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

(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 Download PDF

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Abstract

本発明は、(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、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、(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)(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)による(ヘテロ)シクロオクチン又は(ヘテロ)シクロノニンである、プロセスに関する。本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な生成物にも関する。【選択図】 なし

Description

発明の分野
本発明は、1,3−双極子の環化付加反応の分野にある。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1,3−双極子の環化付加のためのプロセスに関する。特に、本発明は(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と、(ヘテロ)シクロオクチン又は(ヘテロ)シクロノニンとの1,3−双極子の環化付加に関する。
発明の背景
1,3−双極子の環化付加は、ヒュスゲン(Huisgen)(3+2)環化付加とも呼ばれ、1,3−双極子と親双極子との間で5員環を形成する化学反応である。(3+2)環化付加反応で使用される典型的な双極子は、アジド、ニトロン、ニトリルオキシド及びジアゾ化合物を含み、親双極子としてのアルキン又はアルケンと反応して、5員複素環を生じる。ヒュスゲン環化付加のための典型的な条件は、出発成分の長時間の加熱を伴う。しかし、環化付加は、金属触媒の添加、又は歪みのあるアルケン若しくはアルキンの使用によっても誘起され得る。
歪み促進アジド−アルキン環化付加(SPAAC)は、アジドと歪みのある環状アルキンとの反応による1,2,3−トリアゾールの形成を伴う。アジドの他にも、歪みのあるアルキンは、他の双極子、例えばニトロン及びニトリルオキシドとも高い反応性を示す(SPANOC)。例えば、歪み促進アルキン−ニトロン環化付加(SPANC)が、蛋白質のN−末端修飾のために適用された。
SPAAC及びSPANC環化付加反応は、自発的に進行するので、(金属)触媒の非存在下では、SPAAC及びSPANCの環化付加及び厳選した数の追加の環化付加は、「無金属クリック反応」とも呼ばれる。
フェニルアジドとシクロオクチンとの反応についての原報は、50年よりも前に遡るが、2004年に初めて、SPAACの実用的な使用が、それぞれアジド又はシクロオクチンに結合した、2つの分子実体の機能的結合として認識された。例えば、Bertozziらは、J.Am.Chem.Soc.2004,126,15046(参照により援用される)において、ジャーカット(Jurkat)細胞をアジド官能基化マンノサミンとインキュベートすることで、アジドが細胞表面に効果的に露出することを示しており、このことは、シクロオクチンコンジュゲートビオチンでの処理後にFITCアビジンで染色し、フローサイトメトリすることによって視覚化される。しかし、非修飾の(plain)シクロオクチンとアジドとの反応速度は比較的遅く、例えば、アジドとビオチン化末端アルキンとの銅触媒環化付加(CuAAC)又はホスピン試薬との銅触媒環化付加(シュタウディンガー(Staudinger)ライゲーション)での、アジドでラベル化された細胞の同様の染色よりも効果的でないことも見出された。結果として、その後数年間に、優れた反応速度を有するシクロオクチン、例えば、ジフルオロシクロオクチン(DIFO)、ジベンゾシクロオクチノール(DIBO)、ジベンゾアザシクロオクチン(DIBAC/DBCO)及びビスアリールアザシクロオクチノン(BARAC)、ビシクロ[6.1.0]ノニン(BCN)及びカルボキシメチルモノベンゾシクロオクチン(COMBO)を開発することに対して、多くの注目が集まっている。これらの中で、最も多くの場合に適用されるシクロオクチンは、DIBO、DIBAC及びBCNであり、これらは全て市販されており、アジドとの環化付加だけでなく、他の1,3−双極子、例えばニトロン、ニトリルオキシド及びジアゾ化合物の環化付加でも高い反応性を示す。
Figure 2017505770
シクロノニンの例は、以下に示されるベンゾシクロノニンであり、Tummatornら,J.Org.Chem.2012,77,2093に開示されており、この文献は参照により援用される。
Figure 2017505770
SPAACの操作の容易さ、及び結果として生じるトリアゾール官能基の高い安定性は、インビトロ及びインビボのラベル化、固体表面のパターニング、蛋白質、核酸、及びグリカンからの生体コンジュゲートの形成、医療用途等を含む広範囲の用途をもたらしている。特定の用途のためのシクロオクチンの選択を決定する2つの基礎的なパラメータは、親油性及び反応速度である。シクロオクチンの大多数は、主として炭化水素で存在するので、典型的には疎水性であり、したがって水溶性が低い。水溶性を向上させるために、Bertozziらは、Org.Lett.2008,10,3097(参照により援用される)に報告されているように、ジメトキシ−アザシクロオクチン(DIMAC)を炭水化物前駆体から開発したが、極性の増加は、反応性の低下を伴った。明らかに、前述のベンゾ環化(benzoannulated)シクロオクチン(DIBO、DIBAC及びBARAC)は、非常に反応性であるが、水性の系での用途は、プローブ(probe)の疎水性の性質のために、最適ではない。報告されたシクロオクチンの大多数について、(アジドとの)反応性対親油性(logP)の比較が、図1(van Delftら,Acc.Chem.Res.2011,44,805より引用され、この文献は参照により援用される)に提供されている。
これらの最適ではない親油性にもかかわらず、SPAACは現在、最も多くの場合、ジベンゾ環化シクロオクチンDIBO又はDIBACで行われ、このDIBO及びDIBACは両方、比較的安定であり、市販されており、並びにニトロン及びアジドを含む様々な1,3−双極子と非常に反応性である。ベンゾ環化シクロオクチンの特性を更に向上させる1つの戦略は、水溶性の増大によるものであり、このことは、DIBOを芳香族スルホン化により(Boonsら,2012,134,5381、参照により援用される)、又はテトラメトキシ置換により(Leeperら,2011,2,932、参照により援用される)誘導体化することで示されている。しかし、立体構造の視点から、シクロオクチンにおいて、(嵩高い)芳香族官能基の存在を完全に回避することが望ましいであろうことも明らかである。別の取組みは、脂肪族シクロオクチン、例えばDIFO又はBCNの同様の溶解性向上を伴うが、典型的には、長々しい合成経路と、潜在的に損なわれる反応性とを伴う。同時に、DIFO及びBCNは、双極子の環化付加において、ベンゾ環化シクロオクチンよりも反応性が低いことが一般に受け入れられ、文献に記されている。
要約すると、アジド若しくはニトロンと、又は一般に1,3−双極子と、(ジ)ベンゾ環化シクロオクチンとの反応は、反応性の観点から、脂肪族シクロオクチンよりも好ましいが、立体構造及び水溶性の視点からは最適ではない。したがって、シクロオクチンの極性及び反応性を共に最適化する要望は、更なる改善のために、研究を絶え間なく駆動している。
最近の報告では、Bertozziらは、J.Am.Chem.Soc.2012,134,9199(参照により援用される)において、BARACが、任意の他の報告されたシクロオクチンよりも速くアジドと反応することを明白に記述しており、これにより、シクロオクチンの反応速度はアジド置換基(脂肪族又は芳香族又は置換バージョン)によって影響を受けないという一般的な認識を強調する。同報告の重要な発見は、BARACの二フッ素化時のベンジルアジドとBARACとの反応速度の向上を伴う。自由エネルギー計算に基づいて、反応速度の向上は、遷移状態において、向上した安定化相互作用を生じる電子的調節の結果であると結論付けられる。電子求引フッ化置換基のシクロオクチンBARACへの導入が、アジドとの反応速度の増大につながるという発見は、異なるバージョンのDIFOでの以前の観察とよく一致する(Bertozziら、Proc.Natl.Acad.Sci.2007,104,16793及びJ.Am.Chem.Soc.2008,130,11486、参照により援用される)。両方の場合において、フッ素原子の組込みは、シクロオクチンLUMOの低下につながり、これにより、アジドのHOMOとの相互作用エネルギーを増大させると推論される。したがって、より高いHOMOを有する電子リッチなアジドは、電子不足のアジドよりも、シクロオクチンと速く反応するであろうことを結論付けることができる。
Pezackiら(Org.Biomol.Chem.2012,10,3066、参照により援用される)は、ベンズアルデヒド由来ニトロンの芳香族置換基が、BARACとの反応速度に与える影響を探究している。興味深いことに、環化付加反応は、双極子の置換基に対して敏感でなく、芳香族置換によって、著しい速度の向上を得ることができないことが確立された。
最後に、ラベル化の分野で特定の用途を有する1つのハロゲン化アリールアジドは、4−アジド−2,3,5,6−テトラフルオロ安息香酸(N−TFBA)である。元はFleetらによってNature 1969,224,511(参照により援用される)において紹介されたアリールアジドは、多用途の光親和性ラベル化剤として、ニトレンの一般的な前駆体になっている。光分解時、Nが遊離して、非常に不安定な一重項フェニルニトレンがインサイチュで形成され、この一重項フェニルニトレンは、隣の分子と様々な反応で反応する。ペルフルオロフェニルアジドは、光親和性ラベル化の分野で特に関心が持たれている。なぜなら、中程度〜良好な収率で、分子間転位ではなく挿入及び付加反応をする、非常に安定化されたニトレン中間体が形成されるからである。この目的のために、4−アジド−2,3,5,6−テトラフルオロ安息香酸(N−TFBA)の様々な誘導体が市販されており、とりわけLiuら,Acc.Chem.Res.2011,43,1434及びWelleら,Synthesis,2012,44,2249(両方とも参照により援用される)にレビューされるように、生体分子、ポリマー、小分子、炭素材料、金/銀、金属酸化物及びシリケート/半導体のラベル化に適用されている。しかし、N−TFBAの以前の用途は何も、歪み促進環化付加反応によるラベル化又はコンジュゲーションを記述していない。
本発明は、(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、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σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σ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):
Figure 2017505770

[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;
が、−OR、−NO、−CN、−S(O)、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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、Rが、水素、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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)、NR及びC(Rからなる群から独立して選択され、Rが、水素、R又は(L)−(A)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R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)−(A)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R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)−(A)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NRであり、ここでRが(L)−(A)であり、並びに/又はB及び/若しくはB’がC(Rであり、ここで1つ若しくは複数のRが(L)−(A)であり、並びに/又はnが2以上であり、2つのR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)−(A)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R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)−(A)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。
特に、本発明は、上記で定義されたプロセスであって、(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;(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sp C原子が、sp 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;(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)シクロノニンであって、
(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。
本発明は、更に、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物に関する。特に、本発明は、式(12a)又は(12d):
Figure 2017505770

(式中、
、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;
が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σ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、C〜C24アルキレン基、C〜C24アルケニレン基、C〜C24シクロアルキレン基、C〜C24(ヘテロ)アリーレン基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリーレン基及びC〜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
15が、水素、C〜C24アルキル基、C〜C24アルケニル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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。
アジドとの相対反応速度(X軸)対親油性(logP、Y軸)の比較が、いくつかの報告されたシクロオクチンについて提供される。 ベンジルアジド又はフェニルアジドとソンドハイマージイン(Sondheimer’s diyne)とのMeOH中での環化付加反応及び反応速度定数を示す。 化合物3oの調製のための合成スキームを示す。 化合物3p及び3nの調製のための合成スキームを示す。 4−ヒドロキシシクロオクチノールのベンジルカルバメート誘導体(22)及びMOFOのプロピルアミド誘導体(24)の調製のための合成スキームを示す。 ビスアジド25とBCN誘導体6b及びDIBAC誘導体26bの混合物との、ビストリアゾール26に導くワンポットの化学選択的銅フリークリック反応のための合成スキームを示す。 GalNAcのビスフルオロアジドフェニル誘導体(31)の化学合成のための合成スキームを示す。 抗体をendoSでトリミングした後連続してGalT(Y289L)で処理して、修飾されたUDP−GalNAryl基質31を抗体32のコアN−GlcNAc上に転移させ、修飾された抗体33に導くための合成スキームを示す。 N−アジドアセチル−D−ガラクトサミンで修飾されたトラスツズマブ(トラスト(trast)−(GalNAz)、上部ゲル)及び33で修飾されたトラスツズマブ(トラスト−(GalNBAz)、下方ゲル)の脱グリコシル化アジド誘導体の重鎖のSDS−PAGEを、BCN−PEG2000へのコンジュゲーション前(ゲルの下方バンド)、及びBCN−PEG2000へのコンジュゲーション後(ゲルの上方バンド)で示す。 ジアゾメチルベンゼン(34a)とBCN誘導体6bから環化付加物12iに導く歪み促進環化付加のための概略スキームを示す。ジアゾ化合物34b、34c及び34dの構造も示される。
発明の詳細な説明
定義
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。
加えて、不定冠詞「a」又は「an」による要素への参照は、文脈が、唯一の要素があることを明らかに要求しない限り、1つを超える要素が存在する可能性を排除しない。したがって、不定冠詞「a」又は「an」は、通常「少なくとも1つ」を意味する。
本説明及び特許請求の範囲で開示される化合物は、1つ又は複数の不斉中心を含んでもよく、化合物の異なるジアステレオマー及び/又はエナンチオマーが存在してもよい。本説明及び特許請求の範囲における任意の化合物の説明は、特に記述されない限り、両方の個別のエナンチオマーと共に、ラセミ体又はその他の、エナンチオマーの任意の混合物を含むよう意図される。化合物の構造が具体的なエナンチオマーとして描写される場合、本出願の発明は、上記具体的なエナンチオマーに限定されないことが理解されるべきである。
化合物は、異なる互変異性型で存在してもよい。本発明による化合物は、特に記述されない限り、全ての互変異性型を含むよう意図される。化合物の構造が具体的な互変異性体として描写される場合、本出願の発明は、上記具体的な互変異性体に限定されないことが理解されるべきである。
本説明及び特許請求の範囲で開示される化合物は更に、exo及びendoジアステレオマーとして存在してもよい。特に記述されない限り、説明及び特許請求の範囲における任意の化合物の説明は、化合物の個別のexo及び個別のendoジアステレオマーの両方を含むと共に、これらの混合物を含むよう意図される。化合物の構造が具体的なendo又はexoジアステレオマーとして描写される場合、本出願の発明は、上記具体的なendo又はexoジアステレオマーに限定されないことが理解されるべきである。
更に、本説明及び特許請求の範囲で開示される化合物は、cis及びtrans異性体として存在してもよい。特に記述されない限り、説明及び特許請求の範囲における任意の化合物の説明は、化合物の個別のcis及び個別のtrans異性体の両方を含むと共に、これらの混合物を含むよう意図される。例として、化合物の構造がcis異性体として描写される場合、対応するtrans異性体又はcis及びtrans異性体の混合物は、本出願の発明から排除されないことが理解されるべきである。化合物の構造が具体的なcis又はtrans異性体として描写される場合、本出願の発明は、上記具体的なcis又はtrans異性体に限定されないことが理解されるべきである。
無置換アルキル基は、一般式C2n+1を有し、直鎖状又は分枝状であってもよい。任意選択で、アルキル基は、本文献で更に規定される1つ又は複数の置換基によって置換されている。アルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、2−プロピル、t−ブチル、1−ヘキシル、1−ドデシルなどを含む。
無置換シクロアルキル基は、少なくとも3つの炭素原子を含み、一般式C2n−1を有する。任意選択で、シクロアルキル基は、本文献で更に規定される1つ又は複数の置換基によって置換されている。シクロアルキル基の例は、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどを含む。
無置換アルケニル基は、一般式C2n−1を有し、直鎖状又は分枝状であってもよい。適切なアルケニル基の例は、限定するものではないが、エテニル、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、ペンテニル、デセニル、オクタデセニル、及びエイコセニル並びにこれらに類するものを含む。無置換アルケニル基は、環状部分を含んでもよく、したがって、付随して、一般式C2n−3を有してもよい。
アリール基は、6〜12個の炭素原子を含み、単環式及び二環式構造を含んでもよい。任意選択で、アリール基は、本文献で更に規定される1つ又は複数の置換基によって置換されていてもよい。アリール基の例は、フェニル及びナフチルである。
アリールアルキル基及びアルキルアリール基は、少なくとも7個の炭素原子を含み、単環式及び二環式構造を含んでもよい。任意選択で、アリールアルキル基及びアルキルアリールは、本文献で更に規定される1つ又は複数の置換基によって置換されていてもよい。アリールアルキル基は、例えばベンジルである。アルキルアリール基は、例えば4−t−ブチルフェニルである。
ヘテロアリール基は、少なくとも2個の炭素原子(すなわち少なくともC)及び1つ又は複数のヘテロ原子N、O、P又はSを含む。ヘテロアリール基は、単環式又は二環式構造を有してもよい。任意選択で、ヘテロアリール基は、本文献で更に規定される1つ又は複数の置換基によって置換されていてもよい。適切なヘテロアリール基の例は、ピリジニル、キノリニル、ピリミジニル、ピラジニル、ピラゾリル、イミダゾリル、チアゾリル、ピロリル、フラニル、トリアゾリル、ベンゾフラニル、インドリル、プリニル、ベンゾオキサゾリル、チエニル、ホスホリル及びオキサゾリルを含む。
ヘテロアリールアルキル基及びアルキルヘテロアリール基は、少なくとも3個の炭素原子(すなわち少なくともC)を含み、単環式及び二環式構造を含んでもよい。任意選択で、ヘテロアリール基は、本文献で更に規定される1つ又は複数の置換基によって置換されていてもよい。
アリール基が(ヘテロ)アリール基として示される場合、上記表記は、アリール基及びヘテロアリール基を含むよう意図される。同様に、アルキル(ヘテロ)アリール基は、アルキルアリール基及びアルキルヘテロアリール基を含むよう意図され、(ヘテロ)アリールアルキル基は、アリールアルキル基及びヘテロアリールアルキル基を含むよう意図される。したがって、C〜C24(ヘテロ)アリール基は、C〜C24ヘテロアリール基及びC〜C24アリール基を含むと解釈されるべきである。同様に、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基は、C〜C24アルキルアリール基及びC〜C24アルキルヘテロアリール基を含むよう意図され、C〜C24(ヘテロ)アリールアルキルは、C〜C24アリールアルキル基及びC〜C24ヘテロアリールアルキル基を含むよう意図される。
特に記述されない限り、アルキル基、アルケニル基、アルケン、アルキン、(ヘテロ)アリール基、(ヘテロ)アリールアルキル基、アルキル(ヘテロ)アリール基、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、(ヘテロ)アリールアルキレン基、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、(ヘテロ)アリールオキシ基、アルキニルオキシ基及びシクロアルキルオキシ基は、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12シクロアルケニル基、C〜C12シクロアルキニル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基、C〜C12シクロアルキルオキシ基、ハロゲン(F、Cl、Br、I)、アミノ基、オキソ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置換されていてもよく、上記シリル基は、式(RSiSi−によって表すことができ、RSiが、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基及びC〜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、上記アルキル基、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は、任意選択で置換されており、上記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基及びシクロアルコキシ基は、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。
アルキニル基は、炭素−炭素三重結合を含む。1つの三重結合を含む無置換アルキニル基は、一般式C2n−3を有する。末端アルキニルは、三重結合が炭素鎖の末端位置に配置されたアルキニル基である。任意選択で、アルキニル基は、本文献で更に規定される1つ若しくは複数の置換基によって置換されており、並びに/又は酸素、窒素及び硫黄の群から選択されるヘテロ原子によって割り込まれている。アルキニル基の例は、エチニル、プロピニル、ブチニル、オクチニルなどを含む。
シクロアルキニル基は、環状アルキニル基である。1つの三重結合を含む無置換シクロアルキニル基は、一般式C2n−5を有する。任意選択で、シクロアルキニル基は、本文献で更に規定される1つ又は複数の置換基によって置換されている。シクロアルキニル基の例は、シクロオクチニルである。
ヘテロシクロアルキニル基は、酸素、窒素及び硫黄の群から選択されるヘテロ原子によって割り込まれたシクロアルキニル基である。任意選択で、ヘテロシクロアルキニル基は、本文献で更に規定される1つ又は複数の置換基によって置換されている。ヘテロシクロアルキニル基の例は、アザシクロオクチニルである。
用語「(ヘテロ)アリール基」は、アリール基及びヘテロアリール基を含む。用語「アルキル(ヘテロ)アリール基」は、アルキルアリール基及びアルキルヘテロアリール基を含む。用語「(ヘテロ)アリールアルキル基」は、アリールアルキル基及びヘテロアリールアルキル基を含む。用語「(ヘテロ)アルキニル基」は、アルキニル基及びヘテロアルキニル基を含む。用語「(ヘテロ)シクロアルキニル基」は、シクロアルキニル基及びヘテロシクロアルキニル基を含む。
(ヘテロ)シクロアルキン化合物は、本明細書で、(ヘテロ)シクロアルキニル基を含む化合物として定義される。
本説明及び特許請求の範囲で記載される化合物のうちのいくつかは、縮合(ヘテロ)シクロアルキン化合物、すなわち第2の環構造が、(ヘテロ)シクロアルキニル基に対して縮合した、すなわち環化された(annulated)(ヘテロ)シクロアルキン化合物として記載されてもよい。例えば、縮合(ヘテロ)シクロオクチン化合物では、シクロアルキル(例えば、シクロプロピル)が、(ヘテロ)シクロオクチニル基に対して環化されていてもよい。特に記述されない限り、(ヘテロ)シクロアルキル基が(ヘテロ)シクロオクチンに対して縮合した縮合(ヘテロ)シクロオクチン化合物における(ヘテロ)シクロオクチニル基の三重結合は、3つの可能な場所のうちのいずれか1つ、すなわちシクロオクチン部分の2、3又は4位に配置されてもよい(番号付けは、「IUPAC Nomenclature of Organic Chemistry」、Rule A31.2による)。(ヘテロ)シクロアルキル基が(ヘテロ)シクロアルキンに対して縮合した縮合(ヘテロ)シクロオクチン化合物の説明は、本説明及び特許請求の範囲において、シクロオクチン部分の3つ全ての個別の位置異性体を含むよう意図される。
(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
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。
第1の態様では、本発明は、(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て、上記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物及び(ヘテロ)シクロアルキンの環化付加生成物を形成す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、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σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σ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):
Figure 2017505770

