JP2021151955A - METHOD FOR PRODUCING OPTICALLY ACTIVE cis-AMINOPIPERIDINE - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は医薬品中間体として有用な光学活性−cis−アミノピペリジンに関する。 The present invention relates to optically active-cis-aminopiperidine useful as a pharmaceutical intermediate.
医薬品中間体として有用な光学活性−cis−アミノピペリジンとして、2−置換−5−アミノピペリジンが知られている(例えば、特許文献1)。この特許文献1は、ヤヌスキナーゼ(JAK)を阻害する化合物として、ピロロ[2,3−d]ピリミジニル、ピロロ[2,3−b]ピラジニル、ピロロ[2,3−d]ピリジニルアクリルアミドなどを開示しており、前記化合物を製造する中間工程として、下記の工程を開示している。下記の工程では2−置換−5−アミノピペリジンとしてのラセミ(2S,5R)−ベンジル−5−アミノ−2−メチルピペリジン−1−カルボキシラート(化合物(e))が製造されている。 As an optically active -cis-aminopiperidine useful as a pharmaceutical intermediate, 2-substituted-5-aminopiperidine is known (for example, Patent Document 1). In this Patent Document 1, as compounds that inhibit Janus kinase (JAK), pyrrolo [2,3-d] pyrimidinyl, pyrolo [2,3-b] pyrazinyl, pyrolo [2,3-d] pyridinyl acrylamide, etc. Is disclosed, and the following steps are disclosed as intermediate steps for producing the compound. In the following steps, racemic (2S, 5R) -benzyl-5-amino-2-methylpiperidine-1-carboxylate (compound (e)) as 2-substituted-5-aminopiperidine is produced.
しかし、前記ラセミ(2S,5R)−ベンジル−5−アミノ−2−メチルピペリジン−1−カルボキシラートは光学活性体ではないため、後の工程で光学活性体にする必要がある。またアミノピペリジンの2つの窒素原子の両方を保護した化合物(d)の精製を経て初めて環外アミノ基が保護されていないアミノピペリジン化合物(e)の精製が可能となり、簡便に純度の高い光学活性−cis−アミノピペリジンを製造することができない。さらに前記化合物(d)は、超臨界媒体を用いた光学活性カラムによって精製されており、極めて煩雑かつ非効率である。
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、アミノピペリジンの2つのアミノ基の両方の保護を必須としなくても高純度な光学活性−cis−アミノピペリジンを製造可能な方法を提供することにある。
However, since the racemic (2S, 5R) -benzyl-5-amino-2-methylpiperidine-1-carboxylate is not an optically active substance, it is necessary to make it an optically active substance in a later step. Further, it is possible to purify the aminopiperidine compound (e) in which the outer ring amino group is not protected only after the purification of the compound (d) in which both two nitrogen atoms of aminopiperidine are protected, and it is possible to easily purify the highly pure optical activity. -Cis-Aminopiperidin cannot be produced. Further, the compound (d) is purified by an optically active column using a supercritical medium, which is extremely complicated and inefficient.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide high-purity optical activity-cis-aminopiperidine without requiring protection of both amino groups of aminopiperidine. Is to provide a method that can be manufactured.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、2−置換−5−アミノピペリジン又はその前駆体であるニペコタミドのシス/トランス比を適切な範囲にすると、アミノピペリジンの2つのアミノ基の両方の保護を必須としなくても高純度な光学活性−cis−アミノピペリジンを製造できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have determined that the cis / trans ratio of 2-substituted-5-aminopiperidine or its precursor, nipecotamide, is within an appropriate range. The present invention has been completed by finding that high-purity optically active -cis-aminopiperidine can be produced without requiring protection of both two amino groups.
すなわち本発明は、以下の通りである。
[1] 下記式(2)で表されるラセミ−cis−ニペコタミドを光学活性体にする光学活性体製造工程、
前記光学活性体製造工程で得られた式(3)で表される光学活性−cis−ニペコタミドを脱CO転位反応させて下記式(4)で表される光学活性−cis−アミノピペリジンにする転位工程、
を有する光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基又はアミノ基とがシスの関係にあることを示す。*はそれが付された炭素原子が不斉炭素であることと該不斉炭素を有する化合物が光学活性体であることを示す。)
[2] 前記式(2)で表されるラセミ−cis−ニペコタミドの下記式で求まるシス体過剰率が35%de以上である[1]に記載の光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
[3] 式(3)で表される光学活性−cis−ニペコタミド及び式(4)で表される光学活性−cis−アミノピペリジンの一方又は両方を晶析し、シス体過剰率と光学純度の両方を高める[1]又は[2]に記載の製造方法。
[4] 下記式(2a)で表されるラセミ−cis−N無保護ニペコタミドを光学活性体にする光学活性体製造工程、
前記光学活性体製造工程で得られた下記式(3a)で表される光学活性−cis−N無保護ニペコタミドとアミノ基保護試薬とを反応させるN保護工程、
前記N保護工程で得られた下記式(3b)で表される光学活性−cis−N保護ニペコタミドを脱CO転位反応させて下記式(4a)で表される光学活性−cis−N保護アミノピペリジンにする転位工程、
を有する[1]に記載の光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
(式中、R1、cis、及び*は前記と同じ。Proはアミノ基の保護基を示す。)
[5] 下記式(2a)で表されるラセミ−cis−N無保護ニペコタミドとアミノ基保護試薬とを反応させるN保護工程、
前記N保護工程で得られた下記式(2b)で表されるラセミ−cis−N保護ニペコタミドを光学活性体にする光学活性体製造工程、
前記光学活性体製造工程で得られた下記式(3b)で表される光学活性−cis−N保護ニペコタミドを脱CO転位反応させて下記式(4a)で表される光学活性−cis−N保護アミノピペリジンにする転位工程、
を有する[4]に記載の光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
(式中、R1、cis、及び*は前記と同じ。Proはアミノ基の保護基を示す。)
[6] 前記式(2a)で表されるラセミ−cis−N無保護ニペコタミドの下記式で求まるシス体過剰率が35%de以上である[4]又は[5]に記載の光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
[7] 前記式(3b)で表される光学活性−cis−N保護ニペコタミド及び前記式(4a)で表される光学活性−cis−N保護アミノピペリジンの一方又は両方を晶析し、シス体過剰率と光学純度の両方を高める[4]〜[6]のいずれかに記載の光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
[8] 下記式(1)で表されるニコチンアミドを金属触媒の存在下で水素化して前記式(2a)で表されるラセミ−cis−N無保護ニペコタミドを製造する還元工程をさらに有する[4]〜[7]のいずれかに記載の光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
(式中、R1及びcisは前記と同じ。)
[9] 下記式(4a)で表される光学活性−cis−N保護アミノピペリジンを脱保護して下記式(4b)で表される光学活性−cis−N無保護アミノピペリジンを製造する脱保護工程をさらに有する[4]〜[8]のいずれかに記載の光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
(式中、R1、Pro、cis及び*は前記と同じ。)
[10] 下記式で求まるシス体過剰率が35%de〜99%deである下記式(2)で表されるラセミ−cis−ニペコタミド。
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。)
[11] 下記式(2a)又は下記式(2bx)で表されるラセミ−cis−ニペコタミド。
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、Pro(x)はアミノ基の保護基(ただし、t−ブトキシカルボニル基を除く)を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。)
[12] 下記式で求まるシス体過剰率が35%de〜99%deである下記式(3)で表される光学活性−cis−ニペコタミド。
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。*はそれが付された炭素原子が不斉炭素であることと該不斉炭素を有する化合物が光学活性体であることを示す。)
[13] 下記式(3a)又は下記式(3bx)で表される光学活性−cis−ニペコタミド。
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、Pro(x)はアミノ基の保護基(ただし、t−ブトキシカルボニル基を除く)を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。)
[14] 下記式で求まるシス体過剰率が35%de以上である下記式(3)で表される光学活性−cis−ニペコタミドを晶析してシス体過剰率と光学純度の両方を高める光学活性−cis−ニペコタミドの精製方法。
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。*はそれが付された炭素原子が不斉炭素であることと該不斉炭素を有する化合物が光学活性体であることを示す。)
[15] 下記式で求まるシス体過剰率が35%de以上である下記式(4)で表される光学活性−cis−アミノピペリジンを晶析してシス体過剰率と光学純度の両方を高める光学活性−cis−アミノピペリジンの精製方法。
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミノ基とがシスの関係にあることを示す。*はそれが付された炭素原子が不斉炭素であることと該不斉炭素を有する化合物が光学活性体であることを示す。)
That is, the present invention is as follows.
[1] An optically active substance manufacturing process in which racemic-cis-nipecotamide represented by the following formula (2) is used as an optically active substance.
A rearrangement in which the optically active-cis-nipecotamide represented by the formula (3) obtained in the process for producing an optically active substance is subjected to a de-CO rearrangement reaction to obtain an optically active -cis-aminopiperidine represented by the following formula (4). Process,
A method for producing optically active-cis-aminopiperidine having the above.
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group or a hydrogen atom of an amino group, and cis is a R 1 group bonded to a piperidine ring and an amide group or an amino group. It indicates that there is a cis relationship. * Indicates that the carbon atom to which it is attached is an asymmetric carbon and that the compound having the asymmetric carbon is an optically active substance.)
[2] The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to [1], wherein the racemic-cis-nipecotamide represented by the formula (2) has an excess ratio of cis form obtained by the following formula of 35% de or more.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
[3] One or both of the optically active-cis-nipecotamide represented by the formula (3) and the optically active-cis-aminopiperidine represented by the formula (4) are crystallized to obtain the cis form excess ratio and the optical purity. The production method according to [1] or [2], which enhances both.
[4] An optically active substance manufacturing process in which racemic-cis-N unprotected nipecotamide represented by the following formula (2a) is used as an optically active substance.
An N-protected step of reacting an optically active-cis-N unprotected nipecotamide represented by the following formula (3a) obtained in the optically active substance manufacturing step with an amino group-protected reagent.
The optically active-cis-N-protected nipecotamide obtained in the N-protection step and represented by the following formula (3b) is subjected to a de-CO rearrangement reaction to cause an optically active-cis-N-protected aminopiperidine represented by the following formula (4a). Rearrangement process,
The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to [1].
(In the formula, R 1 , cis, and * are the same as above. Pro indicates a protecting group for an amino group.)
[5] An N-protection step of reacting a racemic-cis-N unprotected nipecotamide represented by the following formula (2a) with an amino group protection reagent.
An optically active substance manufacturing step of converting racemic-cis-N protected nipecotamide represented by the following formula (2b) obtained in the N protection step into an optically active substance.
The optically active-cis-N-protected nipecotamide obtained in the above-mentioned manufacturing step of the optically active substance and represented by the following formula (3b) is subjected to a de-CO rearrangement reaction to carry out a de-CO rearrangement reaction to carry out an optically active-cis-N protection represented by the following formula (4a). Rearrangement step to aminopiperidin,
The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to [4].
(In the formula, R 1 , cis, and * are the same as above. Pro indicates a protecting group for an amino group.)
[6] The optical activity-cis according to [4] or [5], wherein the racemic-cis-N unprotected nipecotamide represented by the formula (2a) has an excess rate of cis form obtained by the following formula of 35% de or more. -A method for producing aminopiperidin.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
[7] One or both of the optically active-cis-N protected nipecotamide represented by the formula (3b) and the optically active-cis-N protected aminopiperidine represented by the formula (4a) are crystallized to form a cis form. The method for producing an optically active-cis-aminopiperidine according to any one of [4] to [6], which enhances both the excess ratio and the optical purity.
[8] Further having a reduction step of hydrogenating the nicotine amide represented by the following formula (1) in the presence of a metal catalyst to produce the racemic-cis-N unprotected nipecotamide represented by the above formula (2a) [8]. 4] The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to any one of [7].
(In the formula, R 1 and cis are the same as above.)
[9] Deprotection of optically active-cis-N protected aminopiperidine represented by the following formula (4a) to produce optically active-cis-N unprotected aminopiperidine represented by the following formula (4b). The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to any one of [4] to [8], further comprising a step.
(In the formula, R 1 , Pro, cis and * are the same as above.)
[10] Racemic-cis-nipecotamide represented by the following formula (2) in which the cis-body excess rate obtained by the following formula is 35% de to 99% de.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group of an amino group or a hydrogen atom. Cis is a cis relationship between the R 1 group bonded to the piperidine ring and the amide group. Indicates that it is in.)
[11] Racemic-cis-nipecotamide represented by the following formula (2a) or the following formula (2bx).
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Pro (x) represents an amino protecting group (excluding the t-butoxycarbonyl group), and cis is R bonded to the piperidine ring. It shows that one group and the amide group have a cis relationship.)
[12] An optically active-cis-nipecotamide represented by the following formula (3) in which the cis form excess rate obtained by the following formula is 35% de to 99% de.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group of an amino group or a hydrogen atom. Cis is a cis relationship between the R 1 group bonded to the piperidine ring and the amide group. * Indicates that the carbon atom to which it is attached is an asymmetric carbon and that the compound having the asymmetric carbon is an optically active substance.)
[13] Optical activity-cis-nipecotamide represented by the following formula (3a) or the following formula (3bx).
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Pro (x) represents an amino protecting group (excluding the t-butoxycarbonyl group), and cis is R bonded to the piperidine ring. It shows that one group and the amide group have a cis relationship.)
[14] Optics that crystallizes the optically active -cis-nipecotamide represented by the following formula (3) in which the cis-body excess rate obtained by the following formula is 35% de or more to increase both the cis-body excess rate and the optical purity. A method for purifying active-cis-nipecotamide.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group of an amino group or a hydrogen atom. Cis is a cis relationship between the R 1 group bonded to the piperidine ring and the amide group. * Indicates that the carbon atom to which it is attached is an asymmetric carbon and that the compound having the asymmetric carbon is an optically active substance.)
[15] The optically active-cis-aminopiperidine represented by the following formula (4) in which the cis-body excess rate obtained by the following formula is 35% de or more is crystallized to increase both the cis-body excess rate and the optical purity. A method for purifying optically active-cis-aminopiperidine.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group of an amino group or a hydrogen atom. Cis is a cis relationship between the R 1 group bonded to the piperidine ring and the amino group. * Indicates that the carbon atom to which it is attached is an asymmetric carbon and that the compound having the asymmetric carbon is an optically active substance.)
なお本明細書において、アミン基を有する化合物、例えば、式(2)、式(2a)、式(2b)、又は式(2bx)で表されるラセミ−cis−ニペコタミド;式(3)、式(3a)、式(3b)、又は式(3bx)で表される光学活性−cis−ニペコタミド;式(4)、式(4a)、又は式(4b)で表される光学活性−cis−アミノピペリジンは、いずれも塩を含むものとして定義される。 In the present specification, a compound having an amine group, for example, racemic-cis-nipecotamide represented by the formula (2), the formula (2a), the formula (2b), or the formula (2bx); the formula (3), the formula. Optical activity-cis-nipecotamide represented by (3a), formula (3b), or formula (3bx); optically active-cis-amino represented by formula (4), formula (4a), or formula (4b). All piperidines are defined as containing salts.
本発明によればアミノピペリジンの2つのアミノ基の両方の保護を必須としなくても高純度な光学活性−cis−アミノピペリジンを製造できる。 According to the present invention, high-purity optically active-cis-aminopiperidine can be produced without requiring protection of both amino groups of aminopiperidine.
(A)化合物(2)、化合物(3)から化合物(4)を製造する工程
光学活性−cis−アミノピペリジンは下記式(4)で表され(以下、化合物(4)という場合がある)、該化合物(4)は、概略、
下記式(2)で表されるラセミ−cis−ニペコタミド(以下、化合物(2)という場合がある)を光学活性体にする光学活性体製造工程(工程A1)、及び
前記光学活性体製造工程で得られた式(3)で表される光学活性−cis−ニペコタミド(以下、化合物(3)という場合がある)を脱CO転位反応させて前記化合物(4)にする転位工程(工程A2)、
によって製造される。
(A) Step of producing compound (4) from compound (2) and compound (3) Optically active-cis-aminopiperidine is represented by the following formula (4) (hereinafter, may be referred to as compound (4)). The compound (4) is roughly described.
In the optically active substance manufacturing step (step A1) in which the racemic-cis-nipecotamide represented by the following formula (2) (hereinafter, may be referred to as compound (2)) is used as an optically active substance, and in the optically active substance manufacturing step. A rearrangement step (step A2), in which the obtained optically active -cis-nipecotamide represented by the formula (3) (hereinafter, may be referred to as compound (3)) is subjected to a de-CO rearrangement reaction to obtain the compound (4).
Manufactured by.
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基又はアミノ基とがシスの関係にあることを示す。*はそれが付された炭素原子が不斉炭素であることと該不斉炭素を有する化合物が光学活性体であることを示す。)
前記方法によれば、式(3)化合物及び式(4)化合物のいずれでも晶析が可能であり、高純度の式(4)化合物を簡便に製造できる。特に式(4)化合物の環外アミノ基を保護しなくても式(4)化合物を晶析できる点で優れている。
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group or a hydrogen atom of an amino group, and cis is a R 1 group bonded to a piperidine ring and an amide group or an amino group. It indicates that there is a cis relationship. * Indicates that the carbon atom to which it is attached is an asymmetric carbon and that the compound having the asymmetric carbon is an optically active substance.)
