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WO2009104557A1 - N-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体の製造法 - Google Patents

N-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体の製造法 Download PDF

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WO2009104557A1
WO2009104557A1 PCT/JP2009/052549 JP2009052549W WO2009104557A1 WO 2009104557 A1 WO2009104557 A1 WO 2009104557A1 JP 2009052549 W JP2009052549 W JP 2009052549W WO 2009104557 A1 WO2009104557 A1 WO 2009104557A1
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WO
WIPO (PCT)
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pyrrolidinyl
group
benzyl
glycine derivative
carbon atoms
Prior art date
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Application number
PCT/JP2009/052549
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English (en)
French (fr)
Inventor
進 天野
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Kaneka Corp
Original Assignee
Kaneka Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Kaneka Corp filed Critical Kaneka Corp
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Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D207/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07D207/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D207/04Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D207/10Heterocyclic compounds containing five-membered rings not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom with only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D207/14Nitrogen atoms not forming part of a nitro radical

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing an N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivative and an important intermediate thereof.
  • N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivatives are important intermediates in the production of pharmaceuticals, agricultural chemicals, chemical products and the like.
  • Patent Document 1 As a method for producing the N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivative represented by the formula (1), a method using 3-amino-1- (tert-butoxycarbonyl) pyrrolidine is known (Patent Document 1).
  • the present invention aims to efficiently produce an N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivative that is important in the production of pharmaceuticals and the like using a general-purpose and readily available compound as a raw material. is there.
  • the present invention has the general formula (3):
  • R 1 represents a hydrogen atom or a benzyl group.
  • R 2 represents an optionally substituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an optionally substituted alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, Represents an optionally substituted aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an optionally substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a hydrogen atom, or an alkali metal, and * represents an asymmetric carbon atom.
  • the present invention also has the general formula (4):
  • the target compound can be easily obtained.
  • an N- (1-benzyl-3-pyrrolidinyl) glycine derivative or a salt thereof is obtained from a general-purpose and readily available 1-benzyl-3-aminopyrrolidine derivative or a salt thereof, various fields including the pharmaceutical field
  • an N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivative that is important in production can be produced particularly easily.
  • handling is also easy, it is advantageous on industrial production.
  • the production method of the present invention basically comprises (a) a 1-benzyl-3-aminopyrrolidine derivative represented by the general formula (1) according to the following reaction formula. Converting to 1-benzyl-3-pyrrolidinyl) glycine derivative; (B) a step of converting this into an N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivative represented by the general formula (4).
  • step (b) it is not always necessary to use the compound obtained by the method of the step (a), and those obtained by other methods may be used, and each step is performed independently. Also good.
  • Step (a) In this step (a), the 1-benzyl-3-aminopyrrolidine derivative represented by the formula (1) or a salt thereof (hereinafter also referred to as the compound (1)) is added to the general formula (2):
  • R 1 represents a hydrogen atom or a benzyl group. Preferably it is a hydrogen atom.
  • Such compounds are generally readily available and are suitable for use as raw materials. When such a compound is used, the target compound can be synthesized only by hydrogenation without protection or deprotection, as described later.
  • R 2 represents an alkyl group which may be substituted having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group which may be substituted having 2 to 20 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms.
  • 20 represents an optionally substituted aralkyl group, an optionally substituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, a hydrogen atom, or an alkali metal.
  • methyl group, ethyl group, isopropyl group, tert-butyl group, hydrogen atom, sodium or potassium Particularly preferred is a methyl group or an ethyl group.
  • * represents an asymmetric carbon atom.
  • the configuration of the asymmetric carbon atom may be either (R) or (S), and one of both enantiomers that is slightly excessive is also included in the present invention.
  • the above general formulas (1) and (3) can also be used in the form of a salt with an acid.
  • the acid include general inorganic acids or organic acids. Specific examples include inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid; organic acids such as methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, citric acid and formic acid. However, it is not limited to these.
  • X represents a leaving group.
  • the leaving group is not particularly limited, and examples thereof include a halogen atom, a sulfonyloxy group, and a phosphoryloxy group.
  • the halogen atom is a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom
  • the sulfonyloxy group is a methanesulfonyloxy group, a benzenesulfonyloxy group, a p-toluenesulfonyloxy group, m-nitrobenzene.
  • it is a halogen atom, More preferably, it is a chlorine atom or a bromine atom.
  • the amount of compound (2) to be used is not particularly limited, but is usually 0.5 to 3.0-fold mol amount, preferably 0.8 to 2.0-fold mol amount based on compound (1). More preferably, the molar amount is 1.0 to 1.5 times.
  • a base may be added as necessary.
