詳細な説明
定義
上述のように、本発明の第一の局面は、式Ia、Ib、Ic、若しくはId、又はこれらの医薬として許容される塩、水和物、溶媒和物、複合体、若しくはプロドラッグを作製するためのプロセスに関する。
文脈上他の意味に解すべき場合を除き、本明細書を通して、同じ一般構造を有する異なるエナンチオマーは、各々、「a」及び「b」と表示される。番号で表示される個々の化合物に対しては、その番号のみは(すなわち、「a」又は「b」の表示なし)一つのエナンチオマーを意味し、他方のエナンチオマーは「b」で表示される。
本明細書で用いる「アルキル」という用語は、置換されていても(モノ置換又はポリ置換)、置換されていなくてもよい、飽和の直鎖及び分岐鎖アルキル基の両方を含む。適切な置換基の例としては、ハロ、CF3、OH、CN、NO2、SH、SO3H、SO2H、SO2NH2、SO2Me、NH2、COOH、及びCONH2が挙げられる。アルキル基は、1若しくは2個以上のヘテロ原子を含んでもよく、例えば、エーテル、チオエーテル、スルフォン、スルホンアミド、置換アミン、アミジン、グアニジン、カルボン酸、エステル、カルボキシアミドなどを与える。ヘテロ原子が鎖末端に位置する場合、1若しくは2個の水素原子で適切に置換される。好ましくは、アルキル基は、C1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-15であり、さらにより好ましくはC1-12アルキル基であり、さらにより好ましくはC1-7アルキル基であり、さらにより好ましくはC1-6アルキル基であり、より好ましくはC1-3アルキル基である。
特に好ましいアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、及びヘキシルが挙げられる。
本明細書で用いる「アリール」又は「Ar」という用語は、置換されていても(モノ置換又はポリ置換)、置換されていなくてもよい、C6-12芳香族基を意味する。典型的な例としては、フェニル及びナフチルなどが挙げられる。適切な置換基の例としては、アルキル、ハロ、CF3、OH、CN、NO2、SO3H、SO2NH2、SO2Me、NH2、COOH、及びCONH2が挙げられる。
本明細書で用いる「ヘテロアリール」という用語は、置換されているか(モノ置換又はポリ置換)、又は置換されていない、C4-12芳香族基を意味し、1若しくは2個以上のヘテロ原子を芳香環の一部として含む。好ましいヘテロアリール基としては、ピロール、インドール、ベンゾフラン、ピラゾール、ベンズイミダゾール、ベンゾチアゾール、ピリミジン、イミダゾール、ピラジン、ピリジン、キノリン、トリアゾール、テトラゾール、チオフェン、及びフランが挙げられる。ここでも、適切な置換基としては、例えば、ハロ、アルキル、CF3、OH、CN、NO2、SO3H、SO2NH2、SO2Me、NH2、COOH、及びCONH2が挙げられる。
「ヘテロアリール(アルキル)」という用語は、上述の用語アルキル及びヘテロアリールを組み合わせたものとして用いられる。
本明細書で用いる「シクロアルキル」という用語は、置換されていても(モノ置換又はポリ置換)置換されていなくてもよい、環状アルキル基を意味する。好ましくは、シクロアルキル基は、C3-6シクロアルキル基である。適切な置換基としては、例えば、ハロ、アルキル、CF3、OH、CN、NO2、SO3H、SO2NH2、SO2Me、NH2、COOH、CONH2、及びアルコキシが挙げられる。
「シクロアルキル(アルキル)」という用語は、上述の用語アルキル及びシクロアルキルを組み合わせたものとして用いられる。
「アラルキル」という用語は、上述の用語アルキル及びアリールを組み合わせたものとして用いられる。好ましいアラルキル基としては、CH2Ph、及びCH2CH2Phなどが挙げられる。
本明細書で用いる「アルケニル」という用語は、1若しくは2個以上の炭素−炭素二重結合を含む基を意味し、分岐していても分岐していなくてもよく、置換されていても(モノ置換又はポリ置換)置換されていなくてもよい。好ましくは、アルケニル基は、C2-20アルケニル基であり、より好ましくは、C2-15アルケニル基であり、さらにより好ましくは、C2-12アルケニル基であり、又は、好ましくは、C2-6アルケニル基であり、より好ましくは、C2-3アルケニル基である。適切な置換基としては、例えば、アルキル、ハロ、CF3、OH、CN、NO2、SO3H、SO2NH2、SO2Me、NH2、COOH、CONH2、及びアルコキシが挙げられる。
本明細書で用いる「脂環式」という用語は、任意に1若しくは2個以上のヘテロ原子を含み、任意に置換されている環状脂肪族基を意味する。好ましい脂環式基としては、ピペリジニル、ピロリジニル、ピペラジニル、及びモルホリニルが挙げられる。より好ましくは、脂環式基は、N−ピペリジニル、N−ピロリジニル、N−ピペラジニル、及びN−モルホリニルから選択される。適切な置換基としては、例えば、アルキル、ハロ、CF3、OH、CN、NO2、SO3H、SO2NH2、SO2Me、NH2、COOH、CONH2、及びアルコキシが挙げられる。
「脂肪族」という用語は、本技術分野における通常の意味を有し、アルカン、アルケン、及びアルキン、並びにこれらの置換誘導体などの非芳香族基を含む。
PG1及びPG2は、各々独立して、窒素保護基である。適切な窒素保護基は、当業者によく知られているであろう(例えば、”Protective Groups in Organic Synthesis” by Peter G.M.Wuts and Theodora W.Greene,2nd Edition、を参照)。好ましい窒素保護基は後述する。
PG3は、酸素保護基である。適切な酸素保護基は、当業者によく知られているであろう(例えば、”Protective Groups in Organic Synthesis” by Peter G.M.Wuts and Theodora W.Greene,2nd Edition、を参照)。好ましい酸素保護基としては、tert−ブチルエーテル、及びベンジル(PhCH2)エーテル、又は置換ベンジルエーテル(例:4−MeOPhCH2)が挙げられる。
PG4は、硫黄保護基である。適切な硫黄保護基は、当業者によく知られているであろう(例えば、”Protective Groups in Organic Synthesis”by Peter G.M.Wuts and Theodora W.Greene,2nd Editionを参照)。好ましい硫黄保護基としては、tert−ブチルチオエーテル(But−S)、tert−ブチルチオスルフィド(ButS−S)、ベンジルチオエーテル(PhCH2−S)若しくは置換ベンジルチオエーテル(例:4−MeOPhCH2−S)、トリチルチオエーテル([Ph]3C−S)若しくは置換トリチルチオエーテル、又はS−アセタミドメチル(Acm)が挙げられる。
塩、水和物、溶媒和物、複合体、及びプロドラッグ
本発明は、本明細書で述べる化合物のすべての塩、水和物、溶媒和物、複合体、及びプロドラッグの作製及び使用に関する。「化合物」という用語は、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、そのようなすべての塩、水和物、溶媒和物、複合体、及びプロドラッグを含むことを意図している。
適切な薬理学的に及び獣医学的に許容される塩としては、有機酸の塩、特に、これらに限定されないが、酢酸塩、トリフルオロ酢酸塩、乳酸塩、グルコン酸塩、クエン酸塩、酒石酸塩、マレイン酸塩、リンゴ酸塩、パントテン酸塩、アジピン酸塩、アルギン酸塩、アスパラギン酸塩、安息香酸塩、酪酸塩、ジグルコン酸塩、シクロペンタン酸塩、グルコヘプタン酸塩、グリセロリン酸塩、シュウ酸塩、ヘプタン酸塩、ヘキサン酸塩、フマル酸塩、ニコチン酸塩、パルモエート(palmoate)、ペクチン酸塩、3−フェニルプロピオン酸塩、ピクリン酸塩、ピバル酸塩、プロピオン酸塩、酒石酸塩、ラクトビオン酸塩、ピボレート(pivolate)、カンホレート(camphorate)、ウンデカン酸塩、及びコハク酸塩を含むカルボン酸塩、メタンスルホン酸塩、エタンスルホン酸塩、2−ヒドロキシエタンスルホン酸塩、カンホルスルホン酸塩、2−ナフタレンスルホン酸塩、ベンゼンスルホン酸塩、p−クロロベンゼンスルホン酸塩、及びp−トルエンスルホン酸塩などの有機スルホン酸塩;並びに、塩酸塩、臭化水素酸塩、ヨウ化水素酸塩、硫酸塩、硫酸水素塩、ヘミ硫酸塩、チオシアン酸塩、過硫酸塩、リン酸、及び硫酸などの無機酸の塩が挙げられる。薬理学的に又は獣医学的に許容されない塩でも、中間体としての価値がある場合もある。
本発明は、さらに、様々な結晶体、多形体、及び含水物(無水物)の形態の化合物の作製に関する。化学化合物が、精製の方法、及び/又はそのような化合物の合成に用いた溶媒からの単離の方法を若干変更することによって、そのような形態のいずれかで単離することができることは、製薬業界において十分に確立されている。
二環系のケトン基は、水和物などの別の形態で存在することができ、本発明が、そのような別の形態のすべてにまで及ぶことは理解されるであろう。
酸化工程A(i)、(B)(i)
本プロセスの工程A(i)及び(B)(i)は、酸化によるエポキシド中間体(Va、Vb)の形成を含む。
一つの好適な態様では、酸化剤はmCPBAである。
別の好適な態様では、酸化剤は、過酸化水素とアルキルニトリルとの混合物である。
酸化剤として、過酸化水素をアルキルニトリルと共に使用することは、文献に詳しく述べられている((a)Chaudhuri,N.K.and Ball,T.J.J.Org.Chem.,47(26),5196−5198,(1982);(b)von Holleben,M.L.A.,et al,J.Braz.Chem.Soc.12(1),42−46,(2001)、を参照)。
別の好適な態様では、酸化剤はジオキシランである。
酸化剤として、オキシランを使用することは、文献に詳しく述べられている((a)Hodgson,D.M.et al,Synlett,310(2002);(b)Adam,W.et al,Acc.Chem.Res.22,205,(1989);(c)Yang,D.et al,J.Org.Chem.,60,3887,(1995);(d)Mello,R.et al,J.Org.Chem.,53,3890,(1988);(e)Curci,R.et al,Pure & Appl.Chem.,67(5),811(1995);(f)Emmons,W.D.et al,J.Amer.Chem.Soc.89,(1955)、を参照)。
好ましくは、ジオキシランは、KHSO5とケトンとの反応によってin situで生成される。しかし、工程(i)は、例えば、アセトンから形成されたジオキシランのストック液など、単離されたジオキシランを用いて実施することもできる。
より好ましくは、ジオキシランは、Oxone(登録商標)を用いてin situで生成され、これは、有効成分としてKHSO5を含有する市販の酸化剤である。
従って、一つの好適な態様では、請求されるプロセスの工程(i)は、Oxone(登録商標)(2KHSO5・KHSO4・K2SO4)、及び共反応物であるケトンを用いたin situでのエポキシ化を含む。
上述のように、Oxone(登録商標)の有効成分は、一般的にはモノ過硫酸カリウム(potassium monopersulfate)として知られるペルオキシ一硫酸カリウム、KHSO5(CAS−RN 10058−23−8)であり、これは、2KHSO5・KHSO4・K2SO4という式の三成分の複塩(triple salt)の成分として存在する(カリウム 水素 ペルオキシ一硫酸 硫酸(5:3:2:2)、CAS−RN 70693−62−8;DuPontより市販)。Oxone(登録商標)の酸化力は、その過酸化学に由来し;これは、ペルオキシ一硫酸、H2SO5(カロ酸としても知られる)の第一の中和塩である。
K+-O−S(=O)2(−OOH)
モノ過硫酸カリウム
わずかに塩基性である条件下において(pH7.5−8.0)、過硫酸塩は共反応物であるケトンと反応し、両方の酸素がケトンのカルボニル炭素と結合する3員環環状過酸化物(ジオキシラン)を形成する。このように形成された環状過酸化物は、次に、シン特異的なアルケン結合への酸素の移動により、式IIIの化合物をエポキシ化する。
好ましくは、ケトンは、式XVIIであり、
ここで、Ra及びRbは、各々独立して、アルキル、アリール、ハロアルキル、又はハロアリールである。
Ra及び/又はRbがアルキルの場合、アルキル基は、直鎖アルキル基であっても分岐鎖アルキル基であってもよい。好ましくは、アルキル基は、C1-20アルキル基であり、より好ましくはC1-15であり、さらにより好ましくはC1-12アルキル基であり、さらにより好ましくはC1-7若しくはC1-6アルキル基であり、より好ましくはC1-3アルキル基である。特に好ましいアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、及びヘキシルが挙げられる。
本明細書で用いる「ハロアルキル」という用語は、1若しくは2個以上の水素がハロゲンで置換された上述のアルキル基を意味する。
Ra及び/又はRbがアリールの場合、アリール基は、通常、C6-12芳香族基である。好ましい例としては、フェニル及びナフチルなどが挙げられる。
本明細書で用いる「ハロアリール」という用語は、1若しくは2個以上の水素がハロゲンで置換された上述のアリール基を意味する。
例として、KHSO5(Oxone(登録商標))と式XVIIのケトンとの反応の場合、式:
のジオキシランが形成され、ここで、Ra及びRbは、上記で定める通りである。
より好ましくは、Ra及びRbは、各々独立して、アルキル又はハロアルキルである。
非常に好適な態様では、Ra及びRbの少なくとも一方がハロアルキルであり、より好ましくは、CF3又はCF2CF3である。
一つの好適な態様では、Ra及びRbは、各々独立して、メチル又はトリフルオロメチルである。
本発明の一つの好適な態様では、ケトンは、アセトン及び1,1,1−トリフルオロアルキルケトンから選択される。
本発明のより好適な態様では、トリフルオロアルキルケトンは、1,1,1−トリフルオロアセトン又は1,1,1−トリフルオロ−2−ブタノンであり、より好ましくは、1,1,1−トリフルオロ−2−ブタノンである。
式Ia、Ib、Ic、及びIdの好ましい構造
一つの好適な態様では、Yは、CR8R9−CO−であり、ここで、R8、R9は、各々独立して、H、アルキル、シクロアルキル、Ar、及びAr−アルキルから選択され、又は、R8及びR9は、隣接するバックボーン炭素原子と結合してスピロ−C5−C6シクロアルキル基を形成する。
一つの好適な態様では、R2は、上記で定めるように、保護基PG1、又は式U−(V)m−(W)n−(X)o−Y−の基、又は式(U)p−(X2)s−(Y1)k−Y2−の基である。
本発明の一つの特に好適な態様では、R2は、保護基PG1であり、すなわち、本プロセスは、式Ie、If、Ig、又はIhの化合物を作製するために用いられる。
好ましくは、PG1は、ウレタン保護基である。
より好ましくは、ウレタン保護基は、ベンジルオキシカルボニル、tert−ブトキシカルボニル、フルオレン−9−イルメトキシカルボニル、1−(ビフェニル−4−イル)−1−メチルエトキシカルボニル、α,α−ジメチル−3,5−ジメトキシベンジルオキシカルボニル、p−メトキシベンジルオキシカルボニル、p−ニトロベンジルオキシカルボニル、アリルオキシカルボニル、及びトリクロロエトキシカルボニルから選択される。
さらにより好ましくは、ウレタン保護基は、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)、tert−ブトキシカルボニル(Boc)、又はフルオレン−9−イルメトキシカルボニル(Fmoc)である。
本発明の一つの好適な態様では、R48は、メチル、tert−ブチル、又はトシルである。
本発明の一つの好適な態様では、R1は、H、N3、NH2、NH−Boc、tert−BuO、MeO、MeS、又はOTsである。
本発明の一つの非常に好適な態様では、R1は、Hである。
本発明の別の非常に好適な態様では、R1は、F又はClである。
本発明のプロセスは、広範囲にわたる5,5−二環式構造であって、ここで、R2が、式U−(V)m−(W)n−(X)o−Y−の基である構造、すなわち、式Ii、Ij、Ik、及びIlの化合物、又は、式(U)p−(X2)s−(Y1)k−Y2−の基である構造、すなわち、式Im、In、Io、及びIpの化合物、の作製にも適している。
好ましいY、X、W、V、及びU基は、WO02/057270(Incenta Limited)、に記載されている。
カテプシンKの強力な阻害剤としては、好ましいY、X、W、V、及びU基が、同時係属中の国際出願であって、GB0614046.1からの優先権を主張するもの(エージェントレファレンス(Agent’s reference)P024640WO);GB0614037.0からの優先権を主張するもの(エージェントレファレンスP024641WO);GB0614073.5からの優先権を主張するもの(エージェントレファレンスP025198WO);GB0614044.6からの優先権を主張するもの(エージェントレファレンスP025199WO);GB0614052.9からの優先権を主張するもの(エージェントレファレンスP0025200WO);GB0614042.0からの優先権を主張するもの(エージェントレファレンスP025201WO);及び、GB0614053.7からの優先権を主張するもの(エージェントレファレンスP025202WO)(Amura Therapeutics Ltd)に記載されている。
特に好ましいU、X、Y1、及びY2基は、WO07/023281(Amura Therapeutics Limited)、に記載されている。
好ましくは、Yは、CHR9COであり、ここで、R9は、H、C1-7−アルキル、又はAr−C1-7−アルキルから選択され、例えば、水素、直鎖若しくは分岐鎖アルキル鎖、直鎖若しくは分岐鎖ヘテロアルキル鎖、任意に置換されているアリールアルキル鎖、又は任意に置換されているアリールへテロアルキル鎖である。さらに、R9は、C3-6−シクロアルキル、又はC3-6−シクロアルキル(アルキル)であってよく、例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル、又はシクロヘキシルメチルである。
別の好適な態様では、Yは、CR8R9COであり、ここで、R8及びR9は、隣接するバックボーン炭素原子と結合して5員環又は6員環のスピロシクロアルキル基を形成する。
好ましい(X)o−Y−基としては、以下のものが挙げられ:
ここで、R49は、H、アルキル、シクロアルキル、Ar−アルキル、Ar、OH、O−アルキル、O−シクロアルキル、O−Ar−アルキル、OAr、SH、S−アルキル、S−シクロアルキル、S−Ar−アルキル、SAr、SO−アルキル、SO−シクロアルキル、SO−Ar−アルキル、SO−Ar、SO2H、SO2−アルキル、SO2−シクロアルキル、SO2−Ar−アルキル、SO2Ar、NH−アルキル、NH2、NH−シクロアルキル、NH−Ar−アルキル、NHAr、NHCO−アルキル、NHCO−シクロアルキル、NHCO−Ar−アルキル、NHCOAr、N(アルキル)2、N(シクロアルキル)、又はN(Ar−アルキル)2若しくはNAr2、又はハロゲンであり;
R50は、H、アルキル、シクロアルキル、Ar、及びAr−アルキルから選択され、Ar/アリールは上記で定める通りである。
より好ましいR9基としては、C1-5−アルキル、又はC4-6−シクロアルキル、又はC3-6−シクロアルキルメチル、又はAr−C1-4−アルキルが挙げられ、ここで、アリール基は、R49で置換されていてもよく;ここで、R49及びR50は、各々独立して、上記で定める通りである。
さらに好ましいR9基には、C4-5−アルキル、又はC5-6−シクロアルキル、又はC5-6−シクロアルキルメチルが含まれる。さらに、さらにより好ましいR9基には、Ar−CH2−が含まれ、ここで、芳香環は、任意に置換されているフェニル又はヘテロアリール−CH2−であり、ここで、ヘテロアリール基は、単環系である。さらに、さらにより好ましいR9基には、ベンジルスルファニルメチル又はベンジルスルホニルメチルなどのヘテロアルキル鎖も含まれる。さらにより好ましい(X)o−Y−置換基の例としては、以下のものが挙げられ、
ここで、R49及びアリールは、上記で定める通りである。
X基において、R10及びR11は、各々、H、C1-7−アルキル、又はAr、Ar−C1-7−アルキルから選択され、例えば、水素、直鎖若しくは分岐鎖アルキル鎖、直鎖若しくは分岐鎖ヘテロアルキル鎖、任意に置換されているアリールアルキル鎖、又は任意に置換されているアリールへテロアルキル鎖であることが好ましい。
より好ましくは、R10は、水素であり、R11は、OH、NR50R50、COOR50、若しくはCONR50で置換されていてもよいC1-4−アルキルであり;又は、Ar−C1-4−アルキルであって、ここで、アリール基は、R49で置換されていてもよく、ここで、R49及びR50は、各々独立して、上記で定める通りである。
好ましい(W)n−(X)o−Y−基の例としては、以下に示すものが挙げられ:
ここで、R49及びアリールは、上記で定める通りである。
さらにより好ましくは、Xは、メチレンなどの単純なアルキル基であり、oは、0又は1である。
(W)n基において、Wは、好ましくは、O、S、SO2、S(O)、C(O)、又はNR51であり、ここで、R51は、H、C1-4−アルキルであり;nは、0又は1である。
より好ましい(W)n基としては、O、S、SO2、C(O)、及びNHが挙げられ、ここで、nは、0又は1である。
さらにより好ましい(W)n基としては、NHが挙げられ、ここで、nは、1である。
(V)m基において、Vは、好ましくは、C(O)、OC(O)、NHC(O)、又はCHR52であり、ここで、R52は、H、C1-4−アルキルであり;mは、0又は1である。
さらにより好ましい(V)m基としては、C(O)が挙げられ、ここで、mは、1である。
好ましいU−(V)m−(W)n−(X)o−の組み合わせとしては、これらに限定されないが:
が挙げられる。
さらに、好ましいU−(V)m−(W)n−(X)o−Y−の組み合わせとしては、これに限定されないが:
が挙げられる。
より好ましいU−(V)m−(W)n−(X)o−Y−の組み合わせとしては、これらに限定されないが:
が挙げられる。
好ましくは、Uは、任意に置換されている、5員環若しくは6員環で、飽和若しくは不飽和のヘテロ環又はAr基、又は、任意に置換されている、飽和若しくは不飽和で、9員環若しくは10員環のヘテロ環又はAr基を含む。そのような好ましいU環の例としては以下のものが挙げられ:
ここで、B、D、E、G、J、L、M、R、T、T2、T3、T4、及びR41は、上記で定める通りである。
より好ましくは、U基は、アリール、Arのパラ位に、分岐鎖アルキル基、又はシクロアルキル基、又は脂環式基、又はアリール基を有する。さらに、より好ましい化合物は、メタ又はパラのビアリール、Ar−Arを含み、ここで、Arは、上記で定める通りである。より好ましいU基の例は:
であり、ここで、A、B、D、E、G、J、L、M、R、T、及びT5は、上記で定める通りであり、R53は、H又はC1-4−アルキルである。
さらにより好ましくは、U基は、脂環式基、又はアリール基、又はヘテロアリール基をアリール環のパラ位に有する6員環のAr環を含む。さらにより一層好ましくは、U基は、以下から選択され:
ここで、B、D、E、G、J、L、M、R、T、及びT5は、上記で定める通りであり、R54は、C1-6−アルキル又はC3-6−シクロアルキルである。
R2が式U−(V)m−(W)n−(X)o−Y−の基である式Ii〜Ilの化合物は、式Ie〜Ihの前駆体(ここで、R2は、保護基PG1)から作製することができる。通常、保護基PG1は、従来の手段で除去され、R2が水素である対応する遊離塩基の化合物が得られる。
式Ii〜Ilの化合物は、(1)Y、(X)o、(W)n、(V)m、及びUに相当するP2及びP3シントン(後述の説明を参照)を、二環式コアのテトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オンへ段階的に添加することにより;又は、(2)二環式コアのテトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オンとU−(V)m−(W)n−(X)o−Y−前駆体分子(すなわち、U−(V)m−(W)n−(X)o−Y−基がすでに構築されている)との反応により;又は、(3)二環式コアのテトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オンの形成前に、すなわち、酸化工程の前若しくは分子内環化工程の前に、U−(V)m−(W)n−(X)o−Y−基をR2置換基として導入することにより、作製することができる。
同様に、式Im〜Ipの化合物は、(1)Y2、(Y1)k、(X2)s、及び(U)pに相当するP2及びP3シントン(後述の説明を参照)を、二環式コアのテトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オンへ段階的に添加することにより;又は、(2)二環式コアのテトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オンと(U)p−(X2)s−(Y1)k−Y2−前駆体分子(すなわち、(U)p−(X2)s−(Y1)k−Y2−基がすでに構築されている)との反応により;又は、(3)二環式コアのテトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オンの形成前に、すなわち、酸化工程の前若しくは分子内環化工程の前に、(U)p−(X2)s−(Y1)k−Y2−基をR2置換基として導入することにより、作製することができる。
本発明の一つの好適な態様では、式Ik、Il、Io、Ipの化合物は、例えば、Quibell M,et al(Bioorg.Med.Chem,12,5689−5710,2004,特に、スキーム3とセクション3.2、及びその引用文献を参照:並びに、Bioorg.Med.Chem,13,609−625,2005,スキーム5とセクション2.2、及びその引用文献を参照)に記載のように、従来の固相化学反応を用いて作製することができる。この合成方法は、本技術分野で既に報告されている一般的なマルチピン(multipin)法(Watts J.et al,Bioorg.Med.Chem.12(11),2903,2004;Quibell M.,et al,Bioorg.Med.Chem.5689−5710,2004;Grabowksa U.et al,J.Comb.Chem.2000,2(5),475)を用いた、ヒドラジドリンカー結合を通してのケトン官能基の可逆的な固定に基づいている。
本発明の別の選択しとしての好適な態様では、式Ii〜Ipの化合物は、例えば、Quibell M,et al,Bioorg.Med.Chem,13,609−625,2005(特に、スキーム3及びスキーム4を参照)、に記載のように、従来の固相化学反応を用いて作製することができる。
式Ig〜Ihの化合物、PG1、は、Ic〜Idの阻害剤分子の固相合成に用いることができる。アルデヒド又はケトンの固相結合は、種々の方法が既に報告されている(例えば、(a)James,I.W.,1999,(b)Lee,A.,Huang,L.,Ellman,J.A.,J.Am.Chem.Soc,121(43),9907−9914,1999,(c)Murphy,A.M.,et al,J.Am.Chem.Soc,114,3156−3157,1992、を参照)。Ihなどのアルキルケトン官能基の可逆的な結合に適用可能な適切な方法は、既に報告されている化学反応の組み合わせによるものである。スキーム4に示すように、セミカルバジド、4−[[(ヒドラジノカルボニル)アミノ]メチル]シクロヘキサンカルボン酸トリフルオロ酢酸塩(Murphy,A.M.,et al,J.Am.Chem.Soc,114,3156−3157,1992)、を用いることができ、テトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オン(Ih;R2=Fmoc)の結合によって例示される。
スキーム4:(a)90%EtOH/H2O/1.5当量NaOAc/4−[[(ヒドラジノカルボニル)アミノ]メチル]シクロヘキサンカルボン酸トリフルオロ酢酸塩中、(Ih)を2時間還流;(b)3当量コンストラクトXIX/3当量HBTU/3当量HOBt/6当量NMM、NH2−固相、DMF、RT、o/n;(c)20%ピペリジン/DMF、30分;(d)U−V−W−X−Y−又はU−X2−Y1−Y2−を導入するための種々の化学反応:(e)TFA/H2O(95:5、v/v)、RT、2時間。引用を簡略化するために、スキーム4では、U−(V)m−(W)n−(X)o−Y−の代わりにU−V−W−X−Y−を、及び(U)p−(X2)s−(Y1)k−Y2−の代わりにU−X2−Y1−Y2−を用いた。これらの用語は、全文を通して交換可能に用いられる。
コンストラクトXIXは、水性エタノール/酢酸ナトリウム中での還流によるリンカー分子とテトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オン、Ih(PG1=Fmoc)、との反応を通して作製される。標準的な固相法(例えば、Atherton,E.and Sheppard,R.C.,1989、を参照)を用い、XIXの遊離のカルボン酸官能基を通して、このコンストラクトをアミノ官能化された固相に固定し、固定(loaded)コンストラクトXXを得る。固定コンストラクトXXを、市販の又は文献に記載の広範囲にわたる様々なカルボン酸と反応させることで、左側の部分「U−V−W−X−Y」を導入することができる。別の選択肢として、「(U)p−(X2)s−(Y1)k−Y2」基は、クロロホルメート(Y2がOC(O)−、(U)p−(X2)s−(Y1)k−OC(O)Cl)、クロロチオホルメート(Y2がSC(O)−、(U)p−(X2)s−(Y1)k−SC(O)Cl)、イソシアネート(Y2がNHC(O)−、(U)p−(X2)s−(Y1)k−N=C=O)、又は塩化カルバモイル(Y2がNR15C(O)−、(U)p−(X2)s−(Y1)k−NR15COCl)を用い、一段階反応によって導入される。