According to the above method, either the compound of the formula (3) or the compound of the formula (4) can be crystallized, and a high-purity compound of the formula (4) can be easily produced. In particular, it is excellent in that the compound of formula (4) can be crystallized without protecting the outer ring amino group of the compound of formula (4).
R1で示されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基(イソプロピル基を含む)、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが挙げられる。好ましくは炭素数が1〜3のアルキル基が挙げられ、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基などがより好ましく、メチル基が特に好ましい。 Examples of the alkyl group represented by R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group (including an isopropyl group), a butyl group, a pentyl group, a hexyl group and the like. Alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms are preferable, methyl groups, ethyl groups, n-propyl groups, isopropyl groups and the like are more preferable, and methyl groups are particularly preferable.
P1で示されるアミノ基の保護基としては、Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis 4th edition(出版社:John Wiley & Sons Inc.)696〜926ページ記載の保護基が挙げられる。好ましくは、tert−ブトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基などのカルバメート系保護基や、アセチル基、ベンゾイル基などのアシル系保護基、ベンジル基が挙げられる。より好ましくはカルバメート系保護基である。 Examples of the protecting group of the amino group represented by P 1 include the protecting groups described on pages 696 to 926 of Greene's Protective Groups in Organic Synthesis 4th edition (publisher: John Wiley & Sons Inc.). Preferred examples thereof include a carbamate-based protecting group such as a tert-butoxycarbonyl group and a benzyloxycarbonyl group, an acyl-based protecting group such as an acetyl group and a benzoyl group, and a benzyl group. More preferably, it is a carbamate-based protecting group.
なお化合物(2)のうち、下記式(2a)で表される化合物(以下、化合物(2a)という場合がある)や下記式(2bx)で表される化合物(以下、化合物(2bx)という場合がある)は、新規な化合物であり、好ましい。 Among the compounds (2), the compound represented by the following formula (2a) (hereinafter, may be referred to as compound (2a)) or the compound represented by the following formula (2bx) (hereinafter, referred to as compound (2bx)). Is a novel compound and is preferred.
(式中、R1及びcisは前記と同じである。Pro(x)は、水素原子及びt−ブトキシカルボニル基を含まない以外は、前記P1と同じである。) (In the formula, R 1 and cis are the same as above. Pro (x) is the same as P 1 except that it does not contain a hydrogen atom and a t-butoxycarbonyl group.)
また化合物(3)のうち、シス体過剰率が35%de〜99%deであるものも、新規な化合物であり好ましい。
なお本明細書においてシス体過剰率とは下記式によって算出される値を意味する。
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
Further, among the compounds (3), those having a cis form excess ratio of 35% de to 99% de are also preferable because they are novel compounds.
In the present specification, the cis form excess rate means a value calculated by the following formula.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
さらに化合物(3)のうち、下記式(3a)で表される化合物(以下、化合物(3a)という場合がある)や下記式(3bx)で表される化合物(以下、化合物(3bx)という場合がある)も、新規な化合物であり、好ましい。 Further, among the compounds (3), a compound represented by the following formula (3a) (hereinafter, may be referred to as compound (3a)) or a compound represented by the following formula (3bx) (hereinafter, referred to as compound (3bx)). Is also a novel compound and is preferred.
(式中、R1、Pro(x)、cis、及び*は前記と同じ。) (In the formula, R 1 , Pro (x), cis, and * are the same as above.)
化合物(3)としてはR1基が結合する炭素がS配置であり、CONH2基が結合する炭素がR配置となるものが好ましい。化合物(4)としてはR1基が結合する炭素がS配置であり、NH2基が結合する炭素がR配置となるものが好ましい。 As the compound (3), it is preferable that the carbon to which the R 1 group is bonded has the S configuration and the carbon to which the CONH 2 group is bonded has the R configuration. As the compound (4), it is preferable that the carbon to which the R 1 group is bonded has the S configuration and the carbon to which the NH 2 group is bonded has the R configuration.
前記化合物(2)、化合物(2a)、化合物(2bx)、化合物(3)、化合物(3a)、化合物(3bx)、化合物(4)などは前述した通り、塩であってもよい。塩は各化合物の製造工程で生じたものであってもよく、塩ではない各化合物を酸で処理することで得られたものであってもよい。各化合物の塩としては、塩化水素、臭化水素、硫酸、硝酸等の鉱酸;トリフルオロメタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等のスルホン酸類、酢酸、トリフルオロ酢酸などのカルボン酸類を酸成分として含む塩が挙げられ、好ましくは塩化水素、臭化水素、硫酸などを酸成分として含む塩が挙げられ、更に好ましくは塩化水素を酸成分として含む塩が挙げられる。 As described above, the compound (2), the compound (2a), the compound (2bx), the compound (3), the compound (3a), the compound (3bx), the compound (4) and the like may be salts. The salt may be produced in the production process of each compound, or may be obtained by treating each non-salt compound with an acid. Examples of the salt of each compound include mineral acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid and nitric acid; sulfonic acids such as trifluoromethanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid and methanesulfonic acid, and carboxylic acids such as acetic acid and trifluoroacetic acid. Examples thereof include salts containing hydrogen chloride as an acid component, preferably salts containing hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid and the like as an acid component, and more preferably salts containing hydrogen chloride as an acid component.
(A1)光学活性体製造工程
本(A1)光学活性体製造工程の工程原料となる化合物(2)としては、シス体過剰率が10%de以上であってもよいが、35%de以上又は40%de以上であるものが好ましく、50%de以上であるものがより好ましい。シス体過剰率が高いほど、化合物(3)や化合物(4)の晶析が容易になる。シス体過剰率は100%deであってもよいが、99%de以下、97%de以下、90%de以下、80%de以下、又は70%de以下であってもよい。
(A1) Optically active substance manufacturing process The compound (2) used as a process raw material in the main (A1) optically active substance manufacturing process may have an excess ratio of cis form of 10% de or more, but 35% de or more or Those having 40% de or more are preferable, and those having 50% de or more are more preferable. The higher the excess rate of cis form, the easier it is to crystallize the compound (3) and the compound (4). The cis body excess rate may be 100% de or less, but may be 99% de or less, 97% de or less, 90% de or less, 80% de or less, or 70% de or less.
光学活性体製造工程で化合物(2)から化合物(3)を製造する方法は特に限定されず、例えば、化合物(2)の一方の光学活性成分を選択的に異性化させて他方の光学活性成分に揃える方法(方法1)、化合物(2)の一方の光学活性成分に選択的に作用する分割剤を使用して光学活性体を取得する方法(方法2)、化学触媒又は酵素源などを用いて化合物(2)の一方の光学活性成分を選択的に用いて分解し、他方の光学活性成分を光学活性体として残す(好ましくは回収する)方法(方法3)などが挙げられ、方法3が好ましく、酵素源を用いる方法3が特に好ましい。 The method for producing compound (3) from compound (2) in the process for producing an optically active substance is not particularly limited. For example, one optically active component of compound (2) is selectively isomerized to the other optically active component. (Method 1), a method of obtaining an optically active substance using a dividing agent that selectively acts on one of the optically active components of compound (2) (method 2), using a chemical catalyst or an enzyme source, etc. A method (method 3) of selectively using one of the optically active components of the compound (2) to decompose the compound (2) and leaving (preferably recovering) the other optically active component as an optically active substance can be mentioned. Preferably, method 3 using an enzyme source is particularly preferred.
酵素源を用いる方法3では、ラセミ−cis−ニペコタミド(2)の一方の光学活性成分を加水分解して下記式(5)で表される光学活性−cis−ニペコチン酸(以下、化合物(5)という場合がある)にし、他方の光学活性成分を光学活性−cis−ニペコタミド(3)として残す方法(方法4)が好ましい。 In method 3 using an enzyme source, one optically active component of racemic-cis-nipecotamide (2) is hydrolyzed and optically active-cis-nipecotic acid represented by the following formula (5) (hereinafter, compound (5)). The method (method 4) in which the other optically active component is left as the optically active-cis-nipecotic acid (3) is preferable.
(式中、R1、P1、及び*は前記と同じ。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基又はカルボン酸基とがシスの関係にあることを示す。) (In the formula, R 1 , P 1 , and * are the same as above. Cis indicates that the R 1 group bonded to the piperidine ring and the amide group or the carboxylic acid group have a cis relationship.)
前記方法4で使用する酵素源は、化合物(2)を光学選択的に化合物(5)に加水分解する能力を有すればよく、したがって酵素そのものの他、上記加水分解活性を有する微生物の培養物およびその処理物も含まれる。「微生物の培養物」とは、菌体を含む培養液あるいは培養菌体を意味し、「その処理物」とは、例えば、粗抽出液、凍結乾燥微生物体、アセトン乾燥微生物体、又はそれら菌体の磨砕物等を意味し、上記加水分解活性を有する限りはこれに含まれる。さらに酵素源は、前記酵素又は菌体を固定化したもの(固定化酵素、固定化菌体)などであってよい。 The enzyme source used in the method 4 may have the ability to optically selectively hydrolyze the compound (2) into the compound (5), and therefore, in addition to the enzyme itself, a culture of the above-mentioned hydrolyzing microorganism. And its processed products are also included. The "microorganism culture" means a culture solution containing the cells or the cultured cells, and the "processed product" means, for example, a crude extract, a freeze-dried microorganism, an acetone-dried microorganism, or those bacteria. It means a ground product of the body, etc., and is included in this as long as it has the above-mentioned hydrolyzing activity. Further, the enzyme source may be an enzyme or an immobilized cell (immobilized enzyme, immobilized cell) or the like.
酵素又は菌体の固定化は、当業者に周知の方法(例えば架橋法、物理的吸着法、包括法等)で行うことができる。例えば、樹脂に酵素を固定化する場合、樹脂に酵素を吸着し、架橋剤を作用させればよい。前記樹脂としては、陰イオン交換樹脂などのイオン交換樹脂が好ましい。酵素に吸着させる前に樹脂を前処理してもよく、前処理としては、NaCl水溶液、純水などによる樹脂洗浄、アルカリ水(水酸化ナトリウム水溶液など)によるpH調整(好ましいpHは約7.5〜8.5)、脱液などが含まれる。架橋剤としては、例えば、グルタルアルデヒドが挙げられる。架橋後、架橋剤を必要に応じて不活性化してもよく、グルタルアルデヒドの不活性化には、トリス緩衝液(濃度は、0.01〜2M程度、pHは7.5〜8.5程度)を使用するのが好ましい。架橋剤を不活性化した後の樹脂は、必要に応じて、NaCl水溶液で洗浄してもよい。 Immobilization of the enzyme or bacterial cells can be carried out by a method well known to those skilled in the art (for example, a cross-linking method, a physical adsorption method, an omnibus method, etc.). For example, when the enzyme is immobilized on the resin, the enzyme may be adsorbed on the resin and a cross-linking agent may act on the resin. As the resin, an ion exchange resin such as an anion exchange resin is preferable. The resin may be pretreated before being adsorbed on the enzyme, and the pretreatment includes cleaning the resin with an aqueous solution of NaCl, pure water, etc., and adjusting the pH with alkaline water (an aqueous solution of sodium hydroxide, etc.) (preferable pH is about 7.5). ~ 8.5), liquid removal and the like are included. Examples of the cross-linking agent include glutaraldehyde. After cross-linking, the cross-linking agent may be inactivated as needed, and for the inactivation of glutaraldehyde, Tris buffer (concentration is about 0.01 to 2 M, pH is about 7.5 to 8.5). ) Is preferred. The resin after inactivating the cross-linking agent may be washed with an aqueous NaCl solution, if necessary.
ラセミの化合物(2)を光学活性を有する化合物(5)に光学選択的に加水分解する能力を有する酵素源としては、例えば、アクロモバクター(Achromobacter)属、ブレビバクテリウム(Brevibacterium)属、カプリアビダス(Cupriavidus)属、ペクトバクテリウム(Pectobacterium)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、ロドコッカス(Rhodococcus)属、およびスタフィロコッカス(Staphylococcus)属からなる群から選ばれた微生物由来の酵素源が挙げられる。なおこれら酵素源が所定の加水分解能を有することは、本明細書の実施例の欄と国際公開第2008/102720号パンフレットとの両方の記載を合わせて考えれば理解できる。 Examples of the enzyme source having the ability to optically selectively hydrolyze the racemic compound (2) to the optically active compound (5) include the genus Achromobacter, the genus Brevibacterium, and Capriavidas. Examples include enzyme sources derived from microorganisms selected from the group consisting of the genus Cupriavidus, the genus Achromobacter, the genus Pseudomonas, the genus Rhodococcus, and the genus Staphylococcus. It should be noted that the fact that these enzyme sources have a predetermined water resolution can be understood by considering both the description in the example column of the present specification and the pamphlet of WO2008 / 102720.
前記酵素源のうち、CONH2基が結合する炭素がS配置となるcis−ニペコタミドを立体選択的に加水分解する能力を有する酵素源としては、例えば、アクロモバクター(Achromobacter)属、カプリアビダス(Cupriavidus)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、ロドコッカス(Rhodococcus)属からなる群から選ばれた微生物由来の酵素源が挙げられる。好ましくは、アクロモバクター キシロソキシダンス サブスピーシーズ キシロソキシダンス(Achromobacter xylosoxidans subsp. xylosoxidans)、カプリアビダス エスピー(Cupriavidus sp.)、シュードモナス クロロラフィス(Pseudomonas chlororaphis)、ロドコッカス エリスロポリス(Rhodococcus erythropolis)等の微生物由来の酵素源が挙げられる。より好ましくは、アクロモバクター キシロソキシダンス サブスピーシーズ キシロソキシダンス(Achromobacter xylosoxidans subsp. xylosoxidans)NBRC13495、カプリアビダス エスピー(Cupriavidus sp.)KNK−J915株(FERM BP−10739)、シュードモナス クロロラフィス(Pseudomonas chlororaphis)NBRC3904、ロドコッカス エリスロポリス(Rhodococcus erythropolis)IAM1440である。 Among the enzyme sources, examples of the enzyme source having the ability to stereoselectively hydrolyze cis-nipecotamide in which the carbon to which the two CONH groups are bound are in the S configuration include, for example, the genus Achromobacter and Cupriavidus. ), Pseudomonas, and Rhodococcus genus, an enzyme source derived from a microorganism selected from the group. Preferably, Achromobacter xylosoxydance subspecies xylosoxydance (Achromobacter xylosoxydans subsp. Xylosoxydans), Capriavidas sp. (Cupriavidus sp.), Pseudomonas chlororaphis Examples include enzyme sources. More preferably, Achromobacter xylosoxydance subspecies xylosoxydance (Achromobacter xylosoxydans subsp. Xylosoxidans) NBRC13495, Cupriavidus sp. , Rhodococcus erythropolis IAM1440.
前記酵素源のうち、CONH2基が結合する炭素がR配置となるcis−ニペコタミドを立体選択的に加水分解する能力を有する酵素源としては、例えば、ブレビバクテリウム(Brevibacterium)属、シュードモナス(Pseudomonas)属、ペクトバクテリウム(Pectobacterium)属、スタフィロコッカス(Staphylococcus)属からなる群から選ばれた微生物由来の酵素源が挙げられる。好ましくは、ブレビバクテリウム ヨーデナム(Brevibacterium iodinum)、シュードモナス フラジ(Pseudomonas fragi)、ペクトバクテリウム カロトボラム サブスピーシーズ カロトボラム(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum)、スタフィロコッカス エピデルミディス(Staphylococcus epidermidis)等の微生物由来の酵素源が挙げられる。より好ましくはブレビバクテリウム ヨーデナム(Brevibacterium iodinum)NBRC3558、シュードモナス フラジ(Pseudomonas fragi)NBRC3458、ペクトバクテリウム カロトボラム サブスピーシーズ カロトボラム(Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum)NBRC12380、スタフィロコッカス エピデルミディス(Staphylococcus epidermidis)JCM2414である。 Among the enzyme sources, examples of the enzyme source having the ability to hydrolyze cis-nipecotamide in which the carbon to which two CONH groups are bound are stereoselectively hydrolyzed are, for example, Brevibacterium and Pectobacterium. ), Pectobacterium, and Staphylococcus genus, an enzyme source derived from a microorganism selected from the group. Preferably, Brevibacterium iodinum, Pseudomonas fragi, Pectobacterium carotobolum subspecies carotobolum (Pectobacterium corposis epidiscarotovolum), etc. Can be mentioned. More preferably Brevibacterium Yodenamu (Brevibacterium iodinum) NBRC3558, Pseudomonas fragi (Pseudomonas fragi) NBRC3458, Baek Doo Agrobacterium Karotoboramu subsp Karotoboramu (Pectobacterium carotovorum subsp. Carotovorum) NBRC12380, a Staphylococcus epidermidis (Staphylococcus epidermidis) JCM2414.
