説明

3−アルカノイル−および3−アルキルインドール類の製造方法

【課題】3−アルカノイルインドール類および3−アルキルインドール類の製造方法の提供。
【解決手段】下記一般式Iで表される3−アルカノイルインドール類および3−アルキルインドール類化合物を製造するため、原料のインドール誘導体の3位にルイス酸金属ハロゲン化物触媒によるフリーデルークラフト反応させて直接側鎖を付加させ、さらにルイス酸金属ハロゲン化物による活性化によって錯水素化物を使って還元させる方法。


(式I中、Rはハロゲンまたはメチル基で、Xが酸素またはH、Hである。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は式Iの化合物およびその酸付加塩の製造方法に関し、
【化1】

(式中
Rはハロゲンまたはメチル基であり、
およびRはそれぞれの場合に互いに独立しており、水素、A’、アリール、NH、NHA”、N(A”) 、COOA”、CN またはハロゲンであり、
Xは酸素またはH、Hであり、
A’、A”、A”’はそれぞれの場合に互いに独立しており、1−6個の炭素原子を有するアルキルであり、
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素または沃素であり、
nは1、2、3、4、5または6である)、
【0002】
その特徴とするところは
a) Xが酸素であり、R、R、Rおよびnが上記の定義通りであるならば、
式IIの化合物
【化2】