化合物Il及びIpは、トリフルオロ酢酸/水で処理することで最終的に固相から脱離され、続いて、蒸発、真空凍結乾燥、及び標準的な分析による同定が行われる。類推により、化合物Ik及びIoは、Ihについて述べた方法と同じ方法で作製することができるが、出発物質はIgである。
一般式Ic〜Idの化合物の第二の合成方法は:
(a)Ie及びIfなどの適切に官能化され、保護された5,5−二環式アルコールビルディングブロックの溶液中での作製(液相化学反応での好ましい保護基は、Nα−tert−ブトキシカルボニル基及びNα−ベンジルオキシカルボニル基である);
(b)(a)で形成されたビルディングブロックを、一般式Ia〜Ibの化合物へ変換するための標準的な有機化学的方法;
(c)一般式Ia〜Ibの化合物の、一般式Ic〜Idの化合物への酸化;
を含む。
最も簡単な例では、阻害剤分子の左側の部分全体を、従来の有機化学的方法によって溶液中で作製し、ビルディングブロック(a)とカップリングさせることができる(6−R1−3−ヒドロキシ−テトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−4−カルボン酸tert−ブチルエステルXXIの作製と使用によって例示されるスキーム5を参照)。
スキーム5:(a)ジオキサン中、4MのHCl、0℃、2時間;(b)(i)あらかじめ作製されたU−V−W−X−Y−OH/活性化、例:HATU/HOAt/NMM、DMF、RT、o/n、又は(ii)段階的なU−V−W−X−Y−の構築;(c)酸化。
類推により、スキーム5のカルボン酸試薬に代えて、上記で詳細に述べたクロロホルメート、クロロチオホルメート、イソシアネート、塩化カルバモイルなどのU−X2−Y1−Y2−試薬を用いることもできる。アルコール酸化経路は、一般式Ic〜Idの化合物が、固相スキーム4で最後に用いる試薬であるトリフルオロ酢酸に対して不安定である置換基を含む場合に特に有用である。
保護されたビルディングブロックへのU−V−W−X−Y−の付加が多段階有機反応を含む、化合物の第三の合成方法は:
(a)Ig又はIhなどの、適切に官能化され、保護されたテトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オンビルディングブロックの溶液中での作製(この特定の液相化学反応での好ましい保護基としては、Nα−ベンジルオキシカルボニル基が挙げられる);
(b)例えば、ジメチルケタールとしてなどの、テトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オンのケトン官能基の保護;
(c)工程(b)からのビルディングブロックを、一般式Ic〜Idの化合物へ変換するための標準的な有機化学的方法;
を含む。
このような方法は、6−R1−3,3−ジメトキシヘキサヒドロフロ[3,2−b]ピロール−4−カルボン酸ベンジルエステルXXIVの作製及び使用により、スキーム6で詳細に例示する。
スキーム6:(a)トリエチルオルソホルメート/pTSA/MeOH;(b)H2、Pd−C;(c)(i)あらかじめ作製されたU−V−W−X−Y−OH/活性化、例:HATU/HOAt/NMM、DMF、RT、o/n、又は(ii)段階的なU−V−W−X−Y−の構築;(d)トリフルオロ酢酸/CH2Cl2/H2O。
類推により、スキーム6のカルボン酸試薬に代えて、上記で詳細に述べたクロロホルメート、クロロチオホルメート、イソシアネート、塩化カルバモイルなどのU−X2−Y1−Y2−試薬を用いることもできる。
式IIIa及びIIIbの化合物の合成
一つの特に好適な態様では、前記の式IVaの化合物は、式IIIaの化合物から作製される。
好ましくは、前記の式IVbの化合物は、式IIIbの化合物から作製される。
一つの好適な態様では、R48は、Meである。本態様において、このプロセスは、式IIIa又はIIIbの化合物を、酸化銀(I)触媒の存在下にて、MeIで処理する工程を含むことが好ましい。この反応は、溶媒としてアセトニトリルを用いて行われることが好ましい。
さらにより好適な態様では、R48は、Meであり、このプロセスは、式IIIa又はIIIbの化合物を、トリメチルオキソニウムフルオロボレート、プロトンスポンジ(1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレン)、及びモレキュラーシーブにて、ジクロロメタン中で処理する工程を含む。
別の好適な態様では、R48は、tert−Buである。本態様において、このプロセスは、式IIIa又はIIIbの化合物を、濃H2SO4の存在下、ジクロロメタン中にて気体の2−メチルプロペンで処理する工程を含むことが好ましい。
別の好適な態様では、R48は、トシルである。本態様において、このプロセスは、式IIIa又はIIIbの化合物を、ピリジン中、塩化トシルで処理する工程を含むことが好ましい。
本発明の一つの好適な態様では、前記の式IIIaの化合物は:
(a)X3がハロゲン又はOTsである式IIaの化合物を、アンモニア水溶液及びアルコール、又は水酸化アンモニウム水溶液と反応させる工程と;
(b)工程(a)で形成された生成物を、式IIIaの化合物に変換する工程と;
によって作製される。
本発明の一つの好適な態様では、前記の式IIIbの化合物は:
(a)X3がハロゲン又はOTsである式IIbの化合物を、アンモニア水溶液及びアルコール、又は水酸化アンモニウム水溶液と反応させる工程と;
(b)工程(a)で形成された生成物を、式IIIbの化合物に変換する工程と;
によって作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、ワンポットプロセスであり、すなわち、工程(a)の生成物は、反応混合物から単離も精製もされない。
一つの特に好適な態様では、R2は、ベンジルオキシカルボニルであり、工程(b)は、工程(a)で形成された混合物を塩化ベンジルオキシカルボニルで処理することを含む。
好ましくは、X3は、I、Br、又はOTsである。
好ましくは、アルコールは、イソプロピルアルコール又はエタノールである。
本発明の一つの好適な態様では、前記の式IIaの化合物は、式XVIIIaの化合物から作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、前記の式XVIIIaの化合物をメチルリチウムで処理することを含む。
本発明の一つの非常に好適な態様では、前記の式IIaの化合物は、化合物(13)であり、すなわち、X3がOTsであり、化合物(13)は、化合物(38)から作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、化合物(38)をメチルリチウムで処理することを含む。
より好ましくは、化合物(38)は、化合物(39)から作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、化合物(39)を、DMF中、ヨウ化ナトリウムで処理することを含む。
好ましくは、化合物(39)は、化合物(40)から作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、化合物(40)を、ピリジン中、塩化トシルで処理することを含む。
本発明の一つの好適な態様では、前記の式IIbの化合物は、式XVIIIbの化合物から作製される。
本発明の一つの非常に好適な態様では、前記の式IIbの化合物は、化合物(14)であり、すなわち、X3がOTsであり、化合物(14)は、化合物(41)から作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、前記の化合物(41)をメチルリチウムで処理することを含む。
より好ましくは、化合物(41)は、化合物(42)から作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、化合物(42)を、DMF中、ヨウ化ナトリウムで処理することを含む。
好ましくは、化合物(42)は、化合物(43)から作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、化合物(43)を、ピリジン中、塩化トシルで処理することを含む。
さらに、市販の糖類、イソマンニド及びイソソルビドを出発物質として、本発明は、アルコール(13)及び(14)の別の選択肢としての作製方法も提供する。一つの非常に好ましい作製方法を、以下のスキーム15に示す。
スキーム15:(a)TsCl、トリエチルアミン、DCM、25℃→50℃、Ar下20時間;(b)LiBr、DMSO、110℃→120℃、Ar下10時間;(c)Zn、iPrOH、THF、H2O、NH4Cl、RT、16時間;(d)(i)NH4OH、NH3、iPrOH中、75℃、16時間;(ii)Cbz−Cl、Na2CO3、ジオキサン、水
イソソルビド(43)は、ジトシレート(42)に変換され、これは、メタノールからの再結晶後、97%の収率で得られる。モノ臭素化は、2.5当量の臭化リチウムにより、DMSO(又はDMF)中、温度を110℃から120℃へ制御することで実施される。臭素化生成物は、抽出操作、並びにカラムクロマトグラフィ(74%)によるか、若しくは大スケールの場合に魅力的であり、55%の第一の回収物と、バッチランからプールしておき、後に精製することができる良質の物質を含む母液とが得られるメタノールからの再結晶によるか、いずれかの精製の後、単離される。これは、特に魅力的で、簡便で、スケール変更に適応できる、立体化学が明らかであるモノブロモトシレート(47)への経路である。次に、スキーム15の反応(c)は、糖類中間体を開環してジヒドロフランとする新規な方法を形成する。ハロ類似体(ハロトシレート、ジブロミド、ジヨージド)のアルキルリチウム試薬での処理が、Paolucciによって報告されている。ヨード類似体(ヨージドトシレート又はジヨージド)を考える場合、メチルリチウムによる収率は高い。しかし、ジトシレートのヨウ素化によるモノヨードトシレート又はジヨージドの作製は、生成物が混合物となる場合があり、実際には、所望のモノヨードトシレート又はジヨージドは、アルキルリチウム処理の前にクロマトグラフィで精製を行い、そうでなければ、続いてアルコールの混合物(11−14)が生成してしまう。従って、スキーム15の方法による立体化学が明らかであるモノブロモトシレート(47)の作製は、大スケールへの適用に対して魅力的である。しかし、Paolucciの条件下、−70℃での、メチルリチウム/ヨウ化リチウム複合体、又はメチルリチウム、又はブチルリチウムによるモノブロモトシレートの処理では、単離されるアルコール(14)の収率は、各々、20、38、及び27%であった。別の選択肢として、モノブロモトシレートをブチルリチウムで処理し、そのワンポット変換を完了することにより、アルコール(18)が収率22%で得られた。恐らくスケールアップは可能であると思われるが、大スケールでの作製のためには、これらの条件を大きく改良する必要があろう。
発明者らは、モノブロモトシレート(47)を、単に、有機/水性混合物中(最も好ましくは、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、水、塩化アンモニウムの混合物)、室温にて、亜鉛ダストで処理することにより、単離収率80%でアルコール(14)が得られることを見出した。さらに、ワンポット変換を完了することにより、出発物質であるモノブロモトシレートからの収率58%で、アルコール(18)が得られた。
スキーム16:(a)2.2当量TsCl、KOH(水溶液)、DCM、CCl4、0℃、Ar下24時間;(b)(i)0.5当量TsCl、KOH(水溶液)、DCM、CCl4、0℃、Ar下7時間、又は(ii)1.0当量TsCl、ピリジン、0℃→RT、1時間;(c)LiBr、DMF、100℃、27時間;(d)CBr4、Ph3P、ピリジン、65℃、Ar下2時間;(e)Zn、iPrOH、THF、H2O、NH4Cl、RT、16時間;(f)(i)NH4OH、NH3、iPrOH中、75℃、16時間;(ii)Cbz−Cl、Na2CO3、ジオキサン、水
イソマンニド(40)の、水酸化カリウム/ジクロロメタン/四塩化炭素の二相混合物中、0℃での塩化トシル(2.2当量)による処理(スキーム16)により、単純なろ過及びメタノールによる粉砕の後、ジトシレート(39)が収率48%で得られる。別の選択肢として、イソマンニド(40)の、水酸化カリウム/ジクロロメタン/四塩化炭素の二相混合物中、0℃での塩化トシル(0.5当量)による処理により、単純な抽出及び四塩化炭素からの再結晶の後、モノトシレートが収率38%で得られる(条件は、US6,858,632、に記載)。モノトシレートは、イソマンニド(40)をピリジン中にて塩化トシルで処理することによって、より高い収率で得ることができるが、現在のところ、精製には大スケールでは好ましくないであろうカラムクロマトグラフィが必要である。次に、モノブロモトシレート(46)は、ジトシレート(39)を、DMF中、臭化リチウムで処理することにより(クロマトグラフィ後、収率29%)、又は、モノトシレートを、Mitsunobu条件下、四臭化炭素で処理することにより(クロマトグラフィ後、収率63%)作製することができる。最後に、モノブロモトシレート(46)の、有機/水性混合物中(最も好ましくは、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、水、塩化アンモニウムの混合物)、室温における亜鉛ダストによる単純な処理という発明者らの新規な条件を適用することにより、単離収率75%でアルコール(13)が得られた。モノヨードトシレートを同様に亜鉛ダストで処理することによっても、アルコール(13)が高収率で得られる。さらに、ワンポット変換を完了することにより、出発物質であるモノブロモトシレート(46)からの収率53%で、アルコール(17)が得られた。
本発明の一つの態様は、式(46)の化合物から式(13)の化合物を作製するためのプロセスに関する。
好ましくは、化合物(46)は、有機/水性混合物中、室温にて亜鉛ダストで処理される。より好ましくは、有機/水性混合物は、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、水、及び塩化アンモニウムの混合物である。
より好ましくは、化合物(46)は、化合物(39)から作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、臭化リチウムによる、化合物(39)のモノ臭素化を含む。好ましくは、溶媒は、DMSO又はDMFである。
好ましくは、化合物(39)は、化合物(40)、イソマンニド、から作製される。好ましくは、上記のプロセスは、化合物(40)をピリジン中にて塩化トシルで処理することを含む。
本発明の別の態様は、式(47)の化合物から式(14)の化合物を作製するプロセスに関する。
好ましくは、前記の化合物(47)は、有機/水性混合物中、室温にて亜鉛ダストで処理される。より好ましくは、有機/水性混合物は、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、水、及び塩化アンモニウムの混合物である。
より好ましくは、化合物(47)は、化合物(42)から作製される。
好ましくは、上記のプロセスは、前記の化合物(42)を臭化リチウムで処理することを含む。好ましくは、溶媒は、DMSO又はDMFである。
より好ましくは、化合物(42)は、化合物(43)、イソソルビド、から作製される。好ましくは、上記のプロセスは、化合物(43)を、トリエチルアミンを含むジクロロメタン中にて、塩化トシルで処理することを含む。
工程A(ii)/B(ii)
一つの特に好適な態様では、
工程A(ii)は、式Vaの化合物を式VIaの化合物へ変換し、及び、該式VIaの化合物を、R48がアルキルである場合は、式Ia若しくはIcの化合物へ変換するか、又はR48がトシル若しくはメシルである場合は、式Ia、Ib、Ic、若しくはIdの化合物へ変換する工程を含み;並びに、
工程B(ii)は、式Vbの化合物を式VIbの化合物へ変換し、及び、該式VIbの化合物を、R48がアルキルである場合は、式Ib若しくはIdの化合物へ変換するか、又はR48がトシル若しくはメシルである場合は、式Ia、Ib、Ic、若しくはIdの化合物へ変換する工程を含む。
より好ましくは、このプロセスは、式Va又はVbの化合物を水素化ナトリウムで処理することを含む。好ましくは、この反応は、THF中で行われる。
本発明の別の選択肢としての好適な態様では、R2は、保護基PG1であり、化合物Va又はVbの分子内環化は、保護基PG1の除去によって誘発される。好ましくは、本態様において、R2は、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)であり、このプロセスは、パラジウム触媒の存在下、式Va又はVbの化合物を水素化する工程を含む。
別の好適な態様では、
工程A(ii)は、さらに、式VIaの化合物を式VIIaの化合物へ変換し、及び、任意に、該式VIIaの化合物を、式Icの化合物へ変換する工程を含み;並びに、
工程B(ii)は、さらに、式VIbの化合物を式VIIbの化合物へ変換し、及び、任意に、該式VIIbの化合物を、式Idの化合物へ変換する工程を含む。
VIa又はVIbの二級アルコール群を対応するケトンに変換するには、適切ないかなる酸化剤も用いることができる。適切な酸化剤は、当業者によく知られているであろう。例として、酸化は、デス−マーチンペルヨージナン反応(Dess−Martin periodinane reaction)(Dess,D.B.et al,J.Org.Chem.1983,48,4155;Dess,D.B.et al,J.Am.Chem.Soc.1991,113,7277)、又はスワーン酸化(Swern oxidation)(Mancuso,A.J.et al,J.Org.Chem.1978,43,2480)によって実施することができる。別の選択肢として、酸化は、SO3/ピリジン/Et3N/DMSO(Parith,J.R.et al,J.Am.Chem.Soc.1967,5505;US3,444,216,Parith,J.R.et al.)、P2O5/DMSO、又はP2O5/Ac2O(Christensen,S.M.et al,Organic Process Research and Development,2004,8,777)を用いて実施することもできる。その他の別の選択肢としての酸化剤としては、活性化ジメチルスルホキシド(Mancuso,A.J.,Swern,D.J.,Synthesis,1981,165)、ピリジニウムクロロクロメート(Pianeatelli,G.et al,Synthesis,1982,245)、及びジョーンズ試薬(Vogel,A,I.,Textbook of Organic Chemistry,6th Edition)が挙げられる。
より好ましくは、このプロセスは、式VIa又はVIbの化合物をデス−マーチンペルヨージナンで処理することを含む。好ましくは、この反応は、ジクロロメタンを溶媒として用いて実施される。
一つの非常に好適な態様では、R2は、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)であり:
工程(A)(ii)は:
式VIIIaの化合物を、式IXaの化合物へ変換する工程と;
任意に、該式IXaの化合物を、式Xaの化合物へ変換する工程と;
任意に、該式Xaの化合物を、R48がアルキルである場合は、式Icの化合物へ、又はR48がトシル若しくはメシルである場合は、式Ic若しくはIdの化合物へ変換する工程と、
を含み;
工程(B)(ii)は:
式VIIIbの化合物を、式IXbの化合物へ変換する工程と;
任意に、該式IXbの化合物を、式Xbの化合物へ変換する工程と;
任意に、該式Xbの化合物を、R48がアルキルである場合は、式Idの化合物へ、又はR48がトシル若しくはメシルである場合は、式Ic若しくはIdの化合物へ変換する工程と、
を含む。
より好ましくは、このプロセスは、パラジウム触媒の存在下、VIIIa又はVIIIbの化合物を水素化する工程と、このようにして生成した中間体をFmoc−Clと反応させる工程とを含む。
本発明の一つの特に好適な態様では、R48は、トシルであり、すなわち、前記の式VIIIaの化合物が、サブ式XIaの化合物である(及び、前記の式VIIIbの化合物が、サブ式XIbの化合物である)。本態様において、好ましくは、
工程(A)(ii)は、式XIaの化合物を、XIIaの化合物へ変換する工程を含み;及び、
工程(B)(ii)は、式XIbの化合物を、XIIbの化合物へ変換する工程を含む。
本態様において、さらにより好ましくは、このプロセスは、式XIa又は式XIbの化合物を、DMF中、ナトリウムアジドで処理することを含む。
さらにより好適な態様では、
工程(A)(ii)は、式XIIaの化合物を、式XIIIaの化合物へ変換する工程をさらに含み;及び、
工程(B)(ii)は、式XIIbの化合物を、式XIIIbの化合物へ変換する工程をさらに含む。
好ましくは、本態様において、このプロセスは、式XIIa又はXIIbの化合物を、(a)トリフェニルホスフィンで処理する工程と;(b)工程(a)で形成された中間体を保護基、PG2、で保護する工程と、を含む。
さらにより好ましくは、PG2は、tert−ブトキシカルボニル(Boc)であり、このプロセスは、工程(a)で形成された生成物を、ジオキサン/水混合物中にて、tert−ブチルカーボネート及びNa2CO3と反応させる工程を含む。
本発明のさらにより好適な態様では、
工程(A)(ii)は、式XIIIaの化合物を、式XIVaの化合物へ変換するさらなる工程を含み;及び、
工程(B)(ii)は、式XIIIbの化合物を、式XIVbの化合物へ変換するさらなる工程を含む。
さらにより好ましくは、R2は、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)であり、PG2は、tert−ブトキシカルボニル(Boc)であるか、又は、サブ式XIIIの標準的な水素化によるCbzの除去、及びFmoc−Clによる処理の後、R2は、フルオレン−9−イルメトキシカルボニル(Fmoc)へ変換される。
前述のように、適切ないかなる酸化剤を用いても、この二級アルコール群を対応するケトンに変換することができる(上述のように)。
さらにより好ましくは、このプロセスは、式XIIIa又はXIIIbの化合物を、ジクロロメタン中、デス−マーチンペルヨージナンで処理する工程を含む。
別の選択肢としての好適な態様では、本発明のプロセスにより、6位が無置換の5,5−二環式化学種を作製することができる(例えば、下記の式XV及びXVIの化合物を参照)。
本態様では、好ましくは、
工程(A)(i)は、式XIaの化合物を、式XVの化合物へ変換する工程を含み;及び、
工程(B)(i)は、式XIbの化合物を、式XVの化合物へ変換する工程を含む。
好ましくは、本態様は、式XIa又は式XIbの化合物をリチウムトリエチルボロヒドリドで処理する工程を含み;ここで、R2は、PG1又は水素から選択される。
より好ましくは、本態様は、式XIbの化合物をリチウムトリエチルボロヒドリドで処理する工程を含み、ここで、R2は、PG1又は水素から選択される。
一つの特に好適な態様では、本発明のプロセスは、式XIbの化合物を水素化リチウムアルミニウムで処理する工程を含み、ここで、R2は、水素が選択されることが好ましい。
一つの非常に好適な態様では、
工程(A)(ii)は、式XVの化合物をXVIの化合物へ変換する工程を含む。
前述のように、適切ないかなる酸化剤を用いても、この二級アルコール群を対応するケトンに変換することができる(上述のように)。
還元反応に対する一つの非常に好適な態様では、R2は、tert−ブトキシカルボニル(Boc)である。
還元反応に対する別の非常に好適な態様では、R2は、水素である。
酸化反応に対するさらに非常に好適な態様では、R2は、フルオレン−9−イルメトキシカルボニル(Fmoc)である。好ましくは、このプロセスは、式XVの化合物を、ジクロロメタン中、デス−マーチンペルヨージナンで処理する工程を含む。
システイニルプロテイナーゼ阻害剤の合成
本発明のプロセスは、溶液化学、固相化学、又は技術の組み合わせによる、種々の合成方法を含む。
本発明の一つの好適な態様では、式Ic及びIdの化合物において、R2は、式U−(V)m−(W)n−(X)o−Y−の基である。これらの化合物は、都合良く、各々プロテアーゼの結合部位S1、S2、及びS3を占める3個のビルディングブロック(P1、P2、及びP3)の組み合わせと見なすことができる(酵素−基質、又は酵素−阻害剤複合体内での酵素のSサブサイト及び基質のPサブサイトという名称に関する説明については、Berger,A and Schechter,I.,Philos.Trans.R.Soc.Lond.[Biol.],257,249−264,1970、を参照)。P1、P2、及びP3という理論上の概念は、本明細書において便宜上使用するのみであって、上述の化合物は、結合モードに限らず、本発明の範囲内であることを意図している。
実例として、R2がU−(V)m−(W)n−(X)o−Y−である化合物の好ましい例を以下に示す。本質的には、以下に図示するように、P1ビルディングブロックは、一般式Ic及びIdの置換5,5−二環部分を表しており、一方、P2ビルディングブロックは、中央のアミノ酸部分を表し、そして、P3ビルディングブロックは、置換アロイル又はヘテロアロイル部分を表している。
従って、適切に保護された、及び/又は活性化されたビルディングブロックを作製し、続いて他のビルディングブロックと化学的に結合(カップリング)させることにより、上記一般式の化合物を得ることができる。ビルディングブロックのカップリングは異なる順序が可能であり、例えば、P2+P1→P2−P1、続いてP3の付加→P3−P2−P1、又は、P3+P2→P3−P2、続いてP1への付加→P3−P2−P1、などである。これらに各々の組み合わせにおいて、P1、P2、又はP3ビルディングブロックの各々は、カップリング後にさらに変換されて最終化合物を与えるさらなる別の官能基を含むことができる。例えば、P1ビルディングブロックのケトン官能基は、ビルディングブロックのカップリングの間はケタールとして保護し、カップリング反応の完了後、加水分解によって最終化合物のケトンに変換することができる。別の選択肢として、P1ビルディングブロックのケトン官能基は、対応するアルコールなど、低酸化状態でまず導入し、カップリング反応の完了後、そのアルコールの酸化によって再導入することもできる。別の選択肢として、P1ビルディングブロックのケトン官能基は、固相合成に適するセミカルバゾンを通して保護し(例えば、WO02/057270、及びその引用文献を参照)、カップリング反応の完了後、酸分解反応によって固相から分離することができる。
ビルディングブロックのカップリングによって形成される化学結合は、活性化カルボン酸と、一級及び二級アミンとの反応によって各々形成される、二級アミド(P3−P2)、又は三級アミド(P2−P1)である。アミンへのカップリンの前にカルボン酸を活性化する利用可能な多くの方法が存在し、本発明では、これらの方法のいずれをも使用することができる。カルボン酸を活性化する典型的な方法を例示すると、これらに限定されないが、アジド法、混合無水物法(mixed anhydride method)(例:イソブチルクロロホルメートによる)、カルボジイミド法(例:ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、1−エチル−3−(3’−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド、による)、活性エステル法(active ester method)(例:p−ニトロフェニルエステル、N−ヒドロキシコハク酸イミドエステル、ペンタフルオロフェニルエステル、による)、ウロニウム法(例:HBTU、PyBop、BOPの添加による)、カルボニルジイミダゾール法、又はフッ化アシル若しくは塩化アシルをあらかじめ形成することによる方法、などが挙げられる。場合によっては、カップリング反応は、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール又は4−ジメチルアミノピリジンなどのさらなる活性化触媒の添加によって促進することができる。カルボン酸の活性化技術及び活性化用添加剤の使用に関する一般的な説明は、Bodanszky,M.’Principles of Peptide Synthesis’,2nd rev.ed.,Springer−Verlag,Berlin,1993、及びその引用文献に見出すことができる。
P2アミノ酸ビルディングブロックのα−アミノ基は、通常、望ましくない自己縮合物の形成を避けるため、P1ビルディングブロックへのカップリング反応の間は保護される。α−アミノ保護の技術はペプチド化学において公知であり(例えば、Bodanszky,M.’Principles of Peptide Synthesis’,2nd rev.ed.,Springer−Verlag,Berlin,1993、及びその引用文献を参照)、保護基の例としては、これらに限定されないが、9−フルオレニルメトキシカルボニル(Fmoc)、tert−ブトキシカルボニル(Boc)、ベンジルオキシカルボニル(Cbz)、アリルオキシカルボニル(Alloc)、及びトリクロロエトキシカルボニル(Treoc)が挙げられる。Fmoc基は、固相合成に特に適しており(例えば、Atherton,E.;Sheppard,R.C.in ’Solid Phase Peptide Synthesis A Practical Approach’,IRL Press,Oxford,U.K.,1989、を参照)、通常は、ジメチルホルムアミド中の20%v/vピペリジン、又はジメチルホルムアミド中の1%v/v1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7で処理することによって除去される。Boc基は、液相合成に特に適しており、通常は、トリフルオロ酢酸を主体とする混合物、又はジオキサン中のHCl、又は酢酸エチルで処理することによって除去される。Cbz基はも、液相合成に特に適しており、通常は、水素とパラジウム触媒による接触水素化、又は酢酸中のHBrでの処理によって除去される。一連のカップリング反応が完了すると、いずれの保護基も、保護基の選択によって決まるいかなる方法によっても除去される(保護基、及びその各々の安定性、及び除去方法に関する一般的な説明については、Greene,T.W.and Wuts,P.G.M.’Protective Groups in Organic Synthesis’John Wiley and Sons,New York,1991、及びその引用文献を参照)。
