JP4479974B2 - 二環性γ−アミノ酸誘導体 - Google Patents
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Description
(1)一般式(I):
R1、R2、R2’、R4、R5、R6、R7、R8およびR8’は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子またはC1−C6アルキル基であり、あるいは、R2およびR2’は、それらが結合する炭素原子と一緒になって、C3−C7シクロアルキル基を形成し、
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1−C6アルキル基、ハロゲン化C1−C6アルキル基、ヒドロキシC1−C6アルキル基、スルファニルC1−C6アルキル基、C1−C6アルコキシC1−C6アルキル基、C2−C6アルケニル基、C2−C6アルキニル基、C1−C6アルコキシ基、C1−C6アルキルスルファニル基、C1−C6アルキルスルファニルC1−C6アルキル基、C2−C7アシルチオC1−C6アルキル基、C2−C7アシルオキシC1−C6アルキル基またはC3−C7シクロアルキル基である〕
で表される化合物またはその薬理学的に許容される塩である。
本発明として、好適には、
(3)R2およびR2’が共に水素原子である、前記(1)または(2)に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(4)R3が水素原子またはC1−C6アルキル基である、前記(1)−(3)いずれか1項に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(5)R3が水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基である、前記(4)に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(6)R3が水素原子またはエチル基である、前記(5)に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(7)R4が水素原子である、前記(1)−(6)いずれか1項に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(8)R5が水素原子である、前記(1)−(7)いずれか1項に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(9)R6が水素原子である、前記(1)−(8)いずれか1項に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(10)R7が水素原子である、前記(1)−(9)いずれか1項に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(11)R8およびR8’が共に水素原子である、前記(1)−(10)いずれか1項に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(12)薬理学的に許容される塩が、塩酸塩、ベンゼンスルホン酸塩またはp-トルエンスルホン酸塩である前記(1)−(11)いずれか1項に記載の化合物の薬理学的に許容される塩;
(13)一般式(Ia):
R1、R2、R2’、R4、R5、R6、R7、R8およびR8’は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子またはC1−C6アルキル基であり、あるいは、R2およびR2’は、それらが結合する炭素原子と一緒になって、C3−C7シクロアルキル基を形成し、
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1−C6アルキル基、ハロゲン化C1−C6アルキル基、ヒドロキシC1−C6アルキル基、スルファニルC1−C6アルキル基、C1−C6アルコキシC1−C6アルキル基、C2−C6アルケニル基、C2−C6アルキニル基、C1−C6アルコキシ基、C1−C6アルキルスルファニル基、C1−C6アルキルスルファニルC1−C6アルキル基、C2−C7アシルチオC1−C6アルキル基、C2−C7アシルオキシC1−C6アルキル基またはC3−C7シクロアルキル基である〕
で表される化合物またはその薬理学的に許容される塩;
R1、R2、R2’、R4、R5、R6、R7、R8およびR8’は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子またはC1−C6アルキル基であり、あるいは、R2およびR2’は、それらが結合する炭素原子と一緒になって、C3−C7シクロアルキル基を形成し、
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1−C6アルキル基、ハロゲン化C1−C6アルキル基、ヒドロキシC1−C6アルキル基、スルファニルC1−C6アルキル基、C1−C6アルコキシC1−C6アルキル基、C2−C6アルケニル基、C2−C6アルキニル基、C1−C6アルコキシ基、C1−C6アルキルスルファニル基、C1−C6アルキルスルファニルC1−C6アルキル基、C2−C7アシルチオC1−C6アルキル基、C2−C7アシルオキシC1−C6アルキル基またはC3−C7シクロアルキル基である〕
で表される化合物またはその薬理学的に許容される塩;
R3は、水素原子、ハロゲン原子、C1−C6アルキル基、ハロゲン化C1−C6アルキル基、ヒドロキシC1−C6アルキル基、スルファニルC1−C6アルキル基、C1−C6アルコキシC1−C6アルキル基、C2−C6アルケニル基、C2−C6アルキニル基、C1−C6アルコキシ基、C1−C6アルキルスルファニル基、C1−C6アルキルスルファニルC1−C6アルキル基、C2−C7アシルチオC1−C6アルキル基、C2−C7アシルオキシC1−C6アルキル基またはC3−C7シクロアルキル基である〕
で表される化合物またはその薬理学的に許容される塩;
(±)-[(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
(±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
(±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]へプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
(±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-プロピルビシクロ[3.2.0]へプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
(±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-ブチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
[(1R,5S,6S)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
[(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
[(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 塩酸塩;
[(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸塩;
[(1R,5S,6S)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
[(1R,5S,6S)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 p-トルエンスルホン酸塩;
[(1R,5S,6S)-6-(アミノメチル)-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸塩;および
[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
(17)前記(1)−(16)いずれか1項に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩を有効成分として含有する、医薬組成物;
(18)痛みを治療および/または予防するための、前記(17)に記載の医薬組成物;
(19)急性痛、慢性痛、軟組織または末梢損傷から生ずる痛み、帯状疱疹後神経痛、後頭神経痛、三叉神経痛、髄節または肋間神経痛、中枢神経性疼痛、神経障害性疼痛、片頭痛、変形性関節症または関節リウマチに関連する痛み、挫傷、捻挫または外傷に関連する痛み、脊椎痛、脊髄または脳幹損傷による痛み、腰部痛、坐骨神経痛、歯痛、筋筋膜性疼痛症候群、会陰切開痛、痛風痛、熱傷から生ずる痛み、心臓痛、筋肉痛、眼痛、炎症性疼痛、口顔痛、腹痛、月経困難症、陣痛または子宮内膜症に関連する痛み、体因性痛、神経または根性損傷に関連する痛み、切断、疼痛性チック、神経腫または血管炎に関連する痛み、糖尿病性神経障害から生ずる痛み(または、糖尿病性末梢神経障害性疼痛)、化学療法誘導神経障害から生ずる痛み、非定型顔面痛、神経障害性腰部痛、三叉神経痛、後頭神経痛、髄節または肋間神経痛、HIV関連神経痛、AIDS関連神経痛、痛覚過敏、熱傷痛、特発性痛、化学療法による痛み、後頭神経痛、心因性疼痛、胆石に関連する痛み、癌に関連する神経因性または非神経因性疼痛、幻肢痛、機能性腹痛、頭痛、急性または慢性緊張性頭痛、洞頭痛、群発頭痛、側頭下顎骨痛、上顎洞痛、強直性脊椎関節炎から生ずる痛み、術後痛、瘢痕痛、慢性非神経因性疼痛、線維筋痛症、筋萎縮性側索硬化症、てんかん(特に、部分てんかん、成人てんかん部分発作、てんかん患者における部分発作)、全般性不安障害および下肢静止不能症候群からなる群から選択される疾患を治療および/または予防するための、前記(17)に記載の医薬組成物;
(20)糖尿病性神経障害から生ずる痛みを治療および/または予防するための、前記(17)に記載の医薬組成物;
(21)医薬組成物を製造するための、前記(1)−(16)いずれか1項に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩の使用;
(22)医薬組成物が、痛みを治療および/または予防するための組成物である、前記(21)に記載の使用;
(23)糖尿病性神経障害から生ずる痛みを治療および/または予防するための組成物である、前記(21)に記載の使用;
(24)前記(1)−(16)いずれか1項に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩の薬理学的な有効量を哺乳動物に投与することを含む、痛みを治療および/または予防するための方法;
(25)痛みが糖尿病性神経障害から生ずる痛みである、前記(24)に記載の方法;
(26)哺乳動物がヒトである、前記(24)または(25)に記載の方法;ならびに、
R1a、R2a、R2a’、R4a、R5a、R8aおよびR8a’は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子またはC1−C6アルキル基であり、あるいは、R2aおよびR2a’は、それらが結合する炭素原子と一緒になって、C3−C7シクロアルキル基を形成し、
R3aは、水素原子、ハロゲン原子、C1−C6アルキル基、ハロゲン化C1−C6アルキル基、ヒドロキシC1−C6アルキル基、スルファニルC1−C6アルキル基、C1−C6アルコキシC1−C6アルキル基、C2−C6アルケニル基、C2−C6アルキニル基、C1−C6アルコキシ基、C1−C6アルキルスルファニル基、C1−C6アルキルスルファニルC1−C6アルキル基、C2−C7アシルチオC1−C6アルキル基、C2−C7アシルオキシC1−C6アルキル基またはC3−C7シクロアルキル基である〕
で表される化合物;
である。
一般式(I)、(Ia)または(Ib)におけるR1は、好ましくは、水素原子である。
一般式(I)、(Ia)または(Ib)におけるR2は、好ましくは、水素原子である。
一般式(I)、(Ia)または(Ib)におけるR2’は、好ましくは、水素原子である。
一般式(I)、(Ia)、(Ib)または(II)におけるR3は、好ましくは、水素原子またはC1−C6アルキル基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基であり、さらにより好ましくは、水素原子またはエチル基である。
一般式(I)、(Ia)または(Ib)におけるR4は、好ましくは、水素原子である。
一般式(I)、(Ia)または(Ib)におけるR5は、好ましくは、水素原子である。
一般式(I)、(Ia)または(Ib)におけるR7は、好ましくは、水素原子である。
一般式(I)、(Ia)または(Ib)におけるR8は、好ましくは、水素原子である。
一般式(I)、(Ia)または(Ib)におけるR8’は、好ましくは、水素原子である。
一般式(III)におけるR1aは、好ましくは、水素原子である。
一般式(III)におけるR2aは、好ましくは、水素原子である。
一般式(III)におけるR2a’は、好ましくは、水素原子である。
一般式(III)におけるR3aは、好ましくは、水素原子またはC1−C6アルキル基であり、より好ましくは、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基であり、さらにより好ましくは、水素原子またはエチル基である。
一般式(III)におけるR4aは、好ましくは、水素原子である。
一般式(III)におけるR5aは、好ましくは、水素原子である。
一般式(III)におけるR8aは、好ましくは、水素原子である。
一般式(III)におけるR8a’は、好ましくは、水素原子である。
以下の例示において、n-Prはn-プロピル基を示し、i-Prはイソプロピル基を示す。
[式中、R1、R2、R2’、R3、R4、R5、R6、R7、R8およびR8’は、前記の通りであり、P1はカルボキシル基の保護基を表し、P2およびP3はアミノ基の保護基を表す]
A-1工程は、化合物(1)をアルケニル化反応によって化合物(2)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、例えば、芳香族系、エーテル系、エステル系、ハロゲン化炭化水素系、ニトリル系、アミド系、スルホキシド系などの溶媒があり、好ましくはエーテル系溶媒であり、より好ましくはテトラヒドロフランである。
使用される副原料としては、例えば、ホーナーエモンズ試薬;ジエチルホスホン酢酸エチルエステルなどのジアルキルホスホン酢酸アルキルエステル;リンイリド系試薬;エトキシカルボニルメチレントリフェニルホスホランなどのホスホニウムイリドである。
使用される試薬としては、無機塩基類、アルカリ金属アルコキシド類、有機塩基類、有機金属塩基類などであり、好ましくは無機塩基であり、より好ましくは水素化ナトリウムである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、副原料、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは0℃−室温である。
また、以後、通常各工程の反応終了後、各反応の目的化合物は、A-1工程の後処理と同様にして反応混合物から採取される。
A-2工程は化合物(2)から化合物(3)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-1工程と同様の溶媒であり、好ましくはエーテル系溶媒またはニトリル系溶媒であり、より好ましくはテトラヒドロフランまたはアセトニトリルである。
使用される副原料としては、例えば、ニトロメタンがある。
使用される試薬としては、A-1工程と同様の試薬があり、好ましくは有機塩基類または有機金属塩基類であり、より好ましくはジアザビシクロウンデセンまたはテトラアルキルアンモニウムハライドである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、副原料、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは0−60℃である。
A-3工程は化合物(3)を還元して化合物(5)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、例えば、アルコール系、エステル系、エーテル系、水系などの溶媒があり、好ましくはアルコール系溶媒または水系溶媒であり、より好ましくはエタノールまたは水である。
使用される試薬としては、ラジウム−炭素、水酸化パラジウム−炭素、塩化ニッケル、塩化すず、水素化ホウ素ナトリウム、鉄粉、すず、亜鉛、水素などがあり、好ましくは鉄粉またはすずである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは60−80℃である。
D-1工程は、化合物(2)から化合物(4)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-1工程と同様の溶媒、アルコール系溶媒、水系溶媒などがあり、好ましくはアミド系溶媒であり、より好ましくはN,N-ジメチルホルムアミドである。
使用される試薬としては、シアノ化剤;アルミニウムシアニド系試薬などの金属シアン化物などがあり、好ましくはシアノ化剤であり、より好ましくはナトリウムシアニドまたはカリウムシアニドである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは60−80℃である。
D-2工程は、化合物(4)を還元することにより化合物(5)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、D-1工程と同様の溶媒があり、好ましくはアルコール系溶媒またはエーテル系溶媒であり、より好ましくはメタノールまたはテトラヒドロフランである。
使用される触媒としては、遷移金属触媒があり、好ましくは塩化ニッケルまたは塩化コバルトである。
使用される試薬としては、ホウ素試薬があり、好ましくは水素化ホウ素ナトリウムである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、触媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは0℃−室温である。
必要に応じて、化合物(5)のアミノ基を保護する工程(A-4工程)を行って、化合物(6)としてもよい。
使用される溶媒としては、A-3工程と同様の溶媒があり、好ましくはアルコール系溶媒または水系溶媒であり、より好ましくはエタノールまたは水である。
使用される試薬としては、ジtert-ブチルジカーボネート、クロロ蟻酸エステル、酸ハライド、酸無水物、スルホニルクロリド、無機塩基類、アルカリ金属アルコキシド類、有機塩基類、有機金属塩基類などがあり、好ましくはジtert-ブチルジカーボネート、無機塩基類または機塩基類であり、より好ましくはジtert-ブチルジカーボネート、水酸化ナトリウムまたはトリエチルアミンである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは0℃−室温である。
A-5工程は、化合物(5)又は(6)から、保護基の脱保護により化合物(7)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-3工程と同様の溶媒があり、好ましくはエーテル系溶媒またはエステル系溶媒であり、より好ましくはジオキサンまたは酢酸エチルである。
使用される試薬としては、無機酸、無機塩基類または有機酸であり、より好ましくは塩酸、酢酸またはトリフルオロ酢酸である。
反応温度は、原料化合物、溶媒、副原料、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは0℃−室温である。
A-6工程は、化合物(7)のアミノ基を保護して化合物(8)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-3工程と同様の溶媒があり、好ましくはアルコール系溶媒または水系溶媒であり、より好ましくはエタノールまたは水である。
使用される試薬としては、A-4工程と同様の試薬があり、好ましくはジtert-ブチルジカーボネート、無機塩基類または機塩基類であり、より好ましくはジtert-ブチルジカーボネート、水酸化ナトリウムまたはトリエチルアミンである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは0℃−室温である。
A-7工程は、化合物(8)をアルキル化することによって化合物(9)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-1工程と同様の溶媒があり、好ましくはエーテル系溶媒である。
使用される副原料としては、アルキルハライドがある。
使用される試薬としては、A-1工程と同様の試薬があり、好ましくは水素化ナトリウムである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、副原料、試薬などの種類によって異なるが、通常、-78℃−室温であり、好ましくは0℃−室温である。
必要に応じA-7工程の後、A-8工程を行ってもよい。A-8工程は、化合物(9)をアルキル化することによって化合物(10)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-1工程と同様の溶媒があり、好ましくはエーテル系溶媒またはアミド系溶媒である。
使用される副原料としては、アルキルハライドがあり。
使用される試薬としては、A-1工程と同様の試薬があり、好ましくは炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、副原料、試薬などの種類によって異なるが、通常、-78℃−室温であり、好ましくは0℃−室温である。
A-9工程は、化合物(9)から保護基の脱保護により一般式(I)で表される化合物を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-3工程と同様の溶媒があり、好ましくはエーテル系溶媒またはエステル系溶媒であり、より好ましくはジオキサンまたは酢酸エチルである。
使用される試薬としては、A-4工程と同様の試薬があり、好ましくは塩酸、酢酸またはトリフルオロ酢酸である。
反応温度は、原料化合物、溶媒、副原料、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは0℃−室温である。
B-1工程は化合物(11)から置換反応により化合物(12)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-1工程と同様の溶媒があり、好ましくはエーテル系溶媒である。
使用される副原料としては、例えば、アリルハライド、クロチルハライドなどがあり、好ましくはアリルブロミドまたはクロチルクロリドである。
使用される試薬としては、A-1工程と同様の試薬があり、好ましくは水素化ナトリウムまたはブチルリチウムである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、副原料、試薬などの種類によって異なるが、通常、-78℃−室温であり、好ましくは0℃−室温である。
B-2工程は、化合物(12)から還元反応によって化合物(13)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-1工程と同様の溶媒、アルコール系溶媒、水系溶媒などがあり、好ましくはエーテル系溶媒、アルコール系溶媒、またはその混合溶媒であり、より好ましくはテトラヒドロフラン−メタノールである。
使用される試薬としては、ホウ素ヒドリド系試薬があり、好ましくは水素化ホウ素ナトリウムである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは0℃−室温である。
C-1工程は、化合物(15)からカップリング反応により化合物(13)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-1工程と同様の溶媒、ホウ酸誘導体などがあり、好ましくはエーテル系溶媒またはホウ酸誘導体であり、より好ましくはテトラヒドロフラン、ジメチルエーテルまたはホウ酸トリメチルである。
使用される副原料としては、α-ハロゲノ酢酸アルキルがあり、好ましくはブロモ酢酸アルキルエステルであり、より好ましくはブロモ酢酸メチル、ブロモ酢酸エチル、ブロモ酢酸tert-ブチルである。
使用される試薬としては、亜鉛がある。
反応温度は、原料化合物、溶媒、副原料、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは60−80℃である。
B-3工程は、化合物(13)を加水分解することによって化合物(14)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、例えば、芳香族系、エーテル系、ハロゲン化炭化水素系、ニトリル系、アミド系、スルホキシド系、アルコール系、水系などの溶媒があり、好ましくはアルコール系溶媒、水系溶媒またはその混合溶媒であり、より好ましくはメタノール−水である。
使用される試薬としては、無機塩基類があり、好ましくは水酸化カリウム、水酸化ナトリウムまたは水酸化リチウムである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは0℃−室温である。
B-4工程は、化合物(14)をアルカリ処理することによって、環化することにより化合物(1)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、例えば、芳香族系、エーテル系、ハロゲン化炭化水素系、ニトリル系、酸、酸無水物などの溶媒があり、好ましくは酸または酸無水物であり、より好ましくは酢酸または無水酢酸である。
使用される試薬としては、アルカリ金属塩類があり、好ましくは酢酸カリウムである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−150℃であり、好ましくは室温−140℃である。
E-1工程は、化合物(16)から化合物(17)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-1工程と同様の溶媒、炭化水素系溶媒などがあり、好ましくは芳香族系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、炭化水素系溶媒であり、より好ましくはトルエンである。
使用される試薬としては、オキサリルクロリド、チオニルクロリドなどがあり、好ましくはオキサリルクロリドである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−150℃であり、好ましくは室温−120℃である。
E-2工程は、化合物(17)から化合物(1)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、E-1工程と同様の溶媒があり、好ましくは芳香族系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒または炭化水素系溶媒であり、より好ましくはトルエンである。
使用される試薬としては、有機塩基があり、好ましくはトリエチルアミンである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−150℃であり、好ましくは室温−120℃である。
