JP6736659B2 - 疼痛のための治療化合物及びその合成 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本特許出願は、２０１５年９月４日出願の米国仮出願第６２／２１４，７２７号、及び２０１５年９月４日出願の米国仮出願第６２／２１４，７３４号の利益を主張し、各々が参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

（発明の分野）
本発明は、動物、哺乳動物、及びヒトにおける病態及び障害を治療するために使用することができる、新しい薬学的に活性な化学化合物を提供する。

薬学的活性を有する新しい化学化合物は、これまで治療不可能であった病態の治療、従来の薬学的化合物で達成され得るよりも良好な病態の治療、及びこれまで従来の薬学的化合物で治療可能であったが、現在ではもはや有効に治療可能ではなくなった病態の治療に適応され得る。例えば、そのような化合物は、薬物耐性になるように進化した細菌性又はウイルス性感染因子の場合に有用であり得る。

本発明は、式１の化合物

１−（シクロプロピルメチル）−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−３−イルピバレート、又はその立体異性体、薬学的に許容される塩、若しくは混合物を提供する。

ある特定の実施形態では、式１は、

（２Ｓ，３Ｓ，６Ｒ，７ａＲ）−１−（シクロプロピルメチル）−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−３−イルピバレート）である。

ある特定の実施形態では、本発明は、式１の化合物及び／又はその誘導体を含有する、薬学的組成物を含む。一実施形態では、本発明は、式Ｉの化合物及び／又はその誘導体と、薬学的に許容される担体又は希釈剤と、を含む、薬学的組成物を含む。別の実施形態では、本発明は、病態、疾患、又は障害に罹患している対象（ヒト若しくは動物）を治療するための方法であって、この対象に、有効量の式１の化合物及び／又はその誘導体を投与することを含む、方法を提供する。一実施形態では、化合物が投与されて、対象に局所送達をもたらす。別の実施形態では、化合物が投与されて、対象に全身送達をもたらす。更なる実施形態では、式１の化合物及び／又はその誘導体は、医薬品として使用されるか、又は医薬品の製造において使用される。いくつかの実施形態では、病態又は障害は、神経因性疼痛又は慢性疼痛である。

他の実施形態では、方法は、式１の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１の化合物を製造する方法は、式２の化合物

（２Ｓ^＊，３Ｓ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−３−イルピバレート）を、還元剤の存在下でシクロプロピルカルボキシアルデヒドと反応させることを含む。いくつかの実施形態では、シクロプロピルカルボキシアルデヒドを、還元剤の前に添加した。ある特定の実施形態では、還元剤は、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウムである。いくつかの実施形態では、式１の化合物は、キラル的に分離される。

いくつかの実施形態では、方法はまた、式２の化合物を製造することを含み得る。実施形態では、式２の化合物を製造する方法は、式３の化合物

（２Ｓ^＊，３Ｓ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−ｔｅｒｔ−ブチル３−（ピバロイルオキシ）−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレートを、酸と反応させることを含む。ある特定の実施形態では、酸は、トリフルオロ酢酸である。

いくつかの実施形態では、方法はまた、式３の化合物を製造することを含み得る。実施形態では、式３の化合物を製造する方法は、式４の化合物

（２Ｓ^＊，３Ｓ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−ｔｅｒｔ−ブチル３−ヒドロキシ−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレートを、ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）と反応させることを含む。

いくつかの実施形態では、方法はまた、式４の化合物を製造することを含み得る。実施形態では、式４の化合物を製造する方法は、式５の化合物

（２Ｓ^＊，３Ｓ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−ｔｅｒｔ−ブチル３−（（ｔｅｒｔブチルジフェニルシリル）オキシ）−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレートを、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルクロロシランと反応させることを含む。いくつかの実施形態では、この反応は、ピリジンを更に含む。

いくつかの実施形態では、方法はまた、式５の化合物を製造することを含み得る。実施形態では、式５の化合物を製造する方法は、式６．ｂの化合物

（２Ｓ^＊，３Ｒ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−ｔｅｒｔ−ブチル３−（（ｔｅｒｔブチルジフェニルシリル）オキシ）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレートを、３，３，３−トリフルオロプロパン酸と反応させることを含む。いくつかの実施形態では、この反応は、Ｎ−Ｎ−ジイソプロピルエチルアミンを更に含む。ある特定の実施形態では、反応は、（１−［Ｂｉｓ（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート）トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウムを更に含む。いくつかの実施形態では、方法は、式７の化合物

ｒａｃ−（２Ｓ^＊，３Ｒ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−ｔｅｒｔ−ブチル３−（（ｔｅｒｔブチルジフェニルシリル）オキシ）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレート）をキラル的に分離することを含む。

他の実施形態では、方法は、式７の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式７の化合物を製造する方法は、式８の化合物

ｒａｃ−（２Ｒ，３Ｒ，６Ｓ，７ａＳ）−ｔｅｒｔ−ブチル４−ベンジル−３−（（ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル）オキシ）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレートを、水素と反応させることを含む。この反応は、触媒の存在下で行ってもよい。好ましい実施形態では、触媒は、パラジウムを含む。例えば、触媒は、炭素上のパラジウムであり得る。

他の実施形態では、方法は、式８の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式８の化合物を製造する方法は、式９の化合物

ｒａｃ−（２Ｒ，３Ｒ，６Ｓ，７ａＳ）−４−ベンジル−３−（（ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル）オキシ）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジンを、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルジカルボネート（Ｂｏｃ_２Ｏ）と反応させて、ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル（Ｂｏｃ）保護基を付加することを含む。好ましい実施形態では、この反応は、トリエチルアミン（Ｅｔ_３Ｎ）を更に含む。

他の実施形態では、方法はまた、式９の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式９の化合物を製造する方法は、式１０の化合物

（２Ｒ，３Ｒ，６Ｓ，７ａＳ）−エチル４−ベンジル−３−（（ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル）オキシ）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレートを、ヨードトリメチルシランと反応させることを含む。

他の実施形態では、方法はまた、式１０の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１０の化合物を製造する方法は、式１１の化合物

（２Ｒ，３Ｓ，６Ｓ，７ａＳ）−エチル−４−ベンジル−３−ヒドロキシオクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレートを、ＴＢＤＰＳと反応させることを含む。好ましい実施形態では、この反応は、イミダゾールを更に含む。

他の実施形態では、方法はまた、式１１の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１１の化合物を製造する方法は、式１２の化合物

（２Ｒ，３Ｓ，６Ｓ，７ａＳ）−エチル３−ヒドロキシオクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレートを、ベンズアルデヒドと反応させることを含む。好ましい実施形態では、この反応は、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム（ＳＴＡＢ）を更に含む。

他の実施形態では、方法はまた、式１２の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１２の化合物を製造する方法は、式１２．ａの化合物

（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｓ）−エチル７−（アミノメチル）−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレートを、溶媒中で環化させることを含む。溶媒は、エタノール（ＥｔＯＨ）であり得る。

他の実施形態では、方法はまた、式１２．ａの化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１２．ａの化合物を製造する方法は、式１３の化合物

（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｓ）−エチル７−シアノ−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレートを、水素と反応させることを含む。この反応は、触媒の存在下で行ってもよい。一実施形態では、触媒は、ニッケルを含む。例えば、触媒は、ラネーニッケルであり得る。

他の実施形態では、方法はまた、式１３の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１３の化合物を製造する方法は、式１４の化合物

（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｒ）−エチル７−（（メチルスルホニル）オキシ）−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレートを、シアン化カリウムと反応させることを含む。他の実施形態では、この反応は、１８−クラウン−６（１，４，７，１０，１３，１６−ヘキサオキサシクロオクタデカン）を更に含む。

他の実施形態では、方法はまた、式１４の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１４の化合物を製造する方法は、式１５の化合物

（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｒ）−エチル７−ヒドロキシ−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレートを、塩化メシルと反応させることを含む。好ましい実施形態では、この反応は、トリエチルアミン（ＥＴ_３Ｎ）を更に含む。

他の実施形態では、方法はまた、式１５の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１５の化合物を製造する方法は、式１６の化合物

（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｒ）−エチル７−（ベンゾイルオキシ）−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレートを、還元剤と反応させることを含む。還元剤は、水素化ホウ素ナトリウムであり得る。

他の実施形態では、方法はまた、式１６の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１６の化合物を製造する方法は、式１７の化合物

（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｒ）−９−メチル−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−７−イル安息香酸塩を、クロロギ酸エチルと反応させることを含む。好ましい実施形態では、この反応は、塩基を更に含む。この塩基は、炭酸カリウムであり得る。

他の実施形態では、方法はまた、式１７の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１７の化合物を製造する方法は、式１８の化合物

（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ）−９−メチル−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−７−オル）を、活性化剤の存在下で安息香酸と反応させることを含む。この活性化剤は、トリフェニルホスフィン（ＰＰｈ_３）とジエチルアゾジカルボキシレート（ＤＥＡＤ）、又はＰＰｈ_３とジイソプロピルアゾジカルボキシレート（ＤＩＡＤ）であり得る。

他の実施形態では、方法はまた、式１８の化合物を製造することを含む。そのような一実施形態では、式１８の化合物を製造する方法は、式１９の化合物

（２Ｓ）−（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ）−９−メチル−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−７−イル−３−ヒドロキシ−２−フェニルプロパン酸臭化水素酸三水和物（スコポラミン）を、還元剤と反応させることを含む。還元剤は、水素化ホウ素ナトリウムであり得る。好ましい実施形態では、この反応は、イソプロピルアルコール中のＨＣｌを更に含む。

いくつかの実施形態では、本明細書に記載される化合物は、神経因性疼痛の治療又は予防を必要とする対象における、治療又は予防に使用される。他の実施形態では、本明細書に記載される化合物は、慢性疼痛の治療又は予防を必要とする対象における、治療又は予防に有用である。

上記の発明の概要、並びに以降の本発明の詳細な説明は、添付の図面と併せて読むことでより良好に理解され得る。本発明を例示する目的で、図面は本発明の実施形態を示す。しかしながら、本発明は、示される正確な構成、実施例、及び手段に限定されないことが理解されるべきである。
本発明の一実施形態による、式１８の化合物の^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）分析の結果を示す。 本発明の一実施形態による、式１７の化合物のＭＳ分析の結果を示す。 式１６の化合物の構造分析の結果を示す。式１６の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。 式１６の化合物の構造分析の結果を示す。式１６の化合物のＭＳ分析の結果を示す。 式１５の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。 式１４の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。 式１３の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。 式１２の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。 式１１の化合物の構造分析の結果を示す。式１１の化合物のＭＳ分析の結果を示す。 式１１の化合物の構造分析の結果を示す。式１１の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。 式１０の化合物の構造分析の結果を示す。式１０の化合物のＬＣＭＳ分析の結果を示す。 式１０の化合物の構造分析の結果を示す。式１０の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。 式９の化合物のＬＣＭＳ分析の結果を示す。 式８の化合物の構造分析の結果を示す。式８の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。 式８の化合物の構造分析の結果を示す。式８の化合物のＬＣＭＳ分析の結果を示す。 式７の化合物の構造分析の結果を示す。式７の化合物のＬＣＭＳ分析の結果を示す。 式７の化合物の構造分析の結果を示す。式７の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。 式２の化合物の^１ＨＮＭＲ分析の結果を示す。