通常、合成の最初の段階は、官能化され、適切に保護されたP1ビルディングブロックの溶液中での作製である。好ましいP1ビルディングブロックは、これらに限定されないが、以下の一般式(1a〜8a);
(1a) (3aS,6aR)−アルキル3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート;
(2a) (3R,3aR,6aR)−アルキル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート;
(3a) (3R,3aR,6R,6aS)−アルキル6−tert−ブトキシ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート;
(4a) (3R,3aR,6S,6aS)−アルキル6−tert−ブトキシ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート;
(5a) (3R,3aR,6R,6aS)−アルキル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート;
(6a) (3R,3aR,6S,6aS)−アルキル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート;
(7a) (3R,3aR,6R,6aR)−アルキル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート;
(8a) (3R,3aR,6S,6aR)−アルキル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート、
が挙げられる。
このようなP1ビルディングブロック内において、Rx基は、アミンウレタン保護基(RxOC(O))の一部分を形成し、中間体化合物に特定の化学的性質を付与する。例えば、Rxが9−メチル−9H−フルオレンの場合、保護基はよく知られるFmoc基であり、(2b)のアルコール官能基の対応するケトン官能基への酸化により(例えば、二環式アルコールの一般的な酸化については、Quibell,M et al,Bioorg.Med.Chem,13,609−625,2005、を参照)、固相合成で特に有用であるP1ビルディングブロック(2c)が得られる(固相合成におけるFmoc保護二環式ケトンの利用については、(a)Quibell,M et al,Bioorg.Med.Chem,12,5689−5710,2004,(b)WO−A−02057270、を参照)。さらなる例として、Rxがベンジルの場合、保護基はよく知られるCbz基であり、アルコール官能基の対応するケトン官能基への酸化、及びそれに続く、例えばジメチルケタールなどのケタールとしてのケトンの保護により、保護された中間体(2d)が得られる。(2d)からのCbz保護の、通常は接触水素化による除去により、液相合成において特に有用であるP1ビルディングブロック(2e)が得られる(液相合成における二環式アミノケタールの一般的な利用については、Quibell,M et al,Bioorg.Med.Chem,13,609−625,2005、を参照)。さらなる例として、Rxがtert−ブチルの場合、保護基はよく知られるBoc基であり、保護された中間体(2f)が得られる。酸分解によるBoc基の除去、及びアミン塩の中和により、液相合成において特に有用であるP1ビルディングブロック(2g)が得られる(液相合成における二環式アミノアルコールの一般的な利用については、Quibell,M et al,Bioorg.Med.Chem,13,609−625,2005、を参照)。P1ビルディングブロック(2g)は、数多くの別の選択肢としての中間体を通しての入手も可能であり、例えば、これらに限定されないが、(2b)からのFmoc基の除去、又は対応するCbz保護二環式アルコールからのCbz基の除去、などである。
後述する類似体(3b〜3g)、(4b〜4g)、(5b〜5g)、(6b〜6g)、(7b〜7g)、及び(8b〜8g)などの(2b−2g)に対応する同等の類似体も、二環系の6位にさらなる官能基を有する化合物の合成に有用である。有機合成の熟練者であれば、(3a)及び(4a)(二環系の6位にアルコール官能基)、又は(7a)及び(8a)(二環系の6位に一級アミン官能基)など、P1ビルディングブロック内にさらなる反応性官能基が存在する場合も、続いて行われる合成反応の間の保護が必要であることは認識されるであろう。例えば、6位の置換基が、酸不安定性のtert−ブチルエーテル((3a)、(4a)のように)、又は酸不安定性のBoc基((7a)及び(8a)のように)によって保護される場合、アミンウレタン保護基(RxOC(O))は、オルトゴナルな不安定性(orthogonal lability)を有するはずである(Greene,T.W.and Wuts,P.G.M.’Protective Groups in Organic Synthesis’John Wiley and Sons,New York,1991、及びその引用文献を参照)。液相合成で特に有用な組み合わせは、酸不安定性Bocアミン保護、又はtert−ブチルエーテルアルコール保護、又はジメチルケタール保護によるケトン保護と組み合わせたCbzアミンウレタン保護基(BzOC(O))である。
本発明は、ジヒドロフラン誘導中間体が、最終生成物が高い光学純度となる広範囲にわたる6位置換二環式中間体(例:ビルディングブロック3〜8)、並びに対応する6位無置換(本明細書において、飽和、と称する)類似体(例:ビルディングブロック1及び2)の好都合な入手方法を与えるという発見に基づいている。
ジヒドロフラン中間体の確固とした入手方法が、Paolucciとその共同研究者らによって報告されている((a)Paolucci,C.et al,Synthesis,12,1415−1419,1997;(b)Paolucci,C.et al,Tet.Lett.,36(44),8127−8,1995;(c)Paolucci,C.et al,J.Org.Chem.,60(1),169−175,1995;(d)Cere,V.et al,J.Org.Chem.,58(17),4567−71,1993;(e)Cere,V.et al,Tet.Lett.,30(48),6737−40,1989、参照)。上述の参考文献では、ハロジヒドロフラン(11)、(12)、並びにジヒドロフリル パラ−トルエンスルホネート(トシレート、Ts)(13)及び(14)に容易に変換される市販の糖類、イソマンニド及びイソソルビドを出発物質としている。
さらに、Paolucciとその共同研究者らは、アルコール(11〜14)を塩基(例:メタノール中のナトリウムメトキシド)で処理することによって対応するキラルエポキシド(15)及び(16)が得られることについて詳細に報告している(Cere,V.et al,J.Org.Chem.,58(17),4567−71,1993;Paolucci,C.et al,J.Org.Chem.,60(1),169−175,1995、参照)。
中間体IIa及びIIbの合成
上述のように、本発明の一つの局面は、式IIIa又はIIIbの化合物を作製するための新規なプロセスに関する。該プロセスは:
(A’)
(i)X3がハロゲン若しくはOTsである式IIaの化合物を、アンモニア水溶液及びアルコールと;又は水酸化アンモニウム水溶液と反応させる工程と;
(ii)工程(i)で形成された生成物を、式IIIaの化合物に変換する工程と;
を含むか、又は、
(B’)
(i)X3がハロゲン若しくはOTsである式IIbの化合物を、アンモニア水溶液及びアルコールと;又は水酸化アンモニウム水溶液と反応させる工程と;
(ii)工程(i)で形成された生成物を、式IIIbの化合物に変換する工程と;
を含む。
好ましくは、工程(A’)(i)及び工程(B’)(i)は、ワンポットプロセスである。
一つの好適な態様では、R2基は、ウレタン保護基PG1である。好ましい保護基は、本発明の第一の局面において上記で定める通りである。
一つの好適な態様では、保護基PG1は、ベンジルオキシカルボニルであり、工程(ii)は、工程(i)で形成された混合物を塩化ベンジルオキシカルボニルで処理する工程を含む。
一つの好適な態様では、X3は、I又はBrである。
好ましくは、アルコールは、イソプロピルアルコール又はエタノールである。
有利に、上記のプロセスは、エナンチオマーとして純粋であるジアステレオマーIIIa及びIIIbを作製するための別の選択肢としての経路を提供し、これらは、システイニルプロテイナーゼ阻害剤の作製のための5,5−二環式ビルディングブロックの合成に有用である重要な中間体である。
実例として、ハロ−ジヒドロフラン(11)、又はジヒドロフリルトシレート(13)を、アンモニア水溶液/アルコール(例:イソプロパノール又はエタノール)混合物と共に加熱し、続いてアミンウレタン保護を行うことにより、ベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(17)が高い収率で得られる。類推により、ハロ−ジヒドロフラン(12)、又はジヒドロフリルトシレート(14)からの一連のワンポット手順により、ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(18)が得られる。この一連の手順において、アンモニアは、最初、塩基として作用し、中間体の閉環(及び転化)を促進してキラルエポキシド(15)及び(16)を与え、これらは次に、アンモニアが求核体として作用することで開環される。
さらに、ヨード−ジヒドロフラン(11)、(12)は、以下のスキーム7に示すように、脱ヨウ素化によるアルコール(19)への転換、次に、メシレート(20)、アジド(21)への標準的な転換、アジドの還元によるアミン(22)への転換(例えば、Mandville,G.et al,J.Org.Chem.,61,1122,1996、参照)、及びアミンウレタン保護(23)(Paolucciの参考文献参照)を経て、アルケン中間体(23)へ転換することができる。
スキーム7:(R)−ベンジル2−(2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチルカルバメートへの経路の例;(a)nBu3SnH、THF、H2O、過酸化ベンゾイル、0℃;(b)Et3N、MeSO2Cl;(c)NaN3、DMF、60℃;(d)Ph3P、H2O、RT→45℃;(e)Cbz−Cl、Na2CO3、ジオキサン、H2O、0℃
アルケン(23)は、次に、スキーム8で詳細に示す条件に従って、二環式ケトン(2c)へ変換することができる。アルケン(23)のエポキシ化は、多くの条件下で達成することが可能である(例えば、(a)Bonini,C.and Righi,G.Tet.58,4981−5021,2002;(b)Yang,D.Acc.Chem.Res.,37,497−505,2004;(c)Chaudhuri,N.K.and Ball,T.J.J.Org.Chem.,47(26),5196−5198,1982、参照)。しかし、所望のアンチ−(24a)に対する立体選択性の比率は、比較的低いものが得られるだけであった。次に、(24a)の(2c)への変換は、別の選択肢としての5,5−ヘテロ二環系について上記で詳述したものと類似の方法によって進められる((a)Quibell,M et al,Bioorg.Med.Chem,13,609−625,2005;(b)Wang,Y.et al,Bioorg.Med.Chem.Lett.,15,1327−1331,2005、参照)。水素化によって(24a)からウレタン保護を除去することにより、遊離のアミン中間体が得られ、これは自発的に分子内環化を起こして5,5−二環式骨格を与える。例えば、標準的なショッテン−バウマン(Schotten−Baumann)条件下にて、Fmoc−Clで保護することにより、アルコール(2b)が得られ、これを、例えば、DCM中、デス−マーチンペルヨージナンで酸化することで、ケトンビルディングブロック(2c)を得ることができる。別の選択肢として、アンチ−(24a)を、無水THF中、水素化ナトリウムで処理することにより、Fmoc−二環式アルコール(2b)のCbzウレタン類似体が得られる。
スキーム8:(a)(i)30%H2O2、H2O、NaHCO3、MeOH、CH3CN、RT若しくは55℃;又は(ii)mCPBA、DCM、RT;又は(iii)OXONE(登録商標)、NaHCO3、1,1,1−トリフルオロアセトン、CH3CN、H2O、Na2.EDTA、0℃;(b)Pd−C、H2、エタノール;(c)Fmoc−Cl、Na2CO3、ジオキサン、H2O;(d)デス−マーチンペルヨージナン、DCM、RT
これを発展させて考えると、U−(V)m−(W)n−(X)o−Y−である式Ic又はIdの化合物は、スキーム9に詳述するように、スキーム8の変形によって直接作製することができる。中間体アミン(22)を、別の選択肢として、P3−P2−COOHビルディングブロックで直接アシル化することで、アルケン(23b)を得ることができる。アルケン(23b)のエポキシ化によりアンチ−エポキシド(24c)が得られ、これは、水素化ナトリウムで処理することによって、アルコール(25)への分子内環化を起こすことができる。そして、アルコールの最終的な酸化により、一般式Ic及びIdのケトン化合物を得る。さらに発展させると、このような経路は、6位が官能化された誘導体へとつながる対応するビルディングブロックにも適用され、すなわち、アルコール(17)及び(18)、並びに各々の遊離アミンから誘導される適切に保護された中間体を経由する。P3−P2ビルディングブロック内の化学部位が、エポキシ化、水素化ナトリウム、及び最終的な酸化条件と完全に適合するこのような経路は、魅力的なものである。
スキーム9:(a)エポキシ化;(b)NaH、無水THF;(c)酸化、例:デス−マーチンペルヨージナン、DCM、RT
式Ia〜Idの6位置換誘導体の合成
上述のように、本発明の一つの局面は、以下に示すように、中間体IVa及びVa(又は、IVb及びVb)を通しての式Ia〜Idの化合物の合成に関する。
実例として、ジアステレオ異性体アルコール(17)及び(18)の制御された合成により、5,5−二環式環の6位に水素以外の置換基を持つ一般式Ia〜Idの化合物(すなわち、R1≠H)の作製に有用な魅力的な中間体が提供される。
例えば、(17)のアルコール官能基は、例えば、酸不安定性のtert−ブチルエーテルで保護して、以下のスキーム10に詳述のように用いることができ、ここで、ベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(17)は、アンチ−エポキシド、ベンジル(S)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート(28)を経由して進行する。類似の反応スキームをベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(18)に適用することができ、類似のアンチ−エポキシド、ベンジル(R)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート(28b)を経由して進行する。tert−ブチルエーテルの作製は、通常、ジクロロメタンなどの溶媒中、酸触媒の存在下でのアルコールと2−メチルプロペンとの反応によって実施される(例えば、Wunsch,E.and Jentsch,J.Chem.Ber.,97,2490,1964、参照)。
スキーム10:(a)2−メチルプロペン(g)、DCM、触媒:濃H2SO4、−78℃;(b)(i)10当量mCPBA、DCM、RT、又は(ii)OXONE(登録商標)、NaHCO3、1,1,1−トリフルオロアセトン、CH3CN、H2O、Na2.EDTA;(c)NaH、無水THF;(d)(i)Pd−C、H2、エタノール若しくはメタノール(ii)1.05当量Fmoc−Cl、2.1当量Na2CO3、ジオキサン、H2O;(e)デス−マーチンペルヨージナン、無水DCM、RT;(f)標準的なリンカー−コンストラクト、及び「固相」、例:WO02/057270 pg105−106、124−127、135−136、参照
有利に、tert−ブチルエーテル保護により、アルケン(23)での観察と比較して、エポキシ化の立体選択性が著しく向上する(表1)。tert−ブチルエーテル異性体(26[S,S]、26b[S,R])のいずれかの存在により、oxoneを主体とする試薬をエポキシ化に用いた場合、飽和類似体(23)と比較して、所望のアンチ−エポキシド(28、28b)の収率が著しく向上する。同様の比率の向上は、過酸化水素/例えばアセトニトリルなどのアルキルニトリルの試薬を用いた場合にも観察することができる(Chaudhuri,N.K.and Ball,T.J.J.Org.Chem.,47(26),5196−5198,1982、及び表2のトシレート(32、32b)のデータを参照)。
さらなる例として、(17)のアルコール官能基は、メチルエーテル(30)として誘導体化し、スキーム11で詳述するように用いることができ、ここで、ベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(17)は、アンチ−エポキシドであるベンジル(S)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(31)を経由して進行する。類似の反応スキームをベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(18)に適用することができ、これは、類似のアンチ−エポキシドであるベンジル(R)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(31b)を経由して進行する。メチルエーテルの作製は、通常、アセトニトリルなどの溶媒中、酸化銀(I)触媒の存在下でのアルコールとヨウ化メチルとの反応によって実施される(例えば、Finch,N.et al,J.Org.Chem.,40,206,1975、及びその引用文献参照)。別の選択肢として、メチルエーテル(30)及び(30b)は、アルコール(17)及び(18)から、ジクロロメタン中、トリメチルオキソニウムフルオロボレート、プロトンスポンジ(1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレン)、及びモレキュラーシーブを用いた反応によって作製される。
スキーム11:(a)MeI、Ag2O、CH3CN、75〜80℃;又は、Me3OBF4、4Åシーブ、プロトンスポンジ、DCM;(b)OXONE(登録商標)、NaHCO3、1,1,1−トリフルオロアセトン、CH3CN、H2O、Na2.EDTA、0℃;(c)Pd−C、H2、エタノール;(d)Fmoc−Cl、Na2CO3、ジオキサン、H2O;(e)デス−マーチンペルヨージナン、DCM;(f)標準的なリンカー−コンストラクト、及び「固相」、例:WO02057270 pg105−106、124−127、135−136、参照。
ここでも、アルケン(23)での観察と比較して、メトキシ置換化合物30、30bに対するエポキシ化の立体選択性の向上が見られる。(30b)の(R)−メチルエーテル部分の存在により、oxoneを主体とする試薬をエポキシ化に用いた場合、飽和類似体(23)と比較して、所望のアンチ−エポキシド(31b)の収率が3倍に向上する。
さらなる例として、(18)のアルコール官能基は、パラ−トルエンスルホネート(Ts)として誘導体化して(R)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(32b)を与え、スキーム12で詳述するように用いることができ、アンチ−エポキシドである(R)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((1S,2S,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(33b)を経由して進行する。類似の反応スキームをベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(17)に適用することができ、これは、類似のアンチ−エポキシドである(S)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((1S,2S,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(33)を経由して進行し、(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34)、及び(3R,3aR,6S,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(35)を得ることができる。
スキーム12:(a)TsCl、ピリジン;(b)(i)mCPBA、DCM、又は(ii)OXONE(登録商標)、NaHCO3、1,1,1−トリフルオロアセトン、CH3CN、H2O、Na2.EDTA、0℃、又は(iii)30%H2O2、CH3CN、MeOH、NaHCO3;(c)Pd−C、H2、エタノール;(d)Cbz−Cl、Na2CO3、ジオキサン、H2O;(e)Boc2O、Na2CO3、ジオキサン、H2O
有利に、アルコール(17)及び(18)のトシル保護により、アルケン(23)での観察と比較して、エポキシ化の立体選択性が著しく向上する(表2)。トシル異性体(32、32b)のいずれかの存在により、oxoneを主体とする試薬をエポキシ化に用いた場合、飽和類似体(23)と比較して、所望のアンチ−エポキシド(33、33b)の収率が著しく向上する。比率の著しい向上は、例えば、過酸化水素/例えばアセトニトリルなどのアルキルニトリルの試薬を用いた場合にも観察される(Chaudhuri,N.K.and Ball,T.J.J.Org.Chem.,47(26),5196−5198,1982)。
さらに、二環式中間体(34)、(34b)、(35)、(35b)のトシル基は、適切な求核体を用いることで脱離基として作用し、さらなる6位置換類似体の入手経路を提供することができる。
例えば、スキーム13に示すように、トシレート(34b)を、ジメチルホルムアミド中、加熱しながらナトリウムアジドで処理することにより、6−アジド類似体、(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−アジド−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(36b)が得られる。例えばトリフェニルホスフィン/水などによるアジドのアミンへの還元(例えば、Mandville,G.et al,J.Org.Chem.,61,1122,1996、参照)により、6−アミノ中間体が得られ、これは、標準的なショッテン−バウマン条件下でBoc−保護され、(37b)を与える。次に、CbzからFmoc−保護への変換、及び酸化により、ビルディングブロック(8b)及び(8c)が得られ、これらを固相法に用いて、一般式Ic及びIdの6−アミノ類似体を作製することができる。類似の一連の反応をトシレート(34)に適用することにより、逆の6−アミノエピマーである(7b)及び(7c)を得ることができる。当業者であれば、トシレート(34)、(34b)、(35)、(35b)が、広範囲にわたる種々の6位置換化合物への合成経路を開く極めて多用途の類似体であることが理解されるであろう。
スキーム13:(a)2.0当量ナトリウムアジド、DMF、135℃、一晩;(b)1.5当量トリフェニルホスフィン、10当量水、THF、45℃、一晩;(c)1.5当量tert−ブチルカーボネート、2.1当量Na2CO3、ジオキサン、H2O;(d)Pd−C、H2、エタノール又はメタノール;(e)1.05当量Fmoc−Cl、2.1当量Na2CO3、ジオキサン、H2O;(f)デス−マーチンペルヨージナン、無水DCM、RT;(g)標準的なリンカー−コンストラクト、及び「固相」、例えば、WO02057270 pg105−106、124−127、135−136、参照。
式Ia〜Idの6位無置換化合物の合成
本発明は、式Ia〜Idの6位無置換、すなわち、R1がHである化合物を作製するための別の選択肢としての経路も提供する。
上述のスキーム12と同様に、スキーム14に示すように、(18)のアルコール官能基は、パラ−トルエンスルホネート(Ts)として誘導体化して、(R)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(32b)を得ることができ、これは、アンチ−エポキシドである(R)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((1S,2S,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(33b)を経由して進行する。類似の反応スキームをベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(17)に適用し、類似のアンチ−エポキシドである(S)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((1S,2S,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(33)を経由して進行し、(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34)、及び(3R,3aR,6S,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(35)を得ることができる。
続いて、トシレート(35b)をスーパーヒドリド(super−hydride)で処理することにより(一般的な参考文献としては、(a)Brown,H.C.,et al,J.Org.Chem.,45(1),1−12,1980;(b)Krishnamurthy,S and Brown,H.C.,J.Org.Chem.,41(18),3064−3066,1976、参照)、トシル基が還元除去されて飽和二環式中間体が得られ、これは、BocのFmoc−保護への変換を通して、ビルディングブロック(2b)及び(2c)への別の経路を提供する。別の選択肢として、アミノトシレート(74)をスーパーヒドリドで処理することにより(一般的な参考文献としては、(a)Brown,H.C.,et al,J.Org.Chem.,45(1),1−12,1980;(b)Krishnamurthy,S and Brown,H.C.,J.Org.Chem.,41(18),3064−3066,1976、参照)、トシル基が還元除去されて飽和二環式中間体(2g)が得られ、これは、Fmoc−保護して、ビルディングブロック(2b)及び(2c)へ誘導することができる。さらに、アミノトシレート(74)を水素化リチウムアルミニウムで処理することにより、トシル基が還元除去されて飽和二環式中間体(2g)が得られ、これは、Fmoc−保護して、ビルディングブロック(2b)及び(2c)へ誘導することができる。驚くべきことに、水素化リチウムアルミニウムによるトシレート(35b)の類似の還元は、著しく効率の悪い反応であり、スーパーヒドリドで観察される効率の良い還元反応と対照的である。このような(2b)及び(2c)への経路は、飽和アルケン(23)では比較的低い立体選択性しか得られないのに対して、トシル基が存在することにより、所望のアンチ−エポキシドを得るエポキシ化が誘導されるという利点を有する。従って、この6位無置換誘導体への経路は、追加的な合成工程を含むものの、エポキシ化の立体選択性を制御して所望のアンチ−エポキシドを遥かに高い収率で得ることができる。
スキーム14:(a)TsCl、ピリジン;(b)(i)mCPBA、DCM、又は(ii)OXONE(登録商標)、NaHCO3、1,1,1−トリフルオロアセトン、CH3CN、H2O、Na2.EDTA、0℃、又は(iii)30%H2O2、CH3CN、MeOH、NaHCO3;(c)Pd−C、H2、エタノール;(d)Cbz−Cl、Na2CO3、ジオキサン、H2O;(e)Boc2O、Na2CO3、ジオキサン、H2O;(f)Super−Hydride(登録商標)、THF、35℃;(g)ジオキサン中4.0NのHCl、RT、1時間;(h)Fmoc−Cl、Na2CO3、ジオキサン、H2O;(i)デス−マーチンペルヨージナン、無水DCM、RT
式IVa、IVb、Va、及びVbの中間体
本発明の別の局面は、式IVa、IVb、Va、又はVbの化合物、並びにこれらの医薬として許容される塩、水和物、溶媒和物、複合体、又はプロドラッグに関し、
ここで、上記で定めるように、R48は、アルキル又はトシル、及びR2は、保護基PG1、又は式U−(V)m−(W)n−(X)o−Y−の基、又は式(U)p−(X2)s−(Y1)k−Y2−の基である。有利に、上記の化合物は、容易に入手可能でエナンチオマーとして純粋である中間体であり、広範囲にわたるシステイニルプロテイナーゼ阻害剤の作製に有用である。
