JP4537678B2 - 2’−(1h−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶およびその製造方法 - Google Patents
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Description
医薬品は安全性の確保のため不純物を厳格に管理しなければならず、合成中間体としての2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒドにおいても高純度のものが要求される。
すなわち、本発明は以下のとおりである。
(2)アジド塩が有機塩基アジドである、上記(1)記載の製造方法。
(3)有機塩基アジドが、無機塩基アジドと有機塩基塩とから反応系中で調製された有機塩基アジドである、上記(2)記載の製造方法。
(4)2’−シアノ−4−メチルビフェニルを臭素化して得られる2’−シアノ−4−(ブロモメチル)ビフェニルおよび/または2’−シアノ−4−(ジブロモメチル)ビフェニルを、ヘキサメチレンテトラミン、酢酸および水と反応させることにより得られる2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒドを使用する、上記(1)〜(3)のいずれかに記載の製造方法。
(5)ラジカル開始剤および酸化剤の存在下、臭素によって臭素化を行う、上記(4)記載の製造方法。
(6)粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶を、テトラヒドロフランから結晶化させる工程〔以下、単に結晶化工程ともいう。〕を含むことを特徴とする、上記(1)〜(5)のいずれかに記載の製造方法。
(7)2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボン酸を実質的に含まない高純度2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶。
(8)XRDにおいて、2θが9.2、20.6、25.7および26.9に主ピークを有する、高純度2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶。
本発明は、下記スキームに示されるように、式(I)で示される2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒドを、アジド塩と反応させる工程(c)を含み、さらに、必要に応じて、工程(c)で得られる粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶を、テトラヒドロフランから結晶化させる結晶化工程を含む、2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶の製造方法である。
工程(c)は、例えば溶媒中に、2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒドとアジド塩とを加え、加熱攪拌することで実現される。
溶媒中に2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒドと共に、無機塩基アジドと有機塩基塩を添加することによって反応系中内に有機塩基アジドを調製することができる。
溶媒の使用量としては、2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒド1モルに対して通常1000g〜2000gであり、より好ましくは1200g〜1500gである。
具体的には、工程(c)の反応終了後、反応混合物を冷却し、亜硝酸塩および酸を添加することにより、反応系中に亜硝酸を調製することができる。
親水性溶媒の使用量は、2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒド1モルに対して、1500g〜2500g、好ましくは1800g〜2200gである。アジド塩の分解温度は、通常10〜40℃である。
ここで、「粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶」とは工程(c)で単離される結晶をいい、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で分析したとき、面積百分率90%〜95%程度のものである。
その後混合物を徐々に(冷却速度10℃/時間程度)で冷却することによって結晶を析出させ、0〜5℃付近で2時間〜40時間程度熟成する。析出した結晶を濾過、洗浄、乾燥することによって、粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶を単離することができる。
工程(c)で得られた粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶は、酸化体である2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボン酸等を不純物として含んでいるため、医薬品の合成中間体としては純度が低く、さらに精製する必要がある。
添加する種結晶の量は、粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶の0.01〜1重量%,好ましくは0.05〜0.3重量%程度である。
さらに収率を向上させるために、0〜5℃で熟成させることが好ましく、熟成時間は6時間〜12時間である。
洗浄溶媒の使用量は、粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド100重量部あたり30〜80重量部が好ましく、40〜60重量部がより好ましい。