本発明の実施形態について以下で詳細に述べる。これらの実施形態を説明する際に、明瞭化のために特定の用語が使用される。しかしながら、本発明は、選択された特定の用語に限定されるように意図されていない。関連分野の当業者であれば、他の等価部分を用いることができ、他の方法が開発され得ることを認識するであろう。

特定の定義
「アルキル」という用語とは、例えば、鎖内に１〜１２個の炭素原子を有する炭化水素鎖内の、分岐又は非分岐炭化水素鎖を指す。いくつかの実施形態において、アルキル基は、Ｃ_１〜Ｃ_６アルキル基である。いくつかの実施形態において、アルキル基は、Ｃ_１〜Ｃ_４アルキル基である。アルキル基の例としては、メチル（Ｍｅ）エチル（Ｅｔ）、ｎ−プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル（ｔＢｕ）、ペンチル、イソペンチル、ｔｅｒｔ−ペンチル、ヘキシル、イソヘキシル、及び当該技術分野における従来技術及び本明細書に提供される教示に照らして、前述の例のうちのいずれか１つに等価であるとみなされる基が挙げられる。

「ハロアルキル」という用語とは、鎖内に１〜１２個の炭素原子を有し、少なくとも１つの水素がハロゲンで置換されている、直鎖又は分岐鎖アルキル基を指す。いくつかの実施形態において、ハロアルキル基は、Ｃ_１〜Ｃ_６ハロアルキル基である。いくつかの実施形態では、ハロアルキル基は、Ｃ_１〜Ｃ_４ハロアルキル基である。１つの例示的な置換基は、フルオロである。本発明の好ましい置換アルキル基としては、トリフルオロメチル基などのトリハロゲン化アルキル基が挙げられる。ハロアルキルとしては、ＣＦ_３、ＣＨ_２Ｆ、−ＣＨＦ_２、−ＣＨ_２Ｃｌ、−ＣＨ_２−ＣＦ_３、及びこれらに類するものが挙げられるが、これらに限定されない。

「シクロアルキル」とは、３〜７個の炭素原子を有する単環式、非芳香族炭化水素基を指す。シクロアルキル基の例としては、例えば、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が挙げられる。

「アルコキシ」という用語は、アルキル基を分子の残部に連結する末端酸素を有する、直鎖又は分岐鎖アルキル基を含む。いくつかの実施形態において、アルコキシ基は、Ｃ_１〜Ｃ_６アルコキシ基である。いくつかの実施形態では、アルコキシ基は、Ｃ_１〜Ｃ_４アルコキシ基である。アルコキシとしては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、ｔ−ブトキシ、ペントキシなどが挙げられる。

「複素環」という用語は、Ｏ、Ｓ、及びＮから選択されるヘテロ原子を任意選択的に含有する、単環式又は二環式炭化水素環構造を表す。複素環は、環中に２〜１０個の炭素原子を有し得る。

「ハロゲン」という用語は、塩素、フッ素、臭素、又はヨウ素を表す。「ハロ」という用語は、クロロ、フルオロ、ブロモ又はヨードを表す。

波線

は、分子の残部への付着点を示す。

「ベンジル」及び−ＣＨ_２−フェニルは、互換可能に用いられる。

「薬学的に許容される」は、連邦政府若しくは州政府の規制当局又は米国以外の国の該当する当局により承認された又は承認可能であること、あるいは動物における、より具体的にはヒトにおける使用について米国薬局方又は他の一般的に認知されている薬局方に列挙されていることを意味する。

「薬学的に許容される塩」は、薬学的に許容され、親化合物の所望の薬理学的活性を有する、本発明の化合物の塩を指す。特に、そのような塩は、非毒性であり、無機又は有機酸付加塩及び塩基付加塩であり得る。具体的に、そのような塩類としては、（１）塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸など等の無機酸で形成される、若しくは酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、シクロペンタンプロピオン酸、グリコール酸、ピルビン酸、乳酸、マロン酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、酒石酸、クエン酸、安息香酸、３−（４−ヒドロキシベンゾイル）安息香酸、ケイ皮酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、１，２−エタン−ジスルホン酸、２−ヒドロキシエタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、４−クロロベンゼンスルホン酸、２−ナフタレンスルホン酸、４−トルエンスルホン酸、カンファースルホン酸、４−メチルビシクロ［２．２．２］−オクタ−２−エン−１−カルボン酸、グルコヘプトン酸、３−フェニルプロピオン酸、トリメチル酢酸、第三級ブチル酢酸、ラウリル硫酸、グルコン酸、グルタミン酸、ヒドロキシナフトエ酸、サリチル酸、ステアリン酸、ムコン酸など等の有機酸で形成される酸付加塩、あるいは（２）親化合物中に存在する酸性プロトンが、金属イオン、例えば、アルカリ金属イオン、アルカリ土類イオン、若しくはアルミニウムイオンによって置き換えられる、又はエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルグルカミンなど等の有機塩基で調整するときに形成される塩が挙げられる。更なる塩類としては、あくまで例示にすぎないが、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム、テトラアルキルアンモニウムなど、化合物が塩基性官能基を含有する場合は、塩酸塩、臭化水素酸塩、酒石酸塩、メシル酸塩、酢酸塩、マレイン酸塩、シュウ酸塩のような非毒性の有機酸又は無機酸の塩が挙げられる。

「薬学的に許容されるビヒクル」は、本発明の化合物と共に投与される希釈剤、アジュバント、賦形剤、又は担体を指す。「薬学的に許容される賦形剤」は、薬理学的組成物に添加されるか、又は別の方法で薬剤の投与を容易にするためにビヒクル、担体、又は希釈剤として用いられ、かつそれらと適合性がある、無毒性であり、生物学的に耐容性であり、かつ別の方法で対象への投与に生物学的に好適である物質、例えば不活性物質を指す。賦形剤の例としては、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、様々な糖及びデンプンの種類、セルロース誘導体、ゼラチン、植物、油及びポリエチレングリコールが挙げられる。

「対象」には、ヒトが含まれる。「ヒト」、「患者」、及び「対象」という用語は、本明細書において互換可能に使用される。

任意の疾患又は障害を「治療する」又はそれらの「治療」は、一実施形態において、疾患又は障害を寛解させること（すなわち、疾患又は少なくとも１つのその臨床症状の進展を阻止又は低減すること）を指す。別の実施形態では、「治療する」又は「治療」とは、対象によって認識されない場合がある少なくとも１つの身体的パラメータを寛解させることを指す。更に別の実施形態では、「治療する」又は「治療」とは、身体的（例えば、認識可能な症状の安定化）、生理学的（例えば、身体的パラメータの安定化）のいずれか又はその両方において、疾患又は障害を調節することを指す。更に別の実施形態では、「治療する」又は「治療」とは、疾患又は障害の発症を遅延させることを指す。

本発明にかかる治療方法では、このような疾患、障害若しくは病態に罹患しているか、又はこれら疾患、障害若しくは病態であると診断された対象に、治療的有効量の本発明にかかる薬学的薬剤を投与する。「治療有効量」とは、指定の疾患、障害、又は病態に対するかかる治療を必要とする患者において、概ね所望される治療的若しくは予防的効果を得るのに十分な量又は用量を意味する。

本発明の化合物の有効量又は用量は、モデル化、用量漸増試験又は臨床試験などの常法によって、並びに日常的な要因、例えば、投与若しくは薬物送達の形態又は経路、化合物の薬物動態、疾患、障害、又は病態の重篤度及び経過、対象が以前に受けていた又は現在受けている治療、対象の健康状態及び薬物に対する応答、並びに治療する医者の判断を考慮することによって確定されてもよい。用量の例は、単回又は分割用量単位（例えば１日２回、１日３回、１日４回）で対象の体重１ｋｇ当たり化合物約０．００１〜約２００ｍｇ／日、好ましくは約０．０５〜１００ｍｇ／ｋｇ／日、又は約１〜３５ｍｇ／ｋｇ／日の範囲である。７０ｋｇのヒトの場合では、好適な投薬量の例示的な範囲は、約０．０５〜約７ｇ／日又は約０．２〜約２．５ｇ／日である。

「本発明の化合物」及び等価な表現は、本明細書に記載されている式の化合物を包含することを意味し、この表現は、状況から許容される場合、薬学的に許容される塩及び溶媒和物、例えば水和物を含む。同様に、中間体に対する言及は、それ自体が特許請求されていようといまいと、状況から許容される場合はその塩及び溶媒和物を包含することを意味する。

本明細書で使用するとき、「同位体変種」という用語は、そのような化合物を構成する１個又は２個以上の原子に、不自然な割合の同位体を含有する化合物を指す。例えば、ある化合物の「同位体変種」は、放射性標識する、すなわち、例えば重水素（^２Ｈ又はＤ）、炭素１３（^１３Ｃ）、窒素１５（^１５Ｎ）などの１つ又は２つ以上の非放射性又は放射性同位体を含むことができる。そのような同位体置換が行われる化合物において、存在する場合は以下の原子は、例えば、任意の水素が^２Ｈ／Ｄであり得るか、任意の炭素が^１３Ｃであり得るか、又は任意の窒素が^１５Ｎであり得るように、変わり得ること、及びそのような原子の存在又は配置は、当業者によって決定され得ることが理解される。同様に、本発明は、例えば、得られる化合物が薬物及び／又は基質組織分布研究に使用され得る場合に、放射線同位体による同位体変種の調製を含むことができる。本発明の放射標識化合物は、単光子放出コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）などの診断法にて使用することができる。放射性同位体の三重水素（すなわち^３Ｈ）及び炭素−１４（すなわち^１４Ｃ）は、取り込みが容易で、かつ検出手段としてすぐに使えるという点で特に有用である。更に、^１１Ｃ、^１８Ｆ、^１５Ｏ及び^１３Ｎのような陽電子放出同位体により置換されている化合物を調製することもでき、基質受容体占有率を検査する陽電子放出断層撮影法（ＰＥＴ）研究に有用である。

本発明の化合物の全ての同位体変種は、放射性であっても、なくても、本発明の範囲内に包含されることが意図される。一態様では、本明細書において、記載される化合物の重水素化又はトリチウム化類似体が提供される。

同じ分子式を有するが、性質又はその原子の結合の配列又は空間におけるその原子の配置が異なる化合物を、「異性体」と呼ぶことも、理解される。空間におけるその原子の配置において異なる異性体を、「立体異性体」と呼ぶ。