(式中RとRはそれぞれの場合に互いに独立であり、水素、A’、アリール、NH 、NHA”、N(A”) 、COOA”’、CNまたはハロゲンであり、
A、A”、A”’はそれぞれの場合に互いに独立であり、1−6の炭素原子を有するアルキルであり、
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素または沃素である)、
と式IIIの化合物
R−(CH−CO−L (III)
式中
Rはハロゲンまたはメチルであり、
Lは塩素、臭素、沃素、OHまたは遊離のOH基または反応性があるように官能的に変更したOH基であり、
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素または沃素であり、
nは1、2、3、4、5または6である)
とをR’−Al(Cl)タイプのルイス酸金属ハロゲン化物の触媒とのフリーデルクラフトアシル化反応の中で反応させ、
(式中
R’はAまたはアリール’であり、
Aは1−6個の炭素原子を有するアルキル基であり、
アリ−ル’は未置換のフェニルまたはA’,OA’またはハロゲンモノまたはジ置換フェニルであり、
ハロゲンはフッ素または塩素である)、
または
b)XがH、Hであり、R、R、Rおよびnが上記の定義通りであるならば、
式Iの化合物を
(式中Xが酸素であり、R、R、Rおよびnが上記の定義通りであり)
R’−Al(Cl)タイプのルイス酸金属ハロゲン化物による活性化によって錯水素化物を使って還元する
(式中
R’はAまたはアリール’であり、
Aは1−6個の炭素原子を有するアルキル基であり、
アリ−ル’は未置換のフェニルまたはA’、OA’またはハロゲンモノまたはジ置換フェニルであり、
ハロゲンはフッ素または塩素である)
および/または式Iの得られた塩基を酸処理によってその酸付加塩の一つに変換することである。
【背景技術】
【0003】
アシル化したインドール類の製造方法は、例えば、M.タニ(Tani)等がChem.Pharm.Bull.38(12)3261−3267(1990)に記載したように公知である、ただしインド−ル環はエトキシカルボニルで2位で置換されている。
AlCl 触媒によるメチル−3−(4−クロロ−1−オクソブチル)−5−インド−ルカルボキシレ−トの製造方法をBoettcher等がLiebigs Ann.Chem.1988、749−752に報告している。
J.Med.Chem.1980、23,1306−1310ではインドールの中間体MgX塩を経由したR−CO−Xによるインドールアシル化をC.Gueremyが報告している。
【0004】
Tetrahedoron Letters 28(32),3741−3744(1987)では中間体MgX塩を経由するインドールアシル化をJ.Bergmann等も報告している。
SnCl 触媒を使用して塩化アセチルによる他のアセチル化5−シアノインドールをAgarwal等がSynthetic Communications 23,(8)1101−1110 (1993)に報告している。
【0005】
4−インドール−3−イルー4−オクソブチリックアシッドをLiAlHを使用して還元することはJ.S.L.Ibaceta−LizanaがJ.Chem.Soc.Perkin Trans.II 1987、1221−1226に報告している。
NaBH/BF エーテルを使用した3−アルカノイルインドールエステルの還元はBoettcher等がLiebigs Ann.Chem.1988,749−752に報告している。
イソプロパノール触媒の存在中でのNaBH を使用した3−アセチルー5−シアノインドールのフタルイミド誘導体の他の還元をAgarwal等がSynthetic Communcations 23 (8)1101−1110 (1993)に報告している。
【0006】
驚くべきことに、例えば、DE 43 33 254(EP 0 648 767)に記載されている医薬品の合成目的のための検討は式Iの化合物を先行技術と比較して少なくとも匹敵できるまたはより高い収率で得られることことを示しており、その点に関する決定的な長所は均一相で実行できる単純な反応および結果として可能である単純な製品分離である。この当然の結果として、このことは溶媒とエネルギーの消費が少ないことを意味している。
【0007】
例えば、Xが酸素である式Iの化合物の製造のためには、工程a)によるアシル化では、触媒、例えば液体イソブチルアルミニウムクロライド(i−Bu−AlCl)をポンプを使って希釈することなく導入する。先行技術から公知であり、しかもAlCl 触媒の下で始まる事実上不溶であり、攪拌できない固体成分の生成が起こらない。言及できる他の長所は少ない副生成物の出現である。その理由は例えば、上記のi−Bu−AlCl はAlCl よりも弱いルイス酸として働き、側鎖中のクロロアルキル官能基と、二次反応としてそれから誘導されるフリーデルークラフトアルキル化反応の活性化は厳しく抑制されているからである。
【0008】
XがH、Hである式Iの化合物を生じるために、Xが酸素である式Iの化合物の工程b)におけるような、本発明による還元では、言及できる長所は先行技術に匹敵するまたはより高い収率であり、反応がより実行しやすく、生成物をより単離しやすいと言う事実に結びついている。ここで言及できるその他の長所は少ない副生成物の出現であり、CNまたはエステルグループのような還元に敏感な置換基がインドールの4および7位に存在するときには、特にこのことが言える。
本発明の方法により、例えば化合物 3−(4−クロロブタノイル)インドール−5−カルボニトリルを特に合成し、これをその後に化合物 1−[4−(5−シアノインドール−3−イル)ブチル]−4−(2−カルバモイルベンゾフラン−5−イル)ピペラジン
に転換する。このことはDE 43 33 254に開示されている。
【発明の概要】
【0009】
従って本発明は特に式Iの化合物、その酸付加塩の製造方法に関し、
【化3】

(式中
Rはハロゲンであり、
は水素であり、
はCNであり、
Xは酸素またはH、Hであり、
nは2、3または4である)
その特徴とするところは
a) Xが酸素であり、R、R、Rおよびnが上記の定義通りであるならば、
式IIの化合物
【化4】

