Ｎ置換ピリジニウム化合物の調製のための方法及び物質
本発明は、ペンタメチン前駆体を第一級アミンと反応させることによる、Ｎ置換カルボキシル化ピリジニウム化合物の合成方法に関する。この反応では、Ｎ置換アルコキシカルボニルピリジニウム複素環式化合物が形成される。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本発明は、ペンタメチン前駆体を第一級アミンと反応させることにより、Ｎ置換カルボキシル化ピリジニウム化合物を合成する方法に関する。この反応において、Ｎ置換カルボキシル化ピリジニウム複素環式化合物が形成される。
【０００２】
ピリジニウム化合物は、例えばドラッグデザインにおいて、又は有機合成のための一般的中間体として、特に天然物合成において、特別な興味がある（Cheng, W.-C.及びKurth, M.J., Organic Preparations and Procedures International 34 (2002) 585-608）。本発明に係る置換ピリジニウム化合物のある種のものは、ＮＡＤ又はカルバ-ＮＡＤそれぞれの合成において多大な有用性を有している。
【０００３】
置換ピリジニウム化合物の製造における標準的な合成経路は、ピリジン誘導体のアルキル化を介する。しかしながら、この反応は第一級ハロゲン化アルキルを使用する場合にだけ簡便である。第二級又は第三級ハロゲン化アルキルが使用される場合には、望まれない副反応として脱離が生じ、収率が一般に低い。更に、不斉炭素原子にハロゲン原子が結合したハロゲン化アルキルを用いてアルキル化が実施される場合、求核置換反応中にラセミ化が生じうる。
【０００４】
これらの全ての制約は、アルキル又はアリールアミンとのＺｉｎｃｋｅ塩の反応に基づく「Ｚｉｎｃｋｅ反応」を使用して解消される。Ｚｉｎｃｋｅ塩は、第一級アミン(Ｒ−ＮＨ２)と反応可能な活性化されたピリジニウム塩であり、それぞれ２又は６位の窒素において開環が誘導され、ついでこれにＲ置換ピリジニウム化合物への閉環が続く。Ｚｉｎｃｋｅ反応はまたヒドラジン類、ヒドロキシルアミン類及びカルボン酸ヒドラジド類を用いて実施することができる。これらのタイプのＺｉｎｃｋｅ反応は溶液及び固相有機合成に使用されている（Eda, M.等, J. Org. Chem. 65 (2000) 5131-5135）。
【０００５】
当該技術分野において、所望のＺｉｎｃｋｅ塩を調製するための主要な方法は、ピリジン誘導体を２，４ジニトロハロベンゾールと、好ましくは２，４ジニトロクロロベンゾール及び２，４ジニトロブロモベンゾールと反応させることによる。
【０００６】
技術水準の方法の上記説明から明らかなように、現在使用されている活性化試薬は、毒性であり、爆発性であり、ないしは危険であり、よって小規模の研究用途に限られている。例えばマイクロ波アシスト合成を使用して、環境に優しい形でＺｉｎｃｋｅ反応を実施する試みは散在している。しかしながら、この試みは尚も爆発性のジニトロフェニル化合物に依存しており、費用のかかる予防策を採らないでこの方法をスケールアップすることはできない（Vianna, G.H.R.等, Letters in Organic Chemistry 5 (2008) 396-398）。
【０００７】
従って、例えば危険な活性化試薬を避けることによってＮ置換ピリジニウム化合物の合成を改良するかなりの必要性が存在する。新規なあまり気にかけなくてもよい方法は、より大きなスケールでかかる化合物のより安全な生産手順及びより簡単で危険性が少なく、より効率的な生産を可能にするであろう。
【０００８】
様々な２−アルキルアミノペンタジエンイミン誘導体が酸性条件下でＮＨ４ＯＡｃ又は第一級アミン類(Ｒ−ＮＨ２)と反応して、それぞれ対応する３−アルキル化ピリジン類、１−Ｒ−３−アルキル置換ピリジニウム化合物になることが知られている。必要とされる２−アルキルアミノペンタジエンイミン化合物は、ＬＤＡで脱プロトン化され、塩化ビナミジニウムと反応させられたアルデヒド類のＮ−ｔｅｒｔブチルイミノ誘導体から到達可能である（Wypych, J.C.等, J. Org. Chem. 73 (2008) 1169-1172）。
【０００９】
しかしながら、この方法の有用性は不幸にも制限されている。エステル官能性のような反応性基をアミノペンタジエンイミン系の２位には導入することができないが、これは例えばニコチン酸エステル誘導体の合成の必要条件である。
【００１０】
全く新しいアプローチ法が本発明で提供される。
我々は、驚いたことに、例えばペンタメチニウム塩５−ジメチルアミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジメチル−ジエニリデンアンモニウムテトラフルオロボレートが一工程で異なった第一級アミン類(Ｒ−ＮＨ２)と環化して対応する１−Ｒ−置換ニコチン酸メチルエステルになることを見出した。この方法を使用して、例えばＮＡＤのカルバアナログの合成における前駆体であるニコチンアミド「カルバリボシド」の(３−カルバモイル−１−((１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム；クロリド)を得ることができる。
【００１１】
本発明に係る方法において、先ずアミノペンタジエンイミニウム化合物が提供される。第一級アミン類(Ｒ６−ＮＨ２)とのこの化合物の続く反応により、対応する１−Ｒ６−置換ピリジニウム化合物が生じる。ここに以下に開示される方法は、上述の重要な活性化試薬を避ける。更に、Ｎ置換ピリミジニウム誘導体の形成は殆ど定量的であり、容易にスケールアップすることができる。
【００１２】
これらの全ての知見に基づいて、従来から知られている課題の多くを避け、解消することができる。
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、Ｎ置換ピリジニウム−３カルボン酸エステルの合成方法において、ａ）ペンタメチニウム塩を提供し、ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩を第一級アミンと反応させ、ｃ）それによってＮ置換ピリジニウム−３−カルボン酸エステルを得る工程を具備する方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【００１４】
第一の実施態様では、本発明は、Ｎ置換ピリジニウム−３カルボン酸エステルの合成方法において、ａ）ペンタメチニウム塩を提供し、ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩を第一級アミンと反応させ、ｃ）それによってＮ置換ピリジニウム−３−カルボン酸エステルを得る工程を具備する方法に関する。
【００１５】
好ましい実施態様において、本発明は、Ｎ置換カルボキシル化ピリジニウム化合物の合成方法において、
（ａ）式Ｉ
に係るペンタメチニウム塩を提供し、
ここで、Ｘ−は対イオンであり、
Ｒ１は、Ｏ−メチル、Ｏ−エチル、Ｏ−プロピル、及びＯ−イソブチルから選択されるアルコキシであり、
Ｒ２からＲ５は独立してメチル又はエチルであり、
ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩を式ＩＩ
の第一級アミンと反応させ、
ここで、Ｒ６は直鎖状、分枝状、又は環状の置換されていてもよいアルキルであり、
ｃ）これによって、Ｘ−、Ｒ１、及びＲ６が上の定義の通りである式ＩＩＩ
のＮ置換ピリジニウム化合物を得る、工程を具備する方法に関する。
【００１６】
適切で好ましい対イオンは、硫酸ドデシル、塩化物、ＰＦ６−、ＢＦ４−、及びＣｌＯ４−である。好ましくは、対イオンは硫酸ドデシル、テトラフルオロホスフェート又はテトラフルオロボレートである。
【００１７】
上で定義されたように、Ｒ６は好ましくは直鎖状、分枝状、又は環状の、置換されていてもよいアルキルである。好ましい実施態様では、アルキルは、直鎖状Ｃ１−Ｃ６アルキル、又は分枝状Ｃ３−Ｃ６アルキル、又は環状Ｃ５−Ｃ６アルキルであり、又は置換アルキルは置換直鎖状Ｃ１−Ｃ６、又は置換分枝状Ｃ３−Ｃ６、又は置換環状Ｃ５−Ｃ６アルキルである。好ましくは、Ｒ６はフラノシル又はシクロペンチル残基である。好ましくは、式ＩＩに係る化合物は直鎖状又は分枝状アルキルアミンであるか又はフラノシルアミン又はシクロペンチルミンである。
【００１８】
本発明に係る合成法は、そのような合成が、第一級アミン類とプロトン化形態の該第一級アミン類の双方が存在する反応条件下で実施されるならば、所望の生成物の収率が非常に高いことが驚いたことに見出された。よって、好ましい実施態様では、本発明は、ａ）ペンタメチニウム塩を提供し、ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩をプロトン化形態の第一級アミンの存在下で第一級アミンと反応させ、ｃ）それによってＮ置換ピリジニウム-３-カルボン酸エステルを得る工程を具備するＮ置換ピリジニウム-３カルボン酸エステルの合成方法に関する。
【００１９】
好ましくは、本発明に係る方法は、第一級アミンのその対応のプロトン化アミンに対する比が２：１から１：５０である反応条件下で実施される。本発明に係る方法において更に好ましくは、第一級アミンのその対応のプロトン化アミンに対する比が１：１から１：２０である。また好ましくは、第一級アミンのその対応のプロトン化アミンに対する比が１：２から１：１５である。
【００２０】
本発明に係る方法はアルコキシカルボニルピリジニウム化合物を製造するのに適している。好ましい実施態様では、本発明は、Ｒ１がＯＣＨ３である本発明に係る方法におけるペンタメチニウム塩の使用、つまりＮ置換メトキシカルボニルピリジニウム化合物の生産に関する。
更に好ましい実施態様では、本発明は、本発明に係る方法におけるペンタメチニウム塩の使用に関し、ここで、Ｒ２からＲ５はそれぞれメチルである。
【００２１】
実施例セクションに与えられた研究の焦点は、アミノカルバリボース((１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル)−１−アミノシクロペンタン)を用いたペンタメチニウム塩５−ジメチル−アミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジメチル−ジエニリデンアンモニウムテトラフルオロボレートの転換についてであった。アミノカルバリボースは、例えば対イオンとしてピリジニウムテトラフルオロボレートの存在下で、ペンタメチニウム塩と略定量的に反応して、Ｎ置換ニコチン酸エステル誘導体が得られることが見出された。驚いたことに、エステル官能性は第一級アミンによっては影響を受けなかった。
【００２２】
形成されたメチルニコチネートのエステル官能基に対する放出されたジメチルアミンの攻撃によるジメチルアミドの形成のような副反応を、アミノカルバリボース及び対応の塩酸塩の適切な混合物を使用して、殆ど完全に除去することができる。等モル量のメタンスルホン酸と混合したペンタメチニウム塩をゆっくりと連続して加えることが簡便である。
【００２３】
しかしながら、提示された方法は他の第一級アミンに拡張することができる。当業者には分かるように、そのような第一級アミンは環化反応を妨害しない更なる置換基を含みうる。好ましい実施態様では、化合物Ｒ６−ＮＨ２は置換された第一級アルキルアミンである。
【００２４】
本発明に係る方法における使用のために好ましい置換第一級アルキルアミン類は、アミノアルコール類及びアミノ酸の純粋な立体異性体である。
好ましくは、アミノアルコールは、任意の天然に生じるか又は任意の市販の非天然のアミノ酸から誘導される。好ましくは、アミノアルコールは、セリノール、スレオニノール、フェニルアラニノール、２，５−ジアミノ−１−ペンタノール（オルニチン由来）及び２，６−ジアミノ−１−ヘキサノール（リジン由来）からなる群から選択される。
【００２５】
式ＩＩに係る化合物がアミノ酸である場合、アミノ酸は、任意の天然に生じるか又は任意の市販の非天然のアミノ酸から選択されうる。好ましい実施態様では、アミノ酸は天然に生じるアミノ酸か又は天然には生じない、好ましくは市販のアミノ酸である。好ましくは、式ＩＩに係る化合物は、セリン、スレオニン、フェニルアラニン、オルニチン、リジン、ロイシンから選択されるアミノ酸である。
【００２６】
所望の場合、更なる他の実施態様では、アミノ基が保護されていないジ−又はポリアミン類を、ジ-ピリジニウム又はポリ-ピリジニウム化合物を形成するために、ペンタメチニウム塩の二以上の均等物と反応させることができる。
また好ましい第一級アミン類は、フラノシル糖部分又はそのようなフラノシル糖部分のアナログで置換されたアミン類であり、それは場合によってはＯＨ基でリン酸化され、又は保護されたヒドロキシル基で妥協する一方、保護基はベンジル、アセチル、シリル及びトリチルであり、又はＯＨ基の代わりにＦ又はメトキシ基で妥協する。好ましくは、ＮＡＤ又はニコチンアミドモノヌクレオシド及びそのアナログの合成に適したフラノシル糖又はそのようなアナログが使用される。
【００２７】
ＮＡＤ又はニコチンアミドモノヌクレオシド及びそのアナログの合成のためのフラノシルアミン類の使用は、次の文献に詳細に記載されている：Kam, B.L.等, Biochemistry 26 (1987) 3453-3461；Sicsic, S.等, European Journal of Biochemistry 155 (1986) 403-407；Kam, B.L.等, Carbohydrate Research 77 (1979) 275-280、及び米国特許第4411995号。
好ましいフラノシルアミン類はＤ及びＬリボース、キシロース及びアラビノースのβ及びαアノマーである。
【００２８】
また好ましいものは、フラノシルアミン類のカルバアナログであるシクロペンチルアミン類であり、例えばβ−Ｄ−リボフラノシルアミン類、２デオキシリボフラノシルアミン、又は２，３ジデオキシリボフラノシルアミン、つまり(１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３ ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−１−アミノシクロペンタン、(１Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−３−アミノ−４−ヒドロキシ−シクロ−ペンタンメタノール、又は(１Ｒ−シス)−３−アミノ−シクロペンタン−メタノールである。
