JP3064017B2 - (s)−3−(2−チエニルチオ)酪酸及びアナログの合成 - Google Patents

(s)−3−(2−チエニルチオ)酪酸及びアナログの合成

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JP3064017B2 JP8532643A JP53264396A JP3064017B2 JP 3064017 B2 JP3064017 B2 JP 3064017B2 JP 8532643 A JP8532643 A JP 8532643A JP 53264396 A JP53264396 A JP 53264396A JP 3064017 B2 JP3064017 B2 JP 3064017B2
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    • C07D333/30Hetero atoms other than halogen
    • C07D333/34Sulfur atoms

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 緑内障の発症と進行の因子と考えられる上昇した眼内
圧(IOP)又は高眼圧のコントロールの現在の治療法
は、典型的には、4種のカテゴリー(β−ブロッカー、
交感神経様作用薬、副交感神経様作用薬、及びコリンエ
ステラーゼ阻害剤)に入る種々の局所適用薬によって行
われる。上記局所適用薬の副作用によりその使用が制限
される場合、及び/又は上記局所適用薬で十分にIOPコ
ントロールができない場合、補助的に炭酸脱水酵素阻害
剤(CAI)を経口投与する。経口で活性を有するCAIは、
食欲不振、胃腸疾患及び知覚異常(parasthesias)など
の重大な副作用を発現する場合がある。それ故、投与経
路及び固有標的器官特異性による上記のような副作用を
発現しない局所活性なCAIのための研究が盛んに行われ
てきた。この研究によって、Baldwinら(米国特許第4,7
97,413号)は、一般式 (式中、R及びR1は低級アルキル)を有する一群の化合
物、特にドルゾルアミド(Rはメチル、R1はメチル)を
見付けた。
米国特許第4,797,413号は、3−(チエン−2−イル
チオ)酪酸アルキルエステル及びその同族体のラセミ修
飾体の製造方法を開示する。従来技術の方法は、置換ア
クリル酸(IV)の二重結合への2−チエニル−チオール
(II)の付加により酸(I)を生成させ、 次に、最終ジアステレオマー生成物を合成するものであ
るが、その異性体を分離し、各々を分割し、最も活性な
(S,S)−エナンチオマーを得なければならない。異性
体分離により、化学生成物の大部分が自動的に損失す
る。
米国特許第4,968,815号は、構造式I を有する酸の製造方法であって、以下に示すように、 構造式IIを有する求核物質を、構造式III(R基は下記
で定義される通りである)を有する化合物で処理するこ
とを特徴とする方法を開示する。米国特許第4,968,814
号及びBlacklockら、J.Org.Chem.,1993,58,1672−1679
はまた、キラル中間体(I)の製造方法を教示する。し
かし、これらの従来技術の方法は、多くの工程を含み、
高価で非常に時間がかかる。
それ故、本発明の目的は、キラル最終生成物(V)で
あるドルゾルアミドの合成のために、従来可能であった
ものよりより経済的な、酸(I)の合成方法を提供する
ことである。
発明の概要 本発明は、構造式I (式中、R1は以下に記載する) を有する酸の改良合成方法に関する。酸は、式V (式中、R及びR1は低級アルキルである) を有する化合物、特に高眼圧及び緑内障の治療に局所的
に有効な炭酸脱水酵素阻害剤であるドルゾルアミド(R
はエチルであり、R1はメチルである)の合成の主要中間
体である。
本方法は、生成物の高エナンチオマー純度を保持しな
がら、反応時間を3〜4日から約2〜約4時間に減少さ
せる。
発明の詳細な説明 本発明の新規方法はスキームIに示すことができる。
(式中、R1は水素、C1-4アルキル、又はC1-4アルコキシ
−C1-4アルキルである) を有する化合物の製造方法は、 (式中、M+は(C2H53NH+、Na+、K+、又はLi+である) を有する化合物を、 (式中、R及びR1は独立に、水素又はC1-4アルキルであ
り、及びR2はトシル、メシル、p−メトキシベンゼンス
ルホニル、p−もしくはm−クロロ−、もしくはブロモ
−、ベンゼンスルホニル、又はp−ニトロベンゼンスル
ホニルである) を有する化合物を用いて、ホルムアミド又はエーテル性
溶媒とホルムアミドの混合液中、温度約41℃〜60℃で、
約2時間〜4時間処理して化合物II を生成させ、化合物IIを、酢酸/強無機酸(8:1)溶液
を用いて、温度約50〜118℃で、約5〜約10時間処理し
て化合物I(R1=H)を生成させ、化合物Iを単離する
ことからなる。無機酸は、塩酸、硫酸、リン酸、臭化水
素酸などでありうる。
好ましくは、アルキル化は、反応が約2〜約4時間で
実質的に完了するまで、約41〜45℃で行うことができ
る。反応時間は、加熱の結果として3〜4日から2時間
〜約4時間に短縮される。加熱はキラル炭素のキラリテ
ィを損なうことなく行なわれる。この改良は予期せざる
ものであり特徴的である。何故ならば、一般的に40℃以
上の温度では、p−トルエンスルホン酸(tosic acid)
反応の競合排除が予期されるからである。ある反応条件
では、トシレートと同様に、エステルに隣接したプロト
ンの除去によりα,β−不飽和エステルが生成する。こ
れは、2−(リチオメルカプト)チオフェンによる1,4
−付加を受けることができ、所望の(S)−エナンチオ
マーの他に不所望の(R)−エナンチオマーのラセミ混
合物を生成する。本発明では、温度範囲は、反応速度の
上昇のためには十分高いが、不所望の除去反応を防止す
るためには十分低い。
反応は、反応混合液の水性酢酸エチルへの添加、又は
水性酢酸エチルの反応混合液への添加によって止めるこ
とができる。酢酸エチルは、酢酸n−ブチル、メチルt
−ブチルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブ
チルケトンなどによって置換えられうる。ヘキサンは、
ペンタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、ヘプタ
ン、石油エーテルなどによって置換えられうる。ブライ
ンは、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、硫酸ナトリウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、炭酸カリウム
などの水溶液から成りうる。
エステルの酸への加水分解反応は、好ましくは約50〜
80℃で行いうる。HClとH2Oの不均一反応媒質での加水分
解では、所望の(S)−3−(2−チエニルチオ)酪酸