(式中 Rは水素であり、
はCNである)、
と式IIIの化合物
R−(CH−CO−L (III)
(式中
Rはハロゲンであり、
Lは塩素、臭素、沃素、OHまたは遊離のOH基または反応性があるように官能的に変更したOH基であり、
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素、沃素であり、
nは2、3または4である)
とをR’−Al(Cl)タイプのルイス酸金属ハロゲン化物の触媒でフリーデルクラフト反応中で反応させ、
(式中 R’はAであり、
Aは1−6個の炭素原子を有するアルキル基である)、
または
b)XがH、Hであるならば、R、R、Rおよびnが上記の定義通りであるならば、
式Iの化合物を
(式中Xが酸素であり、R、R、Rおよびnが上記の定義通りであり)
R’−Al(Cl)タイプのルイス酸金属ハロゲン化物による活性化によって錯水素化物を使って還元し、
(式中 R’はAであり、
Aは1−6個の炭素原子を有するアルキル基である)、
および/または式Iの得られた塩基を酸処理によってその酸付加塩の一つに変換することである。
【0010】
式中のXが酸素であって、工程b)の中で還元される式Iの化合物は原理的には例えばAlCl触媒による通常のアシル化方法によって得ることができる。しかしながら、好ましくは反応工程a)のようにして合成し、その後に工程b)のように還元する。
従って、本発明は好ましくは、式中XがH、Hであり、R、R、Rとnが上記の定義通りである式Iによる化合物の製造のために、言及した2方法による方法を提供し、その特徴は式中Xが酸素であり、R、R、Rとnが上記の定義通りである式Iによる化合物を工程a)におけるように合成し、その後に工程b)におけるように還元することである。
【0011】
A’、A”およびA”’は1、2、3、4、5または6個の炭素原子、好ましくは1、2、3または4個の炭素原子を有するアルキル基であり、例えば、メチルまたはエチルが特に好ましいが、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、第二級ブチルまたは第三級ブチルも好ましい。
【0012】
式IおよびIIIの化合物の中のRは好ましくはClまたはメチルである。
R’−Al(Cl) タイプのルイス酸金属ハロゲン化物の化合物では、R’は好ましくはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、第三級ブチル、イソブチル、ペンチル、ネオペンチル、イソペンチル、フェニル、o−、m−またはp−トリル、o−、m−、またはp−メトキシフェニル、o−、m−またはp−フッ化フェニル、o−,m−またはp−クロロフェニルである。R’がイソプロピルまたはイソブチルであることが、極めて特に好ましい。好ましい化合物イソブチル−Al(Cl)は例えば、ポリマー化学から公知である。
【0013】
式IおよびIIの化合物では、アリールは未置換のフェニルか、A,OAまたはハロゲンモノ置換またはジ置換されたフェニルである。
式IおよびIIの化合物の中のRとRは好ましくは互いに独立であり、それぞれの場合に水素、メチル、エチル、プロピル、フェニル、アミノ、メチルアミノ、エチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、シアノーゲン、フッ素または塩素およびカルボキシルである。
極めて好ましくはRが水素、Rがシアノーゲンである。
【0014】
式IおよびIIIの化合物では、nは好ましくは2、3または4、特に2または3である。
式IIおよびIIIの多数の化合物は公知である。式IIIの化合物では、基Lは好ましくは塩素または臭素であり、しかしながら、沃素、OHまたは1−6個の炭素原子を有するアルキルスルフォニルオキシ(好ましくはメチルスルフォニルオキシ)または6−10個の炭素原子を有するアリールスルフォニルオキシ(好ましくはフェニル−、p−トリルスルフォニルオキシ、1−または2−ナフタレンスルフォニルオキシ)である反応性を持つように改質したOH基であることもできる。Lは適当な無水物であることもできる。