まとめとして、本発明は、テトラヒドロフロ[3,2−b]ピロール−3−オンなどの酸素二環式構造への新規の合成経路を提供する(例えば、WO02/057270に開示のように)。有利に、本プロセスは、市販の出発物質(イソマンニド、イソソルビドなど)を用い、改良された「ワンポットアンモニア反応」と組み合わせることによって、エナンチオマーとして純粋である重要なジアステレオマー(例えば、化合物17及び18)を与え、これらは文献で一般的に知られているが、今まではより長い別の経路で得られていたものである。本発明はさらに、イソマンニド及びイソソルビドのモノブロモトシレート誘導体を、有機/水性混合物中、室温にて亜鉛ダストで単に処理することによる、各々のアルコール誘導体(13)及び(14)を作製するための改良されたプロセスも提供する。
本発明は、さらに、式IVa及びIVbのアルコール保護された化合物(例えば、17及び18のアルコール保護類似体)で、特にtert−ブチル、トシルなどのかさ高い基で保護された化合物が、対応するエポキシドへの酸化の際に、所望のアンチ−エポキシドへの強い面立体選択性をもたらすという発見にも関する。この「配向性効果」は、無置換類似体(化合物23など)での対応する反応とまったく対照的であり、この場合、面立体選択性はほとんど見られない。
さらに、本発明のプロセスは、直接合成(例:−OH、6−OMe、など)、又は6−トシレート(例:化合物34/35及び74)若しくは6−メシレートの求核置換反応のいずれかにより、6位に水素以外の置換基を有する(すなわち、R1≠H)5,5−二環式化合物の入手を可能にするものである。例として、トシル類似体(化合物34b)のアジドによる求核置換反応によって、6−アジド類似体(R1=N3)が得られ;当業者であれば、この類似体内のアルコール官能基の保護(例:トリメチルシリルによる)、及びそれに続く6−アジドの6−アミノ官能基への還元(例:スキーム13に詳述のように)によって一級アミンが得られ、これをN−アルキル化して(例:ハロゲン化アルキル(R3−ハロゲン)の置換、又は還元アミノ化(RzCHOなどのアルデヒド若しくはRyRzC=Oなどのケトンによる))、R1=NR4R5である化合物を得ることができることは理解されるであろう。別の選択肢として、トシル類似体(化合物34b)のメチルアミンによる求核置換により、R1=NHMeであるN−アルキル化化合物へのさらなる経路が提供される。当業者であれば、別の選択肢としてのアルキルアミン試薬を用いることによって、別の6−アルキルアミノ類似体の入手経路が提供されることは理解されるであろう。さらに、NR3R4においてR3又はR4の一方が水素である場合、この二級アミノ官能基が、例えば、tert−ブトキシカルボニル基などでさらに保護され、R2がCbz、及びR1がBocNR4である式(Ia)又は(Ib)の化合物を提供することが好ましい。別の選択肢として、トシル類似体(化合物34又は35)を、ジメチルアセタミド中、90℃にてナトリウムチオメトキシド(CAS 5188−07−8)で求核置換することにより、6−SMe類似体が得られ;当業者であれば、別の選択肢としてのチオアルキル試薬を用いることによって、別の6−アルキルスルフィド類似体(式Ia、bで、R1がSR7であり、ここで、R7は、上記で定める通り)の入手経路が提供されることは理解され;さらに、当業者であれば、6−アルキルスルフィド類似体の酸化により、6−スルホキシド(式Ia、bで、R1がSOR7であり、ここで、R7は、上記で定める通り)、及び6−アルキルスルホン(式Ia、bで、R1がSO2R7であり、ここで、R7は、上記で定める通り)の入手経路が提供されることは理解されるであろう。R1がアルコキシ(OR6)である式(Ia)及び(Ib)の化合物は、直接合成によって作製することができる(例えば、スキーム11を参照)。別の選択肢として、例えば、R1=エトキシの類似体は、通常、加熱下、エタノール中でナトリウムエトキシドによって実施されるトシレート(例:35b)の置換により作製することができる。当業者であれば、別の選択肢としてのアルコキシ試薬を用いることによって、別の6−アルコキシ類似体の入手経路が提供されることは理解されるであろう。炭素環及びヘテロ炭素環内でのハライドによる二級トシレートのハライドによる求核置換は、文献中で公知である。例えば、モルヒネトシレート類似体をフッ化tert−ブチルアンモニウムと熱で処理することにより、転化されたフルオロ類似体が非常に高い収率で得られる(Zhang,A.et al,Org.Lett.2005,7(15),3239、参照);ピロリジントシレート類似体のフッ化カリウムと熱による処理(Giardina,G.et al,Synlett.1995,1,55;Bouzard,D.et al,J.Med.Chem.,1990,33(5),1344、参照);ヌクレオシドトシレート類似体のフッ化tert−ブチルアンモニウムと熱による処理(例えば、EP576231;Brimacombe,J.S.et al,Can.J.Chem.,1970,48(24),3946、参照);トシレート(34b)及び(74)のTBAFと熱によるフッ素置換反応は効率的に進行し;又は、アセタミド中、フッ化カリウムと熱による処理(例えば、Reichman,U.et al,Carbohydate Res.,1975,42(2),233、参照)、若しくはフッ化カリウム/クリプトフィックス(kryptofix)と熱による処理により、転化されたフルオロ類似体が非常に高い収率で得られ(Cai,L..et al,J.Med.Chem.,2004,47(9),2208、参照)、後者の条件下では、トシル類似体(化合物34b)の求核置換によって6−フルオロ類似体が得られる;マクロライドトシレート類似体のHF.ピリジンによる処理により、転化されたフルオロ類似体が高い収率で得られる(Mrozik,H..et al,J.Med.Chem.,1989,32(2),375);ステロイドトシレートのフッ化カリウムと熱による処理により、転化されたフルオロ類似体が非常に高い収率で得られる(Badone,D..et al,Synthesis.1987,10,921)。別の選択肢として、塩化リチウムを主体とする条件下での置換により、広範囲にわたる種々の基質上の炭素環及びヘテロ炭素環トシレートからクロロ類似体を得ることに成功している(例:ヌクレオシド、Mikhailopulo,I.A.et al,J.Org.Chem.,2003,68(15),5897、参照;ステロイド、Back,T.G.et al,Tet.Lett.,1991,32(45),6517、参照;モルヒネ類似体、Berenyi,S.et al,Acta Chimica Hungarica,1989,126(2),275、参照)。トシレート(34b)の塩化リチウムによる置換により、(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−クロロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(68)が得られ;又は、トシレート(34)から(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル6−クロロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(76)が;又は、トシレート(74)から(3R,3aR,6S,6aS)−6−クロロヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール(69)が得られる。ピリジン.HClをヌクレオシドトシレート基質に用いることも成功している(例えば、Lee,C.K.et al,Carbohydate Res.,1988,177,247;Makinabakan,O.et al,Carbohydate Res.,1996,280(2),339、参照)。
その他の置換試薬が、その他の6位官能化類似体の入手経路に適する場合があり、例えば、LiBr、DMF、熱は、6−Br類似体への経路;メチルリチウムなどのアルキル金属試薬(例えば、Hanessian,S.et al,J.Am.Chem.Soc.,1990,112(13),5276−5290、参照)は、6−Me類似体への経路;トリフルオロメチルトリメチルシラン(例えば、Sevenard.D.V.et al,Syn.Lett.,2001,3,379−381、参照)、又はヨウ化トリフルオロメチルマグネシウムなどのトリフルオロメチル化試薬は、6−CF3類似体への経路である。従って、このようなトシル類似体は、エポキシ化の工程での面立体選択性を誘導するだけでなく、6位置換二環式化学種のホスト化合物を入手するための多用途の中間体をも提供する。
最後に、上述のトシル類似体(35b)、(74)は、還元することで、対応する無置換類似体(すなわち、6位が無置換である5,5−二環系であり、ここで、R1がH)を提供することもでき、これは、追加の合成工程を含むが、エポキシ化の立体選択性を制御して、最終的にははるかに高い収率で所望のアンチ−エポキシドを得ることができるという利点がある。
本発明を、以下の限定されない例を用いてさらに説明する。
一般手順
特に断りのない限り、溶媒はSpS又はHi−Dryグレードのものを英国、ROMIL Ltdより購入した。1HNMR及び13CNMRは、Bruker DPX400(1H周波数400MHz、及び13C周波数100MHz;QXIプローブ)、又はBruker Avance 500MHz(ATM付きTXIプローブ)により、表記の溶媒を用いて得た。ケミカルシフトは、百万分率(δ)で表し、溶媒の残留シグナルを基準としている。カップリング定数(J)は、Hzで表す。分析用HPLCは、すべて、Phenomenex Jupiter C4、5μ、300Å、250×4.6mm上、溶媒A(0.1%トリフルオロ酢酸(TFA)水溶液)と溶媒B(90%アセトニトリル/10%溶媒A)との混合溶媒を用い、215及び/又は254nmのUV検出による自動Agilentシステムより得た。特に断りのない限り、完全な分析用HPLCは、流速1.5mL/分にて、25分間かけての溶媒A中10〜90%の溶媒Bという勾配によって実施した。HPLC−MS分析は、Agilent1100シリーズLC/MSDで実施し、自動Agilent HPLCシステムを用い、Phenomenex Luna C8、5μ、300Å、50×2.0mm上、10分間かけての溶媒A中10〜90%の溶媒Bという勾配で、流速は0.6mL/分とした。半分取用(semi−preparative)HPLCによる精製は、Phenomenex Jupiter C4、5μ、300Å、250×10mm上、25分間かけての溶媒A中10〜90%の溶媒Bという勾配、流速4mL/分により、215及び/又は254nmのUV検出による自動Agilentシステムで実施した。フラッシュカラム精製は、シリカゲル60(Merck9385)上、又はIsolute SPEフラッシュシリカカラム(Biotage、Hengoed、英国)を用いて実施した。
ベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(17)の作製
(i)(3R,3aS,6R,6aS)−ヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3,6−ジイルビス(4−メチルベンゼンスルホネート)(39)の作製。ピリジン中(150mL)の塩化p−トルエンスルホニル(52g、273mmol)溶液を、ピリジン中(150mL)のイソマンニド(40)(19.0g、130mmol)の攪拌溶液へ15分かけて添加し、次に、室温にて5時間攪拌した。この混合物を90℃で1.25時間加熱し、次に、室温で16時間攪拌し、続いて、90℃で1.25時間加熱した後、氷水(1L)へ注ぎ入れた。この水溶液をtert−ブチルメチルエーテル(750mL)で抽出し、次に、有機相を水で洗浄し(2×500mL)、ジクロロメタン(1L)で希釈し、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量してオイル(60.3g)を得た。このオイルを熱メタノール(400mL)から再結晶し、白色固体を減圧ろ過し、メタノール(150mL)で洗浄し、続いて減圧乾燥してジトシレート(39)を得た(44.0g、74%)。TLC(Rf=0.30、EtOAc:ヘプタン 2:3)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=20.513分、HPLC−MS 455.1[M+H]+、931.2[2M+Na]+、[α]D 20 +99.2°(c=1.839、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.44(6H、s、CH3)、3.71(2H、dd、J=9.55及び7.67Hz、CH2)、3.89(2H、dd、J=9.57及び6.67Hz、CH2)、4.44−4.47(2H、m、CHCHOTs)、4.80−4.85(2H、m、CHOTs)、7.33(4H、d、J=7.97Hz、CH3CCH)、7.79(4H、brd、J=8.33Hz、OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.679(CH3)、70.073(CH2)、77.790(OCHCHOTs)、79.910(OCHCHOTs)、127.961及び129.898(芳香族CH)、132.990(CHOSO2C四級)、145.288(CH3C四級)。
(ii)(3S,3aS,6S,6aS)−3.6−ジヨードヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン(48)、及び(3R,3aS,6S,6aS)−3.6−ジヨードヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン(49)、及び(3R,3aS,6aS)−6−ヨードヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3−イル4−メチルベンゼンスルホネート(38)の作製。ヨウ化ナトリウム(116g、770mmol)を、窒素下、ジメチルホルムアミド中(250mL)のジトシレート(39)(43.8g、96.5mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を100℃で2時間、次に、125−135℃で3.5時間加熱し、続いて、室温で16時間静置した。この反応物を135℃で1.5時間加熱し、次に、室温まで冷却させた後、水(500mL)を添加した。この混合物を、tert−ブチルメチルエーテル(4×250mL)で抽出し、次に、有機相を水(3×250mL)、食塩水(250mL)で洗浄し、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して褐色オイル(35g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜20:80の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、(溶離の順に)白色固体としてジヨージド(48)とジヨージド(49)との混合物(それぞれ、およそ3:1)(20.35g、58%)、並びに白色固体としてヨードトシレート(38)(6.04g、15%)が得られた。ヨードトシレート(38)のデータ;TLC(Rf=0.40、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=17.044分、HPLC−MS 411.0[M+H]+、843.0[2M+Na]+;δH(500MHz、CDCl3)2.44(3H、s、CH3)、3.75(1H、dd、J=11.21及び8.72Hz、CH2)、3.79(1H、dd、J=9.99及び6.34Hz、CH2)、3.91(1H、dd、J=9.99及び6.22Hz、CH2)、3.98−4.03(1H、m、CHI)、4.14(1H、dd、J=8.56及び7.56Hz、CH2)、4.39及び4.57(各々1H、t、それぞれJ=4.51及び4.94Hz、CHCHCHI)、4.95(1H、dd、J=11.77及び6.20Hz、CHOTs)、7.34(2H、d、J=8.00Hz、芳香族CH3CCH)、7.82(2H、brd、J=8.33Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.258(CHI)、21.688(CH3)、70.569(CH2CHOTs)、75.998(CH2CHI)、79.021、79.383、及び82.387(CHCHCHOTs)、127.958及び129.883(芳香族CH)、133.208(CHOSO2C四級)、145.206(CH3C四級)。
(iii)(R)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(13)の作製。メチルリチウムヨウ化リチウム複合体溶液(2.68mL、ジエチルエーテル中1.0M、2.68mmol)を、テトラヒドロフラン中(10mL)のヨードトシレート(38)(0.8g、2.19mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン下、−70℃にて2分間かけて滴下した。この混合物を1時間攪拌し、次に、飽和塩化アンモニウム水溶液(15mL)を滴下した。この混合物を室温まで温め、水(10mL)で希釈し、次に、生成物をジクロロメタン中(2×50mL)へ抽出した。有機相を食塩水(50mL)で洗浄し、次に、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(13)(648mg、93%)を得た。TLC(Rf=0.33、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=12.67分、HPLC−MS 285.1[M+H]+、591.2[2M+Na]+;[α]D 16.5 −72.1°(c=7.072、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.45(3H、s、アリール−CH3)、3.77(1H、dd、J=12.67及び5.15Hz、CH2OH)、3.83(1H、dd、J=12.67及び3.75Hz、CH2OH)、4.45−4.47(3H、m、CH2OCH)、4.92(1H、m、CHOTs)、5.74及び5.95(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.34(2H、brd、J=8.21Hz、芳香族CH3CCH)、7.81(2H、brd、J=8.32Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.673(CH3)、62.148(CH2OH)、75.836(OCH2CH=CH)、83.844及び85.099(OCHCHOTs)、125.396、127.891、129.027、及び129.815(OCH2CH=CH及び芳香族CH)、133.583(CHOSO2C四級)、145.036(CH3C四級)。
(iv)アルコール(13)(4.2g、14.8mmol)、水酸化アンモニウム(20mL)、及び2−プロパノール中のアンモニア(15mL、2.0M、30mmol)の攪拌混合物を、密封管中、70℃で16時間加熱し、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテルと共沸させることで、(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールが得られ、これをさらなる精製を行わずに用いた。TLC(Rf=0.01、EtOAc:ヘプタン 1:1)、HPLC−MS 130.2[M+H]+。水(20mL)による炭酸ナトリウム(2.35g、22.2mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(20mL)の(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール溶液へ攪拌しながら添加した。1,4−ジオキサン中(5mL)のベンジルクロロホルメート(2.64mL、18.5mmol)溶液を、5分間かけて滴下した。この混合物を1.5時間攪拌し、次に、水(40mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(2×100mL)へ抽出した。有機層を乾燥し(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてアルコール(17)(2.62g、67%)を得た。TLC(Rf=0.10、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 2個の主ピーク Rt=10.913及び11.061分、HPLC−MS 264.1[M+H]+、286.1[M+Na]+、549.2[2M+Na]+;[α]D 14.5 −88.1°(c=3.46、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.45(1H、d、J=4.83Hz、OH)、3.22−3.27(1H、m、CH2NH)、3.42−3.48(1H、m、CH2NH)、3.64−3.69(1H、m、CHOH)、4.60−4.64(2H、m、OCH2CH=CH)、4.74−4.77(1H、m、OCHCH=CH)、5.10(2H、brs、OCH2Ph)、5.23(1H、brs、NH)、5.79−5.84及び6.00−6.03(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.28−7.36(5H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)43.846(CH2NHCbz)、66.838(CH2Ph)、72.719(CHOH)、75.719(OCH2CH=CH)、87.284(OCHCH=CH)、126.093、128.093、128.125、128.510、及び128.877(OCH2CH=CH及びCbz芳香族CH)、136.423(Cbz四級)、156.887(CbzC=O)。
ベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(17)の別の選択肢としての作製;亜鉛及び「ワンポット」による手順 水(1.5mL)による塩化アンモニウム(140mg、2.62mmol)溶液を、アルゴン下、プロパン−2−オール(3mL)及びテトラヒドロフラン(6mL)中のヨードトシレート(38)(800g、1.95mmol)溶液へ添加した。続いて、亜鉛ダスト(140mg、2.15mmol)を一部分ずつ5分間かけて添加し、次に、この懸濁液を16時間攪拌後、セライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをジエチルエーテル(15mL)で洗浄した。塩酸(1M、15mL)をろ液に加え、続いて、有機相を分離した。水層をジエチルエーテル(15mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を食塩水(15mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。残渣(0.54g)を、水酸化アンモニウム(4.5mL)及びアンモニアの2−プロパノール溶液(3mL、2.0M、6mmol)へ溶解し、次に、密封管中、75℃で16時間加熱した。溶媒を減圧留去し(メタノールで移動を補助)、次に、残渣をジエチルエーテル(5mL)と共沸後、水酸化アンモニウム(4.5mL)及びアンモニアの2−プロパノール溶液(3mL、2.0M、6mmol)を添加した。この懸濁液を、密封管中、75℃で16時間加熱した。溶媒を減圧留去し(メタノールで移動を補助)、次に、残渣をジエチルエーテル(3×5mL)と共沸させることで(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(4mL)による炭酸ナトリウム(0.43g、4.10mmol)の溶液を、1,4−ジオキサン(5mL)中の(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール(1.95mmolと推定)溶液へ、攪拌しながら添加した。この混合物を0℃まで冷却し、次に、ベンジルクロロホルメート(0.42mL、2.93mmol)を10分間かけて滴下した。この混合物を0℃で95分間攪拌し、次に、ジクロロメタン(25mL)及び水(30mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×10mL)で抽出した。有機層を食塩水(10mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して、残渣(1.31g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜70:30の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、アルコール(17)(278mg、54%)を得た。[α]D 18 −72.95°(c=6.01、CHCl3)。
ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(18)の作製
(i)(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヨードエタノール(12)の作製。メチルリチウムヨウ化リチウム複合体溶液(40.6mL、ジエチルエーテル中1.0M、40.6mmol)を、テトラヒドロフラン中(140mL)の(48)と(49)とのジヨージド混合物(13.5g、36.9mmol)を含有する攪拌溶液へ、窒素下、−70℃にて12分間かけて滴下した。この濁った白色懸濁液を2.5時間攪拌し、次に、飽和塩化アンモニウム水溶液(175mL)を30分間かけて滴下した。水(200mL)を添加し、次に、この混合物を室温まで温めた。生成物をジクロロメタン(2×250mL)へ抽出し、有機相を食塩水と水との混合物(1:1、200mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して、無色オイルを得た(8.6g)。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜20:80の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、黄褐色オイルとしてヨードアルコール(12)(5.41g、61%)を得た。TLC(Rf=0.20、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=7.11分、HPLC−MS 223.0[M−18+H]+、258.0、263.0[M+Na]+;[α]D 19 −111.1°(c=0.270、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.40(1H、brs、OH)、3.83−3.99(2H、m、CH2OH)、4.30−4.34(1H、m、CHI)、4.60−4.65(1H、m、OCH2CH=CH)、4.73−4.78(1H、m、OCH2CH=CH)、4.83−4.87(1H、m、OCHCHI)、5.75−5.78及び6.07−6.10(トータル2H、m、CH2CH=CH);δC(125MHz、CDCl3)41.717(CHI)、66.282(CH2OH)、76.794(OCH2CH=CH)、87.058(OCHCH=CH)、127.977及び129.037(CH2CH=CH)。
(ii)ヨードアルコール(12)(85mg、0.35mmol)、水酸化アンモニウム(2.0mL)、及び2−プロパノール中のアンモニア(2.0mL、2.0M、4mmol)の攪拌混合物を、密封管中、80℃で3.5時間加熱し、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×5mL)と共沸させることで、黄色オイルとして(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。TLC(Rf=0.01、EtOAc:ヘプタン 3:2)、HPLC−MS 130.1[M+H]+。水(1.75mL)による炭酸ナトリウム(79mg、0.74mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(2.5mL)の(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール溶液へ、攪拌しながら添加した。この混合物を0℃まで冷却し、次に、1,4−ジオキサン中(1mL)のベンジルクロロホルメート(75μL、0.53mmol)溶液を15分間かけて滴下した。この混合物を0℃で25分間攪拌し、次に、水(10mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(1×10mL、続いて2×5mL)へ抽出した。有機層を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して、残渣(0.128g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜60:40の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてアルコール(18)(72mg、77%)が得られ、これは、−20℃での保存後、白色固体へと固化した。TLC(Rf=0.55、EtOAc:ヘプタン 4:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=10.91分、HPLC−MS 220.1、264.1[M+H]+、286.1[M+Na]+、549.2[2M+Na]+;[α]D 7 −59.1°(c=3.636、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.78(1H、d、J=5.18Hz、OH)、3.15−3.22(1H、m、CH2NH)、3.49−3.56(1H、m、CH2NH)、3.67−3.73(1H、m、CHOH)、4.58−4.67(2H、m、OCH2CH=CH)、4.76−4.83(1H、m、OCHCH=CH)、4.97−5.13(2H、m、OCH2Ph)、5.22(1H、brs、NH)、5.84−5.89及び5.98−6.02(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.29−7.36(5H、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)43.526(CH2NHCbz)、66.991(CH2Ph)、73.629(CHOH)、75.723(OCH2CH=CH)、87.352(OCHCH=CH)、126.036、128.121、128.179、及び128.529(OCH2CH=CH、及びCbz芳香族CH)、136.305(Cbz四級)、157.426(CbzC=O)。