  • the base used is not particularly limited, and examples thereof include metal amides such as lithium amide, sodium amide, lithium diisopropylamide, and magnesium chloride diisopropylamide; organolithium reagents such as methyllithium and n-butyllithium; methylmagnesium bromide, Grignard reagents such as tert-butylmagnesium chloride; metal alkoxides such as sodium methoxide, magnesium ethoxide and potassium tert-butoxide; metal hydrides such as lithium hydride, sodium hydride, potassium hydride and calcium hydride; Lithium, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium carbonate, calcium carbonate, lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, cesium hydrogen carbonate, etc .; lithium hydroxide, hydroxide Metal hydroxides such as thorium and potassium hydroxide; metal acetates such as lithium acetate, sodium
  • the amount of the base used is not particularly limited, but is usually 0.5 to 4.0 times the molar amount relative to the compound (1), preferably 0.8 to 3.0 times the molar amount, and more preferably Is 1.0 to 2.0 times the molar amount.
  • a reaction solvent is not particularly required, but depending on the reaction substrate, a reaction solvent may be used.
  • the reaction solvent used for the reaction is water, an organic solvent, or a mixed solvent of water and an organic solvent.
  • the organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include alcohol solvents such as methanol, ethanol, n-butanol, isopropanol, ethylene glycol, and methoxy alcohol; hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, n-hexane, and cyclohexane; diethyl ether , Tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, methyl tert-butyl ether, dimethoxyethane, ethylene glycol dimethyl ether, and other ether solvents; ethyl acetate, butyl acetate, and other ester solvents; acetone, methyl ethyl ketone, and other ketone solvents; methylene chloride, chloroform Halogen-based solvents such as 1,1,1-trichloroethane; nitrogen-containing solvents such as acetonitrile, acetamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyr
  • the reaction temperature in this step is not particularly limited, but is preferably ⁇ 30 ° C. to 160 ° C., more preferably ⁇ 20 ° C. to 50 ° C. Particularly preferred is 0 to 30 ° C.
  • the reaction procedure is not particularly limited, and all the reagents may be added at once. However, a base is added to the solution of compound (1), and then compound (2) is added.
  • the obtained reaction solution may be used for the next step as it is, but in order to obtain a product from the reaction solution, general post-treatment may be performed.
  • general post-treatment For example, after completion of the reaction, the pH of the reaction solution is adjusted as necessary, and an extraction operation is performed using a general extraction solvent such as ethyl acetate, diethyl ether, methylene chloride, toluene, hexane or the like.
  • a general extraction solvent such as ethyl acetate, diethyl ether, methylene chloride, toluene, hexane or the like.
  • reaction solvent may be distilled off by an operation such as heating under reduced pressure, and then the same operation may be performed, or after adding water as necessary, the reaction solvent may be distilled off.
  • the pH of the reaction solution may be adjusted at a predetermined temperature and the precipitated crystals may be filtered.
  • the target product thus obtained is almost pure, but it may be further purified by a general technique such as crystallization purification, fractional distillation, column chromatography, etc.
  • the obtained object may be dried using a dryer or the like.
  • the solvent used for the crystallization is not particularly limited.
  • N- (1-benzyl-3-pyrrolidinyl) glycine derivative represented by the formula (3) obtained in this step or a salt thereof is a novel compound not described in any literature.
  • Step (b) the N- (1-benzyl-3-pyrrolidinyl) glycine derivative represented by the above formula (3) or a salt thereof (hereinafter also referred to as compound (3)) is debenzylated.
  • an N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivative represented by the above formula (4) or a salt thereof is prepared.
  • * represents an asymmetric carbon atom.
  • the configuration of the asymmetric carbon atom may be either (R) or (S), and one of both enantiomers that is slightly excessive is also included in the present invention.
  • the above general formulas (3) and (4) can also be used in the form of a salt with an acid.
  • the acid include general inorganic acids or organic acids. Specific examples include inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid; organic acids such as methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, citric acid and formic acid. However, it is not limited to these.
  • the method for debenzylation is not particularly limited, but preferably a method of hydrolysis with hydrochloric acid, sulfuric acid, etc., a method of hydrolysis after reacting with allyl chlorocarbonate, ethyl chlorocarbonate, etc., in the presence of a transition metal catalyst.
  • This is a method of hydrogenation. More preferred is a method of hydrogenation in the presence of a transition metal catalyst.
  • transition metal catalyst used in the above method examples include metals such as platinum, rhodium, palladium, nickel, ruthenium, iridium, rhenium, alloys, and chlorides thereof.
  • a catalyst dispersed in a powder carrier from the viewpoints of catalyst activity, reproducibility, storage stability, operability, and recycling.