【0015】
更に、式IIおよびIIIの化合物は文献記載(例えば、Houben−Weyl著、Methoden der organischen Chemie、Georg−Thieme 出版社、Stuttgart市)のような標準的な著作のようなそれ自身公知の方法で上記反応に適当なかつ公知の反応条件下で製造することとができる。これに関連して、それ自身公知ではあるが、ここでは言及しない変法を使用することも可能である。
【0016】
化合物IIおよびIII の反応は適当な溶媒の中で進行する。適当な溶媒は例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンのような炭化水素、例えばジクロロメタンのような塩素化炭化水素、アセトン、ブタノンのようなケトン、テトラヒドロフラン(THF)またはジオキサンのようなエーテル、ジメチルホルムアミド(DMF)またはN−メチルピロリドンのようなアミド、アセトニトリルのようなニトリル、さらに適当な場合にはこれら溶媒と他の溶媒との混合物である。
【0017】
その反応時間は数分と14日の間であり、使用した条件で変動し、その反応温度は約0℃と150℃、通常は0℃と60℃の間である。
Xが酸素である式Iの化合物を適当な溶媒中でルイス酸による活性化によって錯水素化物を使って還元する。適当な溶媒は例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンのような炭化水素、例えばジクロロメタンのような塩素化炭化水素、アセトン、ブタノンのようなケトン、テトラヒドロフラン(THF)またはジオキサンのようなエーテル、ジメチルホルムアミド(DMF)またはN−メチルピロリドンのようなアミド、アセトニトリルのようなニトリル、さらに選択的にはこれら溶媒と他の溶媒との混合物でもある。
【0018】
好ましい錯水素化物はMBH タイプの化合物であり、Mは例えば、ナトリウム、リチウムまたはCa0.5である。反応時間は数分と14日の間であり、使用した条件によって変動し、その反応温度はは0℃と150℃の間であり、通常は0℃と60℃の間である。
例えば、エタノールのような不活性溶媒の中で塩基と酸の当量の反応によって、さらにその後の蒸発によって、 式Iの塩基を酸を使って対応する酸付加塩に転換する。この反応のための適当な酸は特に、生理学的に受容可能な塩を製造する酸である。無機酸、例えば、硝酸、塩酸、臭化水素酸のようなハロゲン化水素酸、正燐酸のような燐酸、スルファミン酸、有機酸、特に脂肪族、脂環式、アルアリファティック(araliphatic)、芳香族または異項環モノまたはポリ塩基性カルボン酸、スルホン酸、硫酸、例えば、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、ピバル酸、ジエチル酢酸、マロン酸、琥珀酸、ピメール酸、フマール酸、マレイン酸、乳酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、グルコン酸、アスコルビン酸、ニコチン酸、イソニコチン酸、メタン−またはエタン硫酸、エタンジスルフォニック酸、2−ヒドロキシエタンスルフォン酸、ベンゼンスルフォン酸、p−トルエンスルフォン酸、ナフタレンーモノおよびジスルフォン酸、ラウリルスルフォン酸である。例えば、生理学的に受容不可能な酸との塩、例えばピクリン酸塩も、式Iの化合物の分離および/または精製のために使用可能である。
【0019】
今までおよびこれ以降全ての温度は℃記載である。以下の例では、通常の作業とは必要ならば、水を加え、必要ならば最終製品の組成に応じてpHを2と10の間に調整し、エチルアセテートまたはジクロロメタンで抽出し、分離し、硫酸ナトリウム上で有機相を乾燥し、蒸発させ、シリカゲル上および/またはクロマトグラフおよび/または再結晶で精製する事を意味する。
【0020】
例1
インドール−5−カルボニトリル → 3−(4−クロロブタノイル)インドール−5−カルボニトリル
【化5】