前記各微生物は、特許微生物寄託機関やその他研究機関から入手可能である。例えば、NBRC番号で特定される微生物は、独立行政法人製品評価技術基盤機構生物遺伝資源部門、FERM番号で特定される微生物は、独立行政法人産業技術総合研究所特許生物寄託センター、IAM番号で特定される微生物は、東京大学分子細胞生物学研究所細胞機能情報研究センター、JCM番号で特定される微生物は、独立行政法人理化学研究所バイオリソースセンター微生物材料開発室より入手可能である。 Each of the above microorganisms is available from patented microorganism depository institutions and other research institutes. For example, the microorganisms specified by the NBRC number are specified by the Biogenic Resources Division of the National Institute of Technology and Evaluation, and the microorganisms specified by the FERM number are specified by the Patent Organism Depositary Center of the Industrial Technology Research Institute, IAM number. The microorganisms to be used are available from the Cell Function Information Research Center, Institute of Molecular and Cellular Biology, University of Tokyo, and the microorganisms specified by JCM number are available from the Japan Collection of Microorganisms, BioResource Center, RIKEN.
また、前記微生物由来の加水分解酵素の産生能を有する微生物としては、野生株および変異株のうち、いずれでもよい。あるいは細胞融合又は遺伝子操作等の遺伝学的手法により誘導される微生物も用いることができる。遺伝子操作された本酵素を生産する微生物は、例えば、国際公開第98/35025号パンフレットに記載されたように、酵素を単離及び/又は精製して酵素のアミノ酸配列の一部又は全部を決定する工程、このアミノ酸配列に基づいて酵素をコードするDNA配列を得る工程、このDNAを他の微生物に導入して組換え微生物を得る工程、及びこの組換え微生物を培養して、本酵素を得る工程を含有する方法等により得ることができる。上記のような組換え微生物としては、前記加水分解酵素をコードするDNAを有するプラスミドで形質転換された形質転換微生物が挙げられる。また、宿主微生物としてはエシェリヒア・コリ(Escherichia coli)が好ましい。 In addition, the microorganism capable of producing the hydrolase derived from the microorganism may be either a wild strain or a mutant strain. Alternatively, microorganisms induced by genetic techniques such as cell fusion or genetic manipulation can also be used. The genetically engineered microorganism that produces the enzyme determines part or all of the enzyme's amino acid sequence by isolating and / or purifying the enzyme, for example, as described in WO 98/35025. A step of obtaining a DNA sequence encoding an enzyme based on this amino acid sequence, a step of introducing this DNA into another microorganism to obtain a recombinant microorganism, and a step of culturing this recombinant microorganism to obtain this enzyme. It can be obtained by a method containing a step or the like. Examples of the recombinant microorganism as described above include a transformed microorganism transformed with a plasmid having a DNA encoding the hydrolase. Further, as the host microorganism, Escherichia coli is preferable.
方法4における化合物(2)の立体選択的な加水分解反応は、例えば、酵素源と化合物(2)とを適当な溶媒(例えば、水)中で攪拌することで行うことができる。攪拌反応に使用し得る酵素源としては、例えば、前記微生物の培養物、その処理物、前記固定化酵素などが好ましい。反応条件は用いる酵素源、基質濃度等によって異なるが、通常、基質濃度は約0.1〜100重量%、好ましくは1〜60重量%であり、反応温度は10〜60℃、好ましくは20〜50℃であり、反応時間は1〜120時間で行うことができる。基質は一括、又は連続的に添加して行うことができる。反応はバッチ方式又は連続方式で行うことができる。前記攪拌による加水分解反応は、pH調整下で行ってもよい。pH調整するときの反応時のpHは4〜11、好ましくは6〜9である。 The stereoselective hydrolysis reaction of compound (2) in Method 4 can be carried out, for example, by stirring the enzyme source and compound (2) in an appropriate solvent (for example, water). As the enzyme source that can be used in the stirring reaction, for example, the culture of the microorganism, the processed product thereof, the immobilized enzyme, and the like are preferable. The reaction conditions vary depending on the enzyme source used, the substrate concentration, etc., but usually the substrate concentration is about 0.1 to 100% by weight, preferably 1 to 60% by weight, and the reaction temperature is 10 to 60 ° C., preferably 20 to 20 to 60% by weight. The temperature is 50 ° C., and the reaction time can be 1 to 120 hours. The substrate can be added all at once or continuously. The reaction can be carried out in batch or continuous manner. The hydrolysis reaction by stirring may be carried out under pH adjustment. The pH at the time of reaction when adjusting the pH is 4 to 11, preferably 6 to 9.
方法4で生じた光学活性な化合物(3)は、必要に応じて精製できる。例えば、加水分解反応で生じた化合物(3)を含む反応液を、水酸化ナトリウム等を用いて解塩し、酢酸エチル、トルエン等の有機溶媒で抽出し、有機溶媒を減圧下で留去した後、蒸留、又はクロマトグラフィー等の処理を行うことにより、精製できる。このようにして得られた化合物(3)は、化合物(5)を含んでいなくてもよく、含んでいてもよい。化合物(5)を含んでいても、化合物(3)及び化合物(4)の少なくとも一方(好ましくは両方)を晶析することによって、化合物(5)を除去できる。 The optically active compound (3) produced in Method 4 can be purified as needed. For example, the reaction solution containing the compound (3) produced in the hydrolysis reaction was desalted with sodium hydroxide or the like, extracted with an organic solvent such as ethyl acetate or toluene, and the organic solvent was distilled off under reduced pressure. After that, it can be purified by performing a treatment such as distillation or chromatography. The compound (3) thus obtained may or may not contain the compound (5). Even if compound (5) is contained, compound (5) can be removed by crystallizing at least one (preferably both) of compound (3) and compound (4).
本発明では前記化合物(3)を適当な段階で、晶析してもよい。例えば、前記の様にして有機溶媒で抽出した溶液に、適宜、濃縮、溶媒置換、貧溶媒添加、冷却等の適当な手段を適用することで晶析してもよい。また、反応液から微生物菌体を除去したろ液を、水酸化ナトリウム等を用いて中和晶析し、析出した目的物をろ別してもよい。
前記晶析によって化合物(3)のシス体過剰率及び光学純度(鏡像体過剰率)の少なくとも一方を高めることができ、好ましくはシス体過剰率及び光学純度(鏡像体過剰率)の両方を高めることができる。
In the present invention, the compound (3) may be crystallized at an appropriate stage. For example, crystallization may be carried out by appropriately applying appropriate means such as concentration, solvent substitution, addition of a poor solvent, and cooling to the solution extracted with the organic solvent as described above. Alternatively, the filtrate from which the microbial cells have been removed from the reaction solution may be neutralized and crystallized with sodium hydroxide or the like, and the precipitated target product may be filtered off.
The crystallization can increase at least one of the cis excess and the optical purity (enantiomeric excess) of compound (3), preferably both the cis excess and the optical purity (enantiomeric excess). be able to.
化合物(3)の晶析溶媒は、化合物(3)の溶解性に応じて適宜選択でき、後述する(A2)転位工程で例示する反応溶媒と同じものが晶析溶媒として例示できる。好ましい晶析溶媒は、化合物(3)のP1が水素原子の場合は水であり、P1がアミノ基の保護基の場合は酢酸エチルなどのエステル系溶媒である。 The crystallization solvent of the compound (3) can be appropriately selected depending on the solubility of the compound (3), and the same reaction solvent as that exemplified in the dislocation step (A2) described later can be exemplified as the crystallization solvent. The preferred crystallization solvent is water when P 1 of the compound (3) is a hydrogen atom, and an ester solvent such as ethyl acetate when P 1 is an amino protecting group.
以上の様にして得られる化合物(3)としては、シス体過剰率が10%de以上であってもよいが、35%de以上又は40%de以上であるものが好ましく、50%de以上であるものがより好ましい。シス体過剰率は100%deであってもよいが、99%de以下、又は97%de以下であってもよい。なお化合物(3)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(3)のシス体過剰率は、化合物(2)のシス体過剰率と同様であってもよい。晶析前の化合物(3)のシス体過剰率が高いほど、化合物(3)の晶析が容易になる。晶析によってシス体過剰率は、例えば、0%de以上、好ましくは10%de以上、より好ましくは20%de以上、よりさらに好ましくは30%de以上、向上する。 The compound (3) obtained as described above may have a cis form excess rate of 10% de or more, but preferably 35% de or more or 40% de or more, and 50% de or more. Some are more preferred. The cis body excess rate may be 100% de or less, but may be 99% de or less, or 97% de or less. When the compound (3) is purified by the crystallization, the excess cis form of the compound (3) before crystallization may be the same as the excess cis form of the compound (2). The higher the excess ratio of the cis form of the compound (3) before crystallization, the easier the crystallization of the compound (3). By crystallization, the excess cis form is improved, for example, by 0% de or more, preferably 10% de or more, more preferably 20% de or more, still more preferably 30% de or more.
以上の様にして得られる化合物(3)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、30%ee以上であり、好ましくは50%ee以上であり、より好ましくは70%ee以上である。光学純度(鏡像体過剰率)は100%eeであってもよく、99.9%ee以下であってもよい。なお化合物(3)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(3)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、99%ee以下であってもよく、95%ee以下であってもよく、90%ee以下であってもよい。晶析によって光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、0%ee以上、好ましくは5%ee以上、より好ましくは8%ee以上、向上する。 The optical purity (enantiomeric excess) of the compound (3) obtained as described above is, for example, 30% ee or more, preferably 50% ee or more, and more preferably 70% ee or more. The optical purity (enantiomeric excess) may be 100% ee or 99.9% ee or less. When the compound (3) is purified by the crystallization, the optical purity (enantiomeric excess) of the compound (3) before crystallization may be, for example, 99% ee or less, or 95% ee or less. It may be present, and may be 90% ee or less. The optical purity (enantiomeric excess) is improved by crystallization, for example, by 0% ee or more, preferably 5% ee or more, and more preferably 8% ee or more.
(A2)転位工程
前記転位工程(A2)で化合物(3)から化合物(4)を製造する転位工程では、ホフマン転位などの様に、化合物RX−C(=O)−NH2のC(=O)が脱離してRXとNH2とが直接結合して化合物RX−NH2を生成する転位反応(脱CO転位反応)が行われる。
(A2) Rearrangement step In the rearrangement step of producing compound (4) from compound (3) in the rearrangement step (A2), C (C (= O) -NH 2 of compound R X-C (= O) -NH 2 is used as in the case of Hofmann rearrangement. A rearrangement reaction (de-CO rearrangement reaction) is carried out in which R X and NH 2 are directly bonded to each other to form the compound R X − NH 2 after desorption of = O).
脱CO転位反応は、前記化合物(3)に酸化剤と塩基を作用させることにより行うことができる。酸化剤としては、例えば、塩素、臭素、次亜塩素酸ナトリウムが挙げられ、好ましくは次亜塩素酸ナトリウムである。酸化剤の使用量としては特に限定されないが、前記化合物(3)1モルに対して、例えば、1〜10モルであり、好ましくは1〜3モルである。 The de-CO rearrangement reaction can be carried out by allowing an oxidizing agent and a base to act on the compound (3). Examples of the oxidizing agent include chlorine, bromine, and sodium hypochlorite, and sodium hypochlorite is preferable. The amount of the oxidizing agent used is not particularly limited, but is, for example, 1 to 10 mol, preferably 1 to 3 mol, based on 1 mol of the compound (3).
塩基としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物;リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムtert−ブトキシド等の金属アルコキシドを用いることができる。好ましくは水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、および水酸化カリウムが挙げられる。塩基の使用量としては特に限定されないが、前記化合物(3)1モルに対して、例えば、0.5〜30モルであり、好ましくは3〜15モルである。 Examples of the base include metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, and magnesium hydroxide; lithium methoxide, lithium ethoxyoxide, sodium methoxydo, sodium ethoxyoxide, and potassium methoxy. Metal alkoxides such as sodium, potassium ethoxydo and potassium tert-butoxide can be used. Preferred are lithium hydroxide, sodium hydroxide, and potassium hydroxide. The amount of the base used is not particularly limited, but is, for example, 0.5 to 30 mol, preferably 3 to 15 mol, based on 1 mol of the compound (3).
脱CO転位反応の温度は、例えば、−20〜100℃であり、好ましくは−5〜70℃である。反応時間は、例えば、30分〜24時間であり、好ましくは1〜12時間である。 The temperature of the de-CO rearrangement reaction is, for example, -20 to 100 ° C, preferably −5 to 70 ° C. The reaction time is, for example, 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 12 hours.
脱CO転位反応では溶媒を使用するのが好ましく、該溶媒としては、水、有機溶媒などが使用できる。有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、メチルtert−ブチルエーテル等のエーテル系溶媒;酢酸エチル、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒;ベンゼン、トルエン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;シメチルプロピレンウレア等のウレア系溶媒;ヘキサメチルホスホン酸トリアミド等のホスホン酸トリアミド系溶媒が挙げられる。これらの反応溶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、水、テトラヒドロフラン、トルエンである。
溶媒の使用量は前記化合物(3)1重量部に対し、例えば、2〜50重量部、好ましくは5〜20重量部である。
In the de-CO rearrangement reaction, it is preferable to use a solvent, and as the solvent, water, an organic solvent and the like can be used. Examples of the organic solvent include alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropanol; ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, ethylene glycol dimethyl ether and methyl tert-butyl ether; ester solvents such as ethyl acetate and isopropyl acetate; benzene. , Carbone-based solvents such as toluene and hexane; Ketone-based solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; Nitrile-based solvents such as acetonitrile and propionitrile; Halogen-based solvents such as methylene chloride and chloroform; N, N-dimethylformamide, N, Examples thereof include amide-based solvents such as N-dimethylacetamide; sulfoxide-based solvents such as dimethylsulfoxide; urea-based solvents such as simmethylpropylene urea; and phosphonic acid triamide-based solvents such as hexamethylphosphonic acid triamide. These reaction solvents may be used alone or in combination of two or more. Water, tetrahydrofuran and toluene are preferred.
The amount of the solvent used is, for example, 2 to 50 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 1 part by weight of the compound (3).
脱CO転位反応の際の前記化合物(3)、酸化剤、塩基、及び反応溶媒の添加方法や添加順序は特に制限されないが、収量向上の観点から最後に酸化剤を滴下するのが好ましい。反応後の処理法は特に制限されないが、一般的な抽出溶媒、例えば酢酸エチル、ジエチルエーテル、塩化メチレン、トルエン、ヘキサン等を加えて目的物である化合物(4)を抽出することが好ましい。またこの抽出に先だって、反応液のpHを約2〜6程度、好ましくは3〜5程度に調整し、有機層を除去しておくことが好ましい。得られた抽出液から減圧加熱等の操作により、反応溶媒及び抽出溶媒を留去すると目的物である化合物(4)が得られる。 The method and order of addition of the compound (3), the oxidizing agent, the base, and the reaction solvent in the de-CO rearrangement reaction are not particularly limited, but it is preferable to add the oxidizing agent at the end from the viewpoint of improving the yield. The treatment method after the reaction is not particularly limited, but it is preferable to add a general extraction solvent such as ethyl acetate, diethyl ether, methylene chloride, toluene, hexane and the like to extract the target compound (4). Prior to this extraction, it is preferable to adjust the pH of the reaction solution to about 2 to 6, preferably about 3 to 5, and remove the organic layer. The target compound (4) is obtained by distilling off the reaction solvent and the extraction solvent from the obtained extract by an operation such as heating under reduced pressure.
特に本発明によれば、晶析などによって前記化合物(4)を結晶として取得でき、好ましい。国際公開第2008/102720号パンフレットに記載のホフマン転位生成物が結晶化しないことに比べると、本発明は脱CO転位反応生成物である化合物(4)が結晶化する点に特徴があり、精製が容易である。前記晶析によって化合物(4)のシス体過剰率及び光学純度(鏡像体過剰率)の少なくとも一方を高めることができ、好ましくはシス体過剰率及び光学純度(鏡像体過剰率)の両方を高めることができる。特に化合物(4)が塩酸塩、パラトルエンスルホン酸塩などの塩であると、晶析による精製がより容易になる。化合物(4)を塩として晶析するには、化合物(4)と、酸の存在下、晶析溶媒で処理するのが好ましい。 In particular, according to the present invention, the compound (4) can be obtained as a crystal by crystallization or the like, which is preferable. Compared to the fact that the Hofmann rearrangement product described in WO 2008/102720 does not crystallize, the present invention is characterized in that the compound (4), which is a de-CO rearrangement reaction product, crystallizes, and is purified. Is easy. The crystallization can increase at least one of the cis excess and the optical purity (enantiomeric excess) of compound (4), preferably both the cis excess and the optical purity (enantiomeric excess). be able to. In particular, when compound (4) is a salt such as hydrochloride or paratoluenesulfonate, purification by crystallization becomes easier. In order to crystallize compound (4) as a salt, it is preferable to treat compound (4) with a crystallization solvent in the presence of an acid.
化合物(4)の晶析溶媒としては、前記脱CO転位反応工程で例示する反応溶媒と同じものが晶析溶媒として例示できる。好ましい晶析溶媒は、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、メチルtert−ブチルエーテルなどのエーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、トルエン、ヘキサンなどの炭化水素系溶媒である。 As the crystallization solvent of compound (4), the same reaction solvent as that exemplified in the de-CO rearrangement reaction step can be exemplified as the crystallization solvent. Preferred crystallization solvents are ester solvents such as ethyl acetate, alcohol solvents such as ethanol and isopropanol, ether solvents such as tetrahydrofuran and methyl tert-butyl ether, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, and carbonization such as toluene and hexane. It is a hydrogen-based solvent.