  • the powder carrier examples include carbon, alumina, silica-alumina, silica, barium carbonate, barium sulfate, calcium carbonate, titanium oxide, zirconium oxide, and zeolite, and preferably platinum supported on these powder carriers. , Rhodium, or palladium metal, sulfide thereof, or hydroxide.
  • transition metal catalysts may be used alone or in combination of two or more.
  • Preferred is palladium-carbon, rhodium-carbon, platinum-carbon or palladium hydroxide (II) -carbon, more preferred is palladium-carbon or palladium (II) -carbon, and particularly preferred is water.
  • Palladium (II) oxide-carbon is particularly preferred.
  • the amount of the transition metal catalyst used is too large, it is not preferable from the viewpoint of cost and post-treatment, and therefore it is preferably 5 times or less by weight with respect to the compound (3), more preferably 0.01 to 0.00. 5 times the weight.
  • reaction solvent used for the reaction is water, an organic solvent, or a mixed solvent of water and an organic solvent.
  • the organic solvent is not particularly limited, and examples thereof include alcohol solvents such as methanol, ethanol, n-butanol, isopropanol, ethylene glycol, and methoxy alcohol; hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, n-hexane, and cyclohexane; diethyl Ether solvents such as ether, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, methyl tert-butyl ether, dimethoxyethane, ethylene glycol dimethyl ether; ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; methylene chloride, Halogen-based solvents such as chloroform and 1,1,1-trichloroethane; nitrogen-containing systems such as acetonitrile, acetamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, and N-methylpyrrol
  • the hydrogen pressure in this step is preferably 50 bar or less, more preferably 1 to 10 bar.
  • the reaction temperature in this step is not particularly limited, but is preferably ⁇ 30 ° C. to 160 ° C., more preferably 0 ° C. to 50 ° C. Particularly preferred is 0 to 30 ° C.
  • This reaction may be carried out by further adding an acid for the purpose of improving the reaction rate.
  • the acid include general inorganic acids or organic acids. Specific examples include inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, nitric acid and phosphoric acid; organic acids such as methanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, citric acid and formic acid. However, it is not limited to these. An inorganic acid is preferable, and hydrogen chloride or sulfuric acid is more preferable.
  • the reaction procedure is not particularly limited, and it is only necessary to add all reagents at once. Usually, an acid is added to the solution of the compound (3) as necessary, and then a transition metal catalyst is added. It is only necessary to add hydrogen gas.
  • the target product can be obtained by filtering the catalyst from the reaction solution after completion of the reaction and distilling the reaction solvent from the filtrate by operation such as heating under reduced pressure.
  • the target product thus obtained is almost pure, but the purity may be further increased by adding purification by general techniques such as crystallization purification, fractional distillation, column chromatography and the like.
  • the obtained object may be dried using a dryer or the like.
  • the solvent used for the crystallization is not particularly limited because it varies depending on the compound.
  • N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivative represented by the formula (4) obtained in this step or a salt thereof is a novel compound not described in any literature.
  • N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivatives are prepared by protecting the amino group of the N- (3-pyrrolidinyl) glycine derivative, or a salt thereof, produced by the above method, if necessary. be able to.
  • protecting group and the protecting method examples include protecting groups and protecting methods described in PROTECTIVEECTGROUPS in ORGANIC SYNTHESIS pp.503-659.
  • the crude product was purified by silica gel column chromatography (developing solvent: ethyl acetate) to obtain 2.1 g (73% yield) of N-((3R) -1-benzyl-3-pyrrolidinyl) glycine ethyl ester.
  • Example 4 N-((R) -3-pyrrolidinyl) glycine ethyl ester N-benzyl-N-((3R) -1-benzyl-3-pyrrolidinyl) glycine ethyl ester 88 mg (0.25 mmol) was added to 2 ml of ethanol. Concentrated hydrochloric acid 74 mg (0.75 mmol) and 5% Pd—C (containing 50% water) 34 mg were added to the solution dissolved in. Hydrogen substitution was performed and the mixture was stirred at room temperature for 17 hours. Pd—C was filtered off from the reaction solution and washed with 5 ml of ethanol. The filtrate was concentrated under reduced pressure to obtain 50 mg (yield 92%) of N-((R) -3-pyrrolidinyl) glycine ethyl ester.