F法は、上記A法におけるA-2工程の後に、光学分割を行って化合物(3)の光学異性体(3a)および(3b)を製造する方法である。光学異性体(3a)または(3b)からA-3工程−A-5工程またはA-3工程−A-9工程を経て一般式(Ia)または(Ib)で表される化合物が製造される。
[式中、R1、R2、R2’、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R8’およびP1は、前記の通りである]
光学分割に使用されるカラムとしては、光学分割できるキラルカラムであれば特に限定されないが、好ましくはダイセル化学工業製のCHIRALPAK(登録商標)AD-HまたはCHIRALPAK(登録商標)ICである。
使用温度は、通常、0−40℃であり、好ましくは20−40℃である。
反応終了後、本反応の目的化合物は、溶出液(溶剤)を留去することによって得られる。
G-1工程は、化合物(1)を還元することによって化合物(18)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、芳香族系、エーテル系、エステル系、ハロゲン化炭化水素系、ニトリル系、アミド系、スルホキシド系、炭化水素系溶媒などがあり、好ましくは芳香族系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒または炭化水素系溶媒であり、より好ましくはテトラヒドロフランである。
使用される試薬としては、ホウ素試薬、アルミニウム試薬などがあり、好ましくはトリメトキシアルミニウムヒドリドである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、-78℃−室温であり、好ましくは-78−0℃である。
G-2工程はリパーゼなどの酵素を用い、化合物(1)の光学分割を行い化合物(19a)または(19b)を得る方法である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、芳香族系、エーテル系、エステル系、ハロゲン化炭化水素系、ニトリル系、アミド系、スルホキシド系、炭化水素系溶媒などがあり、好ましくは芳香族系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒または炭化水素系溶媒であり、より好ましくはヘキサンである。
使用される試薬としては、エステル系試薬があり、好ましくはビニルエステルであり、より好ましくは酢酸ビニルである。
使用される酵素としては、Candida Antarcticaリパーゼ、Pseudomonas fluorescensリパーゼ、Pseudomonas cepaciaリパーゼ、豚膵臓リパーゼ、豚肝臓エステラーゼ、Candida rugosaリパーゼなどがある。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬、酵素などの種類によって異なるが、通常、0−150℃であり、好ましくは室温−40℃である。
G-3工程は、化合物(19a)または(19b)の加水分解を行い、化合物(20a)または(20b)を合成する方法である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、芳香族系、エーテル系、エステル系、ハロゲン化炭化水素系、ニトリル系、アミド系、スルホキシド系、炭化水素系、アルコール系、水系、これらの混合溶媒などがあり、好ましくはエーテル系溶媒、アルコール系溶媒、水系溶媒またはこれらの混合溶媒系であり、より好ましくはメタノール、エタノールまたは水である。
使用される試薬としては、無機塩基があり、好ましくは炭酸カリウム、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−60℃であり、好ましくは0℃−室温である。
G-4工程は、化合物(20a)または(20b)を酸化して化合物(1a)または(1b)を合成する方法である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、芳香族系、エーテル系、エステル系、ハロゲン化炭化水素系、ニトリル系、アミド系、スルホキシド系、炭化水素系溶媒などがあり、好ましくはハロゲン化炭化水素系溶媒であり、より好ましくはジクロロメタンである。
使用される試薬としては、酸クロリドがあり、好ましくはオキサリルクロリドである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、-78℃−室温であり、好ましくは-78−0℃である。
H法は、上記A法におけるA-1工程の前に、光学分割を行って化合物(1)の光学異性体である化合物(1a)または(1b)を製造する方法である。化合物(1a)または(1b)からA-1工程−A-5工程、または、A-1工程−A-9工程を経て一般式(Ia)または(Ib)で表される化合物が製造される。
[式中、R(−=)nは、ジメチレン基、トリメチレン基、又は、1,2−ジフェニルジメチレン基を示す]
H-1工程は、化合物(1)から化合物(21)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、芳香族系、エーテル系、エステル系、ハロゲン化炭化水素系、ニトリル系、アミド系、スルホキシド系、炭化水素系溶媒などがあり、好ましくは芳香族系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒または炭化水素系溶媒であり、より好ましくはベンゼンまたはトルエンである。
使用される試薬としては、エタンジオール、プロパンジオールなどがあり、好ましくはヒドロベンゾインである。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、-78℃−還流条件であり、好ましくは60℃−還流条件である。
H-2工程は、化合物(21)を光学分割し、化合物(21a)または(21b)を製造する工程である。
使用される溶媒としては、A-1工程と同様の溶媒、炭化水素系、アルコール系、炭化水素系とアルコール系の混合溶媒などがあり、好ましくはヘキサン−イソプロパノールまたはヘキサン−エタノールである。
光学分割に使用されるカラムとしては、上記F法と同様のカラムがある。
使用温度は、通常、0−40℃であり、好ましくは20−40℃である。
反応終了後、本反応の目的化合物は、溶出液(溶剤)を留去することによって得られる。
H-3工程は、化合物(21a)または(21b)から化合物(1a)または(1b)を合成する工程である。
使用される溶媒としては、反応を阻害せず、出発原料をある程度溶解できる溶媒であれば特に限定されないが、芳香族系、エーテル系、エステル系、ハロゲン化炭化水素系、ニトリル系、アミド系、スルホキシド系、炭化水素系,ケトン系、水系溶媒などがあり、好ましくはケトン系溶媒、水系溶媒であり、より好ましくはアセトンまたは水である。
使用される試薬としては、塩酸、酢酸、硫酸、トルエンスルホン酸、カンファースルホン酸などの無機酸、有機酸など酸触媒がある。
反応温度は、原料化合物、溶媒、試薬などの種類によって異なるが、通常、0−100℃であり、好ましくは60−100℃である。
(1−a)(2E)−ヘプタ−2,6−ジエン酸
4−ペンテナール(4.45g、51.4mmol)およびマロン酸(6.41g、61.6mmol)をピリジン(9.9mL)に溶解し、そこにピペリジン(1.9mL)を加えた後90℃で5時間攪拌した。放冷後、2N塩酸を加えて酸性にした後、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ液を減圧濃縮した。残渣を減圧蒸留し、目的物を無色油状物質として得た(3mmHg、110−116℃、3.27g、50%)。
(1−b)(±)−(1S,5R)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル
(2E)−ヘプタ−2,6−ジエン酸(3.27g、25.9mmol)のトルエン溶液(60mL)に塩化オキザリル(10mL)を氷冷下で滴下した。20分攪拌後、氷水浴をはずして徐々に室温まで昇温させた。50分攪拌した後、反応液を加熱還流下で1時間攪拌した。放冷後、溶媒を減圧留去し、さらにトルエンを加えた後、再び溶媒を減圧留去した。残渣をトルエン(20mL)に溶解させ、これをあらかじめ90℃に加熱しておいたトリエチルアミン(9.19g、91mmol)のトルエン溶液(20mL)に1時間かけて滴下し、滴下終了後さらに2時間加熱攪拌した。反応液を冷却後、飽和食塩水、水で希釈し、セライトでろ過した。ろ液を有機層と水層に分離した後、有機層を1N塩酸で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥、ろ過した。このろ液をジメトキシホスホリル酢酸tert−ブチル(5.98g、25.9mmol)のジメトキシエタン溶液(20mL)と水素化ナトリウム(>65%油性、986.7mg、25.9mmol)より予め調製した反応液に加え、1時間半攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水、水を順次加え、反応液を酢酸エチルで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過し、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し目的物を淡黄色油状物質として得た(1.73g、32%、E/Z体混合物)。
(1−c)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−(1S,5R)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル(1.73g、8.39mmol)をニトロメタン(10mL)に溶解し、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(1.3mL、8.4mmol)を加え、1時間室温で攪拌した後、50−60℃で5時間加熱攪拌した。放冷後、1N塩酸、飽和食塩水で希釈し、酢酸エチルで抽出後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(1.98g、89%)。
(1−d)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル酢酸]tert−ブチル(1.98g、7.41mmol)をエタノール(20mL)および水(10mL)に溶解させ、鉄粉末(2.07g、37.0mmol)、塩化アンモニウム(392.7mg、7.41mmol)を加え、加熱還流下4時間半攪拌した。放冷後、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液を有機層と水層に分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し目的物を淡黄色固体として得た(1.99g、精製せずそのまま次反応に使用)。
(1−e)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(0.99g、4.17mmol)に4N塩酸 酢酸エチル溶液(10mL)を加え室温で1時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残渣にジクロロメタンを加え懸濁させた後、トリエチルアミンを滴下して生じた粉末をろ取した。得られた粉末をジクロロメタンで洗浄後、減圧乾燥して目的物を白色粉末として得た(211.6mg、35%)。
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(154g、576mmol)をダイセル化学工業製Chiralpak AD−H(n−hex:EtOH=95:5、1.0mL/min、40℃)で分割し、ピーク1(保持時間5.1min)65.5g、ピーク2(保持時間6.5min)64.8gをそれぞれ得た。
(2−b)[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
[(1R,5S,6S)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(ピーク2、20.7g、77.4mmol)をエタノール(200mL)および水(100mL)に溶解させ、鉄粉末(34.69g、619.5mmol)、塩化アンモニウム(2.09g、38.72mmol)を加え、加熱還流下6時間半攪拌した。放冷後、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液を有機層と水層に分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、目的物と原料のほぼ1:1の混合物を得た(20.18g、1H−NMRにより推定)。これを再度エタノール(200mL)および水(100mL)に溶解させ、鉄粉末(40.36g、720.7mmol)、塩化アンモニウム(4.18g、78.1mmol)を加え、途中、鉄粉末(32.73g、584.5mmol)を3回に分けて追加しながら加熱還流下、9時間攪拌した。放冷後、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液を有機層と水層に分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、目的物を淡黄色油状物質として得た(17.53g、95%)。
(2−c)(−)−[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(17.53g、7.4mmol)に4N塩酸 酢酸エチル溶液(200mL)を加え室温で1時間半攪拌した後、溶媒を減圧留去した。ジクロロメタンに懸濁させトリエチルアミンを滴下し、生じた粉末をろ取、ジクロロメタンで洗浄後、乾燥し白色粉末Aを得た(6.85g)。ろ液は溶媒を減圧留去した後、再び4N塩酸 酢酸エチル溶液(200mL)を加え室温で2時間攪拌した。溶媒を減圧留去し、ジクロロメタンに懸濁させトリエチルアミンを滴下し生じた粉末をろ取し、ジクロロメタンで洗浄後、乾燥し白色粉末Bを得た(2.48g)。この白色粉末Bを先に得られていた白色粉末Aとあわせ、エタノールと酢酸エチルを用いて洗浄後、目的物を白色粉末として得た(7.39g、55%)。
[(1R,5S,6S)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチルエステル(ピーク2、30g、0.11mol)をエタノール(300mL)および水(100mL)に溶解させ、鉄粉末(18.8g、0.34mol)、塩化アンモニウム(3.6g、67.3mmol)を加え、80℃油浴下、4時間攪拌した。原料のニトロ体が残存していたため鉄粉末(18.8g、0.34mmol)を加えて80℃油浴下攪拌した。3時間後に鉄粉末(18.8g、0.34mmmol)を加えて更に4時間80℃油浴下攪拌した後、一夜放置した。鉄粉末(18.8g、0.34mmol)を加えて80℃油浴下2時間攪拌し、更に鉄粉末(18.8g、0.34mmol)を添加したところ攪拌が困難となったため、反応を停止した。放冷後、不溶物をろ過して除去し、ろ液に(Boc)2O(36.7g、0.17mol)およびトリエチルアミン(46.9mL、0.34mol)を加え、室温で2時間攪拌した。有機溶媒を減圧留去した後、残水層から酢酸エチルで抽出した。有機層をクエン酸水溶液、水、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製して、目的物を無色油状物として得た(30.8g)。
(3−b)(−)−[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
[(1R,5S,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチルエステル(76.9g、0.23mol)の酢酸エチル(150mL)溶液に、4N塩酸 酢酸エチル溶液(500mL)を加え室温で5時間攪拌した後、析出した粉末をろ取し、乾燥した。tert−ブチルエステルが一部脱離していなかった為、得られた粉末を4N塩酸 酢酸エチル溶液(300mL)に再度懸濁させ、室温で4時間攪拌した後、一夜放置した。析出している粉末を濾取、乾燥して目的物の塩酸塩を白色粉末として得た(43.2g)。得られた塩酸塩の塩化メチレン(800mL)懸濁液に、トリエチルアミン(27.7mL、0.198mol)を室温で滴下し、2時間攪拌した後、一夜静置した。再度生じた粉末をろ取し、メタノール−酢酸エチル混合溶媒で洗浄後、目的物を白色粉末として得た(25.6g)。
[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチルエステル(ピーク1、21.6g、80.8mmol)をエタノール(200mL)および水(100mL)に溶解させ、鉄粉末(45.1g、80.8mmol)、塩化アンモニウム(2.59g、48.5mmol)を加え、加熱還流下5時間半攪拌後、反応液に鉄粉末(9.0g、161mmol)を追加し、更に加熱還流下2時間攪拌した。放冷後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、不溶物をろ過した。ろ液は有機溶媒を減圧留去した後、水層から酢酸エチルで抽出、有機層を飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去しアミノカラムクロマトグラフィーにて精製して、目的物を淡黄色油状物として得た(5.5g)。
(4−b)[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチルエステル(17.4g、73.3mmol)に4N塩酸 酢酸エチル溶液(200mL)を加え室温で4時間攪拌した後、析出した粉末をろ取して目的物の塩酸塩を白色粉末として得た(15.6g)。得られた塩酸塩の塩化メチレン(300mL)懸濁液に、トリエチルアミン(10.2mL、72.8mol)を室温で滴下し、2時間攪拌した後、再度生じた粉末をろ取した。得られた粉末をエタノール−酢酸エチル混合溶媒で洗浄後、目的物を白色粉末として得た(8.43g)。
(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸(320.2mg、1.77mmol)に水(5mL)、4N塩酸 1,4−ジオキサン溶液(22mL)を加え、室温で5分攪拌した。溶媒を減圧留去し、残渣に1,4−ジオキサンを加え加熱後、室温まで放冷し生じた粉末をろ取した。得られた粉末を1,4−ジオキサンで洗浄後、乾燥し目的物を白色粉末として得た(350.0mg、92%)。
(7−a)4−メチル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸メチル
3−オキソペンタン酸メチル(5.10g、39.2mmol)のテトラヒドロフラン溶液(50mL)に水素化ナトリウム(>63%油性、1.64g、43.1mmol)を氷冷下加え、そのまま10分攪拌した。反応液にn−ブチルリチウム(1.66Mヘキサン溶液、25.9mL、43.1mmol)を滴下し、さらに氷冷下で10分攪拌した後、臭化アリル(5.18g、43.1mmol)を加え、そのまま30分攪拌した後、室温でさらに一晩攪拌した。反応液に1N塩酸、飽和食塩水を加えた後、ジエチルエーテルで抽出した。飽和食塩水で有機層を洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をメタノール(100mL)に溶解させ、氷冷下で水素化ホウ素ナトリウム(1.89g、50mmol)を加え、そのまま一時間半攪拌した。2N塩酸(50mL)を加えて30分攪拌した後、飽和食塩水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(5.72g、85%、ジアステレオマーの混合物)。
(7−b)4−メチル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸
4−メチル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸メチル(5.72g、33.2mmol)を2N水酸化カリウム メタノール溶液(50mL)に溶解させ室温で一晩攪拌した。反応液の溶媒を減圧留去した後、1N水酸化ナトリウム水溶液を加え、ジエチルエーテルで抽出した。水層を氷冷下にて濃塩酸を加えて酸性にした後、再びジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去し、目的物を黄色油状物質として得た(2.21g、42%、ジアステレオマーの混合物)。
(7−c)(±)−(1S,5R)−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル
4−メチル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸(2.21g、13.9mmol)を無水酢酸(14mL)に溶解し、酢酸カリウム(3.29g、33.4mmol)を加え室温で2時間攪拌した。反応液を110−120℃に加熱し3時間半攪拌した後、反応液に氷水、トルエンを加えそのまま室温で一時間攪拌した。飽和食塩水、トルエンを加え分液後、有機層を1N水酸化ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過した。このろ液を、ジメトキシホスホリル酢酸tert−ブチル(3.24g、14.5mmol)のテトラヒドロフラン溶液(20mL)に氷冷下で水素化ナトリウム(>63%油性、533.3mg、14.0mmol)を加えて調製した反応液に加え、さらに1時間半攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水を加え分液した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を併せて飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(1.21g、40%、E/Z体混合物)。
(7−d)(±)−[(1S,5R,6R)−3−メチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−(1S,5R)−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル(1.21g、5.50mmol)をニトロメタン(7mL)に溶解し、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(0.91mL、6.0mmol)を加え、50−60℃で6時間加熱攪拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(1.14g、74%)。
(7−e)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−3−メチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(1.12g、3.99mmol)をエタノール(20mL)および水(10mL)に溶解させ、鉄粉末(892.8mg、15.9mmol)、塩化アンモニウム(211.5mg、3.99mmol)を加え、加熱還流下4時間攪拌した。放冷後、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液を有機層と水層に分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣に4N塩酸 酢酸エチル溶液(5mL)を加え室温で1時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。ジクロロメタンに懸濁させトリエチルアミンを滴下し、生じた粉末をろ取、ジクロロメタンで洗浄後、乾燥し、目的物を白色粉末として得た(105.8mg、28%)。
(8−a)4−エチル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸エチル
3−オキソヘキサン酸エチル(7.91g、50mmol)のテトラヒドロフラン溶液(50mL)に水素化ナトリウム(>63%油性、2.09g、55mmol)を氷冷下加え、そのまま10分攪拌した。反応液にn−ブチルリチウム(1.58Mヘキサン溶液、34.8mL、55mmol)を滴下し、さらに氷冷下で10分攪拌した後、臭化アリル(4.7mL、55mmol)を加え、そのまま1時間攪拌した後、室温でさらに4時間攪拌した。反応液に1N塩酸、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えた後、n−ペンタンで抽出した。飽和食塩水で有機層を洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をエタノール(80mL)に溶解させ、氷冷下で水素化ホウ素ナトリウム(1.51g、40mmol)を加え、そのまま2時間攪拌した。1N塩酸(50mL)を加えて30分攪拌した後、飽和食塩水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(3.64g、37%、ジアステレオマーの混合物)。
(8−b)4−エチル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸
4−エチル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸エチル(3.64g、18.2mmol)を2N水酸化カリウム メタノール溶液(120mL)に溶解させ、室温で一晩攪拌した。反応液の溶媒を減圧留去した後、1N水酸化ナトリウム水溶液(200mL)を加え、ジエチルエーテルで抽出した。水層を氷冷下にて濃塩酸を加えて酸性にした後、再びジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去し、目的物を淡黄色油状物質として得た(3.14g、<100%、ジアステレオマーの混合物)。
(8−c)(±)−(1S,5R)−3−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル
4−エチル−3−ヒドロキシへプタ−6−エン酸(3.13g、18.2mmol)を無水酢酸(15mL)に溶解し、酢酸カリウム(4.27g、43.6mmol)を加え室温で1時間40分攪拌した。反応液を加熱還流し3時間半攪拌した後、反応液に氷水、トルエンを加えそのまま室温で一晩攪拌した。飽和食塩水(50mL)、トルエン(20mL)を加え分液後、有機層を1N水酸化ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過した。このろ液を、ジメトキシホスホリル酢酸tert−ブチル(4.48g、20mmol)のテトラヒドロフラン溶液(50mL)に氷冷下で水素化ナトリウム(>65%油性、761.9mg、20mmol)を加えて調製した反応液に加え、さらに1時間攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水を加え分液した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を併せて飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(1.32g、31%、E/Z体混合物)。
