説明

トランス−4−アミノシクロペンタ−2−エン−1−カルボン酸誘導体の製造

トランス−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸誘導体の組成物を製造するプロセスを説明する。シス型とトランス型の両方の構造で存在する成分を有する式Aを有する化合物のアミン塩も説明する。一態様では、本出願は、シス型とトランス型の両方の構造で存在する成分を有する、式Aを有する化合物(式中、Rは、複数の実施形態では、t−ブチル基などの最大で約12または最大で約6個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基である)のアミン塩を提供する。


【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の態様は、トランス−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸誘導体の組成物を製造する方法に関する。
【背景技術】
【0002】
構造式1で表されるトランス−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸誘導体は、いくつかの活性薬剤構成要素の合成において使用される重要な中間体である。
【0003】
【化1】

特許文献1は、トランス−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸1がジアステレオマー的に豊富な組成物の製造方法を教示している。上記公報において教示されているように、第1ステップでは、好ましくはN保護シス−アミノエステル2
【0004】
【化2】

をエピマー化して反応生成物2、3および4の複合体混合物を形成させる。
【0005】
【化3】

特許文献1は、実質的に純粋なトランス異性体を単離するための複合体の生成混合物の、結晶化による効率的な分離は不可能であり、クロマトグラフ分離法は妥当なスケールで実施するのが困難であることを教示している。むしろ、この公報は、選択的酵素を用いたトランス異性体の選択的加水分解による分離が可能であることを教示している。非特許文献1も参照されたい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】国際公開第00/58500号
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】R.C.Lloydら、「Use of hydrolases for the synthesis of cyclic amino acids」、Tetrahedron、60巻(3号)、717〜728頁、2004年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
したがって、トランス−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸誘導体の調製のためのスケールアップ可能であり、コスト効果のあるプロセスの開発が依然として必要である。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の1つの態様は:
(a)シス型とトランス型の両方の構造で存在する成分を有する式Aの化合物、
【0010】
【化4】

(式中、複数の実施形態では、Rはt−ブチル基などの最大で約12個または最大で約6個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基である)
を含む組成物を溶媒中に提供するステップと;
(b)この組成物をアミンと混合して塩を形成させるステップであって、この組成物が、一部の塩は沈殿するが、トランス型構造の化合物Aの塩は、溶液中に残るシス型構造の化合物Aの塩の量よりも多く溶液中に残ることを特徴とするステップと;
(c)溶液から沈殿物を分離するステップと;
(d)酸を溶液に加えてその溶液中のその塩からカルボン酸を再形成させるステップと;
(e)トランス型構造の化合物Aである化合物を単離して、少なくとも約80%または約85%のジアステレオマー過剰率でトランス構造の化合物Aを得るステップと;
(f)任意選択で、ステップ(e)からのトランス化合物を再結晶化によって精製して、少なくとも約98%のジアステレオマー過剰率のトランス構造の化合物Aを得るステップと
を含むトランス−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸誘導体を製造するための方法を提供する。
【0011】
一態様では、本出願は、シス型とトランス型の両方の構造で存在する成分を有する、式Aを有する化合物、
【0012】
【化5】

(式中、Rは、複数の実施形態では、t−ブチル基などの最大で約12または最大で約6個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基である)
のアミン塩を提供する。
【発明を実施するための形態】
【0013】
一態様では、本発明は:
(a)シス型とトランス型の両方の構造で存在する成分を有する式Aを有する化合物、
【0014】
【化6】

(式中、複数の実施形態では、Rはt−ブチル基などの最大で約12個または最大で約6個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基である)
を含む組成物を溶媒中に提供するステップと;
(b)この組成物をアミンと混合して塩を形成させるステップであって、この組成物が、一部の塩は沈殿するが、トランス型構造の化合物Aの塩は、溶液中に残るシス型構造の化合物Aの塩の量よりも多く溶液中に残ることを特徴とするステップと;
(c)溶液から沈殿物を分離するステップと;
(d)酸を溶液に加えてその溶液中のその塩からカルボン酸を再形成させるステップと;
(e)トランス型構造の化合物Aである化合物を単離して、少なくとも約80%または約85%のジアステレオマー過剰率でトランス構造の化合物Aを得るステップと;
(f)任意選択で、ステップ(e)からのトランス化合物を再結晶化によって精製して、少なくとも約98%のジアステレオマー過剰率のトランス構造の化合物Aを得るステップと
を含むトランス−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸誘導体を製造するための方法を提供する。
【0015】
式Aを有する化合物のトランス型構造は、構造1
【0016】
【化7】

