KR20100018069A - 디벤조[b,f]아제핀 중간체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제약 옥스카르브아제핀을 제조하는 신규 방법 뿐만 아니라 언급한 방법에 의해 또는 언급한 방법을 사용하여 제조한 신규 중간체 (1), (5), (6), (7), (9) 및 상기 중간체의 제조 방법에 관한 것이다.
<화학식 1>
Figure pat00011

<화학식 5>
Figure pat00012

<화학식 6>
Figure pat00013

<화학식 7>
Figure pat00014

<화학식 9>
Figure pat00015

상기 식에서,
R1, R3, R4는 C(1-4)알킬이고,
R2는 C(1-4)알킬 또는 페닐이다.

Description

디벤조[b,f]아제핀 중간체 {Dibenzo[b,f]Azepine Intermediates}
본 발명은 신규 디벤조[b,f]아제핀 유도체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 화합물은 제약의 제조를 위한 중간체로서 유용하다.
화학식 4의 옥스카르브아제핀(Trileptal 등록상표)은 간질의 치료에서 항경련제로서 유용하다.
<화학식 4>
Figure pat00001
본 발명은 신규 디벤조[b,f]아제핀 유도체 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
더 구체적으로 본 발명은 하기 화학식 1의 화합물을 제공한다.
<화학식 1>
Figure pat00002
상기 식에서,
R1은 (C1 -4)알킬이고 R2는 (C1 -4)알킬 또는 페닐이다.
화학식 1의 화합물은 예를 들어 간질의 치료에서 항경련제로서 유용한 하기 화학식 4의 제약 옥스카르브아제핀 (Trileptal 등록상표)을 위한 출발 물질로 유용하다.
옥스카르브아제핀은 예를 들어 하기 반응식 1에 따라 화학식 1의 화합물로부터 제조할 수 있다.
[반응식 1]
Figure pat00003
반응 a, b 및 c를 공지된 방법에 따라, 예를 들어 실시예, 단계 f 내지 h에 기술된 바와 같이 수행할 수 있다.
추가의 양태에서 본 발명은 하기 화학식 5의 화합물을 화학식 R1OH 또는 (R1O)3CH의 화합물 (이 때, R1은 상기 정의된 바와 같다)과 반응시킴으로써 화학식 1의 화합물의 제조 방법을 제공한다.
Figure pat00004
상기 식에서,
R2는 상기 정의된 바와 같다.
반응은 공지된 방법으로, 예를 들어 실시예, 단계 d, d' 및 d"에 기술된 바와 같이 수행할 수 있다.
화학식 5의 화합물 뿐만 아니라 그의 제조 방법은 문헌에 기술된 적이 없고 또한 본 발명의 일부분이다.
본 발명에 따라, 화학식 5의 화합물은 하기 화학식 6 또는 7의 화합물의 폐환에 의해 제조할 수 있다.
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 식에서,
R2는 상기 정의된 바와 같고 R3 및 R4는 독립적으로 (C1 -4)알킬이다.
화학식 6의 화합물의 폐환은 산성 조건하에서, 예를 들어 실시예, 단계 c2에 기술된 바와 같이 적절히 수행한다. 생성된 화학식 5의 화합물이 화학식 1의 화합물의 제조를 위해 제조된 경우, 분리시키지 않고 동일 반응계에서, 예를 들어 실시예, 단계 e에 기술된 바와 같이 반응시켜 화학식 1의 화합물을 제조하는 것이 바람직하다.
-COOR2 기의 전자끌기 특성에 비추어 문헌 [J.W. Schulenberg et al., J. Amer. Chem. Soc. 82, 2035 (1960)]에 예상된 바와 같은 -COOR2의 절단에 의한 하기 화학식 8의 5-원 락탐이 생성되지 않고, 상기 고리화에 의해 화학식 5의 화합물이 생성된다는 것이 놀랍게도 밝혀졌다.