(iii)別の選択肢としての「ワンポット」手順。メチルリチウムヨウ化リチウム複合体溶液(42.8mL、ジエチルエーテル中1.0M、42.8mmol)を、テトラヒドロフラン中(150mL)のジヨージド(48)とジヨージド(49)との7:3混合物(12.53g、34.24mmol)を含有する攪拌溶液へ、アルゴン下、−70℃にて5分間かけて滴下した。この混合物を2.25時間攪拌し、次に、水酸化アンモニウム溶液(140mL)を3分間かけて滴下した。この混合物を室温まで温め、次に、減圧下で減量することで、オイルとしてヨードアルコール混合物(11、12)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
ヨードアルコール混合物(11、12)を、水酸化アンモニウム(80mL)及びエタノール中のアンモニア溶液(50mL、2.0M、100mmol)に溶解し、次に、密封管中にて、75℃で3時間加熱した。室温で16時間静置した後、この溶液をメタノールを用いて移動し、続いて、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×100mL)と共沸させることで、アルコール(13)及び(14)の混合物が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(100mL)による炭酸ナトリウム(7.62g、71.9mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(50mL)のアルコール(13)及び(14)(34.24mmolと推定)の溶液へ攪拌しながら添加した。この混合物を0℃まで冷却し、次に、1,4−ジオキサン中(50mL)のベンジルクロロホルメート(7.33mL、51.36mmol)溶液を、15分間かけて滴下した。この混合物を0℃で1.5時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(200mL)及び水(200mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×200mL)で抽出した。一つにまとめた有機相を食塩水(200mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜35:65の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとして、アルコール(18)とアルコール(17)との7:1の部分的に分離された混合物を得た(5.84g、65%)。
(iv)別の選択肢としての「ワンポット」手順。メチルリチウム溶液(7.4mL、ジエチルエーテル中1.6M、11.8mmol)を、テトラヒドロフラン(40mL)中のジヨージド(48)と(49)との1.12:1混合物(3.46g、9.45mmol)を含有する攪拌溶液へ、窒素下、−70℃にて5分間かけて滴下した。この混合物を2.25時間攪拌し、次に、飽和塩化アンモニウム水溶液(75mL)を滴下した。この混合物を室温まで温め、水(75mL)で希釈し、次に、生成物をジクロロメタン(2×75mL)へ抽出した。有機相を食塩水と水との混合物(1:1、75mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量することで、オイルとしてヨードエタノール混合物(11、12)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
ヨードエタノール混合物(11、12)を、水酸化アンモニウム(15mL)及び2−プロパノール中のアンモニア溶液(10mL、2.0M、20mmol)に溶解し、次に、三等分し、3本の密封管中で、75℃にて16時間加熱した。この管のうち2本を一つにまとめ(移動の補助にメタノールを使用)、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×10mL)と共沸させることで、黄褐色オイルとして(R)−及び(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールの混合物が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(12mL)による炭酸ナトリウム(1.3g、12.3mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(12mL)の(R)−及び(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール(5.86mmolと推定)の溶液へ攪拌しながら添加した。この混合物を0℃まで冷却し、次に、1,4−ジオキサン(4mL)中のベンジルクロロホルメート(1.25mL、8.79mmol)溶液を、15分間かけて滴下した。この混合物を0℃で1.5時間攪拌し、次に、水(100mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(3×100mL)へ抽出した。有機層を食塩水(100mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た(1.86g)。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとして、アルコール(18)とアルコール(17)との2.9:1の部分的に分離された混合物を得た(0.75g、49%)。
(v)別の選択肢としての「ワンポット」手順。メチルリチウム溶液(1.1mL、ジエチルエーテル中1.6M、1.71mmol)を、テトラヒドロフラン中(6mL)のジヨージド(48)及び(49)の1.12:1混合物(0.50g、1.37mmol)を含有する攪拌溶液へ、窒素下、−70℃にて5分間かけて滴下した。この混合物を2.25時間攪拌し、次に、水酸化アンモニウム溶液(1.1mL)を滴下した。この混合物を室温まで温め、減圧下で減量することで、オイルとしてヨードエタノール混合物(11、12)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
ヨードエタノール混合物(11、12)を、水酸化アンモニウム(3mL)及び2−プロパノール中のアンモニア溶液(2mL、2.0M、4mmol)に溶解し、密封管中で、75℃にて2.75時間加熱した。室温で16時間静置した後、メタノールを用いて溶液を移動させ、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×5mL)と共沸させることで、(R)−及び(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールの混合物が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(3mL)による炭酸ナトリウム(305mg、2.88mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(3mL)の(R)−及び(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール(1.37mmolと推定)の溶液へ攪拌しながら添加した。この混合物を0℃まで冷却し、次に、1,4−ジオキサン中(1mL)のベンジルクロロホルメート(0.293mL、2.06mmol)溶液を、5分間かけて滴下した。この混合物を0℃で1.5時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(25mL)及び水(25mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×25mL)で抽出した。一つにまとめた有機相を食塩水(25mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た(0.37g)。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとして、アルコール(18)とアルコール(17)との2.7:1の部分的に分離された混合物を得た(216mg、60%)。
(S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)の作製 メチルリチウムヨウ化リチウム複合体溶液(5.4mL、ジエチルエーテル中1.0M、5.4mmol)を、テトラヒドロフラン中(25mL)のヨードトシレート(41)(参考文献:Paolucci,D.et al,J.Org.Chem.60,169−175,1995)の攪拌溶液へ、アルゴン下、−20℃で10分間かけて滴下した。この混合物を1時間攪拌し、次に、メチルリチウムヨウ化リチウム複合体(0.54mL、ジエチルエーテル中1.0M、0.54mmol)をさらに添加し、さらに30分間攪拌し、続いて、飽和塩化アンモニウム水溶液(10mL)を滴下した。この混合物を室温まで温め、水(10mL)で希釈し、次に、生成物を酢酸エチル(3×50mL)へ抽出した。有機相を洗浄し、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 1:2〜1:1の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(14)(648mg、93%)を得た。TLC(Rf=0.1、EtOAc:ヘプタン 1:2)、分析用HPLC 主ピーク Rt=12.5分;HPLC−MS 285.1[M+H]+、302.1、591.2[2M+Na]+;δH(500MHz、CDCl3)2.12(1H、brs、OH)、2.48(3H、s、アリール−CH3)、3.77(2H、d、J=4.85Hz、CH2OH)、4.54−4.58(3H、m、CH2OCH)、4.94−4.98(1H、m、CHOTs)、5.64−5.67及び5.97−6.00(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.33(2H、brd、J=8.23Hz、芳香族CH3CCH)、7.79(2H、brd、J=8.31Hz、芳香族 OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.660(CH3)、62.303(CH2OH)、75.940(OCH2CH=CH)、82.720及び85.221(OCHCHOTs)、124.792、127.977、129.479、及び129.749(OCH2CH=CH、及び芳香族CH)、133.496(CHOSO2C四級)、144.973(CH3C四級)。
(3R,3aS,6R,6aS)−ヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3,6−ジイルビス(4−メチルベンゼンスルホネート)(39)の別の選択肢としての作製 イソマンニド(40)(50g、342.5mmol)及び塩化p−トルエンスルホニル(143.6g、753.2mmol)を、四塩化炭素(300mL)、ジクロロメタン(30mL)、及び水(250mL)の混合物中へ溶解した。このフラスコを0℃まで冷却し、水(42mL)による水酸化カリウム(42.0g、750.0mmol)溶液を、アルゴン下、攪拌しながら、2時間かけて滴下した。得られた二相混合物を0℃で24時間激しく攪拌した。モノ及びビストシレートの混合物(およそ1:1)を含む得られた白色系の析出物を減圧ろ過で回収した。フィルターケーキを水で洗浄し、次に、メタノール(500mL)で粉砕した。この固体を減圧ろ過で単離することで、白色系粉末としてジトシレート(39)を得た(75g、48%)。[α]D 18 +96.7°(c=10.5、CHCl3)。
(3R,3aS,6S,6aS)−6−ブロモヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3−イル4−メチルベンゼンスルホネート(46)の作製 N,N−ジメチルホルムアミド中(100mL)のジトシレート(39)(16.9g、37.22mmol)と臭化リチウム(4.85g、55.84mmol)との攪拌混合物を、100℃で27時間加熱した。この混合物を冷却させ、次に、水(150mL)を添加した後、tert−ブチルメチルエーテル(1×100mL、続いて5×50mL)で抽出した。有機相を乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量することで無色のオイルが得られ、静置することで固化した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜80:20の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてブロモトシレート(46)を得た(2.86g、29%)。TLC(Rf=0.45、ジエチルエーテル:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC:Rf=16.768分;HPLC−MS:363.1/365.0[M+H]+、380.1/382.1、749.0/751.0[2M+Na]+;[α]D 18 +64.7°(c=8.5、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.45(3H、s、CH3)、3.74(1H、dd、J=9.60及び7.05Hz、CH2)、3.95(1H、dd、J=9.60及び6.47Hz、CH2)、4.14−4.22(2H、m、CH2)、4.29(1H、d、J=3.03Hz、CHBr)、4.68(1H、d、J=4.03Hz、CHCH)、4.76(1H、t、J=4.48Hz、CHOTs)、4.87(1H、m、CHCH)、7.36(2H、brd、J=7.97Hz、芳香族CH3CCH)、7.83(2H、brd、J=8.33Hz、芳香族OSO2CCH)。δC(125MHz、CDCl3)21.69(CH3)、50.06(CHBr)、70.26(CH2CHOTs)、76.54(CH2CHBr)、78.27(CHOTs)、80.17及び88.80(CHCHCHOTs)、127.98及び129.94(芳香族CH)、133.01(CHOSO2C四級)、145.28(CH3C四級)。
(3R,3aS,6R,6aR)−6−ヒドロキシヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3−イル4−メチルベンゼンスルホネート(50)の作製 イソマンニド(40)(10g、68.49mmol)及び塩化p−トルエンスルホニル(6.53g、34.25mmol)を、四塩化炭素(50mL)、ジクロロメタン(5mL)、及び水(40mL)の混合物中へ溶解した。このフラスコを0℃まで冷却し、水(5mL)による水酸化カリウム(1.92g、34.25mmol)溶液を、攪拌しながら、30分かけて滴下した。得られた二相混合物を0℃で7時間攪拌した。次に、白色系の析出物を減圧ろ過で回収し、続いて、ジクロロメタン(30mL)と水(10mL)との間で分配させた。有機相を食塩水(2×10mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して無色固体を得た。四塩化炭素からの再結晶により、無色顆粒としてモノトシレート(50)を得た(3.92g、38%)。TLC(Rf=0.11、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 主ピーク Rt=10.692分、HPLC−MS 318.2、323.1[M+Na]+、623.2[2M+Na]+;[α]D 18 +72.2°(c=5.4、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.44(3H、s、CH3)、3.54(1H、dd、J=9.31及び7.23Hz、OCH2CHOH)、3.78(1H、dd、J=9.18及び7.59Hz、OCH2CHOTs)、3.95(1H、dd、J=9.36及び6.45Hz、OCH2CHOH)、4.01(1H、dd、J=9.33及び6.64Hz、OCH2CHOTs)、4.26(1H、m、CHOH)、4.42及び4.48(各々1H、brt、それぞれJ=5.03及び5.00Hz、CHCHCHOH及びCHCHCHOTs)、4.90(1H、dd、J=12.15及び6.84Hz、CHOTs)、7.37(2H、d、J=8.13Hz、芳香族CH3CCH)、7.82(2H、d、J=8.20Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.69(CH3)、70.03(CH2CHOTs)、72.29(CHOTs)、74.02(CH2CHOH)、80.00(CH2CHOH)、81.36(CHCHOTs)、81.76(CHCHOH)、128.00及び129.89(芳香族CH)、133.04(CHOSO2C四級)、145.26(CH3C四級)。
(3R,3aS,6R,6aR)−6−ヒドロキシヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3−イル4−メチルベンゼンスルホネート(50)の別の選択肢としての作製 ピリジン中(150mL)の塩化p−トルエンスルホニル(24.8g、130mmol)溶液を、ピリジン中(150mL)のイソマンニド(40)(19.0g、130mmol)の攪拌溶液へ、0℃にて1時間かけて添加し、次に、室温で1時間攪拌した。この混合物を氷水(1L)へ注ぎいれ、次に、ジクロロメタン(3×300mL)で抽出した。有機相を食塩水(300mL)で洗浄し、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量することで残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてモノトシレート(50)を得た(23.4g、60%)。
(3R,3aS,6S,6aS)−6−ブロモヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3−イル4−メチルベンゼンスルホネート(46)の別の選択肢としての作製 ピリジン中(100mL)の四臭化炭素(18.12g、54.63mmol)溶液を、ピリジン中(150mL)のモノトシレート(50)(14.9g、49.66mmol)とトリフェニルホスフィン(26.1g、99.32mmol)との溶液へ30分かけて添加し、次に、この混合物をアルゴン雰囲気下にて65℃で1.5時間加熱した。水(200mL)を添加し、次に、水相をジクロロメタン(5×100mL)で抽出した。有機相を食塩水(50mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量することで残渣が得られ、これをトルエン(5×50mL)と共沸させた。シリカ上、ジエチルエーテル:ヘプタン 0:100〜100:0の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてブロモトシレート(46)(7.70g、43%)を得た。[α]D 17 +68.6°(c=0.51、CHCl3)。
(R)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(13)の別の選択肢としての作製 水(1.25mL)による塩化アンモニウム(100mg、1.87mmol)溶液、次に亜鉛ダスト(100mg、1.54mmol)を、テトラヒドロフラン(5mL)及びプロパン−2−オール(2.5mL)中のブロモトシレート(46)(0.5g、1.38mmol)溶液へ、アルゴン下にて添加した。この混合物を16時間攪拌した後、懸濁液をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをジエチルエーテル(20mL)で洗浄した。ろ液に塩酸(1M、20mL)を添加し、次に、有機相を分離した。水層をジエチルエーテル(20mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を食塩水(20mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(13)(292mg、75%)を得た。[α]D 15 −64.8°(c=9.8、CHCl3)。
ベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(17)の別の選択肢としての作製;亜鉛及び「ワンポット」による手順 水(7mL)による塩化アンモニウム(560mg、10.5mmol)溶液を、プロパン−2−オール中(14mL)のブロモトシレート(46)(2.86g、7.88mmol)溶液へ、アルゴン下にて添加した。次に亜鉛ダスト(560mg、8.67mmol)を、一部分ずつ4分間かけて添加し、続いて、この懸濁液を16時間攪拌した後、セライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをジエチルエーテル(60mL)で洗浄した。ろ液に塩酸(1M、60mL)を添加し、次に、有機相を分離した。水層をジエチルエーテル(60mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を食塩水(60mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。この残渣を、水酸化アンモニウム(18mL)及びプロパン−2−オール中のアンモニア溶液(12mL、2.0M、24mmol)に溶解し、次に、三等分し、密封管内で、75℃にて16時間加熱した。メタノールを用いて混合物を一つにまとめ、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×10mL)と共沸させることで(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(16mL)による炭酸ナトリウム(1.75g、16.6mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(20mL)の(S)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール(7.88mmolと推定)溶液へ攪拌しながら添加した。この混合物を0℃まで冷却し、次に、ベンジルクロロホルメート(1.69mL、11.82mmol)を、10分間かけて滴下した。この混合物を0℃で85分間攪拌し、次に、ジクロロメタン(75mL)及び水(100mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×50mL)で抽出した。有機層を食塩水(50mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(3.1g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜70:30の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、アルコール(17)を得た(1.10g、53%)。[α]D 18 −83.1°(c=9.9、CHCl3)。
(3R,3aS,6S,6aS)−ヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3,6−ジイルビス(4−メチルベンゼンスルホネート)(42)の作製 ピリジン中(315mL)の塩化p−トルエンスルホニル(57.4g、301mmol)及びイソソルビド(43)(20g、137mmol)の攪拌溶液を、アルゴン雰囲気下、95℃で4.5時間加熱し、次に、室温で16時間静置した後、氷水(1L)へ注ぎ入れた。水相をジクロロエタン(2×500mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機層を水(2×500mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して粘性オイル(65.22g)を得た。このオイルを、熱メタノール(350mL)から結晶化させた。減圧ろ過により白色固体を回収し、次に、メタノール(100mL)で洗浄し、減圧乾燥することで、白色固体としてジトシレート(42)(45.87g、74%)を得た。TLC(Rf=0.30、EtOAc:ヘプタン 2:3)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=20.219分、HPLC−MS 455.1[M+H]+、931.2[2M+Na]+;[α]D 20 +57.2°(c=10.2、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.44(6H、s、CH3)、3.68(1H、dd、J=9.80及び6.46Hz、CH2)、3.82−3.87(2H、m、CH2)、3.94(1H、d、J=11.28Hz、CH2)、4.46(1H、d、J=4.44Hz、CHCHOTs)、4.58(1H、t、J=4.74Hz、CHCHOTs)、4.82−4.86(2H、m、CHOTs)、7.32−7.36(4H、m、芳香族CH3CCH)、7.74−7.80(4H、m、芳香族OSO2CCH)。
(3R,3aS,6S,6aS)−ヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3,6−ジイルビス(4−メチルベンゼンスルホネート)(42)の別の選択肢としての作製 トリエチルアミン(123.2mL、876mmol)を、ジクロロメタン中(600mL)の塩化p−トルエンスルホニル(156.6g、822mmol)及びイソソルビド(43)(40g、274mmol)の攪拌溶液へ、15分間かけて滴下した。この混合物を25℃で16時間、続いて50℃で4時間攪拌後、ジクロロメタン(1L)で希釈した。有機層を水(2×1L)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、次に、減圧下で減量して粘性オイルを得た。このオイルを、熱メタノール(600mL)から結晶化させ、白色固体としてジトシレート(42)(120.1g、97%)を得た。[α]D 15 +56.3°(c=11.2、CHCl3)。
(3R,3aS,6S,6aS)−ヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3,6−ジイルビス(4−メチルベンゼンスルホネート)(42)の別の選択肢としての作製 トリエチルアミン(123.2mL、876mmol)を、ジクロロメタン中(600mL)のイソソルビド(43)(40g、274mmol)及び塩化p−トルエンスルホニル(156.6g、822mmol)の攪拌溶液へ、15分間かけて添加した。この混合物を25℃で4時間、続いて50℃で4時間加熱した。ジクロロメタン(1L)を添加し、次に、この混合物を水(2×1L)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、次に、減圧下で減量して粘性オイルを得た。このオイルを、メタノール(600mL)から結晶化させ、白色系固体としてジトシレート(42)(123.7g、99%)を得た。
(3S,3aS,6S,6aS)−6−ブロモヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3イル4−メチルベンゼンスルホネート(47)の作製 臭化リチウム(9.6g、110.1mmol)を、アルゴン雰囲気下、ジメチルホルムアミド中(100mL)のジトシレート(42)(20.0g、44.05mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を110℃で5時間加熱し、次に、室温で3日間静置し、続いて、90℃で3.5時間加熱した。この混合物を水(250mL)で希釈し、tert−ブチルメチルエーテル(4×125mL)で抽出し、次に、有機相を水(3×125mL)、食塩水(125mL)で洗浄し、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して褐色オイル(16.8g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、淡黄色固体としてブロモトシレート(47)(11.88g、74%)を得た。TLC(Rf=0.20、EtOAc:ヘプタン 1:3);分析用HPLC 主ピーク Rt=18.050分;HPLC−MS 381.0/383.0[M+H2O+H]+、385.0/387.0[M+Na]+;[α]D 18 +51.0°(c=5.0、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.45(3H、s、CH3)、3.84(1H、dd、J=11.19及び3.51Hz、CH2)、4.05−4.15(3H、m、CH2)、4.28(1H、d、J=3.40Hz、CHBr)、4.78(1H、d、J=3.37Hz、CHCH)、4.84(1H、d、J=3.42Hz、CHOTs)、4.90(1H、d、J=3.37Hz、CHCH)、7.36(2H、brd、J=7.98Hz、芳香族CH3CCH)、7.79(2H、brd、J=8.32Hz、芳香族OSO2CCH)。