で示すような1R,4Rトランス種であっても1S,4Sトランス構造であってもよい。
【0017】
便宜上、以下の考察は化合物1の構造を対象とするが、1R,4Rトランス種の代わりに1S,4Sトランス種も形成させることができることを理解されたい。シス種は化合物5で示される。
【0018】
【化8】

化合物1および5を含む組成物は、他の成分、例えば共役した4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸である、化合物6
【0019】
【化9】

も含むことができる。
【0020】
化合物Aのための代表的な溶媒は有機溶媒である。有用な溶媒には、これらに限定されないが:最大で6個の炭素原子、最大で4個の炭素原子または最大で3個の炭素原子を有する低級アルコール、例えばイソプロパノール、エタノールおよびメタノール;酢酸アルキルであって、そのアルキル基が最大で6個の炭素原子または最大で4個の炭素原子を含む酢酸アルキル、例えば酢酸エチルおよび酢酸ブチル;最大で10個の炭素原子を有するエーテル、例えばtert−ブチルメチルエーテル(MTBE)ならびにその任意の混合物が含まれる。ここで、ペンタン、ヘキサンまたはヘプタンなどのアルカンは、唯一の溶媒としてではなく共溶媒として存在することができる。
【0021】
化合物1および5を含む組成物は、公知の任意の方法を用いて形成させることができる。複数の実施形態では、この組成物を、出発原料として(1S,4R)−2−アザ−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−3−オン、化合物7を用いて形成させる。化合物1S,4Sトランス種を形成させるために、(1R,4S)−2−アザ−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−3−オンから出発させることもできることに留意されたい。
【0022】
【化10】

この化合物は公知のアプローチを用いて作製することができる。例えば、国際出願公開番号WO98/10075またはHiroto Nakanoら、「Lipase−catalyzed resolution of 2−azabicyclo[2.2.1]hept−5−en−3−ones」、Tetrahedron:Asymmetry、7巻(8号)、2381〜2386頁、1996年を参照されたい。
【0023】
1つのアプローチによれば、スキーム1で示すように、化合物7を、低級アルコールの酸性溶液中でエステル化する。
【0024】
【化11】

(式中、Rは最大で約4個の炭素原子を有する任意の低級アルキル基、例えばメチルであり、HXは任意の無機酸、例えば塩酸である)
この変換に適したアルコールには、これらに限定されないが、メタノール、エタノール、2−プロパノールおよび1−ブタノールが含まれる。酸性溶液は、塩化チオニル、塩化オキサリル、塩化アセチルもしくは他の塩化アシルまたは塩化水素ガスを低級アルコールに加えることによって作製することができる。
【0025】
代表的に、この添加は、化合物7の1モル当たり0.1当量〜2当量または約1.1〜1.2当量の酸を加えることによって約0〜10℃で行う。あるいは、硫酸などの他の強酸を使用することができる。
【0026】
代表的に、この反応は、4〜5容のアルコール溶媒中で実施するが、最大で20容を用いることができる。本明細書で用いる「容」は、反応物1グラム当たりの溶媒のミリリットル(mL)数を意味する。
【0027】
次いでスキーム2に示すように窒素基を保護する。この反応は、約0〜10容または約3〜5容の溶媒中で実施する。この反応のための代表的な溶媒には、テトラヒドロフラン(THF)、ジクロロメタンおよびtert−ブチルメチルエーテル(MTBE)が含まれる。
【0028】
この反応で使用する塩基は、トリエチルアミンなどの任意の第3級アミン塩基であってよい。代表的な手順では、少なくとも1モル当量、最大で約2モル当量または約1.1〜1.3モル当量の塩基を使用する。
【0029】
代表的に、少なくとも1当量、最大で2当量の保護試薬、例えばジ−tert−ブチルジカーボネートが使用される。保護試薬は、例えば任意のアルキルクロロホーメートもしくはアリールクロロホーメート、ジtert−ブチルジカーボネートまたはN−(9H−フルオレン−9−イルメトキシカルボニル)スクシンイミドであってよい。
【0030】
反応は、約0℃〜40℃または約5〜20℃で実施することができる。
【0031】
あるいは、この反応を水溶液系で実施することができる:8を水(最大で10容または約1.5−3容)に溶解し、任意の金属水酸化物塩基(例えば、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム)を加えてpHを約10〜13または約11に調節する。
【0032】
次いで上記の保護試薬(約1〜2当量または約1.1当量)を、金属水酸化物塩基を加えてその反応混合物のpHを約10〜13の範囲または約11に保持しながら、THFなどの溶媒(最大で5容、約1〜3容または約2容)中に加える。
【0033】
【化12】