Figure pat00007
화학식 7의 화합물의 폐환은 강 알칼리 조건하에서, 예를 들어 실시예, 단계 c1에 기술된 바와 같이 적절히 수행한다.
화학식 6의 화합물 뿐만 아니라 R3 및 R4 둘다가 이소프로필인 경우 R2가 tert-부틸이 아닌 화학식 7의 화합물 및 이들의 제조 방법은 또한 신규이고 본 발명의 일부분이다.
본 발명에 따라, 화학식 6의 화합물은 화학식 8의 화합물을 강 염기 조건하에서 화학식 X-COOR2와 반응시켜 제조할 수 있는데, 여기서 R2는 상기 정의된 바와 같고 X는 염소 또는 메톡시이다. 반응은 통상적인 방법으로, 예를 들어 실시예, 단계 a2에 기술된 바와 같이 수행할 수 있다.
또한 본 발명에 따라, 화학식 7의 화합물은 하기 화학식 9의 화합물을 화학식 Cl-COOR2의 화합물 (이 때, R2는 상기 정의된 바와 같으나 R3 및 R4 둘다가 이소프로필인 경우 R2는 tert-부틸은 아니다)과 반응시켜 제조할 수 있다.
Figure pat00008
상기 식에서,
R3 및 R4는 상기 정의된 바와 같다.
반응은 통상적인 방법으로, 예를 들어 실시예, 단계 b에 기술된 바와 같이 수행할 수 있다.
화학식 9의 화합물은 또한 신규이고 본 발명의 일부분이다. 이들은 하기 화학식 10의 화합물을 화학식 R3-NH-R4인 화합물 (이 때, R3 및 R4는 상기 정의된 바와 같다)과 통상적인 방법으로, 예를 들어 실시예, 단계 a1에 기술된 바와 같이 반응시켜 제조할 수 있다.
Figure pat00009
화학식 8 및 10의 출발 물질은 공지되어 있다.
추가의 양태에서 본 발명은 화학식 2의 화합물의 카르바모일화에 의해 화학식 3의 화합물을 제조하는 개선된 방법을 제공한다. R이 메틸인 화학식 2의 화합물의 카르바모일화는 WO 96/21649에 기술되어 있다. 이 개시 내용에 의거, 금속 시안산염을 광산 또는 비교적 강한 카르복시산 및 용매 존재하에 사용한다.
이제 놀랍게도 상기 카르바모일화를 또한 온화한 조건하에서 아세트산을 사용하여 달성할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 강산 및 추가의 용매가 존재할 필요는 없다. 화학식 2의 화합물의 비교적 낮은 안정성 때문에, 강산이 없는 것이 특히 유리하다. 결과적으로 수율은 충분히 개선된다.
따라서 본 발명은 화학식 2의 화합물을 금속 시안산염으로 카르바모일화하여 화학식 3의 화합물을 제조하는 방법을 제공하는데, 이 반응은 상당한 과량의 금속 시안산염 존재하에 추가의 용매 없이, 아세트산을 사용하여 수행하였다.
금속 시안산염은 시안산 나트륨 또는 시안산 칼륨이 바람직하다. 금속 시안산염의 "상당한 과량"이란 0.2 당량 이상, 바람직하게는 0.2 내지 0.5 당량을 의미한다. 이러한 과량은 공지된 카르바모일화 방법과 비교했을 때 개선된 수율로 반응을 진행하게 하는 필수적인 조건이다. 예를 들어 반응은 실시예, 단계 g에 기술된 바와 같이 수행할 수 있다.
하기 실시예는 본 발명을 예시한다.
<실시예>
a1 ) N,N-디메틸-2-o- 톨릴아미노 - 벤즈아미드