互いの鏡像ではない立体異性体を、「ジアステレオマー」と呼び、互いの重ね合わせられない鏡像である立体異性体を、「鏡像異性体」と呼ぶ。化合物が不斉中心を有するとき、例えば、４つの異なる基に結合している場合、１対の鏡像異性体が可能である。鏡像異性体は、その不斉中心の絶対配置によって特徴付けることができ、カーン・プレログのＲ−及びＳ−順位則によって又は分子が偏光面を回転させる様式によって記載され、右旋性又は左旋性（すなわち、それぞれ（＋）異性体又は（−）異性体）と表記される。キラル化合物は、個々のエナンチオマー又はその混合物として、存在し得る。等比率の鏡像異性体を含有する混合物を、「ラセミ混合物」と呼ぶ。

「互変異性体」は、特定の化合物構造の互換可能な形態であり、水素原子及び電子の置換が異なる化合物を指す。したがって、２つの構造は、π電子及び原子（通常、Ｈ）の移動を通して、平衡であってもよい。例えば、エノール及びケトンは、酸又は塩基のいずれかで処理することによって迅速に相互変換されるので、互変異性体である。互変異性の別の例は、フェニルニトロメタンの酸形態及びニトロ形態であり、これらは同様に酸又は塩基で処理することにより形成される。

互変異性体形態は、対象化合物の最適な化学的反応性及び生物活性の達成に関連する場合がある。

また、本発明の化合物は、「回転異性体」、すなわち、異なる配座に至る回転が妨害され、その結果、ある配座異性体から別の配座異性体に変換するための回転エネルギー障壁が克服される場合に生じる配座異性体としても存在する場合がある。

本発明の化合物は、１つ又は２つ以上の不斉中心を有する場合があるため、そのような化合物は、個々の（Ｒ）−若しくは（Ｓ）−立体異性体として、又はこれらの混合物として生成され得る。

特に指示しない限り、明細書及び特許請求の範囲における特定の化合物の記載又は命名は、ラセミ体又は他のもののその個々の鏡像異性体及び混合物の両方を含むことを意図する。立体化学の決定及び立体異性体の分離の方法は、当該技術分野で周知である。

本明細書で使用される場合、「局所送達」という用語は、身体の特定の限られた領域への製剤又は治療剤の送達を意味する。

本明細書で使用される場合、「全身送達」という用語は、身体中の、例えば、循環系への投与による製剤又は治療剤の送達を意味する。

本明細書で使用される場合、「質量分析（ＭＳ）」という用語は、化学化合物をイオン化して荷電分子又は分子断片を生成し、それらの量を質量対荷電（ｍ／ｚ）の比の関数（質量スペクトル）として測定する分析技法を意味する。この質量スペクトルから、化学化合物の構造に関する結論を出すことができる。

本明細書で使用される場合、「液体クロマトグラフィ質量分析（ＬＣＭＳ）」という用語は、液体クロマトグラフィの物理的分離能力を、質量分析の分析能力と合わせた分析技法を意味する。液体クロマトグラフィ工程では、試料は、固定相で充填されたカラムに導入され、カラム内のそれらの保持時間（Ｒｔ）毎に試料の化学化合物を分離する。次いで、保持時間の間隔と関連した１つ又は複数の化学化合物を質量分析の対象として、質量スペクトルを得ることで、この１つ又は複数の化学化合物の構造に関する結論を出すことを可能にする。

本明細書で使用される場合、「薄層クロマトグラフィ（ＴＬＣ）」という用語は、試料中の化学化合物を、それらが固定相材料でコーティングされたプレートに引き上げられる異なる速度毎に分離する分析技法を意味する。

本明細書で使用される場合、「核磁気共鳴分光（ＮＭＲ）」という用語は、無線周波数パルスに対する核の組の共鳴反応の強度を測定して、核の電子環境に関する情報を得ることを可能にする分析技法を意味する。これから、核が存在する化合物の化学構造に関する結論を出すことができる。水素核（プロトン）を使用する核磁気共鳴分光技法は、プロトン核磁気共鳴分光（^１ＨＮＭＲ）と呼ばれる。

「エステル」という用語は、本明細書において、有機化学の分野で慣習的であるように使用される。例えば、「エステル」という用語は、結合された酸素及びアルキルを持つカルボニル基、又は結合されたカルボニル及びアルキルを持つ酸素を意味し得る。

本明細書で使用される場合、「代謝症候群」は、動物又はヒトにおけるエネルギー利用及び貯蔵の医学的又は生物学的障害を意味し、腹部肥満、上昇した血圧、上昇した空腹時血糖値、高血清トリグリセリド、及び／又は低い高密度コレステロールレベルを特徴とし得る。

本明細書で使用される場合、「ポリメラーゼ連鎖反応」という用語は、特定のＤＮＡ配列の多くのコピーを生成するための生物医学的技法を意味する。

本明細書で使用される場合、「粉砕する」という用語は、材料を精製する方法を意味し、粗材料が溶媒で洗浄される。溶媒は、所望の生成物が不溶性であり、不純物が可溶性であるように選択することができ、その場合、精製した生成物が固体のままであり、不純物が溶媒で除去される。反対に、溶媒は、所望の生成物が可溶性であり、不純物が不溶性であるように選択することができ、その場合、精製した生成物が溶液中にあり、不純物が固体として除去される。次いで、溶媒を、例えば、蒸発によって除去して、精製した生成物を得ることができる。

本明細書で使用される場合、「Ｂｏｃ保護」は、ｔｅｒｔ−ブチルオキシカルボニル（Ｂｏｃ）基を保護基として持つ化学化合物の官能化を意味する。これは、化学化合物が全体として、そうでなければ無保護基を不必要に攻撃する試薬で処理されることを可能にする。その後、保護基を脱保護して、所望の元の基をもたらすことができる。

例示的な化合物
本発明は、式１の構造の化合物

（２Ｓ，３Ｓ，６Ｒ，７ａＲ）−１−（シクロプロピルメチル）−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−３−イルピバレート、及びその立体異性体の構造を有する分子を提供する。この化合物は、実施例１に記載されるスキームに記載の反応シーケンスによって調製され得る。

薬学的組成物及び投与
本発明の化合物は、薬学的薬剤として有用であり、本明細書で定義される、治療有効量の本発明の化合物、及び薬学的に許容される担体又は希釈剤を含む薬学的組成物に組み込まれ得る。

本発明の化合物はまた、薬学的薬剤として有用な誘導体化合物の製造において使用することもでき、これも同様に、治療有効量のそのような誘導体化合物及び薬学的に許容される担体又は希釈剤で調製された薬学的組成物に組み込まれ得る。

本発明の化合物、及びそのようなその誘導体は、ヒト及び動物における病態、疾患、及び障害の治療において有用であり得る。そのような化合物は、薬学的組成物として製剤化され、治療を必要とする対象、例えばヒト患者などの哺乳動物に、選択された投与経路に適合された様々な形態で投与され得る。例えば、本発明の化合物は、経口、鼻腔的、腹腔内、又は非経口的、静脈内、筋肉内、局所、若しくは皮下経路、又は組織への注射による投与のために製剤化されてもよい。

したがって、本発明の化合物は、例えば、不活性希釈剤若しくは消化可能な食用担体などの薬学的に許容されるビヒクルとの組み合わせで経口的に、又は吸入若しくは吹送によって全身的に投与されてもよい。それらは、硬殻若しくは軟殻ゼラチンカプセルに封入され得るか、錠剤に圧縮され得るか、又は患者の食事の食べ物に直接組み込まれ得る。経口治療投与の場合、化合物は、１つ又は２つ以上の賦形剤と組み合わされ、摂取可能な錠剤、バッカル錠、トローチ、カプセル、エリキシル、懸濁剤、シロップ、ウエハなどの形態で使用され得る。化合物は、不活性粉末状担体と組み合わされ、対象によって吸入されるか又は吹送されてもよい。そのような組成物及び調製物は、本発明の化合物の少なくとも０．１％を含有すべきである。そのような組成物及び調製物中の本発明の化合物の割合は、当然のことながら変動してもよく、便宜的に所与の単位剤形の重量の約２％〜約６０％であり得る。そのような治療上有用な組成物中の化合物の量は、有効な投薬量レベルが得られるようなものである。

錠剤、トローチ、丸薬、カプセルなどはまた、以下を含有してもよい。トラガカント、アカシア、トウモロコシデンプン、若しくはゼラチンなどの結合剤；リン酸二カルシウムなどの賦形剤；トウモロコシデンプン、ジャガイモデンプン、アルギン酸など等の崩壊剤；ステアリン酸マグネシウムなどの潤滑剤；及びスクロース、フルクトース、ラクトース、若しくはアスパルテームなどの甘味剤、又はペパーミント、ウィンターグリーンの油、若しくはチェリー味などの香味剤が添加されてもよい。単位剤形がカプセルである場合、上記種類の材料に加えて、植物油又はポリエチレングリコールなどの液体担体を含有し得る。様々な他の材料は、コーティングとして、又は別の方法で固体単位剤形の物理的形態を修飾するために存在し得る。例えば、錠剤、丸薬、又はカプセルは、ゼラチン、ワックス、シェラック、又は糖などでコーティングされ得る。シロップ又はエリキシルは、活性化合物、スクロース、又はフルクトースを甘味剤として、メチル及びプロピルパラベンを保存剤として、色素、並びにチェリー又はオレンジ味などの香味剤を含有してよい。当然のことながら、任意の単位剤形を調製する際に使用される任意の材料は、薬学的に許容され、用いられる量で実質的に非毒性であるべきである。加えて、化合物は、持続放出調製物及びデバイスに組み込まれてもよい。例えば、化合物は、時間放出カプセル、時間放出錠剤、時間放出丸薬、及び時間放出ポリマー又はナノ粒子に組み込まれ得る。

化合物はまた、注入又は注射によって静脈内又は腹腔内に投与されてもよい。化合物の溶液は、水中で調製され、任意に非毒性界面活性剤と混合され得る。分散液もまた、グリセロール、液体ポリエチレングリコール、トリアセチン、及びそれらの混合物中、並びに油中で調製され得る。従来の保管及び使用条件下で、これらの調製物は、微生物の成長を防止するために保存剤を含有し得る。

注射又は注入に好適な薬学的剤形としては、無菌注射液又は注入液又は分散液の即時調製のために適合され、任意にリポソームにカプセル化される化合物を含む、無菌水溶液若しくは分散液、又は無菌粉末が挙げられ得る。全ての場合において、最適な剤形は、製造及び保存の条件下で無菌、流体、かつ安定であるべきである。液体担体又はビヒクルは、例えば、水、エタノール、ポリオール（例えば、グリセロール、プロピレングリコール、液体ポリエチレングリコールなど）、植物油、非毒性グリセリルエステル、及びそれらの好適な混合物を含む溶媒又は液体分散媒であり得る。例えば、リポソームの形成により、分散液の場合には必要な粒径の維持により、又は界面活性剤の使用により、適正な流動性を維持することができる。微生物の作用の防止は、例えば、パラベン、クロロブタノール、フェノール、ソルビン酸、チメロサールなどの様々な抗細菌剤及び抗真菌剤によって実現することができる。多くの場合、等張性剤、例えば、糖、緩衝剤、又は塩化ナトリウムを含むことが好ましいであろう。吸収を遅らせる薬剤の組成物、例えば、モノステアリン酸アルミニウム及びゼラチン中で使用することによって、注射用組成物の長期的な吸収をもたらすことができる。

