から独立して選択され、D、E及びQが、以下で定義される通りであり;
qが0〜4であり;
但し、qが0である場合には、B及び/若しくはB’がNR3であり、ここでR3が(L)p−(A)rであり、並びに/又はB及び/若しくはB’がC(R3)2であり、ここで1つ若しくは複数のR3が(L)p−(A)rであり、並びに/又はnが2以上であり、2つのR1基が一緒に(ヘテロ)シクロアルキル基を形成し、前記(ヘテロ)シクロアルキル基が(L)p−(A)r置換基で置換されており、並びに/又はa”が2以上であり、nが2以上であり、隣接するa”−C原子に存在する2つのR1基が一緒に(ヘテロ)アリール基を形成し、前記(ヘテロ)アリール基が(L)p−(A)r置換基で置換されており;
Dが対象とする分子であり、レポーター分子、診断用化合物、活性物質、酵素、アミノ酸、(非触媒)蛋白質、ペプチド、ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、単糖、オリゴ糖、多糖、グリカン、(ポリ)エチレングリコールジアミン、ポリエチレングリコール鎖、ポリエチレンオキシド鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリプロピレンオキシド鎖及び1,x−ジアミノアルカン(式中、xが、前記アルカンの炭素原子の数である)からなる群から選択されることが好ましく;
Eが固体表面であり、機能性表面、ナノ材料、カーボンナノチューブ、フラーレン、ウイルスカプシド)、金属表面、金属合金表面及びポリマー表面からなる群から選択されることが好ましく;
Qが官能基であり、水素、ハロゲン、R11、−CH=C(R11)2、−C≡CR11、−[C(R11)2C(R11)2O]q−R11(式中、qが、1〜200の範囲である)、−CN、−N3、−NCX、−XCN、−XR11、−N(R11)2、−+N(R11)3、−C(X)N(R11)2、−C(R11)2XR11、−C(X)R11、−C(X)XR11、−S(O)R11、−S(O)2R11、−S(O)OR11、−S(O)2OR11、−S(O)N(R11)2、−S(O)2N(R11)2、−OS(O)R11、−OS(O)2R11、−OS(O)OR11、−OS(O)2OR11、−P(O)(R11)(OR11)、−P(O)(OR11)2、−OP(O)(OR11)2、−Si(R11)3、−XC(X)R11、−XC(X)XR11、−XC(X)N(R11)2、−N(R11)C(X)R11、−N(R11)C(X)XR11及び−N(R11)C(X)N(R11)2、(式中、Xが、酸素又は硫黄であり、R11が、水素、ハロゲン、C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され、前記C1〜C24アルキル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基が、任意選択で置換されており、O及びNから選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれている)からなる群から選択されることが好ましい]である、プロセス。 - 前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、式(2):
(式中、
tが、0又は1であり;
uが、1〜4であり;
gが、0又は1であり;
mが、0〜8であり;
但し、mが0の場合には、Tが電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、電子不足の(ヘテロ)アリール基が、請求項1に定義された通りであり;
Zが、アジド官能基又はジアゾ官能基であり;
L’が、リンカーであり;
A’が、D、E及びQからなる群から独立して選択され、D、E及びQが請求項1に定義される通りであり;
Tが、(ヘテロ)アリール基からなる群から選択され;
R4が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σp及び/又はメタ−ハメット置換基定数σmを有する電子求引置換基からなる群から独立して選択され;
Wが、C1〜C24アルキレン基、C2〜C24アルケニレン基、C3〜C24シクロアルキレン基、C2〜C24(ヘテロ)アリーレン基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリーレン基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキレン基からなる群から選択され、前記アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基及び(ヘテロ)アリールアルキレン基が、任意選択で置換されており、前記アルキレン基、アルケニレン基、シクロアルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基、アルキル(ヘテロ)アリーレン基及び(ヘテロ)アリールアルキレン基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれている)による、請求項1に記載のプロセス。 - Tが、フェニル基、ピリジニル基、ピリジニウミル基、ピリミジニル基、ピリミジニウム基、ピラジニル基、ピラジジニル基、ピロリル基、ピロリウム基、フラニル基、チオフェニル基、ジアゾリル基、キノリニル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基及びオキサゾリウム基からなる群から選択され、前記基が、C1〜C12アルキル基、C2〜C12アルケニル基、C2〜C12アルキニル基、C3〜C12シクロアルキル基、C5〜C12シクロアルケニル基、C8〜C12シクロアルキニル基、C1〜C12アルコキシ基、C2〜C12アルケニルオキシ基、C2〜C12アルキニルオキシ基、C3〜C12シクロアルキルオキシ基、アミノ基及びシリル基からなる群から独立して選択される1つ又は複数の置換基で、任意選択で置換されており、前記シリル基が、式(RSi)3Si−によって表すことができ、RSiが、C1〜C12アルキル基、C2〜C12アルケニル基、C2〜C12アルキニル基、C3〜C12シクロアルキル基、C1〜C12アルコキシ基、C2〜C12アルケニルオキシ基、C2〜C12アルキニルオキシ基及びC3〜C12シクロアルキルオキシ基からなる群から独立して選択され、前記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基及びシクロアルキルオキシ基が、任意選択で置換されており、前記アルキル基、前記アルコキシ基、前記シクロアルキル基及び前記シクロアルコキシ基が、O、N及びSからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれている、請求項1又は2に記載のプロセス。