2-o-톨릴아미노-벤조산 (101 g, 0.444 mol)을 톨루엔 (800 ml) 중에 현탁시키고 58 ℃로 가열하였다. 톨루엔 (100 ml) 중 염화 티오닐 (57.6 g, 0.484 mol, 1.1 당량)의 용액을 20 분 내에 첨가하였다. 혼합물을 82 ℃로 1 시간 동안 천천히 가열하고 진공으로 농축하였다. 톨루엔 (800 ml)을 증발 잔류물에 가하고 용액을 진공으로 농축하였다. 조 산 염화물을 톨루엔 (500 ml)에 용해시키고 용액을 3 ℃로 냉각시켰다. 디메틸아민 (40 % 수용액의 61.3 ml, 1.1 당량), 수산화 나트륨 (30 % 수용액의 77 g, 1.3 당량) 및 물 (240 ml)의 용액을 45 분 내에 첨가하였다. 수득된 현탁액을 3 ℃에서 30 분 동안 교반시킨 후 30 ℃로 데웠다. 상을 분리시키고 수상을 톨루엔 (100 ml)으로 추출하였다. 유기상을 혼합하고 물 (200 ml)로 2 회 세척하고, 증발시켜 건조하고 1 시간 동안 진공으로 (30 mbar, 60℃) 기체를 제거하였다. 생성물은 방치하면 고체화되는 오일 (104.7 g, 93.5 % 수율)로 수득하였다. 결국, 이렇게 수득한 표제 화합물은 시클로헥산으로 재결정화할 수 있다.
b) (2- 디메틸카르바모일 - 페닐 )-o- 톨릴 - 카르밤산 메틸 에스테르
N,N-디메틸-2-o-톨릴아미노-벤즈아미드 (104.7 g, 0.412 mol, 1 당량)를 톨루엔 (800 ml)에 용해시키고 -8 ℃로 냉각시켰다. 헥산 중 n-부틸리튬의 용액 (1.6 M 용액의 257 ml, 1 당량)을 천천히 첨가하여 1 시간 동안 0 ℃ 이하의 온도로 유지시켰다. 이렇게 하여 수득한 오렌지색 현탁액을 -8 ℃에서 30 분 동안 교반시키고 메틸클로로포르미에이트 (42.8 g, 1.1 당량)을 30 분 내에 첨가하였다. 현탁액을 5 ℃에서 1 시간 동안 교반시키고 중탄산 나트륨 (포화된 수용액의 500 ml)으로 켄칭하였다. 상을 분리시키고 수상을 톨루엔 (200 ml)으로 추출하였다. 유기상을 혼합하고 물 (200 ml)로 2 회 세척하고, 증발시켜 건조하고 1 시간 동안 진공으로 (30 mbar, 60℃) 기체를 제거하였다. 조 화합물 (133.8 g)을 50 ℃에서 에틸아세테이트 (240 ml)에 용해시키고 헥산 (990 ml)을 첨가하였다. 용액을 25 ℃로 30 분 동안 냉각하여 결정화를 시작시켰다. 현탁액을 25 ℃에서 1 시간 동안 교반시키고, 3 ℃로 냉각하고 이 온도에서 4 시간 동안 추가로 교반시켰다. 여과후에, 고체를 차가운 헥산으로 세척하고 16 시간 동안 진공으로 (50 ℃, 50 mbar) 건조시켰다. 표제 화합물을 옅은 황색 고체 (98.0 g, 2-o-톨릴아미노벤조산으로부터 70.5 % 전체 수율)로 수득하였다.
c1 ) 10-옥소-10,11- 디히드로 - 디벤조[b,f]아제핀 -5-카르복시산 메틸 에스테르
디이소프로필아민 (11.66 g, 0.115 mol, 1.2 당량)을 THF (150 ml)에 용해시키고 용액을 -10 ℃로 냉각시켰다. 헥산 중 n-부틸리튬의 용액 (1.6 M 용액의 72 ml, 1.2 당량)을 천천히 첨가하여 40 분 동안 0 ℃ 이하의 온도로 유지시켰다. THF (80 ml) 중 (2-디메틸카르바모일-페닐)-o-톨릴-카르밤산 메틸 에스테르 (30.2 g, 0.096 mol, 1 당량)의 용액을 45 분 내에 첨가하여 용액을 수득하였다. 반응 혼합물을 -5 ℃에서 1 시간 동안 교반시킨 후 물 (30 ml)을 첨가하여 켄칭하였다. 혼합물을 진공으로 농축하고 물 (220 ml) 및 에틸아세테이트 (220 ml)를 유성 잔류물에 첨가하였다. 상을 빠르게 교반시킨 후 이들을 분리시켰다. 유기상을 수성 황산 (1 M 용액의 300 ml)으로 세척하고 물 (300 ml)로 2 회 세척하였다. 유기상을 증발시켜 건조하였고 방치하면 고체화되는 오렌지색 오일인 표제 화합물 23.0 g (89.5 % 수율)을 수득하였다.