得られたシス型化合物2を、例えばWO00/58500に教示されているような任意の方法でエピマー化して以下の式2、3および4のアルキルエステル:
【0034】
【化13】

を形成させる。
【0035】
この反応は、約4容などのアルコール溶液中で実施されるが、1〜20容の範囲が有用である。アルコールおよびアルコキシド塩基の選択は2のエステル官能基によって制限される(例えば、メチルエステルのためには、メタノール中のナトリウムメトキシドを使用する)。代表的に、0.1モル当量または約0.05〜1当量のアルコキシド塩基を使用する。ナトリウムおよびカリウムを含む任意の金属アルコキシドが有用である。反応温度は代表的に約0℃または約−10℃〜10℃の範囲を用いることができる。
【0036】
他のアプローチでは、保護基、例えばtert−ブトキシカルボニル基を含む上記のもののいずれかを窒素に付加させることによって、化合物7を保護して9などの化合物を得る。
【0037】
【化14】

この保護反応は、S.M.Dalugeらによる「An Efficient、Scalable Synthesis of the HIV Reverse Transcriptase Inhibitor Ziagen(登録商標)(1592U89)、Nucleosides、Nucleotides & Nucleic Acids、19巻(1および2)、297〜327頁、2000年に記載されているようにして実施することができる。化合物9を直接反応させて、式2、3および4のアルキルエステルを含む組成物を形成させることができる。
【0038】
この反応は、化合物9のアルコール溶液を触媒量の対応するアルコキシド塩基で処理することによって行うことができる。アルコールには、これらに限定されないが、メタノール、エタノール、2−プロパノールおよび1−ブタノールが含まれる。代表的に、この反応は10〜15容のアルコール溶媒中で実施するが、ずっと広い約2〜20容の範囲を用いることもできる。最大で約1モル当量、代表的に0.05〜0.2当量の範囲でアルコキシドを使用することができる。この反応の代表的な反応温度は約0℃であるが、実際には約−10℃〜10℃の範囲を用いることができる。
【0039】
次いでこれらの化合物2、3および4を加水分解して化合物1および5を含む組成物を形成させる。加水分解は任意の加水分解法で行うことができる。例えば、加水分解は水酸化リチウムを用いて実施できるが、他の金属水酸化物も使用することができる。
【0040】
複数の実施形態では、上記反応から得られたエーテル溶液を適切なアルコール(エステル基で判定、1〜5容の範囲が有用であるが約2容を用いる)に加え、続いて金属水酸化物を水溶液として加える。温度は、化合物6の形成を最少にするために約5℃未満に保持する。
【0041】
化合物1および5を含む組成物をアミンと反応させて、化合物5の塩よりも多い化合物1の塩を溶液中に得る。複数の実施形態では、化合物5の塩は溶液から優先的に沈澱する。
【0042】
塩形成アミンは式NRを有することができる。式中、Rは、ベンジル、あるいは3〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子の非環状アルキル基または非環状アルケニル基であり;Rは、ベンジル、約1〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子のアルキル基、約3〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子のアルケニル基、最大で3個の炭素原子のアルキルアミノまたは水素であり;Rは、ベンジル、約1〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子のアルキル基、約3〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子のアルケニル、最大で3個の炭素原子のアルキルアミノまたは水素であり;ただし、Rが水素である場合、RとRは両方とも4個以下の炭素原子のアルキル基であることはない。
【0043】
複数の実施形態では、塩形成アミンはアリルアミンまたは3−ジメチルアミノプロピルアミンである。加えるアミンの量は、化合物1および化合物5の総モル数に対して化学量論量かまたは化学量論量よりも多い量のアミンである。一般に、化合物1および5のモル数に対して約1〜1.5モル当量を用いることができる。
【0044】
この反応は、酢酸エチルを含む上記の溶媒中で実施することができる。溶媒は通常5〜10容で存在する。
【0045】
塩が形成された後、沈殿物を除去し、溶液に酸を加えることによってカルボン酸を再形成させる。添加する酸は塩酸であってよいが、例えば硫酸などの他の無機酸を使用することができ、最終的な溶液のpHを約2.5にする。
【0046】
次いで式1の化合物を単離する。単離は、低級アルカン(少なくとも5、6もしくは7個の炭素原子を含む約10個未満または約8個未満の炭素原子、またはヘプタン)と組み合わせるなどによる結晶化によって行うことができる。あるいは、単離は溶媒除去を含むことができる。
【0047】
必要に応じて、さらなる精製および単離のステップを用いることができる。例えば、再結晶化を用いてジアステレオマー純度をさらに高めることができる。
【0048】
任意選択の再結晶化による精製ステップを用いる場合、本発明の方法は、約98%を超えるジアステレオマー過剰率で化合物1を得ることができる。
【0049】
一態様では、本出願は、シス型とトランス型の両方の構造で存在する成分を有する、式Aを有する化合物のアミン塩
【0050】
【化15】