無菌注射液は、必要量の化合物を、必要に応じて上に列挙した様々な他の成分と共に適切な溶媒に組み込むことによって、好ましくはその後に濾過滅菌を行うことによって調製される。無菌注射液の調製用の無菌粉末の場合、好ましい調製方法は、予め無菌濾過された溶液中に存在する活性成分及び任意の追加の所望の成分の粉末をもたらす、真空乾燥及び凍結乾燥技法である。

局所投与の場合、化合物は、純粋な形態で適用され得る。しかしながら、それらを組成物又は製剤として、固体又は液体であり得る皮膚学的に許容される担体と組み合わせて、皮膚に投与することが望ましい場合がある。

有用な固体担体としては、細分された固体、例えばタルク、粘土、微結晶セルロース、シリカ、アルミナなどが挙げられる。他の固体担体としては、非毒性ポリマーナノ粒子又は微粒子が挙げられる。有用な液体担体としては、水、アルコール、若しくはグリコール、又は水／アルコール／グリコールブレンドが挙げられ、化合物は、任意に非毒性界面活性剤を用いて、有効レベルで溶解又は分散され得る。香料などのアジュバント及び追加の抗菌剤を添加して、所与の用途のために特性を最適化することができる。得られた液体組成物は、吸収パッドから適用され得るか、包帯及び他の手当て用品にしみ込ませるために使用され得るか、又はポンプ型若しくはエアロゾルスプレーを使用して罹患した領域の上に噴霧され得る。

合成ポリマー、脂肪酸、脂肪酸塩、及びエステルなどの増粘剤、脂肪アルコール、改質セルロース、又は改質鉱物材料を液体担体と共に用いて、使用者の皮膚に直接適用するための、塗布可能なペースト、ゲル、軟膏、石鹸などを形成することもできる。

化合物を皮膚に送達するために使用することができる有用な皮膚学的組成物の例は、当該技術分野において既知である。例えば、Ｊａｃｑｕｅｔら（米国特許第４，６０８，３９２号）、Ｇｅｒｉａ（米国特許第４，９９２，４７８号）、Ｓｍｉｔｈら（米国特許第４，５５９，１５７号）、及びＷｏｒｔｚｍａｎ（米国特許第４，８２０，５０８号）（これらの全てが参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい。

そのような製剤中の本発明の治療的化合物の濃度は、製剤の性質及び意図される投与経路に応じて広く変動し得る。例えば、ローションなどの液体組成物中の化合物の濃度は、好ましくは約０．１〜２５重量％、又はより好ましくは約０．５〜１０重量％であり得る。ゲル又は粉末などの半固体又は固体組成物中の濃度は、好ましくは、約０．１〜５重量％、又はより好ましくは約０．５〜２．５重量％であり得る。

本発明の薬剤の有効投薬量及び投与経路は、従来のとおりである。薬剤の正確な量（有効用量）は、例えば、対象の種、年齢、体重、及び全身又は臨床状態、治療される任意の障害の重症度又は機序、使用される特定の薬剤又はビヒクル、投与の方法及びスケジュールなどに応じて対象毎に異なる。治療有効用量は、当業者に既知の従来手順によって経験的に決定され得る。例えば、Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ，Ｇｏｏｄｍａｎ ａｎｄ Ｇｉｌｍａｎ，ｅｄｓ．，Ｍａｃｍｉｌｌａｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏ．，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋを参照されたい。例えば、有効用量は、最初に細胞培養アッセイ又は好適な動物モデルのいずれかにおいて推定され得る。動物モデルを使用して、適切な濃度範囲及び投与経路を決定することもできる。次いで、そのような情報を使用して、ヒトにおける投与に有用な用量及び経路を決定することができる。マウス及び他の動物における有効投薬量をヒトに対して推定するための方法は、当該技術分野において既知である。例えば、米国特許第４，９３８，９４９号）（参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい。治療用量はまた、比較治療剤の投薬量に対する類推によって選択され得る。

特定の投与形態及び投薬計画は、症例の詳細（例えば、対象、疾患、関与する疾患状態、及び治療が予防的であるか否か）を考慮して、担当医により選択されるであろう。治療は、数日から数ヶ月又は数年の期間にわたって、日用量又は複数の日用量の化合物（複数可）を必要とし得る。

しかしながら、一般に、好適な用量は、１日当たり約０．００１〜約１００ｍｇ／体重１ｋｇ、好ましくは１日当たり約０．０１〜約１００ｍｇ／体重１ｋｇ、より好ましくは１日当たり約０．１〜約５０ｍｇ／体重１ｋｇの範囲内であるか、又は更により好ましくは、１日当たり約１〜約１０ｍｇ／体重１ｋｇの範囲内である。例えば、好適な用量は、１日当たり約１ｍｇ／体重１ｋｇ、１０ｍｇ／体重１ｋｇ、又は５０ｍｇ／体重１ｋｇであり得る。

化合物は、単位剤形で好都合に投与され、例えば、単位剤形当たり約０．０５〜約１００００ｍｇ、約０．５〜約１００００ｍｇ、約５〜約１０００ｍｇ、又は約５０〜約５００ｍｇの活性成分を含有する。

化合物を投与して、例えば、約０．２５〜約２００μＭ、約０．５〜約７５μＭ、約１〜約５０μＭ、約２〜約３０μＭ、又は約５〜約２５μＭのピーク血漿濃度を達成することができる。例示的な望ましい血漿濃度としては、少なくとも０．２５、０．５、１、５、１０、２５、５０、７５、１００、又は２００μＭが挙げられる。例えば、血漿レベルは、約１〜約１００マイクロモル又は約１０〜約２５マイクロモルであり得る。これは、例えば、任意に生理食塩水中の化合物の０．０５〜５％溶液の静脈内注射によって達成され得るか、又は約１〜約１００ｍｇの化合物を含有するボーラスとして経口的に投与され得る。望ましい血液レベルは、連続注入又は間欠注入によって維持され得る。

化合物は、単一用量で、又は適切な間隔で投与される分割用量として、例えば、１日当たり１用量として、又は１日当たり２回、３回、４回、若しくはそれ以上のサブ用量として好都合に提示され得る。サブ用量自体が、例えば、吸入器からの複数吸入などの、多くの別個の緩く間隔を空けた投与に更に分割されてもよい。

本出願において記述、引用、又は参照される、学術論文、特許出願、及び特許を含むが、これらに限定されない全ての文書、参照文献、及び情報は、各々が個々に組み込まれているかのように、参照によりそれら全体が本明細書に組み込まれる。

実施例１：式Ｉの化合物の合成
式Ｉの化合物は、スキーム１〜１８において後述される工程によって、式１９の化合物（スコポラミン［５１−３４−３］）（（２Ｓ）−（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ）−９−メチル−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−７−イル−３−ヒドロキシ−２−フェニルプロパノエート臭化水素酸三水和物）から合成した。

第１の工程をスキーム１に例示する。

１０リットルの４首丸底フラスコの中に、水素化ホウ素ナトリウム（１７２ｇ、４５５８ｍｍｏｌ）を、氷浴中３リットルの絶対エタノール中の式１９の化合物（３３３ｇ、７６０ｍｍｏｌ）の機械的に撹拌された懸濁液に、約２時間にわたって少量ずつ添加した。この時間の間にガス形成が起こり、懸濁液を一晩、周囲温度に加温しながら撹拌した。およそ１０℃で加熱している間に、突然の追加のガス形成及び発泡が起こった。

次いで、白濁した懸濁液を、その元の量の約半分（すなわち、約３Ｌから１．５Ｌ）に濃縮して、追加の沈殿物が観測され、これがバッチをもたらした。一方で、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）（５３１８ｍｍｏｌ、１．０６４Ｌ）中の５Ｍ ＨＣｌを、２Ｌの技術的ジエチルエーテル（Ｅｔ_２Ｏ）で希釈した。次いで、得られた塩酸（ＨＣｌ）溶液を、撹拌しながら、氷冷したバッチに滴下添加した。白色懸濁液を、一晩機械的に撹拌して、ホウ酸塩を完全に加水分解させた。

反応混合物を濾過し、得られた固体を５００ｍＬ分量のＥｔ_２Ｏで２回濯いだ。乾燥した固体（いくらかのＥｔ_２Ｏを含有した）を、透明な溶液が得られるまで、最小量の１０％水性炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）溶液（約１．５Ｌ）に溶解した。２００ｍＬの塩水及び約５０ｇの固体ＮａＣｌを、溶液に添加した。次いで、水相を、クロロホルム／メタノール（ＭｅＯＨ）／［ＭｅＯＨ中の７Ｎ ＮＨ_３］（８５：１４：１）で完全に抽出した。この手順を、各々１．０Ｌ分量のこの溶媒混合物で５回行った。

合わせた有機抽出物を乾燥させ（硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４））、濾過し、溶媒を減圧下で除去して、１０２．２ｇ（６５９ｍｍｏｌ）の式１８の化合物（（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ）−９−メチル−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−７−オル）を、わずかに茶褐色の油として８７％収率で得た。^１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ_３）（図１）は、少量の不純物と共に、式１８の化合物との構造的一致を示した。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ４．０３〜４．００（ｍ，１Ｈ），３．６７（ｓ，２Ｈ），３．２０〜３．１８（ｍ，２Ｈ），２．５２（ｓ，３Ｈ），２．１４〜２．０８（ｍ，２Ｈ），１．６９〜１．３７（ｍ，３Ｈ）。

次の工程は、スキーム２により例示されるように進めた。

１０００ｍＬの乾燥テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中の式１８の化合物（１０２．２ｇ、６５９ｍｍｏｌ）、安息香酸（ＢｚＯＨ）（９７ｇ、７９０ｍｍｏｌ）、及びトリフェニルホスフィン（ＰＰｈ_３）（２０７ｇ、７９０ｍｍｏｌ）の溶液に、１００ｍＬの乾燥ＴＨＦ中のジイソプロピルアゾジカルボキシレート（ＤＩＡＤ）（１６０ｇ、７９０ｍｍｏｌ、１５４ｍＬ）の溶液を、４時間の期間にわたって滴下添加した。添加の間、アセトン／ドライアイスを使用して、溶液を−３５〜−２５℃で保持した。次いで、透明な無色の溶液を氷浴から取り出し、室温で一晩撹拌した。