(8−d)((±)−[(1S,5R,6R)−3−エチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R)−3−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル(1.32g、5.63mmol)をニトロメタン(7mL)に溶解し、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(1.2mL、7.3mmol)を加え、50−60℃で7時間加熱攪拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(1.39g、84%)。
(8−e)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−3−エチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(1.09g、4.71mmol)をエタノール(10mL)および水(5mL)に溶解させ、鉄粉末(1.32g、23.5mmol)、塩化アンモニウム(249.6mg、4.71mmol)を加え、加熱還流下2時間攪拌した。放冷後、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液を有機層と水層に分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣に4N塩酸 酢酸エチル溶液(20mL)を加え室温で1時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。ジクロロメタンに懸濁させトリエチルアミンを滴下し、生じた粉末をろ取、ジクロロメタンで洗浄後、乾燥し、目的物を白色粉末として得た(425.1mg、43%)。
(9−a)4−プロピル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸メチル
3−オキソへプタン酸メチル(7.91g、50mmol)のテトラヒドロフラン溶液(50mL)に水素化ナトリウム(>63%油性、2.09g、55mmol)を氷冷下加え、そのまま25分攪拌した。反応液にn−ブチルリチウム(1.58Mヘキサン溶液、34.8mL、55mmol)を滴下し、さらに氷冷下で1時間攪拌した後、臭化アリル(4.7mL、55mmol)を加え、そのまま1時間攪拌した後、室温でさらに一晩攪拌した。反応液に1N塩酸、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えた後、酢酸エチルで抽出した。飽和食塩水で有機層を洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をメタノール(35mL)に溶解させ、氷冷下で水素化ホウ素ナトリウム(0.61g、16.1mmol)を加え、そのまま1時間攪拌した。1N塩酸(50mL)を加えて30分攪拌した後、飽和食塩水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(3.24g、33%、ジアステレオマーの混合物)。
(9−b)4−プロピル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸
4−プロピル−3−ヒドロキシヘプタ−6−エン酸メチル(3.24g、16.2mmol)を2N水酸化カリウム メタノール溶液(16mL)に溶解させ、室温で一晩攪拌した。反応液の溶媒を減圧留去した後、1N水酸化ナトリウム水溶液(150mL)を加え、ジエチルエーテルで抽出した。水層を氷冷下にて濃塩酸を加えて酸性にした後、再びジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去し、目的物を淡黄色油状物質として得た(2.79g、92%、ジアステレオマーの混合物)。
(9−c)(±)−(1S,5R)−3−プロピル−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル
4−プロピル−3−ヒドロキシへプタ−6−エン酸(2.79g、15.0mmol)を無水酢酸(13mL)に溶解し、酢酸カリウム(3.52g、36.0mmol)を加え室温で2時間攪拌した。反応液を120℃に加熱し3時間攪拌した後、反応液に氷水、n−ペンタンを加えそのまま室温で一晩攪拌した。飽和食塩水を加えn−ペンタンで分液後、有機層を1N水酸化ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をテトラヒドロフラン(50mL)に溶解し、予めジメトキシホスホリル酢酸tert−ブチル(4.48g、20mmol)のテトラヒドロフラン溶液(50mL)に氷冷下で水素化ナトリウム(>65%油性、761.9mg、20mmol)を加えて調製した反応液に加え、さらに1時間攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水を加え分液した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を併せて飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(1.81g、49%、E/Z体混合物)。
(9−d)(±)−[(1S,5R,6R)−3−プロピル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−(1S,5R)−3−プロピル−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル(1.81g、7.29mmol)をニトロメタン(7mL)に溶解し、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(1.5mL、10.2mmol)を加え、50−60℃で8時間加熱攪拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(2.22g、95%)。
(9−e)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−プロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−3−プロピル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(1.09g、4.71mmol)をエタノール(10mL)および水(5mL)に溶解させ、鉄粉末(1.32g、23.5mmol)、塩化アンモニウム(249.6mg、4.71mmol)を加え、加熱還流下2時間攪拌した。放冷後、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液を有機層と水層に分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣に4N塩酸 酢酸エチル溶液(20mL)を加え室温で1時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。ジクロロメタンに懸濁させトリエチルアミンを滴下し、生じた粉末をろ取、ジクロロメタンで洗浄後、乾燥し、目的物を白色粉末として得た(425.1mg、43%)。
(10−a)4−アリル−3−ヒドロキシオクタン酸メチル
2−アリルヘキサナール(J. Org. Chem. 46, 1980, 5250)(5g、33.7mmol)、ブロモ酢酸メチル(3.7mL、40mmol)、亜鉛(2.6g、40mmol)、をテトラヒドロフラン(30mL)、トリメチルホウ酸(15mL)に加え、激しく攪拌した。その後、反応容器を油浴につけ70℃に上昇させ、2時間攪拌した。放冷後、グリセリン(20mL)、飽和塩化アンモニウム水溶液(100mL)を加え、酢酸エチルで抽出した。水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物(ジアステレオ混合物)を無色油状物質として得た(6.8g、94%)。
(10−b)4−アリル−3−ヒドロキシオクタン酸
4−アリル−3−ヒドロキシオクタン酸メチル(6.8g、31.7mmol)を2N水酸化カリウム メタノール溶液(20mL)に溶解し、室温下、一晩攪拌した。反応溶液を濃縮後、水で希釈し、エーテル洗浄した。水溶液を塩酸を用いて酸性にし、酢酸エチルで抽出した。水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、目的物を油状物質として得た(6.0g、30mmol)。精製せずに次の反応に用いた。
(10−c)(±)−[(1S,5R)−3−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
4−アリル−3−ヒドロキシオクタン酸(6.0g、30mmol)、酢酸カリウム(9.4g、96mmol)、無水酢酸(30mL)の混合溶液を室温下、2時間、還流下、4時間攪拌した。反応液を氷中にあけ、一晩攪拌し、反応液をエーテルで抽出した。エーテル層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。このエーテル溶液をtert−ブチル−p,p−ジメチルホスホノ酢酸メチル(7.8g、35mmol)のジメトキシエタン溶液(30mL)と水素化ナトリウム(>63%油性、1500mg、>35mmol)から予め調製した反応液に加え、1時間半攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水、水を順次加え、反応液を酢酸エチルで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過し、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し目的物を淡黄色油状物質として得た(4.3g、51%、E/Z体混合物)。
(10−d)(±)−[(1S,5R,6R)−3−ブチル−6−ニトロメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R)−3−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(4.3g、16.4mmol)を用いて、(1−c)と同様にして、表記化合物(4.8g、14.8mmol)を油状物質として得た。
(10−e)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−3−ブチル−6−ニトロメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(4.8g、14.8mmol)を用いて(3−a)と同様にして、表記化合物(3.63g、63%)を油状物質として得た。
(10−f)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(3.63g、9.1mmol)を用いて(3−b)と同様にして、表記化合物(1.5g、70%)を白色粉末として得た。
(11−a)2−イソプロピルペンタ−4−エナール
−78℃に冷却したシュウ酸クロリド(17.30g、136.3mmol)のジクロロメタン(290mL)溶液に、ジメチルスルホキシド(18.70mL、263.3mmol)を15分間で滴下添加した後、−78℃で15分撹拌した。次いで、2−イソプロピルペンタ−4−エン−1−オール(11.30g、88.1mmol)のジクロロメタン(75mL)溶液を30分間で滴下添加し、−78℃で1時間撹拌した。トリエチルアミン(62.40g、616.7mmol)を5分間で滴下添加した後、室温で2時間撹拌した。2N塩酸(320mL)で中和し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去することで、目的物を含む混合物として黄色油状物質を得た。これをさらなる精製を行うことなく、次反応に用いた。
(11−b)3−ヒドロキシ−4−イソプロピルヘプタ−6−エン酸メチル
(11−a)で得られた2−イソプロピルペンタ−4−エナールおよびブロモ酢酸メチル(16.18g、105.8mmol)のテトラヒドロフラン(25mL)を調製し、約1/5量を、亜鉛粉末(6.92g、105.8mmol)のホウ酸トリメチル(25mL)懸濁液に添加した。80℃に加温後、残りの溶液を30分で添加した後、80℃で2時間半撹拌した。放冷後、グリセリン(25mL)、飽和塩化アンモニウム水溶液(25mL)、ジエチルエーテルを添加し、得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的物を黄色油状物質として得た(12.30g、70%)。
(11−c)3−ヒドロキシ−4−イソプロピルヘプタ−6−エン酸
3−ヒドロキシ−4−イソプロピルヘプタ−6−エン酸メチル(12.30g、61.5mmol)のメタノール(132mL)溶液に、2N水酸化カリウム メタノール溶液(200mL)を添加し、室温で13時間撹拌した。溶媒を減圧留去後、水とジエチルエーテルを加え、水層を2N塩酸で中和した。ジエチルエーテルを添加し有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、目的物を褐色油状物質として得た(11.10g、97%)。
(11−d)(±)−(1S,5R)−3−イソプロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−オン
3−ヒドロキシ−4−イソプロピルヘプタ−6−エン酸(11.10g、59.6mmol)の無水酢酸(67mL)溶液に、酢酸カリウム(14.00g、142.7mmol)を加え、室温で1時間撹拌した後、120℃で3時間半した。氷水で処理後、ジエチルエーテルで抽出し、飽和重炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(6.6g、74%)。
(11−e)(±)−[(1S,5R)−3−イソプロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(E/Z混合物)
水素化ナトリウム(0.68g、63%、18.0mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)懸濁液に、ジメチルホスホノ酢酸tert−ブチル(3.70g、16.5mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)溶液を0℃、20分で滴下し、0℃で20分撹拌した。この溶液に、(±)−(1S,5R)−3−イソプロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−オン(2.25g、15.0mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)溶液を0℃、15分で滴下し、室温で2時間撹拌した。水処理後ジエチルエーテルにて抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(3.00g、81%)。
(11−f)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−3−イソプロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R)−3−イソプロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(3.00g、12.1mmol)をニトロメタン(30mL)に溶解させ、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(2.20g、14.5mmol)を加え、60℃で5時間撹拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加えた後、ジクロロメタンで抽出を行い、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(3.00g、80%)。
(11−g)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−イソプロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−3−イソプロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(3.00g、9.70mmol)をエタノール(60mL)に溶解させ、鉄粉末(4.47g、80.05mmol)を加えた後、塩化アンモニウム(0.54g、10.00mmol)水溶液(20mL)を加え、加熱還流下4時間半攪拌した。放冷後、セライトろ過により不溶物を除去した。溶液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで希釈した。飽和重炭酸ソーダ水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(2.50g、92%)。
(11−h)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−イソプロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−イソプロピルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(2.50g、9.0mmol)を4N塩酸 酢酸エチル溶液(25mL)に溶解し室温で2時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残渣にジクロロメタンを加え懸濁させた後、トリエチルアミンを滴下して生じた粉末をろ取した。得られた粉末をジクロロメタンで洗浄し、目的物を白色粉末として得た(1.01g、51%)。
(12−a)2−イソブチルペンタ−4−エン−1−オール
2−イソブチル−4−ペンテン酸(J. Am. Chem. Soc. 115, 1993, 8669)(13g、83mmol)をテトラヒドロフラン(80mL)に溶解し、水素化リチウムアルミニウム(3.4g、90mmol)のテトラヒドロフラン(80mL)混合液に氷冷下、滴下した。同温度で1時間攪拌後、水(3.4mL)、15%水酸化ナトリウム水溶液(3.4mL)、水(10.2mL)を順次加え、一晩攪拌した。不溶物を除去し、ろ液を濃縮、目的物を油状物質として得た(4.9g、42%)。
(12−b)2−イソブチル−4−ペンテナール
塩化オキサリル(5.45g、43mmol)を塩化メチレン(50mL)に溶解、−78℃に冷却後、ジメチルスルホキシド(6.1mL)を滴下した。引き続き、2−イソブチルペンタ−4−エン−1−オール(4.9g、34mmol)の塩化メチレン(40mL)溶液を滴下し、同温度で一時間攪拌した。トリエチルアミン(24mL)を加え、室温に戻した。飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、有機層を分離し、水、飽和食塩水で洗浄し、乾燥後、濃縮し、目的物を油状物質として得た。精製せずに次の反応に用いた。
(12−c)3−ヒドロキシ−2−イソブチル−6−ペプテン酸メチル
2−イソブチル−4−ペンテナールを用いて、(10−a)と同様にして、目的物(4.5g、61%)を油状物質(ジアステレオ混合物)として得た。
(12−d)3−ヒドロキシ−2−イソブチル−6−ペプテン酸
3−ヒドロキシ−2−イソブチル−6−ペプテン酸メチル(4.5g、21mmol)を(10−b)と同様にして、目的物(4.3g)を油状物質として得た。精製せずに次の反応に用いた。
(12−e)(±)−(1S,5R)−[3−イソブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
3−ヒドロキシ−2−イソブチル−6−ペプテン酸(4.3g)を用いて、(10−c)と同様にして、目的物(3.7g、67%)を油状物質として得た(E/Z体混合物)。
(12−f)(±)−[(1S,5R,6R)−3−イソブチル−6−ニトロメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−(1S,5R)−[3−イソブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(3.7g、14mmol)を用いて、(10−c)と同様にして、目的物(3.8g、84%)を油状物質として得た。
(12−g)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−イソブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−3−イソブチル−6−ニトロメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(3.8g、12mmol)を用いて、(3−a)と同様にして、目的物(2.7g、54%)を油状物質として得た。
(12−h)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−イソブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−イソブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(2.7g、6.8mmol)を用いて(3−b)と同様にして、表記化合物(1.0g、62%)を白色粉末として得た。
(13−a)2−sec−ブチルペンタ−4−エン酸エチル
アリル(sec−ブチル)マロン酸ジエチル(30.90g、120.5mmol)のジメチルスルホキシド(60mL)溶液に、塩化リチウム(9.67g、228.1mmol)と水(2.05mL、113.9mmol)を加え、185℃で6時間撹拌した。水で処理後、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、目的物を褐色油状物質として得た。精製を行わず、次の反応に使用した。
(13−b)2−sec−ブチルペンタ−4−エン−1−オール
0℃に冷却した水素化リチウムアルミニウム(4.79g、126.3mmol)のテトラヒドロフラン(120mL)溶液に、2−sec−ブチルペンタ−4−エン酸エチルのテトラヒドロフラン(50mL)溶液を30分間で滴下添加した後、0℃で1時間、室温で2時間撹拌した。再度0℃に冷却し、酢酸エチル(55.4mL)、水(44.7mL)、テトラヒドロフラン(83.1mL)、ふっ化ナトリウム(53.0g)を加え、1時間半撹拌した。セライトろ過により不溶物を除去した後、溶液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(12.20g、69%)。
(13−c)2−sec−ブチルペンタ−4−エナール
−78℃に冷却したシュウ酸クロリド(16.90g、133.1mmol)のジクロロメタン(280mL)溶液に、ジメチルスルホキシド(18.20mL、256.4mmol)を15分間で滴下添加した後、−78℃で25分撹拌した。次いで、2−sec−ブチルペンタ−4−エン−1−オール(12.20g、85.8mmol)のジクロロメタン(75mL)溶液を30分間で滴下添加し、−78℃で1時間撹拌した。トリエチルアミン(60.80g、600.8mmol)を5分間で滴下添加した後、室温で2時間撹拌した。2N塩酸(310mL)で中和し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去することで、目的物を含む混合物として黄色油状物質を得た。これをさらなる精製を行うことなく、次反応に用いた。
(13−d)3−ヒドロキシ−4−sec−ブチルヘプタ−6−エン酸メチル
2−sec−ブチルペンタ−4−エナール、ブロモ酢酸メチル(15.74g、102.9mmol)のテトラヒドロフラン(25mL)を調製し、約1/5量を、亜鉛粉末(6.73g、102.9mmol)のホウ酸トリメチル(25mL)懸濁液に添加した。80℃に加温後、残りの溶液を30分で添加した後、80℃で2時間半撹拌した。放冷後、グリセリン(25mL)、飽和塩化アンモニウム水溶液(25mL)、ジエチルエーテルを添加し、得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的物を黄色油状物質として得た(14.40g、78%)。
(13−e)3−ヒドロキシ−4−sec−ブチルヘプタ−6−エン酸
3−ヒドロキシ−4−sec−ブチルヘプタ−6−エン酸メチル(14.40g、67.2mmol)を2N水酸化カリウム メタノール溶液(200mL)に溶解し、室温で13時間半撹拌した。溶媒を減圧留去後、水とジエチルエーテルを加え、水層を2N塩酸で中和した。ジエチルエーテルを添加し有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、目的物を黄色油状物質として得た(12.70g:94%)。
(13−f)(±)−(1S,5R)−3−sec−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−オン
3−ヒドロキシ−4−sec−ブチルヘプタ−6−エン酸(12.70g、63.5mmol)の無水酢酸(71mL)溶液に、酢酸カリウム(14.90g、151.8mmol)を加え、室温で1時間撹拌した後、120℃で3時間半撹拌した。氷水で処理後、ジエチルエーテルで抽出し、飽和重炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(6.70g、64%)。
(13−g)(±)−[(1S,5R)−3−sec−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(E/Z体混合物)
水素化ナトリウム(0.68g、63%、18.0mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)懸濁液に、ジメチルホスホノ酢酸tert−ブチル(3.70g、16.5mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)溶液を0℃、20分で滴下し、0℃で20分撹拌した。この溶液に、(±)−(1S,5R)−3−sec−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−オン(2.48g、15.1mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)溶液を0℃、15分で滴下し、室温で2時間撹拌した。水処理後ジエチルエーテルにて抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(3.10g、78%)。
(13−h)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−3−sec−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R)−3−sec−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(3.10g、11.8mmol)をニトロメタン(30mL)に溶解させ、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(2.20g、14.5mmol)を加え、60℃で5時間撹拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加えた後、ジクロロメタンで抽出を行い、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(3.28g、86%)。