例えば、DSC(示差走査熱量計)において195℃付近の吸熱ピークを示し、XRD(粉末X線回析)において、回析角2θ(°)が9.2、20.6、25.7および26.9に主ピークを有する。
工程(a)において臭素化は種々な方法で行うことできる。例えば、ラジカル開始剤の存在下、N−ブロモコハク酸イミドや臭素などの臭素化剤との組合せで行うことができるが(特開平8−127562号公報参照)、本発明者らが提案する、ラジカル開始剤および酸化剤の存在下、臭素と反応させる方法〔以下、工程(a−1)ともいう。〕が好ましい。
工程(a−1)では、酸化剤を共存させることにより、臭素化により副生する臭化水素を臭素に再生できるため、臭化水素による反応の阻害を防ぐことができ、また、臭素の使用量も低減できるため経済的に有利である。以下に、工程(a−1)について説明する。
工程(b)では、例えば溶媒中、工程(a)で得られる2’−シアノ−4−(ブロモメチル)ビフェニルおよび/または2’−シアノ−4−(ジブロモメチル)ビフェニル〔以下、ブロモ体等ともいう。〕を、ヘキサメチレンテトラミン、酢酸および水と反応させることにより、2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒドを製造することができる。
原料のブロモ体等は、単離精製したものを用いてもよいし、工程(a)の反応溶液をそのまま用いてもよい。
以下に、単離精製したブロモ体等を用いる場合〔以下、工程(b−1)ともいう。〕と、工程(a)の反応混合物を用いる場合〔以下、工程(b−2)ともいう。〕について、それぞれ説明する。
工程(b−1)において使用する溶媒としては、工程(a)で使用された溶媒の他、エタノール等が挙げられる。溶媒の使用量は、ブロモ体等に対して2〜3重量倍使用する。
反応時間はHPLCで原料の面積百分率が0.5%以下になった時点を終点とすればよく、通常8〜14時間である。
工程(b−2)において使用する溶媒としては、工程(a)で使用された溶媒の他、エタノール等が挙げられる。工程(a)で使用された溶媒を含む溶媒の総使用量は、工程(a)で使用した2’−シアノ−4−メチルビフェニル1モルに対して800g〜1000g、好ましくは850g〜900gである。
反応時間はHPLCで原料の面積百分率が0.5%以下になった時点を終点とすればよく、通常10〜14時間である。
その場合、モノクロロベンゼンの量が、原料であるブロモ体等または2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒド1モルに対し、580g〜630gの範囲になるように濃縮すればよい。
なお、NMR(核磁気共鳴スペクトル)は、JNM−AL400(日本電子社製)で測定した値を示し、IR(赤外線吸収スペクトル)は、PerkinElmer Spectrum1000(パーキンエルマー社製)で測定した値を示す。
モノクロルベンゼン(1000g)に2’−シアノ−4−(ブロモメチル)ビフェニル(400g,1.47mol)を加え、ついで水(812g)、ヘキサメチレンテトラミン(412g,2.94mol)および酢酸(618g,10.29mol)を加えた後、93℃で9時間攪拌した。85〜90℃で1時間静置し、分液した。有機層に水(795g)を加え、ついで10%炭酸カリウム水溶液(684g)を加えてpHを7〜8に調整した。1時間静置後、分液した。22.7〜33.3kPaの減圧下、85〜95℃でモノクロルベンゼンを142ml留去した。70℃で2時間攪拌して結晶を成長させた後、10℃/時間の速度で0〜5℃に冷却し、同温で5時間攪拌した。濾過し、約5℃に冷却したモノクロルベンゼン(400g)で結晶を洗浄、約60℃で乾燥して表題化合物(235.6g)を得た。収率77.3%
モノクロルベンゼン(450g)に2’−シアノ−4−メチルビフェニル(300g,1.55mol)を加え、臭素酸ナトリウム(50.1g,0.33mol)を95.3gの水に溶解した溶液を加えた。2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(2.0g,0.01mol)をモノクロルベンゼン(10g)に溶解し、75℃〜85℃で先の溶液に加えた後、直ちに2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)(89g,0.05mol)をモノクロルベンゼン(48.8g)に溶解した溶液と臭素(198.5g,1.24mol)を70〜80℃で夫々同時に滴下した。2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)の溶液は約0.22g/分、臭素は約0.73g/分の速度で滴下した。70〜75℃で5時間攪拌し、HPLC分析条件(1)で原料が面積百分率1%以下となったことを確認し、2’−シアノ−4−ブロモメチルビフェニルと2’−シアノ−4−ジブロモメチルビフェニルの混合溶液を得た。HPLC分析条件(1)で分析すると面積百分率で2’−シアノ−4−(ブロモメチル)ビフェニルは63.6%、2’−シアノ−4−(ジブロモメチル)ビフェニルは36.2%、原料の2’−シアノ−4−メチルビフェニルは0.2%であった。
75℃に冷却し、種結晶を加えた後、同温で2時間攪拌した。10℃/時間の速度で冷却し、8〜12℃で6時間熟成した。濾過し、約5℃に冷却したモノクロルベンゼン(420g)で結晶を洗浄、約60℃で乾燥して、表題化合物(250.9g)を得た。収率78%
カラム:SUMIPAX−ODS−A212,内径6mm,長さ15cm(住化分析センター社製);移動相:A液:0.1%酢酸水,B液:メタノール,A:B=4:6→0:10(40分,直線濃度勾配),流速:1.0 ml/分,検出:λ=254nm.