実験の記載
インドール−5−カルボニトリル(4800g)をジクロロメタン(70リットル)に0−10℃で攪拌しながら保護ガスとしての窒素中で溶解し、Cl−(CHCOCl(6640g)をそれに添加した。その後にイソブチルアルミニウムジクロライド(7300g)を温度制御しながら(0−10℃)添加する。アシル化が完了したら(クロマトグラフィーで検出可能)、混合物を氷/水(64kg)に注ぎ、結晶質の粗製品3−(4−クロロブタノイル)インドール−5−カルボニトリルを分離した。精製のために、ケトン体を結晶化させた(6940g/82%)。
【0021】
インドール−5−カルボニトリル → 3−(3−クロロプロパノイル)インドール−5−カルボニトリル
【化6】

実験の記載
インドール−5−カルボニトリル(57.0g)をジクロロメタン(790g)に0−10℃で攪拌しながら保護ガスとしての窒素中で溶解し、Cl−(CHCOCl(61g)をそれに添加した。その後にイソブチルアルミニウムジクロライド(124g)を温度制御しながら(0−10℃)添加する。 アシル化が完了したら(クロマトグラフィーで検出可能)、混合物を氷/水に注ぎ、結晶質の粗製品3−(3−クロロプロパノイル)インドール−5−カルボニトリルを分離し、減圧下で乾燥させた(約83g/89%)
【0022】
例2
3−(4−クロロブタノイル)インドール−5−カルボニトリル → 3−(4−クロロブチル)インドール−5−カルボニトリル
【化7】

実験の記載
3−(4−クロロブタノイル)インドール−5−カルボニトリル(75.5g)をジクロロメタン(1980g)に0−10℃で攪拌しながら保護ガスとしての窒素中で溶解し、NaBH(46.3g)をそれに添加した。その後にイソブチルアルミニウムジクロライド(190g)を温度制御しながら(0−10℃)添加する。 還元が完了したら(クロマトグラフィーで検出可能)、混合物を氷/水に注ぎ、結晶質の3−(4−クロロブチル)インドール−5−カルボニトリルが一様な素材として分離した(68g;95%)。
3−(3−クロロプロパノイル)インドール−5−カルボニトリル → 3−(3−クロロプロピル)インドール−5−カルボニトリル
【化8】

【0023】
実験の記載
3−(3−クロロプロパノイル)インドール−5−カルボニトリル(4.8g)をジクロロメタン(224g)に0−10℃で攪拌しながら保護ガスとしての窒素中で溶解した。NaBH(3.1g)をそれに添加した。その後にイソブチルアルミニウムジクロライド(13g)を温度制御しながら(0−10℃)添加する。還元が完了したら(クロマトグラフィーで検出可能)、混合物を氷/水に注ぎ、結晶質の粗製品3−(3−クロロプロピル)インドール−5−カルボニトリルを分離し、減圧下で乾燥した。精製のためにこのインドール化合物が結晶化した(3.9g;87%)。
【0024】
比較実験1
3−(4−クロロブタノイル)インドール−5−カルボニトリル → 3−(4−クロロブチル)インドール−5−カルボニトリル
【化9】

実験の記載
3−(4−クロロブタノイル)インドール−5−カルボニトリル(75.5g)をジクロロメタン(1980g)に0−10℃で攪拌しながら保護ガスとしての窒素中で溶解し、LiAlH(46g)をそれに添加した。通常の反応時間と処理作業の後に、製品を単離できなかった。
【0025】
比較実験2
3−(4−クロロブタノイル)インドール−5−カルボニトリル → 3−(4−クロロブチル)インドール−5−カルボニトリル
【化10】

実験の記載
3−(4−クロロブタノイル)インドール−5−カルボニトリル(75.5g)をジクロロメタン(1980g)に0−10℃で攪拌しながら保護ガスとしての窒素中で溶解し、NaBH/BFエーテルをそれに添加した。通常の反応時間と処理作業の後に生成品を単離できなかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
式Iの化合物およびその酸付加物の製造方法において、
【化1】

(式中
Rはハロゲンまたはメチル基であり、
およびRはそれぞれの場合に互いに独立しており、水素、A’、アリール、NH、NHA”、N(A”) 、COOA”’、CN またはハロゲンであり、
Xは酸素またはH、Hであり、
A’、A”、A”’はそれぞれの場合に互いに独立しており、1−6個の炭素原子を有するアルキルであり、
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素または沃素であり、
nは1、2、3、4、5または6である)、
a) Xが酸素であり、R、R、R およびnが既に定義した通りであるならば、
式IIの化合物
【化2】