(13−i)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−sec−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−3−sec−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(3.28g、10.2mmol)をエタノール(60mL)に溶解させ、鉄粉末(4.47g、80.0mmol)を加えた後、塩化アンモニウム(0.54g、10.0mmol)水溶液(20mL)を加え、加熱還流下4時間半攪拌した。放冷後、セライトろ過により不溶物を除去した。溶液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで希釈した。飽和重炭酸ソーダ水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(2.26g、75%)。
(13−j)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−sec−ブチルブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−sec−ブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(2.26g、7.7mmol)を4N塩酸 酢酸エチル溶液(30mL)に溶解し室温で2時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残渣にジクロロメタンを加え懸濁させた後、トリエチルアミンを滴下して生じた粉末をろ取した。得られた粉末をジクロロメタンで洗浄し、目的物を白色粉末として得た(0.98g、54%)。
(14−a)2−シクロペンチルペンタ−4−エン酸エチル
アリル(シクロペンチル)マロン酸ジエチル(10.10g、37.7mmol)のジメチルスルホキシド(20mL)溶液に、塩化リチウム(3.60g、84.9mmol)と水(0.76mL、41.9mmol)を加え、185℃で6時間撹拌した。水で処理後、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、目的物を褐色油状物質として得た(6.10g、84%)。
(14−b)2−シクロペンチルペンタ−4−エン−1−オール
0℃に冷却した水素化リチウムアルミニウム(1.21g、31.9mmol)のテトラヒドロフラン(40mL)溶液に、2−シクロペンチルペンタ−4−エン酸エチル(6.10g、31.6mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)溶液を20分間で滴下添加した後、0℃で1時間、室温で2時間撹拌した。再度0℃に冷却し、酢酸エチル(14.0mL)、水(11.3mL)、テトラヒドロフラン(21.0mL)、フッ化ナトリウム(13.4g)を加え、1時間撹拌した。セライトろ過により不溶物を除去した後、溶液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(3.50g、56%)
(14−c)2−シクロペンチルペンタ−4−エナール
−78℃に冷却したシュウ酸クロリド(4.47g、35.2mmol)のジクロロメタン(75mL)溶液に、ジメチルスルホキシド(4.82mL、67.9mmol)を15分間で滴下添加した後、−78℃で30分撹拌した。次いで、2−シクロペンチルペンタ−4−エン−1−オール(3.50g、22.7mmol)のジクロロメタン(20mL)溶液を15分間で滴下添加し、−78℃で45分間撹拌した。トリエチルアミン(16.11g、159.3mmol)を5分間で滴下添加した後、室温で2時間撹拌した。1N塩酸(160mL)で中和し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去することで、目的物を含む混合物として黄色油状物質を得た。これを、さらなる精製を行うことなく、次反応に用いた。
(14−d)3−ヒドロキシ−4−シクロペンチルヘプタ−6−エン酸メチル
2−シクロペンチルペンタ−4−エナール(前項そのまま)、ブロモ酢酸メチル(4.22g、27.6mmol)のテトラヒドロフラン(12mL)を調製し、約1/5量を、亜鉛粉末(1.81g、27.6mmol)のホウ酸トリメチル(12mL)懸濁液に添加した。80℃に加温後、残りの溶液を30分で添加した後、80℃で2時間半撹拌した。放冷後、グリセリン(6mL)、飽和塩化アンモニウム水溶液(6mL)、ジエチルエーテルを添加し、得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的物を黄色油状物質として得た(4.00g、77%)。
(14−e)3−ヒドロキシ−4−シクロペンチルヘプタ−6−エン酸
3−ヒドロキシ−4−シクロペンチルヘプタ−6−エン酸メチル(4.00g、17.7mmol)を2N水酸化カリウム メタノール溶液(53mL)に溶解し、室温で1時間半撹拌した。溶媒を減圧留去後、水とジエチルエーテルを加え、水層を2N塩酸で中和した。ジエチルエーテルを添加し有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、目的物を黄色油状物質として得た(4.00g(残存溶媒含む))。
(14−f)3−シクロペンチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−オン
3−ヒドロキシ−4−シクロペンチルヘプタ−6−エン酸(4.00g、最大17.7mmol)の無水酢酸(20mL)溶液に、酢酸カリウム(4.16g、42.4mmol)を加え、室温で1時間撹拌した後、120℃で3時間半した。氷水で処理後、ジエチルエーテルで抽出し、飽和重炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(2.30g、74%)。
(14−g)(±)−[(1S,5R)−3−シクロペンチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(E/Z体混合物)
水素化ナトリウム(0.59g、63%、15.7mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)懸濁液に、ジメチルホスホノ酢酸tert−ブチル(3.21g、14.4mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)溶液を0℃、15分で滴下し、0℃で25分撹拌した。この溶液に、3−シクロペンチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−オン(2.30g、13.1mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)溶液を0℃、10分で滴下し、室温で16時間撹拌した。水処理後ジエチルエーテルにて抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(3.30g、92%)
(14−h)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−3−シクロペンチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R)−3−シクロペンチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(3.30g、12.0mmol)をニトロメタン(30mL)に溶解させ、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(2.20g、14.5mmol)を加え、60℃で5時間撹拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加えた後、ジクロロメタンで抽出を行い、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(3.50g、87%)。
(14−i)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−シクロペンチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−3−シクロペンチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(3.30g、9.8mmol)をエタノール(60mL)に溶解させ、鉄粉末(4.47g、80.0mmol)を加えた後、塩化アンモニウム(0.54g、10.0mmol)水溶液(20mL)を加え、加熱還流下4時間半攪拌した。放冷後、セライトろ過により不溶物を除去した。溶液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで希釈した。飽和重炭酸ソーダ水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(2.00g、67%)。
(14−j)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−シクロペンチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−シクロペンチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(2.00g、6.5mmol)を4N塩酸 酢酸エチル溶液(30mL)に溶解し室温で2時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残渣にジクロロメタンを加え懸濁させた後、トリエチルアミンを滴下して生じた粉末をろ取した。得られた粉末をジクロロメタンで洗浄し、目的物を白色粉末として得た(0.70g、43%)。
(15−a)4−アリルヘプタ−2,6−ジエン酸
2−アリルペンタ−4−エン−酢酸エチル(2.20g、13.1mmol)のテトラヒドロフラン溶液(30mL)に水素化リチウムアルミニウム(0.74g、20mmol)を氷冷下加え、そのまま1時間攪拌した。反応液に1N水酸化ナトリウム水溶液(10mL)を加え、室温で1時間攪拌した後セライトろ過した。ろ液を飽和食塩水、酢酸エチルで希釈し、分液した。有機層を飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。−78℃に冷却下、塩化オキザリル(1.6mL、13.1mmol)のジクロロメタン溶液(20mL)をジメチルスルホキシド(2.7mL、19.5mmol)のジクロロメタン溶液(10mL)を滴下した。先に得られた残渣のジクロロメタン(10mL)溶液を反応液に加え、そのまま−78℃で1時間攪拌した。反応液にトリエチルアミン(7.1mL、52.4mmol)を加え、室温で1時間攪拌した。1N塩酸、飽和食塩水を加えた後、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をピリジン(2.3mL)に溶解させ、マロン酸(1.55g、14.95mmol)、ピロリジン(0.43mL)を加え室温で一晩攪拌し、さらに加熱還流下、6時間攪拌した。放冷後、2N水酸化ナトリウム水溶液で希釈した後、ジメチルエーテルで洗浄した。水層を氷冷下、濃塩酸で酸性にした後、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去し、目的物を淡黄色油状物質として得た(1.49g、78%)。
(15−b)(±)−(1S,5R)−3−アリルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル
4−アリルヘプタ−2,6−ジエン酸(2.00g、12.0mmol)をベンゼン(5mL)に溶解させ氷冷下、塩化オキザリル(7.01g、55.2mmol)を加えそのまま1時間攪拌した。さらに室温で30分、80℃に加熱して1時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残渣にトルエンを加え再び溶媒を減圧留去し、残渣をトルエン(20mL)に溶解した。これを予め加熱還流させておいたトリエチルアミン(4.41g、43.68mmol)のトルエン溶液(30mL)に滴下し、さらに2時間半攪拌した。反応液を放冷した後、飽和食塩水と酢酸エチルで希釈し、セライトろ過した。ろ液を分液後、有機層を1N塩酸、飽和食塩水で順次洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過した。このろ液を予めジメトキシホスホリル酢酸tert−ブチル(3.03g、12mmol)のテトラヒドロフラン溶液(20mL)に氷冷下で水素化ナトリウム(>65%油性、457.1mg、12mmol)を加えて調製しておいた反応液に加え、1時間攪拌した。溶媒を減圧留去し、目的物を淡黄色油状物質として得た(0.63g、16%、E/Z体混合物)。
(15−c)(±)−[(1S,5R,6R)−3−アリル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−(1S,5R)−3−アリルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル(0.63g、2mmol)をニトロメタン(5mL)に溶解し、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(0.45mL、3mmol)を加え、50−60℃で7時間加熱攪拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(367.0mg、60%)。
(15−d)(±)−[(1S,5R,6R)−3−アリル−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−3−アリル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(335.2mg、1.09mmol)をエタノール(10mL)および水(5mL)に溶解させ、鉄粉末(611.0mg、10.9mmol)、塩化アンモニウム(57.8mg、1.09mmol)を加え、加熱還流下2時間攪拌した。放冷後、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液を有機層と水層に分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣に4N塩酸 酢酸エチル溶液(10mL)を加え室温で1時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。ジクロロメタンに懸濁させトリエチルアミンを滴下し、生じた粉末をろ取、ジクロロメタンで洗浄後、乾燥し、目的物を白色粉末として得た(68.5mg、28%)。
(16−a)2−メチル−3−オキソヘプタ−6−エン酸エチル
2−メチル−3−オキソブタン酸エチル(10mL、70.7mmol)を水素化ナトリウム(2.83g、74.2mmol)の無水テトラヒドロフラン懸濁液に、氷冷攪拌下で滴下した。同浴下15分間攪拌した後、n−ブチルリチウム(1.59Mヘキサン溶液、45.3mL、72.1mmol)を滴下し、更に30分間攪拌した後にアリルブロミド(6.73mL、77.7mmol)を滴下した。氷浴をはずして2時間攪拌した後、反応液に希塩酸を注ぎ反応を停止させた。反応液は酢酸エチルで抽出し、有機層を水、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を淡黄色油状物として得た(7.67g)。
(16−b)3−ヒドロキシ−2−メチルヘプタ−6−エン酸 エチル
2−メチル−3−オキソヘプタ−6−エン酸エチル(12.1g、65.7mmol)のメタノール(200mL)溶液に、氷冷攪拌下で水素化ホウ素ナトリウム(2.48g、65.7mmol)を加えた。同浴下で30分間、更に室温で2時間攪拌した後、溶媒を減圧濃縮した。残渣は希塩酸に希釈し、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、減圧濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を無色油状物として得た(6.11g)。
(16−c)3−ヒドロキシ−2−メチルヘプタ−6−エン酸
3−ヒドロキシ−2−メチルヘプタ−6−エン酸 エチル(6.11g、32.8mmol)を2N水酸化カリウム メタノール溶液(100mL)に溶解し、室温下2時間攪拌した後、一夜放置した。メタノールを減圧留去した残渣を水で希釈し塩化メチレンで洗浄後、希塩酸で中和した。水層から酢酸エチルで抽出し、抽出液を水、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去して目的物を淡黄色油状物として得た(5.46g)。
(16−d)(±)−(1S,5R)−5−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−オン
3−ヒドロキシ−2−メチルヘプタ−6−エン酸(5.45g、34.5mmol)、酢酸カリウム(7.0g、71.3mmol)および無水酢酸(30mL)の混合液を室温で1.5時間攪拌した後、加熱還流条件下で3時間攪拌した。反応液は一夜放置後、酢酸エチルで希釈し、水、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄した後に無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を淡黄色油状物として得た(810mg)。
(16−e)(±)−[(1S,5R)−5−メチル−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸 tert−ブチル
(±)−(1S,5R)−5−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−オン(800mg、6.55mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(2mL)をジメチルホスホリル酢酸 tert−ブチル(1.28g、6.55mmol)の無水テトラヒドロフラン溶液(10mL)と水素化ナトリウム(>63%油性、245mg、6.55mmol)から予め調製した反応液に氷冷攪拌下で滴下した後、同浴下で1時間、更に室温で2時間攪拌した。反応液をクエン酸水溶液で希釈した後、酢酸エチルで抽出した。有機層を水、飽和重曹水、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、溶媒を減圧留去して得られた残渣を、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物を無色油状物質として得た(389mg)。
(16−f)(±)−[(1S,5R,6S)−6−シアノ−5−メチル−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 tert−ブチル
(±)−[(1S,5R)−5−メチル−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸 tert−ブチル(300mg、1.36mmol)およびシアン化カリウム(89mg、1.36mmol)を無水ジメチルスルホキシド(2mL)中、室温で混合し、2時間攪拌した後一夜放置した。更に100℃油浴下で10時間攪拌した後一夜放置した。反応液を酢酸エチルで希釈し水、飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥後溶媒を減圧留去して得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製して目的物を無色油状物として得た(128mg)。このとき、副生成物として(±)−[(1S,5R,6R)−6−シアノ−5−メチル−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 tert−ブチルを無色油状物として得た(45mg)。
(16−g)(±)−[(1S,5R,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノメチル)−5−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6S)−6−シアノ−5−メチル−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 tert−ブチル(125mg、0.51mmol)、塩化ニッケル(II)6水和物(12mg、0.05mmol)および(Boc)2O(221mg、1.01mmol)のメタノール(5mL)溶液に、室温攪拌下で水素化ホウ素ナトリウム(134mg、3.54mmol)を少しずつ加えた後、室温で2時間攪拌した。反応液は酢酸エチルおよび飽和重曹水で希釈し、不溶物をろ過して除いた後、有機層を飽和食塩水で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を減圧留去した残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(123mg)。
(16−h)(±)−[(1S,5R,6S)−6−アミノメチル−5−メチル−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノメチル)−5−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 tert−ブチル(120mg、0.34mmol)を4N塩酸 酢酸エチル溶液(2mL)に溶解し、室温で3時間攪拌した後、減圧濃縮した。残渣を塩化メチレン(2mL)に溶解させ、トリエチルアミン(0.048mL、0.34mmol)を室温で滴下、2時間攪拌した。生じた粉末をろ取、乾燥して目的物を白色固体として得た(22mg)。
(17−a)5−メチル−3−ヒドロキシ−6−ヘプテン酸メチル
(10−a)と同様に3−メチル−4−ペンテナール(5g、59mmol)を用いて、表記化合物を油状物質として得た(3.4g、33%)。
(17−b)5−メチル−3−ヒドロキシ−6−ヘプテン酸
(10−b)と同様に5−メチル−3−ヒドロキシ−6−ヘプテン酸メチル(3.4g、19mmol)を用いて、表記化合物を油状物質として得た(2.23g、74%)。精製せずに次の反応に用いた。
(17−c)(±)−(1S,5R)−[2−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(10−c)と同様に5−メチル−3−ヒドロキシ−6−ヘプテン酸(2.23g、14mmol)を用いて、表記化合物(major:minor=3:1、E/Z混合物)を油状物質として得た(1.9g、61%)。
(17−d)(±)−[(1S,5R,6R)−2−メチル−6−ニトロメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−(1S,5R)−[2−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(1.9g、14mmol)を用いて、(1−c)と同様にして、表記化合物(1.9g、80mmol)を油状物質として得た。
(17−e)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−2−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−2−メチル−6−ニトロメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(1.9g、6.75mmol)を用いて(3−a)と同様にして、表記化合物(2.3g、99%)を油状物質として得た。
(17−f)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−2−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−2−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(2.3g、6.7mmol)を用いて(3−b)と同様にして、表記化合物(major:minor=3:1、0.68g、52%)を白色粉末として得た。
(18−a)3−ヒドロキシ−4−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}ヘプタ−6−エン酸エチル
2−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}ペンタ−4−エナール(Tetrahedron: Asymmetry 2001, 12, 3223)(1.98g、8.46mmol)の塩化メチレン溶液(80mL)に、−78℃攪拌下、四塩化チタン(0.97mL、8.88mmol)および[(1−エトキシビニル)オキシ](トリメチル)シラン(J. Am. Chem. Soc. 2003,125,5644)の塩化メチレン溶液(10mL)を加え、そのままの温度で1.5時間攪拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100mL)および水(100mL)を加えて反応を停止させ、塩化メチレンで抽出した。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過、減圧濃縮後、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を油状物質として得た(1.31g、48%)。
(18−b)3−ヒドロキシ−4−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}ヘプタ−6−エン酸
(7−b)と同様にして3−ヒドロキシ−4−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}ヘプタ−6−エン酸エチル(1.31g、4.06mmol)から目的物を油状物質として得た(1.20g、>99%)。
(18−c)(±)−[(1R,5R)−3−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(7−c)と同様にして、3−ヒドロキシ−4−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}ヘプタ−6−エン酸(1.20g、4.06mmol)から目的物を油状物質として得た(1.00g、69%)。
(18−d)(±)−[(1R,5R,6R)−3−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(1−c)と同様にして、(±)−[(1R,5R)−3−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(1.00g、2.80mmol)から目的物を油状物質として得た(1.02g、87%)。
(18−e)(±)−[(1R,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−3−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(3−a)と同様にして、(±)−[(1R,5R,6R)−3−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(1.02g、2.44mmol)から目的物を油状物質として得た(1.19g、>99%)。