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Abstract

 本願発明は、N-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体を脱ベンジル化することにより、N-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体を製造する方法に関する。特に、工業的規模で入手容易な1-ベンジル-3-アミノピロリジン誘導体を出発物質として使用して、N-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体を製造し、N-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体を得るのが好ましい。これにより、医薬品中間体として有用なN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体を、汎用的で、入手容易な化合物を用いて、効率的に製造することができる。

Description

N-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体の製造法
 本発明は、N-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体の製造法、及びその重要中間体に関する。N-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体は医薬品、農薬、化成品等の製造上重要な中間体である。
 一般式(4):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
で表されるN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体の製造法に関しては従来、3-アミノ-1-(tert-ブトキシカルボニル)ピロリジンを用いる方法(特許文献1)が知られている。
 この製法の出発物質である、3-アミノ-1-(tert-ブトキシカルボニル)ピロリジンの一般的な製造法としては、
i)3-ヒドロキシピロリジンを用い、水酸基をメシル化し、アジドで置換した後、接触還元する方法(特許文献2)、
ii)アスパラギン酸を用い、アミノ基を保護し、環化反応後、還元する方法(特許文献3)、
iii)4-ヒドロキシプロリンを脱炭酸した後、水酸基をメシル化し、アジドで置換した後、接触還元する方法(特許文献4)、
等が知られている。
WO03/045942 特開平10-204086 特開2001-114759 特開2002-212155
 しかしi)、iii)の方法では、爆発性があり、取り扱いが困難なアジド化剤を使用する必要がある。また、ii)の方法では、多数の保護、脱保護工程が必要となる。従って、3-アミノ-1-(tert-ブトキシカルボニル)ピロリジンは製造が容易ではなく、一般的に高価であり、入手先が限定される。
 特許文献1の方法では、この3-アミノ-1-(tert-ブトキシカルボニル)ピロリジンを出発物質として使用する必要がある為、工業的な利用に問題がある。
 本発明は、上記現状に鑑み、汎用的で、入手容易な化合物を原料として、医薬品等の製造上重要なN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体を効率的に製造することを目的とするものである。
 すなわち本発明は、一般式(3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、Rは水素原子、又はベンジル基を表す。Rは、炭素数1~20の置換されていても良いアルキル基、炭素数2~20の置換されていても良いアルケニル基、炭素数7~20の置換されていても良いアラルキル基、炭素数6~20の置換されていても良いアリール基、水素原子、又はアルカリ金属を表す。*は不斉炭素原子であることを表す。)で表されるN-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩の製造方法であって、
一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R、*は前記と同じ。)で表される1-ベンジル-3-アミノピロリジン誘導体、又はその塩に、一般式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、Rは前記と同じ。Xは脱離基を表す。)で表される化合物を反応させることを特徴とする方法である。
 本発明は、また、一般式(4):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、R、*は前記に同じ。)で表されるN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩の製造方法であって、
前記式(3)で表されるN-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩を、脱ベンジル化することを特徴とする方法でもある。
 N-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体又はその塩からN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体を得る本発明にかかる方法によれば、簡便に目的化合物を得ることができる。特に、汎用的で、入手容易な1-ベンジル-3-アミノピロリジン誘導体又はその塩からN-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体又はその塩を得た場合、医薬分野をはじめ、多方面において製造上重要なN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体を特に簡便に製造することができる。また、取扱いも容易であるため、工業生産上有利である。
 以下、本発明を詳述する。
 本発明の製造方法は、基本的に、以下の反応式に従って
(a)一般式(1)で表される1-ベンジル-3-アミノピロリジン誘導体を一般式(3)で表されるN-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体に変換する工程、
(b)これを一般式(4)で表されるN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体に変換する工程、からなる。ただし、例えば、工程(b)において、必ずしも工程(a)の方法により得られた化合物を用いる必要はなく、その他方法により得られたものを用いてもよく、それぞれの工程を別個独立に行ってもよい。この2つの工程を以下順を追って詳細に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 1.工程(a)