モノクロルベンゼン(8510g)に2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒド(1294g,6.24mol)とトリエチルアミン塩酸塩(2579g,18.73mol)を加え、窒素雰囲気下でアジ化ナトリウム(1218g,18.73mol)を加えて約110℃に加熱、攪拌した。HPLC分析条件(2)で原料が面積百分率1.0%以下となった時点で約10℃に冷却した。テトラヒドロフラン(12.64kg)、水(4.79kg)を加え、ついで15%亜硝酸ナトリウム水溶液(5.745kg,12.49mol)を加えた。17.5%塩酸(7.03kg)を滴下し、pHを5.0±0.1に調整した。
静置後、水層を分液、除去し、有機層を40〜45kPaの減圧度、35〜45℃で濃縮した。留出液が12.2kg(残液量として10%w/w程度)となった時点で濃縮を終了し、10℃/時間の速度で0〜5℃まで冷却し、同温で5時間熟成した。濾過、0〜5℃に冷却したモノクロルベンゼン(1294g)で結晶を洗浄し、減圧下(約8kPa)、50℃以下で乾燥し、表題結晶(1250g)を得た。収率80.0%
カラム:SUMIPAX−ODS−A212,内径6mm,長さ15cm(住化分析センター社製);移動相:A液:0.1%酢酸水,B液:アセトニトリル,A:B=7:3→4:6(40分,直線濃度勾配→A:B=4:6で10分間保持),流速:1.0 ml/分,検出:λ=254nm.
テトラヒドロフラン(7736g)に粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド(1250g,5.00mol)を加えて、窒素雰囲気下で約65℃に加熱した。溶解を確認した後、濾過し、テトラヒドロフラン(57.6g)で洗い込んだ。約55℃で2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒドの結晶(1.4g)を添加し、窒素雰囲気下で50〜55℃で3時間保温し、10℃/時間の速度で0〜5℃まで冷却した。同温で6時間熟成し、ろ過、0〜5℃に冷却したアセトニトリル(498g)で結晶を洗浄した。48〜50℃の温度で乾燥し、表題結晶(1000g)を得た。精製収率80%
Shimadzu DSC‐60(島津製作所社製)で得られた高純度結晶をDSC分析したところ、195℃の吸熱ピークを有することが分った。
以下の条件で、得られた高純度結晶のXRD分析を行った。
装置 :Rigakuミニフレックス(理学電機社製)
フィルター :Kβフィルター
波長 :Kα1
XGターゲット :Cu
スリット :発散スリット
高純度結晶は、2θが9.2、20.6、25.7および26.9に主ピークを示すことが分った。
モノクロルベンゼン(50g)に2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒド(10g,0.05mol)とトリエチルアミン塩酸塩(19.9g,0.14mol)を加え、窒素雰囲気下でアジ化ナトリウム(9.4g,0.14mol)を加えて約105℃に加熱攪拌した。HPLC分析条件(3)で原料が面積百分率0.8%となった時点で25℃に冷却した。テトラヒドロフラン(98g)と水(37g)を加え、ついで15%亜硝酸ナトリウム水溶液(44.4g,0.1mol)を加えた。17.5%塩酸(54.3g)を滴下して加え、pHを4.0に調整した。
静置後、水層を分液、除去し、有機層を40kPa以下の減圧度、40〜45℃で濃縮した。残液量が46.3gとなった時点で濃縮を終了し、10℃/時間の速度で0〜5℃まで冷却し、同温で25時間熟成した。濾過、0〜5℃に冷却したモノクロルベンゼン(10g)で結晶を洗浄し、減圧下、50℃以下で乾燥し、表題結晶(11.8g)を得た。収率97.9%
カラム:SUMIPAX−ODS−A212,内径6mm,長さ15cm(住化分析センター社製);移動相:A液:0.014%トリフルオロ酢酸水,B液:アセトニトリル,A:B=7:3→1:9(40分,直線濃度勾配),流速:1.0 ml/分,検出:λ=254nm.