以上の様にして得られる化合物(4)としては、シス体過剰率が10%de以上であってもよいが、35%de以上又は40%de以上であるものが好ましく、80%de以上であるものがより好ましく、90%de以上であるものがよりさらに好ましく、95%de以上又は99%de以上であるものが最も好ましい。シス体過剰率は100%deであってもよいが、99.9%de以下であってもよい。なお化合物(4)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(4)のシス体過剰率は、例えば、10%de以上であり、好ましくは35%de以上又は40%de以上であり、より好ましくは50%de以上又は60%de以上である。化合物(4)のシス体過剰率が高いほど、化合物(4)の晶析が容易になる。晶析によってシス体過剰率は、例えば、0%de以上、好ましくは2%de以上、より好ましくは5%de以上、よりさらに好ましくは10%de以上向上する。 The compound (4) obtained as described above may have a cis form excess rate of 10% de or more, but preferably 35% de or more or 40% de or more, and 80% de or more. Some are more preferable, those having 90% de or more are even more preferable, and those having 95% de or more or 99% de or more are most preferable. The cis body excess rate may be 100% de, but may be 99.9% de or less. When compound (4) is purified by the crystallization, the excess cis form of compound (4) before crystallization is, for example, 10% de or more, preferably 35% de or more or 40% de or more. Yes, more preferably 50% de or more or 60% de or more. The higher the excess cis form of compound (4), the easier it is to crystallize compound (4). By crystallization, the excess cis form is improved, for example, by 0% de or more, preferably 2% de or more, more preferably 5% de or more, still more preferably 10% de or more.
以上の様にして得られる化合物(4)の光学純度(鏡像体過剰率)、例えば、50%ee以上であり、好ましくは90%ee以上であり、より好ましくは98%ee以上である。光学純度(鏡像体過剰率)は100%eeであってもよく、99.9%ee以下であってもよい。化合物(4)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(4)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、50%ee以上であり、好ましくは90%ee以上である。晶析によって光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、0%ee以上、好ましくは1%ee以上、より好ましくは3%ee以上向上する。 The optical purity (enantiomeric excess) of the compound (4) obtained as described above is, for example, 50% ee or more, preferably 90% ee or more, and more preferably 98% ee or more. The optical purity (enantiomeric excess) may be 100% ee or 99.9% ee or less. When the compound (4) is purified by the crystallization, the optical purity (enantiomeric excess) of the compound (4) before crystallization is, for example, 50% ee or more, preferably 90% ee or more. The optical purity (enantiomeric excess) is improved by crystallization, for example, by 0% ee or more, preferably 1% ee or more, and more preferably 3% ee or more.
(B)化合物(2a)、化合物(3a)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程
前記「(A)化合物(2)、化合物(3)から化合物(4)を製造する工程」は、「(B)化合物(2a)、化合物(3a)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程」、「(C)化合物(2a)、化合物(2b)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程」などであることが好ましい。
(B) Step of producing compound (4a) from compound (2a), compound (3a), compound (3b) The above-mentioned "step of producing compound (4) from compound (2), compound (3)". From "(B) a step of producing compound (4a) from compound (2a), compound (3a), compound (3b)", "(C) from compound (2a), compound (2b), compound (3b)". It is preferable that the process is "a step of producing compound (4a)" or the like.
「(B)化合物(2a)、化合物(3a)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程」とは、
下記式(2a)で表されるラセミ−cis−N無保護ニペコタミド(以下、化合物(2a)という場合がある)を光学活性体にする光学活性体製造工程(工程B1)、
前記光学活性体製造工程で得られた下記式(3a)で表される光学活性−cis−N無保護ニペコタミド(以下、化合物(3a)という場合がある)とアミノ基保護試薬とを反応させるN保護工程(工程B2)、及び
前記N保護工程で得られた下記式(3b)で表される光学活性−cis−N保護ニペコタミド(以下、化合物(3b)という場合がある)を脱CO転位反応させて下記式(4a)で表される光学活性−cis−N保護アミノピペリジンにする転位工程(工程B3)
を含む工程のことをいう。
What is "(B) a step of producing compound (4a) from compound (2a), compound (3a), compound (3b)"?
A process for producing an optically active substance (step B1), which comprises racemic-cis-N unprotected nipecotamide represented by the following formula (2a) (hereinafter, may be referred to as compound (2a)) as an optically active substance.
N that reacts the optically active-cis-N unprotected nipecotamide (hereinafter, may be referred to as compound (3a)) represented by the following formula (3a) obtained in the process for producing an optically active substance with an amino group-protecting reagent. De-CO rearrangement reaction of the optical activity-cis-N protected nipecotamide (hereinafter, sometimes referred to as compound (3b)) represented by the following formula (3b) obtained in the protection step (step B2) and the N protection step. (Step B3)
Refers to the process including.
(式中、R1、cis、及び*は前記と同じ。Proはアミノ基の保護基を示す。)
(In the formula, R 1 , cis, and * are the same as above. Pro indicates a protecting group for an amino group.)
R1の具体例及び好ましい範囲は前記「(A)化合物(2)、化合物(3)から化合物(4)を製造する工程」の場合と同じである。またProの具体例及び好ましい範囲は、水素原子が含まれないこと以外は前記P1と同じである。前記化合物(2a)、(3a)、(3b)、(4a)などが塩である時の塩の具体例は、前記「(A)化合物(2)、化合物(3)から化合物(4)を製造する工程」の場合と同じである。 The specific example and preferable range of R 1 are the same as in the case of the above-mentioned "step of producing compound (4) from (A) compound (2) and compound (3)". The specific example and preferable range of Pro are the same as those of P 1 except that a hydrogen atom is not contained. Specific examples of the salt when the compounds (2a), (3a), (3b), (4a) and the like are salts include the above-mentioned "(A) compound (2), compound (3) to compound (4). It is the same as the case of "manufacturing process".
化合物(3a)、化合物(3b)としてはR1基が結合する炭素がS配置であり、CONH2基が結合する炭素がR配置となるものが好ましい。化合物(4a)としてはR1基が結合する炭素がS配置であり、NH2基が結合する炭素がR配置となるものが好ましい。 As the compound (3a) and the compound (3b), it is preferable that the carbon to which the R 1 group is bonded has the S configuration and the carbon to which the CONH 2 group is bonded has the R configuration. As the compound (4a), it is preferable that the carbon to which the R 1 group is bonded has the S configuration and the carbon to which the NH 2 group is bonded has the R configuration.
(B1)光学活性体製造工程
本(B1)光学活性体製造工程の工程原料となる化合物(2a)のシス体過剰率は、前記化合物(2)のシス体過剰率と同様である。シス体過剰率が高いほど、化合物(3a)、化合物(3b)、化合物(4a)などの晶析が容易になる。
本(B1)光学活性体製造工程の詳細及び好ましい態様は、工程原料が化合物(2a)であり工程生成物が化合物(3a)である点以外は、前記(A1)光学活性体製造工程と同様である。
また(B1)光学活性体製造工程の反応液から、式(5)で表される光学活性−cis−ニペコチン酸を分離しないまま、化合物(3a)を次工程である(B2)N保護工程に用いてもよい。次工程以降の適当な段階で晶析することによって、化合物(5)を分離できる。
(B1) Optically active substance production process The cis form excess rate of the compound (2a) which is the process raw material of the main (B1) optically active substance manufacturing process is the same as the cis form excess rate of the compound (2). The higher the excess cis form, the easier it is to crystallize the compound (3a), the compound (3b), the compound (4a) and the like.
The details and preferred embodiment of the (B1) optically active substance manufacturing process are the same as those of the (A1) optically active substance manufacturing process, except that the process raw material is the compound (2a) and the process product is the compound (3a). Is.
Further, the compound (3a) is subjected to the next step (B2) N protection step without separating the optically active-cis-nipecotic acid represented by the formula (5) from the reaction solution in the (B1) optically active substance manufacturing step. You may use it. Compound (5) can be separated by crystallization at an appropriate stage after the next step.
本(B1)光学活性体製造工程で得られる化合物(3a)としては、シス体過剰率が10%de以上であってもよいが、35%de以上又は40%de以上であるものが好ましく、50%de以上であるものがより好ましい。シス体過剰率は100%deであってもよいが、95%de以下、90%de以下、又は85%de以下であってもよい。
化合物(3a)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、30%ee以上であり、好ましくは50%ee以上であり、より好ましくは70%ee以上である。光学純度(鏡像体過剰率)は100%eeであってもよく、99%ee以下であってもよく、97%ee以下であってもよい。
The compound (3a) obtained in the production step of the present (B1) optically active substance may have an excess ratio of cis form of 10% de or more, but preferably 35% de or more or 40% de or more. More preferably, it is 50% de or more. The cis body excess rate may be 100% de or less, but may be 95% de or less, 90% de or less, or 85% de or less.
The optical purity (enantiomeric excess) of compound (3a) is, for example, 30% ee or more, preferably 50% ee or more, and more preferably 70% ee or more. The optical purity (enantiomeric excess) may be 100% ee, 99% ee or less, or 97% ee or less.
(B2)N保護工程
本(B2)N保護工程では、工程原料である化合物(3a)に、塩基存在下で保護剤を作用させるのが好ましい。保護剤は、基Proの種類に応じて適宜選択でき、二炭酸ジアルキル等の酸無水物、クロロギ酸アルキル、クロロギ酸ベンジル、アルキルハライド、ベンジルハライド、アセチルハライド、ベンゾイルハライド等の酸ハロゲン化物などが好ましく、クロロギ酸ベンジルがより好ましい。保護剤の使用量は、前記化合物(3a)1モルに対して、例えば、0.5〜10モルであり、好ましくは1.0〜5モルである。
(B2) N-protection process In this (B2) N-protection step, it is preferable to allow a protective agent to act on the compound (3a), which is a process raw material, in the presence of a base. The protective agent can be appropriately selected according to the type of group Pro, and includes acid anhydrides such as dialkyl dicarbonate, and acid halides such as alkyl chloroformate, benzyl chloroformate, alkyl halides, benzyl halides, acetyl halides and benzoyl halides. Preferably, benzyl chloroformate is more preferred. The amount of the protective agent used is, for example, 0.5 to 10 mol, preferably 1.0 to 5 mol, based on 1 mol of the compound (3a).
塩基としては、例えば、トリエチルアミン、トリn−ブチルアミン、N−メチルモルホリン、N−メチルピペリジン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、N,N−ジメチルアミノピリジン、1,4−ジアザビシクロ[2,2,2]オクタン等の第3級アミン類;水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の金属炭酸塩;炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の金属炭酸水素塩;リチウムメトキシド、リチウムエトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムメトキシド、カリウムエトキシド、カリウムtert−ブトキシド等の金属アルコキシドを用いることができる。好ましくは、トリエチルアミン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムであり、更に好ましくは水酸化ナトリウム、および水酸化カリウムである。塩基の使用量は、前記化合物(3a)1モルに対して、例えば、0.1〜10モルであり、好ましくは1.0〜5モルである。 Examples of the base include triethylamine, trin-butylamine, N-methylmorpholine, N-methylpiperidin, diisopropylethylamine, pyridine, N, N-dimethylaminopyridine, 1,4-diazabicyclo [2,2,2] octane and the like. Tertiary amines; metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, magnesium hydroxide; metal carbonates such as lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate; lithium hydrogencarbonate , Sodium hydrogen carbonate, metal hydrogen carbonate such as potassium hydrogen carbonate; use metal alkoxide such as lithium methoxyd, lithium ethoxydo, sodium methoxydo, sodium ethoxydo, potassium methoxyd, potassium ethoxydo, potassium tert-butoxide. Can be done. Preferred are triethylamine, lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, and more preferably sodium hydroxide and potassium hydroxide. The amount of the base used is, for example, 0.1 to 10 mol, preferably 1.0 to 5 mol, based on 1 mol of the compound (3a).
本(B2)N保護工程の反応溶媒としては、前記(A2)転位工程の反応溶媒と同じものが例示できる。好ましくはTHF、水である。溶媒の使用量は特に限定されないが、前記化合物(3a)1重量部に対して、例えば、2〜50重量部、好ましくは5〜20重量部である。 As the reaction solvent of the present (B2) N protection step, the same solvent as that of the reaction solvent of the (A2) rearrangement step can be exemplified. THF and water are preferable. The amount of the solvent used is not particularly limited, but is, for example, 2 to 50 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 1 part by weight of the compound (3a).
なお、含水溶媒系で本(B2)N保護工程を実施する際には、前記保護剤の加水分解が進行する。反応液のpHを制御しつつ、前記保護剤と前記塩基を徐々に添加しながら反応を行うと、保護剤の加水分解を抑制できる。反応液のpHは、6〜14が好ましく、7〜13がさらに好ましい。 When the present (B2) N protection step is carried out in a hydrous solvent system, hydrolysis of the protective agent proceeds. When the reaction is carried out while gradually adding the protective agent and the base while controlling the pH of the reaction solution, hydrolysis of the protective agent can be suppressed. The pH of the reaction solution is preferably 6 to 14, and more preferably 7 to 13.
本(B2)N保護工程の反応温度は、例えば、−20〜80℃であり、好ましくは0〜50℃である。反応時間は特に制限されないが、例えば、30分〜24時間であり、好ましくは1〜6時間である。 The reaction temperature of the present (B2) N protection step is, for example, -20 to 80 ° C, preferably 0 to 50 ° C. The reaction time is not particularly limited, but is, for example, 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 6 hours.
(B2)N保護工程での化合物(3a)、塩基、保護剤、及び反応溶媒の添加方法や添加順序は特に制限されないが、前記化合物(3a)と反応溶媒の混合物に、塩基と保護剤を、pHを制御しながら徐々に添加することが好ましい。 (B2) The method and order of addition of the compound (3a), the base, the protective agent, and the reaction solvent in the N protection step are not particularly limited, but the base and the protective agent are added to the mixture of the compound (3a) and the reaction solvent. , It is preferable to add gradually while controlling the pH.
本(B2)N保護工程で得られた反応液はそのまま次工程に用いてもよいが、必要に応じて後処理を行ってもよい。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に一般的な抽出溶媒、例えば酢酸エチル、ジエチルエーテル、塩化メチレン、トルエン、ヘキサン等を用いて抽出操作を行えばよい。 The reaction solution obtained in the present (B2) N protection step may be used as it is in the next step, or may be post-treated if necessary. As the post-treatment, a general treatment for obtaining a product from the reaction solution may be performed. For example, the extraction operation may be carried out using a general extraction solvent such as ethyl acetate, diethyl ether, methylene chloride, toluene, hexane or the like in the reaction solution after completion of the reaction.
特に本(B2)N保護工程では、得られた化合物(3b)を晶析することが好ましい。化合物(3b)を晶析することによって、シス体過剰率及び光学純度(鏡像体過剰率)の少なくとも一方、好ましくは両方を高める事ができる。また工程原料である化合物(3a)が化合物(5)を含む場合であっても、この晶析で化合物(5)を簡便に除去できる。 In particular, in the present (B2) N protection step, it is preferable to crystallize the obtained compound (3b). By crystallizing compound (3b), at least one or preferably both of the cis form excess and the optical purity (enantiomeric excess) can be increased. Further, even when the compound (3a) as a process raw material contains the compound (5), the compound (5) can be easily removed by this crystallization.
化合物(3b)の晶析溶媒は、化合物(3b)の溶解性に応じて適宜選択でき、前記(A2)転位工程で例示する反応溶媒と同じものが晶析溶媒として例示できる。好ましい晶析溶媒は、酢酸エチルなどのエステル系溶媒、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒、テトラヒドロフラン、メチルtert−ブチルエーテルなどのエーテル系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、トルエン、ヘキサンなどの炭化水素系溶媒である。 The crystallization solvent of the compound (3b) can be appropriately selected depending on the solubility of the compound (3b), and the same reaction solvent as that exemplified in the dislocation step (A2) can be exemplified as the crystallization solvent. Preferred crystallization solvents are ester solvents such as ethyl acetate, alcohol solvents such as ethanol and isopropanol, ether solvents such as tetrahydrofuran and methyl tert-butyl ether, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, and carbonization such as toluene and hexane. It is a hydrogen-based solvent.