 本工程(a)においては、前記式(1)で表される1-ベンジル-3-アミノピロリジン誘導体、又はその塩(以下、化合物(1)とも称する)に、一般式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
で表される化合物(以下、化合物(2)とも称する)を反応させることにより、前記式(3)で表される(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩を調製する。
 上記一般式(1)および(3)において、Rは水素原子、ベンジル基を表す。好ましくは水素原子である。このような化合物は、一般的に入手容易であり、原料として使用するのに適している。このような化合物を用いた場合、後述するように、保護や脱保護を行うことなく水素添加のみで目的化合物を合成出来る。
 上記一般式(2)および(3)において、Rは、炭素数1~20の置換されていても良いアルキル基、炭素数2~20の置換されていても良いアルケニル基、炭素数7~20の置換されていても良いアラルキル基、炭素数6~20の置換されていても良いアリール基、水素原子、又はアルカリ金属を表す。
 好ましくは、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、n-オクチル基、ヒドロキシメチル基、クロロメチル基、ベンジル基、フェニル基、ビニル基、アリル基、水素原子、ナトリウム、カリウム、リチウム等を挙げることが出来るが、これらに限定されるものではない。より好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、水素原子、ナトリウム、又はカリウムである。特に好ましくはメチル基、又はエチル基である。
 一般式(1)および(3)において、*は不斉炭素原子を表す。不斉炭素原子の立体配置はそれぞれ(R)、(S)のいずれでもよく、両対掌体の内、一方がわずかに過剰であるものも本発明に含まれる。
 また本反応において、不斉炭素原子の立体配置は保持される。すなわち上記一般式(1)の立体配置が(R)であるとき、一般式(3)の立体配置は(R)であり、又一般式(1)の立体配置が(S)であるとき、一般式(3)の立体配置は(S)である。
 また上記一般式(1)および(3)は、酸との塩の形態でも同様に使用できる。酸としては、一般的な無機酸又は有機酸が挙げられる。具体的には塩化水素、臭化水素、硫酸、硝酸、燐酸等の無機酸類;メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、クエン酸、蟻酸等の有機酸類等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
 また上記一般式(2)において、Xは脱離基を表す。脱離基としては、特に制限はないが、ハロゲン原子、スルホニルオキシ基、ホスホリルオキシ基等が挙げられる。具体的には、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、スルホニルオキシ基としては、メタンスルホニルオキシ基、ベンゼンスルホニルオキシ基、p-トルエンスルホニルオキシ基、m-ニトロベンゼンスルホニルオキシ基、フルオロスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基等であり、ホスホリルオキシ基としては、メチルホスホリルオキシ基、エチルホスホリルオキシ基、フェニルホスホリルオキシ基等などであるが、これらに限定されるものではない。好ましくはハロゲン原子であり、更に好ましくは塩素原子、又は臭素原子である。
 化合物(2)の使用量は特に制限はないが、化合物(1)に対して通常0.5~3.0倍モル量であるが、好ましくは0.8~2.0倍モル量であり、より好ましくは1.0~1.5倍モル量である。
 本工程(a)において、必要に応じて塩基を添加してもよい。使用される塩基としては特に限定されず、例えば、リチウムアミド、ナトリウムアミド、リチウムジイソプロピルアミド、塩化マグネシウムジイソプロピルアミド等の金属アミド;メチルリチウム、n-ブチルリチウム等の有機リチウム試薬;臭化メチルマグネシウム、塩化tert-ブチルマグネシウム等のグリニャール試薬;ナトリウムメトキシド、マグネシウムエトキシド、カリウムtert-ブトキシド等の金属アルコキシド;水素化リチウム、水素化ナトリウム、水素化カリウム、水素化カルシウム等の金属水素化物等;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カルシウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウムなどの炭酸金属塩;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の金属水酸化物;酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム等の酢酸金属塩;トリエチルアミン、エチルジイソプロピルアミン、ピリジン等の有機塩基を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、金属水素化物、炭酸金属塩、有機塩基であり、より好ましくは炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、トリエチルアミン、エチルジイソプロピルアミン、ピリジンであり、特に好ましくはトリエチルアミンである。
 塩基の使用量は特に制限はないが、化合物(1)に対して通常0.5~4.0倍モル量であるが、好ましくは0.8~3.0倍モル量であり、より好ましくは1.0~2.0倍モル量である。
 本工程において、反応溶媒は特に必要としないが、反応基質によっては反応溶媒を使用してもよく、その場合反応溶媒種に特に制限はない。反応に用いられる反応溶媒は、水、有機溶媒、または水と有機溶媒の混合溶媒である。
 有機溶媒としては特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、n-ブタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、メトキシアルコール等のアルコール系溶媒;ベンゼン、トルエン、n-ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、メチルtert-ブチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム、1,1,1-トリクロロエタン等のハロゲン系溶媒;アセトニトリル、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン等の含窒素系溶媒;ジメチルスルホキシド、ヘキサメチル燐酸トリアミド等の非プロトン性極性溶媒等を挙げることができる。これらは単独で用いても良く、2種類以上を併用してもよい。好ましくは、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒である。