(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;
が、−OR、−NO、−CN、−S(O)、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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、Rが、水素、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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)、NR及びC(Rからなる群から独立して選択され、Rが、水素、R又は(L)−(A)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R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)−(A)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R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)−(A)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NRであり、ここでRが(L)−(A)であり、並びに/又はB及び/若しくはB’がC(Rであり、ここで、1つ若しくは複数のRが(L)−(A)であり、並びに/又はnが2以上であり、2つのR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)−(A)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R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)−(A)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。
本発明によるプロセスの特に好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、(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る。(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、(ヘテロ)アリールアジドであることが最も好ましい。
特に好ましい別の実施形態では、(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sp C原子が、sp 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る。
特に好ましい別の実施形態では、上記で定義された式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンが、(ヘテロ)シクロオクチン又は(ヘテロ)シクロノニンである。式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンは、(ヘテロ)シクロオクチンであることが最も好ましい。
式(1)による(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は、0、1、2、3又は4であり;a’は、0、1、2、3又は4であり;a”は、0、1、2、3又は4であり;但し、a+a’+a”=4であり;nは0〜8である。式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンが、脂肪族(ヘテロ)シクロオクチンである場合、aは、1、2、3又は4であり;a’は、1、2、3又は4であり;a”は、1、2、3又は4であり;但し、a+a’+a”=4であり;nは0〜8である。
式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンが、脂肪族(ヘテロ)シクロノニンである場合、aは、1、2、3、4又は5であり;a’は、1、2、3、4又は5であり;a”は、1、2、3、4又は5であり;但し、a+a’+a”=5であり;nは0〜10である。
特に好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、(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((ヘテロ)アリールアジドが好ましい)であり、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンは、脂肪族(ヘテロ)シクロオクチン又は脂肪族(ヘテロ)シクロノニン((ヘテロ)シクロオクチンが好ましい)である。脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンは、本明細書では、(ヘテロ)シクロアルキン炭素−炭素三重結合の両方のsp C原子が、sp 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る。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物及び(ヘテロ)シクロアルキン、並びにその好ましい実施形態は、以下でより詳細に記載される。
(ヘテロ)芳香族1,3−双極子化合物及び(ヘテロ)シクロアルキンの環化付加のためのプロセスは、適切な溶媒、例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、THF、Me−THF、酢酸エチル、ジエチルエーテル、DMF、DMA、トルエン、ベンゼン、キシレン、アセトン又はヘキサン中で行われることが好ましい。プロセスは、水又は水及び水混和性溶媒(すなわちアセトニトリル若しくはTHF)の混合物中で行われてもよい。或いは、反応は、溶媒が全くない状態(ニート)で行われてもよい。
プロセスは、約−78℃〜約300℃の範囲の温度で行われることが好ましく、−40℃〜200℃の範囲の温度で行われることがより好ましく、約−20℃〜100℃の範囲の温度で行われることが更により好ましく、約0℃〜60℃の範囲の温度で行われることが最も好ましい。
プロセスは、10対1(又は逆もまた同様である)の範囲の試薬の化学量論で行われることが好ましく、5対1の範囲で行われることがより好ましく、2対1の範囲で行われることが更により好ましく、1対1の近くの範囲で行われることが最も好ましい。したがって、プロセスは、10:1〜1:10の範囲の試薬の化学量論で行われることが好ましい。プロセスは、5:1〜1:5の範囲の試薬の化学量論で行われることがより好ましく、2:1〜1:2の範囲で行われることが更により好ましい。一実施形態では、試薬の1つが過剰に存在する場合、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が過剰に存在することが好ましく、すなわち、プロセスは、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物対(ヘテロ)シクロアルキンの比率が10対1の範囲で行われることが好ましく、5対1の範囲で行われることがより好ましく、2対1の範囲で行われることが更により好ましい。別の実施形態では、試薬の1つが過剰に存在する場合、(ヘテロ)シクロアルキンが過剰に存在することが好ましく、すなわち、プロセスは、(ヘテロ)シクロアルキン対(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の比率が10対1の範囲で行われることが好ましく、5対1の範囲で行われることがより好ましく、2対1の範囲で行われることが更により好ましい。プロセスは、試薬の化学量論が1対1の近くで行われることがより好ましい。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物
(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。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、
(i)正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σ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。
(ヘテロ)アリール基が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基を含む場合、これらの置換基は、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。
用語「(ヘテロ)アリール基」は、本明細書では、アリール基を指すと共に、ヘテロアリール基を指す。用語「(ヘテロ)アリール基」は、本明細書では、単環式(ヘテロ)アリール基、及び二環式(ヘテロ)アリール基を指す。
(ヘテロ)アリール基は、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12シクロアルケニル基、C〜C12シクロアルキニル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基、C〜C12シクロアルキルオキシ基、アミノ基、オキソ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、上記シリル基は、式(RSiSi−によって表すことができ、RSiが、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基及びC〜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、上記アルキル基、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は、任意選択で置換されており、上記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基及びシクロアルコキシ基は、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。
(ヘテロ)アリール基が、1つ又は複数の置換基で任意選択で置換されている場合、置換基は、C〜C12アルキル基、アミノ基、オキソ及びシリル基からなる群から独立して選択されることが好ましく、上記シリル基は、上記で定義された通りであり、上記アルキル基は、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。
これらの置換基は任意選択であり、(i)で定義された任意の置換基、すなわち、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する、(ヘテロ)アリール基に存在し得る置換基に加えて存在してもよい。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物における(ヘテロ)アリール基は、フェニル基、ナフチル基、アントラシル基、ピロリル基、ピロリウム基、フラニル基、チオフェニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサゾリル基、オキサゾリウム基、イソチアゾリル基、チアゾリル基、1,2,3−トリアゾリル基、1,3,4−トリアゾリル基、ジアゾリル基、1−オキサ−2,3−ジアゾリル基、1−オキサ−2,4−ジアゾリル基、1−オキサ−2,5−ジアゾリル基、1−オキサ−3,4−ジアゾリル基、1−チア−2,3−ジアゾリル基、1−チア−2,4−ジアゾリル基、1−チア−2,5−ジアゾリル基、1−チア−3,4−ジアゾリル基、テトラゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピラジジニル基、ピリジニウミル基、ピリミジニウム基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンズイミダゾリル基、インダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ピロロ[2,3−b]ピリジニル基、ピロロ[2,3−c]ピリジニル基、ピロロ[3,2−c]ピリジニル基、ピロロ[3,2−b]ピリジニル基、イミダゾ[4,5−b]ピリジニル基、イミダゾ[4,5−c]ピリジニル基、ピラゾロ[4,3−d]ピリジニル基、ピラゾロ[4,3−c]ピリジニル基、ピラゾロ[3,4−c]ピリジニル基、ピラゾロ[3,4−b]ピリジニル基、イソインドリル基、インダゾリル基、プリニル基、インドリニニル基、イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、イミダゾ[1,5−a]ピリジニル基、ピラゾロ[1,5−a]ピリジニル基、ピロロ[1,2−b]ピリダジニル基、イミダゾ[1,2−c]ピリミジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、シンノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、1,6−ナフチリジニル基、1,7−ナフチリジニル基、1,8−ナフチリジニル基、1,5−ナフチリジニル基、2,6−ナフチリジニル基、2,7−ナフチリジニル基、ピリド[3,2−d]ピリミジニル基、ピリド[4,3−d]ピリミジニル基、ピリド[3,4−d]ピリミジニル基、ピリド[2,3−d]ピリミジニル基、ピリド[2,3−b]ピラジニル基、ピリド[3,4−b]ピラジニル基、ピリミド[5,4−d]ピリミジニル基、ピラジノ[2,3−b]ピラジニル基及びピリミド[4,5−d]ピリミジニル基からなる群から選択され、全ての基は、上記で定義された1つ又は複数の置換基で、任意選択で置換されている。
更に好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール基は、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、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、ピロリル基、フラニル基及びチオフェニル基からなる群から選択されることがより好ましく、全ての基は、上記で定義された1つ又は複数の置換基で、任意選択で置換されている。
(ヘテロ)アリール基は、フェニル基、ピリジニル基及びピリジニウミル基からなる群から選択されることが最も好ましく、全ての基は、上記で定義された1つ又は複数の置換基で、任意選択で置換されている。
用語「1,3−双極子官能基」は、本明細書では、3個の原子に非局在化した4個の電子を含有する3原子π電子系を含む基を指す。1,3−双極子化合物、すなわち1,3−双極子官能基を含む化合物は、当技術でよく知られている。本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、(ヘテロ)アリールニトロン、(ヘテロ)アリールアジド、(ヘテロ)アリールジアゾ化合物、(ヘテロ)アリールニトリルオキシド、(ヘテロ)アリールニトロネート、(ヘテロ)アリールニトリルイミン、(ヘテロ)アリールシドノン、(ヘテロ)アリールスルホンヒドラジド、(ヘテロ)アリールピリジンオキシド、(ヘテロ)アリールオキサジアゾール1−オキシド、アルキル化ピリジニウム化合物の脱陽子化(deprotonation)から生じる(ヘテロ)アリール双極子、(ヘテロ)アリール[1,2,3]トリアゾール−8−イウム−1−イド、(ヘテロ)アリール1,2,3−オキサジアゾール−3−イウム−5−オレート及び(ヘテロ)アリール5−オキソピラゾリジン−2−イウム−1−イドからなる群から選択される。
本発明によるプロセスの更に好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、(ヘテロ)アリールニトロン、(ヘテロ)アリールアジド、(ヘテロ)アリールジアゾ化合物、(ヘテロ)アリールニトリルオキシド、(ヘテロ)アリールニトロネート、(ヘテロ)アリールニトリルイミン、(ヘテロ)アリールシドノン、(ヘテロ)アリールスルホンヒドラジド、(ヘテロ)アリールピリジンオキシド及び(ヘテロ)アリールオキサジアゾール1−オキシドからなる群から選択され、(ヘテロ)アリールニトロン、(ヘテロ)アリールアジド、(ヘテロ)アリールジアゾ化合物及び(ヘテロ)アリールニトリルオキシドからなる群から選択されることがより好ましく、(ヘテロ)アリールニトロン、(ヘテロ)アリールアジド及び(ヘテロ)アリールニトリルオキシドからなる群から選択されることが更により好ましい。本発明によるプロセスの更に好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、(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る。(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、(ヘテロ)アリールアジドであることが最も好ましい。
上記のように、本発明によるプロセスでは、
(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σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σ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。
電子不足のアリール基は、本明細書では、(ヘテロ)芳香環系が正電荷を有し、及び/又は比率{(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)アリール基を指す。上記比率は、当業者に知られているように、(ヘテロ)アリール基の電子的特性の尺度であり、例えば、「Organic Chemistry」,T.W.Graham Solomons及びCraig B.Fryhle,7th ed.,John Wiley&Sons,Inc.,NY 1999(ISBN 0−471−19095−0)に、より詳細に記載されており、上記文献は参照により本明細書に援用される。上記比率は、本明細書で、比率(パイ/陽子)とも呼ばれる。当業者に知られているように、「パイ」は「π」とも呼ばれ得るので、「比率(パイ/陽子)」は、「比率(π/陽子)」とも呼ばれ得る。
比率(π/陽子)は、(ヘテロ)芳香環系に存在するπ電子の総数を、1,3−双極子官能基が結合している(ヘテロ)芳香環系を形成する核に存在する陽子の総数で除した値を指す。
(ヘテロ)芳香環系に存在するπ電子の数は、本明細書では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)芳香環系のπ電子系に存在するπ電子の総数を指す。(ヘテロ)アリール基が二環式芳香環系を含む場合、芳香環系の両方の環のπ電子系に存在するπ電子の総数が考慮されるべきである。
(ヘテロ)芳香環系の核に存在する陽子の数は、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)芳香環系を形成する核に存在する陽子の総数を指す。例えば、炭素核に存在する陽子の数は6であり、窒素核では7であり、酸素核では8であり、硫黄核では16である。(ヘテロ)アリール基が二環式芳香環系を含む場合、芳香族系の両方の環の核に存在するπ電子の総数が考慮されるべきである。
ベンゼンの比率(π/陽子)は、6員環芳香族系のための基準値として考えられる。ベンゼンは、比率(π/陽子)が0.167である。その理由は、ベンゼンπ電子系には6個のπ電子があり、ベンゼン環の6個の炭素核は、合計で36個の陽子(すなわち各炭素原子に対して6個の陽子)を有するからである。(ヘテロ)アリール基の比率(π/陽子)が、ベンゼンの比率(π/陽子)よりも高い場合、上記(ヘテロ)アリール基は、電子リッチな(ヘテロ)アリール基であると考えられる。(ヘテロ)アリール基の比率(π/陽子)が、ベンゼンの比率(π/陽子)よりも低い、すなわち0.167よりも低い場合、上記(ヘテロ)アリール基は、電子不足の(ヘテロ)アリール基であると考えられる。
シクロペンタジエニルアニオンの比率(π/陽子)は、5員環芳香族系のための基準値として考えられる。シクロペンタジエニルアニオンは、比率(π/陽子)が0.2である。その理由は、シクロペンタジエニルアニオンπ電子系には6個のπ電子があり、シクロペンタジエニル環の5個の炭素核は、合計で30個の陽子(すなわち各炭素原子に対して6個の陽子)を有するからである。(ヘテロ)アリール基の比率(π/陽子)が、シクロペンタジエニルアニオンの比率(π/陽子)よりも高い場合、上記(ヘテロ)アリール基は、電子リッチな(ヘテロ)アリール基であると考えられる。(ヘテロ)アリール基の比率(π/陽子)が、シクロペンタジエニルアニオンの比率(π/陽子)よりも低い、すなわち0.2よりも低い場合、上記(ヘテロ)アリール基は、電子不足の(ヘテロ)アリール基であると考えられる。
表1では、(ヘテロ)芳香環系に存在するπ電子、(ヘテロ)芳香環系核に存在する陽子の数、及びこれらの比率を表にする。表1から理解され得るように、ピリジニル、ピリジニウム、ピリミジン及びキノリニルは、電子不足の(ヘテロ)アリール基の例である。
Figure 2017505770
正電荷を有する(ヘテロ)アリール基は、本明細書では、(ヘテロ)アリール基の(ヘテロ)芳香環が正電荷を有する(ヘテロ)アリール基を指す。正電荷を有する(ヘテロ)アリール基の例は、ピリジニウミル基、ピリミジニル基、キノリニウミル基、イミダゾリニウミル基、ピラゾリニウミル基、オキサゾリニウミル基、イソオキサゾリニウミル基、アザチアゾリニウム基を含む。
(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、上記で定義された電子不足の(ヘテロ)アリール基である場合、上記の(ヘテロ)アリール基は、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基も含み得ることに注意すべきである。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)芳香環が、6員環であり、正電荷を有さず、上記で定義された比率(π/陽子)が0.167以上である場合、すなわち(ヘテロ)アリール基がフェニル又は電子リッチな(ヘテロ)アリール基である場合には、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基を含む。上記1つ又は複数の置換基は、(ヘテロ)芳香環の一部である原子に結合している。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)芳香環が、5員環であり、正電荷を有さず、上記で定義された比率(π/陽子)が0.200以上である場合、すなわち(ヘテロ)アリール基がシクロペンタジエニル又は電子リッチな(ヘテロ)アリール基である場合には、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基を含む。上記1つ又は複数の置換基は、(ヘテロ)芳香環の一部である原子に結合している。
(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、6員環であり、正電荷を有し、及び/又は比率(π/陽子)が0.167より低い場合、すなわち(ヘテロ)アリール基が電子不足の(ヘテロ)アリール基である場合には、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基を任意選択で含んでもよい。上記1つ又は複数の置換基は、(ヘテロ)芳香環の一部である原子に結合している。
(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、5員環であり、正電荷を有し、及び/又は比率(π/陽子)が0.200より低い場合、すなわち(ヘテロ)アリール基が電子不足の(ヘテロ)アリール基である場合には、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基を任意選択で含んでもよい。上記1つ又は複数の置換基は、(ヘテロ)芳香環の一部である原子に結合している。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、上記(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のσ及び/又はσを有する置換基を全く含まない。この実施形態では、(ヘテロ)アリール基が、ピリジニル基、ピリジニウミル基、ピリミジニル基及びキノリニル基からなる群から選択されることが更に好ましい。
本発明によるプロセスの別の好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、電子不足の(ヘテロ)アリール基、フェニル又は電子リッチな(ヘテロ)アリール基であり、上記(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のσ及び/又はσを有する1つ又は複数の置換基を含む。この実施形態では、(ヘテロ)アリール基は、任意の(ヘテロ)アリール基であってもよい。(ヘテロ)アリール基及び好ましい(ヘテロ)アリール基は、上記で定義されている。
電子不足の(ヘテロ)アリール基、フェニル基及び電子リッチな(ヘテロ)アリール基は、(ヘテロ)アリール基について上記で定義された1つ又は複数の置換基で更に置換されていてもよい。
正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する置換基、並びにその好ましい実施形態は、以下でより詳細に記載される。
置換基のパラ−ハメット置換基定数σ及びメタ−ハメット置換基定数σは両方、正の値を有することが好ましい。しかし、置換基のメタ−ハメット置換基定数σが正であるが、パラ−ハメット置換基定数σは0.0以下である場合には、上記置換基が1,3−双極子官能基の位置に対してメタ位にあることが好ましい。これは、置換基が例えば、−OH(σは0.12及びσは−0.37)、−OMe(σは0.12及びσは−0.27)、−O(C)(σは0.25及びσは−0.03)又は−OSiMe(σは0.13及びσは−0.27)である場合である。
置換基は、σ及び/又はσの値が0.00よりも大きい場合、正の値のσ及び/又はσを有する。好ましい実施形態では、σ及び/又はσの値は約0.03以上であり、約0.05以上であることが好ましく、約0.07以上であることがより好ましく、約0.10以上であることが更により好ましく、約0.15以上であることが更に一層好ましく、約0.20以上であることが最も好ましい。
当技術でよく知られているように、ハメット置換基定数σは、官能基の置換基効果のための尺度である。置換基効果の大きさは、芳香環における置換基の位置に依存するので、パラ、メタ、及びオルト置換基に対してそれぞれ、異なる置換基定数σ:σ、σ及びσがある。ハメット置換基定数が正の値を有する場合、官能基は、電子求引置換基であると考えられるのに対し、負の値のハメット置換基定数を有する官能基は、電子供与置換基であると考えられる。一般に、オルトハメット置換基定数はあまり使用されない。その理由は、オルト位に存在する置換基の立体効果が、電子的効果を妨げ得るからである。
ハメットσ定数は、水中での25℃における安息香酸並びにメタ及びパラ置換安息香酸の酸解離に基づく。ハメット置換基定数σは、以下の通り決定される:
σ=logK/K
(式中、K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σ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σ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。
定義により、ハメット置換基定数は、水素に対して決定され、結果として、水素はハメット置換基定数σが0.0である。
正の値のσ及び/又はσを有する基は、例えば、F、Cl、Br、I、NO、CN及び多くの他の基を含む。パラ−ハメット置換基定数σ及びメタ−ハメット置換基定数σは、多くの置換基について知られている(例えば、C.Hanschら,Chem.Rev.1991,91,165〜195を参照のこと。この文献は、参照により援用される)。Hanschら,Chem.Rev.1991,91,p.168〜175の表1は、多くの官能基について、メタ−及びパラ−ハメット置換基定数σ及びσを開示しており、この表は、参照により本明細書に明示的に援用される。
上記で記載されたように、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物における(ヘテロ)アリール基は、本明細書では、下記の場合、電子不足の(ヘテロ)アリール基であると考えられる:
(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。
上記で記載されたように、(ヘテロ)アリール基が、電子不足の(ヘテロ)芳香環のための要件を満たさない場合、すなわち(ヘテロ)アリール基が電子リッチな(ヘテロ)芳香環である場合には、(ヘテロ)アリール基は、正の値のσ及び/又はσを有する1つ又は複数の置換基を含む。
しかし、(ヘテロ)アリール基が、電子不足の(ヘテロ)芳香環のための要件を満たす場合には、(ヘテロ)アリール基は、正の値のσ及び/又はσを有する1つ又は複数の置換基を任意選択で含んでもよい。
(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、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基を含む場合、好ましい実施形態では、1つ又は複数の置換基は、−XR11、ハロゲン(−F、−Cl、−Br、−I、より好ましくは、−F、−Cl、−Br)、C〜C12ハロアルキル(C〜C12クロロアルキル又はC〜C12フルオロアルキル、例えば、−CF、−C、−CCl、−CClが好ましい)、−CN、−NC、−NO、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−N(R11、−C(X)N(R11、−C(X)R11、−C(X)XR11、−S(O)R11、−S(O)11、−S(O)OR11、−S(O)OR11、−S(O)N(R11、−S(O)N(R11、−OS(O)11、−OS(O)OR11、−OS(O)OR11、−P(O)(R11)(OR11)、−P(O)(OR11、−OP(O)(OR11、−XC(X)R11、−XC(X)XR11、−XC(X)N(R11、(式中、Xが、酸素又は硫黄であり、R11が、水素、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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)からなる群から独立して選択される。更に好ましい実施形態では、Xは酸素である。好ましい別の実施形態では、R11が、水素、ハロゲン、C〜C12アルキル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12(ヘテロ)アリール基、C〜C12アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜C12(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C〜Cアルキル基、C〜Cシクロアルキル基、C〜C12(ヘテロ)アリール基、C〜C12アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜C12(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、S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。更に好ましい実施形態では、R11は、水素、ハロゲン及びC〜Cアルキル基からなる群から独立して選択され、水素、ハロゲン及びC〜Cアルキル基からなる群から独立して選択されることがより好ましい。R11は、水素、メチル、エチル、プロピル、i−プロピル、ブチル及びt−ブチルからなる群から独立して選択されることが最も好ましい。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、−XR11、ハロゲン(−F、−Cl、−Br、−I、より好ましくは、−F、−Cl)、C〜Cハロアルキル(C〜Cクロロアルキル又はC〜Cフルオロアルキル、例えば、−CF、−C、−CCl、−CClが好ましい)、−CN、−NC、−NO、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−N(R11、−C(X)N(R11、−C(X)R11、−C(X)XR11、−S(O)R11、−S(O)11、−S(O)OR11、−S(O)OR11、−S(O)N(R11、−S(O)N(R11、−OS(O)11、−OS(O)OR11、−OS(O)OR11、−P(O)(R11)(OR11)、−P(O)(OR11、−OP(O)(OR11、−XC(X)R11、−XC(X)XR11、−XC(X)N(R11、(式中、X及びR11、並びにX及びR11の好ましい実施形態は、上記で定義された通りである)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を含むことがより好ましい。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、−OR11、ハロゲン(−F、−Cl、−Br、−I、より好ましくは、−F、−Cl、−I)、C〜Cハロアルキル(C〜Cクロロアルキル又はC〜Cフルオロアルキル、例えば、−CF、−C、−CCl、−CClが好ましい)、−CN、−NC、−NO、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−N(R11、−C(O)N(R11、−C(O)R11、−C(O)XR11、−S(O)R11、−S(O)11、−S(O)OR11、−S(O)OR11、−S(O)N(R11、−S(O)N(R11、−OS(O)11、−OC(O)R11、−OC(O)OR11、−OC(O)N(R11、(式中、R11、及びR11の好ましい実施形態は、上記で定義された通りである)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を含むことがより好ましい。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、OR11、ハロゲン(−F、−Clが好ましい)、−NO、−CN、−N(R11、−C(O)R11、−C(O)OR11、−C(O)N(R11、−S(O)R11及び−S(O)11(式中、R11、及びR11の好ましい実施形態は、上記で定義された通りである)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を含むことが更により好ましい。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、OR11、ハロゲン(−F、−Clが好ましい)、−NO、−CN、−N(R11、−C(O)R11、−C(O)OR11、−C(O)N(R11、−S(O)R11及び−S(O)11(式中、R11が、水素又はC〜C12アルキル基である)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を含むことが最も好ましい。
(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、上記で定義された電子不足の(ヘテロ)アリール基である場合、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、上記で定義された1つ又は複数の置換基を任意選択で含む。
(ヘテロ)アリール基は、追加の置換基を更に含んでもよい。これらの任意選択の追加の置換基は、下記で定義される(L’)−(A’)、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12シクロアルケニル基、C〜C12シクロアルキニル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基、C〜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ことが好ましく、上記シリル基は、式(RSiSi−によって表すことができ、RSiが、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基及びC〜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、上記アルキル基、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は、任意選択で置換されており、上記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基及びシクロアルコキシ基は、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。
(ヘテロ)アリール基が、1つ又は複数の置換基で任意選択で置換されている場合、置換基は、C〜C12アルキル基、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ことが好ましく、上記シリル基は、上記で定義された通りであり、上記アルキル基は、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。
本発明によるプロセスの別の好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、上記(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基を含む。正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する置換基、並びにその好ましい実施形態は、上記で定義された通りである。
本発明によるプロセスの好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、上記(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のσ及び/又はσを有する1つ又は複数の置換基を含まない。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、式(2):
Figure 2017505770