a2 ) [2-( 메톡시카르보닐 - 페닐 -아미노)- 페닐 ]-아세트산
1-페닐-1,3-디히드로-인돌-2-온 (80 g, 382 mmol), 수산화 나트륨 (16.06 g, 402 mmol) 및 테트라히드로푸란 (113 ml)의 혼합물을 5 시간 동안 환류시키면서 (67 ℃) 가열하였다. 용액을 다른 부분의 테트라히드로푸란 (169 ml)으로 희석하고 -10 ℃로 냉각시켰다, 시클로헥산 (122.3 g, 382 mmol) 중 부틸리튬의 20 % 용액을 상기 온도에서 첨가한 후 디메틸카르보네이트 (51.7 g, 573 mmol)를 첨가하였다. 그 후에, 용액을 -10 ℃에서 2 시간 동안 교반시켰다. 농축 염산 (38 ml) 및 물 (125 ml)을 첨가하고 유기 용매를 감압에서 증류하였다. 톨루엔 (345 ml)을 현탁액에 첨가한 후에, 수상의 pH를 염산 (34 ml)을 사용하여 1.5로 맞추었다. 75 ℃에서 상을 분리시킨 후, 유기상을 다른 부분의 물 (120 ml)로 세척하고, 감압에서 농축하며 0 ℃에서 결정화하여 순수한 표제 화합물 81.2 g을 수득하였다 (75 %).
d) 10- 메톡시 - 디벤조[b,f]아제핀 -5-카르복시산 메틸 에스테르
조 10-옥소-10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀-5-카르복시산 메틸 에스테르 (22.3 g, 0.083 mol, 1 당량)을 50 ℃에서 메탄올 (112 ml)에 용해시켰다. 촉매량의 p-톨루엔술폰산 (0.445 mg)을 첨가한 후, 트리메틸 오르토포르메이트 (11.5 ml, 1.25 당량)를 첨가하였다. 혼합물을 5 시간 동안 반응시킨 후 메탄올을 증류하였다. 신선한 메탄올을 연속적으로 첨가하여 증류액을 대체하였다. 메탄올 100 ml을 증류시킬 때, 혼합물을 1 시간 내에 25 ℃로 냉각시켰다. 현탁액을 20 분 내에 3 ℃로 추가로 냉각하고, 1 시간 동안 이 온도에서 교반시키며 여과하였다. 고체를 차가운 메탄올로 세척하고 15 시간 동안 진공으로 (50 ℃, 50 mbar) 건조시켰다. 순수한 표제 화합물을 밝은 황색 분말 (18.02 g, 80.8 % 수율)로 수득하였다.
c2 ) 10-옥소-10,11- 디히드로 - 디벤조[b,f]아제핀 -5-카르복시산 메틸 에스테르
[2-(메톡시카르보닐-페닐-아미노)-페닐]-아세트산 (16 g, 55.5 mmol) 및 다중 인산 (29 g, P2O5 167 mmol)의 혼합물을 4 시간 동안 100 ℃로 가열하였다. 반응 혼합물에, 물 (41 ml)을 85 내지 100 ℃에서 교반시키고 냉각시키면서 적가하였다. 65 ℃에서 톨루엔 (41 ml)을 첨가하고 혼합물을 30 분 동안 교반시켰다. 2 개의 상을 분리시키고 세척하였다. 유기상을 농축하고 0 ℃에서 결정화하여 순수한 표제 화합물 12 g을 수득하였다 (80 %).
d' ) 10- 메톡시 - 디벤조[b,f]아제핀 -5-카르복시산 메틸 에스테르
메탄올 (75 ml) 중 10-옥소-10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀-5-카르복시산 메틸 에스테르 (15 g, 56 mmol)의 현탁액을 60 ℃로 가열하고 촉매량의 p-톨루엔 술폰산 (0.213 g, 1.1 mmol)을 첨가하였다. 트리메틸 오르토-포르메이트 (6.25 g, 58.9 mmol)을 첨가한 후 용액을 60 내지 70 ℃에서 4 시간 동안 교반시켰다. 상기 반응 동안 생성물은 백색 결정으로 침전되었다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 여과하며 건조시켜 순수한 표제 화합물 15.5 g을 수득하였다 (98 %).