- 前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、式(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)又は(3f):
(式中、
Z、L’、A’、R4、W、g、m、t及びuが、請求項2で定義された通りであり;
sが、0又は1であり;
Gが、N、CH、CR4、CR5、C−(W)g−[(L’)t−(A’)u]、N+R5及びN+−(W)g−[(L’)t−(A’)u]からなる群から独立して選択され、R5が、C1〜C24アルキル基からなる群から選択され;
G’が、O、S、NR12、及びN+(R12)2からなる群から独立して選択され、R12が、水素、R4、R5及び(W)g−[(L’)t−(A’)u]からなる群から独立して選択され;
但し、sが0である場合、GがC−(W)g−[(L’)t−(A’)u]又はN+−(W)g−[(L’)t−(A’)u]であり、G’がN−(W)g−[(L’)t−(A’)u]又はN+(R12){−(W)g−[(L’)t−(A’)u]}である)による、請求項1〜3のいずれか一項に記載のプロセス。 - A’が、糖蛋白質、又は任意選択で置換された糖部分である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、(ヘテロ)アリールアジドである、請求項1〜8のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記(ヘテロ)シクロアルキンが、(ヘテロ)シクロオクチンである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のプロセス。
- 前記(ヘテロ)シクロオクチンが、式(5):
(式中、
R1、L、p、r及びAが、請求項1で定義された通りであり;
nが、0〜8であり;
R6が、水素、ハロゲン、C1〜C24アルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から独立して選択され、前記アルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、N及びSからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって、独立して任意選択で割り込まれており、前記アルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、独立して任意選択で置換されており;
R7が、水素、(L)p−(A)r、ハロゲン、C1〜C24アルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から選択され、前記アルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、N及びSからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって、独立して任意選択で割り込まれており、前記アルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、独立して任意選択で置換されている)による、請求項10に記載のプロセス。 - nが0であり、R6がHであり、R7がHであり、pが1である、請求項11に記載のプロセス。
- A及び/又はA’が、レポーター分子、活性物質、酵素、蛋白質、糖蛋白質、抗体、ペプチド、ポリペプチド、オリゴヌクレオチド、単糖、オリゴ糖、多糖、グリカン、アミノ酸、(ポリ)エチレングリコールジアミン、ポリエチレングリコール鎖、ポリエチレンオキシド鎖、ポリプロピレングリコール鎖、ポリプロピレンオキシド鎖及び1,x−ジアミノアルカン(式中、xが、前記アルカンの炭素原子の数である)からなる群から独立して選択される、請求項1〜14のいずれか一項に記載のプロセス。
- 請求項1〜15のいずれか一項に記載のプロセスによって得ることが可能な化合物。
- 式(12a)又は(12d):
(式中、
R1、n、B、B’、a、a’、a”、L、p、q、r及びAが、請求項1で定義された通りであり;
L’、A’、T、R4、W、g、t、u及びmが、請求項2で定義された通りであり;
R15が、水素、C1〜C24アルキル基、C2〜C24アルケニル基、C3〜C24シクロアルキル基、C2〜C24(ヘテロ)アリール基、C3〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC3〜C24(ヘテロ)アリールアルキル基からなる群から選択され、前記アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、任意選択で置換されており、前記アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、(ヘテロ)アリール基、アルキル(ヘテロ)アリール基及び(ヘテロ)アリールアルキル基が、O、S及びNからなる群から選択される1つ又は複数のヘテロ原子によって任意選択で割り込まれている)による、請求項16に記載の化合物。
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