(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;
が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σ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、C〜C24アルキレン基、C〜C24アルケニレン基、C〜C24シクロアルキレン基、C〜C24(ヘテロ)アリーレン基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリーレン基及びC〜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。
上記のように、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)アリール基は、上記で定義された通りである。言い換えると、(ヘテロ)アリール基Tが電子不足の(ヘテロ)アリール基(すなわち(ヘテロ)アリール基の比率(π/陽子)が、6員環では0.167よりも低く、又は5員環では0.200よりも低い)である場合、mは0だけであってもよい。(ヘテロ)アリール基が、フェニル(比率(π/陽子)0.167)又は電子リッチな(ヘテロ)アリール基(すなわち、(ヘテロ)アリール基の比率(π/陽子)が、6員環では0.167よりも高く、若しくは5員環では0.200よりも高い(ヘテロ)アリール基)である場合には、mは1〜7である。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、mは0であり、すなわち、上記(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基Rを含まない。
本発明によるプロセスの別の好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、電子不足の(ヘテロ)アリール基であり、mは1〜7であり、すなわち、上記(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基Rを含む。
本発明によるプロセスの別の好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、フェニル又は電子リッチな(ヘテロ)アリール基であり、mは1〜7であり、すなわち、上記(ヘテロ)アリール基は、1,3−双極子官能基に加えて、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ又は複数の置換基を含む。
正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σを有する置換基、並びにその好ましい実施形態は、上記及び下記でより詳細に記載される。
Tは、(ヘテロ)アリール基である。(ヘテロ)アリール基は、上記でより詳細に記載されている。好ましい実施形態では、Tは、フェニル基、ナフチル基、アントラシル基、ピロリル基、ピロリウム基、フラニル基、チオフェニル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、イソオキサゾリル基、オキサゾリル基、オキサゾリウム基、イソチアゾリル基、チアゾリル基、1,2,3−トリアゾリル基、1,3,4−トリアゾリル基、ジアゾリル基、1−オキサ−2,3−ジアゾリル基、1−オキサ−2,4−ジアゾリル基、1−オキサ−2,5−ジアゾリル基、1−オキサ−3,4−ジアゾリル基、1−チア−2,3−ジアゾリル基、1−チア−2,4−ジアゾリル基、1−チア−2,5−ジアゾリル基、1−チア−3,4−ジアゾリル基、テトラゾリル基、ピリジニル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、ピラジジニル基、ピリジニウミル基、ピリミジニウム基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、ベンズイミダゾリル基、インダゾリル基、ベンゾトリアゾリル基、ピロロ[2,3−b]ピリジニル基、ピロロ[2,3−c]ピリジニル基、ピロロ[3,2−c]ピリジニル基、ピロロ[3,2−b]ピリジニル基、イミダゾ[4,5−b]ピリジニル基、イミダゾ[4,5−c]ピリジニル基、ピラゾロ[4,3−d]ピリジニル基、ピラゾロ[4,3−c]ピリジニル基、ピラゾロ[3,4−c]ピリジニル基、ピラゾロ[3,4−b]ピリジニル基、イソインドリル基、インダゾリル基、プリニル基、インドリニニル基、イミダゾ[1,2−a]ピリジニル基、イミダゾ[1,5−a]ピリジニル基、ピラゾロ[1,5−a]ピリジニル基、ピロロ[1,2−b]ピリダジニル基、イミダゾ[1,2−c]ピリミジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、シンノリニル基、キナゾリニル基、キノキサリニル基、フタラジニル基、1,6−ナフチリジニル基、1,7−ナフチリジニル基、1,8−ナフチリジニル基、1,5−ナフチリジニル基、2,6−ナフチリジニル基、2,7−ナフチリジニル基、ピリド[3,2−d]ピリミジニル基、ピリド[4,3−d]ピリミジニル基、ピリド[3,4−d]ピリミジニル基、ピリド[2,3−d]ピリミジニル基、ピリド[2,3−b]ピラジニル基、ピリド[3,4−b]ピラジニル基、ピリミド[5,4−d]ピリミジニル基、ピラジノ[2,3−b]ピラジニル基及びピリミド[4,5−d]ピリミジニル基からなる群から選択され、上記基が、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12シクロアルケニル基、C〜C12シクロアルキニル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基、C〜C12シクロアルキルオキシ基、アミノ基及びシリル基で、任意選択で置換されており、上記シリル基は、式(RSiSi−によって表すことができ、RSiが、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基及びC〜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、上記アルキル基、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は、任意選択で置換されており、上記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基及びシクロアルコキシ基は、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。
(ヘテロ)アリール基が、1つ又は複数の置換基で任意選択で置換されている場合、置換基は、C〜C12アルキル基、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ことが好ましく、上記シリル基は、上記で定義された通りであり、上記アルキル基は、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。
更に好ましい実施形態では、Tは、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、上記基は、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12シクロアルケニル基、C〜C12シクロアルキニル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基、C〜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、上記シリル基は、式(RSiSi−によって表すことができ、RSiが、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基及びC〜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、上記アルキル基、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は、任意選択で置換されており、上記アルキル基、アルコキシ基、シクロアルキル基及びシクロアルコキシ基は、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。
Zは、1,3−双極子官能基である。本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、Zは、ニトロン基、アジド基、ジアゾ基、ニトリルオキシド基、ニトロネート基、ニトリルイミン基、シドノン基、スルホンヒドラジド基、ピリジンオキシド基、オキサジアゾール1−オキシド基、アルキル化ピリジニウム化合物の脱陽子化から生じる1,3−双極子官能基、[1,2,3]トリアゾール−8−イウム−1−イド基、1,2,3−オキサジアゾール−3−イウム−5−オレート基及び5−オキソピラゾリジン−2−イウム−1−イド基からなる群から選択される。
Zは、ニトロン基、アジド基、ジアゾ基、ニトリルオキシド基、ニトロネート基、ニトリルイミン基、シドノン基、スルホンヒドラジド基、ピリジンオキシド基及びオキサジアゾール1−オキシド基からなる群から選択されることがより好ましく、ニトロン基、アジド基、ジアゾ基及びニトリルオキシド基からなる群から選択されることがより好ましく、ニトロン基、アジド基及びニトリルオキシド基からなる群から選択されることが更により好ましい。本発明によるプロセスの更に好ましい別の実施形態では、Zはアジド基又はジアゾ基である。Zはアジド基であることが最も好ましい。
が存在する場合、Rは、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σ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る。ハメット定数σ及びσは、上記でより詳細に記載されている。
好ましい実施形態では、Rは、−XR11、ハロゲン(−F、−Cl、−Br、−I、より好ましくは、−F、−Cl、−Br)、C〜C12ハロアルキル(C〜C12クロロアルキル又はC〜C12フルオロアルキル、例えば、−CF、−C、−CCl、−CClが好ましい)、−CN、−NC、−NO、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−N(R11、−C(X)N(R11、−C(X)R11、−C(X)XR11、−S(O)R11、−S(O)11、−S(O)OR11、−S(O)OR11、−S(O)N(R11、−S(O)N(R11、−OS(O)11、−OS(O)OR11、−OS(O)OR11、−P(O)(R11)(OR11)、−P(O)(OR11、−OP(O)(OR11、−XC(X)R11、−XC(X)XR11、−XC(X)N(R11、(式中、Xが、酸素又は硫黄であり、R11が、水素、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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)からなる群から独立して選択される。更に好ましい実施形態では、Xは酸素である。好ましい別の実施形態では、R11が、水素、ハロゲン、C〜C12アルキル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12(ヘテロ)アリール基、C〜C12アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜C12(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C〜Cアルキル基、C〜Cシクロアルキル基、C〜C12(ヘテロ)アリール基、C〜C12アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜C12(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。更に好ましい実施形態では、R11は、水素、ハロゲン及びC〜Cアルキル基からなる群から独立して選択され、水素、ハロゲン及びC〜Cアルキル基からなる群から独立して選択されることがより好ましい。R11は、水素、メチル、エチル、プロピル、i−プロピル、ブチル及びt−ブチルからなる群から独立して選択されることが最も好ましい。
は、−XR11、ハロゲン(−F、−Cl、−Br、−I、より好ましくは、−F、−Cl、−I)、C〜Cハロアルキル(C〜Cクロロアルキル又はC〜Cフルオロアルキル、例えば、−CF、−C、−CCl、−CClが好ましい)、−CN、−NC、−NO、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−N(R11、−C(X)N(R11、−C(X)R11、−C(X)XR11、−S(O)R11、−S(O)11、−S(O)OR11、−S(O)OR11、−S(O)N(R11、−S(O)N(R11、−OS(O)11、−OS(O)OR11、−OS(O)OR11、−P(O)(R11)(OR11)、−P(O)(OR11、−OP(O)(OR11、−XC(X)R11、−XC(X)XR11、−XC(X)N(R11、(式中、X及びR11、並びにX及びR11の好ましい実施形態は、上記で定義された通りである)からなる群から独立して選択されることがより好ましい。Rは、−OR11(−OMeが好ましい)、ハロゲン(−F、−Clが好ましい)、−NO、−CN、−N(R11、−C(O)R11、−C(O)OR11、−S(O)R11及び−S(O)11(式中、R11及びR11の好ましい実施形態は、上記で定義された通りである)からなる群から独立して選択されることが更により好ましい。
(ヘテロ)アリール基Tは、最大8個の置換基Rを含んでもよい(mは0〜8である)。
上記のように、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る場合、mは0だけであってもよいことに注意すべきである。
Tがフェニルである場合、又はTが電子リッチな(ヘテロ)アリール基であり、電子リッチな(ヘテロ)アリール基が上記で定義された通りである場合には、mは、1、2、3、4、5、6、7又は8であり、mは、1、2、3、4、5又は6であることが好ましく、mは、1、2、3又は4であることがより好ましく、mは、1又は2であることが最も好ましい。
Tが電子不足の(ヘテロ)アリール基である場合、Tは、更に、1つ又は複数の置換基Rを任意選択で含んでもよく、すなわち、この場合、mは、0、1、2、3、4、5、6、7又は8である。mは、0、1、2、3、4、5又は6であることが好ましく、mは、0、1、2、3又は4であることがより好ましく、mは、0、1又は2であることが最も好ましい。
Wが存在する場合、Wは、C〜C12アルキレン基、C〜C12アルケニレン基、C〜C12シクロアルキレン基、C〜C12(ヘテロ)アリーレン基、C〜C12アルキル(ヘテロ)アリーレン基及びC〜C12(ヘテロ)アリールアルキレン基からなる群から選択されることが好ましく、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。Wが存在する場合、Wは、C〜C12アルキレン基、C〜C12(ヘテロ)アリーレン基及びC〜C12アルキル(ヘテロ)アリーレン基からなる群から選択されることがより好ましく、上記アルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基及びアルキル(ヘテロ)アリーレン基が、任意選択で置換されており、上記アルキレン基、(ヘテロ)アリーレン基及びアルキル(ヘテロ)アリーレン基が、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。Wが存在する場合、Wは、C〜Cアルキレン基であり、任意選択で置換されており、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ことが更により好ましい。Wが存在する場合、Wは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、又はブチレン基であることが最も好ましい。
A’は、D、E及びQからなる群から独立して選択され、Dは、対象とする分子であり、Eは、固体表面であり、Qは、官能基である。対象とする分子D、固体表面E、及び官能基Qは、以下でより詳細に記載される。
本発明によるプロセスでは、A’は、(ヘテロ)シクロアルキンに存在するAから独立して選択される。(ヘテロ)シクロアルキンでは、Aは、対象とする分子D、固体表面E、又は官能基Eとしても定義される。しかし、A及びA’は独立して選択されるので、式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物のA’、及びその好ましい実施形態は、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンのA、及びその好ましい実施形態とは異なっていてもよい。
対象とする分子Dは、例えば、レポーター分子、診断用化合物、活性物質、酵素、アミノ酸(非天然アミノ酸を含む)、(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(例えば、1,8−ジアミノ−3,6−ジオキサオクタン若しくはより長いエチレングリコール鎖を含む等価物)、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又は1,x−ジアミノアルカン(式中、xが、アルカンの炭素原子の数である)であってもよい。
活性物質は、薬理学的及び/又は生物学的物質、すなわち、生物学的に及び/又は薬学的に活性な物質であり、例えば、薬若しくはプロドラッグ、診断剤、アミノ酸、蛋白質、ペプチド、ポリペプチド、グリカン、脂質、ビタミン、ステロイド、ヌクレオチド、ヌクレオシド、ポリヌクレオチド、RNA又はDNAである。適切なペプチドタグの例は、ヒトのラクトフェリン又はポリアルギニンのような細胞透過ペプチドを含む。適切なグリカンの例は、オリゴマンノースである。活性物質は、薬及びプロドラッグからなる群から選択されることが好ましい。活性物質は、薬学的に活性な化合物、特に、低〜中分子量化合物(例えば、約200〜約1500Da、好ましくは約300〜約1000Da)、例えば、細胞毒、抗ウイルス剤、抗菌剤、ペプチド及びオリゴヌクレオチドからなる群から選択されることがより好ましい。細胞毒の例は、カンプトテシン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、タキサン、カリケアマイシン(calicheamycin)、デュオカルマイシン、メイタンシン、オーリスタチン又はピロロベンゾジアゼピン(PBD)を含む。細胞毒の追加の例は、コルヒチン、ビンカアルカロイド、ツブリシン(tubulysin)、イリノテカン、阻害ペプチド、アマニチン、デボウガニン(deBouganin)を含む。好ましい実施形態では、細胞毒は、カンプトテシン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、タキサン、カリケアマイシン、デュオカルマイシン、メイタンシン、オーリスタチン及びピロロベンゾジアゼピン(PBD)からなる群から選択される。好ましい別の実施形態では、細胞毒は、コルヒチン、ビンカアルカロイド、ツブリシン、イリノテカン、阻害ペプチド、アマニチン及びデボウガニンからなる群から選択される。
レポーター分子は、その存在が容易に検出される分子であり、例えば、診断剤、色素、フルオロフォア、放射性同位体ラベル、造影剤、磁気共鳴イメージング剤、又は質量ラベルである。フルオロフォアの例は、全種類のアレキサフルオル(Alexa Fluor)(例えば、アレキサフルオル555)、シアニン色素(例えば、Cy3又はCy5)、クマリン誘導体、フルオレセイン、ローダミン、アロフィコシアニン及びクロモマイシンを含む。
放射性同位体ラベルの例は、99mTc、111In、18F、14C、64Cu、131I又は123Iを含み、これらは、キレート部分、例えばDTPA、DOTA、NOTA又はHYNICを介して接続されていてもそうでなくてもよい。
固体表面Eは、例えば機能性表面(例えば、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(例えば、金、銀、銅、ニッケル、錫、ロジウム、亜鉛)又は金属合金表面(アルミニウム、ビスマス、クロム、コバルト、銅、ガリウム、金、インジウム、鉄、鉛、マグネシウム、水銀、ニッケル、カリウム、プルトニウム、ロジウム、スカンジウム、銀、ナトリウム、チタン、錫、ウラニウム、亜鉛、ジルコニウムからの金属合金)、ポリマー表面(例えば、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(ジメチルシロキサン)、ポリメチルメタクリレート)であり、Eは、機能性表面又はポリマー表面からなる群から独立して選択されることが好ましい。
官能基Qは、水素、ハロゲン、R11、−CH=C(R11、−C≡CR11、−[C(R11C(R11O]−R11(式中、qが、1〜200の範囲である)、−CN、−N、−NCX、−XCN、−XR11、−N(R11、−N(R11、−C(X)N(R11、−C(R11XR11、−C(X)R11、−C(X)XR11、−S(O)R11、−S(O)11、−S(O)OR11、−S(O)OR11、−S(O)N(R11、−S(O)N(R11、−OS(O)R11、−OS(O)11、−OS(O)OR11、−OS(O)OR11、−P(O)(R11)(OR11)、−P(O)(OR11、−OP(O)(OR11、−Si(R11、−XC(X)R11、−XC(X)XR11、−XC(X)N(R11、−N(R11)C(X)R11、−N(R11)C(X)XR11及び−N(R11)C(X)N(R11、(式中、Xが、酸素又は硫黄であり、R11が、水素、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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)からなる群から独立して選択されることが好ましい。
11は、水素、ハロゲン及びC〜Cアルキル基からなる群から独立して選択されることが好ましく、水素、ハロゲン及びC〜Cアルキル基からなる群から独立して選択されることがより好ましい。R11は、水素、メチル、エチル、プロピル、i−プロピル、ブチル及びt−ブチルからなる群から独立して選択されることが最も好ましい。Xは酸素であることが好ましい。
任意選択で、官能基Qはマスク又は保護される。Qは、−CN、−NCX、−XCN、−XR11、−N(R11、−N(R11、−C(X)N(R11、−C(R11XR11、−C(X)R11、−C(X)XR11、−XC(X)R11、−XC(X)XR11、−XC(X)N(R11、−N(R11)C(X)R11、−N(R11)C(X)XR11及び−N(R11)C(X)N(R11、(式中、X及びR11、並びにX及びR11の好ましい実施形態は、上記で定義された通りである)からなる群から独立して選択されることがより好ましい。Qは、−OR11、−SR11、−N(R11、−N(R11、−C(O)N(R11、−C(O)OR11、−OC(O)R11、−OC(O)OR11、−OC(O)N(R11、−N(R11)C(O)R11、−N(R11)C(O)OR11及び−N(R11)C(O)N(R11、(式中、X及びR11、並びにX及びR11の好ましい実施形態は、上記で定義された通りである)からなる群から選択されることが最も好ましい。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、A’は、対象とする分子Dである。A’は、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、診断用化合物、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、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ことがより好ましい。レポーター分子及び活性物質は、上記でより詳細に記載されている。
特に好ましい実施形態では、A’は糖蛋白質であり、抗体であることが好ましい。A’が糖蛋白質である場合、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、糖蛋白質グリカンの糖部分を介して糖蛋白質に結合していることが好ましい。
特に好ましい別の実施形態では、A’は糖部分である。糖部分は、単糖部分、オリゴ糖部分又は多糖部分であってもよい。単糖部分、オリゴ糖部分又は多糖部分は、例えばヌクレオチドで、任意選択で置換されている。ヌクレオチドは、ヌクレオシドモノホスフェート及びヌクレオシドジホスフェートからなる群から選択されることが好ましく、ウリジンジホスフェート(UDP)、グアノシンジホスフェート(GDP)、チミジンジホスフェート(TDP)、シチジンジホスフェート(CDP)及びシチジンモノホスフェート(CMP)からなる群から選択されることがより好ましく、ウリジンジホスフェート(UDP)、グアノシンジホスフェート(GDP)、シチジンジホスフェート及び(CDP)からなる群から選択されることがより好ましい。ヌクレオチドは、UDPであることが最も好ましい。
本説明、特許請求の範囲及び図面全体にわたって、ヌクレオチドがUDPである場合、すなわち−Nucが−UDPである場合、ヌクレオチドは以下に示される構造を有する。
Figure 2017505770
糖部分は、単糖部分であることが好ましく、ガラクトース(Gal)、マンノース(Man)、N−アセチルグルコサミン(GlcNAc)、グルコース(Glc)、N−アセチルガラクトサミン(GalNAc)、フコース(Fuc)及びN−アセチルノイラミン酸(シアル酸Sia又はNeuNAc)からなる群から選択される糖部分であることがより好ましく、GlcNAc、Glc、Gal及びGalNAcからなる群から選択される糖部分であることが更により好ましく、Gal又はGalNAcから選択される糖部分であることが更に一層好ましい。単糖部分は、GalNAcであることが最も好ましい。ヌクレオチドは、単糖部分のC1に結合していることが好ましく、(ヘテロ)アリール基は、GalNAc部分のN−アセチル基を介して結合していることが好ましい。
A’が糖蛋白質、例えば抗体である、及びA’が糖部分である、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の好ましい実施形態は、以下でより詳細に記載される。
tが1である場合、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の(ヘテロ)アリール基は、L’を介してA’に結合されている。L’はリンカーであり、本明細書では、結合単位とも呼ばれる。上記(ヘテロ)アリール基は、リンカーL’を介して1つ又は複数のA’に結合されていてもよい(uは1、2、3又は4である)。1つよりも多いA’が存在する場合(uは2、3又は4である)、各A’は独立して選択され、言い換えると、各A’は他のA’とは異なっていてもよい。uは1又は2であることが好ましく、uは1であることが最も好ましい。
リンカーL’は、(ヘテロ)シクロアルキンに存在するリンカーLとは独立して選択される。言い換えると、式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物のリンカーL’、及びその好ましい実施形態は、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンのリンカーL、及びその好ましい実施形態とは異なっていてもよい。
リンカーは、当技術分野でよく知られている。L’及びL’は、例えば、直鎖状又は分枝状C〜C200アルキレン基、C〜C200アルケニレン基、C〜C200アルキニレン基、C〜C200シクロアルキレン基、C〜C200シクロアルケニレン基、C〜C200シクロアルキニレン基、C〜C200アルキルアリーレン基、C〜C200アリールアルキレン基、C〜C200アリールアルケニレン基、C〜C200アリールアルキニレン基からなる群から独立して選択されてもよい。任意選択で、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、シクロアルキレン基、シクロアルケニレン基、シクロアルキニレン基、アルキルアリーレン基、アリールアルキレン基、アリールアルケニレン基及びアリールアルキニレン基は置換されており、任意選択で、上記基は、1つ又は複数のヘテロ原子、好ましくは1〜100個のヘテロ原子によって割り込まれており、上記ヘテロ原子はO、S及びNからなる群から選択されることが好ましい。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、式(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)又は(3f):
Figure 2017505770

