KR20080011320A - 시나칼셋 염기의 제조 방법 - Google Patents

시나칼셋 염기의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

시나칼셋, (R)-α-메틸-N-[3-(3-(트리플루오로메틸)페닐]프로필]-1-나프탈렌메탄 아민의 제조 방법이 제공된다.

Description

시나칼셋 염기의 제조 방법{PROCESS FOR THE PREPARATION OF CINACALCET BASE}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2006년 5월 10일 출원된 미국 가출원 제60/799,443호 및 2006년 4월 27일 출원된 동 제60/796,317호의 우선권 주장을 청구하며, 이들은 본 명세서에서 참고로 인용한다.
발명의 분야
본 발명은 시나칼셋, (R)-α-메틸-N-[3-(3-(트리플루오로메틸)페닐]프로필]-1-나프탈렌메탄 아민의 제조 방법을 포함한다.
(R)-α-메틸-N-[3-(3-(트리플루오로메틸)페닐]프로필]-1-나프탈렌메탄 아민("CNC-염기", "시나칼셋 염기" 또는 "시나칼셋")은 하기 화학식을 가지며, CAS 번호가 226256-56-0이다. 이 분자는 시나칼셋 염산염, C22H22F3N·HCl의 유리 염기 형태이다. 시나칼셋 염산염("CNC-HCl")은 분자량이 393.9이며, CAS 번호가 364782-34-3이다. CNC-HCl은 SENSIPARTM으로서 시판 중이며, 칼슘 유사 작용 물질(calcimimetic)로서 공지된 화합물 부류 중에서 처음으로 FDA로부터 승인받은 약 물이다.
Figure 112007088838242-PCT00001
칼슘 유사 작용 물질은 칼슘 수용체를 활성화시켜 부갑상선 호르몬("PTH")의 분비를 감소시키는 경구 활성화 소분자 부류이다. PTH의 분비는 보통 칼슘 감지 수용체에 의해 조절된다. 칼슘 유사 작용 제제는 부갑상선 호르몬의 방출을 억제하여 수 시간 내에 부갑상선 호르몬 수준을 저하시키는 이러한 수용체의 칼슘에 대한 감도를 증가시킨다. 칼슘 유사 작용 물질은 부갑상선 상의 칼슘 수용체가 혈류 중 칼슘에 적절히 반응하지 못할 경우 생기는 PTH의 과잉 분비에 특징이 있는 병태인 부갑상선 기능 항진을 치료하는 데 이용된다. 2차 부갑상선 기능 항진의 지표인 PTH의 수준 상승은 칼슘 및 인의 대사 변화, 골 통증, 골절 및 심혈관사에 대한 위험 증가와 관련되어 있다.
CNC-HCl은 투석시에, 만성 신장병을 앓는 환자에서 2차 부갑상선 기능 항진의 치료에 대해 인정받고 있다. CNC-HCl로 치료하면 혈액 내 칼슘 및 인의 양의 척도인 칼슘/인 이온 생성물 뿐 아니라, PTH의 혈청 수준도 저하된다.
미국 특허 제6,011,068호는 시나칼셋의 일반 구조식을 갖는 것들과 같은 칼슘 수용체-활성 분자를 개시한다. 미국 특허 제6,211,244호("'244 특허")는 시나칼셋과 관련된 칼슘 수용체-활성 화합물 및 이러한 화합물의 제조 방법을 개시한다. 문헌[DRUGS OF THE FUTURE(2002) 27(9):531] 뿐 아니라 '244 특허에 개시된 방법을 이용하여, 하기 반응식에 도시하는 바와 같이, 티타늄(IV) 이소프로폭시드의 존재 하에 3-[3-(트리플루오로메틸)페닐]프로필아민을 1-아세틸 나프탈렌과 반응시켜 시나칼셋에 상당하는 이민을 제조한 후, 에탄올계 또는 메탄올계 나트륨 시아노보로하이드라이드로 처리하고, 키랄 액체 크로마토그래피에 의해 라세미체 시나칼셋을 분할함으로써 소정의 시나칼셋 거울상 이성체를 제조할 수 있다:
Figure 112007088838242-PCT00002
그러나, 이 공정은 티타늄(IV) 이소프로폭시드 및 에탄올계 또는 메탄올계 나트륨 시아노보로하이드라이드와 같이 가연성이 있고 독성이 강한 시약의 사용을 수반한다.