テトラヒドロフラン(147g)に粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド(30g,0.14mol)を加え、窒素雰囲気下で約60℃に加熱した。溶解を確認した後、55℃で2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒドの種結晶(0.03g)を接種し、窒素雰囲気下で50〜55℃で3時間保温し、10℃/時間の速度で0℃まで冷却した。同温で10時間熟成し、ろ過、0〜5℃に冷却したアセトニトリル(12g)で結晶を洗浄し、減圧下、50℃以下で乾燥し、表題結晶(18.0g)を得た。精製収率60.0%
Shimadzu DSC‐60(島津製作所社製)で得られた高純度結晶をDSC分析したところ、195℃の吸熱ピークを有することが分った。
得られた高純度結晶を上記と同じ条件でXRD分析したところ、2θが9.2、20.6、25.7および26.9に主ピークを示すことが分った。
酢酸ブチル(193g)に2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒド(30g,0.15mol)とトリエチルアミン塩酸塩(59.8g,0.43mol)を加え、窒素雰囲気下でアジ化ナトリウム(28.2g,0.43mol)を加えて約105℃に加熱攪拌した。HPLC分析条件(3)で原料が面積百分率0.13%となった時点で25℃に冷却した。テトラヒドロフラン(293g)と水(111g)を加え、ついで15%亜硝酸ナトリウム水溶液(133.2g,0.29mol)を加えた。17.5%塩酸(162.8g)を滴下して加え、pHを4.3に調整した。
静置後、水層を分液、除去し、有機層を40kPa以下の減圧度、40〜45℃で濃縮した。残液量が176gとなった時点で濃縮を終了し、10℃/時間の速度で0〜5℃まで冷却し、同温で25時間熟成した。濾過、0〜5℃に冷却した酢酸ブチル(27g)で結晶を洗浄し、減圧下、50℃以下で乾燥し、表題結晶(31.9g)を得た。収率93.0%
メチルイソブチルケトン(58g)に2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒド(10g,0.05mol)とトリエチルアミン塩酸塩(19.9g,0.14mol)を加え、窒素雰囲気下でアジ化ナトリウム(9.4g,0.14mol)を加えて約105℃に加熱攪拌した。HPLC分析条件(3)で原料が面積百分率2.2%となった時点で24℃に冷却した。テトラヒドロフラン(98g)と水(37g)を加え、ついで15%亜硝酸ナトリウム水溶液(44.4g,0.1mol)を加えた。17.5%塩酸(54.3g)を滴下して加え、pHを4.0に調整した。
静置後、水層を分液、除去し、有機層を40kPa以下の減圧度、40〜45℃で濃縮した。残液量が46.3gとなった時点で濃縮を終了し、10℃/時間の速度で0〜5℃まで冷却し、同温で21時間熟成した。濾過、0〜5℃に冷却したメチルイソブチルケトン(8g)で結晶を洗浄し、減圧下、50℃以下で乾燥し、表題結晶(7.77g)を得た。収率64.3%
Claims (5)
- 2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒドを、アジド塩と反応させる工程と、前記工程で得られる粗製の2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶を、テトラヒドロフランから結晶化させる工程とを含むことを特徴とする2’−(1H−テトラゾール−5−イル)ビフェニル−4−カルボアルデヒド結晶の製造方法。
- アジド塩が有機塩基アジドである、請求項1記載の製造方法。
- 有機塩基アジドが、無機塩基アジドと有機塩基塩とから反応系中で調製された有機塩基アジドである、請求項2記載の製造方法。
- 2’−シアノ−4−メチルビフェニルを臭素化して得られる2’−シアノ−4−(ブロモメチル)ビフェニルおよび/または2’−シアノ−4−(ジブロモメチル)ビフェニルを、ヘキサメチレンテトラミン、酢酸および水と反応させることにより得られる2’−シアノビフェニル−4−カルボアルデヒドを使用する、請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法。
- ラジカル開始剤および酸化剤の存在下、臭素によって臭素化を行う、請求項4記載の製造方法。
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