(式中、
Z、L’、A’、R、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、CR、CR、C−(W)−[(L’)−(A’)]、N及びN−(W)−[(L’)−(A’)]からなる群から独立して選択され、Rが、C〜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からなる群から独立して選択され、R12が、水素、R、R及び(W)−[(L’)−(A’)]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)−[(L’)−(A’)]又はN−(W)−[(L’)−(A’)]であり、G’がN−(W)−[(L’)−(A’)]又はN(R12){−(W)−[(L’)−(A’)]}である)による。
(3a)では、(ヘテロ)アリール基Tは、例えば、フェニル、ピリジニル又はピリジニウミルであってもよい。(3b)では、(ヘテロ)アリール基Tは、例えば、ピラジニル、ピラジジニル、ピリミジニル、ピリミジニウミル、又はトリアジニルであってもよい。(3c)では、(ヘテロ)アリール基Tは、例えば、キノリニルであってもよい。(3d)では、(ヘテロ)アリール基Tは、例えば、ピロリル、ピロリウム、ピロリジニウミル、フラニル又はチオフェニル(すなわちチオフラニル)であってもよい。(3e)では、(ヘテロ)アリール基Tは、例えば、ジアゾリル、オキサゾリル、イミダゾリル又はチアゾリルであってもよい。(3f)では、(ヘテロ)アリール基Tは、例えば、ピラゾリル、イソオキサチアゾール、又はイソオキサゾリルであってもよい。
は、C〜C12アルキル基からなる群から選択されることが好ましく、C〜Cアルキル基からなる群から選択されることがより好ましく、メチル、エチルプロピル、i−プロピル、ブチル及びt−ブチルからなる群から選択されることが最も好ましい。
Z、L’、A’、R、W、g、m、t及びu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。これらの好ましい実施形態は、式(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)及び(3f)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物にも適用される。
特に好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、式(3t)、(3u)、(3v)、(3w)、(3x)、(3y)又は(3z):
Figure 2017505770