本(B2)N保護工程で得られる化合物(3b)としては、シス体過剰率が10%de以上であってもよいが、35%de以上又は40%de以上であるものが好ましく、60%de以上であるものがより好ましく、70%de以上であるものが最も好ましい。シス体過剰率は100%deであってもよいが、99%de以下、又は97%de以下であってもよい。なお化合物(3b)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(3b)のシス体過剰率は、化合物(2a)のシス体過剰率と同様であってもよい。晶析前の化合物(3b)のシス体過剰率が高いほど、化合物(3b)の晶析が容易になる。晶析によってシス体過剰率は、例えば、0%de以上、好ましくは10%de以上、より好ましくは30%de以上、向上する。
化合物(3b)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、30%ee以上であり、好ましくは70%ee以上であり、より好ましくは90%ee以上である。光学純度(鏡像体過剰率)は100%eeであってもよく、99.9%ee以下であってもよい。なお化合物(3b)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(3b)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、99%ee以下であってもよく、95%ee以下であってもよく、90%ee以下であってもよい。晶析によって光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、0%ee以上、好ましくは5%ee以上、より好ましくは8%ee以上、向上する。
The compound (3b) obtained in the present (B2) N protection step may have a cis form excess rate of 10% de or more, but preferably 35% de or more or 40% de or more, and 60%. Those having a de or more are more preferable, and those having a de of 70% or more are most preferable. The cis body excess rate may be 100% de or less, but may be 99% de or less, or 97% de or less. When the compound (3b) is purified by the crystallization, the excess cis form of the compound (3b) before crystallization may be the same as the excess cis form of the compound (2a). The higher the excess ratio of the cis form of the compound (3b) before crystallization, the easier the crystallization of the compound (3b). By crystallization, the excess cis form is improved, for example, by 0% de or more, preferably 10% de or more, and more preferably 30% de or more.
The optical purity (enantiomeric excess) of compound (3b) is, for example, 30% ee or more, preferably 70% ee or more, and more preferably 90% ee or more. The optical purity (enantiomeric excess) may be 100% ee or 99.9% ee or less. When the compound (3b) is purified by the crystallization, the optical purity (enantiomeric excess) of the compound (3b) before crystallization may be, for example, 99% ee or less, or 95% ee or less. It may be present, and may be 90% ee or less. The optical purity (enantiomeric excess) is improved by crystallization, for example, by 0% ee or more, preferably 5% ee or more, and more preferably 8% ee or more.
(B3)転位工程
本(B3)転位工程の詳細及び好ましい態様は、工程原料が化合物(3b)であり工程生成物が化合物(4a)である点以外は、前記(A2)転位工程と同様である。
(B3)転位工程によって得られる化合物(4a)としては、シス体過剰率が10%de以上であってもよいが、40%de以上であるものが好ましく、80%de以上であるものがより好ましく、90%de以上であるものがよりさらに好ましく、95%de以上又は99%de以上であるものが最も好ましい。シス体過剰率は100%deであってもよいが、99.9%de以下であってもよい。なお化合物(4a)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(4a)のシス体過剰率は、例えば、10%de以上であり、好ましくは35%de以上又は40%de以上であり、より好ましくは50%de以上又は60%de以上である。化合物(4a)のシス体過剰率が高いほど、化合物(4a)の晶析が容易になる。晶析によってシス体過剰率は、例えば、0%de以上、好ましくは2%de以上、より好ましくは5%de以上、よりさらに好ましくは10%de以上向上する。
化合物(4a)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、50%ee以上であり、好ましくは90%ee以上であり、より好ましくは98%ee以上である。光学純度(鏡像体過剰率)は100%eeであってもよく、99.9%ee以下であってもよい。化合物(4a)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(4a)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、50%ee以上であり、好ましくは90%ee以上である。晶析によって光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、0%ee以上、好ましくは1%ee以上、より好ましくは3%ee以上、向上する。
(B3) Dislocation Process The details and preferred embodiment of the main (B3) dislocation step are the same as those of the (A2) dislocation step, except that the process raw material is the compound (3b) and the process product is the compound (4a). be.
(B3) As the compound (4a) obtained by the dislocation step, the cis form excess rate may be 10% de or more, but it is preferably 40% de or more, and more preferably 80% de or more. It is preferable that the content is 90% de or more, more preferably 95% de or more, or 99% de or more. The cis body excess rate may be 100% de, but may be 99.9% de or less. When the compound (4a) is purified by the crystallization, the excess ratio of the cis form of the compound (4a) before crystallization is, for example, 10% de or more, preferably 35% de or more or 40% de or more. Yes, more preferably 50% de or more or 60% de or more. The higher the excess ratio of cis form of compound (4a), the easier it is to crystallize compound (4a). By crystallization, the excess cis form is improved, for example, by 0% de or more, preferably 2% de or more, more preferably 5% de or more, still more preferably 10% de or more.
The optical purity (enantiomeric excess) of compound (4a) is, for example, 50% ee or more, preferably 90% ee or more, and more preferably 98% ee or more. The optical purity (enantiomeric excess) may be 100% ee or 99.9% ee or less. When the compound (4a) is purified by the crystallization, the optical purity (enantiomeric excess) of the compound (4a) before crystallization is, for example, 50% ee or more, preferably 90% ee or more. The optical purity (enantiomeric excess) is improved by crystallization, for example, by 0% ee or more, preferably 1% ee or more, and more preferably 3% ee or more.
(C)化合物(2a)、化合物(2b)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程
「(C)化合物(2a)、化合物(2b)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程」とは、
下記式(2a)で表されるラセミ−cis−N無保護ニペコタミド(化合物(2a))とアミノ基保護試薬とを反応させるN保護工程(工程C1)、
前記N保護工程で得られた下記式(2b)で表されるラセミ−cis−N保護ニペコタミド(以下、化合物(2b)という場合がある)を光学活性体にする光学活性体製造工程(工程C2)、及び
前記光学活性体製造工程で得られた下記式(3b)で表される光学活性−cis−N保護ニペコタミド(化合物(3b))を脱CO転位反応させて下記式(4a)で表される光学活性−cis−N保護アミノピペリジン(化合物(4a))にする転位工程(工程C3)、
を含む工程のことをいう。
(C) Step of producing compound (4a) from compound (2a), compound (2b), compound (3b) "(C) Compound (2a), compound (2b), compound (3b) to compound (4a) What is the "manufacturing process"?
An N-protection step (step C1) of reacting a racemic-cis-N unprotected nipecotamide (compound (2a)) represented by the following formula (2a) with an amino group-protecting reagent.
An optically active substance manufacturing step (step C2) in which a racemic-cis-N protected nipecotamide (hereinafter, may be referred to as compound (2b)) represented by the following formula (2b) obtained in the N protection step is used as an optically active substance. ), And the optically active-cis-N-protected nipecotamide (compound (3b)) represented by the following formula (3b) obtained in the process for producing the optically active substance is subjected to a de-CO rearrangement reaction and represented by the following formula (4a). To be optically active-cis-N protected aminopiperidin (compound (4a)) translocation step (step C3),
Refers to the process including.
(式中、R1、cis、及び*は前記と同じ。Proはアミノ基の保護基を示す。)
(In the formula, R 1 , cis, and * are the same as above. Pro indicates a protecting group for an amino group.)
R1の具体例及び好ましい範囲は前記「(A)化合物(2)、化合物(3)から化合物(4)を製造する工程」の場合と同じである。またProの具体例及び好ましい範囲は、水素原子が含まれないこと以外は前記P1と同じである。前記化合物(2a)、(2b)、(3b)、(4a)などが塩である時の塩の具体例は、前記「(A)化合物(2)、化合物(3)から化合物(4)を製造する工程」の場合と同じである。 The specific example and preferable range of R 1 are the same as in the case of the above-mentioned "step of producing compound (4) from (A) compound (2) and compound (3)". The specific example and preferable range of Pro are the same as those of P 1 except that a hydrogen atom is not contained. Specific examples of the salt when the compounds (2a), (2b), (3b), (4a) and the like are salts include the above-mentioned "(A) compound (2), compound (3) to compound (4). It is the same as the case of "manufacturing process".
化合物(3b)としてはR1基が結合する炭素がS配置であり、CONH2基が結合する炭素がR配置となるものが好ましい。化合物(4a)としてはR1基が結合する炭素がS配置であり、NH2基が結合する炭素がR配置となるものが好ましい。 As the compound (3b), it is preferable that the carbon to which the R 1 group is bonded has the S configuration and the carbon to which the CONH 2 group is bonded has the R configuration. As the compound (4a), it is preferable that the carbon to which the R 1 group is bonded has the S configuration and the carbon to which the NH 2 group is bonded has the R configuration.
(C1)N保護工程
本(C1)N保護工程の工程原料となる化合物(2a)のシス体過剰率は、前記化合物(2)のシス体過剰率と同様である。シス体過剰率が高いほど、化合物(3b)、化合物(4a)などの晶析が容易になる。
本(C1)N保護工程の詳細及び好ましい態様は、工程原料が化合物(2a)であり工程生成物が化合物(2b)である点以外は、前記(B2)N保護工程と同様である。
化合物(2b)のシス体過剰率は、工程原料である化合物(2a)のシス体過剰率と同様である。
(C1) N protection process The cis form excess rate of the compound (2a) which is the process raw material of the main (C1) N protection step is the same as the cis form excess rate of the compound (2). The higher the excess rate of cis form, the easier it is to crystallize the compound (3b), the compound (4a) and the like.
The details and preferred embodiments of the (C1) N protection step are the same as those of the (B2) N protection step, except that the process raw material is the compound (2a) and the step product is the compound (2b).
The excess ratio of cis form of compound (2b) is the same as the excess rate of cis form of compound (2a) which is a process raw material.
(C2)光学活性体製造工程
本(C2)光学活性体製造工程の詳細及び好ましい態様は、工程原料が化合物(2b)であり工程生成物が化合物(3b)である点以外は、前記(A1)光学活性体製造工程と同様である。
(C2) Optically active substance manufacturing process The details and preferred embodiment of the (C2) optically active substance manufacturing process are described in (A1) except that the process raw material is the compound (2b) and the process product is the compound (3b). ) It is the same as the process of manufacturing an optically active substance.
特に本(C2)光学活性体製造工程では、得られた化合物(3b)を晶析することが好ましい。化合物(3b)を晶析することによって、シス体過剰率及び光学純度の少なくとも一方、好ましくは両方を高める事ができる。またこの晶析で化合物(5)を簡便に除去できる。 In particular, in the present (C2) optically active substance manufacturing step, it is preferable to crystallize the obtained compound (3b). By crystallizing compound (3b), at least one or preferably both of the excess cis form and the optical purity can be increased. Further, the compound (5) can be easily removed by this crystallization.
化合物(3b)の晶析溶媒は、化合物(3b)の溶解性に応じて適宜選択でき、前記(A2)転位工程で例示する反応溶媒と同じものが晶析溶媒として例示できる。好ましい晶析溶媒は、酢酸エチルなどのエステル系溶媒である。 The crystallization solvent of the compound (3b) can be appropriately selected depending on the solubility of the compound (3b), and the same reaction solvent as that exemplified in the dislocation step (A2) can be exemplified as the crystallization solvent. A preferred crystallization solvent is an ester solvent such as ethyl acetate.
本(C2)光学活性体製造工程で得られる化合物(3b)としては、シス体過剰率が10%de以上であってもよいが、35%de以上又は40%de以上であるものが好ましく、50%de以上であるものがより好ましく、70%de以上であるものが最も好ましい。シス体過剰率は100%deであってもよいが、99%de以下、又は97%de以下であってもよい。なお化合物(3b)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(3b)のシス体過剰率は、化合物(2a)のシス体過剰率と同様であってもよい。晶析前の化合物(3b)のシス体過剰率が高いほど、化合物(3b)の晶析が容易になる。晶析によってシス体過剰率は、例えば、0%de以上、好ましくは10%de以上、より好ましくは30%de以上、向上する。
化合物(3b)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、30%ee以上であり、好ましくは70%ee以上であり、より好ましくは90%ee以上である。光学純度(鏡像体過剰率)は100%eeであってもよく、99.9%ee以下であってもよい。なお化合物(3b)を前記晶析によって精製する場合、晶析前の化合物(3b)の光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、99%ee以下であってもよく、95%ee以下であってもよく、90%ee以下であってもよい。晶析によって光学純度(鏡像体過剰率)は、例えば、0%ee以上、好ましくは5%ee以上、より好ましくは8%ee以上、向上する。
As the compound (3b) obtained in the present (C2) optically active substance manufacturing step, the excess ratio of the cis form may be 10% de or more, but it is preferably 35% de or more or 40% de or more. Those having 50% de or more are more preferable, and those having 70% de or more are most preferable. The cis body excess rate may be 100% de or less, but may be 99% de or less, or 97% de or less. When the compound (3b) is purified by the crystallization, the excess cis form of the compound (3b) before crystallization may be the same as the excess cis form of the compound (2a). The higher the excess ratio of the cis form of the compound (3b) before crystallization, the easier the crystallization of the compound (3b). By crystallization, the excess cis form is improved, for example, by 0% de or more, preferably 10% de or more, and more preferably 30% de or more.
The optical purity (enantiomeric excess) of compound (3b) is, for example, 30% ee or more, preferably 70% ee or more, and more preferably 90% ee or more. The optical purity (enantiomeric excess) may be 100% ee or 99.9% ee or less. When the compound (3b) is purified by the crystallization, the optical purity (enantiomeric excess) of the compound (3b) before crystallization may be, for example, 99% ee or less, or 95% ee or less. It may be present, and may be 90% ee or less. The optical purity (enantiomeric excess) is improved by crystallization, for example, by 0% ee or more, preferably 5% ee or more, and more preferably 8% ee or more.
(C3)転位工程
本(C3)転位工程の詳細及び好ましい態様は、前記(B3)転位工程と同じである。
(C3) Dislocation Step The details and preferred embodiment of the main (C3) dislocation step are the same as those of the (B3) dislocation step.
「(B)化合物(2a)、化合物(3a)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程」、及び「(C)化合物(2a)、化合物(2b)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程」では、化合物(3b)及び化合物(4a)の少なくとも一方を晶析で精製することが望ましく、少なくとも化合物(4a)を晶析で精製することがより望ましく、化合物(3b)及び化合物(4a)の両方を晶析で精製することが最も望ましい。各晶析工程で、シス体過剰率や光学純度(鏡像体過剰率)を高めることができる。 "(B) Step of producing compound (4a) from compound (2a), compound (3a), compound (3b)" and "(C) Compound from compound (2a), compound (2b), compound (3b)". In the step of producing (4a), it is desirable to purify at least one of compound (3b) and compound (4a) by crystallization, and it is more desirable to purify at least compound (4a) by crystallization. It is most desirable to purify both 3b) and compound (4a) by crystallization. In each crystallization step, the excess cis form and the optical purity (enantiomeric excess) can be increased.
(D)還元工程
化合物(4)及び化合物(4a)の様なアミノピペリジンを、その環外アミノ基を保護することなく晶析できるのは、(A2)、(B3)、(C3)の転位工程での反応液中の化合物(4)及び化合物(4a)のシス体過剰率が高いためであり、反応液中のシス体過剰率を高くできるのは化合物(2)、化合物(2a)、化合物(2b)のシス体過剰率が高いためである。化合物(2)、化合物(2b)の高シス体過剰率は、化合物(2a)のシス体過剰率を高くすることで達成可能であり、換言すれば化合物(2a)のシス体過剰率を高くできれば、化合物(4)及び化合物(4a)の様なアミノピペリジンを、その環外アミノ基を保護することなく晶析可能となる。シス体過剰率の高い化合物(2a)は、下記式(1)で表されるニコチンアミド(以下、化合物(1)という場合がある)を金属触媒の存在下で水素化する還元工程(工程D)によって製造できる。
(D) Reduction step It is the rearrangements of (A2), (B3) and (C3) that can crystallize aminopiperidines such as compound (4) and compound (4a) without protecting their outer ring amino groups. This is because the excess rate of the cis form in the reaction solution in the step is high, and the excess rate of the cis form in the reaction solution can be increased in the compound (2), the compound (2a), and the like. This is because the excess rate of cis form of compound (2b) is high. The high cis form excess rate of compound (2) and compound (2b) can be achieved by increasing the cis form excess rate of compound (2a), in other words, increasing the cis form excess rate of compound (2a). If possible, aminopiperidines such as compound (4) and compound (4a) can be crystallized without protecting their extracyclic amino groups. The compound (2a) having a high excess cis form is a reduction step (step D) in which nicotinamide represented by the following formula (1) (hereinafter, may be referred to as compound (1)) is hydrogenated in the presence of a metal catalyst. ) Can be manufactured.
(式中、R1及びcisは前記と同じ。)
(In the formula, R 1 and cis are the same as above.)
前記金属触媒としては、パラジウム触媒、白金触媒、ロジウム触媒、ルテニウム触媒、ニッケル触媒、コバルト触媒、イリジウム触媒等の金属触媒が挙げられ、好ましくはPd/C、Pt2Oである。 Examples of the metal catalyst include metal catalysts such as palladium catalyst, platinum catalyst, rhodium catalyst, ruthenium catalyst, nickel catalyst, cobalt catalyst and iridium catalyst, and Pd / C and Pt 2 O are preferable.
触媒量は、前記化合物(1)1重量部に対して、例えば、0.005〜0.5重量部である。
本(D)還元工程では、水素ガスを用いて化合物(1)を還元し、該水素ガスの圧力(絶対圧)は、例えば、0.1〜1MPaである。
The amount of catalyst is, for example, 0.005 to 0.5 parts by weight with respect to 1 part by weight of the compound (1).
In the present (D) reduction step, the compound (1) is reduced using hydrogen gas, and the pressure (absolute pressure) of the hydrogen gas is, for example, 0.1 to 1 MPa.