(3S,3aS,6S,6aS)−6−ブロモヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3イル4−メチルベンゼンスルホネート(47)の別の選択肢としての作製 臭化リチウム(38.4g、440mmol)を、アルゴン雰囲気下、ジメチルホルムアミド中(400mL)のジトシレート(42)(80g、176mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を110℃で8時間加熱した。この混合物を水(1L)で希釈し、tert−ブチルメチルエーテル(4×500mL)で抽出し、次に、有機相を水(3×500mL)、食塩水(500mL)で洗浄し、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して褐色オイル状残渣を得た。この残渣をジエチルエーテルで粉砕し、次に、減圧ろ過で固体を回収することで、白色系固体としてブロモトシレート(47)(22.02g)を得た。ジエチルエーテル層は減圧濃縮し、次に、残渣をメタノール(50mL)から再結晶して、淡褐色固体としてブロモトシレート(47)(17.6g)を得た(収率は合わせて62%)。
(3S,3aS,6S,6aS)−6−ブロモヘキサヒドロフロ[3,2−b]フラン−3イル4−メチルベンゼンスルホネート(47)の別の選択肢としての作製 臭化リチウム(19.2g、220.2mmol)を、アルゴン雰囲気下、ジメチルスルホキシド中(200mL)のジトシレート(42)(40.0g、88.1mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を110℃で8時間、続いて、120℃で1.75時間加熱した。この混合物を水(500mL)で希釈し、次に、tert−ブチルメチルエーテル(4×250mL)で抽出した。有機相を水(3×250mL)、続いて食塩水(250mL)で洗浄し、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して橙色固体を得た。メタノール(100mL)からの再結晶により、淡黄色固体としてブロモトシレート(47)(17.47g、55%)を得た。[α]D 15 +49.5°(c=11.7、CHCl3)。
(S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)の別の選択肢としての作製 塩化アンモニウム(20mg、0.37mmol)、次に亜鉛ダスト(20mg、0.31mmol)を、エタノール中(1.5mL)のブロモトシレート(47)(100mg、0.28mmol)溶液へ、アルゴン下にて添加した。この混合物を16時間攪拌した後、懸濁液をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノール(20mL)で洗浄し、次に、ろ液を減圧下で減量して残渣(111mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(14)(53mg、68%)を得た。TLC(Rf=0.15、EtOAc:ヘプタン 1:2);分析用HPLC 主ピーク Rt=12.543分;HPLC−MS 285.1[M+H]+、302.1、591.2[2M+Na]+;[α]D 15 −86.8°(c=5.3、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.12(1H、brs、OH)、2.44(3H、s、アリール−CH3)、3.77(2H、d、J=4.85Hz、CH2OH)、4.54−4.58(3H、m、CH2OCH)、4.94−4.98(1H、m、CHOTs)、5.64−5.67及び5.97−6.00(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.33(2H、brd、J=8.23Hz、芳香族CH3CCH)、7.79(2H、brd、J=8.31Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.660(CH3)、62.303(CH2OH)、75.940(OCH2CH=CH)、82.720及び85.221(OCHCHOTs)、124.792、127.977、129.479、及び129.749(OCH2CH=CH及び芳香族CH)、133.496(CHOSO2C四級)、144.973(CH3C四級)。
(S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)の別の選択肢としての作製 塩化アンモニウム(200mg、3.7mmol)、次に亜鉛ダスト(200mg、3.1mmol)を、プロパン−2−オール中(15mL)のブロモトシレート(47)(1g、2.75mmol)懸濁液へ、アルゴン下にて添加した。この混合物を16時間攪拌した後、懸濁液をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをプロパン−2−オール(20mL)で洗浄し、次に、ろ液を減圧下で減量して残渣(1.43g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(14)(566mg、72%)を得た。[α]D 16 −85.8°(c=10.2、CHCl3)。
(S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)の別の選択肢としての作製 水(2.5mL)による塩化アンモニウム(200mg、3.7mmol)溶液、次に亜鉛ダスト(200mg、3.1mmol)を、テトラヒドロフラン中(10mL)のブロモトシレート(47)(1g、2.75mmol)溶液へ、アルゴン下にて添加した。この混合物を16時間攪拌した後、懸濁液をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをtert−ブチルメチルエーテル(20mL)で洗浄した。水(20mL)及び食塩水(20mL)をろ液に添加し、次に、有機相を分離した。水層をtert−ブチルメチルエーテル(20mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を食塩水(20mL)で洗浄し、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(0.82g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(14)(544mg、70%)を得た。[α]D 15 −86.1°(c=10.8、CHCl3)。
(S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)の別の選択肢としての作製 水(2.5mL)による塩化アンモニウム(200mg、3.7mmol)溶液、次に亜鉛ダスト(200mg、3.1mmol)を、テトラヒドロフラン(10mL)及びプロパン−2−オール(5mL)中のブロモトシレート(47)(1g、2.75mmol)溶液へ、アルゴン下にて添加した。この混合物を16時間攪拌した後、懸濁液をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをジエチルエーテル(20mL)で洗浄した。ろ液に塩酸(1M、20mL)を添加し、次に、有機相を分離した。水層をジエチルエーテル(20mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を食塩水(20mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(1.06g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(14)(528mg、68%)を得た。[α]D 16 −82.7°(c=11.3、CHCl3)。
(S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)の別の選択肢としての作製 メチルリチウムヨウ化リチウム複合体溶液(6.6mL、ジエチルエーテル中1.0M、6.6mmol)を、テトラヒドロフラン中(25mL)のブロモトシレート(47)(2.0g、5.5mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン下、−70℃で10分間かけて滴下した。この混合物を2時間攪拌した後、飽和塩化アンモニウム水溶液(12mL)を滴下した。この混合物を室温まで温め、次に、酢酸エチル(3×25mL)で抽出した。有機相を乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(1.5g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 25:75〜35:65の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(14)(315mg、20%)を得た。
(S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)の別の選択肢としての作製 n−ブチルリチウム溶液(4.1mL、ヘキサン中1.6M、6.6mmol)を、テトラヒドロフラン中(25mL)のブロモトシレート(47)(2.0g、5.5mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン下、−70℃で10分間かけて滴下した。この混合物を1時間攪拌した後、飽和塩化アンモニウム水溶液(12mL)を滴下した。この混合物を室温まで温め、次に、酢酸エチル(3×25mL)で抽出した。有機相を乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(0.935g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 25:75〜35:65の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(14)(590mg、38%)を得た。
(S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)の別の選択肢としての作製 メチルリチウム溶液(6.6mL、ジエチルエーテル中0.98M、6.6mmol)を、テトラヒドロフラン中(25mL)のブロモトシレート(47)(2.0g、5.5mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン下、−70℃で10分間かけて滴下した。この混合物を2時間攪拌した後、飽和塩化アンモニウム水溶液(12mL)を滴下した。この混合物を室温まで温め、次に、酢酸エチル(3×25mL)で抽出した。有機相を乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(1.8g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 25:75〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(14)(419mg、27%)を得た。
(S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)の別の選択肢としての作製 水(50mL)による塩化アンモニウム(4g、74.8mmol)溶液、次に亜鉛ダスト(4g、61.6mmol)を、テトラヒドロフラン(200mL)及びプロパン−2−オール(100mL)中のブロモトシレート(47)(20g、55mmol)溶液へ添加した。この混合物を16時間攪拌した後、懸濁液をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをジエチルエーテル(400mL)で洗浄した。ろ液に塩酸(1M、400mL)を添加し、次に、有機相を分離した。水層をジエチルエーテル(400mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を食塩水(400mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、淡黄色オイルとしてアルコール(14)(11.28g、72%)を得た。[α]D 14 −77.1°(c=9.15、CHCl3)。
ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(18)の別の選択肢としての作製 アルコール(14)(4.3g、15.1mmol)を、水酸化アンモニウム(30mL)、及びアンモニアの2−プロパノール溶液(20mL、2.0M、80mmol)へ溶解した。この溶液を二等分し、次に、密封管中、75℃で16時間加熱した。この混合物をメタノールを用いて一つにまとめ、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×20mL)と共沸させることで、(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールが得られ、これをさらなる精製を行わずに用いた。
水(24mL)による炭酸ナトリウム(3.37g、31.8mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(30mL)の(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール(15.1mmolと推定)の懸濁液へ攪拌しながら添加した。この混合物を0℃まで冷却し、次に、ベンジルクロロホルメート(2.7mL、18.9mmol)を10分間かけて滴下した。この混合物を0℃で45分間攪拌し、次に、ジクロロメタン(100mL)及び水(150mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×50mL)で抽出した。有機層を食塩水(50mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(5.2g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜70:30の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、アルコール(18)(3.09g、78%)を得た。[α]D 16.5 −58.7°(c=5.88、CHCl3)。
ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(18)の別の選択肢としての作製;亜鉛及び「ワンポット」による手順 水(7.5mL)による塩化アンモニウム(600mg、11.2mmol)溶液を、アルゴン下、プロパン−2−オール中(15mL)のブロモトシレート(47)(3.0g、8.26mmol)溶液へ添加した。次に、亜鉛ダスト(600mg、9.2mmol)を一部分ずつ4分間かけて添加し、この混合物を16時間攪拌した後、懸濁液をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをジエチルエーテル(60mL)で洗浄した。塩酸(1M、60mL)をろ液に加え、続いて、有機相を分離した。水層をジエチルエーテル(60mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を食塩水(60mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。残渣を、水酸化アンモニウム(18mL)及びアンモニアのプロパン−2−オール溶液(12mL、2.0M、24mmol)へ溶解し、次に、これを二等分し、密封管中、75℃で16時間加熱した。メタノールを用いて混合物を一つにまとめ、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×10mL)と共沸させることで、(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(16mL)による炭酸ナトリウム(1.84g、17.4mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(20mL)の(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール(8.26mmolと推定)懸濁液へ、攪拌しながら添加した。この混合物を0℃まで冷却し、次に、ベンジルクロロホルメート(1.77mL、12.4mmol)を5分間かけて滴下した。この混合物を0℃で55分間攪拌し、次に、ジクロロメタン(75mL)及び水(100mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×50mL)で抽出した。有機相を食塩水(50mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して、残渣(3.7g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜70:30の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、アルコール(18)(1.26g、58%)を得た。[α]D 16 −62.0°(c=5.0、CHCl3)。
ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(18)の別の選択肢としての作製;亜鉛及び「ワンポット」による手順2 水(50mL)による塩化アンモニウム(4g、74.8mmol)溶液、次に、亜鉛ダスト(4g、61.6mmol)を、テトラヒドロフラン(200mL)及びプロパン−2−オール(100mL)中のブロモトシレート(47)(20g、55mmol)溶液へ添加した。この混合物を6時間攪拌し、続いて、亜鉛ダスト(4g、61.6mmol)を添加した。この混合物をさらに16時間攪拌した後、懸濁液をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをジエチルエーテル(400mL)で洗浄した。塩酸(1M、400mL)をろ液に加え、続いて、有機相を分離した。水層をジエチルエーテル(400mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を食塩水(400mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。この残渣を、水酸化アンモニウム(92mL)及びアンモニアの2−プロパノール溶液(60mL、2.0M、120mmol)へ部分的に溶解し、次に、これを六等分し、密封管中、75℃で16時間加熱した。メタノールを用いて混合物を一つにまとめ、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×50mL)と共沸させることで、(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(80mL)による炭酸ナトリウム(12.26g、115.7mmol)溶液を、テトラヒドロフラン中(100mL)の(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール(55mmolと推定)溶液へ、攪拌しながら添加した。この混合物を0℃まで冷却し、次に、ベンジルクロロホルメート(9.69mL、68.87mmol)を添加した。この混合物を0℃で45分間攪拌し、次に、ジクロロメタン(400mL)及び水(400mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×400mL)で再抽出した。有機層を食塩水(400mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して、残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜65:35の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、淡黄色オイルとしてアルコール(18)(11.58g、80%)を得た。
ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(18)の別の選択肢としての作製;「ワンポット」による手順3;水性条件 (S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)(0.95g、3.35mmol)を、水酸化アンモニウム(4mL)中に懸濁させ、次に、密封管中、75℃で6時間加熱攪拌し、この間、2つの液相が一相の溶液となった。この混合物を室温で20時間攪拌し、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×10mL)と共沸させることで、(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
1,4−ジオキサン(7mL)、次に、水(6mL)による炭酸ナトリウム(745mg、7.02mmol)溶液を、粗(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール(3.35mmolと推定)へ攪拌しながら添加し、次に、この混合物を0℃まで冷却した。ベンジルクロロホルメート(0.597mL、4.18mmol)を25分間かけて滴下し、次に、この混合物を0℃で4時間攪拌後、ジクロロメタン(25mL)及び水(30mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×10mL)で再抽出した。有機層を食塩水(10mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して、橙色オイル(1.14g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜55:45の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、アルコール(18)(613mg、70%)を得た。[α]D 22 −38.5°(c=2.99、CHCl3)。
tert−ブチル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(80)の作製 (S)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチル4−メチルベンゼンスルホネート(14)(1.0g、3.52mmol)を、水酸化アンモニウム中(8mL)に懸濁させ、次に、密封管中、75℃で6.5時間加熱攪拌し、この間、2つの液相が一相の溶液となった。この混合物を室温で2日間静置し、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(3×10mL)と共沸させることで、(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
酢酸エチル(20mL)、次に、ジ−tert−ブチルジカーボネート(806mg、3.70mmol)を、粗(R)−2−アミノ−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エタノール(3.52mmolと推定)へ攪拌しながら添加し、次に、この懸濁液を30分間攪拌した後、ジクロロメタン(5mL)を添加した。この混合物を3時間攪拌し、次に、ジ−tert−ブチルジカーボネート(806mg、3.70mmol)を添加した。この混合物を45分間攪拌し、次に、ジクロロメタン(10mL)及び水(10mL)を添加した。この混合物を20分間攪拌し、次に、水(5mL)による炭酸ナトリウム(930mg、8.8mmol)溶液を添加した。この混合物を2時間攪拌し、次に、ジ−tert−ブチルジカーボネート(403mg、1.85mmol)を添加した。この混合物を2.5時間攪拌し、次に、水(75mL)及びジクロロメタン(50mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×50mL)で再抽出した。一つにまとめた有機層を乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して、淡黄色オイル(2.03g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜70:30の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてアルコール(80)(637mg、79%)を得た。TLC(Rf=0.45、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=6.77分、HPLC−MS 130.1[M+2H−tBuOCO]+、174.1[M+2H−tBu]+、252.1[M+Na]+、481.2[2M+Na]+;[α]D 24 −71.3°(c=3.715、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)1.42(9H、s、C(CH3)3)、3.08(1H、brs、OH)、3.09(1H、dd、J=14.2及び7.5Hz、CH2NH)、3.43(1H、dd、J=14.1及び2.3Hz、CH2NH)、3.62−3.67(1H、m、CHOH)、4.57−4.67(2H、m、OCH2CH=CH)、4.73−4.80(1H、m、OCHCH=CH)、5.08(1H、brs、NH)、5.85−5.89及び5.96−6.00(各々1H、m、CH2CH=CH);δC(125MHz、CDCl3)28.327(C(CH3)3)、43.272(CH2NHBoc)、73.924(CHOH)、75.674(OCH2CH=CH)、79.800(C(CH3)3)、87.391(OCHCH=CH)、126.381及び128.220(OCH2CH=CH)、157.190(BocC=O)。
(R)−2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(81)の作製 ピリジン中(5mL)の塩化p−トルエンスルホニル(799mg、4.19mmol)溶液を、アルコール(80)(600mg、2.62mmol)へ添加した。この混合物を23時間攪拌し、次に、水(40mL)で希釈し、続いて、tert−ブチルメチルエーテル(2×40mL)で抽出した。有機層を乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して橙色オイル状固体(1.11g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてトシレート(81)(883mg、88%)を得た。TLC(Rf=0.35、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC Rt=15.86分、HPLC−MS 284.1[M+2H−tBuOCO]+、328.1[M+2H−tBu]+、789.2[2M+Na]+;[α]D 23 −28.18°(c=2.307、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)1.41(9H、s、C(CH3)3)、2.43(3H、s、アリール−CH3)、3.21−3.27及び3.48−3.56(トータル2H、m、CH2NH)、4.42(1H、brdd、J=12.83及び6.11Hz、1xOCH2CH=CH)、4.52(1H、brd、J=12.93Hz、1xOCH2CH=CH)、4.61−4.66(1H、m、OCHCH=CH)、4.79(1H、brs、NH)、4.85−4.90(1H、m、CHOTs)、5.68−5.73及び5.93−5.98(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.32(2H、dd、J=8.55及び0.60Hz、芳香族CH3CCH)、7.79(2H、d、J=8.26Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.667(アリール−CH3)、28.317(C(CH3)3)、40.578(CH2NHBoc)、75.913(OCH2CH=CH)、79.642(C(CH3)3)、82.801(CHOTs)、85.691(OCHCH=CH)、124.724、127.825、129.491、及び129.784(OCH2CH=CH及び芳香族CH)、133.896(CHOSO2C四級)、144.792(CH3C四級)、155.750(CbzC=O)。