'244 특허에 개시된 다른 공정에서, 하기 반응식에 따라, 3-트리플루오로메틸시나모니트릴을 디이소부틸 알루미늄 하이드라이드로 처리한 후, 중간체인 알루미늄-이민 착체를 (R)-1-(1-나프틸)에틸아민으로 처리하고, 중간체 이민을 에탄올계 나트륨 시아노보로하이드라이드를 사용하여 환원시켜 시나칼셋을 제조할 수 있다:
Figure 112007088838242-PCT00003
이 공정에서의 3-트리플루오로메틸시나모니트릴 전구체의 합성은 문헌[Tetrahedron Letters(2004) 45:8355]에만 개시되어 있다. 이는 가능한 공정이지만, Al[iBu]은 가연성이 높아서 이 공정은 이상적이지 않다.
유사하게, 문헌[DRUGS OF THE FUTURE(2002) 27(9):531] 뿐 아니라 '244 특허에 개시된 방법을 이용하여, 하기 반응식에 따라 티타늄(IV) 이소프로폭시드의 존재 하에 (R)-1-(1-나프틸)에틸아민을 3-[3-(트리플루오로메틸)페닐]프로피온알데히드와 반응시켜 시나칼셋에 상당하는 이민을 제조한 후, 에탄올계 나트륨 시아노보로하이드라이드로 처리하여 소정의 시나칼셋 거울상 이성체를 제조할 수 있다:
Figure 112007088838242-PCT00004
그러나, 상기한 공정은 가연성이 높고 취급이 어려우며 독성이 있는 티타늄(IV) 이소프로폭시드 및 에탄올계 나트륨 시아노보로하이드라이드와 같은 시약의 사용을 필요로 한다. 또한, CNC-염기, 3-[3-(트리플루오로메틸)페닐]프로피온알데히드의 전구체에 대해 공지된 합성 경로만이 문헌[Tetrahedron Letters(2004) 45:8355]에 개시되어 있는데, 이는 상당하는 신남산 유도체의 이중 결합을 환원시킨 후, 카르복실산 부분을 상당하는 알콜로 환원시키고, 그 다음 염화옥살릴 및 디메틸 설폭시드와 같이 환경 친화적이지 않고 불안정한 시약을 사용하여 스원-산화에 의해 알데히드로 산화시키는 것에 의한 하기 반응식으로 설명되어 있다:
Figure 112007088838242-PCT00005
따라서, 더욱 환경 친화적인 CNC-염기 및 그의 염, 특히 염산염에 대한 개선된 제조 공정이 당업계에 요구된다. 본 발명은 이러한 대안을 제공한다.
발명의 개요
일구체예에서, 본 발명은 (a) 촉매 및 1 이상의 염기의 존재 하에 3-브로모트리플루오로톨루엔을 하기 화학식 I의 알릴 아민과 배합하는 단계; (b) 배합물을 가열하여 하기 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기를 얻는 단계; 및 (c) 하기 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기를 환원시켜 시나칼셋을 얻는 단계를 포함하는, 시나칼셋의 제조 방법을 포함한다:
Figure 112007088838242-PCT00006
Figure 112007088838242-PCT00007
다른 구체예에서, 본 발명은 (a) 상기 기재한 방법에 의해 시나칼셋을 제조하는 단계; 및 (b) 시나칼셋을 시나칼셋의 약학적 허용염으로 전환시키는 단계를 포함하는, 시나칼셋의 약학적 허용염의 제조 방법을 포함한다.