d") 10- 에톡시 - 디벤조[b,f]아제핀 -5-카르복시산 메틸 에스테르
에탄올 (75 ml) 중 10-옥소-10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀-5-카르복시산 메틸 에스테르 (15 g, 56 mmol)의 현탁액을 60 ℃로 가열하고 촉매량의 p-톨루엔 술폰산 (0.213 g, 1.1 mmol)을 첨가하였다. 트리에틸 오르토-포르메이트 (8.73 g, 58.9 mmol)을 첨가한 후 용액을 60 내지 70 ℃에서 4 시간 동안 교반시켰다. 상기 반응 동안 생성물은 백색 결정으로 침전되었다. 혼합물을 실온으로 냉각시키고, 여과하며 건조시켜 순수한 표제 화합물 16.0 g을 수득하였다 (97 %).
e) 10- 메톡시 - 디벤조[b,f]아제핀 -5-카르복시산 메틸 에스테르
[2-(메톡시카르보닐-페닐-아미노)-페닐]-아세트산 (16 g, 55.5 mmol) 및 다중 인산 (29 g, P2O5 167 mmol)의 혼합물을 4 시간 동안 100 ℃로 가열하였다. 반응 혼합물에, 메탄올 (50 ml)을 65 ℃에서 교반시키면서 적가하였다. 생성된 현탁액을 실온으로 냉각시키고, 여과하며 메탄올 (40 ml)로 세척하였다. 백색 결정을 건조시켜 순수한 표제 화합물 12.2 g을 수득하였다 (80 %).
f) 10- 메톡시 -5H- 디벤조[b,f]아제핀
10-메톡시-디벤조[b,f]아제핀-5-카르복시산 메틸 에스테르 (19 g, 67.5 mmol), 폴리(에틸렌 글리콜) 200 (20 ml) 및 50 % 수산화 나트륨 용액 (13 ml, 246 mmol)의 혼합물을 100 ℃로 4 시간 동안 가열하였다. 물 (30 ml)을 첨가하고 현탁액을 20 ℃로 냉각하고 여과하였다. 여과 케이크를 물로 세척하고 60 ℃/30 mbar에서 건조시켜 순수한 표제 화합물 14.7 g을 수득하였다 (98 %).
g) 10- 메톡시 - 디벤조[b,f]아제핀 -5-카르복시산 아미드
아세트산 (150 ml)을 실온의 질소 분위기 하에서 10-메톡시-5H-디벤조[b,f]아제핀 (25.0 g, 112 mmol) 및 NaOCN (9.25 g, 142 mmol)의 교반시킨 혼합물에 적가하였다. 7 시간 동안 교반시킨 후 표제 화합물 (HPLC에 의하면 95 % 이상의 영역의 화합물)의 생성된 황색 현탁액을 10-옥소-10,11-디히드로-디벤조[b,f]아제핀-5-카르복시산 아미드의 합성에 사용하였다. 표제 화합물은 1 N NaOH을 첨가하여 pH를 8 이상으로 맞춘 후 톨루엔으로 추출함으로써 분리시킬 수 있다. 혼합된 유기층을 건조하고 진공으로 농축하여 밝은 황색 고체인 표제 화합물 (75 % 이상의 수율)을 수득하였다.
h) 10-옥소-10,11- 디히드로 - 디벤조[b,f]아제핀 -5-카르복시산 아미드
g)에서 수득한 아세트산 혼합물에 물 (12.5 ml, 694 mmol) 및 100 % H2SO4 (약 7.5 ml, 140 mmol)을 첨가하여 pH를 1 이하로 맞추었다. 17 시간 동안 교반시킨 후 물 (275 ml)을 첨가하였다. 침전된 표제 화합물을 여과하고 진공으로 건조시켰다 (10-메톡시-5H-디벤조[b,f]아제핀으로부터 출발한 전체 수율 78 % 이상).

Claims (1)

  1. 하기 화학식 9의 화합물.
    <화학식 9>
    Figure pat00010

    상기 식에서, R3 및 R4는 독립적으로 (C1 -4)알킬이다.
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