(18−f)(±)−[(1R,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−3−(ヒドロキシメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1R,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−3−{[(4−メトキシベンジル)オキシ]メチル}ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(1.19g、2.44mmol)の塩化メチレン溶液(25mL)に、0℃攪拌下、水(1.4mL)および2,3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾキノン(831mg、3.66mmol)を加えた。そのまま0℃で1時間、さらに室温で1時間攪拌した後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて反応を停止させ、塩化メチレンで抽出した。有機層を水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過、減圧濃縮後、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を油状物質として得た(571mg、64%)。
(18−g)(±)−[(1R,5R,6R)−3−(アセトキシメチル)−6−(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(3−b)と同様にして、(±)−[(1R,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−3−(ヒドロキシメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(275mg、0.75mmol)から目的物を白色固体として得た(85.2mg、45%)。
(19−a)(2E)−4−({[tert−ブチル(ジメチル)シリル]オキシ}メチル)ヘプタ−2,6−ジエン酸メチル
オキサリルクロリド(2.84mL、33.2mmol)の塩化メチレン溶液(70mL)に、−78℃攪拌下、ジメチルスルホキシド(4.71mL、66.3mmol)を加え、そのままの温度で5分攪拌した後、2−({[tert−ブチル(ジメチル)シリル]オキシ}メチル)ペンタ−4−エン−1−オール(J. Chem. Soc., Perkin Trans. 1 1991, 2073)(5.10g、22.1mmol)の塩化メチレン溶液(30mL)を加えた。そのままの温度で15分攪拌した後、トリエチルアミン(12.3mL、88.4mmol)を加え、室温に昇温して攪拌した。0.1M塩酸を加えて分液し、有機層を0.1M塩酸、水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。ろ過、減圧濃縮して得られた残渣をトルエン(50mL)に溶解させ、(メトキシカルボニルメチレン)トリフェニルホスホラン(11.1g、33.2mmol)を加えて室温にて4時間、さらに60℃にて2時間攪拌した。反応液を減圧濃縮、セライトろ過、再度減圧濃縮した後、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を油状物質として得た(5.69g、91%)。
(19−b)(2E)−4−({[tert−ブチル(ジメチル)シリル]オキシ}メチル)ヘプタ−2,6−ジエン酸
(2E)−4−({[tert−ブチル(ジメチル)シリル]オキシ}メチル)ヘプタ−2,6−ジエン酸メチル(5.69g、20.0mmol)のテトラヒドロフラン:メタノール:水(3:1:1、100mL)混合溶液に、水酸化リチウム一水和物(2.52g、60.0mmol)を加え、室温にて6時間攪拌した。反応液を減圧濃縮した後、残渣に水を加え、塩化メチレンで抽出した。水層に10%塩酸を加えて酸性にし、再度塩化メチレンで抽出した後、合わせた有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過、減圧濃縮後、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を油状物質として得た(3.11g、57%)。
(19−c)(±)−[(1R,5R)−3−({[tert−ブチル(ジメチル)シリル]オキシ}メチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(1−b)と同様にして、(2E)−4−({[tert−ブチル(ジメチル)シリル]オキシ}メチル)ヘプタ−2,6−ジエン酸(3.11g、11.5mmol)から目的物を油状物質として得た(2.03g、50%)。
(19−d)(±)−[(1R,5R)−3−(ヒドロキシメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1R,5R)−3−({[tert−ブチル(ジメチル)シリル]オキシ}メチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(2.03g、5.79mmol)のテトラヒドロフラン溶液(15mL)にテトラブチルアンモニウムフルオリドのテトラヒドロフラン溶液(1.0M、8.69mL、8.69mmol)を加え、室温にて2時間攪拌した。反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出した後、有機層を水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過、減圧濃縮後、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を油状物質として得た(1.29g、94%)。
(19−e)(±)−[(1R,5R,6R)−3−(メトキシメチル)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1R,5R)−3−(ヒドロキシメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(550mg、2.33mmol)の塩化メチレン溶液(6.0mL)に、ヨウ化メチル(2.03mL、32.6mmol)および酸化銀(I)(1.62g、6.99mmol)を加え、室温にて40時間攪拌した。セライトろ過、減圧濃縮した後、残渣をニトロメタン(4.5mL)に溶解させ、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(0.70mL、4.66mmol)を加え、60℃で7時間攪拌した。反応液に飽和りん酸二水素カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和りん酸二水素カリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過、減圧濃縮後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を油状物質として得た(368mg、51%)。
(19−f)(±)−[(1R,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−3−(メトキシメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(3−a)と同様にして、(±)−[(1R,5R,6R)−3−(メトキシメチル)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(368mg、1.18mmol)から目的物を油状物質として得た(450mg、>99%)。
(19−g)(±)−[(1R,5R,6R)−6−アミノメチル−3−(メトキシメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(1−e)と同様にして、(±)−[(1R,5R,6R)−6−アミノメチル−3−(メトキシメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸(450mg、1.18mmol)から目的物を白色固体として得た(143mg、53%)。
(20−a)3−ヒドロキシ−3,4−ジメチル−6−ペプテン酸メチル
3−メチル−5−ヘキセン−2−オン(17g、106mmol)を用いて(10−a)と同様にして、目的物(11.7g、60%)を油状物質(ジアステレオ混合物)として得た。
(20−b)3−ヒドロキシ−3,4−ジメチル−6−ペプテン酸
3−ヒドロキシ−3,4−ジメチル−6−ペプテン酸メチル(11.7g、63mmol)を(10−b)と同様にして、目的物(10.1g)を油状物質として得た。精製せずに次の反応に用いた。
(20−c)(±)−(1S,5R)−[3,4−ジメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
3−ヒドロキシ−3,4−ジメチル−6−ペプテン酸(10.1g)を用いて、(10−c)と同様にして、目的物(4.2g、33%)を油状物質として得た(EZ体混合物)。
(20−d)(±)−[(1S,5R,6R)−3,4−ジメチル−6−ニトロメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−(1S,5R)−[3,4−ジメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(4.2g、18mmol)を用いて、(1−c)と同様にして、目的物(4.5g、85%)を油状物質として得た。
(20−e)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3,4−ジメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−3,4−ジメチル−6−ニトロメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(4.5g、15mmol)を用いて、(3−a)と同様にして、目的物(5.6g、99%)を油状物質として得た。
(20−f)(±)−[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3,4−ジメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 p−トルエンスルホン酸塩
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3,4−ジメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(4.0g、11mmol)、p−トルエンスルホン酸一水和物(2.5g、13mmol)をトルエン(30mL)、チオアニソール(3.8mL)に懸濁し、80℃で2時間攪拌した。反応液を濃縮し、生じた油状物質を酢酸エチル、ヘキサンで処理することにより、表記化合物(2.3g、55%)を白色粉末として得た。
(21−a)(±)−[(1R,5S,6S)−3−エチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチルの分割
(±)−[(1R,5S,6S)−3−エチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(230g、778mmol)をダイセル化学工業Chiralpak IC(N−Hex:EtOH=98:2、1.0mL/min、40℃)で分割し、ピーク1(保持時間5.2min)115g、ピーク2(保持時間6.3min)93.7gをそれぞれ得た。
(21−b)([(1R,5S,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
[(1R,5S,6S)−3−エチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(ピーク1、7.0g、23.7mmol)をエタノール(60mL)および水(21mL)に溶解させ、鉄粉末(13.27g、237mmol)、塩化アンモニウム(628.1mg、11.9mmol)を加え、加熱還流下5時間半攪拌した。放冷後、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液を有機層と水層に分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、淡黄色油状物質を得た(7.02g)。これをジクロロメタン(200mL)に溶解させ、(Boc)2O(5.25g、25mmol)、トリエチルアミン(5.01g、50mmol)を加えて室温で一晩攪拌した。溶媒を減圧留去した後、残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、標記目的化合物を淡黄色油状物質として得た(8.82g、<100%)。
(21−c)[(1R,5S,6S)−6−アミノメチル−3−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(1R,5S,6S)−[6−(tert−ブトキシカルボニルアミノメチル)−3−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(9.82g、23.7mmol)に4N塩酸 酢酸エチル溶液(100mL)を加え室温で1時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残渣をジクロロメタンに溶解させトリエチルアミンを滴下し、生じた粉末をろ取、ジクロロメタンで洗浄後、乾燥し白色粉末4.02gを得た。これをエタノールと酢酸エチルで洗浄後、標記目的化合物を白色粉末として得た(2.14g、43%)。
[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−3−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(ピーク2、6.90g、23.36mmol)をエタノール(80mL)および水(20mL)に溶解させ、鉄粉末(6.52g、116.8mmol)、塩化アンモニウム(1.25g、23.36mmol)を加え、加熱還流下4時間半攪拌した。放冷後、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液に(Boc)2O(15.30g、70.08mmol)を加え、その後、2N水酸化ナトリウム溶液を用いてろ液を塩基性(pH>9)にし、室温下、2時間攪拌した。溶液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで希釈した。水、飽和食塩水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(8.51g、99%)。
(23−b)[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
[(1S,5R,6R)−6−[(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(8.54g、23.36mmol)を4N塩酸 酢酸エチル溶液(100mL)に溶解し室温で2時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残渣にジクロロメタンを加え懸濁させた後、トリエチルアミンを滴下して生じた粉末をろ取した。得られた粉末をジクロロメタンで洗浄後、イソプロパノール−酢酸エチルで洗浄後、目的物を白色粉末として得た(2.7g、55%)。
(24−a)(±)−[(1R,5R,6R)−3−(ヒドロキシメチル)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(1−c)と同様にして、(19−d)で製造した(±)−[(1R,5R)−3−(ヒドロキシメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(726mg、3.07mmol)から目的物を油状物質として得た。
(24−b)(±)−[(1R,5R,6R)−3−[(メチルチオ)メチル]−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1R,5R,6R)−3−(ヒドロキシメチル)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(807mg、2.71mmol)のジメチルホルムアミド溶液(8.0mL)に、トリフェニルホスフィン(1.85g、7.05mmol)および四塩化炭素(0.78mL、8.14mmol)を加え、室温にて1時間攪拌した。反応液に水を加え、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過、減圧濃縮後、得られた(±)−[(1R,5R,6R)−3−(クロロメチル)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチルの粗生成物をジメチルホルムアミド(10mL)に溶解させ、0℃攪拌下、ナトリウムチオメトキシド(570mg、8.14mmol)を加え、そのままの温度で4時間攪拌した。反応液を酢酸エチルで希釈して分液し、有機層を1M水酸化ナトリウム水溶液、水、飽和食塩水で洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過、減圧濃縮後、得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより、目的物を油状物質として得た(632mg、71%)。
(24−c)(±)−{(1R,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−3−[(メチルチオ)メチル]ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル
(3−a)と同様にして、(±)−[(1R,5R,6R)−3−[(メチルチオ)メチル]−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(632mg、1.93mmol)から目的物を油状物質として得た(755mg、98%)。
(24−d)(±)−{(1R,5R,6R)−6−アミノメチル−3−[(メチルチオ)メチル]ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル}酢酸
(1−e)と同様にして、(±)−{(1R,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−3−[(メチルチオ)メチル]ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル(755mg、1.90mmol)から目的物を白色固体として得た(342mg、75%)。
(±)−[(1R,5S,6S)−3−メチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(15g)をダイセル化学工業Chiralpak IC(N−Hex:EtOH=98:2、1.0mL/min、40℃)で分割し、ピーク1(保持時間6.1min)5.5g、ピーク2(保持時間7.7min)5.2gをそれぞれ得た。
(25−b)[(1R,5S,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
[(1R,5S,6S)−3−メチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(ピーク1、5.5g、19.5mmol)をエタノール40mLに溶解し、ラネーニッケル1.2gを加えた。攪拌か、ヒドラジン一水和物(3.9g、78.2mmol)を加え、室温下一晩攪拌した。触媒をろ過後、ろ液を濃縮した。残渣を酢酸エチルで希釈し、水、飽和食塩水で洗浄、乾燥後、濃縮した。残渣をエタノール(50mL)に溶解し、ジtert−ブチルジカーボネート(8.53g、39.1mmol)を加えて、室温下、2時間攪拌した。反応液を濃縮、残渣を水、飽和食塩水で洗浄、乾燥後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト(100g)で精製し、目的物を油状物質として得た(6.8g、99%)。
(25−c)[(1R,5S,6S)−6−アミノメチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸
[(1R,5S,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(6.8g、13.9mmol)、ベンゼンスルホン酸一水和物(3.79g、21mmol)をベンゼン(40mL)に加え、2時間、過熱攪拌した。生じた固体をろ過することにより目的物を白色固体として得た(5.6g、81%)。
(25−d)[(1R,5S,6S)−6−アミノメチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
[(1R,5S,6S)−6−tert−ブトキシカルボニルアミノメチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸(5.6g、15.8mmol)を塩化メチレン(50mL)に懸濁し、トリエチルアミン(4.4ml、31.7mmol)を加え、室温下、一時間攪拌した。生じた固体をろ取し、イソプロパノールで洗浄し、目的物を白色固体として得た(2.4g、77%)。
[(1S,5R,6R)−3−メチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(ピーク2、5.2g、18.5mmol)をエタノール40mLに溶解し、ラネーニッケル1.2gを加えた。攪拌か、ヒドラジン一水和物(3.7g、74.1mmol)を加え、室温下一晩攪拌した。触媒をろ過後、ろ液を濃縮した。残渣を酢酸エチルで希釈し、水、飽和食塩水で洗浄、乾燥後、濃縮した。残渣をエタノール(50mL)に溶解し、ジtert−ブチルジカーボネート(7.99g、36.6mmol)を加えて、室温下、2時間攪拌した。反応液を濃縮、残渣を水、飽和食塩水で洗浄、乾燥後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト(100g)で精製し、目的物を油状物質として得た(6.4g、99%)。
(26−b)[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸
[(1S,5R,6R)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(6.4g、18.2mmol)、ベンゼンスルホン酸一水和物(3.53g、20mmol)をベンゼン(40mL)に加え、2時間、過熱攪拌した。生じた固体をろ過することにより目的物を白色固体として得た(5.8g、90%)。
(26−c)[(1S,5R,6R)−6−アミノメチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
[(1S,5R,6R)−6−tert−ブトキシカルボニルアミノメチル−3−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸(5.8g、16.4mmol)を塩化メチレン(50mL)に懸濁し、トリエチルアミン(4.6ml、32.7mmol)を加え、室温下、一時間攪拌した。生じた固体をろ取し、イソプロパノールで洗浄し、目的物を白色固体として得た(2.0g、63%)。
(27−a)3,4−ジメチル−3−ヒドロキシ−6−ヘプテン酸 メチル
3−メチル−5−ヘキセン−2−オン(J.Chem.Soc.,Chem.Comm.19,1991,1399)(17g、106mmol)とブロモ酢酸メチル(24.4g、159mmol)をテトラヒドロフラン(100mL)に溶解し、還流しているテトラヒドロフラン(50mL)(亜鉛(10.4g、159mmol)、トリメチルホウ酸(30mL))溶液に滴下した。3時間還流後、室温に冷却し、グリセリン(30mL)、飽和塩化アンモニア水溶液(100mL)を加え、酢酸エチルで二回抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水で洗浄、乾燥後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト(200g)で精製し、目的物を油状物質として得た(11.7g、60%)。
(27−b)3,4−ジメチル−3−ヒドロキシ−6−ヘプテン酸
3,4−ジメチル−3−ヒドロキシ−6−ヘプテン酸 メチル(11.7g、62.8mmol)を2N 水酸化カリウム メタノール溶液(44mL)に溶解し、室温下、一晩攪拌した。反応液を濃縮後、水(30mL)に溶解し、エーテルで洗浄した。水層を塩酸水で酸性(<pH=2)にし、酢酸エチルで2回抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水で洗浄、乾燥後、濃縮し、目的物を油状物質として得た(10.1g,93%)。精製せずに次の反応に用いた。
(27−c)(±)−(1R,5S)−3,4−ジメチル−[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル
3,4−ジメチル−3−ヒドロキシ−6−ヘプテン酸(10.1g、54.2mmol)、酢酸カリウム(12.8g、130mmol)を無水酢酸(100mL)に溶解し、室温下30分、加熱還流3時間、攪拌した。反応液を氷浴に明け、エーテルーペンタンで3回抽出した。有機層を、水酸化ナトリウム水溶液、飽和食塩水溶液で洗浄後、濃縮し、油状物質を得た。その油状物質をテトラヒドロフラン(70mL)に溶解し、氷冷下、テトラヒドロフラン(50mL)(水素化ナトリウム2.17g(54.3mmol)、ジメトキシホスホリル酢酸tert−ブチル(12.2g、54.3mmol))溶液に滴下した。反応液を飽和塩化アンモニア水溶液に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水で洗浄、乾燥後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト(200g)で精製し、目的物を油状物質として得た(4.2g、33%)。
(27−d)(±)−[(1R,5S,6S)−3,4−ジメチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)− (1R,5S)−3,4−ジメチル−[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル(4.2g、17.9mmol)をニトロメタン(20mL)に溶解し、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(4.9g、27mmol)を加え、室温下、一晩攪拌した。飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒を減圧留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(4.5g、85%)。
(27−e) [(1R,5S,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3,4−ジメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1R,5S,6S)−3,4−ジメチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(4.5g、15.2mmol)を用い、(3−a)と同様にして目的物を油状物質としてえた(5.5g、99%)。