【００２９】
更に好ましい実施態様では、本発明に係る方法において、ペンタメチニウム塩が第一級アミンと反応させられ、ここで、該第一級アミンは(１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−１−アミノシクロペンタンである。５−ジメチル−アミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジメチル−ジエニリデンアンモニウムテトラフルオロボレートをこの第一級アミンと反応させると、ニコチンアミド−カルバリボシド(３−カルバモイル−１−((１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウムクロリドの生成に至り、これはアンモニアでニコチンアミド−カルバリボシド(３−カルバモイル−１−((１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウムテトラフルオロボレートに容易に転換される。ニコチンアミド−カルバリボシドは、カルバアナログのＮＡＤへの合成に対して重要である化合物である。カルバ−ＮＡＤとその好ましい用途は国際公開第２００７／０１２４９４号に詳細に記載されている。国際公開第２００７／０１２４９４号の完全な開示は出典明示によりここに含められる。
【００３０】
他の好ましい置換第一級アミン類は、３−アミノテトラヒドロフラン類又は保護された３−アミノ−ピロリジン類、例えば(２Ｒ，４Ｒ)−４−アミノテトラヒドロフラン−２−メタノール(２，３−ジデオキシリボシルアミンの複素環式アナログ)シクロヘキシルアミン類及びシクロヘキサ−２−エニルアミン類、例えばGoulioukina, N.等, Helvetica Chimica Acta 90 (2007) 1266-1278に開示されたような６環の糖アナログから選択される。
【００３１】
リン酸化アミノ糖類の好ましい例は、(１Ｒ，４Ｓ，６Ｓ)４−アミノ−６−ヒドロキシ−２−シクロヘキセン−１−メタノール−１−(ジヒドロゲンホスフェート)、２−アミノ−１，５−アンヒドロ−２−デオキシ−６−(ジヒドロゲンホスフェート)Ｄ−アルトリトール、２−アミノ−１，５−アンヒドロ−２，３−ジデオキシ−及び６−(ジヒドロゲンホスフェート)Ｄ−アラビノ−ヘキシトールである。
【００３２】
当業者には分かるように、Ｒ６に更なる主に求核性の基を有する第一級アミンでさえ使用できる。この場合、更なる求核基は適切な保護基によって保護されなければならない。保護基は当該技術分野でよく知られており、標準的な教科書（Greene, T., Protective groups in organic synthesis, John Wiley&Sons, Inc. (1981) New York, Chichester, Brisbane, Toronto）において概説されている。好ましくは、アミノ基は、ｂｏｃ−、フタロイル−又はトリフルオロアセチル保護基によって保護され、メルカプト基はジスルフィドとして保護される。
【００３３】
更に好ましい実施態様では、本発明は、例えばアミノ変性ＴＡＭＲＡ染料のような他の第一級アミンとの併用で使用される。５−(及び６)−((Ｎ−(５−アミノペンチル)アミノ)カルボニル)−テトラメチルローダミンの混合物を用いたペンタメチニウム塩の環化（アミノカルバリボースとの反応に匹敵する条件下）によって、対応するＮ置換メチルニコチネートを良好な収率で得ることができる。
【００３４】
得られた３−メトキシカルボニルピリジニウム系の反応性は記載された環化の使用に対して新しい機会を開く。更に好ましい実施態様では、本発明に係る方法において形成されるＮ置換メチル又はエチルニコチネートは、カップリング手順のための代替リンカーとして、例えばハプテン、蛍光又は発光化合物のようなエフェクター基に対するオリゴヌクレオチドのような生体分子のカップリングのために使用される。よって、本発明はリンカーとしてＮ置換メチル又はエチルニコチネートを含むコンジュゲートにも関する。
【００３５】
次の実施例は本発明の理解を助けるために提供されるもので、本発明の真の範囲は添付の特許請求の範囲に記載される。本発明の精神を逸脱しないで記載された手順において変更を加えることができることは理解される。
【実施例】
【００３６】
実施例１：
５−ジメチルアミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジエニリデン−ジメチル−アンモニウムテトラフルオロボレートの合成
実施例１．１：メチル−(２Ｅ)−３−(３−ジメチルアミノ)プロパ−２−エノエートの合成
７００ｍｌの無水ＴＨＦ中のメチルプロピオレート（６８．０ｍｌ，０．７６４ｍｏｌ）の溶液に同じ溶媒（３９２ｍｌ，０．７８３ｍｏｌ）中のＮ，Ｎ−ジメチルアミンの２Ｍ溶液を室温で１時間以内に添加した。溶媒の除去後、エバポレーターで１時間（３７℃、１０−２０ｍｂａｒ）乾燥させ、淡黄色の固形物を生じた。粉砕した固形物をｎ−ヘキサンで洗浄して、ＴＬＣ及び１Ｈ ＮＭＲに従って純粋であった９３．０ｇ（９４％）のメチル−(２Ｅ)−３−(３−ジメチルアミノ)プロパ−２−エノエートを得た。
【００３７】
実施例１．２：ピリジニウムテトラフルオロボレートの合成
テトラフルオロホウ酸（２５０ｍｌ，２．００ｍｏｌ）を加えてピリジン（１５７．７ｍｌ，１．９５ｍｏｌ）を２５分以内に冷却し（０℃）、無色沈殿物を得た。酸を完全に添加した後、混合物を同じ温度で更に３０分攪拌した。ついで、反応混合物を濾過した。残留物を冷エタノールで洗浄し、高真空下で１２時間乾燥させて、２０１．９ｇ（６０％）のピリジニウムテトラフルオロボレートを無色の結晶として得た。
【００３８】
実施例１．３：５−ジメチルアミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジエニリデン−ジメチル−アンモニウムテトラフルオロボレートの合成
ピリジニウムテトラフルオロボレート（２８３．７ｇ，１．７０ｍｏｌ）を４４２．５ｍｌの無水酢酸／酢酸（２：１）中のメチル−(２Ｅ)−３−(３−ジメチルアミノ)プロパ−２−エノエートの溶液に加えた。得られた懸濁液を０℃に冷却し、激しく攪拌し、氷浴で冷却しながら３−ジメチルアミノアクロレイン（１６９．９ｍｌ，１．７０ｍｏｌ）をゆっくり（３時間）加え、黄褐色の沈殿物を得た。室温で２時間更に攪拌した後、反応混合物を濾過した。残りの固形物をジエチルエーテルで数回洗浄し、減圧下で乾燥させた。ｉ−プロパノール／エタノール（２：１）からの結晶化により、３２６．７ｇ（６５％）のペンタメチニウム塩が黄色結晶として得られた。
【００３９】
実施例２：
３−アミノ−５−ヒドロキシメチル−シクロペンタン−１，２−ジオールの合成