 本工程の反応温度としては特に制限はないが、-30℃~160℃が好ましく、より好ましくは-20℃~50℃である。特に好ましくは0~30℃である。
 本工程(a)において反応手順は特に限定されず、全ての試剤を一括添加するだけでよいが、化合物(1)の溶液に、塩基を加え、その後化合物(2)を加えるとよい。
 反応終了後、得られた反応液をそのまま次工程に供しても良いが、反応液から生成物を取得するためには、一般的な後処理を行えばよい。例えば、反応終了後、反応液のpHを必要に応じて調整し、酢酸エチル、ジエチルエーテル、塩化メチレン、トルエン、ヘキサン等の一般的な抽出溶媒を用いて抽出操作を行う。得られた抽出液から、減圧加熱等の操作により反応溶媒および抽出溶媒を留去すると、目的物が得られる。また、反応終了後、直ちに減圧加熱等の操作により反応溶媒を留去してから同様の操作を行ってもよいし、必要に応じて水を添加したのち、反応溶媒を留去してもよい。又は反応終了後、所定の温度で反応液のpHを調製し析出した結晶を濾過してもよい。
 このようにして得られる目的物は、ほぼ純粋なものであるが、晶析精製、分別蒸留、カラムクロマトグラフィー等の一般的な手法により精製を行い、さらに純度を高めてもよい。得られた目的物は、乾燥機等を使用し乾燥を行っても良い。
 上記晶析に用いる溶媒としては特に制限はなく、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、水、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、tert-ブタノール、ベンゼン、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸tert-ブチル、ジメチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アセトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、およびこれら2種以上の混合溶媒などを挙げることができる。
 なお、本工程で得られる前記式(3)で表されるN-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩は、文献未記載の新規化合物である。
 2.工程(b)
 本工程(b)においては、前記式(3)で表されるN-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩(以下、化合物(3)とも称する)を、脱ベンジル化することにより、前記式(4)で表されるN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩を調製する。
 一般式(3)および(4)において、*は不斉炭素原子をあらわす。不斉炭素原子の立体配置はそれぞれ(R)、(S)のいずれでもよく、両対掌体の内、一方がわずかに過剰であるものも本発明に含まれる。
 また反応において、不斉炭素原子の立体配置は保持される。すなわち上記一般式(3)の立体配置が(R)であるとき、一般式(4)の立体配置は(R)であり、又一般式(3)の立体配置が(S)であるとき、一般式(4)の立体配置は(S)である。
 また上記一般式(3)および(4)は、酸との塩の形態でも同様に使用できる。酸としては、一般的な無機酸又は有機酸が挙げられる。具体的には塩化水素、臭化水素、硫酸、硝酸、燐酸等の無機酸類;メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、クエン酸、蟻酸等の有機酸類等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
 上記脱ベンジル化する方法としては、特に限定されないが、好ましくは、塩酸、硫酸等で加水分解する方法、クロロ炭酸アリル、クロロ炭酸エチル等と反応した後、加水分解する方法、遷移金属触媒存在下で水素化する方法である。更に好ましくは、遷移金属触媒存在下で水素化する方法である。
 上記方法で用いられる遷移金属触媒としては、例えば、白金、ロジウム、パラジウム、ニッケル、ルテニウム、イリジウム、又はレニウム等の金属、合金、もしくはその塩化物等が挙げられる。
 またこれらの触媒は、触媒活性、再現性、保存安定性、操作性、リサイクルの観点から、粉末担体に分散させた触媒を用いる方が好ましい。
 粉末担体としては、例えば、炭素、アルミナ、シリカーアルミナ、シリカ、炭酸バリウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、又はゼオライト等が挙げられ、好ましくは、これら粉末担体に担持された白金、ロジウム、又はパラジウムの金属、若しくはその硫化物、又は水酸化物等である。具体的には、例えば白金-炭素、白金(II)スルフィド-炭素、白金-アルミナ、白金-シリカーアルミナ、白金-シリカ、白金-炭酸バリウム、白金-硫酸バリウム、白金-炭酸カルシウム、白金-酸化チタン、白金-酸化ジルコニウム、白金-ゼオライト、白金-アスベスト、白金ロジウム合金-炭素、白金パラジウム合金-炭素、ロジウム-炭素、ロジウム-アルミナ、ロジウム-シリカ、ロジウム-炭酸カルシウム、パラジウム-炭素、水酸化パラジウム(II)-炭素、パラジウム(II)スルフィド-炭素、パラジウム-アルミナ、パラジウム-シリカーアルミナ、パラジウム-シリカ、パラジウム-炭酸バリウム、パラジウム-硫酸バリウム、パラジウム-炭酸カルシウム、パラジウム-酸化チタン、パラジウム-酸化ジルコニウム、パラジウム-ゼオライト、パラジウム-アスベスト、ルテニウム-炭素、ルテニウム-アルミナ、ルテニウム-シリカ、ルテニウム-炭酸カルシウム、イリジウム-炭素、イリジウム-アルミナ、イリジウム-シリカ、イリジウム-炭酸カルシウム等が挙げられる。
 またこれらの遷移金属触媒は、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。好ましくは、パラジウム-炭素、ロジウム-炭素、白金-炭素、又は水酸化パラジウム(II)-炭素であり、更に好ましくはパラジウム-炭素、又は水酸化パラジウム(II)-炭素であり、特に好ましくは水酸化パラジウム(II)-炭素である。