試料を採取及び分析し、この分析は、反応が完了に至ったことを示した。反応混合物を濃縮し、１Ｌの酢酸エチル（ＥｔＯＡｃ）に溶解し、１Ｌの飽和重炭酸ナトリウム（ＮａＨＣＯ_３）で、その後水性２Ｍ ＨＣｌ（１Ｌで１回、０．５Ｌで２回）で抽出した。合わせた酸性水性画分を、１ＬのＥｔＯＡｃでもう１度洗浄した。およそ４００ｇの炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）を、ガス形成が観測されなくなるまで、撹拌しながら酸性水層に滴下添加した。得られた溶液のｐＨは、わずかに塩基性であり、わずかに混濁した黄色であった。

次いで、水相を９：１のジクロロメタン（ＤＣＭ）／ＭｅＯＨ（各々１Ｌで３回）溶液で抽出し、合わせた有機画分を硫酸ナトリウム（Ｎａ_２ＳＯ_４）で乾燥させ、濾過し、濃縮して１１８．３ｇ（４４７ｍｍｏｌ）の式１７の化合物（（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｒ）−９−メチル−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−７−イル安息香酸塩）を得た後、ＭＳ（図２）により６７．９％収率で９８％純度を有することが確認された。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ８．０７〜７．９３（ｍ，２Ｈ），７．５９〜７．４８（ｍ，１Ｈ），７．４４〜７．４０（ｍ，２Ｈ），５．３９〜５．３０（ｍ，１Ｈ），３．６３（ｓ，２Ｈ），３．４２〜３．２５（ｍ，２Ｈ），２．５７（ｓ，３Ｈ），２．１０〜２．０４（ｍ，２Ｈ），１．９２〜１．８６（ｍ，２Ｈ）。

次の工程を、スキーム３に例示されるように進めた。

クロロホルム（３５０ｍＬ）中の式１７の化合物（２０１．９ｇ、７７９ｍｍｏｌ）の溶液に、窒素雰囲気下（ストリームではない）、Ｋ_２ＣＯ_３（４５２ｇ、３２７０ｍｍｏｌ）及びクロロギ酸エチル（２７９ｇ、２５６９ｍｍｏｌ、２４７ｍＬ）を添加して、淡黄色の懸濁液を形成し、次いでこれを還流下で一晩撹拌した。

次いで、試料を採取及び分析して、反応が、生成物である式１６の化合物（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｒ）−エチル７−（ベンゾイルオキシ）−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレート）への７４％変換に達していたことを示した。混合物を、還流温度で更に２４時間にわたって更に撹拌した。

次いで、別の試料を採取及び分析して、反応が生成物への７５％変換に達していたことを示した。反応を完了させるために、追加のＫ_２ＣＯ_３（５３．８ｇ、３８９ｍｍｏｌ）及びクロロギ酸エチル（８５ｇ、７７９ｍｍｏｌ、７４．８ｍＬ）を反応溶液に添加し、混合物を還流温度で一晩撹拌した。

一晩撹拌及び還流させた後、別の試料を採取し、これを分析して、反応が式１６の化合物への８１％変換に達していたことを示した。

次いで、反応混合物を５００ｍＬのＤＣＭで希釈し、有機層を７５０ｍＬの半飽和水性ＮａＨＣＯ_３溶液、７５０ｍＬの０．４Ｍ水性ＨＣｌ、及び７５０ｍＬの塩水で洗浄した。次に、混合物をＮａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、次いで濾過し、減圧下で濃縮した後、黄色の油を得た。３００ｍＬのヘプタンを添加し、混合物を一晩激しく撹拌した。

白色の懸濁液が形成されており、大きな白色の塊を含有していたため、スパチュラで押しつぶした。懸濁液をガラスフィルタで濾過し、およそ２５０ｍＬのヘプタン及びおよそ２００ｍＬのペンタンで濯いだ。次いで、懸濁液を、真空オーブンを使用して３時間乾燥させ、式１６の化合物を白色の固体（２１９．６ｇ、６９２ｍｍｏｌ、８９％収率）として得た。生成物のＬＣＭＳは、９５％超の収率パーセントを示し、ＭＳ（図３Ｂ）及び^１ＨＮＭＲ（図３Ａ）に示される所望の生成物と、質量及び構造が一致した。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ８．０１〜７．９７（ｍ，２Ｈ），７．６１〜７．５３（ｍ，１Ｈ），７．４８〜７．４２（ｍ，２Ｈ），５．４８〜５．３９（ｍ，１Ｈ），４．５８（ｍ，１Ｈ），４．４８（ｍ，１Ｈ），４．１６（ｑ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，２Ｈ），３．５６〜３．５３（ｍ，２Ｈ），２．３４〜２．２１（ｍ，２Ｈ），１．９８〜１．８６（ｍ，２Ｈ），１．２７（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）。

次の工程を、スキーム４に例示されるように進めた。

６Ｌの３首フラスコ内で、水素化ホウ素ナトリウム（１５７ｇ、４１５２ｍｍｏｌ）を、室温の１．５Ｌの絶対エタノール中の式１６の化合物（２１９．６ｇ、６９２ｍｍｏｌ）の懸濁液に添加した。反応は発熱性であり、およそ４時間の期間にわたって６０℃超の内部温度を有しており、反応中、極度のガス／発泡体形成が観測された。懸濁液を、５０℃で一晩磁気的に撹拌した。

次いで、試料を採取し、ＴＬＣにより分析して、反応が完了に至ったことを示した。得られた生成物は、白色の固体であり、これが夜間に磁気撹拌器を停止させた。混合物を減圧下で濃縮し、白色の固体残渣を、１Ｌのクロロホルムと３．５Ｌの半飽和水性ＮａＨＣＯ_３溶液とに分割した。次に層を分離し、水層を追加のクロロホルム（各々１Ｌで２回）で抽出した。合わせた有機層を、１Ｌの塩水で洗浄し、Ｎａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、およそ２２０ｇの生成物を白色の固体として得て、これを０．６Ｌのヘプタン中で一晩、磁気撹拌器で撹拌した。

次いで、混合物を濾過し、生成物は、球体を形成していたため押しつぶし、５００ｍＬのヘプタンをそれらに添加した。混合物を、磁気撹拌器で一晩激しく撹拌した。

混合物を一晩撹拌した後、オフホワイトの懸濁液は、依然として球体を含有していたため、次いでそれらをスパチュラで押しつぶした。懸濁液を濾過し、残渣を、およそ３００ｍＬのヘプタンで濯ぎ、真空により乾燥させて、およそ１４８ｇの生成物を得た。

試料を採取し、^１ＨＮＭＲにより分析して、構造が、式１５の化合物（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｒ）−エチル７−ヒドロキシ−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレート）と一致していることを示した（図４）。

残渣を、およそ３００ｍＬのＥｔ_２Ｏ中で１時間撹拌した。白色の懸濁液を濾過し、残渣を、およそ３００ｍＬのＥｔ_２Ｏで再度濯いだ後、真空により（Ｎ_２流下で）乾燥させて、式１５の化合物（１２２ｇ、５７２ｍｍｏｌ、８２％収率）を得た。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ４．５０（ｍ，１Ｈ），４．４１（ｍ，１Ｈ），４．２３〜４．０９（ｍ，３Ｈ），３．４２〜３．３９（ｍ，２Ｈ），２．１５〜２．０８（ｍ，２Ｈ），１．７３〜１．６２（ｍ，２Ｈ），１．４４（ｄ，Ｊ＝５．９Ｈｚ，１Ｈ），１．２６（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）。

次の工程を、スキーム５に例示されるように進めた。

トリエチルアミン（２２．７８ｇ、２２５ｍｍｏｌ、３１．４ｍＬ）及びメシル−Ｃｌ（２３．６４ｇ、２０６ｍｍｏｌ、１６．０８ｍＬ）を、０℃のＤＣＭ（５００ｍＬ）中の式１５の化合物（４０ｇ、１８８ｍｍｏｌ）の溶液に滴下添加した。添加が完了すると、氷浴を除去し、わずかに白濁した懸濁液を、室温に加温しながら撹拌した。

１時間後に試料を採取し、ＴＬＣにより分析して、完全な変換が起こったことを示した。次いで、反応混合物を、５００ｍＬの水で２回洗浄した。ＤＣＭ層は白濁しているように見え、Ｎａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ（これが層をより透明にした）、次いで濾過し、減圧下で濃縮して、粘性の油を得た。油をトルエンで２回揮散させて、５４．２ｇの淡茶褐色の固体を得、これは、２１重量％のトルエンを含有していた。

重量が４３．２ｇ（１４８ｍｍｏｌ、７８．９％収率）で一定するまで、固体を真空下、５０℃で更に乾燥させ、式１４の化合物（（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｒ）−エチル７−（（メチルスルホニル）オキシ）−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレート）を得た。試料を採取し、構造を^１ＨＮＭＲにより確認した（図５）。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ５．１１〜５．０２（ｍ，１Ｈ），４．５４〜４．５３（ｍ，１Ｈ），４．４４〜４．４３（ｍ，１Ｈ），４．１３（ｑ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，２Ｈ），３．４７〜３．４５（ｍ，２Ｈ），３．００（ｓ，３Ｈ），２．２８〜２．２３（ｍ，２Ｈ），２．００〜１．９０（ｍ，２Ｈ），１．２５（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）。

次の工程を、スキーム６に例示されるように進めた。

シアン化カリウム（１２．１４ｇ、１８６ｍｍｏｌ）及び１８−クラウン−６（１，４，７，１０，１３，１６−ヘキサオキサシクロオクタデカン）（０．４９３ｇ、１．８６４ｍｍｏｌ）を、３００ｍＬの乾燥ジメチルスルホキシド中の式１４の化合物（１９．８９ｇ、６２．１ｍｍｏｌ、９１％）の溶液に添加して、薄黄色の溶液を形成し、これを６５℃で２日半、又はおよそ６５時間撹拌し、淡茶色の溶液を得た。

試料を採取し、ＴＬＣにより分析して（１：１のヘプタン／ＤＭＥ、モリブデン酸染色を必要とした）、所望の生成物へのクリーンな変換を示した（ｅｘｏ−エピマー副生成物は観測されなかった）。しかしながら、この時点で、出発材料も観測されたため、反応は完了していなかったことが見出された。撹拌を計１１８時間にわたって続け、その後、茶色の溶液を室温に冷却し、追加のバッチと合わせた後、２ＬのＥｔＯＡｃと、２Ｌの水とに分割した。