ＥｔＯＨ中のＫＯＨの１Ｍ溶液（５４．５ｍｌ，５４．５ｍｍｏｌ）を、５４０ｍｌのＥｔＯＨに溶解した塩酸塩の冷却（０℃）溶液に加えた。室温で１５分攪拌した後、形成された無色の沈殿物を濾過によって除去した。濾液を減圧下で濃縮した。残りの油をエバポレーター（１時間、４０℃）で乾燥させて、９．０１ｇ（１１２％）のアミノカルバリボースを淡黄色の油として得た。得られた生成物は、更なる精製なしに次の工程で使用される。
【００４０】
実施例３：
１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−３−メトキシカルボニル−ピリジニウム−メタンスルホネートの合成
ビナミジニウム塩（２９８．１ｇ，１．００ｍｏｌ）を１５００ｍｌのＤＭＦに溶解させ、１当量のメタンスルホン酸（６５．０２ｍｌ，１．００ｍｏｌ）を加えた。この混合物を、１２５０ｍｌのＭｅＯＨ中の３−アミノ−５−ヒドロキシメチル−シクロペンタン−１，２−ジオール（１６５．３ｇ，０．９０ｍｏｌ）及び３−アミノ−５−ヒドロキシメチル−シクロペエンタン−１，２−ジオール（２５．８ｇ，０．１５ｍｏｌ）の還流溶液（９０℃）に連続的に非常にゆっくりと（５時間以内）滴下した。ビナミジニウム塩溶液を完全に添加した後、反応混合物を室温まで冷却し、再び０．１５当量のメタンスルホン酸を加えた。混合物を同じ温度で１２時間攪拌した。減圧下で溶媒を除去した後、赤褐色の油を得、これを更に３時間（４５℃、４ｍｂａｒ）乾燥させた。収量：６９３．０ｇ（１９１％，塩及び多量の溶媒を含む）。
【００４１】
実施例４：
３−カルバモイル−１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム−メタンスルホネート
実施例３からの粗１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−３−メトキシカルボニル−ピリジニウム−メタンスルホネートを更なる精製なしに対応するアミドに迅速に転換した。
粗１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−３−メトキシカルボニル−ピリジニウム−メタンスルホネート１１８．３ｇ，１７３．７ｍｍｏｌ）を１００．０ｍｌのメタノールに溶解させた。メタノール性アンモニア（７Ｍ，３５０．０ｍｌ，２．４５ｍｏｌ）の添加後、反応混合物を２．５時間攪拌した。減圧下で溶媒を除去した後、赤褐色の油を得、これを更に３時間（４０℃、１０ｍｂａｒ）乾燥させた。この粗生成物は活性炭で前もって精製し、ｃＮＡＤの合成に対して直接使用される（国際公開第２００７／０１２４９４号）。
【００４２】
実施例５：
３−Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル−１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム−メタンスルホネートの合成
３−Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル−１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム−メタンスルホネートを、実施例３からのメチルエステルをＴＨＦ中のジメチルアミンの溶液と反応させることによって、３−カルバモイル−１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム−メタンスルホネートと同様にして得た。
【００４３】
実施例６：
ビナミジニウム塩のＴＡＭＲＡ染料へのカップリング
ビナミジニウム塩を変性ＴＡＭＲＡ染料と反応させることによって、Ｎ−ＴＡＭＲＡ−置換ニコチン酸エステルが形成される。
環化反応はアミノ修飾ＴＡＭＲＡ染料で実施する。
アミノ修飾ＴＡＭＲＡ染料（上記を参照−５−及び６異性体の混合物）（１９．８ｍｇ，３５．９３μｍｏｌ）をメタノールＨＣｌ（０．１２５Ｍ，２０１μｌ，２５．１５μｍｏｌ）に溶解させた。混合物を６５℃に加熱し、ＭｅＳＯ３Ｈ（ＭｅＯＨ／ＤＭＦ（１：１）中０．１５４Ｍ、２３３μｌ，３５．９３μｍｏｌ）中のビナミジニウム塩（１０．７ｍｇ，３５．９３μｍｏｌ）の溶液を同じ温度で２．５時間以内にゆっくりと添加した。ビナミジニウム塩溶液の添加後、反応混合物を室温で１６時間攪拌した。溶媒を減圧下で除去し、アセトニトリル／水勾配を用いたＨＰＬＣ（Ｈｙｐｅｒｓｉｌ ＯＤＳ）により精製した。精製した生成物をメタノール性ＨＣｌに溶解させ、減圧下で蒸発させて、１６．６ｍｇ（６０％）のＴＡＭＲＡピリジニウムコンジュゲートを得た。
ＭＳ：ＥＳＩ：Ｍ＋＝６３６．９８（２４）
【発明の背景】
【０００１】
本発明は、ペンタメチン前駆体を第一級アミンと反応させることにより、Ｎ置換カルボキシル化ピリジニウム化合物を合成する方法に関する。この反応において、Ｎ置換カルボキシル化ピリジニウム複素環式化合物が形成される。
【０００２】
ピリジニウム化合物は、例えばドラッグデザインにおいて、又は有機合成のための一般的中間体として、特に天然物合成において、特別な興味がある（Cheng, W.-C.及びKurth, M.J., Organic Preparations and Procedures International 34 (2002) 585-608）。本発明に係る置換ピリジニウム化合物のある種のものは、ＮＡＤ又はカルバ-ＮＡＤそれぞれの合成において多大な有用性を有している。
【０００３】
置換ピリジニウム化合物の製造における標準的な合成経路は、ピリジン誘導体のアルキル化を介する。しかしながら、この反応は第一級ハロゲン化アルキルを使用する場合にだけ簡便である。第二級又は第三級ハロゲン化アルキルが使用される場合には、望まれない副反応として脱離が生じ、収率が一般に低い。更に、不斉炭素原子にハロゲン原子が結合したハロゲン化アルキルを用いてアルキル化が実施される場合、求核置換反応中にラセミ化が生じうる。
【０００４】
これらの全ての制約は、アルキル又はアリールアミンとのＺｉｎｃｋｅ塩の反応に基づく「Ｚｉｎｃｋｅ反応」を使用して解消される。Ｚｉｎｃｋｅ塩は、第一級アミン(Ｒ−ＮＨ２)と反応可能な活性化されたピリジニウム塩であり、それぞれ２又は６位の窒素において開環が誘導され、ついでこれにＲ置換ピリジニウム化合物への閉環が続く。Ｚｉｎｃｋｅ反応はまたヒドラジン類、ヒドロキシルアミン類及びカルボン酸ヒドラジド類を用いて実施することができる。これらのタイプのＺｉｎｃｋｅ反応は溶液及び固相有機合成に使用されている（Eda, M.等, J. Org. Chem. 65 (2000) 5131-5135）。
【０００５】
当該技術分野において、所望のＺｉｎｃｋｅ塩を調製するための主要な方法は、ピリジン誘導体を２，４ジニトロハロベンゾールと、好ましくは２，４ジニトロクロロベンゾール及び２，４ジニトロブロモベンゾールと反応させることによる。
【０００６】