に加えて、幾何異性体(S)−3−(3−チエニルチ
オ)酪酸及び対応する閉環生成物が生成されることか
ら、本発明のエステルの酸加水分解は重要である。これ
らの不所望の幾何異性体の生成は、均一な酢酸と強無機
酸加水分解条件を用いることによって減少されるか、又
は排除される。
加水分解反応の後は、実験セクションで概略するよう
に、蒸留と抽出が行われうる。あるいは、蒸留を行うこ
とができ、粗反応混合液は、次の閉環ステップでスルー
プロセスとして処理できる。
次に、酸Iは、一連のステップを通って、ドルゾルア
ミドVに変換される。反応順序をスキーム2に示す。
反応ステップは以下の実施例で例示する。本発明の新
規方法の生成物は、高眼圧の治療に有用で、局所的に有
効な炭酸脱水酵素阻害剤である。本生成物は、化合物約
0.1〜15重量%を含む溶液として、1度に1〜2滴、1
日1〜4回、通常眼に局所投与する。
実施例1 チオフェン(65.3mL,815.3mmol)と無水THFを、還流
冷却器、窒素流入管、機械的攪拌子及び熱電対を装着し
た5Lの3首丸底フラスコに加えた。溶液を−5〜−10℃
に冷却し、n−ブチルリチウム(395mL,ヘキサン中2.0
M)を、温度が5℃以下に保たれる速度で加えた。溶液
を0〜5℃で1時間放置した。粉末硫黄(25.3g,791mmo
l)を、反応混合液温度を5℃以下に保たれるように分
割してこの溶液に加えた。硫黄は、5分以内にこの急速
攪拌溶液に溶解した。アッセイにより、硫黄の溶解後、
2−(リチオメルカプト)チオフェンの生成が完了した
ことが分った。温度を0〜5℃に保ち、窒素で脱気した
ホルムアミド(722mL)を加えた。ホルムアミドの添加
により、温度が14℃に上がり、溶液が2相になった。次
に、固体の(R)−3−(p−トルエンスルホニルオキ
シ)酪酸メチルを加え、反応混合液を41〜45℃に加熱し
た。
反応過程をHPLCでモニターしたが、反応は2〜4時間
以内で完全であることが知見された。2層中の反応物質
と生成物の溶解性が異なるため、モニター中両層からサ
ンプリングすることが必要であった。反応混合液にH2O/
酢酸エチル(2:1,2162mL)を加えた。混合液を25℃で30
分間攪拌し、次に水層を分離した。水層を酢酸エチル/
ヘキサン(1:1,370mL)で洗浄した。有機層を一緒に
し、ブライン(420mL)で洗浄した。
生成物を濃縮して油状物を得、クロマトグラフィーで
単離した。クロマトグラフィーの条件としては、溶出溶
媒としてヘキサン中10%酢酸エチルを用い、シリカゲル
支持体を用いた。第2主要分画(Rf=0.52)は所望生成
物であった。酢酸エチルを真空除去し、水(350mL)を
加えて、生成物を酸に変換した。最終容量が260mLにな
るまで、蒸留を続けた。次に、生成物を加水分解条件に
置き、カルボン酸を生成させた。分析:1H NMR(CDC
l3)δ7.41(m,1H),7.17(m,1H),7.02(m,1H),3.69
(s,3H),3.39(m,1H),2.67(dd,1H,J=15.7,J=6.4H
z),2.42(dd,1H,J=15.7,8.2Hz);13C NMR(CDCl3)δ
171.6,136.2,130.9,130.7,127.7,51.7,41.8,41.4,20.
7。
キラリティを、加水分解後の対応する酸で測定した。
キラリティ>97.7:2.3。酸を3,5−ジメチルアニリド誘
導体に変換し、移動相としてヘキサン/THF(90:10)を
用いて、(R,R)GEM CSP(Regis Technologise)を含
むカラムで分析した。誘導体化方法:CH2Cl2中の酸(1
当量)を(2−エトキシ−1−エトキシカルボニル−1,
2−ジヒドロキノリン(EEDQ,111当量)で処理した。こ
れを30分間攪拌した。3,5−ジメチルアニリンを加え、
反応を15分間進行させた。次に、有機層を1N HCl(2
×10mL),H2O(2×10mL),及び飽和NaHCO3(10mL)で
洗浄した。
キラルエステルのエナンチオマー純度は、Chiralpak
ADカラム(Chiral Technologies,Inc.)を用いる超臨
界流体クロマトグラフィーで直接測定できる。条件:メ
タノール2容量%を含む300バールCO2、1mL/分、35℃、
UV235nmで検出。“S"−エナンチオマーは7.3分で溶出
し、“R"−エナンチオマーは8.1分で溶出する。
実施例2 酢酸エチル(137mL,約30g,0.11mol)中のアルキル化
反応からの反応混合液を容量96mLに濃縮した。水を加え
(2×25mL)、容量を25mLに減少させた。氷酢酸(96m
L)と濃HCl(12mL)を加えた。反応混合液を80〜85℃に
8時間加熱した。次に、真空蒸留を行い、酢酸を除去し
た。水(2×25mL)を加え、蒸留を続けた。油状物に酢
酸エチル(60mL)と水(60mL)を加え、層を分離した。
水層を酢酸エチル(30mL)で洗浄した。有機層を一緒に
し、水(60mL)を加えた。50%NaOHをゆっくりと加え
て、水系のpHを8.5に調整し、層を分離した。水(30m
L)を再度有機層に加え、PHを再度8.5に調整した。一緒
にした水層にトルエン(90mL)と濃HCl(6.8mL)を加え
た。混合液を攪拌し、酸性化で生成した白色沈殿を溶解
させた。層を分離し、再度水層をトルエン(45mL)で洗
浄した。有機層を一緒にし、ブライン(50mL)で洗浄し
た。次に、反応混合液をトリフルオロ酢酸無水物で処理
し、次の生成物を生成させた。しかし、収率は84〜87%
である。
分析:1H NMR(CDCl3)δ7.45(d,1H,J=5.5),7.02
(d,1H,J=5.5),3.80(ddq,1H,J=11.4,J=3.2,J=6.
9),2.89(dd,1H,J=3.2,J=16.8),2.69(dd,1H,J=1
1.4,J=16.8),1.49(d,3H,J=6.9)。
実質的に前述の実験のところで記載した方法を用い、
ただし(R)−3−(p−トルエンスルホニルオキシ)
酪酸エステルを同量の以下の表で示す3−ヒドロキシエ
ステルで置換して、更に以下の表に示す(S)−3−
(2−チエニルチオ)アルカン酸を生成させる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ソハー,ポール アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・ 07065、ローウエイ、イースト・リンカ ーン・アベニユー・126 (72)発明者 ブラウン,リン・メイ アメリカ合衆国、ニユー・ジヤージー・ 07065、ローウエイ、イースト・リンカ ーン・アベニユー・126 (56)参考文献 特開 平4−224576(JP,A) J.Org.Chem.,(1993), (58),p.1672−79 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07D 333/34 CA(STN) REGISTRY(STN)