(R)−1−((1S,2S,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(82)の作製 アセトニトリル(6mL)及びNa2.EDTA水溶液(6mL、0.4mmol溶液)中のトシレート(81)(250mg、0.653mmol)溶液へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(0.7mL、7.83mmol)溶液を、あらかじめ冷却したシリンジにより0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(461mg、5.48mmol)とOXONE(登録商標)(1.24g、2.02mmol)との混合物を一部分ずつ1時間かけて添加した。この混合物を1時間50分攪拌し、次に、水(50mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(3×25mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を水(25mL)、次に亜硫酸水素ナトリウム水溶液(5%、25mL)、次に水(15mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して淡黄色オイル(217mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、アンチ−エポキシド(82)(139mg、53%)を白色固体として、及び二環式の(3R,3aR,6R,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(35b)(26mg、10%)を得た。アンチ−エポキシド(82)のデータ:TLC(Rf=0.46、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=14.81分、HPLC−MS 300.1[M+2H−tBuOCO]+、344.1[M+2H−tBu]+、422.1[M+Na]+、821.2[2M+Na]+;δH(500MHz、CDCl3)1.42(9H、s、C(CH3)3)、2.42(3H、s、アリール−CH3)、3.23−3.30及び3.51−3.68(トータル2H、m、CH2NH)、3.63(1H、d、J=10.49Hz、1xOCH2CH)、3.74及び3.79(各々1H、d、それぞれJ=2.69及び2.86Hz、OCH2CHCH)、3.90(1H、d、J=10.53Hz、1xOCH2CH)、4.06(1H、d、J=6.29Hz、OCHCHOTs)、4.59−4.65(1H、m、CHOTs)、4.80(1H、brs、NH)、7.35(2H、d、J=8.31Hz、芳香族CH3CCH)、7.80(2H、d、J=8.19Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.681(アリール−CH3)、28.283(C(CH3)3)、41.465(CH2NHBoc)、56.293及び56.987(OCH2CHCH)、67.678(OCH2CH)、76.833(OCHCHOTs)、79.868(C(CH3)3)、80.088(CHOTs)、127.756及び130.007(芳香族CH)、133.443(CHOSO2C四級)、145.329(CH3C四級)、155.641(BocC=O)。
(S)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(32)の作製 ピリジン中(7.0mL)の塩化p−トルエンスルホニル(252mg、1.32mmol)、及びアルコール(17)(290mg、1.10mmol)の溶液を24℃にて2日間攪拌し、次に、水(15mL)で希釈した。生成物を、tert−ブチルメチルエーテル(3×20mL)へ抽出し、続いて、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 7:93〜20:80の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてトシレート(32)(282mg、61%)を得た。TLC(Rf=0.35、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=19.02分、HPLC−MS 418.2[M+H]+、857.3[2M+Na]+;[α]D 11 −86.1°(c=1.103、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.37(3H、s、アリール−CH3)、3.29−3.37及び3.50−3.56(トータル2H、m、CH2NH)、4.53−4.56(トータル2H、m、OCH2CH=CH)、4.62−4.66(1H、m、OCHCH=CH)、4.85−4.90(1H、m、CHOTs)、5.02−5.08(2H、m、OCH2Ph)、5.02(1H、brs、NH)、5.65−5.70及び5.94−5.98(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.27(2H、d、J=8.12Hz、芳香族CH3CCH)、7.29−7.37(5H、m、フェニルCH)、7.76(2H、d、J=8.23Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.609(アリール−CH3)、41.749(CH2NHCbz)、66.833(CH2Ph)、75.939(OCH2CH=CH)、81.235(CHOTs)、85.203(OCHCH=CH)、124.702、127.887、128.026、128.128、128.504、129.687、及び129.757(OCH2CH=CH及び芳香族CH)、133.591(CHOSO2C四級)、136.368(Cbz四級)、144.906(CH3C四級)、156.271(CbzC=O)。
(S)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(32)の別の選択肢としての作製 ピリジン中(10.0mL)の塩化p−トルエンスルホニル(760mg、3.99mmol)、及びアルコール(17)(600mg、2.28mmol)の溶液を40℃にて合計6時間攪拌し、24℃で16時間静置し、次に、水(20mL)で希釈した。生成物を、tert−ブチルメチルエーテル(2×50mL)へ抽出し、続いて、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてトシレート(32)(789mg、83%)を得た。
(R)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(32b)の作製 ピリジン中(1.5mL)の塩化p−トルエンスルホニル(368mg、2.03mmol)溶液を、アルコール(18)(333mg、1.27mmol)へ添加した。この混合物を14℃にて16時間、及び24℃にて3.5時間攪拌し、次に、tert−ブチルメチルエーテル(35mL)で希釈した。有機層を水(15mL)、食塩水(15mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して淡黄色オイル(0.712g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 15:85〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてトシレート(32b)(429mg、81%)を得た。TLC(Rf=0.75、EtOAc:ヘプタン 3:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=18.93分、HPLC−MS 374.2、418.2[M+H]+、857.3[2M+Na]+;[α]D 18.5 −30.2°(c=1.326、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.39(3H、s、アリール−CH3)、3.29−3.37及び3.53−3.62(トータル2H、m、CH2NH)、4.44−4.50及び4.52−4.57(トータル2H、m、OCH2CH=CH)、4.59−4.65(1H、m、OCHCH=CH)、4.87−4.92(1H、m、CHOTs)、5.05(2H、m、OCH2Ph)、5.03(1H、brs、NH)、5.69−5.73及び5.94−5.98(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.28(2H、d、J=8.10Hz、芳香族CH3CCH)、7.29−7.37(5H、フェニルCH)、7.77(2H、d、J=8.10Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.627(アリール−CH3)、41.119(CH2NHCbz)、66.856(CH2Ph)、75.987(OCH2CH=CH)、82.352(CHOTs)、85.622(OCHCH=CH)、124.792、127.825、128.027、128.126、128.504、129.357、及び129.537(OCH2CH=CH及び芳香族CH)、133.674(CHOSO2C四級)、136.348(Cbz四級)、144.941(CH3C四級)、156.273(CbzC=O)。
(R)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(32b)の別の選択肢としての作製 ピリジン中(200mL)の塩化p−トルエンスルホニル(21.74g、114mmol)溶液を、アルコール(18)(17.15g、65.2mmol)へ添加した。この混合物を40℃にて16時間攪拌し、次に、水(150mL)で希釈し、続いて、tert−ブチルメチルエーテル(3×150mL)で抽出した。一つにまとめた有機層を乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。この残渣をジエチルエーテル(300mL)で抽出し、抽出液をデカンテーションにより回収した。ジエチルエーテル相を減圧濃縮することで淡黄色固体としてトシレート(32b)(20.4g)が得られ、これを、さらなる精製を行わずに使用した。
(3aS,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(2c)の作製;経路1
(i)(R)−2−(2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチルメタンスルホネート(20)の作製。水素化トリブチルスズ(7.6mL、28.18mmol)、続いて過酸化ベンゾイル(70%、残量は水、20mg)を、テトラヒドロフラン中(65mL)のヨードエタノール(12)(4.41g、22.54mmol)の攪拌溶液へ、0℃で順に添加した。この混合物を、20分後及び45分後に同量の過酸化ベンゾイル(それぞれ70%、残量は水、20mg)をさらに2回添加しながら2.5時間攪拌した。トリエチルアミン(4.9mL、35.2mmol)を2分間かけて、続いて、塩化メタンスルホニル(2.8mL、36.2mmol)を5分間かけて滴下し、次に、この濁った懸濁液を1時間攪拌した。この混合物をアセトニトリル(750mL)で希釈し、次に、ヘプタン(5×200mL)で洗浄した。アセトニトリル層を乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して褐色オイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、黄褐色オイルとしてメシレート(20)(3.92g、90%)を得た。TLC(Rf=0.40、EtOAc:ヘプタン 1:1)、HPLC−MS 193.1[M+H]+、215.0[M+Na]+;[α]D 18.5 −44.4°(c=5.524、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)1.85−1.91及び2.05−2.11(トータル2H、m、CH2CH2OMs)、3.00(3H、s、SCH3)、4.33−4.36、4.58−4.68、及び4.92−4.97(トータル5H、m、OCH2CH=CH、OCHCH2CH2OMs)、5.78−5.81及び5.92−5.95(トータル2H、m、CH2CH=CH);δC(125MHz、CDCl3)35.177(CH2CH2OMs)、37.235(OSO2CH3)、67.078(CH2OMs)、75.202(OCH2CH=CH)、82.123(OCHCH=CH)、127.336及び128.677(OCH2CH=CH)。
(ii)(R)−ベンジル2−(2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチルカルバメート(23)の作製。ナトリウムアジド(218mg、3.35mmol)、を、ジメチルホルムアミド中(5.0mL)のメシレート(20)(585mg、3.05mmol)の攪拌溶液へ添加し、次に、この混合物を、アルゴン雰囲気下、60℃で2時間加熱した後、室温まで冷却させた。水(0.5mL)、次にトリフェニルホスフィン(1.20g、4.57mmol)を添加し、続いて、この混合物を室温で2時間攪拌し、45℃で2時間加熱した。反応液を1,4−ジオキサン(25mL)で希釈し、次に、水(12.5mL)による炭酸ナトリウム(0.68g、6.4mmol)溶液を添加した。この混合物を0℃に冷却し、次に、1,4−ジオキサン中(5mL)のベンジルクロロホルメート(0.54mL、3.81mmol)溶液を30分間かけて滴下した。反応液を30分間攪拌し、次に、水(75mL)で希釈した。生成物を、ジクロロメタン(3×40mL)へ抽出し、次に、有機層を食塩水と水との混合物(1:1、50mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(2.4g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 5:95〜30:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてアルケン(23)(0.46g、61%)を得た。TLC(Rf=0.50、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 主ピーク Rt=14.223分、HPLC−MS 248.1[M+H]+、517.2[2M+Na]+;[α]D 19 −47.1°(c=4.458、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)1.62−1.70及び1.80−1.88(トータル2H、m、CH2CH2NH)、3.26−3.38(2H、m、CH2CH2NH)、4.56−4.68(2H、m、OCH2CH=CH)、4.91(1H、brs、OCHCH2)、5.08(2H、s、CH2Ph)、5.27(1H、brs、NH)、5.73−5.77及び5.83−5.91(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.28−7.36(5H、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)34.997(CH2CH2NH)、38.379(CH2CH2NH)、66.508(CH2Ph)、75.148(OCH2CH=CH)、85.033(OCHCH=CH)、127.000、128.027、128.107、128.469、128.512、及び129.177(OCH2CH=CH及び芳香族CH)、136.696(Cbz四級)、156.376(CbzC=O)。
(iii)(R)−ベンジル2−(2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチルカルバメート(23)によるエポキシ化の研究
(a)アセトニトリル(0.1mL、1.9mmol)、次に、過酸化水素(30%水溶液、0.115mL)、次に、炭酸水素ナトリウム(30mg)を、メタノール中(1mL)のアルケン(23)(50mg、0.20mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を1日攪拌した後、アセトニトリル(0.1mL、1.9mmol)、次に、過酸化水素(30%水溶液、0.115mL)、次に、炭酸水素ナトリウム(30mg)を添加した。この混合物をさらに3日間攪拌し、次に、減圧下で減量し、続いて、残渣を水と酢酸エチルとの間で分配させた。有機相を乾燥(MgSO4)させ、ろ過し、減圧下で減量した。残渣の1HNMR分析より、アンチ−(24a):シン−(24b)がそれぞれ2:1の混合物であることが示された。上述のように作製された残渣のサンプルを、シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 5:95〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィで精製することで、分光分析用の部分的に分離された2種類のエポキシドジアステレオマーの混合物が得られた。分析用HPLC 2個の主ピーク Rt=11.286及び11.443分、HPLC−MS 264.1[M+H]+、286.1[M+Na]+、549.2[2M+Na]+。アンチ−(24a)のデータ;TLC(Rf=0.25、EtOAc:ヘプタン 1:1);δH(500MHz、CDCl3)1.46−1.55(1H、m、CH2CH2NH)、1.66−1.75(1H、m、CH2CH2NH)、3.28−3.43(2H、m、CH2NH)、3.57(1H、d、J=2.67Hz、エポキシドCH)、3.69(1H、d、J=10.62Hz、OCH2CH)、3.75(1H、d、J=2.77Hz、エポキシドCH)、3.96(1H、d、J=10.66Hz、OCH2CH)、4.11−4.16(1H、m、OCHCH2CH2)、5.08(2H、s、CH2Ph)、5.16(1H、brs、NH)、7.29−7.36(5H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)30.331(CH2CH2NH)、38.309(CH2NHCbz)、55.703及び58.742(OCH2CHCH)、65.898(OCH2CH)、66.658(CH2Ph)、76.220(OCHCH2CH2)、128.044、128.121、及び128.511(芳香族CH)、136.501(Cbz四級)、156.376(CbzC=O)。シン−(24b)のデータ;TLC(Rf=−0.25、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=11.626分、HPLC−MS 264.1[M+H]+、286.1[M+Na]+、549.2[2M+Na]+;δH(500MHz、CDCl3)1.80−1.97(2H、m、CH2CH2NH)、3.28−3.43(2H、m、CH2NH)、3.64(1H、d、J=10.58Hz、OCH2CHCH)、3.65(1H、brs、エポキシドCH)、3.71(1H、d、J=3.00Hz、エポキシドCH)、3.84−3.88(1H、m、OCHCH2CH2)、4.02(1H、d、J=10.68Hz、OCH2CH)、5.08(2H、s、CH2Ph)、5.16(1H、brs、NH)、7.29−7.36(5H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)30.248(CH2CH2NH)、38.309(CH2NHCbz)、55.783及び57.508(OCH2CHCH)、66.560(CH2Ph)、67.539(OCH2CH)、76.005(OCHCH2CH2)、128.044、128.121、及び128.479(芳香族CH)、136.501(Cbz四級)、156.376(CbzC=O)。
(b)3−クロロ過安息香酸(186mg、≦77%、0.83mmol)を、ジクロロメタン中(4mL)のアルケン(23)(100mg、0.40mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を1.5時間攪拌し、次に、3−クロロ過安息香酸(300mg、≦77%、1.34mmol)を添加した。この混合物を3時間攪拌し、次に、3−クロロ過安息香酸(410mg、≦77%、1.83mmol)を添加した。この混合物を攪拌し、ジクロロメタン及び水酸化ナトリウム水溶液(10%)で希釈し、続いて、30分間攪拌した。有機相を水酸化ナトリウム水溶液(10%)で洗浄し、続いて、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。残渣の1HNMR分析より、アンチ−(24a):シン−(24b)がそれぞれ17:19の混合物であることが示された。
(c)アセトニトリル中(1.5mL)のアルケン(23)(64mg、0.26mmol)溶液、及びNa2.EDTA水溶液(1.5mL、0.4mmol溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(0.28mL、3.12mmol)を、あらかじめ冷却したシリンジにより、0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(185mg、2.18mmol)とOXONE(登録商標)(0.50g、0.81mmol)との混合物を一部分ずつ1時間かけて添加した。この混合物を55分間攪拌し、次に、水(10mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(3×5mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を水(10mL)、亜硫酸水素ナトリウム水溶液(5%、7.5mL)、水(5mL)、食塩水(12.5mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。残渣の1HNMR分析より、過剰酸化物を含む、アンチ−(24a):シン−(24b)がそれぞれ5:4の混合物であることが示された。
(d)3−クロロ過安息香酸(18g、≦77%、80.3mmol)を、ジクロロメタン中(40mL)のアルケン(23)(1.98g、8.02mmol)の攪拌溶液へ一部分ずつ30分間かけて添加した。この混合物を室温で18時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(150mL)で希釈した。有機相を水酸化ナトリウム水溶液(10%、2×200mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して無色オイル(2.12g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 5:95〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてアンチ−(24a):シン−(24b)がそれぞれ5:6の混合物(1.65g、78%)が得られ、これを、さらなる精製を行わずに使用した。
(iv)(3R,3aR,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(2b)の作製。10%木炭担持パラジウム(150mg)懸濁液及びエタノール中(40mL)のエポキシド混合物(24a、24b)を、水素雰囲気下で75分間攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノール(60mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去することで無色オイル(1.0g)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。水(30mL)による炭酸ナトリウム(1.67g、15.75mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(20mL)の水素化残渣溶液へ攪拌しながら添加した。この溶液を0℃まで冷却し、次に、1,4−ジオキサン中(10mL)の塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(1.96g、7.56mmol)溶液を20分間かけて滴下した。この混合物を40分間攪拌し、次に、水(100mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(2×100mL)へ抽出した。有機層を食塩水(200mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量してオイル状の残渣(3.6g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 5:95〜35:65の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、(9H−フルオレン−9−イル)メチル2−((1S,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)エチルカルバメートを不純物として含む2バッチのアルコール(2b)(0.660g及び0.720g)が白色固体として得られた。分析用HPLCにより、各バッチのアルコール(2b)の純度は、各々、90%及び40%(すなわち、594mg及び288mg、31%)と算出された。アルコール(2b)のデータ。TLC(Rf=0.15、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=15.81分、HPLC−MS 352.1[M+H]+、374.1[M+Na]+、725.1[2M+Na]+。(9H−フルオレン−9−イル)メチル2−((1S,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)エチルカルバメートのデータ。TLC(Rf=0.20、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=16.68分、HPLC−MS 352.1[M+H]+、374.1[M+Na]+;[α]D 16 −19.8°(c=2.65、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)1.82−1.99(2H、m、CH2CH2NH)、3.30−3.45(2H、m、CH2NH)、3.65−3.70(2H、m、1×エポキシドCH及び1×OCH2CH)、3.74(1H、d、J=2.79Hz、エポキシドCH)、3.84−3.88(1H、m、OCHCH2CH2)、4.05(1H、d、J=10.69Hz、OCH2CH)、4.22(1H、t、J=7.02Hz、FmocCH)、4.38(2H、d、J=7.10Hz、FmocCH2)、5.20(1H、brs、NH)、7.29−7.76(8H、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)30.269(CH2CH2NH)、38.223(CH2NH)、47.275(FmocCH)、55.842及び57.521(OCH2CHCH)、66.566(FmocCH2)、67.567(OCH2CH)、75.915(OCHCH2CH2)、119.930、125.084、126.996、及び127.622 (芳香族CH)、141.284及び144.008(Fmoc四級)、156.454(CbzC=O)。
(v)アルコール(2b)のケトン(2c)への酸化。デス−マーチンペルヨージナン(1.52g、3.6mmol)を、ジクロロメタン中(25mL)のアルコール(2b)(純度およそ90%で660mg、1.7mmol)の攪拌溶液へ、窒素雰囲気下にて添加した。この混合物を1.25時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(50mL)で希釈した。有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と0.25Mチオ硫酸ナトリウム溶液との混合物(1:1)で、次に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で、次に食塩水で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてケトン(2c)(611mg、定量的)を得た。TLC(Rf=0.30、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC ブロードな主ピーク Rt=15.311−17.960分、HPLC−MS 350.2[M+H]+、372.2[M+Na]+、390.2[M+H2O+Na]+、721.3[2M+Na]+;[α]D 16 −133.2°(c=1.84、CHCl3)。1H及び13CNMRの分析により、3°アミド結合の周囲の回転異性体の存在が示された。1HNMR δH(400MHz、CDCl3)1.61−1.97/2.10−2.15(2H、m、NCH2CH2)、3.32−3.45(1H、m、NCH2CH2)、3.66−3.75/3.85−3.95(2×0.5H、m、NCH2CH2)、3.95/4.10(2H、m、COCH2A+COCH2B)、4.15−4.30(3H、m、FmocH−9+FmocCH2)、4.40−4.60/4.80−4.92(2H、複雑、FmocNCH+OCHCH2)、7.20−7.30(2H、FmocH−2及びH−7)、7.31−7.42(2H、FmocH−3及びH−6)、7.50−7.57/7.60−7.66(2H、FmocH−1及びH−8)、7.68−7.76(2H、FmocH−4及びH−5);δC(100MHz、CDCl3)31.76/32.28(NCH2CH2)、45.59/45.95(NCH2CH2)、47.64(FmocC−9)、62.26/62.77(Cα)、68.03/68.65(FmocCH2)、71.28(COCH2)、82.17/83.11(Cβ)、120.38(FmocC−4及びC−5)、125.41/125.59/125.88(FmocC−1及びC−8)、127.45/127.49(FmocC−2及びC−7)、128.13(FmocC−3及びC−6)、141.73(FmocC−4’及びC−5’)、144.16/144.37/144.88(FmocC−1’及びC−8’)、155.33(OCON)、209.32(COCH2)。
(R)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)4−メチルベンゼンスルホネート(32b)によるエポキシ化の研究