(27−f)(±)−[(1R,5S,6S)−6−アミノメチル−3,4−ジメチル−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
[(1R,5S,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3,4−ジメチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(1.7g、 4.65mmol)を用いて、(3−b)と同様にして目的物を白色個体として得た(440mg、45%)。
(28−a)(E)−4−(2−ヒドロキシエチル)−ヘプタ−2,6−ジエン酸 エチルエステル
3−アリル−テトラヒドロフラン−2−オール(18g、140mmol)、エトキシカルボニルトリフェニルホスホラン(35g、104mmol)をトルエン(200mL)中で一晩攪拌した。反応液を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し、目的物を油状物質として得た(15.8g, 61.1%)。
(28−b)(E)−4−(2−フルオロエチル)−ヘプタ−2,6−ジエン酸 エチルエステル
(E)−4−(2−ヒドロキシエチル)−ヘプタ−2,6−ジエン酸 エチルエステル(5g、27.1mmol)をテトラヒドロフラン(40mL)に溶解し、氷冷下、DAST(4.8g、29.8mmol)を加え、一時間攪拌した。反応液を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液に注ぎ、酢酸エチルで抽出した。酢酸エチル層を飽和食塩水で洗浄、乾燥後、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマト(200g)で精製し、目的物を油状物質として得た(2.2g、44%)。
(28−c) (±)−[(1R,5S,6S)−3−(2−フルオロエチル)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(E)−4−(2−フルオロエチル)−ヘプタ−2,6−ジエン酸 エチルエステル(2.2g、11.9mmol)を用いて(4342−b, −c−, −d)と同様にして、目的物を得た(870mg、23%)。
(28−d) [(1R,5S,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−(2−フルオロエチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1R,5S,6S)−3−(2−フルオロエチル)−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(870mg、2.77mmol)を用いて (3−a)と同様にして目的物を油状物質として得た(700mg、65.8%)。
(28−e)(±)−[(1R,5S,6S)−6−アミノメチル−3−(2−フルオロエチル)−ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
[(1R,5S,6S)−6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)メチル−3−(2−フルオロエチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(700mg、1.83mmol)を用いて、(3−b)と同様にして目的物を白色個体として得た(330mg、79%)。
(29−a)3−ヒドロキシ−3−メチルヘプタ−6−エン酸
ヘキサ−5−エン−2−オン(5.29g、53.9mmol)のテトラヒドロフラン溶液(15mL)にほう酸トリメチル(15mL)、亜鉛粉末(予め希塩酸で洗浄し乾燥して使用、4.24g)、ブロモ酢酸tert−ブチル(9.91mL、48.6mmol)を順次加え、オイルバスで30分間30℃に加温した後、室温に戻し3時間攪拌した。グリセロール、飽和塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水を加え、有機層を水層を分離後、水層をジエチルエーテルで抽出した。有機層を合わせて飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣に2N 水酸化カリウムメタノール溶液(50mL)を加え、室温で6時間攪拌した。溶媒を減圧留去したのち1N 水酸化ナトリウム水溶液を加えジエチルエーテルで洗浄した。水層を氷冷下にて濃塩酸で酸性にした後、ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去して目的物を淡黄色油状物質として得た(5.24g、75%)。
(29−b)(±)−(1S、5R)−4−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−オン
3−ヒドロキシ−3−メチルヘプタ−6−エン酸(5.24g、36.4mmol)を無水酢酸(40mL)に溶解し、酢酸カリウム(12.52g、127mmol)を加え室温で2時間攪拌した。反応液を加熱還流し4時間攪拌した後、反応液に氷水、トルエンを加えそのまま室温で一晩攪拌した。ジエチルエーテル、飽和食塩水を加え分液した後、有機層を飽和食塩水で洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒を減圧留去した。残渣をシリカゲルクロマトグラフィーで生成し、目的物を淡黄色油状物質として得た(1.10g、17%、ジアステレオマー混合物)。
(29−c)(±)−(1S、5R)−4−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル
(±)−(1S、5R)−4−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−オン(1.10g、9.0mmol)を、予めジメトキシホスホリル酢酸tert−ブチル(2.08g、9.3mmol)のテトラヒドロフラン溶液(10mL)に氷冷下で水素化ナトリウム(>65%油性、342.8mg、9.0mmol)を加えて調整した反応液に加え、さらに2時間攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水を加え分液した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を併せて飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(1.59g、80%、E,Z体混合物)。
(29−d)(±)−[(1S、5R、6R)−6−(ニトロメチル)−4−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S、5R)−4−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル(1.59g、7.22mmol)を用い、実施例(8−d)と同様にして、目的物を無色油状物質として得た(2.02g、<100%)。
(29−e)(±)−[(1S、5R、6R)−6−(アミノメチル)−4−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S、5R、6R)−6−(ニトロメチル)−4−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(1.00g、3.2mmol)を用い、実施例(8−e)と同様にして目的物を白色粉末として得た(125.1mg、20%)。
(32−a)シクロブチリデン酢酸メチル
ホスホノ酢酸トリメチル(18.21g、100mmol)のテトラヒドロフラン溶液(200mL)に水素化ナトリウム(油性、>65%、3.62g、95mmol)を氷冷下加え1時間攪拌した。反応液にシクロブタノン(5.00g、71.4mmol)のテトラヒドロフラン溶液(50mL)を滴下した後、室温に戻し1時間半攪拌した。反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え、ヘキサンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去し、目的物を淡黄色油状物質として得た(18.94g、<100%)。
(32−b)シクロブチリデンエタノール
シクロブチリデン酢酸メチル(18.92g、<71.4mmol)のテトラヒドロフラン溶液(200mL)に水素化リチウムアルミニウム(1.89g、50mmol)を氷冷下加え、そのまま2時間半攪拌した。メタノール(10mL)、1N 水酸化ナトリウム水溶液(5mL)を加え、さらに室温で1時間攪拌後、セライトろ過した。残渣を酢酸エチル、飽和食塩水で洗浄し、濾液を併せて分液した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去し、目的物を淡黄色油状物質として得た(22.14g、<84%)。
(32−c)(1−ビニルシクロブチル)エタノール
シクロブチリデンエタノール(22.14g、<60mmol)をオルト酢酸トリエチル(25mL)に溶解させ、フェノール(1.02g、11.6mmol)を加え、加熱還流下1日間攪拌した。放冷後、飽和食塩水を加え、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣に2N 水酸化カリウムメタノール溶液(80mL)を加え、室温で一晩攪拌した。溶媒を減圧留去した後、残渣を2N 水酸化ナトリウム水溶液に溶解させ、ジエチルエーテルで洗浄した。水層を氷冷下、濃塩酸で酸性にした後、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒を減圧留去した。残渣をテトラヒドロフラン(70mL)に溶解させた後、水素化リチウムアルミニウム(948.8mg、25mmol)を氷冷下で加えた。室温に戻した後、加熱還流下、7時間攪拌した。氷冷下、メタノール(1.5mL)、1N 水酸化ナトリウム水溶液(1.5mL)を加え、さらに室温で1時間攪拌後、セライトろ過した。残渣をジクロロメタン、飽和食塩水で洗浄し、濾液を併せて分液した。有機層を1N 水酸化ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去し、目的物を無色油状物質として得た(1.94g、25%)。
(32−d)3−ヒドロキシ−4−(1−ビニルシクロブチル)ブタン酸メチル
塩化オキザリル(1.88mL、22.5mmol)のジクロロメタン溶液(80mL)を−78度に冷却し、ジメチルスルホキシド(3.0mL、43.0mmol)のジクロロメタン溶液(20mL)を滴下した。−78度で10分攪拌後、(1−ビニルシクロブチル)エタノール(1.94g、15mmol)のジクロロメタン溶液(20mL)を滴下し、さらに−78度で3時間攪拌した。トリエチルアミン(8mL、60mmol)を加え、徐々に室温まで戻した後、1時間攪拌した。1N 塩酸と飽和食塩水を加え、ジクロロメタンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣をテトラヒドロフラン(40mL)に溶解させ、トリメチルホウ素(6.2mL)と亜鉛粉末(4.46g)を加えた後、ブロモ酢酸メチル(4.2mL、44.1mmol)を滴下した。室温で30分攪拌した後、反応液を40度に加温し20分攪拌した。さらに室温に戻し1時間攪拌した後、グリセロールと水、飽和食塩水を加え酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。残渣をカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(1.22g、40%)。
(32−e)3−ヒドロキシ−4−(1−ビニルシクロブチル)ブタン酸
3−ヒドロキシ−4−(1−ビニルシクロブチル)ブタン酸メチル(1.22g、6.16mmol)を用い実施例(8−b)と同様にして、目的物を無色油状物質として得た。(1.16g、<100%)。
(32−f)(±)−(1S、5R)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロブタン]−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル
3−ヒドロキシ−4−(1−ビニルシクロブチル)ブタン酸(1.16g、6.16mmol)をN,N―ジメチルアセトアミド(12mL)、無水酢酸(1.5mL)に溶解させ、酢酸カリウム(664.9mg、6.77mmol)を加え140℃で4時間攪拌した。反応液に氷水、飽和食塩水を加え2時間攪拌した後、酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩水で順次洗浄し無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣をテトラヒドロフラン(30mL)に溶解し、予めジメトキシホスホリル酢酸tert−ブチル(1.82g、10mmol)のテトラヒドロフラン溶液(30mL)と水素化ナトリウム(63%油性、342.9mg、9mmol)より調整した反応液に加えた。室温で1時間攪拌したのち、反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液、飽和食塩水を加え分液した。水層を酢酸エチルで抽出し、有機層を併せて飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(1.07g、70%、E,Z体混合物)。
(32−g)(±)−{(1S、5R、6R)−6−(ニトロメチル)スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロブタン]−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル
(±)−(1S、5R)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロブタン]−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチルをニトロメタン(8mL)に溶解し、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(0.97mL、6.51mmol)を加え、50−60℃で5時間半加熱攪拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加え、酢酸エチルで抽出後、無水硫酸マグネシウムで乾燥、溶媒を減圧留去した。残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(1.08g、81%)。
(32−h)(±)−{(1S、5R、6R)−6−(アミノメチル)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロブタン]−3−エン−6−イル}酢酸
(±)−{(1S、5R、6R)−6−(ニトロメチル)スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロブタン]−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル(1.08g、3.52mmol)をエタノール(15mL)及び水(6mL)に溶解させ、鉄粉末(0.99g、17.6mmol)、塩化アンモニウム(93.3mg、1.76mmol)を加え、加熱還流下4時間攪拌した。放冷後、飽和食塩水、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、および酢酸エチルで希釈し、セライトろ過により不溶物を除去した。ろ液を有機層と水層に分離し、有機層を飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。残渣に4N 塩酸 酢酸エチル溶液(10mL)を加え室温で1時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。ジクロロメタンに懸濁させトリエチルアミンを滴下し、生じた粉末をろ取、ジクロロメタンで洗浄後、乾燥し、目的物を白色粉末として得た(439.2mg、57%)。
(33−a)シクロペンチリデン酢酸メチル
シクロペンタノン(8.42g、100mmol)を用いて、実施例(32−a)と同様にして、目的物を淡黄色油状物質として得た(14.31g、<100%)。
(33−b)シクロペンチリデンエタノール
シクロペンチリデン酢酸メチル(7.16g、50mmol)を用いて実施例(32−b)と同様にして、目的物を淡黄色油状物質として得た(8.90g、酢酸エチル含む)。
(33−c)(1−ビニルシクロペンチル)エタノール
シクロペンチリデンエタノール(8.90g、<50mmol)を用いて実施例(32−c)と同様にして目的物を無色油状物質として得た。(0.47g、7%)。
(33−d)3−ヒドロキシ−4−(1−ビニルシクロペンチル)ブタン酸メチル
(1−ビニルシクロペンチル)エタノール(0.47g、3.36mmol)を用いて実施例(32−d)と同様にして、目的物を無色油状物質として得た(417.3mg、48%)。
(33−e)3−ヒドロキシ−4−(1−ビニルシクロペンチル)ブタン酸
3−ヒドロキシ−4−(1−ビニルシクロペンチル)ブタン酸メチル(417.3mg、1.97mmol)を用いて実施例(32−e)と同様にして、目的物を淡茶色油状物質として得た(一部溶媒残留あり。504.1mg、<100%)。
(33−f)(±)−(1S、5R)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロペンタ]−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル
3−ヒドロキシ−4−(1−ビニルシクロペンチル)ブタン酸(504.1mg、<1.9mmol)を用いて実施例(32−f)と同様にして目的物を淡黄色油状物質として得た(232.3mg、47%、E,Z体混合物)。
(33−g)(±)−{(1S、5R、6R)−6−(ニトロメチル)スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロペンタ]−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル
(±)−(1S、5R)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロペンタ]−3−エン−6−イリデン酢酸tert−ブチル(232.3mg、0.89mmol)を用いて実施例(32−g)と同様にして、目的物を無色油状物質として得た(250.2mg、88%)。
(33−h)(±)−{(1S、5R、6R)−6−(アミノメチル)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロペンタ]−3−エン−6−イル}酢酸
(±)−{(1S、5R、6R)−6−(ニトロメチル)スピロ[ビシクロ[3.2.0]へプタ−2,1’−シクロペンタ]−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル(249.0mg、0.77mmol)を用いて実施例(32−h)と同様にして、目的物を白色粉末として得た(124.4mg、72%)。
(34−a)(±)−2−シクロブチルペンタ−4−エン酸エチル
−78℃に冷却した2−シクロブチル酢酸エチル(2.32g、16.3mmol)のテトラヒドロフラン(40mL)溶液に、1.9Mテトラメチルジシラザンナトリウム−テトラヒドロフラン溶液(9.44mL、18.0mmol)を10分間で滴下添加した後、−78℃で10分間撹拌した。ついで、アリルブロマイド(7.90g、65.3mmol)のテトラヒドロフラン(10mL)溶液を10分間で滴下添加し、室温で17時間撹拌した。水処理後、減圧下で揮発分を除去した。得られた液体に、酢酸エチルと水を加えて得られた有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去することで目的物を黄色油状物質として得た(1.80g、61%)。
(34−b)(±)−4−シクロブチルペント−2,6−ジエン酸エチル
−78℃に冷却した(±)−2−シクロブチルペンタ−4−エン酸エチル(1.80g、9.9mmol)のトルエン(20mL)溶液に、1Mジイソブチルアルミニウムヒドリド トルエン溶液(9.88mL、9.9mmol)を40分間で滴下添加した後、−78℃で2時間撹拌した。30%酢酸水溶液(9.4mL)を5分間で滴下添加した後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した。ろ過により、不溶物を除去した液体に、(トリフェニルホスホラニリデン)酢酸エチル(3.78g、10.9mmol)を加え、室温で18時間撹拌した。溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的物を含む混合物として、無色油状物質を得た。これはさらなる精製を行なうことなく、次反応に用いた。
(34−c)(±)−4−シクロブチルペント−2,6−ジエン酸
(±)−4−シクロブチルペント−2,6−ジエン酸エチル(前項そのまま)のエチルアルコール(20mL)溶液に、5N水酸化ナトリウム水溶液(15mL)を加え、室温で1.5時間撹拌し、次いで60℃で2時間撹拌した。放冷後に減圧下で溶媒を留去し、水に溶解させた。ジクロロメタンで水層を洗浄した後に2N塩酸水溶液(100mL)で水層を中和し、ジクロロメタンで抽出を行ない、硫酸マグネシウムで有機層を乾燥させた。溶媒を減圧留去することで、目的物を含む混合物として黄色油状物質を得た。これはさらなる精製を行うことなく、次反応に用いた。
(34−d)(±)−[(1S,5R)−3−シクロブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(E/Z混合物)
(±)−4−シクロブチルペント−2,6−ジエン酸(前項そのまま)および、無水酢酸(1.09g、10.7mmol)のジメチルアセトアミド(20mL)溶液に、酢酸カリウム(1.05g、10.7mmol)を加え、室温で1時間撹拌した後、120℃で2時間撹拌した。氷水および2N水酸化ナトリウム水溶液で処理後、ヘキサンおよびジエチルエーテルで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、淡黄色油状物質を得た。ここで得られた物質を、1時間撹拌しておいたジメチルホスホノ酢酸tert−ブチル(0.84g、3.7mmol)、塩化リチウム(0.16g、3.7mmol)および、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(0.59g、3.7mmol)のアセトニトリル(20mL)溶液に添加し、さらに12時間撹拌した。水処理後、揮発分を減圧下で留去し、酢酸エチルにて抽出を行い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(0.36g、24%)((00−b)4−シクロブチルペント−2,6−ジエン酸エチルよりの収率)。
(34−e)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−3−シクロブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R)−3−シクロブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(0.36g、1.4mmol)をニトロメタン(20mL)に溶解させ、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(0.26g、1.7mmol)を加え、60℃で3時間撹拌した。さらに、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(0.26g、1.7mmol)を加え、60℃で4.5時間撹拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加えた後、ジクロロメタンで抽出を行い、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去し、残留物をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、目的物を淡黄色油状物質として得た(0.40g、90%)。
(34−f)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)−3−シクロブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−3−シクロブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(0.40g、1.2mmol)をエタノール(20mL)に溶解させ、鉄粉末(0.56g、10.0mmol)を加えた後、塩化アンモニウム(0.07g、1.2mmol)水溶液(7mL)を加え、加熱還流下4.5時間撹拌した。放冷後、セライトろ過により不溶物を除去した。溶液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで希釈した。飽和重炭酸ソーダ水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(0.30g、83%)。
(34−g)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)−3−シクロブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)−3−シクロブチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル (0.30g、1.0mmol)を4N塩酸−酢酸エチル溶液(10mL)に溶解し室温で1.5時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残留物にジクロロメタンを加え懸濁させた後、トリエチルアミンを滴下して生じた粉末をろ取した。得られた粉末を減圧下乾燥させ、目的物を白色粉末として得た(0.17g、67%)。
(35−a)3−エチルヘプタ−2,6−ジエン酸メチル(E/Z混合物)
水素化ナトリウム(1.04g、63%、27.4mmol)のテトラヒドロフラン(25mL)懸濁液に、ホスホノ酢酸トリメチル(4.67g、25.1mmol)のテトラヒドロフラン(25mL)溶液を0℃、1時間で滴下し、テトラヒドロフラン(25mL)を追加後0℃で1時間撹拌した。この溶液に、6−ヘプテン−3−オン(2.56g、22.8mmol)のテトラヒドロフラン(25mL)溶液を0℃、20分で滴下し、室温で2.5時間、次いで65℃で3時間撹拌した。水処理後、揮発分を減圧下留去し、ヘキサンにて抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、目的物を淡黄色油状物質として得た(3.04g、79%)。
(35−b)3−エチルヘプタ−2,6−ジエン酸(E/Z混合物)
3−エチルヘプタ−2,6−ジエン酸メチル(3.04g、18.1mmol)のエチルアルコール(40mL)溶液に、5N水酸化ナトリウム水溶液(14.5mL)を加え、室温で17時間撹拌した。5N塩酸水溶液(15mL)で中和し、ジクロロメタンで抽出を行ない、硫酸マグネシウムで有機層を乾燥させた。溶媒を減圧留去することで、目的物を淡黄色油状物質として得た(2.01g、71%)。