本(D)還元工程の反応溶媒としては、前記(A2)転位工程の反応溶媒と同様のものが使用でき、これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。好ましくはエタノールなどのアルコール系溶媒である。溶媒の使用量は、前記化合物(1)1重量部に対して、例えば、1〜50重量部、好ましくは2〜20重量部である。 As the reaction solvent in the reduction step (D), the same solvent as the reaction solvent in the dislocation step (A2) can be used, and these may be used alone or in combination of two or more. An alcohol solvent such as ethanol is preferable. The amount of the solvent used is, for example, 1 to 50 parts by weight, preferably 2 to 20 parts by weight, based on 1 part by weight of the compound (1).
本(D)還元工程の反応温度は、溶媒の沸点以下であるのが好ましく、例えば、40〜80℃である。本(D)還元工程の反応時間は特に制限されないが、好ましくは1〜100時間である。 The reaction temperature in the reduction step (D) is preferably equal to or lower than the boiling point of the solvent, and is, for example, 40 to 80 ° C. The reaction time of the present (D) reduction step is not particularly limited, but is preferably 1 to 100 hours.
反応で生じた化合物(2a)は、常法により単離、精製できる。例えば、反応液から金属触媒を除去したろ液を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。 The compound (2a) produced in the reaction can be isolated and purified by a conventional method. For example, the target product can be obtained by distilling off the reaction solvent from the filtrate from which the metal catalyst has been removed from the reaction solution by an operation such as heating under reduced pressure.
このようにして得られた化合物(2a)は、後続工程に使用できる十分な純度を有しているが、後続工程の収率、若しくは後続工程で得られる化合物の純度をさらに高める目的で、晶析、分別蒸留、カラムクロマトグラフィー等の一般的な精製手法により、さらに純度を高めてもよい。 The compound (2a) thus obtained has sufficient purity to be used in the subsequent step, but is crystallized for the purpose of further increasing the yield of the subsequent step or the purity of the compound obtained in the subsequent step. Purity may be further increased by general purification methods such as analysis, fractional distillation, and column chromatography.
(E)脱保護工程
前記「(B)化合物(2a)、化合物(3a)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程」、及び「(C)化合物(2a)、化合物(2b)、化合物(3b)から化合物(4a)を製造する工程」で化合物(4a)を得た後、必要に応じて該化合物(4a)を脱保護して下記式(4b)で表される光学活性−cis−N無保護アミノピペリジン(以下、化合物(4b)という場合がある)を製造する脱保護工程をさらに行ってもよい。化合物(4b)は、化合物(4a)と同様に医薬中間体として有用である。
(E) Deprotection Step The "step of producing compound (4a) from (B) compound (2a), compound (3a), compound (3b)" and "(C) compound (2a), compound (2b). After obtaining the compound (4a) in the step of producing the compound (4a) from the compound (3b), the compound (4a) is deprotected as necessary and the optical activity represented by the following formula (4b) is obtained. A deprotection step may be further carried out to produce -cis-N unprotected aminopiperidin (hereinafter, may be referred to as compound (4b)). Compound (4b), like compound (4a), is useful as a pharmaceutical intermediate.
(式中、R1、Pro、cis及び*は前記と同じ。) (In the formula, R 1 , Pro, cis and * are the same as above.)
アミノ基の保護基を脱保護する方法は、Greene’s Protective Groups in Organic Synthesis 4th edition ( 出版社:John Wiley & Sons Inc.)696〜926ページ記載の一般的な手法で行えばよい。例えば、tert−ブトキシカルボニル基、アセチル基、ベンゾイル基は酸または塩基を作用させて加水分解を行う。ベンジルオキシカルボニル基、ベンジル基の場合、金属触媒存在下、前記化合物(4a)に水素源を作用させて加水素分解することにより、脱保護を行う。 The method for deprotecting the protecting group of the amino group may be carried out by the general method described on pages 696 to 926 of Greene's Protective Groups in Organic Synthesis 4th edition (Publisher: John Wiley & Sons Inc.). For example, the tert-butoxycarbonyl group, the acetyl group, and the benzoyl group are hydrolyzed by the action of an acid or a base. In the case of a benzyloxycarbonyl group or a benzyl group, deprotection is performed by hydrogenating and decomposing the compound (4a) with a hydrogen source in the presence of a metal catalyst.
前記加水分解に用いる塩基としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムが挙げられる。塩基の使用量としては前記化合物(4a)1モルに対し、例えば、1〜20モルであり、好ましくは1〜10モルである。 Examples of the base used for the hydrolysis include sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide. The amount of the base used is, for example, 1 to 20 mol, preferably 1 to 10 mol, based on 1 mol of the compound (4a).
前記加水分解に用いる酸としては、例えば、塩化水素、臭化水素、硫酸、硝酸等の鉱酸、トリフルオロメタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等のスルホン酸類が挙げられる。好ましくは塩化水素、臭化水素、および硫酸であり、更に好ましくは塩化水素である。酸の使用量としては前記化合物(4a)1モルに対し、例えば、1〜50モルであり、好ましくは1〜20モルである。 Examples of the acid used for the hydrolysis include mineral acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid and nitrate, and sulfonic acids such as trifluoromethanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid and methanesulfonic acid. Hydrogen chloride, hydrogen bromide, and sulfuric acid are preferred, and hydrogen chloride is more preferred. The amount of the acid used is, for example, 1 to 50 mol, preferably 1 to 20 mol, based on 1 mol of the compound (4a).
前記加水分解の反応温度は、例えば、20℃〜200℃であり、好ましくは50℃〜140℃である。加水分解の反応時間は、例えば、1〜40時間であり、好ましくは1〜20時間である。 The reaction temperature for the hydrolysis is, for example, 20 ° C. to 200 ° C., preferably 50 ° C. to 140 ° C. The reaction time for hydrolysis is, for example, 1 to 40 hours, preferably 1 to 20 hours.
加水分解の反応溶媒としては、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、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が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合はその混合比は特に制限されない。好ましくはメタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒である。 Examples of the reaction solvent for hydrolysis include water; alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropanol; and ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and ethylene glycol dimethyl ether. These may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, the mixing ratio is not particularly limited. An alcohol solvent such as methanol, ethanol and isopropanol is preferable.
加水反応の際の前記化合物(4a)、酸または塩基、及び反応溶媒の添加方法や添加順序は特に制限されない。
反応後の処理としては、反応液から目的物である化合物(4b)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に水を加えて必要に応じて中和し、一般的な抽出溶媒、例えば酢酸エチル、ジエチルエーテル、塩化メチレン、トルエン、ヘキサン等を用いて抽出操作を行なう。得られた抽出液から減圧加熱等の操作により、反応溶媒及び抽出溶媒を留去すると化合物(4b)が得られる。または、反応液中に析出した目的物をろ別することによっても化合物(4b)を単離できる。
The method and order of addition of the compound (4a), the acid or the base, and the reaction solvent during the hydrolysis reaction are not particularly limited.
As the treatment after the reaction, a general treatment for obtaining the target compound (4b) from the reaction solution may be performed. For example, water is added to the reaction solution after completion of the reaction to neutralize it 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. Compound (4b) is obtained by distilling off the reaction solvent and the extraction solvent from the obtained extract by an operation such as heating under reduced pressure. Alternatively, the compound (4b) can be isolated by filtering the target product precipitated in the reaction solution.
脱保護としての加水素分解に使用する前記金属触媒としては、パラジウム触媒、白金触媒、ロジウム触媒、ルテニウム触媒等の金属触媒が挙げられ、好ましくはPd/Cである。触媒量は、前記化合物(4a)1重量部に対して、例えば、0.005〜0.5重量部である。加水素分解で用いる水素ガスの圧力(絶対圧)は、例えば、0.1〜1MPaである。 Examples of the metal catalyst used for hydrogenolysis as deprotection include metal catalysts such as palladium catalysts, platinum catalysts, rhodium catalysts, and ruthenium catalysts, and Pd / C is preferable. The amount of catalyst is, for example, 0.005 to 0.5 parts by weight with respect to 1 part by weight of the compound (4a). The pressure (absolute pressure) of the hydrogen gas used in the hydrogenolysis is, for example, 0.1 to 1 MPa.
加水素分解の反応溶媒としては、前記(A2)転位工程の反応溶媒と同様のものが使用でき、これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。好ましくはエタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒である。溶媒の使用量は、前記化合物(4a)1重量部に対して、例えば、2〜50重量部、好ましくは5〜20重量部である。 As the reaction solvent for hydrogenolysis, the same solvent as the reaction solvent for the dislocation step (A2) can be used, and these may be used alone or in combination of two or more. An alcohol solvent such as ethanol or isopropanol is preferable. The amount of the solvent used is, for example, 2 to 50 parts by weight, preferably 5 to 20 parts by weight, based on 1 part by weight of the compound (4a).
加水素分解の反応温度は、例えば、溶媒の沸点以下であり、好ましくは40〜80℃である。加水素分解の反応時間は、例えば、1〜100時間である。 The reaction temperature for hydrogenolysis is, for example, below the boiling point of the solvent, preferably 40 to 80 ° C. The reaction time for hydrogenolysis is, for example, 1 to 100 hours.
加水素分解反応後の処理としては、反応液から目的物である化合物(4b)を取得するための一般的な処理を行えばよい。例えば、反応液から金属触媒を除去したろ液を減圧加熱等の操作により反応溶媒を留去すると、化合物(4b)が得られる。 As the treatment after the hydrogenolysis reaction, a general treatment for obtaining the target compound (4b) from the reaction solution may be performed. For example, the compound (4b) can be obtained by distilling off the reaction solvent from the filtrate from which the metal catalyst has been removed from the reaction solution by an operation such as heating under reduced pressure.
以上のようにして得られた化合物(4b)は、医薬中間体として十分な純度を有しているが、該医薬中間体を用いた後続工程での反応収率、若しくは後続工程での反応物の純度をさらに高める目的で、晶析、分別蒸留、カラムクロマトグラフィー等の一般的な精製手法により、さらに純度を高めてもよい。更に、得られた化合物(4b)が塩ではない場合、化合物(4b)を酸で処理することにより、化合物(4b)を塩に変換してもよい。 The compound (4b) obtained as described above has sufficient purity as a pharmaceutical intermediate, but the reaction yield in the subsequent step using the pharmaceutical intermediate or the reaction product in the subsequent step. For the purpose of further increasing the purity, the purity may be further increased by a general purification method such as crystallization, fractional distillation, or column chromatography. Further, when the obtained compound (4b) is not a salt, the compound (4b) may be converted into a salt by treating the compound (4b) with an acid.
化合物(4b)を塩にする為に使用する酸としては特に限定はされないが、塩化水素(塩酸)、臭化水素、硫酸、硝酸等の鉱酸;トリフルオロメタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、メタンスルホン酸等のスルホン酸類が挙げられる。好ましくは塩化水素(塩酸)、臭化水素、および硫酸であり、更に好ましくは塩化水素(塩酸)である。 The acid used to salt the compound (4b) is not particularly limited, but is a mineral acid such as hydrogen chloride (hydrochloride), hydrogen bromide, sulfuric acid, nitric acid; trifluoromethanesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, methane. Examples thereof include sulfonic acids such as sulfonic acids. Hydrogen chloride (hydrochloric acid), hydrogen bromide, and sulfuric acid are preferable, and hydrogen chloride (hydrochloric acid) is more preferable.
塩形成に使用する酸の量は、前記塩ではない化合物(4b)1モルに対し、例えば、1〜50モルであり、好ましくは1〜20モルである。塩形成の反応温度は、例えば、20℃〜200℃であり、好ましくは50℃〜140℃である。塩形成の反応時間は、例えば、1〜40時間であり、好ましくは1〜30時間である。 The amount of acid used for salt formation is, for example, 1 to 50 mol, preferably 1 to 20 mol, relative to 1 mol of the non-salt compound (4b). The reaction temperature for salt formation is, for example, 20 ° C to 200 ° C, preferably 50 ° C to 140 ° C. The reaction time for salt formation is, for example, 1 to 40 hours, preferably 1 to 30 hours.
塩形成反応の溶媒としては、水;メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、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、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合はその混合比は特に制限されない。好ましくは酢酸エチル、イソプロパノールである。 Examples of the solvent for the salt formation reaction include water; alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropanol; ether solvents such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and ethylene glycol dimethyl ether, and ester solvents such as ethyl acetate and isopropyl acetate. Be done. These may be used alone or in combination of two or more. When two or more kinds are used in combination, the mixing ratio is not particularly limited. Ethyl acetate and isopropanol are preferable.
塩形成反応の際の前記化合物(4b)、酸、及び反応溶媒の添加方法や添加順序は特に制限されない。
塩形成反応後の処理としては、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、反応液から反応溶媒を減圧加熱等の操作により留去して、前記化合物(4b)を酸との塩として単離してもよく、純度を高める目的で更に晶析を行ってもよい。
晶析を行う場合の溶媒として好ましくは、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶媒;テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、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、酢酸イソプロピル等のエステル系溶媒;ベンゼン、トルエン、キシレン、ヘキサン等の炭化水素系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン等のハロゲン系溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いても2種以上を併用しても良い。更に好ましくはメタノール、エタノール、酢酸エチル、トルエン等である。
The method and order of addition of the compound (4b), the acid, and the reaction solvent during the salt formation reaction are not particularly limited.
As the treatment after the salt formation reaction, a general treatment for obtaining a product from the reaction solution may be performed. For example, the reaction solvent may be distilled off from the reaction solution by an operation such as heating under reduced pressure to isolate the compound (4b) as a salt with an acid, or further crystallization may be carried out for the purpose of increasing the purity.
The solvent for crystallization is preferably an alcohol solvent such as methanol, ethanol and isopropanol; an ether solvent such as tetrahydrofuran, 1,4-dioxane and ethylene glycol dimethyl ether, and an ester solvent such as ethyl acetate and isopropyl acetate; Hydrocarbon-based solvents such as benzene, toluene, xylene and hexane; halogen-based solvents such as methylene chloride, chloroform and chlorobenzene can be mentioned. These solvents may be used alone or in combination of two or more. More preferably, methanol, ethanol, ethyl acetate, toluene and the like are used.
(F)転位工程
前記化合物(4b)は、上述した化合物(3a)を脱CO転位反応(工程F)することによっても製造できる。従って化合物(2a)から化合物(3a)を製造する工程(工程B1)、化合物(3a)から化合物(4b)を製造する工程(工程F)からなる製造工程も本発明の一態様である。
(F) Rearrangement Step The compound (4b) can also be produced by subjecting the above-mentioned compound (3a) to a deCO rearrangement reaction (step F). Therefore, a manufacturing process including a step of producing the compound (3a) from the compound (2a) (step B1) and a step of producing the compound (4b) from the compound (3a) (step F) is also one aspect of the present invention.
本(F)転位工程の詳細及び好ましい態様は、工程原料が化合物(3a)であり工程生成物が化合物(4b)である点以外は、前記(A2)転位工程と同様である。 The details and preferred embodiment of the dislocation step (F) are the same as those of the dislocation step (A2), except that the process raw material is compound (3a) and the process product is compound (4b).
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited by the following examples as well as the present invention, and appropriate modifications are made to the extent that it can be adapted to the gist of the above and the following. Of course, it is possible to carry out, and all of them are included in the technical scope of the present invention.
なお実施例の欄で使用する以下の化合物の化学純度(収量)、シス体過剰率、光学純度(鏡像体過剰率)は、以下のクロマトグラフィ分析に基づいて算出した。
6−メチルニコンチンアミド(10)
ラセミ−cis−6−メチルニペコタミド(20a)
光学活性(3R,6S)−cis−6−メチルニペコタミド(30a)
N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(30b)
N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(31b)
N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)
N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(41a)
The chemical purity (yield), cis-excess ratio, and optical purity (enantiomeric excess) of the following compounds used in the column of Examples were calculated based on the following chromatographic analysis.
6-Methylnicontinamide (10)
Racemic-cis-6-methylnipecotamide (20a)
Optical activity (3R, 6S) -cis-6-methylnipecotamide (30a)
N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-carbamoylpiperidin (30b)
N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-carbamoylpiperidin (31b)
N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a)
N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (41a)
(1)ガスクロマトグラフィー
(1.1)ラセミ−cis−6−メチルニペコタミド(20a)の化学純度(収量)
カラム:J&W Scientific DB−1
(内径0.32mm、膜厚0.25μm、長さ30m)
スプリット比:1:50
気化室温度:325℃
検出器温度:325℃
カラム温度:150℃→250℃(10℃/min、5min保持)
250℃→320℃(30℃/min、5min保持)
(1) Gas chromatography
(1.1) Chemical purity (yield) of racemic-cis-6-methylnipecotamide (20a)
Column: J & W Scientific DB-1
(Inner diameter 0.32 mm, film thickness 0.25 μm, length 30 m)
Split ratio: 1:50
Vaporization chamber temperature: 325 ° C
Detector temperature: 325 ° C
Column temperature: 150 ° C → 250 ° C (10 ° C / min, 5 min holding)
250 ° C → 320 ° C (30 ° C / min, 5 min holding)
(2)光学活性高速液体クロマトグラフィー
(2.1)ラセミ−cis−6−メチルニペコタミド(20a)のシス体過剰率;N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(31b)のシス体過剰率、光学純度(鏡像体過剰率)
カラム:CHIRALPAK AD−RH(4.6mmφ×150mm、ダイセル化学社製)、CHIRALPAK OD−RH(4.6mmφ×150mm、ダイセル化学社製)
溶離液:蒸留水(pH2.5)/アセトニトリル=7/3(体積比)
流速:0.5mL/分
カラム温度:30℃
測定波長:210nm
(2) Optically active high performance liquid chromatography
(2.1) Enantiomeric excess of racemic-cis-6-methylnipecotamide (20a); cis of N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-carbamoylpiperidin (31b) Body excess, optical purity (enantiomeric excess)
Column: CHIRALPAK AD-RH (4.6 mmφ x 150 mm, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.), CHIRALPAK OD-RH (4.6 mmφ x 150 mm, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.)