(式中、Rは、複数の実施形態では、t−ブチル基などの最大で約12個または最大で約6個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基である)
を提供する。
【0051】
塩形成アミンは式NRを有することができる。式中、Rは、ベンジル、あるいは3〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子の非環状アルキル基またはアルケニル基であり;Rは、ベンジル、約1〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子のアルキル基、約3〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子のアルケニル基、最大で3個の炭素原子のアルキルアミノまたは水素であり;Rは、ベンジル、約1〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子のアルキル基、約3〜10個もしくは約3〜8個の炭素原子のアルケニル、最大で3個の炭素原子のアルキルアミノまたは水素であり;ただし、Rが水素である場合、RとRは両方とも4個以下の炭素原子のアルキル基であることはない。
【0052】
複数の実施形態では、アミンはアリルアミンまたは3−ジメチルアミノプロピルアミンである。
【0053】
以下の実施例で、本発明の具体的な態様および実施形態をさらに説明する。これらの実施例は例示を目的としたのに過ぎず、本発明の範囲を限定すると解釈されるべきでは全くない。
【実施例】
【0054】
(実施例1)
(1S,4R)−メチル4−アミノシクロペンタ−2−エンカルボキシレート塩酸塩、10の調製。
【0055】
【化16】

メタノール(11L)を窒素雰囲気下で7(2.50kg、22.91mol)と合わせる。溶液を0℃に冷却し、塩化チオニル(1.88L、25.78mol)を2.5時間かけて添加する。混合物を8℃に加温し、16時間撹拌し、次いで濃縮して7.5Lの容量までに濃縮する。MTBE(20L)を加え、得られた沈殿物を収集し、乾燥して10を灰白色固体(3.74kg、92%収率)として得る。
【0056】
H NMR (400MHz,MeOH): δ6.24−6.23(1H,m),6.06−6.0.3(1H,m),4.40(1H,brs),3.81−3.74(4H,m),2.77−2.69(1H,m),2.22−2.15(1H,m)。
【0057】
(実施例2)
(1S,4R)−メチル4−(tert−ブトキシカルボニル)−アミノシクロペンタ−2−エンカルボキシレート、11の調製。
【0058】
【化17】

トリエチルアミン(2.43L、17.43mol)を、N雰囲気下、5℃でジクロロメタン(10L)中の10(2.55kg、14.37mol)の冷却懸濁液に加える。混合物を0℃に冷却し、ジtert−ブチルジカーボネート(3.14kg、14.40mol)を、反応物の内温が10℃未満に保持される速度で添加する。添加時間は3.5時間である。混合物を室温に加温し、次いで16時間撹拌する。その塊を水(3L)、10%KHSO溶液(3L)およびブライン(2×3L)で洗浄し、次いで混合物を濃縮する。9Lの溶媒を除去した後、メタノール(2.5L)を加え、2.5Lの溶媒が除去されるまで混合物をさらに濃縮し、混合物をさらなるメタノール(2.5L)で希釈して粗生成物11をメタノール溶液として得る。
【0059】
試料(2mL)をバルクから取り出し、濃縮して分析用の11のニートな試料を得る。
【0060】
H NMR (400MHz,MeOH): δ5.91−5.89(1H,m),5.82−5.81(1H,m),4.64(1H,brs),3.57−3.53 (1H,m)3.37,(3H,s),3.33−3.33(1H,m),2.60−2.52(1H,m),1.84−1.78(1H,m),1.46(9H,s)。
【0061】
(実施例3)
(1S,4R)−メチル4−(tert−ブトキシカルボニル)アミノシクロペンタ−2−エンカルボキシレート、11のエピマー化
【0062】
【化18】