技術水準の方法の上記説明から明らかなように、現在使用されている活性化試薬は、毒性であり、爆発性であり、ないしは危険であり、よって小規模の研究用途に限られている。例えばマイクロ波アシスト合成を使用して、環境に優しい形でＺｉｎｃｋｅ反応を実施する試みは散在している。しかしながら、この試みは尚も爆発性のジニトロフェニル化合物に依存しており、費用のかかる予防策を採らないでこの方法をスケールアップすることはできない（Vianna, G.H.R.等, Letters in Organic Chemistry 5 (2008) 396-398）。
【０００７】
従って、例えば危険な活性化試薬を避けることによってＮ置換ピリジニウム化合物の合成を改良するかなりの必要性が存在する。新規なあまり気にかけなくてもよい方法は、より大きなスケールでかかる化合物のより安全な生産手順及びより簡単で危険性が少なく、より効率的な生産を可能にするであろう。
【０００８】
様々な２−アルキルアミノペンタジエンイミン誘導体が酸性条件下でＮＨ４ＯＡｃ又は第一級アミン類(Ｒ−ＮＨ２)と反応して、それぞれ対応する３−アルキル化ピリジン類、１−Ｒ−３−アルキル置換ピリジニウム化合物になることが知られている。必要とされる２−アルキルアミノペンタジエンイミン化合物は、ＬＤＡで脱プロトン化され、塩化ビナミジニウムと反応させられたアルデヒド類のＮ−ｔｅｒｔブチルイミノ誘導体から到達可能である（Wypych, J.C.等, J. Org. Chem. 73 (2008) 1169-1172）。
【０００９】
しかしながら、この方法の有用性は不幸にも制限されている。エステル官能性のような反応性基をアミノペンタジエンイミン系の２位には導入することができないが、これは例えばニコチン酸エステル誘導体の合成の必要条件である。
【００１０】
全く新しいアプローチ法が本発明で提供される。
我々は、驚いたことに、例えばペンタメチニウム塩５−ジメチルアミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジメチル−ジエニリデンアンモニウムテトラフルオロボレートが一工程で異なった第一級アミン類(Ｒ−ＮＨ２)と環化して対応する１−Ｒ−置換ニコチン酸メチルエステルになることを見出した。この方法を使用して、例えばＮＡＤのカルバアナログの合成における前駆体であるニコチンアミド「カルバリボシド」の(３−カルバモイル−１−((１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム；クロリド)を得ることができる。
【００１１】
本発明に係る方法において、先ずアミノペンタジエンイミニウム化合物が提供される。第一級アミン類(Ｒ６−ＮＨ２)とのこの化合物の続く反応により、対応する１−Ｒ６−置換ピリジニウム化合物が生じる。ここに以下に開示される方法は、上述の重要な活性化試薬を避ける。更に、Ｎ置換ピリミジニウム誘導体の形成は殆ど定量的であり、容易にスケールアップすることができる。
【００１２】
これらの全ての知見に基づいて、従来から知られている課題の多くを避け、解消することができる。
【発明の概要】
【００１３】
本発明は、Ｎ置換ピリジニウム−３カルボン酸エステルの合成方法において、ａ）ペンタメチニウム塩を提供し、ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩を第一級アミンと反応させ、ｃ）それによってＮ置換ピリジニウム−３−カルボン酸エステルを得る工程を具備する方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【００１４】
第一の実施態様では、本発明は、Ｎ置換ピリジニウム−３カルボン酸エステルの合成方法において、ａ）ペンタメチニウム塩を提供し、ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩を第一級アミンと反応させ、ｃ）それによってＮ置換ピリジニウム−３−カルボン酸エステルを得る工程を具備する方法に関する。
【００１５】
好ましい実施態様において、本発明は、Ｎ置換カルボキシル化ピリジニウム化合物の合成方法において、
（ａ）式Ｉ
に係るペンタメチニウム塩を提供し、
ここで、Ｘ−は対イオンであり、
Ｒ１は、Ｏ−メチル、Ｏ−エチル、Ｏ−プロピル、及びＯ−イソブチルから選択されるアルコキシであり、
Ｒ２からＲ５は独立してメチル又はエチルであり、
ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩を式ＩＩ
の第一級アミンと反応させ、
ここで、Ｒ６は直鎖状、分枝状、又は環状の置換されていてもよいアルキルであり、
ｃ）これによって、Ｘ−、Ｒ１、及びＲ６が上の定義の通りである式ＩＩＩ
のＮ置換ピリジニウム化合物を得る、工程を具備する方法に関する。
【００１６】
適切で好ましい対イオンは、硫酸ドデシル、塩化物、ＰＦ６−、ＢＦ４−、及びＣｌＯ４−である。好ましくは、対イオンは硫酸ドデシル、テトラフルオロホスフェート又はテトラフルオロボレートである。
【００１７】
上で定義されたように、Ｒ６は好ましくは直鎖状、分枝状、又は環状の、置換されていてもよいアルキルである。好ましい実施態様では、アルキルは、直鎖状Ｃ１−Ｃ６アルキル、又は分枝状Ｃ３−Ｃ６アルキル、又は環状Ｃ５−Ｃ６アルキルであり、又は置換アルキルは置換直鎖状Ｃ１−Ｃ６、又は置換分枝状Ｃ３−Ｃ６、又は置換環状Ｃ５−Ｃ６アルキルである。好ましくは、Ｒ６はフラノシル又はシクロペンチル残基である。好ましくは、式ＩＩに係る化合物は直鎖状又は分枝状アルキルアミンであるか又はフラノシルアミン又はシクロペンチルミンである。
【００１８】
本発明に係る合成法は、そのような合成が、第一級アミン類とプロトン化形態の該第一級アミン類の双方が存在する反応条件下で実施されるならば、所望の生成物の収率が非常に高いことが驚いたことに見出された。よって、好ましい実施態様では、本発明は、ａ）ペンタメチニウム塩を提供し、ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩をプロトン化形態の第一級アミンの存在下で第一級アミンと反応させ、ｃ）それによってＮ置換ピリジニウム-３-カルボン酸エステルを得る工程を具備するＮ置換ピリジニウム-３カルボン酸エステルの合成方法に関する。
【００１９】
好ましくは、本発明に係る方法は、第一級アミンのその対応のプロトン化アミンに対する比が２：１から１：５０である反応条件下で実施される。本発明に係る方法において更に好ましくは、第一級アミンのその対応のプロトン化アミンに対する比が１：１から１：２０である。また好ましくは、第一級アミンのその対応のプロトン化アミンに対する比が１：２から１：１５である。
【００２０】
本発明に係る方法はアルコキシカルボニルピリジニウム化合物を製造するのに適している。好ましい実施態様では、本発明は、Ｒ１がＯＣＨ３である本発明に係る方法におけるペンタメチニウム塩の使用、つまりＮ置換メトキシカルボニルピリジニウム化合物の生産に関する。
更に好ましい実施態様では、本発明は、本発明に係る方法におけるペンタメチニウム塩の使用に関し、ここで、Ｒ２からＲ５はそれぞれメチルである。
【００２１】