(35−c)(±)−[(1S,5R)−4−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(E/Z混合物)
3−エチルヘプタ−2,6−ジエン酸(2.01g、13.0mmol)および、無水酢酸(2.66g、26.1mmol)のジメチルアセトアミド(25mL)溶液に、酢酸カリウム(2.56g、26.1mmol)を加え、室温で1時間撹拌した後、120℃で3時間撹拌した。氷水液で処理後、ジエチルエーテルで抽出し、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーにより淡黄色油状物質を得た。ここで得られた物質を、1時間撹拌しておいたジメチルホスホノ酢酸tert−ブチル(2.60g、16.6mmol)、塩化リチウム(0.70g、16.6mmol)および、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(2.60g、16.6mmol)のアセトニトリル(40mL)溶液に添加し、さらに3.5時間撹拌した。水処理後、揮発分を減圧下で留去し、酢酸エチルにて抽出を行い、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。溶媒を減圧留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(2.20g、68%)。
(35−d)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−4−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R)−4−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(2.20g、9.4mmol)をニトロメタン(30mL)に溶解させ、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(1.77g、11.3mmol)を加え、室温で63時間撹拌した。飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加えた後、ジクロロメタンで抽出を行い、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去し、残留物をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、目的物を原料との混合物として得た(2.38g)。
(35−e)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)−4−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−4−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチルおよび(±)−[(1S,5R)−4−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチルの混合物(2.38g)をエタノール(30mL)に溶解させ、鉄粉末(2.25g、40.1mmol)を加えた後、塩化アンモニウム(0.43g、8.1mmol)水溶液(10mL)を加え、加熱還流下4.5時間撹拌した。放冷後、セライトろ過により不溶物を除去した。溶液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで希釈した。飽和重炭酸ソーダ水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(1.00g、40%:2段階での収率)。
(35−f)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)−4−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)−4−エチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル (1.00g、3.8mmol)を4N塩酸−酢酸エチル溶液(20mL)に溶解し室温で1時間攪拌した後、生じた固体をろ取した。ジクロロメタンを加え懸濁させた後、トリエチルアミンを滴下して生じた粉末を再度ろ取し、減圧下乾燥させることにより、目的物を白色粉末として得た(0.51g、65%)。
(±)−[(1S,5R,6R)−3−エチル−6−[(ヒドロキシアミノ)メチル]ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(0.50g、1.7mmol)と硫酸バリウム担持パラジウム(0.05g)のエタノール(10mL)懸濁液に、ギ酸アンモニウム(1.10g、16.9mmol)を添加し、室温19時間撹拌した。水(20mL)を添加後、セライトろ過により不溶物した。溶液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで希釈した。飽和重炭酸ソーダ水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、無色液体を得た(0.34g)。を4N塩酸 酢酸エチル溶液(15mL)に溶解し室温で1時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残留物にジクロロメタンを加え懸濁させた後、生じた粉末をろ取した。得られた粉末をジクロロメタンおよびヘキサンで洗浄し、目的物を白色粉末として得た(0.10g、23%)。
(38−a)(±)−[(1S,5R)−1−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(E/Z混合物)
水素化ナトリウム(0.59g、63%、15.5mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)懸濁液に、ジメチルホスホノ酢酸tert−ブチル(3.29g、14.7mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)溶液を0℃、5分で滴下し、0℃で15分撹拌した。この溶液に、1−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−オン(1.60g、13.1mmol)のテトラヒドロフラン(15mL)溶液を0℃、10分で滴下し、室温で4時間撹拌した。水処理後ジエチルエーテルにて抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(1.80g、62%)。
(38−b)(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−1−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R)−1−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(1.80g、8.2mmol)をニトロメタン(30mL)に溶解させ、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン(1.52g、10.0mmol)を加え、60℃で11時間撹拌した。放冷後、飽和リン酸二水素カリウム水溶液を加えた後、酢酸エチルで抽出を行い、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下で溶媒を留去し、残留物をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、目的物を黄色油状物質として得た(1.80、78%)。
(38−c)(±)−[(1S,5S,6R)−6−(アミノメチル)−1−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
(±)−[(1S,5R,6R)−6−(ニトロメチル)−1−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(1.80g、6.4mmol)をエタノール(45mL)に溶解させ、鉄粉末(6.52g、51.1mmol)を加えた後、塩化アンモニウム(0.34g、6.4mmol)水溶液(15mL)を加え、加熱還流下4時間半攪拌した。放冷後、セライトろ過により不溶物を除去した。溶液を濃縮し、残渣を酢酸エチルで希釈した。飽和重炭酸ソーダ水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、残留物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、目的物を無色油状物質として得た(0.90g、56%)。
(38−d) (±)−[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)−1−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)−[(1S,5S,6R)−6−(アミノメチル)−1−メチルビシクロ[3.2.0]へプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(0.90g、3.6mmol)を4N 塩酸 酢酸エチル溶液(20mL)に溶解し室温で2時間攪拌した後、溶媒を減圧留去した。残留物にジクロロメタンを加え懸濁させた後、トリエチルアミンを滴下して生じた粉末をろ取した。得られた粉末をジクロロメタンで洗浄し、目的物を白色粉末として得た(0.33g、47%)。
(39−a)(±){(1R,5R)−7−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン}酢酸tert−ブチル
実施例(11−e)と同様にして,(±)(1R,5R)−7−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−オン(J.Org.Chem. 1988,53,5320)(6.16g,50.4mmol)から目的物を油状物質として得た(5.88g,53%)。目的物は2種のジアステレオマーを主とするジアステレオマー混合物であった。
(39−b)(±){(1R,5R)−7−メチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル
実施例(1−c)と同様にして,(±){(1R,5R)−7−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン}酢酸tert−ブチル(5.74g,26.1mmol)から目的物を油状物質として得た(4.07g,56%)。目的物は3種のジアステレオマーを主とするジアステレオマー混合物であった。
(39−c)(±){(1R,5R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−7−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル
実施例(3−a)と同様にして,(±){(1R,5R)−7−メチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル(1.00g,3.55mmol)から目的物を油状物質として得た(1.11g,89%)。目的物は2種のジアステレオマーを主とするジアステレオマー混合物であった。
(39−d)(±){(1R,5R)−6−(アミノメチル)−7−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル}酢酸
実施例(1−e)と同様にして,(±){(1R,5R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−7−メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル}酢酸tert−ブチル(1.11g,3.16mmol)から目的物を白色固体として得た(281mg,46%)。目的物は2種のジアステレオマーを主とするジアステレオマー混合物であった。
[(1S,5R,6R)−6−(アミノメチル)−3−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸 p−トルエンスルホン酸塩(2.48g,6.50mmol)を水(6.5mL),1M水酸化ナトリウム水溶液(10mL),1,4−ジオキサン(13mL)の混合溶液に溶解させ,室温攪拌下,二炭酸ジ−tert−ブチル(2.84g,13.0mmol)を加えた。そのまま終夜攪拌した後,1Mクエン酸を加えて反応液を酸性にし,塩化メチレンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮することにより,目的物を油状物質として得た(2.01g,>99%)。
(40−b)[(1S,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)(メチル)アミノ]メチル}−3−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸
[(1S,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)アミノ]メチル}−3−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸(2.01g,6.50mmol)およびヨウ化メチル(4.05mL,65.0mmol)のテトラヒドロフラン溶液(25mL)に,室温攪拌下,水素化ナトリウム(63%,2.48g,65.0mmol)を少量ずつ加えた。そのまま6時間攪拌した後,反応液を氷冷しながら水(50mL)を加え,ジエチルエーテルで洗浄した。水層を1Mクエン酸で酸性とした後,酢酸エチルで抽出し,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮後,得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより,目的物を油状物質として得た(2.00g,95%)。
(40−c){(1S,5R,6R)−3−エチル−6−[(メチルアミノ)メチル]ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル}酢酸 塩酸塩
[(1S,5R,6R)−6−{[(tert−ブトキシカルボニル)(メチル)アミノ]メチル}−3−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸(0.90g,2.78mmol)に4N塩酸−酢酸エチル(13mL)を加え,室温にて1時間攪拌した。減圧濃縮して得られた残渣をヘキサン−イソプロパノールから再結晶することにより,目的物を白色固体として得た(0.34g,47%)。
(41−a)tert−ブチル[(2−エチルブタ−3−エン−1−イル)オキシ]ジメチルシラン
臭化(メチル)トリフェニルホスホニウム(59.1g,165mmol)をテトラヒドロフラン(330mL)に懸濁させ,0℃攪拌下,n−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.57M,97.3mL,153mmol)をゆっくり加えた。そのままの温度で1時間攪拌した後,2−({[tert−ブチル(ジメチル)シリル]オキシ}メチル)ブタナール(Tetrahedron 2004,60,9307)(27.6g,127mmol)のテトラヒドロフラン溶液(110mL)をゆっくり加えた。0℃にて2時間攪拌した後,飽和塩化アンモニウム水溶液と水を加えて反応を停止させ,酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和塩化アンモニウム水溶液,水,飽和食塩水で洗浄した後,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮後,得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより,目的物を油状物質として得た(19.9g,73%)。
(41−b)(2E)−5−エチルヘプタ−2,6−ジエン酸エチル
tert−ブチル[(2−エチルブタ−3−エン−1−イル)オキシ]ジメチルシラン(19.9g,93mmol)のジエチルエーテル溶液(80mL)に,室温攪拌下,フッ化テトラブチルアンモニウムのテトラヒドロフラン溶液(1M,99.3mL,99.3mmol)を加えた。終夜攪拌した後,反応液に水を加えて分液し,ジエチルエーテルで抽出した。有機層を水,飽和食塩水で洗浄した後,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮後,残渣を塩化メチレン(180mL)に溶解させ,0℃攪拌下,トリエチルアミン(25.7mL,186mmol)および塩化メタンスルホニル(10.8mL,139mmol)を加えた。0℃で終夜攪拌した後,反応液に1M塩酸(200mL)を加えて分液し,塩化メチレンで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮後,残渣をジメチルスルホキシド(240mL)と水(12mL)に溶解させ,シアン化カリウム(15.1g,232mmol)を加えた。60℃にて終夜攪拌した後,反応液を氷冷しながら水(400mL)をゆっくり加え,ジエチルエーテルで抽出した。有機層を水,飽和食塩水で洗浄した後,無水硫酸ナトリウムで洗浄した。ろ過,減圧濃縮後,残渣をトルエン(150mL)に溶解させ,−78℃攪拌下,ジイソブチルアルミニウムヒドリドのトルエン溶液(0.99M,169mL,167mmol)を滴下した。そのままの温度で1時間攪拌した後,徐々に昇温させながら30%酢酸水溶液(167mL)をゆっくり加えた。そのまま反応液を0℃にて攪拌しながら飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(130mL)を加えた後,分液し,トルエンで抽出した。有機層を水,飽和炭酸水素ナトリウム水溶液,飽和食塩水で洗浄し,硫酸マグネシウムで乾燥した。ろ過後,ろ液に(トリフェニルホスホラニリデン)酢酸エチル(33.9g,97.4mmol)を加え,室温にて終夜攪拌した。反応液を濃縮後,得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより,目的物を油状物質として得た(9.52g,56%)。
(41−c)(2E)−5−エチルヘプタ−2,6−ジエン酸
(2E)−5−エチルヘプタ−2,6−ジエン酸エチル(9.52g,52.2mmol)のテトラヒドロフラン:メタノール:水(3:3:1,100mL)混合溶液に,水酸化リチウム一水和物(4.39g,104mmol)を加え,室温にて終夜攪拌した。反応液を減圧濃縮した後,残渣に水を加え,ジエチルエーテルで洗浄した。水層に5M塩酸を加えて酸性にし,酢酸エチル抽出した後,有機層を飽和食塩水で洗浄して無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮することにより,目的物を油状物質として得た(8.00g,>99%)。
(41−d)(±)[(1S,5R)−2−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
実施例(7−c)と同様にして,(2E)−5−エチルヘプタ−2,6−ジエン酸(4.50g,29.4mmol)から目的物を油状物質として得た(3.00g,44%,Major/Minor=3/1)。
(41−e)(±)[(1S,5R,6S)−2−エチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
実施例(1−c)と同様にして,(±)[(1S,5R)−2−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(3.00g,12.8mmol)から目的物を油状物質として得た(3.52g,93%,Major/Minor=3/1)。
(41−f)(±)[(1S,5R,6S)−6−(アミノメチル)−2−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
実施例(4−a)と同様にして,(±)[(1S,5R,6S)−2−エチル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(3.52g,11.9mmol)から目的物を油状物質として得た(2.75g,87%,Major/Minor=3/1)。
(41−g)(±)[(1S,5R,6S)−6−(アミノメチル)−2−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸 p−トルエンスルホン酸塩
(±)[(1S,5R,6S)−6−(アミノメチル)−2−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(2.75g,10.4mmol)のベンゼン溶液(20mL)に,p−トルエンスルホン酸一水和物(2.17g,11.4mmol)を加え,1時間還流した。放冷後,析出した固体を塩化メチレンで洗浄することにより,目的物を灰色固体として得た(3.17g,80%,Major/Minor=3/1)。
(41−h)(±)[(1S,5R,6S)−6−(アミノメチル)−2−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸
(±)[(1S,5R,6S)−6−(アミノメチル)−2−エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸 p−トルエンスルホン酸塩(3.17g,8.31mmol)を塩化メチレン(35mL)に懸濁させ,室温攪拌下,トリエチルアミン(1.27mL,9.14mmol)を加えた。そのまま3時間攪拌した後,析出した固体をろ過し,塩化メチレンで洗浄することにより目的物を白色固体として得た(1.58g,91%,Major/Minor=3/1)。
(42−a)(±)−(1R,5R)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタン−6,2’−[1,3]ジオキソラン]−3−オン
水素化リチウムアルミニウム(6.77g,178mmol)のテトラヒドロフラン懸濁液(480mL)に,0℃攪拌下,(±)−(1’R,2’R,4’S,6’R)−スピロ[1,3−ジオキソラン−2,7’−[3]オキサトリシクロ[4.2.0.02,4]オクタン](J.Chem.Soc.Perkin Trans.1,1980,852)(20.0g,119mmol)のテトラヒドロフラン溶液(120mL)をゆっくりと滴下した。室温にて終夜攪拌した後,反応液を氷冷しながらテトラヒドロフラン(200mL),水(6.8mL),15%水酸化ナトリウム水溶液(6.8mL),水(20.4mL)を加え,室温にて3時間攪拌した。セライトろ過,減圧濃縮後,得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製(ヒドロキシル基に関する位置異性体と分離)することにより,(±)−(1R,3R,5R)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタン−6,2’−[1,3]ジオキソラン]−3−オールを油状物質として得た(7.78g,38%)。オキサリルクロリド(5.50mL,64.2mmol)の塩化メチレン溶液(110mL)に,−78℃攪拌下,ジメチルスルホキシド(9.11mL,128mmol)を加え,そのままの温度で5分攪拌した後,先に得られたアルコール(7.28g,42.8mmol)の塩化メチレン溶液(30mL)を加えた。そのままの温度で15分攪拌した後,トリエチルアミン(23.7mL,171mmol)を加え,室温に昇温して攪拌した。0.1M塩酸を加えて分液し,有機層を0.1M塩酸,水,飽和食塩水で洗浄した後,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮後,得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより,目的物を油状物質として得た(6.61g,92%)。
(42−b)(±)−(1R,5S)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6,2’−[1,3]ジオキソラン]−3−イル トリフルオロメタンスルホネート
テトラヒドロフラン(180mL)にカリウムビス(トリメチルシリル)アミドのテトラヒドロフラン溶液(0.5M,96.8mL,48.4mmol)を加え,−78℃攪拌下,(±)−(1R,5R)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタン−6,2’−[1,3]ジオキソラン]−3−オン(6.11g,36.3mmol)のテトラヒドロフラン溶液(85mL)をゆっくり滴下した。そのままの温度で2時間攪拌した後,N−フェニルビス(トリフルオロメタンスルホンイミド)(17.3g,48.4mmol)のテトラヒドロフラン溶液(95mL)をゆっくり滴下した。室温に昇温して終夜攪拌した後,飽和塩化アンモニウム水溶液と水を加えて反応を停止させ,分液し,ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮後,得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製(オレフィンに関する位置異性体と分離)することにより,目的物を油状物質として得た(4.74g,43%)。
(42−c)(±)−(1R,5S)−3−ビニルスピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6,2’−[1,3]ジオキソラン]
(±)−(1R,5S)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6,2’−[1,3]ジオキソラン]−3−イル トリフルオロメタンスルホネート(2.32g,7.73mmol)のテトラヒドロフラン溶液(60mL)に,塩化リチウム(1.97g,46.4mmol),テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.36g,0.31mmol),トリブチル(ビニル)すず(2.47mL,8.50mmol)を加えた。2時間加熱還流した後,反応液に水を加え,ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮後,得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより,目的物を油状物質として得た(990mg,72%)。
(42−d)(±)[(1R,5S)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル
(±)−(1R,5S)−3−ビニルスピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6,2’−[1,3]ジオキソラン](990mg,5.55mmol)をアセトニトリル(16mL)と水(7mL)の混合溶媒に溶解させ,室温攪拌下,2M硫酸(2.60mL)を加えた。室温にて7時間攪拌した後,反応液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和し,酢酸エチルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮後,得られた(1R,5S)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−オンから実施例(11−e)と同様にして,,目的物を油状物質として得た(710mg,55%,Major/Minor=2/1)。