(式中、(L’)−(A)は、上記で定義された通りである)による。
更に好ましい実施形態では、リンカーL’が存在する場合、リンカーL’は、アルキルアミド、例えばプロピルアミドである。
特に好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、式(3za)、(3zb)又は(3zc):
Figure 2017505770

(式中、(L’)−(A)は、上記で定義された通りである)による。
更に好ましい実施形態では、リンカーL’が存在する場合、リンカーL’は、アルキルアミド、例えばプロピルアミドである。
特に好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、式(3zd)、(3ze)、(3zf)又は(3zg):
Figure 2017505770

(式中、(L’)−(A)は、上記で定義された通りである)による。
上記のように、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の好ましい実施形態では、A’は糖蛋白質であり、抗体であることが好ましく、好ましい別の実施形態では、A’は、任意選択で置換された糖部分である。同様に、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が式(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)若しくは(3f)による場合、又は式(3t)、(3u)、(3v)、(3w)、(3x)、(3y)若しくは(3z)による場合、又は式(3za)、(3zb)若しくは(3zc)による場合、又は式(3zd)、(3ze)、(3zf)若しくは(3zg)による場合、A’は、糖蛋白質、好ましくは抗体であること、又はA’は、任意選択で置換された糖部分であることが好ましい。
A’が、任意選択で置換された糖部分である場合、本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は式(2b)により、A’が糖蛋白質である場合、好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は式(2c)による:
Figure 2017505770

(式中、
Nuc、T、W、r、m及びR、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)。
(2b)では、NucはUDPであることが好ましい。(2b)及び(2c)では、Wが存在してもよく(gが1である)、又は存在しなくてもよい(gが0である)。(2b)及び(2c)の好ましい実施形態では、gは0である。(2b)及び(2c)の更に好ましい別の実施形態では、gは1であり、Wは、メチレン、エチレン、プロピレン(n−プロピレンが好ましい)、ブチレン(n−ブチレンが好ましい)、ペンチレン(n−ペンチレンが好ましい)及びヘキシレン(n−ヘキシレンが好ましい)からなる群から選択され、gは1であり、Wは、メチレン、エチレン、プロピレン(n−プロピレンが好ましい)及びブチレン(n−ブチレンが好ましい)からなる群から選択されることがより好ましく、gは1であり、Wは、メチレン、エチレン及びプロピレン(n−プロピレンが好ましい)からなる群から選択されることが更により好ましく、gは1であり、Wは、メチレン又はエチレンであることが更に一層好ましい。gが1である場合、Wはメチレンであることが最も好ましい。
(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が式(2b)又は式(2c)による場合、(ヘテロ)アリール部分−T(Z)(Rが、上記(3t)、(3u)、(3v)、(3w)、(3x)、(3y)若しくは(3z)で描写され、又は上記(3za)、(3zb)若しくは(3zc)で描写され、又は上記(3zd)、(3ze)、(3zf)若しくは(3zg)で描写された(ヘテロ)アリール部分に対応することが特に好ましい。更に好ましい実施形態では、gは0である。更に好ましい別の実施形態では、gは1であり、Wの好ましい実施形態は、上記(2b)及び(2c)で記載された通りである。
本発明によるプロセスの特に好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、式(2d)、(2e)、(2f)又は(2g):
Figure 2017505770

(式中、Zがアジド基又はジアゾ基である)による。
(2d)、(2e)、(2f)及び(2g)の更に好ましい実施形態では、Zはアジド基である。
本発明によるプロセスの特に好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、式(2h)、(2i)、(2j)又は(2k):
Figure 2017505770

(式中、Zがアジド基又はジアゾ基である)による。
(2h)、(2i)、(2j)及び(2k)の更に好ましい実施形態では、Zはアジド基である。
(ヘテロ)シクロアルキン
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。
本発明によるプロセスでは、(ヘテロ)シクロアルキンは、式(1)(式中、a、a’、a”、n、p、q、r、B、B’、L、A及びRは、上記で定義された通りである)による。
Figure 2017505770
上記で記載されたように、aは0〜8であり、a’は0〜8であり、a”は0〜8であり、但し、a+a’+a”は4、5、6、7又は8である。結果として、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンは、(ヘテロ)シクロオクチン(a+a’+a”は4である)、(ヘテロ)シクロノニン(a+a’+a”は5である)、(ヘテロ)シクロデシン(a+a’+a”は6である)、(ヘテロ)シクロウンデシン(a+a’+a”は7である)又は(ヘテロ)シクロドデシン(a+a’+a”は8である)である。
a+a’+a”は4であること、又はa+a’+a”は5であることが特に好ましく、すなわち、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチン又は(ヘテロ)シクロノニンであることが特に好ましく、(ヘテロ)シクロオクチンが好ましい。したがって、(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、a’及びa”は、独立して0、1、2、3又は4であり、但し、a+a’+a”は4であり;(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、a’及びa”は、独立して0、1、2、3、4又は5であり、但し、a+a’+a”は5である。(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、nは0、1、2、3、4、5、6、7又は8であり、(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、nは0、1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10である。nは、0、1、2、3、4、5又は6であることが好ましく、nは、0、1、2、3又は4であることが更により好ましく、nは、0、1又は2であることが最も好ましい。
特に好ましい別の実施形態では、(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sp C原子が、sp 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る。
特に好ましい別の実施形態では、式(1)による脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンが、脂肪族(ヘテロ)シクロオクチン又は脂肪族(ヘテロ)シクロノニンである。式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンが、脂肪族(ヘテロ)シクロオクチンである場合、aは、1、2、3又は4であり;a’は、1、2、3又は4であり;a”は、1、2、3又は4であり;但し、a+a’+a”=4であり;nは0〜8である。式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンが、脂肪族(ヘテロ)シクロノニンである場合、aは、1、2、3、4又は5であり;a’は、1、2、3、4又は5であり;a”は、1、2、3、4又は5であり;但し、a+a’+a”=5であり;nは0〜10である。
aが1以上である場合、C≡C三重結合とBとの間に存在する1つ又は複数のC原子は、本明細書で、a−C原子とも呼ばれる。同様に、a’が1以上である場合、C≡C三重結合とB’との間に存在する1つ又は複数のC原子は、本明細書で、a’−C原子とも呼ばれ、a”が1以上である場合、BとB’との間に存在する1つ又は複数のC原子は、本明細書で、a”−C原子とも呼ばれる。
好ましい実施形態では、Rが、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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いる。
式(1)による(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、nは0〜8であり、(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、nは0〜10であり、(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロデシンである場合、nは0〜12であり、(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロウンデシンである場合、nは0〜14であり、(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロドデシンである場合、nは0〜16である。nは、0、1、2、3、4、5、6、7又は8であることが好ましく、nは、0、1、2、3、4、5又は6であることがより好ましく、nは、0、1、2、3又は4であることが更により好ましく、nは、0、1又は2であることが最も好ましい。
上記のように、(ヘテロ)シクロアルキン(1)のqが0である場合、
(i)B及び/若しくはB’がNRであり、ここでRが(L)−(A)であり;
(ii)B及び/若しくはB’がC(Rであり、ここで1つ若しくは複数のRが(L)−(A)であり;
(iii)nが2以上であり、2つのR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)−(A)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R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)−(A)置換基で置換されている。
a”が2以上である場合、BとB’との間に存在する2つ以上のa”−C原子がある。任意選択で、a”が2以上及びnが2以上であり、2つの隣接するa”−C原子がRで置換されている場合、これらの2つのR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)−(A)置換基で置換されている。上記(ヘテロ)アリール環は、(ヘテロ)シクロアルキン環に対して縮合している。この実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキンは、式(1b):
Figure 2017505770

(式中、B、B’、R、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。
この実施形態では、a+a’は2又は3であることが好ましく、すなわち、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチン又は(ヘテロ)シクロノノクチンであることが好ましい。a+a’は2であることがより好ましく、すなわち、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチンであることがより好ましい。
任意選択で、nが2以上である場合、2つのR基、好ましくは隣接するC原子にある2つのR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)−(A)置換基で置換されている。2つのR基、好ましくは隣接するC原子にある2つのR基が、一緒に(ヘテロ)シクロプロピル基、(ヘテロ)シクロブチル基、(ヘテロ)シクロペンチル基又は(ヘテロ)シクロヘキシル基を形成することが好ましく、(ヘテロ)シクロプロピル基、(ヘテロ)シクロブチル基又は(ヘテロ)シクロペンチル基を形成することがより好ましく、シクロプロピル基を形成することが最も好ましく、これらの基は全て任意選択で(L)−(A)置換基で置換されている。2つのR基によって形成された(ヘテロ)シクロアルキル基は、(ヘテロ)シクロアルキンに対して縮合していることが好ましい。したがって、この実施形態では、aが2以上であり、及び/又はa’が2以上であり、及び/又はa”が2以上であることが好ましい。或いは、この実施形態では、aが1であり、BがNR若しくはC(R(式中、Rの少なくとも1つがRである)である、並びに/又はa’が1であり、B’がNR若しくはC(R(式中、Rの少なくとも1つがRである)であることが好ましい。
この実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキンは、式(1c):
Figure 2017505770

(式中、B、B’、R、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。
この実施形態では、a+a’は2又は3であることが更に好ましく、すなわち、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチン又は(ヘテロ)シクロノニンであることが好ましい。a+a’は2であることがより好ましく、すなわち、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチンであることがより好ましい。a’’’は、0又は1であることが好ましく、言い換えると、環化された(ヘテロ)シクロアルキル基は環化されたシクロプロピル又は環化されたシクロブチル基であることが好ましく、環化されたシクロプロピル基が好ましい。
pが1である場合には、AがLを介して(ヘテロ)シクロアルキンに結合している。Lはリンカーであり、本明細書では、結合単位とも呼ばれる。(ヘテロ)シクロアルキンは、リンカーLを介して1つ又は複数のAに結合されていてもよい(rは1、2、3又は4である)。1つよりも多いAが存在する場合(rは2、3又は4である)、各Aは独立して選択され、言い換えると、各Aは他のA(複数可)とは異なっていてもよい。rは1又は2であることが好ましく、rは1であることが最も好ましい。
Aの説明及びAの好ましい実施形態は、A’(並びに、存在する場合にはA”及びA’’’)の説明並びにA’(並びに、存在する場合にはA”及びA’’’)の好ましい実施形態に対応する。(ヘテロ)シクロアルキンのA、並びに(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物のA’(並びに、存在する場合にはA”及びA’’’)の両方は、対象とする分子D、固体表面E又は官能基Eとして定義される。対象とする分子D、固体表面E、及び官能基Qは、上記でより詳細に記載されている。しかし、A及びA’(並びに、存在する場合にはA”及びA’’’)は独立して選択されるので、式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物のA’(並びに、任意選択でA”及びA’’’)、並びにその好ましい実施形態では、A’(並びに、存在する場合にはA”及びA’’’)は、式(1)、(1b)又は(1c)による(ヘテロ)シクロアルキンのA、及びその好ましい実施形態とは異なっていてもよい。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、Aは、対象とする分子Dである。Aは、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、グリカン、診断用化合物、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、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ことがより好ましい。レポーター分子及び活性物質は、上記でより詳細に記載されている。
好ましい別の実施形態では、Aは、対象とする分子Dであり、Dは、活性物質である。活性物質は、薬学的に活性な化合物、特に、低〜中分子量化合物(例えば、約200〜約1500Da、好ましくは約300〜約1000Da)、例えば、細胞毒、抗ウイルス剤、抗菌剤、ペプチド及びオリゴヌクレオチドからなる群から選択されることがより好ましい。細胞毒の例は、カンプトテシン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、タキサン、カリケアマイシン、デュオカルマイシン、メイタンシン、オーリスタチン又はピロロベンゾジアゼピン(PBD)を含む。細胞毒の追加の例は、コルヒチン、ビンカアルカロイド、ツブリシン、イリノテカン、阻害ペプチド、アマニチン、デボウガニンを含む。好ましい実施形態では、細胞毒は、カンプトテシン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、タキサン、カリケアマイシン、デュオカルマイシン、メイタンシン、オーリスタチン及びピロロベンゾジアゼピン(PBD)からなる群から選択される。好ましい別の実施形態では、細胞毒は、コルヒチン、ビンカアルカロイド、ツブリシン、イリノテカン、阻害ペプチド、アマニチン及びデボウガニンからなる群から選択される。
好ましい別の実施形態では、Aが対象とする分子Dである場合、Dはレポーター分子であり、例えば、診断剤、色素、フルオロフォア、放射性同位体ラベル、造影剤、磁気共鳴イメージング剤、又は質量ラベルである。フルオロフォアの例は、全種類のアレキサフルオル(例えば、アレキサフルオル555)、シアニン色素(例えば、Cy3又はCy5)、クマリン誘導体、フルオレセイン、ローダミン、アロフィコシアニン及びクロモマイシンを含む。放射性同位体ラベルの例は、99mTc、111In、18F、14C、64Cu、131I又は123Iを含み、これらは、キレート部分、例えばDTPA、DOTA、NOTA又はHYNICを介して接続されていてもそうでなくてもよい。
リンカーLは、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物に存在するリンカーL’から(並びに、存在する場合、L”及びL’’’から)独立して選択される。言い換えると、式(1)、(1b)又は(1c)による(ヘテロ)シクロアルキンのリンカーL、及びその好ましい実施形態は、式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物のリンカーL、及びその好ましい実施形態とは異なっていてもよい。
結合単位は、上記でより詳細に記載されている。Lの説明及びLの好ましい実施形態は、L’(並びに、存在する場合にはL”及びL’’’)の説明並びにL’の好ましい実施形態に対応する。しかし、上記のように、L及びL’(並びに、存在する場合にはL”及びL’’’)は互いに独立して選択されるので、本発明によるプロセスでは、Lは、L’(並びに、存在する場合にはL”及びL’’’)とは異なっていてもよい。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキンは、脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンである。脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンは、本明細書では、(ヘテロ)シクロアルキン炭素−炭素三重結合の両方のsp C原子が、sp 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る。言い換えると、脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンは、本明細書では、炭素−炭素三重結合C≡Cの両側の2つのC原子がsp C原子である(ヘテロ)シクロアルキンを指す。
したがって、この実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキンは、式(1)(式中、a’及びaは独立して1〜8である)による。aは、1、2、3若しくは4であることが好ましく、1若しくは2であることがより好ましく、及び/又はa’は1、2、3若しくは4であり、1若しくは2であることがより好ましい。a”が、0、1、2、3又は4であることが更に好ましく、1又は2であることがより好ましい。a+a’+a”が4であることが更に好ましく、すなわち、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチンであることが好ましい。aは1であり、a’は1であり、a”は2であることが更により好ましい。この実施形態では、BはOであり、B’はOであることが更に好ましい。更に好ましい実施形態では、aは1であり、a’は1であり、a”は2であり、BはOであり、B’はOであり、[(L)−(A)]はa”−C原子のうちの1つに存在する。更に好ましい別の実施形態では、aは1であり、a’は1であり、a”は2であり、BはC(Rであり、B’はC(Rであり、[(L)−(A)]はa”−C原子のうちの1つに存在する。
好ましい別の実施形態では、aは2であり、a’は2であり、a”は0であり、又はaは2であり、a’は1であり、a”は1である。この実施形態では、BはC(R)[(L)−(A)]であり、B’はC(Rであること、又はBはN[(L)−(A)]であり、B’はC(Rであることが更に好ましい。
更に好ましい実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキンは式(4)による脂肪族の(ヘテロ)シクロアルキン:
Figure 2017505770

(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;
が、−OR、−NO、−CN、−S(O)、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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、Rが、水素、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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R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)−(A)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R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)−(A)置換基で置換されており;
10が、(L)−(A)(式中、L、A、p及びrが以下で定義される通りである)、水素、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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)、NR及びC(Rからなる群から独立して選択され、Rが、水素、R又は(L)−(A)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NRであり、ここでRが(L)−(A)であり、並びに/又はB及び/若しくはB’がC(Rであり、ここで1つ若しくは複数のRが(L)−(A)であり、並びに/又はnが2以上であり、2つのR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)−(A)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R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)−(A)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)−(A)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。
式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンについて、上記のR、L’及びA’の好ましい実施形態は、式(4)による(ヘテロ)シクロアルキンのR、L及びAの好ましい実施形態にも適用される。rは、1又は2であることが更に好ましい。式(4)による脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンでは、a+a’+a”は、2、3、4、5又は5である。好ましい実施形態では、a+a’+a”が2であり、すなわち、脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチンである。好ましい別の実施形態では、a+a’+a”が3であり、すなわち、脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロノニンである。
一実施形態では、aは0であり、a’は0であり、a”は2であることが更に好ましい。この実施形態では、BはOであり、B’はOであることが更に好ましい。更に好ましい実施形態では、aは0であり、a’は0であり、a”は2であり、BはOであり、B’はOであり、並びに、[(L)−(A)]はa”−C原子のうちの1つに存在することが更により好ましい。
更に好ましい別の実施形態では、aは0であり、a’は0であり、a”は2であり、BはC(Rであり、B’はC(Rであり、[(L)−(A)]はa”−C原子のうちの1つに存在する。
好ましい別の実施形態では、aは1であり、a’は1であり、a”は0である。この実施形態では、BはC(R)[(L)−(A)]であり、B’はC(Rであること、又はBはN[(L)−(A)]であり、B’はC(Rであることが更に好ましい。
式(4)による(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、nは0〜4であり、(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、nは0〜6であり、(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロデシンである場合、nは0〜8であり、(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロウンデシンである場合、nは0〜10であり、(ヘテロ)シクロアルキンが(ヘテロ)シクロドデシンである場合、nは0〜12である。nは、0、1、2、3、4、5、6、7又は8であることが好ましく、nは、0、1、2、3、4、5又は6であることがより好ましく、nは、0、1、2、3又は4であることが更により好ましく、nは、0、1又は2であることが最も好ましい。
上記のように、脂肪族(ヘテロ)シクロアルキン(4)のqが0である場合には、
(i)B及び/若しくはB’がNRであり、ここでRが(L)−(A)であり;
(ii)B及び/若しくはB’がC(Rであり、ここで1つ若しくは複数のRが(L)−(A)であり;
(iii)nが2以上であり、2つのR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)−(A)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R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)−(A)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)−(A)である。
隣接するa”−C原子の2つのR基が任意選択で縮合(ヘテロ)アリール基を形成する場合、(ヘテロ)シクロアルキンは式(4b)によることが好ましく、2つのR基が任意選択で(ヘテロ)シクロアルキル基を形成する場合、(ヘテロ)シクロアルキンは式(4c)によることが好ましい:
Figure 2017505770