実施例セクションに与えられた研究の焦点は、アミノカルバリボース((１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル)−１−アミノシクロペンタン)を用いたペンタメチニウム塩５−ジメチル−アミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジメチル−ジエニリデンアンモニウムテトラフルオロボレートの転換についてであった。アミノカルバリボースは、例えば対イオンとしてピリジニウムテトラフルオロボレートの存在下で、ペンタメチニウム塩と略定量的に反応して、Ｎ置換ニコチン酸エステル誘導体が得られることが見出された。驚いたことに、エステル官能性は第一級アミンによっては影響を受けなかった。
【００２２】
形成されたメチルニコチネートのエステル官能基に対する放出されたジメチルアミンの攻撃によるジメチルアミドの形成のような副反応を、アミノカルバリボース及び対応の塩酸塩の適切な混合物を使用して、殆ど完全に除去することができる。等モル量のメタンスルホン酸と混合したペンタメチニウム塩をゆっくりと連続して加えることが簡便である。
【００２３】
しかしながら、提示された方法は他の第一級アミンに拡張することができる。当業者には分かるように、そのような第一級アミンは環化反応を妨害しない更なる置換基を含みうる。好ましい実施態様では、化合物Ｒ６−ＮＨ２は置換された第一級アルキルアミンである。
【００２４】
本発明に係る方法における使用のために好ましい置換第一級アルキルアミン類は、アミノアルコール類及びアミノ酸の純粋な立体異性体である。
好ましくは、アミノアルコールは、任意の天然に生じるか又は任意の市販の非天然のアミノ酸から誘導される。好ましくは、アミノアルコールは、セリノール、スレオニノール、フェニルアラニノール、２，５−ジアミノ−１−ペンタノール（オルニチン由来）及び２，６−ジアミノ−１−ヘキサノール（リジン由来）からなる群から選択される。
【００２５】
式ＩＩに係る化合物がアミノ酸である場合、アミノ酸は、任意の天然に生じるか又は任意の市販の非天然のアミノ酸から選択されうる。好ましい実施態様では、アミノ酸は天然に生じるアミノ酸か又は天然には生じない、好ましくは市販のアミノ酸である。好ましくは、式ＩＩに係る化合物は、セリン、スレオニン、フェニルアラニン、オルニチン、リジン、ロイシンから選択されるアミノ酸である。
【００２６】
所望の場合、更なる他の実施態様では、アミノ基が保護されていないジ−又はポリアミン類を、ジ-ピリジニウム又はポリ-ピリジニウム化合物を形成するために、ペンタメチニウム塩の二以上の均等物と反応させることができる。
また好ましい第一級アミン類は、フラノシル糖部分又はそのようなフラノシル糖部分のアナログで置換されたアミン類であり、それは場合によってはＯＨ基でリン酸化され、又は保護されたヒドロキシル基で妥協する一方、保護基はベンジル、アセチル、シリル及びトリチルであり、又はＯＨ基の代わりにＦ又はメトキシ基で妥協する。好ましくは、ＮＡＤ又はニコチンアミドモノヌクレオシド及びそのアナログの合成に適したフラノシル糖又はそのようなアナログが使用される。
【００２７】
ＮＡＤ又はニコチンアミドモノヌクレオシド及びそのアナログの合成のためのフラノシルアミン類の使用は、次の文献に詳細に記載されている：Kam, B.L.等, Biochemistry 26 (1987) 3453-3461；Sicsic, S.等, European Journal of Biochemistry 155 (1986) 403-407；Kam, B.L.等, Carbohydrate Research 77 (1979) 275-280、及び米国特許第4411995号。
好ましいフラノシルアミン類はＤ及びＬリボース、キシロース及びアラビノースのβ及びαアノマーである。
【００２８】
また好ましいものは、フラノシルアミン類のカルバアナログであるシクロペンチルアミン類であり、例えばβ−Ｄ−リボフラノシルアミン類、２デオキシリボフラノシルアミン、又は２，３ジデオキシリボフラノシルアミン、つまり(１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３ ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−１−アミノシクロペンタン、(１Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−３−アミノ−４−ヒドロキシ−シクロ−ペンタンメタノール、又は(１Ｒ−シス)−３−アミノ−シクロペンタン−メタノールである。
【００２９】
更に好ましい実施態様では、本発明に係る方法において、ペンタメチニウム塩が第一級アミンと反応させられ、ここで、該第一級アミンは(１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−１−アミノシクロペンタンである。５−ジメチル−アミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジメチル−ジエニリデンアンモニウムテトラフルオロボレートをこの第一級アミンと反応させると、ニコチンアミド−カルバリボシド(３−カルバモイル−１−((１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウムクロリドの生成に至り、これはアンモニアでニコチンアミド−カルバリボシド(３−カルバモイル−１−((１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウムテトラフルオロボレートに容易に転換される。ニコチンアミド−カルバリボシドは、カルバアナログのＮＡＤへの合成に対して重要である化合物である。カルバ−ＮＡＤとその好ましい用途は国際公開第２００７／０１２４９４号に詳細に記載されている。国際公開第２００７／０１２４９４号の完全な開示は出典明示によりここに含められる。
【００３０】
他の好ましい置換第一級アミン類は、３−アミノテトラヒドロフラン類又は保護された３−アミノ−ピロリジン類、例えば(２Ｒ，４Ｒ)−４−アミノテトラヒドロフラン−２−メタノール(２，３−ジデオキシリボシルアミンの複素環式アナログ)シクロヘキシルアミン類及びシクロヘキサ−２−エニルアミン類、例えばGoulioukina, N.等, Helvetica Chimica Acta 90 (2007) 1266-1278に開示されたような６環の糖アナログから選択される。
【００３１】
リン酸化アミノ糖類の好ましい例は、(１Ｒ，４Ｓ，６Ｓ)４−アミノ−６−ヒドロキシ−２−シクロヘキセン−１−メタノール−１−(ジヒドロゲンホスフェート)、２−アミノ−１，５−アンヒドロ−２−デオキシ−６−(ジヒドロゲンホスフェート)Ｄ−アルトリトール、２−アミノ−１，５−アンヒドロ−２，３−ジデオキシ−及び６−(ジヒドロゲンホスフェート)Ｄ−アラビノ−ヘキシトールである。
【００３２】