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】構造式 (式中、R1は水素、C1-4アルキル、又はC1-4アルコキシ
    −C1-4アルキルである) を有する化合物Iの製造方法 であって、 構造式 (式中、M+は(C2H53NH+、Na+、K+、又はLi+) を有する化合物IIIを、 構造式 (式中、R及びR1は独立に、水素又はC1-4アルキルであ
    り、及びR2はトシル、メシル、p−メトキシベンゼンス
    ルホニル、p−もしくはm−クロロ−もしくはブロモ−
    ベンゼンスルホニル、又はp−ニトロベンゼンスルホニ
    ルである) を有する化合物IVを用いて、ホルムアミド又はエーテル
    性溶媒とホルムアミドの混合液中、温度41℃〜60℃で、
    2時間〜4時間処理して化合物II を生成させ、化合物IIを、酢酸/強無機酸(8:1)溶液
    を用いて、温度50〜118℃で、5〜10時間処理し、化合
    物Iを生成させ、化合物Iを単離することを特徴とする
    上記方法。
  2. 【請求項2】R及びR1はメチルであり、R2はトシルであ
    り、及びM+は(C2H53NH+又はLi+であることを特徴と
    する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】エーテル性溶媒をホルムアミドと混合し、
    強無機酸は塩酸、硫酸、リン酸又は臭化水素酸、及び温
    度は41〜45℃であることを特徴とする請求項1に記載の
    方法。
  4. 【請求項4】R及びR1はメチルであり、R2はトシルであ
    り、及びM+は(C2H53NH+又はLi+であることを特徴と
    する請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】強無機酸は塩酸であることを特徴とする請
    求項3に記載の方法。
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US430,214 1995-04-26
US08/430,214 1995-04-26
PCT/US1996/005623 WO1996033990A1 (en) 1995-04-26 1996-04-22 Synthesis of (s)-3-(2-thienylthio) butyric acid and analogs

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