발명의 상세한 설명
본 발명은 개선된 시나칼셋 염기의 제조 방법을 제공함으로써 상기 기재한 종래 기술의 단점을 극복한다. 이 방법은 하기 일반 반응식으로 도시될 수 있다:
Figure 112007088838242-PCT00008
상기 방법은 (a) 촉매 및 1 이상의 염기의 존재 하에 3-브로모트리플루오로톨루엔("3-BrTHF")을 하기 화학식 I의 알릴 아민과 배합하는 단계; (b) 배합물을 가열하여 하기 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기를 얻는 단계; 및 (c) 하기 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기를 환원시켜 시나칼셋을 얻는 단계를 포함한다:
화학식 I
Figure 112007088838242-PCT00009
화학식 II
Figure 112007088838242-PCT00010
통상적으로, 3-BrTFT는 이것이 용해되는 임의의 용매 중 용액의 형태로 제공된다. 바람직하게는, 용매는 1-메틸-2-피롤리디논(NMP), 아세토니트릴, 톨루엔, N,N-디메틸 포름아미드(DMF) 또는 DMF와 물의 혼합물이다. 통상적으로, 용액은 용매 1 몰당 약 3.5 내지 약 5.0 g의 농도로 3-BrTFT를 함유한다.
통상적으로, 화학식 I의 알릴 아민은 3-BrTFT 1 몰당 약 1 내지 약 1.5 몰의 양으로 존재한다. 바람직하게는, 화학식 I의 알릴 아민은 3-BrTFT 1 몰당 약 1.2 몰의 양으로 존재한다.
촉매는 압출물 또는 분말 형태의 팔라듐/탄소(Pd/C) 또는 아세트산팔라듐[Pd(OAc)2]과 같이 헥(Heck) 커플링 반응에 적절한 임의의 촉매일 수 있다. 바람직하게는, 촉매는 팔라듐/탄소이고, 더욱 바람직하게는 팔라듐/탄소는 분말 형태이다. 촉매는 물의 약 20 내지 50 중량%의 양으로 존재할 수 있다. 바람직하게는, 팔라듐/탄소 또는 아세트산팔라듐[Pd(OAc)2] 외에도, 트리페닐포스핀 또는 트리-(오르토-톨일)포스핀을 촉매량으로 첨가할 수 있다.
염기는 헥 커플링 반응 동안 형성된 브롬화수소를 중화시킬 수 있는 임의의 염기일 수 있다. 적절한 염기는 모노-, 디-, 트리-C1-C4 알킬 아민 및 알칼리 금속 염기일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 더욱 특정한 예로는 K2CO3, Na2CO3, KOAc, NaOAc 및 트리알킬 아민, 예컨대 Et3N("TEA") 및 Bu3N("TBA")이 있다. 바람직하게는, 염기는 알칼리 금속 염기이고, 더욱 바람직하게는 탄산칼륨이다. 당업자는 습 윤 조건을 방지하기 위해 특정한 경우에 탄산칼륨을 비롯한 몇몇 염기에 대해 무수 질소 분위기를 사용함을 당연히 알고 있을 것이다.
통상적으로, 배합물은 약 81 내지 145℃의 온도에서 가열한다. 통상적으로, 배합물은 약 3 내지 약 24 시간 동안 가열하여 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기의 반응 혼합물을 얻는다.
통상적으로, 단계 (c) 전에 화학식 II의 불포화 시나칼셋을 함유하는 반응 혼합물을 냉각시키고, 잔류 염 및 촉매를 반응 혼합물로부터 여과한다. 그 다음 필터 케이크를 세정하고, 감압 하에서 용매를 여액으로부터 제거하여 화학식 II의 미정제 불포화 시나칼셋 염기를 얻는다.
대안적으로, 이렇게 얻어진 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기는 단계 (c) 전에 추출에 의해 반응 혼합물로부터 회수할 수 있다. 바람직하게는, 불포화 시나칼셋 염기는 C4 -8 에테르, C3 -6 에스테르, C5 -8 환형, 방향족 및 지방족 탄화수소 및 이의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 용매를 사용하여 반응 혼합물로부터 추출한다. 더욱 바람직하게는, 용매는 에틸 아세테이트, 디클로로메탄(DCM), 톨루엔 또는 이의 혼합물이다.