当業者には分かるように、Ｒ６に更なる主に求核性の基を有する第一級アミンでさえ使用できる。この場合、更なる求核基は適切な保護基によって保護されなければならない。保護基は当該技術分野でよく知られており、標準的な教科書（Greene, T., Protective groups in organic synthesis, John Wiley&Sons, Inc. (1981) New York, Chichester, Brisbane, Toronto）において概説されている。好ましくは、アミノ基は、ｂｏｃ−、フタロイル−又はトリフルオロアセチル保護基によって保護され、メルカプト基はジスルフィドとして保護される。
【００３３】
更に好ましい実施態様では、本発明は、例えばアミノ変性ＴＡＭＲＡ染料のような他の第一級アミンとの併用で使用される。５−(及び６)−((Ｎ−(５−アミノペンチル)アミノ)カルボニル)−テトラメチルローダミンの混合物を用いたペンタメチニウム塩の環化（アミノカルバリボースとの反応に匹敵する条件下）によって、対応するＮ置換メチルニコチネートを良好な収率で得ることができる。
【００３４】
得られた３−メトキシカルボニルピリジニウム系の反応性は記載された環化の使用に対して新しい機会を開く。更に好ましい実施態様では、本発明に係る方法において形成されるＮ置換メチル又はエチルニコチネートは、カップリング手順のための代替リンカーとして、例えばハプテン、蛍光又は発光化合物のようなエフェクター基に対するオリゴヌクレオチドのような生体分子のカップリングのために使用される。よって、本発明はリンカーとしてＮ置換メチル又はエチルニコチネートを含むコンジュゲートにも関する。
【００３５】
次の実施例は本発明の理解を助けるために提供されるもので、本発明の真の範囲は添付の特許請求の範囲に記載される。本発明の精神を逸脱しないで記載された手順において変更を加えることができることは理解される。
【実施例】
【００３６】
実施例１：
５−ジメチルアミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジエニリデン−ジメチル−アンモニウムテトラフルオロボレートの合成
実施例１．１：メチル−(２Ｅ)−３−(３−ジメチルアミノ)プロパ−２−エノエートの合成
７００ｍｌの無水ＴＨＦ中のメチルプロピオレート（６８．０ｍｌ，０．７６４ｍｏｌ）の溶液に同じ溶媒（３９２ｍｌ，０．７８３ｍｏｌ）中のＮ，Ｎ−ジメチルアミンの２Ｍ溶液を室温で１時間以内に添加した。溶媒の除去後、エバポレーターで１時間（３７℃、１０−２０ｍｂａｒ）乾燥させ、淡黄色の固形物を生じた。粉砕した固形物をｎ−ヘキサンで洗浄して、ＴＬＣ及び１Ｈ ＮＭＲに従って純粋であった９３．０ｇ（９４％）のメチル−(２Ｅ)−３−(３−ジメチルアミノ)プロパ−２−エノエートを得た。
【００３７】
実施例１．２：ピリジニウムテトラフルオロボレートの合成
テトラフルオロホウ酸（２５０ｍｌ，２．００ｍｏｌ）を加えてピリジン（１５７．７ｍｌ，１．９５ｍｏｌ）を２５分以内に冷却し（０℃）、無色沈殿物を得た。酸を完全に添加した後、混合物を同じ温度で更に３０分攪拌した。ついで、反応混合物を濾過した。残留物を冷エタノールで洗浄し、高真空下で１２時間乾燥させて、２０１．９ｇ（６０％）のピリジニウムテトラフルオロボレートを無色の結晶として得た。
【００３８】
実施例１．３：５−ジメチルアミノ−４−メトキシカルボニル−ペンタ−２，４−ジエニリデン−ジメチル−アンモニウムテトラフルオロボレートの合成
ピリジニウムテトラフルオロボレート（２８３．７ｇ，１．７０ｍｏｌ）を４４２．５ｍｌの無水酢酸／酢酸（２：１）中のメチル−(２Ｅ)−３−(３−ジメチルアミノ)プロパ−２−エノエートの溶液に加えた。得られた懸濁液を０℃に冷却し、激しく攪拌し、氷浴で冷却しながら３−ジメチルアミノアクロレイン（１６９．９ｍｌ，１．７０ｍｏｌ）をゆっくり（３時間）加え、黄褐色の沈殿物を得た。室温で２時間更に攪拌した後、反応混合物を濾過した。残りの固形物をジエチルエーテルで数回洗浄し、減圧下で乾燥させた。ｉ−プロパノール／エタノール（２：１）からの結晶化により、３２６．７ｇ（６５％）のペンタメチニウム塩が黄色結晶として得られた。
【００３９】
実施例２：
３−アミノ−５−ヒドロキシメチル−シクロペンタン−１，２−ジオールの合成
ＥｔＯＨ中のＫＯＨの１Ｍ溶液（５４．５ｍｌ，５４．５ｍｍｏｌ）を、５４０ｍｌのＥｔＯＨに溶解した塩酸塩の冷却（０℃）溶液に加えた。室温で１５分攪拌した後、形成された無色の沈殿物を濾過によって除去した。濾液を減圧下で濃縮した。残りの油をエバポレーター（１時間、４０℃）で乾燥させて、９．０１ｇ（１１２％）のアミノカルバリボースを淡黄色の油として得た。得られた生成物は、更なる精製なしに次の工程で使用される。
【００４０】
実施例３：
１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−３−メトキシカルボニル−ピリジニウム−メタンスルホネートの合成
ビナミジニウム塩（２９８．１ｇ，１．００ｍｏｌ）を１５００ｍｌのＤＭＦに溶解させ、１当量のメタンスルホン酸（６５．０２ｍｌ，１．００ｍｏｌ）を加えた。この混合物を、１２５０ｍｌのＭｅＯＨ中の３−アミノ−５−ヒドロキシメチル−シクロペンタン−１，２−ジオール（１６５．３ｇ，０．９０ｍｏｌ）及び３−アミノ−５−ヒドロキシメチル−シクロペエンタン−１，２−ジオール（２５．８ｇ，０．１５ｍｏｌ）の還流溶液（９０℃）に連続的に非常にゆっくりと（５時間以内）滴下した。ビナミジニウム塩溶液を完全に添加した後、反応混合物を室温まで冷却し、再び０．１５当量のメタンスルホン酸を加えた。混合物を同じ温度で１２時間攪拌した。減圧下で溶媒を除去した後、赤褐色の油を得、これを更に３時間（４５℃、４ｍｂａｒ）乾燥させた。収量：６９３．０ｇ（１９１％，塩及び多量の溶媒を含む）。
【００４１】
実施例４：
３−カルバモイル−１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム−メタンスルホネート
実施例３からの粗１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−３−メトキシカルボニル−ピリジニウム−メタンスルホネートを更なる精製なしに対応するアミドに迅速に転換した。
粗１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−３−メトキシカルボニル−ピリジニウム−メタンスルホネート１１８．３ｇ，１７３．７ｍｍｏｌ）を１００．０ｍｌのメタノールに溶解させた。メタノール性アンモニア（７Ｍ，３５０．０ｍｌ，２．４５ｍｏｌ）の添加後、反応混合物を２．５時間攪拌した。減圧下で溶媒を除去した後、赤褐色の油を得、これを更に３時間（４０℃、１０ｍｂａｒ）乾燥させた。この粗生成物は活性炭で前もって精製し、ｃＮＡＤの合成に対して直接使用される（国際公開第２００７／０１２４９４号）。
【００４２】
実施例５：
３−Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル−１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム−メタンスルホネートの合成