 上記遷移金属触媒の使用量としては多すぎるとコストや後処理の点で好ましくないため、上記化合物(3)に対して、好ましくは5倍重量以下であり、更に好ましくは0.01~0.5倍重量である。
 本工程は、反応溶媒を特に必要としないが、反応基質によっては反応溶媒を使用してもよく、その場合反応溶媒種に特に制限はない。反応に用いられる反応溶媒は、水、有機溶媒、または水と有機溶媒の混合溶媒である。
 上記有機溶媒としては特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、n-ブタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、メトキシアルコール等のアルコール系溶媒;ベンゼン、トルエン、n-ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4-ジオキサン、メチルtert-ブチルエーテル、ジメトキシエタン、エチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム、1,1,1-トリクロロエタン等のハロゲン系溶媒;アセトニトリル、アセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、等の含窒素系溶媒;ジメチルスルホキシド、ヘキサメチル燐酸トリアミド等の非プロトン性極性溶媒等を挙げることができる。これらは単独で用いても良く、2種類以上を併用してもよい。好ましくは、アルコール系溶媒、炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒である。より好ましくはアルコール系溶媒である。
 また、本工程における水素圧は、好ましくは50バール以下であり、更に好ましくは1~10バールである。
 本工程における反応温度としては、特に制限はないが、-30℃~160℃が好ましく、より好ましくは0℃~50℃である。特に好ましくは0~30℃である。
 本反応は、反応の速度を向上させる目的で、更に酸を添加して行うとよい。酸としては、一般的な無機酸又は有機酸が挙げられる。具体的には塩化水素、臭化水素、硫酸、硝酸、燐酸等の無機酸類;メタンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、クエン酸、蟻酸等の有機酸類等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。好ましくは無機酸であり、更に好ましくは塩化水素、又は硫酸である。
 本工程(b)において反応手順は特に限定されず、全ての試剤を一括添加するだけでよいが、通常、上記化合物(3)の溶液に、必要に応じて酸を加え、その後遷移金属触媒を添加し、更に水素ガスを加えればよい。
 反応後の後処理としては、反応液から生成物を取得するための一般的な処理を行えばよい。例えば、反応終了後の反応液から触媒を濾別し、濾液から減圧加熱等の操作により反応溶媒を留去すると目的物が得られる。
 このようにして得られる目的物は、ほぼ純粋なものであるが、晶析精製、分別蒸留、カラムクロマトグラフィー等の一般的な手法により精製を加え、さらに純度を高めてもよい。得られた目的物は、乾燥機等を使用し乾燥を行っても良い。
 上記晶析に用いる溶媒としては化合物により異なるため特に制限はなく、例えばペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、水、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、イソブタノール、tert-ブタノール、ベンゼン、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、1,3-ジオキサン、1,4-ジオキサン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n-ブチル、酢酸イソブチル、酢酸tert-ブチル、ジメチルエーテル、メチルtert-ブチルエーテル、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、アセトン、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドン、およびこれら2種以上の混合溶媒などを挙げることができる。
 なお本工程で得られる前記式(4)で表されるN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩は、文献未記載の新規化合物である。
 また上記の方法により製造した、N-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩、のアミノ基を必要に応じて保護することにより、所望の各種N-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体を調製することができる。
 保護基、及び保護方法としては、例えばPROTECTIVE GROUPS in ORGANIC SYNTHESIS pp.503-659に記載された保護基、保護方法等が挙げられる。
 以下に例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
 (実施例1)N-((3R)-1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 (R)-1-ベンジル-3-アミノピロリジン2.0g(11mmol)をジクロロメタン20mlに溶かした溶液に、トリエチルアミン3.1ml(23mmol)、ブロモ酢酸エチル1.9ml(17mmol)を加え、室温で17時間攪拌した。反応溶液に水20mlを加え、酢酸エチル80mlで抽出した。有機層を水20mlで洗浄した後、減圧下に濃縮し、粗生成物2.4gを取得した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:酢酸エチル)により精製し、N-((3R)-1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル2.1g(収率73%)を得た。
 H-NMR(400MHz,CDCl)
δ7.31-7.10(5H,m),4.20-4.15(2H,q),3.63-3.56(2H,m),3.35(2H,s),3.34-3.25(1H,m),2.75-2.71(1H,m),2.64-2.61(1H,m),2.56-2.53(1H,m),2.36-2.32(1H,m),2.15-2.05(1H,m),1.63-1.55(1H,m),1.28-1.24(3H,t)。