그 다음 상기 방법 중 임의의 것에 의해 얻어진 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기를 환원시켜 시나칼셋 염기를 얻는다. 바람직하게는, 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기를 촉매 수소화(즉, 촉매의 존재 하의 수소화)에 의해 환원시킨다.
촉매 수소화는 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 수행할 수 있다. 예컨 대, 불포화 시나칼셋 염기를 저급 알콜, 즉 C1-C4 지방족, 직쇄형 또는 분지쇄형 알콜에 용해시키고, Pd/C 또는 PtO2(아담 촉매) 또는 레이니 니켈과 같은 촉매의 존재 하에 H2 압력에 노출시킨다. Pd/C 또는 PtO2를 사용할 경우, H2 압력은 통상적으로 1 기압이다. 레이니 니켈을 사용할 경우, H2 압력은 적당히 높다(∼1000 psi). 통상적으로, 시나칼셋 염기를 얻기 위해 수소화는 약 5 내지 약 24 시간에 걸쳐 수행한다.
임의로, 얻어진 시나칼셋 염기를 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 시나칼셋의 약학적 허용염으로 전환시킬 수 있다. 바람직한 약학적 허용염은 염산염이다. 염산염은 시나칼셋 염기를 염화수소와 반응시키는 것을 포함하나 이에 한정되지 않는 방법에 의해 제조할 수 있다. 통상적으로, 시나칼셋 염기를 유기 용매에 용해시키고, 수성 또는 기체 염화수소와 배합하여 시나칼셋 염산염을 얻는다. 바람직하게는, 유기 용매는 에탄올, 톨루엔 또는 메틸 tert-부틸 에테르("MTBE")이다.
특정의 바람직한 구체예 및 예시적인 예를 참고로 하여 본 발명을 설명하였지만, 당업자는 본 명세서에 개시된 바의 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한 설명 및 예시된 바와 같이 본 발명에 대해 변경을 가할 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 이해를 돕기 위해 실시예를 기재하지만, 이는 본 발명의 범위을 어떠한 식으로든 한정하려 하는 것이 아니며 한정하려는 것으로 이해되어서도 안 된다. 실시예에서는 통상적인 방법에 대한 상세한 설명은 하지 않는다. 이러한 방법은 당업자에게 잘 알려져 있으며, 다수의 공개물에 설명되어 있다. 본 명세서에서 언급한 모든 참고 문헌은 그 전체를 인용한다.
실시예 1: 시나칼셋 염기의 제조 방법
a. 단계 1: 화학식 II 의 불포화 시나칼셋 염기의 제조
자기 교반기, 온도계, 가스 주입 어댑터 및 환류 응축기를 구비한 500 ml 3목 플라스크에 N2를 흘리고, 3-BrTHF(0.15 몰, 33.8 g), 화학식 I의 알릴 아민(0.18 몰), K2CO3(14.6 g), NMP(120 ml) 및 Pd/C(2%)(7.5×10-4 몰, 4.0 g)을 채웠다. 생성된 반응 혼합물에 15 분 동안 N2를 흘린 다음, 3 시간 동안 140℃로 가열하였다. 그 다음 반응 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 잔류 촉매 및 염을 여과하였다. 필터 케이크를 10 ml의 NMP로 세정하였다. 감압(12 mmHg) 하에서 가열(87℃)하면서 여액으로부터 용매를 제거하여 화학식 II의 미정제 불포화 시나칼셋 염기를 얻었다.
b. 단계 2: 화학식 II 의 불포화 시나칼셋 염기를 환원시켜 시나칼셋 염기 얻기
단계 1에서 제조된 미정제 불포화 CNC 염기를 무수 에탄올(불포화 CNC 염기 1 g 당 5 부피)에 용해시키고, 탄소 상 팔라듐(출발 물질의 10% w/w)의 존재 하에 16 시간 동안 실온에서 수소화시켰다(H2 1 기압). 그 다음 촉매를 여과하고, 건조될 때까지 용매를 증발시켜 시나칼셋 염기를 얻었다.