３−Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル−１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム−メタンスルホネートを、実施例３からのメチルエステルをＴＨＦ中のジメチルアミンの溶液と反応させることによって、３−カルバモイル−１−(２，３−ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−シクロペンチル)−ピリジニウム−メタンスルホネートと同様にして得た。
【００４３】
実施例６：
ビナミジニウム塩のＴＡＭＲＡ染料へのカップリング
ビナミジニウム塩を変性ＴＡＭＲＡ染料と反応させることによって、Ｎ−ＴＡＭＲＡ−置換ニコチン酸エステルが形成される。
環化反応はアミノ修飾ＴＡＭＲＡ染料で実施する。
アミノ修飾ＴＡＭＲＡ染料（上記を参照−５−及び６異性体の混合物）（１９．８ｍｇ，３５．９３μｍｏｌ）をメタノールＨＣｌ（０．１２５Ｍ，２０１μｌ，２５．１５μｍｏｌ）に溶解させた。混合物を６５℃に加熱し、ＭｅＳＯ３Ｈ（ＭｅＯＨ／ＤＭＦ（１：１）中０．１５４Ｍ、２３３μｌ，３５．９３μｍｏｌ）中のビナミジニウム塩（１０．７ｍｇ，３５．９３μｍｏｌ）の溶液を同じ温度で２．５時間以内にゆっくりと添加した。ビナミジニウム塩溶液の添加後、反応混合物を室温で１６時間攪拌した。溶媒を減圧下で除去し、アセトニトリル／水勾配を用いたＨＰＬＣ（Ｈｙｐｅｒｓｉｌ ＯＤＳ）により精製した。精製した生成物をメタノール性ＨＣｌに溶解させ、減圧下で蒸発させて、１６．６ｍｇ（６０％）のＴＡＭＲＡピリジニウムコンジュゲートを得た。
ＭＳ：ＥＳＩ：Ｍ＋＝６３６．９８（２４）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ置換カルボキシル化ピリジニウム化合物の合成方法において、
ａ）式Ｉ
のペンタメチニウム塩を提供し、
ここで、Ｘ−は対イオンであり、
Ｒ１は、Ｏ−メチル、Ｏ−エチル、Ｏ−プロピル、及びＯ−イソブチルから選択されるアルコキシであり、
Ｒ２からＲ５は独立してメチル又はエチルであり、
ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩を式ＩＩ
の第一級アミンと反応させ、
ここで、Ｒ６は直鎖状、分枝状、又は環状の置換されていてもよいアルキルであり、
ｃ）これによって、Ｘ−、Ｒ１、及びＲ６が上の定義の通りである式ＩＩＩ
のＮ置換ピリジニウム化合物を得る、
工程を具備する方法。
【請求項２】
工程（ｂ）において、第一級アミンと対応するプロトン化アミンの双方が存在している請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第一級アミンのその対応するプロトン化アミンに対する比が２：１から１：５０である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第一級アミンのその対応するプロトン化アミンに対する比が１：１から１：２０である請求項２に記載の方法。
【請求項５】
Ｒ１がＯＣＨ３である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
Ｒ２からＲ５がメチルである請求項１に記載の方法。
【請求項７】
式ＩＩの第一級アミンが２，３ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−１−アミノシクロペンタンである請求項１から６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
式ＩＩの第一級アミンが(１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−１−アミノシクロペンタンである請求項１から７の何れか一項に記載の方法。
【請求項１】
Ｎ置換カルボキシル化ピリジニウム化合物の合成方法において、
ａ）式Ｉ
のペンタメチニウム塩を提供し、
ここで、Ｘ−は対イオンであり、
Ｒ１は、Ｏ−メチル、Ｏ−エチル、Ｏ−プロピル、及びＯ−イソブチルから選択されるアルコキシであり、
Ｒ２からＲ５は独立してメチル又はエチルであり、
ｂ）工程（ａ）のペンタメチニウム塩を式ＩＩ
の第一級アミンと反応させ、
ここで、Ｒ６は直鎖状、分枝状、又は環状の置換されていてもよいアルキルであり、
ｃ）これによって、Ｘ−、Ｒ１、及びＲ６が上の定義の通りである式ＩＩＩ
のＮ置換ピリジニウム化合物を得る、
工程を具備する方法。
【請求項２】
工程（ｂ）において、第一級アミンと対応するプロトン化アミンの双方が存在している請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第一級アミンのその対応するプロトン化アミンに対する比が２：１から１：５０である請求項２に記載の方法。
【請求項４】
第一級アミンのその対応するプロトン化アミンに対する比が１：１から１：２０である請求項２に記載の方法。
【請求項５】
Ｒ１がＯＣＨ３である請求項１に記載の方法。
【請求項６】
Ｒ２からＲ５がメチルである請求項１に記載の方法。
【請求項７】
式ＩＩの第一級アミンが２，３ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−１−アミノシクロペンタンである請求項１から６の何れか一項に記載の方法。
【請求項８】
式ＩＩの第一級アミンが(１Ｒ，２Ｓ，３Ｒ，４Ｒ)−２，３ジヒドロキシ−４−ヒドロキシメチル−１−アミノシクロペンタンである請求項１から７の何れか一項に記載の方法。
【公表番号】特表２０１３−５００２８９（Ｐ２０１３−５００２８９Ａ）
【公表日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５２２０１４（Ｐ２０１２−５２２０１４）
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００４５２４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１２２７１
【国際公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（３０６０２１１９２）エフ・ホフマン−ラ・ロシュ・アクチェンゲゼルシャフト (58)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２３日（２０１０．７．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２０１０／００４５２４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０１２２７１
【国際公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（３０６０２１１９２）エフ・ホフマン−ラ・ロシュ・アクチェンゲゼルシャフト (58)
【Ｆターム（参考）】
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