(式中、B、B’、R、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)。
好ましい実施形態では、a+a’が0であり、すなわち、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチンである。言い換えると、aは0であり、a’は0であることが好ましい。好ましい別の実施形態では、a+a’が1であり、すなわち、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロノニンである。(4c)では、a’’’が、0、1又は2であることが更に好ましく、0又は1であることがより好ましく、0であることが最も好ましい。したがって、この実施形態では、シクロアルキル環が(ヘテロ)シクロアルキンに対して環化されていることが好ましく、シクロプロピル環が環化されていることが最も好ましい。
式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンについて、上記のR、L及びAの好ましい実施形態は、式(4b)及び(4c)による(ヘテロ)シクロアルキンのa、a’、a”、R、L及びAの好ましい実施形態にも適用される。rは、1又は2であることが更に好ましい。
好ましい実施形態では、本発明によるプロセスの(ヘテロ)シクロアルキンは、(ヘテロ)シクロオクチンであり、すなわち、式(1)、(1b)又は(1c)による(ヘテロ)シクロアルキンでは、a+a’+a”は4であることが好ましい。aは1であり、a’は1であり、a”は2であることがより好ましい。
更に好ましい実施形態では、(ヘテロ)シクロオクチンは、上記で定義された脂肪族(ヘテロ)シクロオクチンである。脂肪族(ヘテロ)シクロオクチンは、式(4)、(4b)又は(4c)による脂肪族(ヘテロ)シクロオクチンであることがより好ましく、すなわち、式(4)による(ヘテロ)シクロアルキンでは、a+a’+a”は、2であり、式(4b)又は(4c)による(ヘテロ)シクロアルキンでは、a+a’は、0であることがより好ましい。
好ましい別の実施形態では、本発明によるプロセスの(ヘテロ)シクロアルキンは、(ヘテロ)シクロノニンであり、すなわち、式(1)、(1b)又は(1c)による(ヘテロ)シクロアルキンでは、a+a’+a”は5であることが好ましい。
更に好ましい実施形態では、(ヘテロ)シクロノニンは、上記で定義された脂肪族(ヘテロ)シクロノニンである。脂肪族(ヘテロ)シクロノニンは、式(4)、(4b)又は(4c)による脂肪族(ヘテロ)シクロノニンであることがより好ましく、すなわち、式(4)による(ヘテロ)シクロアルキンでは、a+a’は、3であり、式(4b)又は(4c)による(ヘテロ)シクロアルキンでは、a+a’は、1であることがより好ましい。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキンは、式(5):
Figure 2017505770

(式中、
、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;
が、水素、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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;
が、水素、(L)−(A)、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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。
好ましい実施形態では、nは0である。好ましい別の実施形態では、RはHである。好ましい別の実施形態では、RはHである。更に好ましい実施形態では、nは0であり、RはHであり、RはHである。更に好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキンは、式(6)(式中、L、A、p及びrは、上記で定義された通りである)による:
Figure 2017505770
好ましい別の実施形態では、nが0であり、RがHであり、RがHであり、pが1である。rは1又は2であることがより好ましく、rは1であることが最も好ましい。式(6)による(ヘテロ)シクロアルキンの例は、(ヘテロ)シクロアルキン(6b)(式中、pは1であり、LはCHであり、rは1であり、Aは官能基Q、すなわち−OHである)である。
本発明によるプロセスの好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)シクロオクチンは、式(7)、(8)、(9)、(10)又は(11):
Figure 2017505770

(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。
(ヘテロ)シクロアルキンが式(7)による場合、−(L)(A)は、シクロオクチンのC5に存在することが好ましい。
本発明によるプロセスの好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキンは、式(35a)又は(35b)による(ヘテロ)シクロノニンである:
Figure 2017505770

(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;
16が、独立して−(L)(A)、H又は−OMeである)。
シクロノニン(11b)及び(11c)は、J.Org.Chem.,2012,77,2093に記載されており、この文献は参照により本明細書に援用される。
また、式(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)及び(11)による(ヘテロ)シクロアルキン、又は式(35a)又は(35b)による(ヘテロ)シクロノニンでは、rは1又は2であることが好ましく、1であることがより好ましく、Aは、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、グリカン、診断用化合物、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、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い。レポーター分子及び活性物質は、上記でより詳細に記載されている。Aの更に好ましい実施形態は、上記の通りである。
上記のように、本発明は、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンと(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であって、(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)アリール基は上記で定義された通りであり、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、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ若しくは複数の置換基を含む、プロセスに関する。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンは、式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物、又は本明細書で記載されるその好ましい実施形態と反応する。
本発明によるプロセスの好ましい別の実施形態では、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンは、式(3)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物、又は本明細書で記載されるその好ましい実施形態と反応する。
本発明によるプロセスの更に好ましい実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキン炭素−炭素三重結合の両方のsp C原子が、sp C原子に結合している(ヘテロ)シクロアルキンとして上記のように定義される脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンが、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物と反応し、(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)アリール基は上記で定義された通りであり、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、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ若しくは複数の置換基を含む。更に好ましい実施形態では、脂肪族((ヘテロ)シクロアルキンは、式(4)による。
好ましい別の実施形態では、式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物、又は本明細書で記載されるその好ましい実施形態は、上記で定義された脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンと反応し、式(4)による脂肪族(ヘテロ)シクロアルキン、又は本明細書で記載されるその好ましい実施形態と反応することがより好ましい。
好ましい別の実施形態では、式(3)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物、又は本明細書で記載されるその好ましい実施形態は、上記で定義された脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンと反応し、式(4)による脂肪族(ヘテロ)シクロアルキン、又は本明細書で記載されるその好ましい実施形態と反応することがより好ましい。
好ましい別の実施形態では、式(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)若しくは(11)による、又は式(35a)若しくは(35b)による(ヘテロ)シクロアルキンは、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物と反応し、(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)アリール基は上記で定義された通りであり、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、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σを有する1つ若しくは複数の置換基を含む。
好ましい別の実施形態では、式(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)若しくは(11)による、又は式(35a)若しくは(35b)による(ヘテロ)シクロアルキンは、式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物、又は本明細書で記載されるその好ましい実施形態と反応する。
好ましい別の実施形態では、式(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)若しくは(11)による、又は式(35a)若しくは(35b)による(ヘテロ)シクロアルキンは、式(3)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物、又は本明細書で記載されるその好ましい実施形態と反応する。
本発明によるプロセスの特に好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物では、A’は糖蛋白質であり、抗体であることが好ましい(上記でより詳細に記載されている)。プロセスの更により好ましい実施形態では、A’は糖蛋白質であり、抗体であることが好ましく、Aは対象とする分子Dであり、生物活性化合物であることが好ましく、Aは、薬及びプロドラッグからなる群から選択されることがより好ましい。Aは、薬学的に活性な化合物、特に、低〜中分子量化合物(例えば、約200〜約1500Da、好ましくは約300〜約1000Da)、例えば、細胞毒、抗ウイルス剤、抗菌剤、ペプチド及びオリゴヌクレオチドからなる群から選択されることが更により好ましい。細胞毒の例は、カンプトテシン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、タキサン、カリケアマイシン、デュオカルマイシン、メイタンシン、オーリスタチン又はピロロベンゾジアゼピン(PBD)を含む。本発明によるプロセスのこの実施形態では、Aは毒素であることが特に好ましく、カンプトテシン、ドキソルビシン、ダウノルビシン、タキサン、カリケアマイシン、デュオカルマイシン、メイタンシン、オーリスタチン及びピロロベンゾジアゼピン(PBD)からなる群から選択される毒素、又はコルヒチン、ビンカアルカロイド、ツブリシン、イリノテカン、阻害ペプチド、アマニチン及びデボウガニンからなる群から選択される毒素であることが好ましい。
速度定数krel
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σ及び/若しくはσ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。
これらの効果は、(ヘテロ)シクロアルキンが脂肪族(ヘテロ)シクロアルキン、好ましくは式(4)による脂肪族(ヘテロ)シクロアルキン及びその好ましい実施形態である場合に、特に注目されるべきである。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(例えば、式(4)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)は、上記でより詳細に記載されている。
本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、プロセスは、相対速度定数krelが1以上であり、相対速度定数krelは、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、電子不足の(ヘテロ)アリール基、並びに/又は正の値のσ及び/若しくはσを有する1つ若しくは複数の置換基を含む(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物との環化付加の速度定数を、式(1)による同じ(ヘテロ)シクロアルキンと、プロセスの基準(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物であるフェニルアジドとの環化付加の速度定数で除した値として定義される。
上記で定義された相対速度定数krelは、1以上であることが好ましい。言い換えると、特定の(ヘテロ)シクロアルキンと特定の(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物との環化付加の速度定数は、(i)(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、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σ及び/若しくはσを有する1つ若しくは複数の置換基を含む場合、同じ(ヘテロ)シクロアルキンと、上記特定の(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の基準(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物との環化付加の速度定数以上であることが好ましい。
更に好ましい実施形態では、krelは1より大きい。krelは、1.3以上であることが好ましく、1.4以上であることがより好ましく、1.5以上であることが更により好ましく、1.7以上であることが更により好ましく、2.0以上であることが更により好ましく、2.2以上であることが更に一層好ましく、2.5以上であることが最も好ましい。
表2(列3〜4)では、本発明によるプロセスのいくつかの例の速度定数k及び相対速度定数krelが示され、(ヘテロ)シクロアルキンが式(6b)によるものであり、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が式(3k)〜(3r)又は(3zh)、(3zi)、(3zj)若しくは(3zk)によるものである。相対速度定数krelを決定するための(3k)〜(3r)の基準(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、フェニルアジドである。相対速度定数krelは、本発明による環化付加、すなわち(6b)と(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物(3k)〜(3r)との環化付加の速度定数kを、(6b)と基準化合物フェニルアジドとの環化付加の速度定数で除することによって決定される。比較として、DIBACのβ−アラニン誘導体が(ヘテロ)シクロアルキンとして使用されたいくつかの比較例の速度定数k及び相対速度定数krelも示される。
Figure 2017505770

Figure 2017505770
比較例として、式(6b)による(ヘテロ)シクロアルキンと、脂肪族1,3−双極子化合物であるベンジルアジドとの環化付加の反応速度k及び相対反応速度krelも、表2(エントリー1)に示されている。
比較例として、式(6b)による(ヘテロ)シクロアルキンと、3sとの環化付加の反応速度k及び相対反応速度krelが、表2(エントリー11)に含まれている。メトキシ置換基は、メタ−ハメット定数σが0.12であり、パラ−ハメット定数σが−0.27である(Hanschら,Chem.Rev.1991,91,165〜195、参照により援用される)。上記で記載されたように、本発明による実施形態では、σが正であるので、メトキシ置換基は、アジド基に対してメタ位に存在し得る。しかし、σは負であるので、メトキシ置換基は、アジド基に対してパラ位に存在してはならない。3sでは、メトキシ置換基がパラ位に存在しているので、例3sは比較例である。
Figure 2017505770
本発明による環化付加プロセスに関するエントリー3〜8は、本発明によるプロセス、すなわち(ヘテロ)シクロアルキンと、正の値のσ及び/又はσを有する1つ又は複数の置換基を含む(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物との環化付加では、krelが1より大きいことを明らかに示す。同様に、エントリー9及び10は、本発明によるプロセス、すなわち(ヘテロ)シクロアルキンと、(ヘテロ)アリール基が電子不足の(ヘテロ)アリール基である(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物との環化付加では、krelが1より大きいことを明らかに示す。
これは、(ヘテロ)シクロアルキン及び1,3−双極子の1,3−環化付加反応が、電子リッチなアジド及び電子欠乏(electron−deficient)アルキンで最も効率的に進行するという一般的な見解と対照的である。
上記の比較例に関するエントリー1及び11は、krelの増加を示さない。
加えて、表2のエントリー1及び2の比較は、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(フェニルアジド、エントリー2)との環化付加が、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンと脂肪族1,3−双極子化合物(ベンジルアジド、エントリー1)との環化付加よりも速い反応速度を有することを示す。
この結果は、先行技術でジベンゾ環化シクロオクチン(例えば、DIBAC)について得られた結果と対照的であり、上記先行技術では、脂肪族1,3−双極子との環化付加の反応速度は、芳香族1,3−双極子との環化付加の反応速度よりも速い。
例えば、SPAAC適用の模範的な環化付加の大多数は、脂肪族アジド、例えば、ベンジルアジド又はアジド酢酸との反応を伴う。なぜなら、芳香族アジドと比較して、脂肪族アジドの反応性が高いからである。例えば、参照により本明細書に援用されるHosoyaら,Scientific Reports 2011,1,論文番号82(doi:10.1038/srep00082)は、ベンジルアジド又はフェニルアジドと、ソンドハイマージイン(ジベンゾ環化シクロオクチン)とのMeOH中での環化付加は、それぞれ反応速度定数0.06M−1−1又は0.0088M−1−1で進行し、したがって、ベンジルアジドでは6.8倍速いことを報告している。ベンジルアジド又はフェニルアジドと、ソンドハイマージイン(ジベンゾ環化シクロオクチン)とのMeOH中での環化付加反応は、図2に示される。
DIBACとの反応でのアジドの比較は、ベンジルアジド対フェニルアジドについて、同様に7.3倍速い反応速度を示す(表2のエントリー1及び2を参照のこと)。興味深いことに、Hosoyaらは最近、フェニルアジドのアリール部分をアルキル基で2つオルト置換することで、ソンドハイマージインと芳香族アジドとの反応速度が増加し、krelが、o,o−ジメチル、o,o−ジエチル又はo,o−ジイソプロピル置換基でそれぞれ、36、43、又は更には76になり得ることも報告した。反応速度に対する控えめな正の効果(×3.8)も、電子供与パラ置換基(MeO)の導入で言及されたのに対し、電子求引基(p−CF)は、反対の効果となった(反応速度×0.9)。これらの結果によると、最も効率的なアジド及び環状アルキンの環化付加は、電子リッチなアジドと電子欠乏アルキンとを伴うと思われる。
電子不足のアジドと電子リッチなアルキンとの反応性の向上の追加の実証は、シクロオクタ−4−イン−1−オールのベンジルカルバメート誘導体(図5、化合物22)とアジドとの反応速度定数から生じる。22と、p−ニトロフェニルアジド(3m)対ベンジルアジドとの環化付加の競合実験は、3mとの環化付加のほぼ独占的な形成(>95%)を示すことが立証された。
速度定数krel(DIBAC)
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σ及び/若しくはσ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。
したがって、本発明によるプロセスの好ましい実施形態では、プロセスは、相対速度定数krel(DIBAC)が1以上である。相対速度定数krel(DIBAC)は、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、正の値のσ及び/又はσを有する1つ又は複数の置換基を含む(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物との環化付加の速度定数を、DIBAC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速度定数で除した値として定義される。(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物(3k)〜(3p)と、(ヘテロ)シクロアルキン(6b)との環化付加の相対速度定数krel(DIBAC)も、表3に示される。krel(DIBAC)を決定するために、ベンジルアジド(エントリー1)及びフェニルアジド(エントリー2)の環化付加の速度定数kも、表3に示される。
Figure 2017505770
更に好ましい実施形態では、krel(DIBAC)は1より大きい。krel(DIBAC)は、1.5以上であることが好ましく、2.0以上であることがより好ましく、3.0以上であることが更により好ましく、5.0以上であることが更により好ましく、10.0以上であることが更により好ましく、15.0以上であることが更に一層好ましく、20.0以上であることが最も好ましい。
本発明によるプロセスの更に好ましい実施形態では、プロセスは、相対速度定数krelが1.0以上であり、相対速度定数krel(DIBAC)が1.0以上である。この実施形態では、krel(DIBAC)が1.5以上であることが更に好ましく、krel(DIBAC)が2.0以上であることがより好ましく、krel(DIBAC)が3.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が5.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が10.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が15.0以上であることが更に一層好ましく、krel(DIBAC)が20.0以上であることが最も好ましい。
本発明によるプロセスの更に好ましい実施形態では、プロセスは、相対速度定数krelが1.3以上であり、相対速度定数krel(DIBAC)が1.5以上である。この実施形態では、krel(DIBAC)が2.0以上であることが更に好ましく、krel(DIBAC)が3.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が5.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が10.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が15.0以上であることが更に一層好ましく、krel(DIBAC)が20.0以上であることが最も好ましい。
本発明によるプロセスの更に好ましい実施形態では、プロセスは、相対速度定数krelが1.5以上であり、相対速度定数krel(DIBAC)が1.5以上である。この実施形態では、krel(DIBAC)が2.0以上であることが更に好ましく、krel(DIBAC)が3.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が5.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が10.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が15.0以上であることが更に一層好ましく、krel(DIBAC)が20.0以上であることが最も好ましい。
本発明によるプロセスの更に好ましい実施形態では、プロセスは、相対速度定数krelが1.7以上であり、相対速度定数krel(DIBAC)が1.5以上である。この実施形態では、krel(DIBAC)が2.0以上であることが更に好ましく、krel(DIBAC)が3.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が5.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が10.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が15.0以上であることが更に一層好ましく、krel(DIBAC)が20.0以上であることが最も好ましい。
本発明によるプロセスの更に好ましい実施形態では、プロセスは、相対速度定数krelが2.0以上であり、相対速度定数krel(DIBAC)が1.5以上である。この実施形態では、krel(DIBAC)が2.0以上であることが更に好ましく、krel(DIBAC)が3.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が5.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が10.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が15.0以上であることが更に一層好ましく、krel(DIBAC)が20.0以上であることが最も好ましい。
本発明によるプロセスの更に好ましい実施形態では、プロセスは、相対速度定数krelが2.2以上であり、相対速度定数krel(DIBAC)が1.5以上である。この実施形態では、krel(DIBAC)が2.0以上であることが更に好ましく、krel(DIBAC)が3.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が5.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が10.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が15.0以上であることが更に一層好ましく、krel(DIBAC)が20.0以上であることが最も好ましい。
本発明によるプロセスの更に好ましい実施形態では、プロセスは、相対速度定数krelが2.5以上であり、相対速度定数krel(DIBAC)が1.5以上である。この実施形態では、krel(DIBAC)が2.0以上であることが更に好ましく、krel(DIBAC)が3.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が5.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が10.0以上であることが更により好ましく、krel(DIBAC)が15.0以上であることが更に一層好ましく、krel(DIBAC)が20.0以上であることが最も好ましい。
要約すると、ジベンゾ環化シクロオクチンとは対照的に、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキン、特に、(ヘテロ)シクロアリンが上記で定義された脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンである場合、より特定すると、(ヘテロ)シクロアルキンが式(4)による場合、の(ヘテロ)シクロアルキンと、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物、例えば、アリールアジド又は(ヘテロ)アリールアジドとの反応速度は、脂肪族1,3−双極子化合物、例えば、脂肪族アジドとの反応速度よりも速い。
加えて、アリールアジド又は(ヘテロ)アリールアジドと、脂肪族シクロオクチンとの反応速度は、電子求引置換基をアリール部分に導入することにより、増加し得る。更に、これらの置換基の賢明な選択により、アリールアジド又は(ヘテロ)アリールアジドと、脂肪族シクロオクチンとの選択的反応が、芳香族シクロオクチンとの反応に対して可能になり、選択性因子が20を超える。
環化付加生成物
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σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σ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。
したがって、本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物にも関する。
本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(12a)、(12b)、(12c)又は(12d)による化合物に関する。本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(12e)、(12f)、(12g)又は(12h)による化合物にも関する。
本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(13a)、(13b)、(13c)又は(13d)による化合物にも関する。
本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(14a)、(14b)、(14c)又は(14d)による化合物にも関する。本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(14e)、(14f)、(14g)又は(14h)による化合物にも関する。
上記のように、本発明によるプロセスは、特に、(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(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;(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σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σ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)による脂肪族(ヘテロ)シクロオクチン又は式(1)による脂肪族(ヘテロ)シクロノニンである、プロセスに関する。式(1)による脂肪族(ヘテロ)シクロオクチン及び脂肪族(ヘテロ)シクロノニン並びにその好ましい実施形態、並びに(ヘテロ)アリールアジド及び(ヘテロ)アリールジアゾ化合物並びに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。
したがって、本発明は特に、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(12a)又は(12d)による化合物に関する。本発明は特に、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(12e)又は(12h)による化合物にも関する。
本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(13a)又は(13d)による化合物にも関する。
本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(14a)又は(14d)による化合物にも関する。
本発明は、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(14e)又は(14h)による化合物にも関する。
本発明は更に、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(12i)又は(12j)による化合物にも関する。
本発明は更に、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(13e)による化合物にも関する。
本発明は更に、本発明によるプロセスによって得ることが可能な化合物であって、以下で定義される式(14i)又は(14j)による化合物にも関する。
本発明は、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキン及び式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の環化付加生成物にも関する。本発明は更に、式(12a)、(12b)、(12c)又は(12d)による化合物:
Figure 2017505770