실시예 2: 시나칼셋 염기의 시나칼셋 염산염으로의 전환
시나칼셋 염기를 무수 에탄올(시나칼셋 염기 1 g당 4 부피)에 용해시켰다. 그 다음 1 N HCl(1.5 당량)을 적가하였다. 얻어진 혼합물을 20 시간 동안 실온에서 교반하여 침전을 얻었다. 생성물을 여과에 의해 단리하고, 물로 세정한 후, 24 시간 동안 50℃에서 진공 오븐에서 건조시켜 시나칼셋 염산염을 얻었다.
실시예 3: 시나칼셋 염기의 시나칼셋 염산염으로의 전환
시나칼셋 염기를 MTBE(시나칼셋 염기 1 g당 20 부피)에 용해시켰다. 그 다음 HCl 기체(2 당량)를 실온에서 용액으로 발포시켰다. 얻어진 슬러리를 2 시간 동안 실온에서 교반하였다. 생성물을 여과에 의해 단리하고, MTBE로 세정한 후, 24 시간 동안 50℃에서 진공 오븐에서 건조시켜 시나칼셋 염산염을 얻었다.

Claims (20)

  1. a) 촉매 및 1 이상의 염기의 존재 하에 3-브로모트리플루오로톨루엔을 하기 화학식 I의 알릴 아민과 배합하는 단계;
    b) 배합물을 가열하여 하기 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기를 얻는 단계; 및
    c) 하기 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기를 환원시켜 시나칼셋을 얻는 단계
    를 포함하는, 시나칼셋의 제조 방법:
    화학식 I
    Figure 112007088838242-PCT00011
    화학식 II
    Figure 112007088838242-PCT00012
  2. 제1항에 있어서, 화학식 I의 알릴 아민과 배합하기 전에 3-브로모트리플루오로톨루엔을 용매에 용해시키는 것인 방법.
  3. 제2항에 있어서, 용매는 1-메틸-2-피롤리디논, 아세토니트릴, 톨루엔, N,N-디메틸 포름아미드 또는 N,N-디메틸 포름아미드와 물의 혼합물인 것인 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 용매 1 몰당 약 3.5 내지 약 5.0 g의 3-브로모트리플루오로톨루엔을 용해시키는 것인 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 I의 알릴 아민은 3-브로모트리플루오로톨루엔 1 몰당 약 1 내지 약 1.5 몰의 양으로 존재하는 것인 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 I의 알릴 아민은 3-브로모트리플루오로톨루엔 1 몰당 약 1.2 몰의 양으로 존재하는 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 촉매는 탄소 상 팔라듐 또는 아세트산팔라듐을 포함하는 것인 방법.
  8. 제7항에 있어서, 촉매는 트리페닐포스핀 또는 트리-(오르토-톨일)포스핀을 더 포함하는 것인 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 염기는 모노-, 디- 또는 트리- C1-C4 알킬 아민 또는 알칼리 금속인 것인 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 염기는 알칼리 금속 염기인 것인 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 염기는 탄산칼륨인 것인 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 배합물을 약 81 내지 145℃의 온도로 가열하는 것인 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 배합물을 약 3 내지 약 24 시간 동안 가열하는 것인 방법.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 II의 불포화 시나칼셋 염기를 촉매의 존재 하에 수소로 환원시키는 것인 방법.
  15. 제14항에 있어서, 촉매는 탄소 상 팔라듐, 이산화팔라듐 또는 레이니 니켈인 것인 방법.
  16. 제14항 또는 제15항에 있어서, 환원은 약 5 내지 약 24 시간에 걸쳐 수행하는 것인 방법.
  17. 제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 수소는 약 1 기압 내지 약 1000 psi의 압력에서 존재하는 것인 방법.
  18. a) 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 방법에 의해 시나칼셋을 제조하는 단계; 및
    b) 시나칼셋을 시나칼셋의 약학적 허용염으로 전환시키는 단계
    를 포함하는, 시나칼셋의 약학적 허용염의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 약학적 허용염은 염산염인 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 시나칼셋을 염화수소와 배합함으로써 시나칼셋을 염산염으로 전환시키는 것인 방법.
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