11(10L、約23.63molを含む)のメタノール溶液を−2℃に冷却する。メタノール(700mL)中のナトリウムメトキシド(127.6g、2.36mol)の溶液を、反応温度が0℃以下に保持される速度で30分間かけて加える。50分後、ガスクロマトグラフィー(GC)分析は、43%化合物12、54%化合物11および3%化合物13の生成物分布を示す。
【0063】
酢酸(140mL)を5分間かけて加え、混合物を10℃に加温し、次いでその塊を濃縮する。7Lの溶媒を除去した後、濃縮混合物を水(2L)およびMTBE(10L)で希釈する。水層をさらなるMTBE(1L)で抽出する。合わせた有機層を濃縮して、全量7.5Lの生成物11+12+13をMTBE溶液で得る。
【0064】
試料(2mL)をバルクから取り出し、さらに濃縮する。これは1.5gの生成物を含むことが分かる。したがって7.5Lには5.625kg(99%塊回収率)が含まれているはずである。
【0065】
GC分析は、この物質が44%化合物12、52%化合物11および4%化合物13であることを示している。
【0066】
トランスジアステレオ異性体12;H NMR (400MHz,MeOH): δ5.91−5.87(1H,m),5.85−5.81(1H,m),4.74(1H,brs),3.75−3.72(1H,m)3.66,(3H,s),2.60−2.49(1H,m),1.89−1.78(1H,m),1.46(9H,s)。
【0067】
シスジアステレオ異性体11;H NMR (400MHz,MeOH): δ 5.91−5.87(1H,m),5.85−5.81(1H,m),4.65(1H,brs),3.72,(3H,s),3.57−3.52(1H,m),2.60−2.49(1H,m),1.89−1.78(1H,m),1.46(9H,s)。
【0068】
(実施例4)
エステル加水分解。
【0069】
【化19】

MTBE(3.5L、約11.0molを含む)中のメチルエステル11+12+13の混合物の溶液をN雰囲気下、メタノール(4L)で希釈し、次いで−3.5℃に冷却する(ジャケット温度−5℃)。添加の間、反応温度を2℃未満に常に保持しながら、水酸化リチウム一水和物(508g、12.08mol)の水溶液(2.5L)を5.5時間かけて添加する。添加が完了したら、塊を2℃で30分間撹拌し、次いで10℃で16時間撹拌する。
【0070】
塊を6M HClで中和し、濃縮する。4Lの溶媒を除去した後、さらなる6M HClを加えて濃縮混合物をpH3に酸性化する。酸性混合物を酢酸エチル(10L、次いで2.5L)で抽出し、合わせた有機物をブライン(2×1.5L)で洗浄し、次いで濃縮する。濃縮の間にトルエン(2×2.5L)を加えて水の除去を助ける。生成物14+15+16を灰白色固体(2.67kg、94%収率)として回収する。
【0071】
トランスジアステレオ異性体15;H NMR (400MHz,MeOH):δ 5.93−5.90(1H,m),5.84−5.83(1H,m),4.75(1H,brs),3.72−3.67(1H,m),2.59−2.49(1H,m),1.90−1.78(1H,m),1.45(9H,s)。
【0072】
シスジアステレオ異性体14;H NMR (400MHz,MeOH): δ5.93−5.90(1H,m),5.84−5.83(1H,m),4.67(1H,brs),3.52−3.48(1H,m),2.59−2.49(1H,m),1.90−1.78(1H,m),1.45(9H,s)。
【0073】
(実施例5)
(1R,4R)−4−(tert−ブトキシカルボニル)アミノシクロペンタ−2−エンカルボン酸、15の調製。
【0074】
【化20】