(42−e)(±)[(1R,5S,6S)−6−(ニトロメチル)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
実施例(1−c)と同様にして,(±)[(1R,5S)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン]酢酸tert−ブチル(710mg,3.06mmol)から目的物を油状物質として得た(670mg,75%)。
(42−f)(±)[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
実施例(4−a)と同様にして,(±)[(1R,5S,6S)−6−(ニトロメチル)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(670mg,2.28mmol)から目的物を油状物質として得た(527mg,88%)。
(42−g)(±)[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸 p−トルエンスルホン酸塩
実施例(41−g)と同様にして,(±)[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(527mg,2.00mmol)から目的物を薄灰色固体として得た(590mg,78%)。
(42−h)(±)[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸
実施例(41−h)と同様にして,(±)[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−ビニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸 p−トルエンスルホン酸塩(590mg,1.55mmol)から目的物を薄茶色固体として得た(286mg,89%)。
(43−a)(±)−トリメチル[(1R,5S)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6,2’−[1,3]ジオキソラン]−3−イルエチニル]シラン
実施例(42−b)で得られた(±)−(1R,5S)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6,2’−[1,3]ジオキソラン]−3−イル トリフルオロメタンスルホネート(2.42g,8.06mmol)のジメチルホルムアミド溶液(5mL)に,塩化ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)(98%,0.29g,0.40mmol),2,6−ルチジン(1.41mL,12.1mmol),トリメチルシリルアセチレン(1.45mL,10.5mmol),ヨウ化銅(I)(0.15g,0.81mmol)を加えた。50℃にて2時間加熱攪拌した後,反応液に飽和塩化アンモニウム水溶液を加え,ジエチルエーテルで抽出した。有機層を飽和食塩水で洗浄し,無水硫酸ナトリウムで乾燥した。ろ過,減圧濃縮後,得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製することにより,目的物を油状物質として得た(1.78g,89%)。
(43−b)(±)−{(1S,5S)−3−[(トリメチルシリル)エチニル]ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン}酢酸tert−ブチル
実施例(42−d)と同様にして,(±)−トリメチル[(1R,5S)−スピロ[ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6,2’−[1,3]ジオキソラン]−3−イルエチニル]シラン(1.78g,7.17mmol)から目的物を油状物質として得た(1.50g,69%,Major/Minor=2/1)。
(43−c)(±)−[(1R,5S,6S)−3−エチニル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
実施例(1−c)と同様にして,(±)−{(1S,5S)−3−[(トリメチルシリル)エチニル]ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イリデン}酢酸tert−ブチル(1.50g,4.98mmol)から目的物を油状物質として得た(870mg,60%)。
(43−d)(±)−[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−エチニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル
実施例(4−a)と同様にして,(±)−[(1R,5S,6S)−3−エチニル−6−(ニトロメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(870mg,2.99mmol)から目的物を油状物質として得た(630mg,81%)。
(43−e)(±)[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−エチニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸 p−トルエンスルホン酸塩
実施例(41−g)と同様にして,(±)−[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−エチニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸tert−ブチル(630mg,2.41mmol)から目的物を薄黄色固体として得た(821mg,90%)。
(43−f)(±)[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−エチニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸
実施例(41−h)と同様にして,(±)[(1R,5S,6S)−6−(アミノメチル)−3−エチニルビシクロ[3.2.0]ヘプタ−3−エン−6−イル]酢酸 p−トルエンスルホン酸塩(821mg,2.17mmol)から目的物を薄茶色固体として得た(371mg,83%)。
実施例21の化合物5g、乳糖90g、トウモロコシデンプン34g、結晶セルロース20gおよびステアリン酸マグネシウム1gをブレンダーで混合した後、錠剤機で打錠することにより、錠剤が得られる。
a)ヒトCacna2d1発現プラスミドpRK/hCacna2d1の構築
a−1)DNA断片の調製
ヒトCacna2d1遺伝子は前半断片と後半断片に2分割して取得した。cDNAライブラリー(QUICK-Clone cDNA Human Brain(Clontech Laboratories, Inc))を鋳型として酵素KODポリメラーゼ(TOYOBO)を用いて、この酵素添付のプロトコールに従い、PCRを行った。PCRプライマーとしては、前半断片には下記の配列を有するプライマー:
プライマー1:5’-agctgcggcc gctagcgcca ccatggctgg ctgcctgctg gc-3’(配列番号:1)
プライマー2:5’-attaggatcg attgcaaagt aataccc-3’(配列番号:2)
後半断片には下記の配列を有するプライマー:
プライマー3:5’-aatgggtatt actttgcaat cgatcc-3’(配列番号:3)
プライマー4:5’-agtcggatcc tcataacagc cggtgtgtgc tg-3’(配列番号:4)
をシグマ・ジェネシスから購入して使用した。PCR反応は前半、後半両断片とも、サーマルサイクラー(GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems))を用い、94℃で1分間加熱後、温度サイクル(94℃で15秒、60℃で30秒、68℃で2分)を35回繰り返した後、68℃で5分おき、4℃に冷却する、という過程で行った。
動物細胞用発現ベクターpRK5(Pharmingen)のマルチクローニングサイト(以下、MCSという)をベクターpBluescript 2(STRATAGENE)のMCSに変えたベクターを作製した。すなわち、pRK5をCla 1(TOYOBO)、およびHind 3(TOYOBO)で制限酵素処理を行った後、Klenow Fragment(TAKARA)を用いてDNA両末端を平滑化した。さらにウシ小腸アルカリホスファターゼ(以下、CIAPという:TAKARA)を用いて両末端を脱リン酸化した後、MiniElute Reaction Cleanup Kit(QIAGEN)で精製を行った。そして、この酵素処理したDNAを1.0%のアガロースゲルに電気泳動し、電気泳動後のゲルを臭化エチジウムで染色した後、紫外線照射下で約4.7kbpに相当するバンド部分を剃刀刃を用いて分離し、ゲル抽出精製キット(MiniElute Gel Extraction Kit(QIAGEN))を用い、このキットに添付のプロトコールに従って、DNAを抽出した。
a−2)で得られたpRK-SKを制限酵素Xba1(TOYOBO)で処理し、Klenow Fragment(TAKARA)を用いてDNA両末端を平滑化し、さらに、平滑化したDNAを制限酵素Not 1(TOTOBO)で消化し、a−2)と同様の方法で精製を行った。この直鎖状にしたpRK-SKとa−1)で得られたヒトCacna2d1遺伝子前半部DNA断片について、1.0%のアガロースゲルで電気泳動を行い、a−2)と同様に約4.7kbpおよび約1.5kbpのDNAをゲルより抽出して精製した。得られた2つのDNAをa−2)と同様の方法でライゲーションし、大腸菌の形質転換を行った。得られた大腸菌のクローンからプラスミドを抽出して、その塩基配列をDNAシークエンサー(Model 3700 (Applied Biosystems))を用いて解析し、配列番号:6に示される配列が導入されていることを確認した。次に、得られたプラスミドを制限酵素Cla 1(TOYOBO)とBamH 1(TOYOBO)で処理し、a−2)と同様の方法で、CIAP処理、および精製を行った。この直鎖状にしたプラスミドDNAとa−1)で得られたヒトCacna2d1遺伝子後半部DNA断片について、1.0%のアガロースゲルで電気泳動を行い、a−2)と同様に約6.2kbpおよび約1.8kbpのDNAをゲルより抽出して精製した。得られた2つのDNAをa−2)と同様の方法でライゲーションし、大腸菌の形質転換を行った。得られた大腸菌のクローンからプラスミドを抽出して、その塩基配列をDNAシークエンサー(Model 3700 (Applied Biosystems))を用いて解析し、ベクターpRK-SKに配列番号:7に示される配列が導入されていることを確認した。得られたプラスミドをpRK/hCacna2d1と命名した。
a)で構築したヒトCacna2d1発現プラスミドpRK/hCacna2d1を293細胞に遺伝子導入し、ヒトCacna2d1タンパク質の発現を指標にヒトCacna2d1安定発現細胞株を取得した。具体的には、φ6cm dishに2×106cellsの293細胞を播種し、12時間培養後に遺伝子導入試薬LipofectaminePlus(Invitrogen)を用いて、試薬に添付のプロトコールに従って、5μgのpRK/hCacna2d1と0.5μgのneomycin耐性遺伝子発現プラスミドpSV2neo(Clontech)を同時に導入した。
b)で取得したヒトCacna2d1発現293細胞を10%牛胎児血清(Cansera International Inc.)および500μg/mlのG418(Invitrogen)を添加したDMEM(Invitrogen)で大量培養し、回収した。Binding Assay Buffer(10mM MOPS(pH7.4)、10mM HEPES(pH7.4)、100mM NaCl)にプロテアーゼ阻害剤(Comlpete EDTA free (Roche))を該試薬の推奨量添加し、膜画分調製バッファーとした。回収した細胞を膜画分調製バッファーで洗浄後、超音波破砕機を用いて細胞を破砕した。その後遠心機を用いて12,000rpm、4℃、1時間遠心分離を行い、上清を捨て膜画分調製バッファーで沈殿物を懸濁した。超音波破砕機を用いた超音波処理から遠心分離後の沈殿物の懸濁までをさらに3回繰り返して行い、得られた懸濁液をヒトCacna2d1発現細胞膜画分とした。波長280nmのUVの吸光度から膜画分に含まれる全タンパク質量を算出した。
a)Cacna2d1とGBPの結合反応の検出系構築
ヒトCacna2d1発現細胞膜画分および放射性同位体3Hにより標識されたGBP(以下3H-GBPとする:Tocris Cookson)をBinding Assay Buffer(10mM MOPS(pH7.4)、10mM HEPES(pH7.4)、100mM NaCl)で、全タンパク質量終濃度2.5mg/ml、3H-GBP終濃度4.5nMとなるように希釈して、反応液120μlを調製し、4℃にて3時間静置した。この反応物をフィルタープレート(UniFilter350 GF/B(Whatman))のウェルに添加してフィルター濾過を行った。その後350μlのBinding Assay Buffer(10mM MOPS(pH7.4)、10mM HEPES(pH7.4)、100mM NaCl)を添加してフィルター濾過を行う洗浄作業を3回繰り返した。フィルタープレートを十分に乾燥させ、底面をシールし、Microscint 20(PerkinElmer)を50μl添加後、上面もシールし、フィルターに残る放射性同位体3H由来の放射線をTopCount(PerkinElmer)でカウントした。得られた値から、本アッセイに終濃度20μMの非標識GBP(SIGMA-ALDRICH)を添加した際の値を非特異的吸着由来として差し引き、Cacna2d1に対する3H-GBPの特異的な結合量(単位は「count」)とした。
a)で構築したCacna2d1/GBP結合反応の検出アッセイに被検化合物を様々な濃度で添加し、結合量をa)に記載の方法で測定した。その後、化合物をx nM添加した際のCacna2d1/GBP特異的結合量を「結合量[x]」、そのときのCacna2d1/GBP結合阻害率を「阻害率[x]」とし、下記式:
阻害率[x](%)=(1-(結合量[x]/結合量[0]))×100
(式中、結合量[0]とは、化合物を添加しない場合の3H-GBPの結合量を表す)
に基づいて阻害率(%)を求め、濃度に対し阻害率をプロットした。この結果からCacna2d1/GBP結合を50%阻害するのに必要な被検化合物の濃度、「IC50値」を算出した。被検化合物の試験結果を表2に示す。
末梢神経損傷動物および糖尿病モデル動物は機械刺激、熱刺激に対して痛覚過敏およびアロディニア症状を呈することが報告されている。本発明では、機械的痛覚過敏を発症しているマウスを評価に用いた。
マウスを、測定用プラスチックケージ内で30分馴化した後、試験化合物を経口投与し、試験責任者が定める測定時間に機械的痛覚過敏の評価を行った。機械的痛覚過敏の評価は、高崎らの方法(Pain 86 95-101, 2000)を一部改変して行い、試験化合物の機械的痛覚過敏に対する作用を確認した。すなわち,機械的痛覚過敏は1.4 gのvon Frey filament を動物の足底に押し当て誘発される行動を後述する基準に従ってスコア化し評価した。
(0:反応なし,1:von Frey filament からの逃避,2:刺激直後に後肢を振るまたは舐める)
一回の測定において、6回の刺激を行いスコアの合計を疼痛スコアとした。
試験化合物の評価は、vehicle投与群の疼痛スコアを50%改善する用量(ID50)を算出することで行った。上記モデルにおいて、例えば、実施例2に記載の化合物は、10.4mg/kgのID50を示した。
(試験例4)熱痛覚過敏アッセイ
本発明では、熱痛覚過敏を発症しているマウスおよびラットを評価に用いる。
動物に試験化合物を経口投与し、試験責任者が定める測定時間に熱痛覚過敏の評価を行う。すなわち、動物の後肢足底に熱刺激を加え、足を舐める、足を振り回す等の逃避行動をとるまでの潜時を測定する。
(試験例5)コールドプレート試験
本発明では、コールドアロディニアを発症しているマウスおよびラットを評価に用いる。
コールドアロディニアの評価はTanimoto-Moriらの方法(Behabioural Pharmacology 19, 85-90, 2008)に従って実施する。すなわち、動物を低温の金属プレート上におき、後肢の足上げ行動が観察されるまでの潜時および足上げ行動の持続時間を測定する。
(試験例5)マウス酢酸writhing試験
マウスに試験化合物を経口投与し、試験責任者が定める測定時間に、0.6%酢酸を腹腔内投与し5分後から15分後の10分間のwrithing行動の総数を数える。
(試験例6)ラットアジュバント関節炎疼痛試験
アジュバントは Mycobacterium butyricum の加熱死菌体をメノウ乳鉢で微細化後、乾熱滅菌した流動パラフィンに懸濁し、更に超音波処理して作製する。
ラットの右後肢足皮内にこのアジュバント(加熱死菌体として100μg/0.05mL/paw)を注射し関節炎を惹起する。アジュバント処置後18日目に疼痛試験を実施する。すなわち、動物に試験化合物を経口投与し、試験責任者が定める測定時間に足根脛骨関節を5回屈曲させ、啼鳴回数(0−5)をペインスコアとして記録する。
マウスに試験化合物を経口投与し、試験責任者が定める測定時間に、電気刺激装置および双極性電極を用いて両眼角膜上に電気刺激(60 Hz,50 mA,0.2 秒)を与え、後肢の強直性伸展の有無を観察、記録する。
(試験例8)ペンチレンテトラゾール誘発痙攣試験
マウスに試験化合物を経口投与し、試験責任者が定める測定時間に、ペンチレンレトラゾール溶液(85mg/10ml/kg、生理食塩液に溶解)を皮下投与し、30分間にわたって間代性痙攣の有無を観察、記録する。
(試験例9)
その他、以下に記載のアメリカ国立衛生研究所(National Institutes of Health, NIH)のホームページに記載の方法に準して評価を行うことにより、本発明の効果を確認することができる。
NIH HP : Antiepileptic Drug Development(ADD) Program
(http://www.ninds.nih.gov./funding/research/asp/addadd_review.pdf)
配列番号2はヒトCacna2d1前半のPCRアンチセンスプライマーである。
配列番号3はヒトCacna2d1後半のPCRアンチセンスプライマーである。
配列番号4はヒトCacna2d1後半のPCRアンチセンスプライマーである。
配列番号5はベクターpBluescript 2のマルチクローニングサイトである。
Claims (25)
- 一般式(I):
R 1 、R 2 、R 2 ’ 、R 4 、R 5 、R 6 、R 7 、R 8 およびR 8 ’ は、水素原子であり、
R 3 は、水素原子、C1−C6アルキル基、C2−C6アルケニル基、C1−C6アルキルスルファニルC1−C6アルキル基またはC3−C7シクロアルキル基
である〕
で表される化合物またはその薬理学的に許容される塩。 - R3が水素原子またはC1−C6アルキル基である、請求項1に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩。
- R3が水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基またはブチル基である、請求項1に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩。
- R3が水素原子またはエチル基である、請求項1に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩。
- 薬理学的に許容される塩が、塩酸塩、ベンゼンスルホン酸塩またはp-トルエンスルホン酸塩である請求項1−4いずれか1項に記載の化合物の薬理学的に許容される塩。
- 一般式(Ia):
R 1 、R 2 、R 2 ’ 、R 4 、R 5 、R 6 、R 7 、R 8 およびR 8 ’ は、水素原子であり、
R 3 は、水素原子、C1−C6アルキル基、C2−C6アルケニル基、C1−C6アルキルスルファニルC1−C6アルキル基またはC3−C7シクロアルキル基
である〕
で表される化合物またはその薬理学的に許容される塩。 - 一般式(Ib):
R 1 、R 2 、R 2 ’ 、R 4 、R 5 、R 6 、R 7 、R 8 およびR 8 ’ は、水素原子であり、
R 3 は、水素原子、C1−C6アルキル基、C2−C6アルケニル基、C1−C6アルキルスルファニルC1−C6アルキル基またはC3−C7シクロアルキル基
である〕
で表される化合物またはその薬理学的に許容される塩。 - 以下からなる群から選択される化合物:
(±)-[(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
(±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
(±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]へプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
(±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-プロピルビシクロ[3.2.0]へプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
(±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-ブチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
[(1R,5S,6S)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
[(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
[(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 塩酸塩;
[(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸塩;
[(1R,5S,6S)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸;
[(1R,5S,6S)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 p-トルエンスルホン酸塩;
[(1R,5S,6S)-6-(アミノメチル)-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸塩;および
[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸。 - 請求項8に記載の化合物またはその薬理学的に許容される塩を有効成分として含有する医薬組成物。
- 痛みを治療および/または予防するための、請求項9に記載の医薬組成物。
- 急性痛、慢性痛、軟組織または末梢損傷から生ずる痛み、帯状疱疹後神経痛、後頭神経痛、三叉神経痛、髄節または肋間神経痛、中枢神経性疼痛、神経障害性疼痛、片頭痛、変形性関節症または関節リウマチに関連する痛み、挫傷、捻挫または外傷に関連する痛み、脊椎痛、脊髄または脳幹損傷による痛み、腰部痛、坐骨神経痛、歯痛、筋筋膜性疼痛症候群、会陰切開痛、痛風痛、熱傷から生ずる痛み、心臓痛、筋肉痛、眼痛、炎症性疼痛、口顔痛、腹痛、月経困難症、陣痛または子宮内膜症に関連する痛み、体因性痛、神経または根性損傷に関連する痛み、切断、疼痛性チック、神経腫または血管炎に関連する痛み、糖尿病性神経障害から生ずる痛み(または、糖尿病性抹消神経障害性疼痛)、化学療法誘導神経障害から生ずる痛み、非定型顔面痛、神経障害性腰部痛、HIV関連神経痛、AIDS関連神経痛、痛覚過敏、熱傷痛、特発性痛、化学療法による痛み、後頭神経痛、心因性疼痛、胆石に関連する痛み、癌に関連する神経因性または非神経因性疼痛、幻肢痛、機能性腹痛、頭痛、急性または慢性緊張性頭痛、洞頭痛、群発頭痛、側頭下顎骨痛、上顎洞痛、強直性脊椎関節炎から生ずる痛み、術後痛、瘢痕痛、慢性非神経因性疼痛、線維筋痛症、筋萎縮性側索硬化症、てんかん(部分てんかん、成人てんかん部分発作、てんかん患者における部分発作)、全般性不安障害および下肢静止不能症候群からなる群から選択される疾患を治療および/または予防するための、請求項9に記載の医薬組成物。
- 糖尿病性神経障害から生ずる痛みを治療および/または予防するための、請求項9に記載の医薬組成物。
- (±)-[(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]へプタ-3-エン-6-イル]酢酸。
- (±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-メチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸。
- (±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]へプタ-3-エン-6-イル]酢酸。
- (±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-プロピルビシクロ[3.2.0]へプタ-3-エン-6-イル]酢酸。
- (±)-[(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-ブチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸。
- [(1R,5S,6S)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸。
- [(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸。
- [(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 塩酸塩。
- [(1S,5R,6R)-6-(アミノメチル)ビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸塩。
- [(1R,5S,6S)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸。
- [(1R,5S,6S)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 p-トルエンスルホン酸塩。
- [(1R,5S,6S)-6-(アミノメチル)-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸 ベンゼンスルホン酸塩。
- [(1S,5R,6R)-6-アミノメチル-3-エチルビシクロ[3.2.0]ヘプタ-3-エン-6-イル]酢酸。
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