層を分離し、有機層を１Ｌの塩水で２回洗浄し、Ｎａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、粗生成物である式１３の化合物（（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｓ）−エチル７−シアノ−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレート）を得た。生成物を、重力カラムクロマトグラフィ（７５０ｇシリカ、ヘプタン／［５−＞５０％ ＥｔＯＡｃ］）により精製して、１５．１ｇの白色の固体、又は式１３の化合物を得た。試料を採取し、^１ＨＮＭＲ（図６）により分析して、生成物が、式１３の構造と一致しているが、この生成物は、１０重量％のｅｘｏ−副生成物（これはフォローアップ反応に対して問題ではなかった）及び７．５重量％のヘプタンを含有していたことを示した。全ての実験からの合わせた収率は、溶媒及び副生成物含有量の補正後、７．５５ｇ、又は４５％収率であった。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ４．５３〜４．５２（ｍ，１Ｈ），４．４３〜４．４１（ｍ，１Ｈ），４．１２（ｑ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，２Ｈ），３．７０〜３．６８（ｍ，２Ｈ），２．９３〜２．８９（ｍ，１Ｈ），２．２２〜２．１２（ｍ，２Ｈ），２．０４〜１．９８（ｍ，２Ｈ），１．２４（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）。

次の工程を、スキーム７に例示されるように進めた。

水中のラネーニッケルの５０％スラリーを、３５０ｍＬのＭｅＯＨ／２００ｍＬのアンモニア（ＭｅＯＨ中７Ｎ）中の式１３の化合物（１８．２０ｇ、８２ｍｍｏｌ）の溶液に添加した。この溶液を窒素雰囲気下で保持し、ラネーニッケルスラリーを、激しく撹拌しながら、暗黒色の懸濁液が得られるまで添加した。

反応容器を空にし、Ｈ_２バルーンで再充填し、これを２回繰り返した後、バルーンにより作成されたＨ_２雰囲気下、４５℃で撹拌した。３時間後に試料を採取し、１：１のヘプタン／ジメトキシエタン（ＤＭＥ）を使用してＴＬＣにより分析して、反応が完了したことを示した。反応混合物を、ＭｅＯＨで事前に濯いだセライトの短いパッドで濾過した。残渣もまた、追加のＭｅＯＨで濯いだ。

次いで、濾液を減圧下で濃縮して、淡黄色の油を得た。この粗生成物は、主に式１２．ａの化合物（１Ｒ，２Ｒ，４Ｓ，５Ｓ，７ｓ）−エチル７−（アミノメチル）−３−オキサ−９−アザトリシクロ［３．３．１．０２，４］ノナン−９−カルボキシレートの開環アミン、及びより少ない程度で、式１２の化合物（ｒａｃ−（２Ｒ，３Ｓ，６Ｓ，７ａＳ）−エチル３−ヒドロキシオクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレート）の（所望の）環化アミンで構成されていた。

主なｅｎｄｏ−異性体の環化を完了させるために、中間体を、５００ｍＬの絶対エタノールに溶解し、これが淡黄色の溶液をもたらし、次いで、一晩撹拌及び還流させた。

試料を採取し、減圧下で濃縮し、ＣＤＣｌ_３に溶解し、^１ＨＮＭＲ（図７）により分析して、中間体である開環ｅｎｄｏ−異性体が環化していたことを示した。およそ９％の生成物は、開環ｅｘｏ−アミンであり、いくらかの溶媒が残っていたことを更に示した。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ４．４６〜４．０１（ｍ，５Ｈ），３．５０〜３．４４（ｍ，１Ｈ），３．１６〜３．１１（ｍ，１Ｈ），３．９６〜２．９３（ｍ，１Ｈ），２．１０〜１．６６（ｍ，５Ｈ），１．４７（ｄ，Ｊ＝１３．３Ｈｚ，１Ｈ），１．２６（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）。

主なバッチである黄色の溶液を、減圧下で濃縮し、残渣を５００ｍＬのＣＨＣｌ_３に再溶解し、Ｎａ_２ＳＯ_４上で乾燥させた。溶液を濾過し、濃縮して２１．７ｇの式１２の化合物を、溶媒及び開環ｅｘｏ−アミンを含有する粘性の黄色の油として得て、これを次の工程で使用した。

次の工程を、スキーム８に例示されるように進めた。

ベンズアルデヒド（２２．７４ｇ、２１４ｍｍｏｌ、２１．７２ｍＬ）を、１０００ｍＬのジクロロメタン中の式１２の化合物（３７．３ｇ、１６５ｍｍｏｌ）の溶液に添加した。１５分後にＳＴＡＢ（５５．９ｇ、２６４ｍｍｏｌ）を添加した。次いで、懸濁液を室温で一晩撹拌した。

反応混合物を、１Ｌの水及び１ＬのＮａＨＣＯ_３で洗浄した。有機層を、Ｎａ_２ＳＯ４_２で乾燥させ、濃縮乾燥して５５ｇの反応生成物を得て、これを次に重力カラムクロマトグラフィ（６００ｇ、Ｈｅｐ／５〜６０％ ＥＴＯＡｃ）によって精製し、２．２ｇのｅｘｏ−Ｂｎ２Ｎ−付加物、及び^１ＨＮＭＲ（図８Ｂ）及びＭＳ（図８Ａ）により分析及び確認される、３５．３ｇの式１１の化合物（ｒａｃ−（２Ｒ，３Ｓ，６Ｓ，７ａＳ）−エチル３−ヒドロキシオクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレート）を得た。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ７．３５〜７．３０（ｍ，４Ｈ），７．２６〜７．２２（ｍ，２Ｈ），４．４１〜４．０２（ｍ，５Ｈ），３．８３〜３．７８（ｍ，１Ｈ），３．６６（ｄ，Ｊ＝１３．３Ｈｚ，１Ｈ），３．３０〜３．２６（ｍ，１Ｈ），３．１１〜３．０６（ｍ，１Ｈ），２．３５〜２．３１（ｍ，１Ｈ），２．０７〜１．８８（ｍ，３Ｈ），１．７７〜１．６５（ｍ，２Ｈ），１．４４（ｄ，Ｊ＝１３．９Ｈｚ，１Ｈ），１．２５（ｔ，Ｊ＝７．１Ｈｚ，３Ｈ）。

次の工程を、スキーム９に例示されるように進めた。

イミダゾール（１５．１９ｇ、２２３ｍｍｏｌ）及びｔｅｒｔ−ブチルジフェニルクロロシラン（３０．７ｇ、１１２ｍｍｏｌ、２８．７ｍＬ）を、１００ｍＬの乾燥Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド中の式１１の化合物（３５．３ｇ、１１２ｍｍｏｌ）の溶液に添加して、薄黄色の溶液を形成し、これを室温で一晩撹拌した。

撹拌が完了した後、試料を採取し、ＬＣＭＳにより分析して、反応が完了したことを示した。

次いで、この溶液を減圧下で濃縮して油性の残渣を得て、これを７５０ｍＬのＤＣＭで希釈し、７５０ｍＬの１：１飽和水性ＮａＨＣＯ_３溶液及び水で洗浄した。次に、溶液を７５０ｍＬの塩水で洗浄した。有機層をＮａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、濾過し、濃縮して、ＴＬＣにより確認されるように、およそ６５ｇの反応生成物を得た。

反応生成物を、重力カラムクロマトグラフィにより精製して（およそ６００ｇ、Ｈｅｐ／５〜１５％ ＥｔＯＡｃ）、５９．５ｇ又は９０％収率の式１０の化合物（ｒａｃ−（２Ｒ，３Ｒ，６Ｓ，７ａＳ）−エチル４−ベンジル−３−（（ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル）オキシ）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレート）を、非常に粘性の無色の油として得た。試料を採取し、^１ＨＮＭＲ（図９Ｂ）及びＬＣＭＳ（図９Ａ）により分析して、生成物が、式１０の構造と一致し、かつ６ｗ／ｗ％ヘプタンを含有していることを示した。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ７．７２〜７．６６（ｍ，４Ｈ），７．４７〜７．３６（ｍ，６Ｈ），７．２６〜７．１６（ｍ，３Ｈ），７．１２〜７．０９（ｍ，２Ｈ），４．６２〜４．４８（ｍ，１Ｈ），４．２６（ｓ，１Ｈ），４．２２〜４．０３（ｍ，３Ｈ），３．４０〜３．２９（ｍ，２Ｈ），２．８９〜２．７８（ｍ，２Ｈ），１．９２〜１．７６（ｍ，４Ｈ），１．６２〜１．５２（ｍ，１Ｈ），１．３１〜１．２３（ｍ，３Ｈ），１．１７〜１．１１（ｍ，１Ｈ），１．０２（ｓ，９Ｈ）。

次の工程を、スキーム１０に例示されるように進めた。

ヨードトリメチルシラン（７５．０ｇ、３７５ｍｍｏｌ、５１ｍＬ）を、１．２Ｌの乾燥トルエン中の式１０の化合物（７３．９ｇ、１２４ｍｍｏｌ、９３％）の溶液に添加して、黄色の反応混合物を作製し、これを８５℃で一晩撹拌した。

次いで、試料を採取し、ＴＬＣにより分析して、反応が完了に至ったことを示した。得られた反応混合物は、暗色の溶液であり、室温に冷却して（懸濁）、２５０ｍＬのＭｅＯＨで反応停止させた。次に、混合物をおよそ２５０ｍＬに濃縮した。この後、７５０ｍＬのＤＣＭを添加し、混合物を７５０ｍＬの１：１飽和水性ＮａＨＣＯ_３溶液／Ｈ_２Ｏで洗浄した。次いで、有機層を７５０ｍＬの塩水で洗浄し、Ｎａ−_２ＳＯ_４上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮して、およそ７２ｇ又は９２％収率の式９の化合物（ｒａｃ−（２Ｒ，３Ｒ，６Ｓ，７ａＳ）−４−ベンジル−３−（（ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル）オキシ）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン）を、暗黄色／橙色の油として得た。試料を採取し、ＬＣＭＳ（図１０）により分析して、正しい質量を示し、また生成物が約８０％の純度を有し、０．４４８でのピークはトルエンであったことを示した。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ７．６９〜７．６３（ｍ，４Ｈ），７．４７〜７．３７（ｍ，６Ｈ），７．２６〜７．１２（ｍ，５Ｈ），４．３６（ｓ，１Ｈ），３．７３〜３．７０（ｍ，１Ｈ），３．３９（ｄ，Ｊ＝１３．７Ｈｚ，１Ｈ），３．２６（ｄ，Ｊ＝７．６Ｈｚ，１Ｈ），３．０６（ｓ，１Ｈ），２．９０（ｄ，Ｊ＝１３．７Ｈｚ，１Ｈ），２．７９〜２．７４（ｍ，１Ｈ），２．４１（ｂｓ，１Ｈ），１．９０〜１．８０（ｍ，４Ｈ），１．６７〜１．６４（ｍ，１Ｈ），１．１１〜０．９９（ｍ，１０Ｈ）。

次の工程を、スキーム１１に例示されるように進めた。

Ｅｔ_３Ｎ（４８．３ｇ、４７７ｍｍｏｌ、０．０６７Ｌ）及びジ−ｔｅｒｔ−ブチルジカルボネート（Ｂｏｃ_２Ｏ）（３９．１ｇ、１７９ｍｍｏｌ）を、１Ｌのジクロロメタン中の式９の化合物（７２ｇ、１１９ｍｍｏｌ、８０％）の溶液に添加して、淡黄色の溶液を形成し、これを室温で週末にわたって撹拌した。