酢酸エチル(15L)中の14+15+16(1.81kg、7.99mol)の混合物をN雰囲気下で50℃に加温する。得られた濁った溶液を8℃(ジャケット温度5℃)に冷却し、混合物温度を15℃未満に保持しながら、3−ジメチルアミノプロピルアミン(1L、7.99mol)を1.5時間かけて滴下する。混合物を25℃で16時間撹拌する。沈殿物を収集し、酢酸エチル(2L)で洗浄する。
【0075】
合わせた濾液を部分濃縮し、8Lの溶媒を除去する。濃縮溶液を水(4L)で希釈し、6M HClを加えてpH3に酸性化し、次いで30分間撹拌する。水層を酢酸エチル(2.5L)で洗浄する。合わせた有機層をブライン(1.5L)で洗浄し、濃縮して15を灰白色固体(550g、30%収率)として得る。
【0076】
液体クロマトグラフィー(LC)分析はこの物質が88%化合物15、8%化合物14および4%化合物16であることを示している。
【0077】
上記の比の15、14および16の混合物(1.74kg、2.68mol)をN雰囲気下、55℃でMTBE(3.5L)に溶解する。溶液を40℃に冷却し、ヘプタン(7L)を加える。混合物を20℃に冷却し、さらなるヘプタン(1L)を加えて撹拌を助ける。この塊を20℃で16時間撹拌する。固体物質を収集し、MTBEとヘプタンの1:3混合液(2L)で洗浄し、乾燥して15を白色固体(1.3kg、75%収率)として得る。
【0078】
LC分析は、この物質が96.4%化合物15、2.2%化合物14および0.6%化合物16であることを示している。
【0079】
この混合物(1.30kg、5.73mol)をN雰囲気下、60℃で酢酸エチル(2.6L)に溶解する。溶液を50℃に冷却し、ヘプタン(6L)を加える。混合物を20℃に冷却し、16時間撹拌する。固体物質を収集し、酢酸エチルとヘプタンの1:3混合液(1.5L)で洗浄し、乾燥して15を白色固体(1.09kg、84%収率)として得る。
【0080】
LC分析は、この物質が99.4%化合物15、0.6%化合物16であることを示している。
【0081】
H NMR (400MHz,MeOH): δ5.92−5.90(1H,m),5.83−5.82(1H,m),4.75(1H,br),3.70−3.67 (1H,m),3.33−3.32(1H,m),2.56−2.50(1H,m),1.88−1.81(1H,m),1.46(9H,s)。
【0082】
(実施例6)
以下の表に示すアミンおよび溶媒を用いて実施例5の手順を繰り返す。沈殿物と溶液中の残りのものとにおける、化合物14:15の重量比を以下の表に示す。
【0083】
【表1】

(実施例7)
(1R,4S)−tert−ブチル3−オキソ−2−アザ−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−カルボキシレートを開環させてエピマー混合物11+12+13を得る。
【0084】
【化21】

化合物17(7.5g、35.89mmol)を1.5℃でメタノール(100mL)に溶解する。メタノール(5mL)中のナトリウムメトキシド(0.19g、3.59mmol)の溶液を10分間かけて加える。添加の間、混合物温度を2℃未満に保持する。100分後、GC分析は、36%化合物12、62%化合物11、2%化合物13の生成物分布を示す。
【0085】
反応物を、酢酸(0.2mL)を加えてクエンチし、混合物を濃縮してメタノールを除去する。残留物を水(30mL)とMTBE(80mL)とに分配させ、水層をMTBE(40mL)で抽出する。合わせた有機層を硫酸ナトリウムで脱水し、濃縮してメチルエステル11+12+13を淡黄色油状物(8.45g、104%収率)として得る。
【0086】
GC分析は37%化合物12、62%化合物11および1%化合物13の生成物分布を示す。
【0087】
(実施例8)
(1S,4R)−tert−ブチル3−オキソ−2−アザ−ビシクロ[2.2.1]ヘプタ−5−エン−2−カルボキシレート18を開環させてエピマー混合物19+20+21を得る。
【0088】
【化22】

化合物18(75.3g、360mmol)を1.5℃でメタノール(1.2L)に溶解する。メタノール(50mL)中のナトリウムメトキシド(3.9g、72.1mmol)の溶液を10分間かけて加える。添加の間、混合物温度を2℃未満に保持する。300分後、GC分析は、43%化合物19(トランスジアステレオ異性体)、55%化合物20(シスジアステレオ異性体)および2%化合物21の生成物分布を示す。
【0089】
酢酸を5分間かけて添加してpHを6に調節し、混合物を10℃に加温し、次いで濃縮する。1.2Lの溶媒を除去した後、濃縮混合物を水(200mL)およびMTBE(750mL)で希釈する。水層をさらなるMTBE(250mL)で抽出する。合わせた有機層を濃縮してメチルエステル19+20+21(87g)を得る。
【0090】
GC分析は、この物質が44%化合物19(トランスジアステレオ異性体)、54%化合物20(シスジアステレオ異性体)および2%化合物21であることを示している。
【0091】
H NMR:化合物11(シスジアステレオ異性体)および12(トランスジアステレオ異性体)について上記のようなデータ。
【0092】
(実施例9)
エステル加水分解。
【0093】
【化23】