(式中、
、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、R、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
が、水素、C〜C12アルキル基及び(L”)A”(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;
が、C〜C12アルキル基及び(L’’’)A’’’(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R及びR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;
15が、水素、C〜C24アルキレン基、C〜C24アルケニレン基、C〜C24シクロアルキレン基、C〜C24(ヘテロ)アリーレン基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリーレン基及びC〜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。
本発明は特に、上記で定義された式(12a)又は(12d)による化合物に関する。
本発明によるプロセスでは、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物がジアゾ化合物である場合、R15が水素であるとき、化合物(12d)の異性体(12i)が形成されてもよい。したがって、本発明は更に、式(12i)による化合物:
Figure 2017505770

(式中、
、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、R、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
15が、Hである)に関する。
式(12a)、(12b)、(12c)若しくは(12d)による化合物、又は式(12i)による化合物では、a+a’+a”が4であることが好ましい。更に好ましい実施形態では、a及びa’は1であり、a”は2である。好ましい別の実施形態では、a及びa’は2であり、a”は0である。
本発明は、特に、式(12a)、(12d)又は(12i)による化合物(式中、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;並びにnが0〜8であり;又は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であり;並びにnが0〜10である)に関する。
本発明によるプロセスの好ましい別の実施形態では、(ヘテロ)シクロアルキンは、式(4)による脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンである。したがって、本発明は、式(4)による(ヘテロ)シクロアルキン及び式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の環化付加生成物にも関する。本発明は更に、式(12e)、(12f)、(12g)、又は(12h)による化合物:
Figure 2017505770

(式中、
a、a’、a”、n、R、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、R、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
、Rが、上記(12b)で定義された通りであり、
15が、上記(12d)で定義された通りである)に関する。
本発明は特に、上記で定義された式(12e)又は(12h)による化合物に関する。
本発明によるプロセスでは、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物がジアゾ化合物である場合、R15が水素であるとき、化合物(12h)の異性体(12j)が形成されてもよい。したがって、本発明は更に、式(12j)による化合物:
Figure 2017505770

(式中、
a、a’、a”、n、R、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、R、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
15が、Hである)に関する。
本発明は、特に、式(12e)又は(12h)又は(12j)による化合物(式中、a、a’及びa”が、独立して0、1若しくは2であり、但し、a+a’+a”=2であり;並びにnが0〜4であり;又はa、a’及びa”が、独立して0、1、2若しくは3であり、但しa+a’+a”=3であり;並びにnが0〜6である)に関する。
式(1)による(ヘテロ)シクロアルキンについて、上記のR、L’及びA’の好ましい実施形態は、式(4)による(ヘテロ)シクロアルキンのR、L及びAの好ましい実施形態にも適用される。rは、1又は2であることが更に好ましい。式(4)による脂肪族(ヘテロ)シクロアルキンでは、a+a’+a”は、2、3、4、5又は5である。a+a’+a”は2であることが好ましく、すなわち、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチンであることが好ましい。
一実施形態では、aは0であり、a’は0であり、a”は2であることが更に好ましい。この実施形態では、BはOであり、B’はOであることが更に好ましい。更に好ましい実施形態では、aは0であり、a’は0であり、a”は2であり、BはOであり、B’はOであり、並びに、[(L)−(A)]はa”−C原子のうちの1つに存在することが更により好ましい。
更に好ましい別の実施形態では、aは0であり、a’は0であり、a”は2であり、BはC(Rであり、B’はC(Rであり、[(L)−(A)]はa”−C原子のうちの1つに存在する。
好ましい別の実施形態では、aは1であり、a’は1であり、a”は0である。この実施形態では、BはC(R)[(L)−(A)]であり、B’はC(Rであること、又はBはN[(L)−(A)]であり、B’はC(Rであることが更に好ましい。
nは、0、1、2、3、4、5、6、7又は8であることが好ましく、nは、0、1、2、3、4、5又は6であることがより好ましく、nは、0、1、2、3又は4であることが更により好ましく、nは、0、1又は2であることが最も好ましい。
この実施形態では、R10が水素又はC〜C24アルキル基であることが更に好ましく、水素又はC〜C12アルキル基であることがより好ましく、水素又はC〜Cアルキル基であることが更により好ましく、水素又はC〜Cアルキル基であることがより好ましい。R10が水素であることが最も好ましい。
本発明は、式(5)による(ヘテロ)シクロアルキン及び式(2)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の環化付加生成物にも関する。したがって、本発明は、式(13a)、(13b)、(13c)又は(13d)による、請求項12又は請求項13に記載の化合物:
Figure 2017505770

(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、R、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
、n、R及びRが、上記(5)で定義された通りであり、
、R及びR15が、上記で定義された通りである)にも関する。
本発明によるプロセスでは、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物がジアゾ化合物である場合、R15が水素であるとき、化合物(13d)の異性体(13e)が形成されてもよい。したがって、本発明は更に、式(13e)による化合物:
Figure 2017505770

(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、R、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
、n、R及びRが、上記(5)で定義された通りであり、
15が、Hである)に関する。
式(13a)、(13b)、(13c)、(13d)又は(13e)による化合物では、nが0であり、R及びRがHであることが好ましい。nが0であり、R及びRがHであることが最も好ましい。好ましい別の実施形態では、(L)−(A)が(L)−(Q)(式中、Qが上記で定義された官能基である)である。更に好ましい実施形態では、(L)−(A)がOHであり、すなわちpが0であり、AがQ(式中、QがOHである)である。
本発明は特に、上記で定義された式(13a)、(13d)又は(13e)による化合物に関する。nが0であり、R及びRの両方がHであることが好ましい。
本発明は、式(1)による(ヘテロ)シクロアルキン及び式(3)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の環化付加生成物にも関する。好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、式(3a)による。本発明は、式(14a)、(14b)、(14c)又は(14d)による、請求項12〜14のいずれか一項に記載の化合物:
Figure 2017505770

(式中、
、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’、R、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;
、R及びR15が、上記で定義された通りである)にも関する。
式(14a)、(14b)、(14c)又は(14d)による化合物では、a+a’+a”が4であることが好ましい。更に好ましい実施形態では、a及びa’は1であり、a”は2である。
本発明によるプロセスでは、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物がジアゾ化合物である場合、R15が水素であるとき、化合物(14d)の異性体(14i)が形成されてもよい。したがって、本発明は更に、式(14i)による化合物:
Figure 2017505770

(式中、
、n、B、B’、a、a’、a”、L、p、q、r、L’、A’、R、W、g、t、u、m、G及びsが、上記(14d)で定義された通りであり;
15が、Hである)に関する。
本発明は、特に、式(14a)、(14d)又は(14i)による化合物(式中、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;並びにnが0〜8であり;又は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であり;並びにnが0〜10である)に関する。
(ヘテロ)アリール基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。更に好ましい実施形態では、ヘテロアリール基は、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、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、ピロリル基、フラニル基及びチオフェニル基からなる群から選択されることがより好ましく、全ての基は、上記で定義された1つ又は複数の置換基で、任意選択で置換されている。
(ヘテロ)アリール基は、フェニル基、ピリジニル基及びピリジニウミル基からなる群から選択されることが最も好ましく、全ての基は、上記で定義された1つ又は複数の置換基で、任意選択で置換されている。
は、ハロゲン(F、Cl、Br又はI)であることが好ましく、Rは、F、Cl又はBrであることがより好ましく、F又はClであることが最も好ましい。
好ましい別の実施形態では、本発明は、式(4)による脂肪族(ヘテロ)シクロアルキン及び式(3a)、(3b)、(3c)、(3d)、(3e)又は(3f)による(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の1,3−環化付加生成物にも関する。更に好ましい実施形態では、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物は、式(3a)による。したがって、本発明は更に、式(14e)、(14f)、(14g)又は(14h)による化合物:
Figure 2017505770

(式中、
a、a’、a”、n、R、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;
、m、W、g、L’、t、A’、uが、上記(3a)で定義された通りであり;
、R及びR15が、上記で定義された通りである)に関する。
本発明によるプロセスでは、(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物がジアゾ化合物である場合、R15が水素であるとき、化合物(14h)の異性体(14j)が形成されてもよい。したがって、本発明は更に、式(14j)による化合物:
Figure 2017505770

(式中、
a、a’、a”、n、R、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;
、m、W、g、L’、t、A’、uが、上記(3a)で定義された通りであり;
15が、Hである)に関する。
この実施形態では、a+a’+a”は2であることが好ましく、言い換えると、(ヘテロ)シクロアルキンは(ヘテロ)シクロオクチンであることが好ましい。aは0であり、a”は1であり、a’は1であることが更に好ましい。
(ヘテロ)アリール基が、フェニル基、ピリジニル基又はピリジニウミル基であることも好ましい。
この実施形態では、R10が水素又はC〜C24アルキル基であることが更に好ましく、水素又はC〜C12アルキル基であることがより好ましく、水素又はC〜Cアルキル基であることが更により好ましく、水素又はC〜Cアルキル基であることがより好ましい。R10が水素であることが最も好ましい。
本発明は、特に、式(14e)、(14h)又は(14j)による化合物(式中、a、a’及びa”が、独立して0、1若しくは2であり、但し、a+a’+a”=2であり;並びにnが0〜4であり;又はa、a’及びa”が、独立して1、2若しくは3であり、但しa+a’+a”=3であり;並びにnが0〜10である)に関する。
式(12a)、(12b)、(12c)、(12d)、(12e)、(12f)、(12g)、(12h)、(13a)、(13b)、(13c)、(13d)、(14a)、(14b)、(14c)、(14d)、(14e)及び(14f)、(14g)による環化付加物、並びに式(14h)、(12i)、(12j)、(13e)、(14i)、(14j)による環化付加物では、(ヘテロ)アリール基Tは、任意の(ヘテロ)アリール基であってもよい。Tの好ましい実施形態は、上記で記載されている。(ヘテロ)アリール基Tは、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ることがより好ましく、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、ピロリル基、フラニル基及びチオフェニル基からなる群から選択されることがより好ましく、全ての基は、上記で定義された1つ又は複数の置換基で、任意選択で置換されている。
(ヘテロ)アリール基は、フェニル基、ピリジニル基及びピリジニウミル基からなる群から選択されることがより好ましく、全ての基は、上記で定義された1つ又は複数の置換基で、任意選択で置換されている。
式(12a)、(12b)、(12c)、(12d)、(12e)、(12f)、(12g)、(12h)、(13a)、(13b)、(13c)、(13d)、(14a)、(14b)、(14c)、(14d)、(14e)及び(14f)、(14g)による環化付加物、並びに式(14h)、(12i)、(12j)、(13e)、(14i)、(14j)による環化付加物では、Rが存在する場合、Rは、上記の通り定義される。環化付加物の(ヘテロ)アリール基の(ヘテロ)アリール基は、−OR11、ハロゲン(−F、−Cl、−Br、−I、より好ましくは、−F、−Cl、−I)、C〜Cハロアルキル(C〜Cクロロアルキル又はC〜Cフルオロアルキル、例えば、−CF、−C、−CCl、−CClが好ましい)、−CN、−NC、−NO、−NCO、−OCN、−NCS、−SCN、−N(R11、−C(O)N(R11、−C(O)R11、−C(O)XR11、−S(O)R11、−S(O)11、−S(O)OR11、−S(O)OR11、−S(O)N(R11、−S(O)N(R11、−OS(O)11、−OC(O)R11、−OC(O)OR11、−OC(O)N(R11、(式中、R11、及びR11の好ましい実施形態は、上記で定義された通りである)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を含むことがより好ましい。
環化付加物は、−OR11、ハロゲン(−F、−Clが好ましい)、−NO、−CN、−N(R11、−C(O)R11、−C(O)OR11、−C(O)N(R11、−S(O)R11及び−S(O)11(式中、R11、及びR11の好ましい実施形態は、上記で定義された通りである)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を含むことが更により好ましい。
(ヘテロ)アリール基は、−OR11、ハロゲン(−F、−Clが好ましい)、−NO、−CN、−N(R11、−C(O)R11、−C(O)OR11、−C(O)N(R11、−S(O)R11及び−S(O)11(式中、R11が、水素又はC〜C12アルキル基である)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を含むことが最も好ましい。
(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)アリール基である場合、mは、0、1、2、3又は4であることが好ましく、0、1又は2であることが好ましく、0であることが最も好ましい。(ヘテロ)アリール基が電子リッチである場合、mは、1、2、3又は4であることが好ましい。
当業者に明らかであろうが、環化付加生成物のm及びRは、本発明によるプロセスで(ヘテロ)シクロアルキンと反応した(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物のm及びRに対応する。したがって、環化付加物のm及びRの好ましい実施形態は、上記でより詳細に記載された(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物の好ましい実施形態に対応する。
更に好ましい実施形態では、式(12a)、(12b)、(12c)、(12d)、(12e)、(12f)、(12g)、(12h)、(13a)、(13b)、(13c)、(13d)、(14a)、(14b)、(14c)、(14d)、(14e)及び(14f)、(14g)による環化付加物、並びに式(14h)、(12i)、(12j)、(13e)、(14i)、(14j)による環化付加物の(ヘテロ)アリール部は、2,5−ジクロロフェニル又は2,5−ジフルオロフェニルである。
アジドの合成
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。
実施例2.1−アジド−2,6−ジクロロベンゼン(3k)の合成
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。
実施例3.1−アジド−2,6−ジフルオロベンゼン(3l)の合成
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。
実施例4.1−アジド−4−ニトロベンゼン(3m)の合成
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。
実施例5.図4(下)に描写される1−アジド−2,3,5,6−テトラフルオロ−4−(n−プロピルカルボキサミド)ベンゼン(3n)の合成
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、nPrNH(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nPrNHを蒸発させ、残留物をDCMに溶解させて、HOで洗浄した。有機層を乾燥させ(NaSO)、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。
H NMR(CDCl,400MHz):δ5.95(bs,1H)、3.46〜3.41(m,2H)、1.69〜1.60(m,2H)、0.99(t,3H)ppm。
実施例6.図3に描写される1−アジド−2−ニトロ−4−(n−プロピルカルボキサミド)ベンゼン(3o)の合成
4−アミノ−3−ニトロ安息香酸(15、4.55g、25.0mmol)のHOAc(50mL)及び濃HSO(50mL)の混合物中の溶液に、0℃で、NaNO(1.80g、26mmol)の濃HSO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NaN(115mmol)のHO(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、ClCOiBu(171mL、1.32mmol)及びNEt(184mL、1.32mmol)を添加した。混合物を0.5時間、0℃で撹拌した。nPrNH(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HO(20mL)でクエンチし、EtOAc(3×30mL)で抽出した。有機層を飽和NaHCOで洗浄し、乾燥させ(NaSO)、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。
H NMR(CDCl,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。
実施例7.図4(上)に描写される1−アジド−2,6−ジフルオロ−4−(n−プロピルカルボキサミド)ベンゼン(3p)の合成
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、NaNO(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。NaN(3.10g、47.7mmol)を少量ずつ添加して、温度を5℃未満に維持した。EtO(20mL)を添加し、溶液を2時間、室温で撹拌した。反応混合物をHO(30mL)でクエンチし、EtOで抽出した。有機層を飽和NaClで洗浄し、乾燥させ(NaSO)、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。
H NMR(CDCl,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、ClCOiBu(179mL、1.38mmol)及びNEt(192mL、1.38mmol)を添加した。混合物を0.5時間、0℃で撹拌した。nPrNH(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HO(20mL)でクエンチし、EtOAc(3×30mL)で抽出した。有機層を飽和NaHCOで洗浄し、乾燥させ(NaSO)、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。
H NMR(CDCl,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。
実施例8.4−アジド−1−メチルピリジン(3q)の合成
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。
実施例9.4−アジド−1−メチルピリジニウムヨージド(3r)の合成
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。
実施例9−1.3−アジドピリジン(3zh)
3−アミノピリジン(250mg、2.66mmol)のMeOH(15mL)中の溶液に、CuSO(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、HO:食塩水1:1(15mL)で洗浄した。有機層をNaSO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。H−NMR(400MHz,CDCl):δ8.41〜8.36(m,2H)、7.40〜7.29(m,2H)ppm。
実施例9−2.2−アジド−4,6−ジクロロシラヌル酸(3zi)の合成
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NaSO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,CDCl):δ172.6、171.4ppm。
実施例9−3.メチル5−アジドフラン−2−カルボキシレート(3zj)の合成
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、NaN(238mg、3.65mmol)を添加した。一晩撹拌した後、追加のNaN(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、NaSO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。H−NMR(400MHz,CDCl):δ7.17(d,J=3.6Hz,1H)、5.89(d,J=3.6Hz,1H)、3.88(s,3H)ppm。
実施例9−4.3−アジド−7−(メチルカルボキシメトキシ)クマリン(3zk)の合成
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KCO(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NaSO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。H−NMR(300MHz,CDCl/CDOD):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。
実施例9−5.4−アジド−N−ベンジル−3,5−ジフルオロベンズアミド(3zl)の合成
Figure 2017505770