Eluent: distilled water (pH 2.5) / acetonitrile = 7/3 (volume ratio)
Flow rate: 0.5 mL / min Column temperature: 30 ° C
Measurement wavelength: 210 nm
(2.2)光学活性(3R,6S)−cis−6−メチルニペコタミド(30a)の光学純度(鏡像体過剰率);N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(30b)のシス体過剰率、光学純度(鏡像体過剰率)
カラム:CHIRALPAK AD−RH(4.6mmφ×150mm、ダイセル化学社製)
溶離液:蒸留水(pH2.5)/アセトニトリル=7/3(体積比)
流速:0.5mL/分
カラム温度:30℃
測定波長:210nm
(2.2) Optical activity (3R, 6S) -cis-6-methylnipecotamide (30a) optical purity (enantiomer excess); N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl- 5-Carbomoyl piperidine (30b) cis excess, optical purity (enantiomer excess)
Column: CHIRALPAK AD-RH (4.6 mmφ x 150 mm, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.)
Eluent: distilled water (pH 2.5) / acetonitrile = 7/3 (volume ratio)
Flow rate: 0.5 mL / min Column temperature: 30 ° C
Measurement wavelength: 210 nm
(2.3)N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)のシス体過剰率、光学純度(鏡像体過剰率)
カラム:CHIRALPAK AD−H(4.6mmφ×250mm、ダイセル化学社製)
溶離液:ヘキサン/IPA=85/15(体積比)
流速:1.5mL/分
カラム温度:30℃
測定波長:210nm
(2.3) N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a) excess cis, optical purity (enantiomeric excess)
Column: CHIRALPAK AD-H (4.6 mmφ x 250 mm, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.)
Eluent: Hexane / IPA = 85/15 (volume ratio)
Flow rate: 1.5 mL / min Column temperature: 30 ° C
Measurement wavelength: 210 nm
(2.4)N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(41a)のシス体過剰率、光学純度(鏡像体過剰率)
カラム:CHIRALPAK AD−H(4.6mmφ×250mm、ダイセル化学社製)
溶離液:ヘキサン/IPA=95/5(体積比)
流速:1.0mL/分
カラム温度:30℃
測定波長:210nm
(2.4) Enantiomeric excess and optical purity (enantiomeric excess) of N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (41a)
Column: CHIRALPAK AD-H (4.6 mmφ x 250 mm, manufactured by Daicel Chemical Co., Ltd.)
Eluent: Hexane / IPA = 95/5 (volume ratio)
Flow rate: 1.0 mL / min Column temperature: 30 ° C
Measurement wavelength: 210 nm
また下記実施例で使用した固定化酵素は、以下の製造例1に従って調製したものである。
製造例1
カプリアビダス エスピー(Cupriavidus sp.)KNK−J915株(FERM BP−10739)由来の遺伝子を発現させた組み換え大腸菌を濃縮破砕し、破砕液中の酵素を陰イオン交換樹脂(The Dow Chemical Company製、商品名“Duolite A568K”)に吸着させた。水で洗浄し未吸着成分を除去した後、吸着樹脂を2%水酸化ナトリウム水溶液でpH8に平衡化した。pH平衡化後、樹脂に吸着した酵素をグルタルアルデヒド(GA)にて架橋して樹脂に固定化した。その後、0.05Mトリス緩衝液(pH8)で残存するグルタルアルデヒドを不活性化し、2MNaCl/0.05Mトリス緩衝液で洗浄し、固定化酵素を得た。
The immobilized enzyme used in the following examples was prepared according to the following production example 1.
Manufacturing example 1
Recombinant Escherichia coli expressing a gene derived from Cupriavidus sp. KNK-J915 strain (FERM BP-10739) is concentrated and crushed, and the enzyme in the crushed solution is subjected to anion exchange resin (The Dow Chemical Company, trade name). It was adsorbed on "Doolite A568K"). After washing with water to remove unadsorbed components, the adsorbed resin was equilibrated to pH 8 with a 2% aqueous sodium hydroxide solution. After pH equilibration, the enzyme adsorbed on the resin was crosslinked with glutaraldehyde (GA) and immobilized on the resin. Then, the remaining glutaraldehyde was inactivated with a 0.05 M Tris buffer (pH 8) and washed with a 2 M NaCl / 0.05 M Tris buffer to obtain an immobilized enzyme.
(実施例1)ラセミ−cis−6−メチルニペコタミド(20a)の製造 (Example 1) Production of racemic-cis-6-methylnipecotamide (20a)
6−メチルニコンチンアミド(10)30.0gにエタノール300mLを加え、Pd/Cを6.0g(0.2倍重量)添加した。水素置換し、常圧60℃で88時間攪拌した。反応終了後、Pd/Cをろ別した。さらに、ろ過したPd/Cをエタノール10mLで洗浄した。ろ液と洗浄液を合わせて濃縮した。濃縮液に水300mLを加えさらに濃縮し、エタノールを除去した。水溶液に硫酸10.1gを添加し、pHを6.3に調整し、ラセミ−cis−6−メチルニペコタミド(20a)を含む水溶液100.8g(化合物濃度28.2%、収率90.7%)を取得した(シス体過剰率:60.6%de)。 300 mL of ethanol was added to 30.0 g of 6-methylnicontinamide (10), and 6.0 g (0.2 times by weight) of Pd / C was added. It was replaced with hydrogen and stirred at normal pressure of 60 ° C. for 88 hours. After completion of the reaction, Pd / C was filtered off. Further, the filtered Pd / C was washed with 10 mL of ethanol. The filtrate and cleaning solution were combined and concentrated. 300 mL of water was added to the concentrated solution for further concentration, and ethanol was removed. 10.1 g of sulfuric acid was added to the aqueous solution, the pH was adjusted to 6.3, and 100.8 g of the aqueous solution containing racemic-cis-6-methylnipecotamide (20a) (compound concentration 28.2%, yield 90. 7%) was obtained (cis compound excess rate: 60.6% de).
(実施例2)光学活性(3R,6S)−cis−6−メチルニペコタミド(30a)の製造 (Example 2) Production of optically active (3R, 6S) -cis-6-methylnipecotamide (30a)
実施例1で得られたラセミ−cis−6−メチルニペコタミド(20a)の水溶液(35.1g、6−メチルニペコタミド(20a)純分量11.0g)に、水(339ml)、固定化酵素(14.3g、1.3倍重量)を加え、45℃で119時間攪拌した。反応終了後、固定化酵素をろ別した。さらにろ過した固定化酵素を水(110ml)で洗浄した。ろ液と洗浄液に、30%水酸化ナトリウム水溶液(10.3g)を添加したのち、減圧下で濃縮し、光学活性(3R,6S)−cis−6−メチルニペコタミド(30a)(光学純度(鏡像体過剰率):91.4%ee。変換率94%)と(3S,6R)−cis−6−メチルニペコチン酸(50a)とを含む水溶液を得た。 Immobilized with water (339 ml) in an aqueous solution (35.1 g, 6-methylnipecotamide (20a) pure content 11.0 g) of racemic-cis-6-methylnipecotamide (20a) obtained in Example 1. A chemical enzyme (14.3 g, 1.3 times by weight) was added, and the mixture was stirred at 45 ° C. for 119 hours. After completion of the reaction, the immobilized enzyme was filtered off. Further, the filtered immobilized enzyme was washed with water (110 ml). After adding a 30% aqueous sodium hydroxide solution (10.3 g) to the filtrate and washing solution, the mixture is concentrated under reduced pressure to optically active (3R, 6S) -cis-6-methylnipecotamide (30a) (optical purity). (Enantiomeric excess): 91.4% ee. Conversion rate 94%) and (3S, 6R) -cis-6-methylnipecotic acid (50a) were obtained in an aqueous solution.
(実施例3)N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(30b)の製造 (Example 3) Production of N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-carbamoylpiperidin (30b)
実施例2で取得した、光学活性(3R,6S)−cis−6−メチルニペコタミド(30a)と(3S,6R)−cis−6−メチルニペコチン酸(50a)を含む水溶液100gにTHF100gを加え、炭酸カリウム19.4g(2.0当量)、クロロギ酸ベンジル12.0g(1.0当量)を添加した。室温にて1時間攪拌後、酢酸エチル、水を添加して水層を分離した。有機層を減圧下で濃縮し、THFを除去した。濃縮液に酢酸エチルを添加し、生成物の含量が25%となるよう濃度調整後、5℃まで冷却し2時間熟成した。析出した結晶を濾別して乾燥後、表題化合物(2.8g)を白色結晶として取得した(収率48.2%、晶析収率61.0%)。光学純度(鏡像体過剰率)は99.8%ee、シス体過剰率は96.2%deであった。 Add 100 g of THF to 100 g of the aqueous solution containing optically active (3R, 6S) -cis-6-methylnipecotamide (30a) and (3S, 6R) -cis-6-methylnipecotic acid (50a) obtained in Example 2. , 19.4 g (2.0 eq) of potassium carbonate and 12.0 g (1.0 eq) of benzyl chloroformate were added. After stirring at room temperature for 1 hour, ethyl acetate and water were added to separate the aqueous layer. The organic layer was concentrated under reduced pressure to remove THF. Ethyl acetate was added to the concentrate, the concentration was adjusted so that the content of the product was 25%, the mixture was cooled to 5 ° C., and aged for 2 hours. The precipitated crystals were separated by filtration and dried to obtain the title compound (2.8 g) as white crystals (yield 48.2%, crystallization yield 61.0%). The optical purity (enantiomeric excess) was 99.8% ee, and the enantiomeric excess was 96.2% de.
(実施例4)N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)の製造 (Example 4) Production of N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a)
実施例3で取得した白色結晶(30b)(2.5g)にTHF(12.5g)、トルエン(12.5g)、水(6.3mL)、30%水酸化ナトリウム水溶液(3.9g、3.2当量)、12%次亜塩素酸ナトリウム水溶液(7.3g、1.3当量)を添加し、0〜5℃にて3時間攪拌したのちに、30℃にて5時間攪拌した。反応終了後、15%亜硫酸ナトリウム水溶液(2.3g、0.3当量)を加え、15分攪拌した。塩酸(4.2g)を加えpHを4.5に調整し、有機層を分離した。水層に酢酸エチル(37.5g)を加え、30%水酸化ナトリウム水溶液(5.8g)を添加し、pHを13に調整したのち、水層を分離した。有機層を減圧下で濃縮し、表題化合物(1.7g)を取得した(収率75.6%)。光学純度(鏡像体過剰率)99.8%ee、シス体過剰率96.2%deであった。 THF (12.5 g), toluene (12.5 g), water (6.3 mL), 30% aqueous sodium hydroxide solution (3.9 g, 3) were added to the white crystals (30b) (2.5 g) obtained in Example 3. .2 equivalents), a 12% aqueous sodium hypochlorite solution (7.3 g, 1.3 equivalents) was added, and the mixture was stirred at 0 to 5 ° C. for 3 hours and then at 30 ° C. for 5 hours. After completion of the reaction, a 15% aqueous sodium sulfite solution (2.3 g, 0.3 equivalent) was added, and the mixture was stirred for 15 minutes. Hydrochloric acid (4.2 g) was added to adjust the pH to 4.5, and the organic layer was separated. Ethyl acetate (37.5 g) was added to the aqueous layer, a 30% aqueous sodium hydroxide solution (5.8 g) was added, the pH was adjusted to 13, and then the aqueous layer was separated. The organic layer was concentrated under reduced pressure to give the title compound (1.7 g) (yield 75.6%). The optical purity (enantiomeric excess) was 99.8% ee, and the enantiomeric excess was 96.2% de.
(実施例5)N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)の晶析
実施例4で取得したN−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)1.7g(光学純度(鏡像体過剰率)99.8%ee、シス体過剰率96.2%de)に濃度31.7%塩酸を含むイソプロパノール溶液(1.0g)、酢酸エチル(15g)を添加した。析出した結晶をろ別して、乾燥後、表題化合物(40a)(1.8g、収率92.8%)を白色結晶(塩酸塩)として取得した。光学純度(鏡像体過剰率)99.7%ee、シス体過剰率99.0%deであった。
(Example 5) Crystallization of N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a) N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2 obtained in Example 4 An isopropanol solution containing 1.7 g of -methyl-5-aminopiperidine (40a) (optical purity (enantiomeric excess) 99.8% ee, cis excess 96.2% de) and a concentration of 31.7% hydrochloric acid ( 1.0 g) and ethyl acetate (15 g) were added. The precipitated crystals were separated by filtration, and after drying, the title compound (40a) (1.8 g, yield 92.8%) was obtained as white crystals (hydrochloride). The optical purity (enantiomeric excess) was 99.7% ee, and the enantiomeric excess was 99.0% de.
(実施例6)N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)の晶析
実施例4と同様にして取得した後、トランス体を混合してシス体過剰率を調整したN−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)1.7g(光学純度(鏡像体過剰率)98.7%ee、シス体過剰率58.9%de)に濃度31.7%塩酸を含むイソプロパノール溶液(1.0g)、エタノール(2.07g)、アセトン(19.6g)を添加した。析出した結晶をろ別して、乾燥後、表題化合物(40a)(1.1g、収率56.7%)を白色結晶(塩酸塩)として取得した。光学純度(鏡像体過剰率)99.3%ee、シス体過剰率96.6%deであった。
(Example 6) Crystallization of N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a) After acquisition in the same manner as in Example 4, trans isomers are mixed and cis isomers are mixed. 1.7 g of N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a) adjusted for excess rate (optical purity (enantiomeric excess) 98.7% ee, cis form excess rate An isopropanol solution (1.0 g) containing 31.7% hydrochloric acid, ethanol (2.07 g) and acetone (19.6 g) were added to 58.9% de). The precipitated crystals were separated by filtration, and after drying, the title compound (40a) (1.1 g, yield 56.7%) was obtained as white crystals (hydrochloride). The optical purity (enantiomeric excess) was 99.3% ee, and the enantiomeric excess was 96.6% de.
(実施例7)N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)の晶析
実施例4と同様にして取得した後、トランス体を混合してシス体過剰率を調整したN−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)0.5g(光学純度(鏡像体過剰率)98.6%ee、シス体過剰率38.9%de)に濃度31.7%塩酸を含むイソプロパノール溶液(0.3g)、エタノール(0.2g)、アセトン(19.0g)を添加した。析出した結晶をろ別して、乾燥後、表題化合物(40a)(0.2g、収率41.7%)を白色結晶(塩酸塩)として取得した。光学純度(鏡像体過剰率)99.2%ee、シス体過剰率60.3%deであった。
(Example 7) Crystallization of N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a) After acquisition in the same manner as in Example 4, trans isomers are mixed and cis isomers are mixed. N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a) 0.5 g (enantiomeric excess) 98.6% ee, cis excess rate adjusted for excess rate An isopropanol solution (0.3 g) containing 31.7% hydrochloric acid, ethanol (0.2 g) and acetone (19.0 g) were added to 38.9% de). The precipitated crystals were separated by filtration, dried, and the title compound (40a) (0.2 g, yield 41.7%) was obtained as white crystals (hydrochloride). The optical purity (enantiomeric excess) was 99.2% ee and the enantiomeric excess was 60.3% de.
(比較例1)N−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)の晶析
実施例4と同様にして取得した後、トランス体を混合してシス体過剰率を調整したN−ベンジルオキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(40a)0.2g(光学純度(鏡像体過剰率)98.5%ee、シス体過剰率28.8%de)に濃度31.7%塩酸を含むイソプロパノール溶液(0.1g)、エタノール(0.5g)、アセトン(4.4g)を添加した。析出した結晶をろ別して、乾燥後、表題化合物(40a)(0.1g、収率44.3%)を白色結晶(塩酸塩)として取得した。光学純度(鏡像体過剰率)99.0%ee、シス体過剰率31.3%deであった。
(Comparative Example 1) Crystallization of N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a) After acquisition in the same manner as in Example 4, trans isomers are mixed and cis isomers are mixed. N-benzyloxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (40a) 0.2 g (enantiomeric excess) 98.5% ee, cis excess rate adjusted for excess rate An isopropanol solution (0.1 g) containing 31.7% hydrochloric acid, ethanol (0.5 g) and acetone (4.4 g) were added to 28.8% de). The precipitated crystals were separated by filtration, and after drying, the title compound (40a) (0.1 g, yield 44.3%) was obtained as white crystals (hydrochloride). The optical purity (enantiomeric excess) was 99.0% ee and the enantiomeric excess was 31.3% de.