メチルエステル19+20+21(87g)の混合物をN雰囲気下メタノール(800mL)に溶解し、次いで−3.5℃(ジャケット温度−5℃)に冷却する。添加の間、混合物温度を0℃未満に常に保持しながら、水酸化リチウム一水和物(18.2g、432mmol)の水溶液(150mL)を30分間かけて添加する。添加が完了した後、混合物を2℃で16時間撹拌する。
【0094】
試料(2mL)を塊から除去し、酢酸でクエンチし、MTBE(5mL)に抽出する。溶媒を除去して分析用のニートな試料を得る。NMR分析は、この物質が43%19+20+21であることを示している。
【0095】
追加のLiOH(2.0g、47.5mmol)を加え、混合物を0℃で4時間撹拌する。NMR分析は、この物質が30%19+20+21であることを示している。
【0096】
追加のLiOH(9.0g、213mmol)を加え、混合物を0℃で72時間撹拌する。この塊を−2℃に冷却し、次いで6M HClで中和し、濃縮する。1.2Lの溶媒を除去した後、さらなる6M HClを加えて濃縮混合物をpH5に酸性化する。酸性混合物を酢酸エチル(800mL、次いで400mL)で抽出し、合わせた有機層をブライン(400mL、次いで200mL)で洗浄し、次いで濃縮する。生成物22+23+24を灰白色固体(83g)として回収する。
【0097】
H NMR:化合物14(シスジアステレオ異性体)および15(トランスジアステレオ異性体)について上記のようなデータ。
【0098】
(実施例10)
(1S,4S)−4−(tert−ブトキシカルボニル)アミノシクロペンタ−2−エンカルボン酸、22の調製。
【0099】
【化24】

酢酸エチル(600mL)中の22+23+24(83g、365mmol)の混合物をN雰囲気下で50℃に加温する。得られた、濁った溶液を−2℃に冷却し、温度を2℃未満に保持しながら、3−ジメチルアミノプロピルアミン(52.5mL、0.417mol)を30分間かけて滴下する。混合物を25℃で16時間撹拌する。沈殿物を収集し、酢酸エチル(75mL)で洗浄する。
【0100】
合わせた濾液を水(600mL)で希釈し、6M HClを加えてpH2.5に酸性化し、次いで30分間撹拌する。水層を酢酸エチル(100mL)で洗浄する。合わせた有機層をブライン(2×300mL)で洗浄し、濃縮して22を灰白色固体(26g、31%収率)として得る。LC分析は、この物質が92%化合物22、5%化合物23および1%化合物24であることを示している。
【0101】
上記の比の22、23および24の混合物(26g、114mmol)をN雰囲気下、60℃で酢酸エチル(52mL)に溶解する。溶液を50℃に冷却し、ヘプタン(120mL)を加える。この塊を20℃に冷却し、16時間撹拌する。固体物質を収集し、酢酸エチルとヘプタンの1:3混合液(1.5L)で洗浄し、乾燥して22を白色固体(15g、58%収率)として得る。
【0102】
LC分析は、この物質が99.8%化合物22、0.2%化合物24であることを示している。
【0103】
H NMR:化合物15について上記のようなデータ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式1
【化25】

で表されるトランス−4−アミノ−2−シクロペンテン−1−カルボン酸誘導体を調製するためのプロセスであって、
a)シス型とトランス型の両方の構造で存在する成分を有する式Aの化合物
【化26】

(式中、Rは最大で約12個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基である)
を含む組成物を溶媒中に提供するステップと;
b)アミンと混合して塩を形成させるステップであって、一部の塩は沈殿するが、トランス型構造の化合物Aの塩は、前記溶液中に残るシス型構造の化合物Aの塩の量よりも多く前記溶液中に残るステップと;
c)前記溶液から沈殿物を分離するステップと;
d)酸を前記溶液に加えて前記溶液中の前記塩からカルボン酸を再形成させるステップと;
e)前記トランス型構造の化合物Aである化合物1を単離するステップと;
f)任意選択で、ステップe)からの組成物を精製してジアステレオマー過剰な前記トランス型構造の化合物Aを生成させるステップと
を含むプロセス。
【請求項2】
式Aの化合物を含む組成物が、化合物2、3および4
【化27】