試料を採取し、ＴＬＣにより分析して、反応が完了したことを示した。溶液を２５０ｍＬのＤＣＭで希釈し、１Ｌの飽和水性ＮａＨＣＯ_３溶液及び１Ｌの塩水で洗浄した。次いで、有機層をＮａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、濾過し、濃縮して、およそ８０ｇの粗生成物を得た。

重力カラムクロマトグラフィにより精製して（８００ｇ、ヘプタン／［ＥｔＯＡｃ１−＞１０％］）、６８．４ｇ又は９４％収率の式８の化合物（ｒａｃ−（２Ｒ，３Ｒ，６Ｓ，７ａＳ）−ｔｅｒｔ−ブチル４−ベンジル−３−（（ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル）オキシ）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレート）を、無色のガラスとして得た。

試料を採取し、^１ＨＮＭＲ（図１１Ａ）及びＬＣＭＳ（図１１Ｂ）により分析して、生成物と式８の構造との一致を示し、生成物が４ｗ／ｗ％ヘプタンを含有していたことを更に示す。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ７．７３〜７．６５（ｍ，４Ｈ），７．４７〜７．３５（ｍ，６Ｈ），７．２４〜７．１０（ｍ，５Ｈ），４．５３〜４．４０（ｍ，１Ｈ），４．２４（ｄ，Ｊ＝３．８Ｈｚ，１Ｈ），４．１０〜３．９２（ｍ，１Ｈ），３．４４〜３．３２（ｍ，２Ｈ），２．８７（ｄ，Ｊ＝１３．６Ｈｚ，１Ｈ），２．３３〜２．７７（ｍ，１Ｈ），１．９３〜１．７２（ｍ，４Ｈ），１．６５〜１．５４（ｍ，１Ｈ），１．５０〜１．４７（ｍ，９Ｈ），１．１０〜１．０２（ｍ，１０Ｈ）。

次の工程を、スキーム１２に例示されるように進めた。

窒素流下で、活性炭素（７ｇ、１２５ｍｍｏｌ）上の１０％パラジウムを、６００ｍＬの酢酸中の式８の化合物（７２．９ｇ、１２５ｍｍｏｌ）の溶液に添加した。容器を閉じ、得られた混合物を５０℃で２時間、バルーンにより作成された水素雰囲気下で撹拌した。

次いで、混合物を５０℃で一晩撹拌した。黒色の懸濁液を、ＥｔＯＨで濯いだセライトで濾過し、濾液を減圧下で濃縮した。残渣を０．５Ｌのトルエンで２回揮散させ、この後、それを１Ｌのジエチルエーテルに溶解した。

次いで、有機層を１Ｌの１０％（ｗ／ｖ）水性Ｋ_２ＣＯ_３溶液、１Ｌの塩水で洗浄し、Ｎａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、濾過し、減圧下で濃縮した後、ペンタンで再度揮散させて、５８．５ｇの濃い茶褐色のシロップ、式７の化合物（ｒａｃ−（２Ｒ，３Ｓ，６Ｓ，７ａＳ）−ｔｅｒｔ−ブチル３−（（ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリル）オキシ）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレート）を得た。

試料を採取し、^１ＨＮＭＲ（図１２Ｂ）及びＬＣＭＳ（図１２Ａ）により分析して、生成物が、式７の構造と一致しており、５．１重量％のトルエン及び１．３重量％のｎ−ペンタンを含有していることを示した。^１ＨＮＭＲ（４００ＭＨｚ，クロロホルム−ｄ）δ７．６８〜７．６３（ｍ，４Ｈ），７．４５〜７．３５（ｍ，６Ｈ），４．４０〜４．２５（ｍ，１Ｈ），４．１３〜３．９３（ｍ，２Ｈ），３．４１〜３．３６（ｍ，１Ｈ），２．９７〜２．９２（ｍ，１Ｈ），２．６２（ｄ，Ｊ＝１１．５Ｈｚ，１Ｈ），１．９６〜１．７８（ｍ，２Ｈ），１．６７（ｓ，１Ｈ），１．６４〜１．５６（ｍ，１Ｈ），１．４９〜１．４７（ｍ，９Ｈ），１．１６〜１．１３（ｍ，１Ｈ），１．０５〜１．０４（ｍ，９Ｈ）。

式７の化合物を、スキーム１３に例示されるように、９０／１０ ｓｃＣＯ_２／ｉＰｒＯＨ＋０．２％イソプロピルアミン溶出液を用いるＷｅｌｋｈｏ−１カラム上の超臨界流体クロマトグラフィ（ＳＦＣ）を介して、そのそれぞれのエナンチオマーに分離した。

次の工程を、スキーム１４に例示されるように進めた。

３，３，３−トリフルオロプロパン酸（３．６２９ｍＬ、４１．１ｍｍｏｌ、１．５等量）を、ＤＣＭ（１２０ｍＬ）及び乾燥ＤＭＦ（１０ｍＬ）に溶解した。ＤＩＰＥＡ（７．１６ｍＬ、４１．１ｍｍｏｌ、１．５等量）及びＨＡＴＵ（１−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート）（１５．６３ｇ、４１．１ｍｍｏｌ、１．５等量）を添加し、混合物を室温で１．５時間撹拌した。これは、透明な赤茶色の溶液の形成をもたらした。

その溶液に、ＤＣＭ（１００ｍＬ）中の式６．ｂの化合物（１３．５ｇ、２７．４ｍｍｏｌ）の溶液を添加し、溶液を室温で４時間撹拌した。

反応混合物をＤＣＭ（２５０ｍＬ）で希釈し、水性１Ｍ ＫＨＳＯ_４（４００ｍＬ）、飽和水性ＮａＨＣＯ_３（４００ｍＬ）、水（４００ｍＬ）、塩水（２５０ｍＬ）で洗浄し、Ｎａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、真空濃縮して、２２．７４ｇ（＞１００％）の式５の化合物（（２Ｓ^＊，３Ｓ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−ｔｅｒｔ−ブチル３−（（ｔｅｒｔブチルジフェニルシリル）オキシ）−４−（３，３，３トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレート）を茶色の油として得た。

次の工程を、スキーム１５に例示されるように進めた。

式５の化合物（最大２７．４ｍｍｏｌ）を、乾燥ＴＨＦ（１１５ｍＬ）に溶解した。

ＴＨＦ（１Ｍ、８２ｍＬ、８２ｍｍｏｌ）中のフッ化テトラブチルアンモニウムの溶液を添加し、反応混合物を５０℃で一晩撹拌した。ＬＣＭＳ分析は、所望の材料への完全な変換を明らかにした。

溶液を真空濃縮し、５０％ ＥＴＯＡｃ／ヘプタン（２回、各１００ｍＬ）で２回同時蒸発させて、３８．６６ｇの粗材料を茶色の油として得た。この材料を２５％ ＥＴＯＡｃ／Ｅｔ_２Ｏ（８００ｍＬ）に溶解し、水（２回、各６００ｍＬ）で洗浄した。水層を合わせ、２５％ ＥＴＯＡｃ／Ｅｔ２０（４００ｍＬ）で抽出した。有機層を合わせ、塩水（４００ｍＬ）で洗浄し、Ｎａ_２ＳＯ_４上で乾燥させ、真空濃縮して、１５．１４ｇの材料を茶色の油として得た。

重力カラムクロマトグラフィ（勾配５０％ ＥＴＯＡｃ／ヘプタン〜１００％ ＥＴＯＡｃ）による精製から、５．８５ｇの式４の化合物（（２Ｓ^＊，３Ｓ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−ｔｅｒｔ−ブチル３−ヒドロキシ−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレート）（２工程にわたって５８％）を白色の発泡体として得た。

次の工程を、スキーム１６に例示されるように進めた。

式４の化合物（５．８５ｇ、１６ｍｍｏｌ）を、ピリジン（５０ｍＬ）に溶解し、続いてＤＭＡＰ（ジメチルアミノピリジン）（１．９６ｇ、１６．０６ｍｍｏｌ）及び塩化ピバロイル（３．９５ｍＬ、３２．１ｍｍｏｌ）を添加した。

反応混合物を、６０℃で一晩撹拌した。ＬＣＭＳ分析は、所望の材料への完全な変換を明らかにした。反応混合物を室温に冷却し（薄茶色の懸濁液が形成された）、真空濃縮した。

残渣をＥＴＯＡｃ（２５０ｍＬ）で希釈し、水性０．５Ｍ ＫＨＳＯ_４（２００ｍＬ）及び飽和水性ＮａＨＣＯ_３（２５０ｍＬ）で洗浄した。その都度、水層を追加のＥＴＯＡｃ（５０ｍＬ）で抽出した。

合わせた有機層を、塩水（２００ｍＬ）で洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥させ、濾過し、蒸発乾燥させて、６．８ｇの粗材料を得た。フラッシュカラムクロマトグラフィ（ＥＴＯＡｃ／ヘプタン勾配）による精製から、５．４９ｇ（７６％）の式３の化合物（（２Ｓ^＊，３Ｓ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−ｔｅｒｔ−ブチル３−（ピバロイルオキシ）−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−１−カルボキシレート）を白色の発泡体として得た。ＬＣＭＳ分析：純度＞９５％、実測値４４９．３［Ｍ＋Ｈ］＋＆ ３９３．２（Ｍ−（Ｃ４Ｈ８）＋Ｈ］＋）。

次の工程を、スキーム１７に例示されるように進めた。

式３の化合物（１ｇ、２．２３ｍｍｏｌ）を、ＤＣＭ（２０ｍＬ）に溶解した。

ＴＦＡ（トリフルオロ酢酸）（８．５４ｍＬ、１１１ｍｍｏｌ）を添加し、混合物を室温で１時間撹拌した。ＬＣＭＳ分析は、所望の材料への完全な変換を明らかにした。

反応混合物を真空濃縮し、トルエン（２回、各２０ｍＬ）で同時蒸発させた。残渣をクロロホルム（４０ｍＬ）に溶解し、水性飽和Ｎａ_２ＣＯ_３溶液（４０ｍＬ）で洗浄した。水相を、クロロホルム（３回、各２０ｍＬ）で抽出した。

有機層を合わせ、塩水（７０ｍＬ）で洗浄し、乾燥させ（Ｎａ_２ＳＯ_４）、濾過し、減圧下で蒸発させて、７６９．９ｍｇ（９９％）の式２の化合物（（２Ｓ^＊，３Ｓ^＊，３ａＳ^＊，６Ｒ^＊，７ａＲ^＊）−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−３−イルピバレート）をオフホワイトの固体として得た。構造は、図１３に示されるように、^１ＨＮＭＲ分析により確認した。