(式中R とR はそれぞれの場合に互いに独立であり、水素、A’、アリール、NH 、NHA”、N(A”) 、COOA”’、CNまたはハロゲンであり、
A、A”、A”’はそれぞれの場合に互いに独立であり、1−6個の炭素原子を有するアルキルであり、
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素または沃素である)、
と式IIIの化合物
R−(CH−CO−L (III)
(式中
Rはハロゲンまたはメチルであり、
Lは塩素、臭素、沃素、OHまたは遊離のOH基または反応性があるように官能的に変更したOH基であり、
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素または沃素であり、
nは1、2、3、4、5または6である)
とをR’−Al(Cl)タイプ
(式中
R’はAまたはアリール’であり、
Aは1−6個の炭素原子を有するアルキル基であり、
アリ−ル’は未置換のフェニルまたはA’、OA’またはハロゲンのモノまたはジ置換フェニルであり、
ハロゲンはフッ素または塩素である)、
のルイス酸金属ハロゲン化物の触媒によるフリーデルクラフトアシル化反応の中で反応させ、
または
b)XがH、Hであり、R、R、Rおよびnが上記の定義通りであるならば、
式Iの化合物を
(式中Xが酸素であり、またはR、R、Rおよびnが上記の定義通りであり)
R’−Al(Cl)タイプのルイス酸金属ハロゲン化物による活性化によって錯水素化物を使って還元すること
(式中
R’はAまたはアリール’であり、
Aは1−6個の炭素原子を有するアルキル基であり、
アリ−ル’は未置換のフェニルまたはA’,OA’またはハロゲンのモノまたはジ置換フェニルであり、
ハロゲンはフッ素または塩素である)、
を特徴とするおよび/または式Iの得られた塩基を酸処理によってその酸付加塩の一つに変換することを特徴とする、前記の製造方法。
【請求項2】
式Iの化合物およびその酸付加物の製造方法において、
【化3】

(式中
Rはハロゲンであり、
は水素であり、
はCNであり、
Xは酸素またはH、Hであり、
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素または沃素であり、
nは2、3または4である)、
a) Xが酸素であり、R、R、Rおよびnが既に定義した通りであるならば、
式IIの化合物
【化4】

(式中
は水素であり、
はCNである)、
と式IIIの化合物
R−(CH−CO−L (III)
(式中
Rはハロゲンであり、
Lは塩素、臭素、沃素、OHまたは遊離のOH基または反応性があるように官能的に変更したOH基であり、
ハロゲンはフッ素、塩素、臭素、沃素であり、
nは2、3または4である)
とをR’−Al(Cl)(ここでR’はAであり、Aは1−6個の炭素原子を有するアルキル基である)タイプのルイス酸金属ハライドの触媒でフリーデルクラフトアシル化中で反応させ、
または
b) XがH、Hであり、R、R、Rおよびnが上記の定義通りであるならば、
式I(式中Xが酸素であり、R、R、Rおよびnが上記の定義通り)の化合物を
R’−Al(Cl)(式中R’はAであり、Aは1−6個の炭素原子を有するアルキル基である)タイプのルイス酸金属ハロゲン化物による活性化によって錯水素化物を使って還元することを特徴とする、および/または式Iの得られた塩基を酸による処理によってその酸付加塩の一つに変換することを特徴とする、前記式Iの化合物の製造のための請求項1に記載の製造方法。
【請求項3】
式I(XがH、Hであり、R、R、Rおよびnが既に定義した通り)の化合物の製造において、式I(Xが酸素であり、R、R、Rおよびnが既に定義した通り)の化合物を工程a)におけるように製造し、その後に工程b)におけるように還元することを特徴とする、請求項1または2に記載の製造方法。

【公開番号】特開2012−20997(P2012−20997A)
【公開日】平成24年2月2日(2012.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−151377(P2011−151377)
【出願日】平成23年7月8日(2011.7.8)
【分割の表示】特願2000−588134(P2000−588134)の分割
【原出願日】平成11年12月1日(1999.12.1)
【出願人】(591032596)メルク パテント ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング (1,043)
【氏名又は名称原語表記】Merck Patent Gesellschaft mit beschraenkter Haftung
【住所又は居所原語表記】Frankfurter Str. 250,D−64293 Darmstadt,Federal Republic of Germany
【Fターム(参考)】