(式中、Rは最大で約12個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基であり、Rは最大で約4個の炭素原子を有する低級アルキル基である)
を含む混合物を加水分解することによって得られる、請求項1に記載のプロセス。
【請求項3】
ステップa)における溶媒が、低級アルコール、酢酸アルキル、エーテルまたはその2つ以上の混合物である、請求項1に記載のプロセス。
【請求項4】
酢酸アルキルが酢酸エチルである、請求項3に記載のプロセス。
【請求項5】
塩形成アミンが式NR(式中、Rは、ベンジル、または3〜10個の炭素原子の非環状アルキル基または非環状アルケニル基であり;Rは、ベンジル、約1〜10個の炭素原子のアルキル基、約3〜10個の炭素原子のアルケニル基、最大で3個の炭素原子のアルキルアミノまたは水素であり;Rは、ベンジル、約1〜10個の炭素原子のアルキル基、約3〜10個の炭素原子のアルケニル、最大で3個の炭素原子のアルキルアミノまたは水素であり;ただし、Rが水素である場合、RとRは両方とも4個以下の炭素原子のアルキル基であることはない)を有する、請求項1に記載のプロセス。
【請求項6】
塩形成アミンが、アリルアミンまたは3−ジメチルアミノプロピルアミンである、請求項1に記載のプロセス。
【請求項7】
式Aの化合物1モル当たり約1〜1.5モルのアミンを使用する、請求項1に記載のプロセス。
【請求項8】
ステップd)で使用する前記酸が無機酸である、請求項1に記載のプロセス。
【請求項9】
ステップd)で使用する前記酸が塩酸または硫酸である、請求項1に記載のプロセス。
【請求項10】
前記溶液が、化合物5の塩よりも化合物1の塩を多く有する、請求項1に記載のプロセス。
【化28】

【請求項11】
式1の化合物を含む溶液を低級アルカンと混合し、続いて結晶化によって式1の化合物を単離する、請求項1に記載のプロセス。
【請求項12】
低級アルカンが約10個未満の炭素原子を有する、請求項11に記載のプロセス。
【請求項13】
式1の化合物を溶媒除去によって単離する、請求項1に記載のプロセス。
【請求項14】
式1の化合物を適切な溶媒から再結晶化するステップをさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
【請求項15】
式1の化合物が、約98%を超えるジアステレオマー過剰率で存在する、請求項1に記載のプロセス。
【請求項16】
シス型とトランス型の両方の構造で存在する成分を有する式A
【化29】

(式中、Rは最大で約12個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基である)
を有する化合物のアミン塩である化合物。
【請求項17】
が、最大で約6個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基である、請求項16に記載の化合物。
【請求項18】
がt−ブチル基である、請求項16に記載の化合物。
【請求項19】
塩形成アミンが式NR(式中、Rは、ベンジル、または3〜10個の炭素原子の非環状アルキル基または非環状アルケニル基であり;Rは、ベンジル、約1〜10個の炭素原子のアルキル基、約3〜10個の炭素原子のアルケニル基、最大で3個の炭素原子のアルキルアミノまたは水素であり;Rは、ベンジル、約1〜10個の炭素原子のアルキル基、約3〜10個の炭素原子のアルケニル、最大で3個の炭素原子のアルキルアミノまたは水素であり;ただし、Rが水素である場合、RとRは両方とも4個以下の炭素原子のアルキル基であることはない)を有する、請求項16に記載の化合物。
【請求項20】
塩形成アミンが、アリルアミンまたは3−ジメチルアミノプロピルアミンである、請求項16に記載の化合物。
【請求項21】
化合物2、3および4
【化30】

(式中、Rは最大で約12個の炭素原子を有するアルキル基またはアリール基であり、Rは最大で約4個の炭素原子を有する低級アルキル基である)
を含む混合物を調製するためのプロセスであって、化合物9
【化31】

のアルコール溶液を触媒量のアルコキシド塩基と反応させるステップを含むプロセス。
【請求項22】
アルコールがメタノール、エタノール、2−プロパノールまたは1−ブタノールである、請求項21に記載のプロセス。
【請求項23】
前記反応を、化合物9の1グラム当たり2〜20mLのアルコール溶媒中で実施する、請求項21に記載のプロセス。
【請求項24】
化合物9の1モル当たり約1モル当量未満のアルコキシドを使用する、請求項21に記載のプロセス。

【公表番号】特表2012−532145(P2012−532145A)
【公表日】平成24年12月13日(2012.12.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−518619(P2012−518619)
【出願日】平成22年7月2日(2010.7.2)
【国際出願番号】PCT/US2010/040897
【国際公開番号】WO2011/003061
【国際公開日】平成23年1月6日(2011.1.6)
【出願人】(399131150)ドクター・レディーズ・ラボラトリーズ・リミテッド (19)
【出願人】(506017137)ドクター レディズ ラボラトリーズ, インコーポレイテッド (24)
【Fターム(参考)】