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EtN(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。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ7.30〜7.17(m,7H)、6.79(br s,1H)、4.45(d,J=5.6Hz,2H)ppm。LRMS(ESI+)C1410O(M+H)の計算値289.09、実測値289.26。
シクロオクチン誘導体の合成
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NHClでクエンチした。HO層をDCMで抽出した。有機層を乾燥させ(NaSO)、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、nPrNH(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。
H NMR(CDCl,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。
実施例11.シクロオクチン誘導体24の合成
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−PrNH(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HO(1mL)で洗浄した。有機層を乾燥させ(NaSO)、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。
H NMR(CDCl,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による一般的な手順の速度実験
IR実験
アジド(1mL、20mM)のTHF及びHO(9:1)の混合物中の溶液に、シクロオクチン(1mL、26mM)のTHF及びHO(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(CaF)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:
Figure 2017505770

(式中、k=2次速度定数(M−1−1)、t=反応時間(s)、[A]=基質Aの初期濃度(mmol/mL)、[B]=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。
実施例12.ビス−アジド25の合成
16(416mg、2.00mmol)のTHF(10mL)中の溶液に、ClCOi−Bu(285μL、2.20mmol)及びNEt(306μL、2.20mmol)を0℃で添加した。混合物を0.5時間、0℃で撹拌した。HN−(POE)−N(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HO(20mL)でクエンチし、DCM(3×30mL)で抽出した。有機層を乾燥させ(NaSO)、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。R 0.20(EtOAc/DCM、1:3)。H NMR(CDCl,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(CDCl,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 C1316NaO(M+Na)の計算値:387.1141、実測値:387.1137。
実施例13.化合物26bの合成
DIBAC−NH 26a(100mg、0.362mmol)のDCM(5mL)中の溶液に、AcO(51μL、0.543mmol)、NEt(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(NaSO)、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。R 0.32(MeOH/DCM、1:19)。H NMR(CDCl,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(CDCl,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 C2018NaO(M+Na)の計算値:341.1266、実測値:341.1275。
実施例14.ビスアジド25と6b及び26bとの反応
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/PhCH 1:10:4、カラム2:MeOH/DCM/PhCH 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。R 0.26(MeOH/DCM/PhCH 1:8:1)。H NMR(CDCl,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(CDCl,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 C434910(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%):R 0.19(MeOH/DCM/PhCH 1:8:1)。H NMR(CDCl,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 C3345(M+H)の計算値:665.3411、実測値:665.3439。Bis−DIBAC付加体(26+2×26b,5mg,5%):R 0.31(MeOH/DCM/PhCH 1:8:1)。H NMR(CDCl,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 C535212NaO(M+Na)の計算値:1023.3878、実測値:1023.3856。
実施例15.2−アジドガラクトース1−ホスフェート誘導体(27)の合成
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。
H−NMR(300MHz,CDOD):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−)C121711P(M−H)の計算値410.06、実測値410.00。
実施例16.2−アジドガラクトースUDP誘導体(28)の合成
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HO(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、P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:HO)により、生成物28(1.08g、1.51mmol、37%)を得た。
H−NMR(300MHz,DO):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−)C212919(M−H)の計算値716.09、実測値716.3。
実施例17.脱アセチル化2−アジドガラクトースUDP誘導体(29)の合成
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HO(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。H−NMR(300MHz,DO):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)C152316(M−H)の計算値590.05、実測値590.2。
実施例18.UDP−ガラクトサミン(30)の合成
化合物29のHO: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HO(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−GalNH、30)(169mg、0.286mmol、2ステップでの収率92%)を得た。H−NMR(300MHz,DO):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−)C152516(M−H)の計算値564.06、実測値564.10。
活性エステルの合成のための一般的なプロトコル
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NaHCO及び食塩水で洗浄した。有機層をNaSO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。
活性エステルをUDP−D−ガラクトサミン(30)に結合させるための一般的なプロトコル
UDP−D−ガラクトサミン(30)を0.1MでNaHCO(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:HO)により、生成物を得た。
実施例19.UDP−GalNHの4−アジド−3,5−ジフルオロベンゾイル誘導体(31)の合成
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NaHCO及び食塩水で洗浄した。有機層をNaSO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。
H−NMR(300MHz,CDCl):δ7.74〜7.66(m,2H)、2.91(s,4H)。
次に、UDP−GalNH(30、30mg、0.0531mmol)を0.1MでNaHCO(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:HO)により、生成物31(8mg、0.0107mmol、20%)を得た。
H−NMR(300MHz,DO):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−)C222517(M−H)の計算値745.07、実測値744.9。
実施例20.UDP−GalNH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合成
UDP−GalNH(30、41mg、0.073mmol)を0.1MでNaHCO(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:HO)により、UDP−GalNH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−)C222317(M−H)の計算値781.05、実測値781.0。
実施例21.4−(1R,8S,9s)−ビシクロ[6.1.0]ノナ−4−イン−9−イルメチル(4−オキソ−4−((ピレン−1−イルメチル)アミノ)ブチル)カルバメート(BCN−ピレン(36))の合成
Figure 2017505770

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EtN(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NaHCO水溶液(10mL)及び0.1MのHCl(10mL)で連続して洗浄し、NaSO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。H−NMR(400MHz,CDCl):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)。
ファブリケーター消化(fabricator−digested)モノクローナル抗体の質量スペクトル分析
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。
実施例22.endo S処理によりトリミングされたトラスツズマブの調製
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MnCl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。
実施例23.ガラクトサミン誘導体UDP−GalNAzのGal−T1(Y289L)でのグリコシル転移のためのプロトコル。図8を参照のこと。
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MnCl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。
実施例24.Gal−T1(Y289L)の作用下での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のトリミングされたトラスツズマブへのグリコシル転移
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MnCl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(F−GalNBAz) 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。
実施例25.Gal−T1(Y289L)の作用下での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トリミングされたトラスツズマブへのグリコシル転移
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MnCl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(F−GalNBAz)(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。
実施例26.トラスト(F−GalNBAz) 33のBCN−ピレンとのコンジュゲーション
トラスト(F−GalNBAz) 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(F−GalNBAz) 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)。
実施例27.トラスト(F−GalNBAz)のBCN−ピレンとのコンジュゲーション
トラスト(F−GalNBAz) 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(F−GalNBAz)(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)。
Figure 2017505770
実施例28.BCN−PEG2000の可変濃度における、トラスト−(GalNAz)及びトラスト(F−GalNBAz) 33とBCN−PEG2000 38とのコンジュゲーション
PBS中のトラスト−(GalNAz)又はトラスト−(F−GalNBAz) (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)(上部パネル)及びトラスツズマブ−(F−GalNBAz) 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)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−(F−GalNBAz)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。
実施例29.フェニルアジド及びアジド(3zh〜zk)とBCN−ピレン36との反応スピードの比較
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、HO(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HO/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。
Figure 2017505770
表4から、アジド3zh〜3zkは、全ての場合において、フェニルアジドに対して、BCN−ピレンとの環化付加の反応速度が加速することが明らかになっている。
実施例30.フェニルアジド及びアジド3zlとシクロオクチンとの反応スピードの比較
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、HO(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HO/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。
Figure 2017505770
表5から、3zlは、フェニルアジドに対して、シクロオクチンとの環化付加の反応速度が著しく加速する(>3倍速い)ことが明らかになっている。
実施例31.フェニルアジド及びアジド3zlとCOMBOとの反応スピードの比較
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、HO(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HO/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。
Figure 2017505770
表6から、3zlは、フェニルアジドに対して、COMBO誘導体37との環化付加の反応速度が著しく加速する(2〜3倍速い)ことが明らかになっている。
実施例32.ベンズアルデヒドの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合成
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。H−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。
実施例33.4−(トリフルオロメチル)−ベンズアルデヒドの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合成
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。H−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。
実施例34.ジアゾ化合物3zd又は3zeのためのプロトコル
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。
実施例35.シクロオクチンの合成
Figure 2017505770

L.Brandsma,H.D.Verkruijsse,Synthesis,1978,290に記載されている手順による合成。
実施例36.ベンゾ−環化シクロオクチン(COMBO)37の合成
Figure 2017505770

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NHCl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(NaSO)、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NaHCO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NHCl水溶液で洗浄し、乾燥させ(NaSO)、濃縮した。生成物を無色の膜(16mg、0.074mmol、27%)として得た。H NMRデータは、文献のデータと合致した。1H NMR(400MHz,CDCl):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。
実施例37.ベンゾ−環化シクロノニノン35aの合成
Figure 2017505770

J.Tummatorn,G.B.Dudley,Org.Lett.2011,13,1572〜1575に記載されている手順による合成。
H−NMR(400MHz,CDCl):δ7.28〜7.23(m,2H)、7.18〜7.15(m,2H)、3.91(br s,1H)、3.22(br s,1H)、2.84(br s,1H);2.71(br s,2H)、2.23(br s,2H)、2.08(br s,1H)ppm。

Claims (20)

  1. (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σ及び/若しくはメタ−ハメット置換基定数σ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sp C原子が、sp 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:
    Figure 2017505770

    [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;
    が、−OR、−NO、−CN、−S(O)、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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、Rが、水素、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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)、NR及びC(Rからなる群から独立して選択され、Rが、水素、R又は(L)−(A)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R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)−(A)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R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)−(A)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NRであり、ここでRが(L)−(A)であり、並びに/又はB及び/若しくはB’がC(Rであり、ここで1つ若しくは複数のRが(L)−(A)であり、並びに/又はnが2以上であり、2つのR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)−(A)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R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)−(A)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、−C≡CR11、−[C(R11C(R11O]−R11(式中、qが、1〜200の範囲である)、−CN、−N、−NCX、−XCN、−XR11、−N(R11、−N(R11、−C(X)N(R11、−C(R11XR11、−C(X)R11、−C(X)XR11、−S(O)R11、−S(O)11、−S(O)OR11、−S(O)OR11、−S(O)N(R11、−S(O)N(R11、−OS(O)R11、−OS(O)11、−OS(O)OR11、−OS(O)OR11、−P(O)(R11)(OR11)、−P(O)(OR11、−OP(O)(OR11、−Si(R11、−XC(X)R11、−XC(X)XR11、−XC(X)N(R11、−N(R11)C(X)R11、−N(R11)C(X)XR11及び−N(R11)C(X)N(R11、(式中、Xが、酸素又は硫黄であり、R11が、水素、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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C〜C24アルキル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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。
  2. 前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、式(2):
    Figure 2017505770

    (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;
    が、正の値のパラ−ハメット置換基定数σ及び/又はメタ−ハメット置換基定数σ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、C〜C24アルキレン基、C〜C24アルケニレン基、C〜C24シクロアルキレン基、C〜C24(ヘテロ)アリーレン基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリーレン基及びC〜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。
  3. 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、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12シクロアルケニル基、C〜C12シクロアルキニル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基、C〜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(RSiSi−によって表すことができ、RSiが、C〜C12アルキル基、C〜C12アルケニル基、C〜C12アルキニル基、C〜C12シクロアルキル基、C〜C12アルコキシ基、C〜C12アルケニルオキシ基、C〜C12アルキニルオキシ基及びC〜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。
  4. 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):
    Figure 2017505770

    (式中、
    Z、L’、A’、R、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、CR、CR、C−(W)−[(L’)−(A’)]、N及びN−(W)−[(L’)−(A’)]からなる群から独立して選択され、Rが、C〜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からなる群から独立して選択され、R12が、水素、R、R及び(W)−[(L’)−(A’)]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)−[(L’)−(A’)]又はN−(W)−[(L’)−(A’)]であり、G’がN−(W)−[(L’)−(A’)]又はN(R12){−(W)−[(L’)−(A’)]}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。
  5. 前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、式(3za)、(3zb)、(3zc)、(3zd)、(3ze)、(3zf)又は(3zg):
    Figure 2017505770

    (式中、
    L’、A’、t及びuが、請求項2で定義された通りである)による、請求項1〜4のいずれか一項に記載のプロセス。
  6. 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。
  7. 前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、式(2b)又は(2c):
    Figure 2017505770

    (式中、
    T、Z、R、W、g及びmが、請求項2で定義された通りであり;
    Nucがヌクレオチドである)による、請求項6に記載のプロセス。
  8. 前記(ヘテロ)アリール1,3−双極子化合物が、式(2d)、(2e)、(2f)又は(2g):
    Figure 2017505770

    (式中、Zがアジド基又はジアゾ基である)による、請求項6又は7に記載のプロセス。
  9. 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。
  10. 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。
  11. 前記(ヘテロ)シクロオクチンが、式(5):
    Figure 2017505770

    (式中、
    、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;
    が、水素、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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;
    が、水素、(L)−(A)、ハロゲン、C〜C24アルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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。
  12. nが0であり、RがHであり、RがHであり、pが1である、請求項11に記載のプロセス。
  13. 前記(ヘテロ)シクロオクチンが、式(7)、(8)、(9)、(10)又は(11):
    Figure 2017505770

    (式中、
    L、p、r及びAが、請求項1で定義された通りである)による、請求項10に記載のプロセス。
  14. 前記(ヘテロ)シクロアルキンが、式(35a)又は(35b):
    Figure 2017505770

    (式中、
    L、p、r及びAが、請求項1で定義された通りであり、
    16が、−(L)(A)、H又は−OMeである)による(ヘテロ)シクロノニンである、請求項1〜9のいずれか一項に記載のプロセス。
  15. 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。
  16. 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。
  17. 式(12a)又は(12d):
    Figure 2017505770

    (式中、
    、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、R、W、g、t、u及びmが、請求項2で定義された通りであり;
    15が、水素、C〜C24アルキル基、C〜C24アルケニル基、C〜C24シクロアルキル基、C〜C24(ヘテロ)アリール基、C〜C24アルキル(ヘテロ)アリール基及びC〜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。
  18. 式(13a)又は(13d):
    Figure 2017505770

    (式中、
    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、R、W、g、t、u及びmが、請求項2で定義された通りであり;
    、n、R及びRが、請求項7で定義された通りであり、
    15が、請求項14で定義された通りである)による、請求項16又は17に記載の化合物。
  19. 式(14a)又は(14d):
    Figure 2017505770

    (式中、
    、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’、R、W、g、t、u及びmが、請求項2で定義された通りであり;
    G及びsが、請求項4で定義された通りであり、
    15が、請求項14で定義された通りである)による、請求項16又は17に記載の化合物。
  20. 式(12i)、(13e)又は(14i):
    Figure 2017505770

    (式中、
    、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、R、W、g、t、u及びmが、上記(2)で定義された通りであり;
    、n、R及びRが、上記(5)で定義された通りであり、
    15が、Hである)による、請求項16又は17に記載の化合物。
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