(実施例8)N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(31b)の製造 (Example 8) Production of N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-carbamoylpiperidin (31b)
実施例2で取得した、光学活性(3R,6S)−cis−6−メチルニペコタミド(30a)と(3S,6R)−cis−6−メチルニペコチン酸(50a)を含む水溶液47.1gにTHF42.5gを加え、30%水酸化ナトリウム水溶液0.85g、二炭酸ジtert−ブチル14.3g(1.0当量)を添加した。室温にて2時間攪拌後、酢酸エチル、水を添加して水層を分離した。有機層を減圧下で濃縮し、表題化合物(8.0g)を白色結晶として取得した(収率100%)。光学純度(鏡像体過剰率)97.5%ee、シス体過剰率57.2%deであった。 THF42 was added to 47.1 g of the aqueous solution containing optically active (3R, 6S) -cis-6-methylnipecotamide (30a) and (3S, 6R) -cis-6-methylnipecotic acid (50a) obtained in Example 2. 5.5 g was added, 0.85 g of a 30% aqueous sodium hydroxide solution and 14.3 g (1.0 equivalent) of ditert-butyl dicarbonate were added. After stirring at room temperature for 2 hours, ethyl acetate and water were added to separate the aqueous layer. The organic layer was concentrated under reduced pressure to obtain the title compound (8.0 g) as white crystals (yield 100%). The optical purity (enantiomeric excess) was 97.5% ee, and the enantiomeric excess was 57.2% de.
(実施例9)N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(31b)の晶析
実施例8で取得したN−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(31b)8.1g(光学純度(鏡像体過剰率)97.5%ee、シス体過剰率57.2%de)に酢酸エチルを添加し、生成物の含量が25%となるよう濃度調整後、5℃まで冷却し2時間熟成した。析出した結晶を濾別して乾燥後、表題化合物(31b)3.7gを白色結晶として取得した(収率45.9%)。光学純度(鏡像体過剰率)は99.9%ee、シス体過剰率は98.8%deであった。
(Example 9) Crystallization of N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-carbamoylpiperidin (31b) N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) obtained in Example 8 Ethyl acetate was added to 8.1 g of -2-methyl-5-carbamoylpiperidine (31b) (enantiomeric excess 97.5% ee, enantiomeric excess 57.2% de) to produce the product. After adjusting the concentration so that the content was 25%, the mixture was cooled to 5 ° C. and aged for 2 hours. The precipitated crystals were separated by filtration and dried to obtain 3.7 g of the title compound (31b) as white crystals (yield 45.9%). The optical purity (enantiomeric excess) was 99.9% ee, and the enantiomeric excess was 98.8% de.
(実施例10)N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(31b)の晶析
実施例8と同様にして取得したN−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(31b)(光学純度(鏡像体過剰率)91.2%ee、シス体過剰率53.5%de)0.5gにメチルtert−ブチルエーテル2.6g、ヘキサンを2.6g添加し、5℃まで冷却し2時間熟成した。析出した結晶を濾別して、表題化合物(31b)0.3gを白色結晶として取得した(収率65.6%)。光学純度(鏡像体過剰率)は95.8%ee、シス体過剰率は94.7%deであった。
(Example 10) Crystallization of N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-carbamoylpiperidin (31b) N-tert-butoxycarbonyl- (2S) obtained in the same manner as in Example 8. , 5R) -2-Methyl-5-carbamoylpiperidine (31b) (enantiomeric excess 91.2% ee, enantiomeric excess 53.5% de) 0.5 g of methyl tert-butyl ether 2. 6 g and 2.6 g of hexane were added, and the mixture was cooled to 5 ° C. and aged for 2 hours. The precipitated crystals were separated by filtration to obtain 0.3 g of the title compound (31b) as white crystals (yield 65.6%). The optical purity (enantiomeric excess) was 95.8% ee, and the enantiomeric excess was 94.7% de.
(実施例11)N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(41a)の製造 (Example 11) Production of N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (41a)
実施例8で取得したN−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−カルバモイルピペリジン(31b)7.1gにTHF(18.5g)、トルエン(35.5g)、水(17.4mL)、30%水酸化ナトリウム水溶液(12.5g、3.2当量)、12%次亜塩素酸ナトリウム水溶液(23.5g、1.3当量)を添加し、0〜5℃にて10時間攪拌したのちに、30℃にて6時間攪拌した。反応終了後、15%亜硫酸ナトリウム水溶液(12.3g、0.5当量)を加え、15分攪拌した。塩酸(12.4g)を加えpHを4.7に調整し、有機層を分離した。水層に酢酸エチル(85.2g)を加え、30%水酸化ナトリウム水溶液(5.2g)を添加し、pHを12.5に調整したのち、水層を分離した。有機層を減圧下で濃縮し、表題化合物(5.14g)を取得した(収率81.8%)。光学純度(鏡像体過剰率)97.6%ee、シス体過剰率61.4%deであった。 In 7.1 g of N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-carbamoylpiperidin (31b) obtained in Example 8, THF (18.5 g), toluene (35.5 g), water ( 17.4 mL), 30% aqueous sodium hydroxide solution (12.5 g, 3.2 equivalents), 12% aqueous sodium hypochlorite solution (23.5 g, 1.3 equivalents) were added and at 0-5 ° C. After stirring for 10 hours, the mixture was stirred at 30 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, a 15% aqueous sodium sulfite solution (12.3 g, 0.5 eq) was added, and the mixture was stirred for 15 minutes. Hydrochloric acid (12.4 g) was added to adjust the pH to 4.7, and the organic layer was separated. Ethyl acetate (85.2 g) was added to the aqueous layer, a 30% aqueous sodium hydroxide solution (5.2 g) was added, the pH was adjusted to 12.5, and then the aqueous layer was separated. The organic layer was concentrated under reduced pressure to give the title compound (5.14 g) (yield 81.8%). The optical purity (enantiomeric excess) was 97.6% ee and the enantiomeric excess was 61.4% de.
(実施例12)N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(41a)の晶析
実施例11で取得したN−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(41a)1.02g(光学純度(鏡像体過剰率)97.6%ee、シス体過剰率61.4%de)にパラトルエンスルホン酸一水和物(0.5g)を添加し、テトラヒドロフランを基質濃度が10%になるまで添加した。析出した結晶をろ別して、乾燥後、表題化合物(41a)(0.7g、収率39.3%)を白色結晶(パラトルエンスルホン酸塩)として取得した。光学純度(鏡像体過剰率)100.0%ee、シス体過剰率97.6%deであった。
(Example 12) Crystallization of N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (41a) N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) obtained in Example 11 -2-Methyl-5-aminopiperidin (41a) 1.02 g (optical purity (enantiomeric excess) 97.6% ee, cis excess 61.4% de) and p-toluenesulfonic acid monohydrate ( 0.5 g) was added, and tetrahydrofuran was added until the substrate concentration reached 10%. The precipitated crystals were separated by filtration, and after drying, the title compound (41a) (0.7 g, yield 39.3%) was obtained as white crystals (paratoluenesulfonate). The optical purity (enantiomeric excess) was 100.0% ee, and the enantiomeric excess was 97.6% de.
(実施例13)N−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(41a)の晶析
実施例11と同様にして取得したN−tert−ブトキシカルボニル−(2S,5R)−2−メチル−5−アミノピペリジン(41a)1.02g(光学純度(鏡像体過剰率)97.8%ee、シス体過剰率62.5%de)にパラトルエンスルホン酸一水和物(0.5g)を添加し、メチルエチルケトンを基質濃度が7%になるまで添加した。析出した結晶をろ別して、乾燥後、表題化合物(41a)(1.1g、収率61.0%)を白色結晶(パラトルエンスルホン酸塩)として取得した。光学純度(鏡像体過剰率)100%ee、シス体過剰率97.8%deであった。
(Example 13) Crystallization of N-tert-butoxycarbonyl- (2S, 5R) -2-methyl-5-aminopiperidine (41a) N-tert-butoxycarbonyl- (2S) obtained in the same manner as in Example 11. , 5R) -2-Methyl-5-aminopiperidin (41a) 1.02 g (optical purity (enantiomeric excess) 97.8% ee, cis excess 62.5% de) with p-toluenesulfonic acid monohydrate Japanese product (0.5 g) was added, and methyl ethyl ketone was added until the substrate concentration reached 7%. The precipitated crystals were separated by filtration, and after drying, the title compound (41a) (1.1 g, yield 61.0%) was obtained as white crystals (paratoluenesulfonate). The optical purity (enantiomeric excess) was 100% ee, and the enantiomeric excess was 97.8% de.
化合物(2)、化合物(2a)、化合物(2b)、化合物(2bx)、化合物(3)、化合物(3a)、化合物(3b)、化合物(3bx)、化合物(4)、化合物(4a)、化合物(4b)はいずれも医薬中間体として有用であり、これら化合物の製造方法もまた医薬中間体の製造方法として有用である。 Compound (2), compound (2a), compound (2b), compound (2bx), compound (3), compound (3a), compound (3b), compound (3bx), compound (4), compound (4a), All of the compounds (4b) are useful as pharmaceutical intermediates, and methods for producing these compounds are also useful as methods for producing pharmaceutical intermediates.
Claims (15)
前記光学活性体製造工程で得られた式(3)で表される光学活性−cis−ニペコタミドを脱CO転位反応させて下記式(4)で表される光学活性−cis−アミノピペリジンにする転位工程、
を有する光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基又はアミノ基とがシスの関係にあることを示す。*はそれが付された炭素原子が不斉炭素であることと該不斉炭素を有する化合物が光学活性体であることを示す。) An optically active substance manufacturing process in which racemic-cis-nipecotamide represented by the following formula (2) is used as an optically active substance.
A rearrangement in which the optically active-cis-nipecotamide represented by the formula (3) obtained in the process for producing an optically active substance is subjected to a de-CO rearrangement reaction to obtain an optically active -cis-aminopiperidine represented by the following formula (4). Process,
A method for producing optically active-cis-aminopiperidine having the above.
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group or a hydrogen atom of an amino group, and cis is a R 1 group bonded to a piperidine ring and an amide group or an amino group. It indicates that there is a cis relationship. * Indicates that the carbon atom to which it is attached is an asymmetric carbon and that the compound having the asymmetric carbon is an optically active substance.)
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100 The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to claim 1, wherein the racemic-cis-nipecotamide represented by the formula (2) has an excess ratio of cis form obtained by the following formula of 35% de or more.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
前記光学活性体製造工程で得られた下記式(3a)で表される光学活性−cis−N無保護ニペコタミドとアミノ基保護試薬とを反応させるN保護工程、
前記N保護工程で得られた下記式(3b)で表される光学活性−cis−N保護ニペコタミドを脱CO転位反応させて下記式(4a)で表される光学活性−cis−N保護アミノピペリジンにする転位工程、
を有する請求項1に記載の光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
(式中、R1、cis、及び*は前記と同じ。Proはアミノ基の保護基を示す。) A process for producing an optically active substance using racemic-cis-N unprotected nipecotamide represented by the following formula (2a) as an optically active substance.
An N-protected step of reacting an optically active-cis-N unprotected nipecotamide represented by the following formula (3a) obtained in the optically active substance manufacturing step with an amino group-protected reagent.
The optically active-cis-N-protected nipecotamide obtained in the N-protection step and represented by the following formula (3b) is subjected to a de-CO rearrangement reaction to cause an optically active-cis-N-protected aminopiperidine represented by the following formula (4a). Rearrangement process,
The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to claim 1.
(In the formula, R 1 , cis, and * are the same as above. Pro indicates a protecting group for an amino group.)
前記N保護工程で得られた下記式(2b)で表されるラセミ−cis−N保護ニペコタミドを光学活性体にする光学活性体製造工程、
前記光学活性体製造工程で得られた下記式(3b)で表される光学活性−cis−N保護ニペコタミドを脱CO転位反応させて下記式(4a)で表される光学活性−cis−N保護アミノピペリジンにする転位工程、
を有する請求項4に記載の光学活性−cis−アミノピペリジンの製造方法。
(式中、R1、cis、及び*は前記と同じ。Proはアミノ基の保護基を示す。) An N-protection step of reacting a racemic-cis-N unprotected nipecotamide represented by the following formula (2a) with an amino group-protecting reagent.
An optically active substance manufacturing step of converting racemic-cis-N protected nipecotamide represented by the following formula (2b) obtained in the N protection step into an optically active substance.
The optically active-cis-N-protected nipecotamide obtained in the above-mentioned manufacturing step of the optically active substance and represented by the following formula (3b) is subjected to a de-CO rearrangement reaction to carry out a de-CO rearrangement reaction to carry out an optically active-cis-N protection represented by the following formula (4a). Rearrangement step to aminopiperidin,
The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to claim 4.
(In the formula, R 1 , cis, and * are the same as above. Pro indicates a protecting group for an amino group.)
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100 Production of the optically active-cis-aminopiperidine according to claim 4 or 5, wherein the racemic-cis-N unprotected nipecotamide represented by the formula (2a) has an excess ratio of cis form obtained by the following formula of 35% de or more. Method.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
(式中、R1及びcisは前記と同じ。) 4. To claim 4, further comprising a reduction step of hydrogenating the nicotine amide represented by the following formula (1) in the presence of a metal catalyst to produce a racemic-cis-N unprotected nipecotamide represented by the above formula (2a). 7. The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to any one of 7.
(In the formula, R 1 and cis are the same as above.)
(式中、R1、Pro、cis及び*は前記と同じ。) Further, a deprotection step of deprotecting the optically active-cis-N protected aminopiperidine represented by the following formula (4a) to produce the optically active-cis-N unprotected aminopiperidine represented by the following formula (4b) is further performed. The method for producing optically active-cis-aminopiperidine according to any one of claims 4 to 8.
(In the formula, R 1 , Pro, cis and * are the same as above.)
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。) Racemic-cis-nipecotamide represented by the following formula (2) in which the cis-body excess rate obtained by the following formula is 35% de to 99% de.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group of an amino group or a hydrogen atom. Cis is a cis relationship between the R 1 group bonded to the piperidine ring and the amide group. Indicates that it is in.)
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、Pro(x)はアミノ基の保護基(ただし、t−ブトキシカルボニル基を除く)を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。) Racemic-cis-nipecotamide represented by the following formula (2a) or the following formula (2bx).
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Pro (x) represents an amino protecting group (excluding the t-butoxycarbonyl group), and cis is R bonded to the piperidine ring. It shows that one group and the amide group have a cis relationship.)
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。*はそれが付された炭素原子が不斉炭素であることと該不斉炭素を有する化合物が光学活性体であることを示す。) The optically active-cis-nipecotamide represented by the following formula (3) in which the cis form excess rate obtained by the following formula is 35% de to 99% de.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group of an amino group or a hydrogen atom. Cis is a cis relationship between the R 1 group bonded to the piperidine ring and the amide group. * Indicates that the carbon atom to which it is attached is an asymmetric carbon and that the compound having the asymmetric carbon is an optically active substance.)
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、Pro(x)はアミノ基の保護基(ただし、t−ブトキシカルボニル基を除く)を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。) Optically active-cis-nipecotamide represented by the following formula (3a) or the following formula (3bx).
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, Pro (x) represents an amino protecting group (excluding the t-butoxycarbonyl group), and cis is R bonded to the piperidine ring. It shows that one group and the amide group have a cis relationship.)
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミド基とがシスの関係にあることを示す。*はそれが付された炭素原子が不斉炭素であることと該不斉炭素を有する化合物が光学活性体であることを示す。) The optical activity-cis-nipecotamide represented by the following formula (3) in which the cis-body excess rate obtained by the following formula is 35% de or more is crystallized to increase both the cis-body excess rate and the optical purity. -A method for purifying nipecotamide.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group of an amino group or a hydrogen atom. Cis is a cis relationship between the R 1 group bonded to the piperidine ring and the amide group. * Indicates that the carbon atom to which it is attached is an asymmetric carbon and that the compound having the asymmetric carbon is an optically active substance.)
シス体過剰率(%de)=(シス体の物質量−トランス体の物質量)/(シス体の物質量+トランス体の物質量)×100
(式中、R1は炭素数1〜10のアルキル基を示し、P1はアミノ基の保護基又は水素原子を示す。cisはピペリジン環に結合するR1基とアミノ基とがシスの関係にあることを示す。*はそれが付された炭素原子が不斉炭素であることと該不斉炭素を有する化合物が光学活性体であることを示す。) Optical activity represented by the following formula (4) in which the cis form excess rate obtained by the following formula is 35% de or more-cis-optical activity that crystallizes aminopiperidine to increase both the cis form excess rate and optical purity- A method for purifying cis-aminopiperidine.
Excess rate of cis form (% de) = (amount of substance of cis form-amount of substance of trans form) / (amount of substance of cis form + amount of substance of trans form) x 100
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, P 1 represents a protecting group of an amino group or a hydrogen atom. Cis is a cis relationship between the R 1 group bonded to the piperidine ring and the amino group. * Indicates that the carbon atom to which it is attached is an asymmetric carbon and that the compound having the asymmetric carbon is an optically active substance.)
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