次の工程を、スキーム１８に例示されるように進めた。

ジクロロメタン（２ｍＬ）中の式２の化合物（１９９．８ｍｇ、０．５７４ｍｍｏｌ）に、シクロプロピルカルボキシアルデヒド（５５．７μＬ、０．５２３ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を室温で２時間撹拌した。次に、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウム（２００．７ｍｇ、０．９４７ｍｍｏｌ）を、この反応混合物に添加し、反応混合物を室温で一晩撹拌した。反応混合物を、減圧下で蒸発乾燥させた。分取ＬＣＭＳによる精製に続いて、減圧下での溶媒の蒸発（Ｇｅｎｅｖａｃ）は、式１の化合物（（２Ｓ，３Ｓ，６Ｒ，７ａＲ）−１−（シクロプロピルメチル）−４−（３，３，３−トリフルオロプロパノイル）オクタヒドロ−１Ｈ−２，６−メタノピロロ［３，２−ｂ］ピリジン−３−イルピバレート）をもたらした。（ＭＨ＋＝４０３．１）。

出発反応物質を式１の化合物に転換させるためのこれらの合成工程の概要を、下記のスキーム１９に提供する。

実施例２：式１の化合物のインビボ活性
表７は、異なる投与経路を使用する繰り返し連日投与後の、神経因性疼痛のマウスモデルにおける式１の活性を要約する。

本明細書において例示及び考察される実施形態は、本発明を製造及び使用するための発明者らに既知の最良の方法を、当業者に教示することのみを意図する。本明細書において、いかなるものも、本発明の範囲を限定すると考慮されてはならない。提示される全ての実施例は、代表的かつ非限定的である。本発明の上述される実施形態は、上記の教示に照らして、当業者により理解されるように、本発明から逸脱することなく修正又は変更することができる。したがって、特許請求の範囲及びそれらの等価物において、本発明は、具体的に記載されるものとは別の方法で実施されてもよいことが理解されるものとする。

式１〜１８の化合物は、簡略性の目的で特定のキラル性で描かれ得るが、当業者であれば、これらの様々な異性体の製造及び分離方法を認識するであろうことを理解すべきである。したがって、式１〜１８の化合物の全ての異性体は、本出願の範囲内であることが理解され得る。

以下に、本願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ 式１の化合物、

又はその立体異性体、薬学的に許容される塩、若しくは混合物。
［２］ 式１が、

である、［１］に記載の化合物、又はその立体異性体、薬学的に許容される塩、若しくは混合物である。
［３］ ［２］に記載の化合物と、薬学的に許容される担体又は希釈剤と、を含む、薬学的組成物。
［４］ 病態、疾患、又は障害に罹患している対象（ヒト若しくは動物）を治療するための方法であって、前記対象に、有効量の［２］に記載の化合物を投与することを含む、方法。
［５］ 前記化合物が投与されて、前記対象に局所送達をもたらす、［４］に記載の方法。
［６］ 前記化合物が投与されて、前記対象に全身送達をもたらす、［４］に記載の方法。
［７］ 前記病態又は障害が、神経因性疼痛又は慢性疼痛である、［４］に記載の方法。
［８］ 式１の化合物を製造する方法であって、

式２の化合物

を、還元剤の存在下でシクロプロピルカルボキシアルデヒドと反応させることを含む、方法。
［９］ 前記シクロプロピルカルボキシアルデヒドが、前記還元剤の前に添加された、［８］に記載の方法。
［１０］ 前記還元剤が、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウムである、［８］に記載の方法。
［１１］ 前記式１の化合物が、キラル的に分離される、［８］に記載の方法。
［１２］ 式３の化合物

を、酸と反応させることによって、前記式２の化合物を製造することを更に含む、［８］に記載の方法。
［１３］ 前記酸が、トリフルオロ酢酸である、［１２］に記載の方法。
［１４］ 式４の化合物

を、ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）と反応させることによって、前記式３の化合物を製造することを更に含む、［１２］に記載の方法。
［１５］ 式５の化合物

を、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルクロロシランと反応させることによって、前記式４の化合物を製造することを更に含む、［１４］に記載の方法。
［１６］ 前記反応が、ピリジンを更に含む、［１５］に記載の方法。
［１７］ 式６．ｂの化合物

を、３，３，３−トリフルオロプロパン酸と反応させることによって、前記式５の化合物を製造することを更に含む、［１５］に記載の方法。
［１８］ 前記反応が、Ｎ−Ｎ−ジイソプロピルエチルアミンを更に含む、［１７］に記載の方法。
［１９］ 前記反応が、（１−［Ｂｉｓ（ジメチルアミノ）メチレン］−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５−ｂ］ピリジニウム３−オキシドヘキサフルオロホスフェート）トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウムを更に含む、［１８］に記載の方法。
［２０］ 式７の化合物

をキラル的に分離することによって、前記式６．ｂの化合物を製造することを更に含む、［１７］に記載の方法。
［２１］ 式８の化合物

を、触媒の存在下で水素と反応させることによって、前記式７の化合物を製造することを更に含む、［２０］に記載の方法。
［２２］ 前記触媒が、パラジウムを含む、［２１］に記載の方法。
［２３］ 前記触媒が、炭素上のパラジウムである、［２２］に記載の方法。
［２４］ 式９の化合物

を、Ｂｏｃ _２ Ｏと反応させることによって、前記式８の化合物を製造することを更に含む、［２１］に記載の方法。
［２５］ 前記反応が、トリエチルアミン（Ｅｔ _３ Ｎ）を更に含む、［２４］に記載の方法。
［２６］ 式１０の化合物

を、ヨードトリメチルシランと反応させることによって、前記式９の化合物を製造することを更に含む、［２４］に記載の方法。
［２７］ 前記反応が、６０℃より高い温度で起こる、［２６］に記載の方法。
［２８］ 式１１の化合物

を、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルクロロシランと反応させることによって、前記式９の化合物を製造することを更に含む、［２６］に記載の方法。
［２９］ 前記反応が、イミダゾールを更に含む、［２８］に記載の方法。
［３０］ 式１２の化合物

を、ベンズアルデヒドと反応させることによって、前記式１１の化合物を製造することを更に含む、［２８］に記載の方法。
［３１］ 前記反応が、トリアセトキシ水素化ホウ素ナトリウムを更に含む、［３０］に記載の方法。
［３２］ 式１２．ａの化合物

を、溶媒中で環化することによって、前記式１１の化合物を製造することを更に含む、［３０］に記載の方法。
［３３］ 前記溶媒が、エタノールである、［３２］に記載の方法。
［３４］ 式１３の化合物

を、触媒の存在下で水素と反応させることによって、前記式１２．ａの化合物を製造することを更に含む、［３０］に記載の方法。
［３５］ 前記触媒が、ラネーニッケルである、［３４］に記載の方法。
［３６］ 式１４の化合物

を、シアン化カリウムと反応させることによって、前記式１３の化合物を製造することを更に含む、［３４］に記載の方法。
［３７］ 前記反応が、１８−クラウン−６を更に含む、［３６］に記載の方法。
［３８］ 式１５の化合物

を、塩化メシルと反応させることによって、前記式１４の化合物を製造することを更に含む、［３６］に記載の方法。
［３９］ 前記反応が、トリエチルアミン（Ｅｔ _３ Ｎ）を更に含む、［３８］に記載の方法。
［４０］ 式１６の化合物

を、還元剤と反応させることによって、前記式１５の化合物を製造することを更に含む、［３８］に記載の方法。
［４１］ 前記還元剤が、水素化ホウ素ナトリウムである、［４０］に記載の方法。
［４２］ 式１７の化合物

を、クロロギ酸エチルと反応させることによって、前記式１６の化合物を製造することを更に含む、［４０］に記載の方法。
［４３］ 前記反応が、塩基を更に含む、［４２］に記載の方法。
［４４］ 前記塩基が、炭酸カリウムである、［４３］に記載の方法。
［４５］ 式１８の化合物

を、活性化剤の存在下で安息香酸と反応させることによって、前記式１７の化合物を製造することを更に含む、［４２］に記載の方法。
［４６］ 前記活性化剤が、トリフェニルホスフィンとジエチルアゾジカルボキシレート（ＤＥＡＤ）、又はトリフェニルホスフィンとジイソプロピルアゾジカルボキシレート（ＤＩＡＤ）である、［４５］に記載の方法。
［４７］ 式１９の化合物

を、還元剤と反応させることによって、前記式１８の化合物を製造することを更に含む、［４８］に記載の方法。
［４８］ 前記還元剤が、水素化ホウ素ナトリウムである、［４７］に記載の方法。
［４９］ 前記反応が、イソプロピルアルコール中のＨＣｌを更に含む、［４７］に記載の方法。

Claims (17)

1. 式１の化合物、
   又はその立体異性体若しくは薬学的に許容される塩。
2. 式１が、
   である、請求項１に記載の化合物、又はその立体異性体若しくは薬学的に許容される塩。
3. 請求項２に記載の化合物と、薬学的に許容される担体又は希釈剤とを含む、薬学的組成物。
4. 疼痛を治療するためのものである、請求項３に記載の薬学的組成物。
5. 局所送達をもたらすためのものである、請求項４に記載の薬学的組成物。
6. 全身送達をもたらすためのものである、請求項４に記載の薬学的組成物。
7. 前記疼痛が、神経因性疼痛又は慢性疼痛である、請求項４〜６のいずれか１項に記載の薬学的組成物。
8. 式１の化合物を製造する方法であって、
   式２の化合物
   を、還元剤の存在下でシクロプロピルカルボキシアルデヒドと反応させることを含む、方法。
9. 前記式１の化合物が、キラル的に分離される、請求項８に記載の方法。
10. 式３の化合物
    を、酸と反応させることによって、前記式２の化合物を製造することを更に含む、請求項８に記載の方法。
11. 式４の化合物
    を、ジメチルアミノピリジン及び塩化ピバロイルと反応させることによって、前記式３の化合物を製造することを更に含む、請求項１０に記載の方法。
12. 式５の化合物
    を、フッ化テトラブチルアンモニウムと反応させることによって、前記式４の化合物を製造することを更に含む、請求項１１に記載の方法。
13. 式６．ｂの化合物
    を、３，３，３−トリフルオロプロパン酸と反応させることによって、前記式５の化合物を製造することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
14. 式７の化合物
    をキラル的に分離することによって、前記式６．ｂの化合物を製造することを更に含む、請求項１３に記載の方法。
15. スコポラミンと還元剤とを反応させることを含む、式１の化合物
    を製造する方法。
16. 前記方法が更に、式２の化合物
    、式３の化合物
    、式４の化合物
    、式５の化合物
    、および式６．ｂの化合物
    からなる群より選択される化合物を製造することを含む、請求項１５に記載の方法。
17. 前記方法が更に、式７の化合物
    、式８の化合物
    、式９の化合物
    、式１０の化合物
    、式１１の化合物
    、および式１２の化合物
    からなる群より選択される化合物を製造することを含む、請求項１５に記載の方法。