 (実施例2)N-((R)-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 N-((3R)-1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル490mg(1.8mmol)をエタノール5mlに溶かした溶液に、濃塩酸520mg(5.3mmol)、5%Pd-C(50%含水)100mgを添加した。水素置換を行い、室温で17時間攪拌した。反応溶液からPd-Cを濾別し、エタノール5mlで洗浄した。濾過液を減圧下に濃縮し、N-((R)-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル650mg(収率92%)を取得した。
 H-NMR(400MHz,DMSO-d6)
δ4.25-4.21(2H,q),4.10-4.05(2H,s),3.96-3.93(1H,m),3.27-3.19(1H,m),2.30-2.19(2H,m),1.27-1.19(3H,t)。
 (実施例3)N-ベンジル-N-((3R)-1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 (R)-1-ベンジル-3-N-ベンジルアミノピロリジン200mg(0.75mmol)をTHF2mlに溶かした溶液に、トリエチルアミン0.2ml(1.5mmol)、ブロモ酢酸エチル0.13ml(1.1mmol)を加え、室温で18時間攪拌した。反応溶液に水5mlを加え、酢酸エチル40mlで抽出した。有機層を水5mlで洗浄した後、減圧下に濃縮し、粗生成物242mgを取得した。粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:酢酸エチル)により精製し、N-ベンジル-N-((3R)-1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル232mg(収率66%)を得た。
 H-NMR(400MHz,CDCl)
δ7.33-7.20(10H,m),4.12-4.07(2H,q),3.81-3.72(2H,m),3.63-3.52(3H,m),3.40-3.30(2H,m),2.70-2.40(4H,m),2.08-1.99(1H,m),1.84-1.76(1H,m),1.26-1.21(3H,t)。
 (実施例4)N-((R)-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル
 N-ベンジル-N-((3R)-1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル88mg(0.25mmol)をエタノール2mlに溶かした溶液に、濃塩酸74mg(0.75mmol)、5%Pd-C(50%含水)34mgを添加した。水素置換を行い、室温で17時間攪拌した。反応溶液からPd-Cを濾別し、エタノール5mlで洗浄した。濾過液を減圧下に濃縮し、N-((R)-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル50mg(収率92%)を取得した。
 (参考例1)N-((3R)-1-(tert-ブトキシカルボニル)-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 N-((R)-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル25mg(0.15mmol)をテトラヒドロフラン2mlに溶かした溶液に、トリエチルアミン0.13ml(0.9mmol)を添加した。室温でニ炭酸ジtert-ブチル37mg(0.17mmol)をゆっくり滴下し、室温で14時間攪拌した。反応液に水5mlを加え、酢酸エチル15mlで抽出した。有機層を水5mlで洗浄後、減圧下に濃縮し、N-((3R)-1-(tert-ブトキシカルボニル)-3-ピロリジニル)グリシンエチルエステル25mg(収率61%)を得た。
 H-NMR(400MHz,CDCl)
δ4.21-4.11(2H,m),3.85-3.20(5H,m),2.01(1H,m),1.86(2H,m),1.45(9H,s),1.27-1.24(3H,m)。

Claims (5)

  1. 一般式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、Rは水素原子、又はベンジル基を表す。Rは、炭素数1~20の置換されていても良いアルキル基、炭素数2~20の置換されていても良いアルケニル基、炭素数7~20の置換されていても良いアラルキル基、炭素数6~20の置換されていても良いアリール基、水素原子、又はアルカリ金属を表す。*は不斉炭素原子であることを表す。)で表されるN-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩の製造方法であって、
     一般式(1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R、*は前記と同じ)で表される1-ベンジル-3-アミノピロリジン誘導体、又はその塩に、一般式(2):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、Rは前記と同じ、Xは脱離基を表す。)で表される化合物を反応させることを特徴とする方法。
  2. が水素原子である請求項1に記載の製造方法。
  3. Xが塩素原子、又は臭素原子である請求項1又は2に記載の製造方法。
  4. 一般式(4):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、Rは、炭素数1~20の置換されていても良いアルキル基、炭素数2~20の置換されていても良いアルケニル基、炭素数7~20の置換されていても良いアラルキル基、炭素数6~20の置換されていても良いアリール基、水素原子、又はアルカリ金属を表す。*は不斉炭素原子であることを表す。)で表されるN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩の製造方法であって、
     一般式(3):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、Rは水素原子、又はベンジル基を表す。R、*は前記に同じ。)で表されるN-(1-ベンジル-3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩を、脱ベンジル化することを特徴とする方法。
  5. 前記式(3)の化合物が、請求項1~3のいずれかに記載の方法で得られたことを特徴とする請求項4に記載のN-(3-ピロリジニル)グリシン誘導体、又はその塩の製造方法。
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