(a)3−クロロ過安息香酸(97mg、≦77%、0.43mmol)を、ジクロロメタン中(1.5mL)のアルケン(32b)(36mg、0.086mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を室温で20時間攪拌し、次に、3−クロロ過安息香酸(97mg、≦77%、0.43mmol)を添加し、24℃で1日攪拌を続け、次に、ジクロロメタン(15mL)で希釈した。有機相を水酸化ナトリウム水溶液(5%、10mL)、水(10mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(0.038mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、(溶離した順に)無色粘性オイルとしてアンチ−(33b)(16mg、43%)、及び白色固体としてシン−エポキシド(9mg、24%)を得た。アンチ−(33b)のデータ;TLC(Rf=0.50、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=17.999分、HPLC−MS 434.1[M+H]+、456.1[M+Na]+、889.2[2M+Na]+;[α]D 17 +25.6°(c=2.54、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.41(3H、s、アリール−CH3)、3.31−3.38及び3.60−3.66(トータル2H、m、CH2NH)、3.67(1H、d、J=10.46Hz、OCH2CH)、3.75及び3.81(各々1H、d、それぞれJ=2.50及び2.75Hz、OCH2CHCH)、3.94(1H、d、J=10.57Hz、OCH2CH)、4.07(1H、d、J=6.90Hz、OCHCHOTs)、4.60−4.64(1H、m、CHOTs)、4.97−5.01(1H、brt、NH)、5.08(2H、brs、CH2Ph)、7.29−7.37(7H、芳香族CH3CCH及びフェニルCH)、7.78(2H、d、J=8.18Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.665(アリール−CH3)、42.054(CH2NHCbz)、56.175及び57.048(OCH2CHCH)、67.031(CH2Ph)、67.672(OCH2CH)、76.732(OCHCHOTs)、79.388(CHOTs)、127.776、128.108、128.222、128.544、及び130.043(芳香族CH)、133.249(CHOSO2C四級)、136.192(Cbz四級)、145.487(CH3C四級)、156.224(CbzC=O)。シン−エポキシドのデータ;TLC(Rf=0.42、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク、Rt=18.009分、HPLC−MS 434.1[M+H]+、889.2[2M+Na]+;δH(500MHz、CDCl3)2.40(3H、s、アリール−CH3)、3.40−3.47及び3.58−3.63(トータル2H、m、CH2NH)、3.62及び3.72(各々1H、それぞれd及びdd、それぞれJ=2.84及び3.01、0.60Hz、OCH2CHCH)、3.67(1H、d、J=10.68Hz、OCH2CH)、3.92(1H、d、J=7.07Hz、OCHCHOTs)、3.97(1H、d、J=10.67Hz、OCH2CH)、4.65−4.70(1H、m、CHOTs)、5.00−5.04(1H、brt、NH)、5.05(2H、brs、CH2Ph)、7.29−7.37(7H、芳香族CH3CCH及びフェニルCH)、7.83(2H、d、J=8.11Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.664(アリール−CH3)、41.958(CH2NHCbz)、55.948及び56.425(OCH2CHCH)、66.823(CH2Ph)、68.008(OCH2CH)、76.498(OCHCHOTs)、78.395(CHOTs)、127.986、128.072、128.110、128.493、及び129.928(芳香族CH)、133.189(CHOSO2C四級)、136.383(Cbz四級)、145.177(CH3C四級)、156.202(CbzC=O)。
(b)アセトニトリル中(4mL)のアルケン(32b)(262mg、0.63mmol)溶液、及びNa2.EDTA水溶液(4mL、0.4mmol溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(0.67mL、7.54mmol)を、あらかじめ冷却したシリンジにより、0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(0.44g、5.28mmol)とOXONE(登録商標)(1.20g、1.95mmol)との混合物を一部分ずつ55分間かけて添加した。この混合物を2.5時間攪拌し、次に、水(25mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(2×25mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を食塩水(12.5mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(310mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 15:85〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色粘性オイルとしてアンチ−(33b)(216mg、79%)を得た。
(c)アセトニトリル中(260mL)のアルケン(32b)(4.74g、11.35mmol)溶液、及びNa2.EDTA水溶液(80mL、0.4mM溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(12.19mL、136.24mmol)を、あらかじめ冷却したシリンジにより、0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(8.01g、95.37mmol)とOXONE(登録商標)(21.64g、35.19mmol)との混合物を一部分ずつ1時間かけて添加した。この混合物を1時間攪拌し、次に、水(500mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(3×200mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を亜硫酸水素ナトリウム水溶液(5%、200mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して得られた残渣をエタノール(20mL)から再結晶することで白色固体としてアンチ−(33b)(0.68g、14%)を得た。[α]D 16 +30.1°(c=7.14、CHCl3)。
(d)アセトニトリル中(85mL)のアルケン(32b)(1.48g、3.54mmol)溶液、及びNa2.EDTA水溶液(25mL、0.4mM溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(3.81mL、42.54mmol)を、あらかじめ冷却したシリンジにより、0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(2.5g、29.8mmol)とOXONE(登録商標)(6.76g、10.99mmol)との混合物を一部分ずつ1時間かけて添加した。この混合物を1時間攪拌し、次に、水(150mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(3×60mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を亜硫酸水素ナトリウム水溶液(5%、60mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して得られた残渣をプロパン−2−オール(15mL)から再結晶することで白色系固体としてアンチ−(33b)(0.54g、35%)を得た。母液を減圧濃縮して残渣(0.98g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 1:2を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、アンチ−(33b)(0.555g、36%)を得た。
(e)アセトニトリル(0.2mL、3.8mmol)、次に、過酸化水素(30%水溶液、0.271mL)、次に、炭酸水素ナトリウム(50mg)を、メタノール中(3mL)のアルケン(32b)(100mg、0.24mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を5日間攪拌した後、アセトニトリル(0.2mL、3.8mmol)、次に、過酸化水素(30%水溶液、0.271mL)、次に、炭酸水素ナトリウム(50mg)を添加した。この混合物をさらに2日間攪拌した後、アセトニトリル(0.2mL、3.8mmol)、次に、過酸化水素(30%水溶液、0.271mL)、次に、炭酸水素ナトリウム(50mg)を添加した。この混合物を1日攪拌し、次に、減圧下で減量し、続いて、残渣を水(10mL)と酢酸エチル(2×15mL)との間で分配させた。有機相を乾燥(MgSO4)させ、ろ過し、減圧下で減量した。残渣の1HNMR分析より、アンチ−(33b):シン−エポキシド:出発物質アルケン(32b)が、各々およそ10:1:3の比率で存在することが示された。
(f)アセトニトリル中(600mL)のアルケン(32b)(21.26g、50.9mmol)溶液、及びNa2.EDTA水溶液(400mL、0.4mmol溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(54mL、604mmol)を0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(35g、417mmol)とOXONE(登録商標)(93g、151mmol)との混合物を一部分ずつ1時間かけて添加した。この混合物を0.5時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(500mL)と水(2L)で希釈した。有機層を分離し、次に、水層をジクロロメタン(500mL、続いて1L)で抽出した。一つにまとめた有機層を水(1L)、亜硫酸水素ナトリウム水溶液(5%、1L)、次いで水(1L)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色粘性オイルとしてアンチ−(33b)(18.02g、82%)を得た。
(S)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチル4−メチルベンゼンスルホネート(32)によるエポキシ化の研究
(a)アセトニトリル中(10mL)のアルケン(32)(765mg、1.83mmol)溶液、及びNa2.EDTA水溶液(10mL、0.4mmol溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(1.98mL、22.0mmol)を0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(1.29g、15.4mmol)とOXONE(登録商標)(3.49g、5.68mmol)との混合物を一部分ずつ1.5時間かけて添加した。この混合物を1.5時間攪拌し、次に、水(30mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(3×30mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を食塩水(50mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、(溶離した順に)白色固体としてアンチ−(33)(597mg、75%)、及び白色固体としてシン−エポキシド(35mg、4%)を得た。アンチ−(33)のデータ;TLC(Rf=0.50、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=17.989分、HPLC−MS 434.2[M+H]+、889.3[2M+Na]+;[α]D 11.5 −49.08°(c=1.630、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.38(3H、s、アリール−CH3)、3.30−3.37及び3.44−3.50(2H、m、CH2NH)、3.73及び2.74(各々2H、d、それぞれJ=2.78及び2.73Hz、OCH2CHCH)、3.81(1H、d、J=10.08Hz、OCH2CH)、3.91(1H、d、J=10.12Hz、OCH2CH)、4.13(1H、d、J=2.04Hz、OCHCHOTs)、4.83−4.86(1H、m、CHOTs)、4.89−5.00(1H、brt、J=5.39Hz、NH)、5.02−5.09(2H、m、CH2Ph)、7.28(2H、d、J=8.10Hz、芳香族CH3CCH)、7.31−7.38(5H、フェニルCH)、7.76(2H、d、J=8.22Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.636(アリール−CH3)、42.085(CH2NHCbz)、56.414及び57.217(OCH2CHCH)、66.977(CH2Ph)、68.582(OCH2CH)、76.846(OCHCHOTs)、79.979(CHOTs)、127.668、128.073、128.241、128.551、及び130.001(芳香族CH)、133.489(CHOSO2C四級)、136.172(Cbz四級)、145.322(CH3C四級)、156.247(CbzC=O)。シン−エポキシドのデータ;TLC(Rf=0.45、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 主ピーク、Rt=17.902分、HPLC−MS 434.2[M+H]+、889.3[2M+Na]+;[α]D 12.5 −38.4°(c=2.277、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.39(3H、s、アリール−CH3)、3.49−3.58及び3.58−3.66(トータル2H、m、CH2NH)、3.62(1H、d、J=10.27Hz、OCH2CH)、3.71(1H、d、J=3.01Hz、エポキシドCH)、3.88(1H、brd、J=10.62Hz、OCH2CH)、3.88(1H、brs、エポキシドCH)、3.97(1H、d、J=6.11Hz、OCHCHOTs)、4.69−4.74(1H、m、CHOTs)、5.02−5.11(3H、m、NH及びCH2Ph)、7.28−7.38(7H、芳香族CH3CCH及びフェニルCH)、7.80(2H、brd、J=8.22Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.634(アリール−CH3)、41.450(CH2NHCbz)、55.391及び55.741(OCH2CHCH)、66.828(CH2Ph)、67.724(OCH2CH)、76.526(OCHCHOTs)、79.632(CHOTs)、127.805、128.958、128.102、128.117、128.504、128.550、128.596、129.742、130.002、及び130.177(芳香族CH)、133.093(CHOSO2C四級)、136.330(Cbz四級)、144.990(CH3C四級)、156.344(CbzC=O)。
(b)3−クロロ過安息香酸(268mg、≦77%、1.2mmol)を、ジクロロメタン中(2.0mL)のアルケン(32)(50mg、0.12mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を室温で20時間攪拌し、続いて、24℃で26時間攪拌した。この混合物をジクロロメタン(10mL)と水酸化ナトリウム水溶液(10%、10mL)との間で分配させた。水相をジクロロメタン(2×15mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。残渣の1HNMR分析(500MHz、CDCl3)より、アンチ−(33)及びシン−エポキシドがそれぞれ3:1の混合物であることが示された。
(S)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチル4−メタンスルホネート(51)によるエポキシ化の研究
(i)(S)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチルメタンスルホネート(51)の作製。トリエチルアミン(0.594mL、4.25mmol)、次に、塩化メタンスルホニル(0.309mL、3.99mmol)を、ジクロロメタン中(15mL)のアルコール(17)(700mg、2.66mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を2時間攪拌し、次に、水(20mL)で希釈した。生成物をジクロロメタン(2×25mL)へ抽出し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてメシレート(51)(584mg、64%)を得た。TLC(Rf=0.35、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=14.21分、HPLC−MS 342.1[M+H]+、364.1[M+Na]+、705.2[2M+Na]+;[α]D 12.5 −67.0°(c=1.034、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)3.02(3H、s、OSO2CH3)、3.48(1H、dt、J=14.80及び6.40Hz、CH2NH)、3.62(1H、dt、J=14.71及び6.24Hz、CH2NH)、4.61−4.71(3H、m、OCH2CH=CH及びOCHCH=CH)、4.93−4.97(1H、m、CHOMs)、5.10(2H、brs、OCH2Ph)、5.26(1H、brs、NH)、5.82−5.87及び6.06−6.11(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.28−7.37(5H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)38.487(OSO2CH3)、42.063(CH2NHCbz)、67.002(CH2Ph)、75.768(OCH2CH=CH)、81.235(CHOMs)、85.485(OCHCH=CH)、124.835、128.096、128.177、128.519、及び130.104(OCH2CH=CH及び芳香族CH)、136.275(Cbz四級)、156.500(CbzC=O)。
(ii)(S)−2−(ベンジルオキシカルボニルアミノ)−1−((1S,2S,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)エチルメタンスルホネート アンチ−(52)の作製。アセトニトリル中(7mL)のメシレート(51)(439mg、1.29mmol)溶液、及びNa2.EDTA水溶液(7mL、0.4mmol溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(1.38mL、15.4mmol)を0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(0.907g、10.8mmol)とOXONE(登録商標)(2.45g、3.99mmol)との混合物を一部分ずつ80分間かけて添加した。この混合物を30分間攪拌し、次に、水(10mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(1×10mL及び2×20mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を食塩水(30mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、(溶離した順に)無色オイルとしてアンチ−(52)(271mg、59%)、及びシン−エポキシド(71mg、15%)を得た。アンチ−(52)のデータ;TLC(Rf=0.41、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=13.556分、HPLC−MS 358.2[M+H]+、380.2[M+Na]+、737.3[2M+Na]+;[α]D 12.5 −28.8°(c=1.910、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)2.99(3H、s、OSO2CH3)、3.47及び3.50(トータル1H、各々brt、J=6.24Hz、CH2NH)、3.60及び3.63(トータル1H、各々brt、それぞれJ=5.59及び5.63、CH2NH)、3.86−3.90(3H、m、OCH2CHCH)、3.98(1H、d、J=10.27Hz、OCH2CH)、4.17(1H、d、J=2.70Hz、OCHCHOMs)、4.83−4.87(1H、m、CHOMs)、5.08−5.14(2H、m、CH2Ph)、5.23(1H、brs、NH)、7.30−7.36(5H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)38.570(OSO2CH3)、42.217(CH2NHCbz)、56.231及び57.062(OCH2CHCH)、67.176(CH2Ph)、68.353(OCH2CH)、77.063(OCHCHOMs)、79.435(CHOMs)、128.209、128.343、及び128.587(芳香族CH)、136.089(Cbz四級)、156.528(CbzC=O)。シン−エポキシドのデータ;TLC(Rf=0.29、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 主ピーク、Rt=13.639分、HPLC−MS 358.1[M+H]+、737.2[2M+Na]+;[α]D 12.5 −9.2°(c=3.543、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)3.04(3H、s、OSO2CH3)、3.60−3.80(2H、m、CH2NH)、3.72(1H、d、J=10.54Hz、OCH2CHCH)、3.79(1H、d、J=2.90Hz、エポキシドCH)、3.96(1H、d、J=2.84Hz、エポキシドCH)、3.99(1H、d、J=7.36Hz、OCHCHOMs)、4.06(1H、d、J=10.68Hz、OCH2CHCH)、4.78(1H、dt、J=7.25及び4.25Hz、CHOMs)、5.07−5.14(2H、m、CH2Ph)、5.29(1H、brs、NH)、7.29−7.37(5H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)38.234(OSO2CH3)、42.241(CH2NHCbz)、55.571及び56.081(OCH2CHCH)、67.047(CH2Ph)、67.852(OCH2CH)、76.662(OCHCHOMs)、80.615(CHOMs)、128.023、128.195、及び128.531(芳香族CH)、136.212(Cbz四級)、156.653(CbzC=O)。
(3aS,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(2c)の作製;経路2
(i)(3R,3aR,6R,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(35b)の作製。10%木炭担持パラジウム(20mg)とアンチ−(33b)(100mg、0.25mmol)との混合物へ、アルゴン雰囲気下、エタノール(1.5mL)を滴下した。アルゴンを水素で置換し、次に、この懸濁液を4.5時間攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノール(10mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去した。残渣をトルエン(2×3mL)と共沸させることで(3R,3aR,6R,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(74)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(0.75mL)による炭酸ナトリウム(56mg、0.275mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(0.75mL)のアミノアルコール(74)溶液へ攪拌しながら添加した。1,4−ジオキサン中(0.5mL)のジ−tert−ブチルジカーボネート(60mg、0.275mmol)溶液を5分間かけて滴下し、次に、この混合物を1時間攪拌した後、1,4−ジオキサン中(0.25mL)のジ−tert−ブチルジカーボネート(40mg、0.184mmol)溶液のさらなるアリコートを1分間かけて滴下した。この混合物を70分間攪拌し、次に、水(5mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(3×5mL)へ抽出した。有機層を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(132mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 15:85〜45:55の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として二環式アルコール(35b)(58.9mg、60%)を得た。TLC(Rf=0.30、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=16.54分、HPLC−MS 344.1[M+2H−tBu]+、821.3[2M+Na]+;[α]D 18.5 −30.3°(c=6.10、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比2:1の混合物;1.44(6H、brs、(CH3)3C、メジャー)、1.46(3H、brs、(CH3)3C、マイナー)、1.98(0.33H、d、J=4.00Hz、OH マイナー)、2.44(3H、s、アリール−CH3)、2.69(0.66H、d、J=2.88Hz、OH メジャー)、3.08−3.15(0.33H、m、BocNCH2 マイナー)、3.26−3.32(0.66H、m、BocNCH2 メジャー)、3.75−3.87(2H、m、1×OCH2CHOH及び1×BocNCH2)、3.94−4.02(1H、m、OCH2CHOH)、4.07(1H、brs、BocNCH)、4.35(0.33H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.41(0.66H、brs、OCH2CHOH メジャー)、4.52(0.66H、t、J=4.75Hz、TsOCHCH メジャー)、4.65(0.33H、t、J=3.95Hz、TsOCHCH マイナー)、4.72−4.78(1H、m、TsOCHCH)、7.34(2H、brd、J=7.82Hz、芳香族CH3CCH)、7.82(2H、brd、J=8.01Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.681(アリール−CH3)、28.294/28.386((CH3)3C)、46.810/48.177(BocNCH2)、68.153/68.484(BocNCH)、75.484/75.697(OCH2CHOH)、76.228/76.980(OCH2CHOH)、76.269/76.585(TsOCHCH)、79.391/80.233(TsOCHCH)、81.079/81.139((CH3)3C四級)、127.973、129.911、129.966、及び130.125(芳香族CH)、133.144(CHOSO2C四級)、145.247(CH3C四級)、153.161/154.244(BocC=O)。
(ii)(3R,3aR,6R,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(35b)の別の選択肢としての作製。10%木炭担持パラジウム(2g)を、エタノール中(300mL)のアンチ−(33b)(18.02g、41.62mmol)溶液へ、一部分ずつ0℃で添加した。この混合物を、水素雰囲気下にて室温で16時間攪拌した後、セライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキを酢酸エチルで洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去した。残渣をトルエン(2×100mL)と共沸させることで(3R,3aR,6R,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(74)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。δH(500MHz、CDCl3)2.43(3H、s、アリール−CH3)、2.49(2H、brs、OH及びNH)、2.83(1H、dd、J=11.63及び8.17Hz、1×CH2NH)、3.08(1H、dd、J=11.62及び6.62Hz、1×CH2NH)、3.73(1H、d、J=5.19Hz、CHNH)、3.81(1H、d、J=10.15Hz、1×OCH2CHOH)、3.90(1H、dd、J=10.15及び3.45Hz、1×OCH2CHOH)、4.13−4.15(1H、m、OCH2CHOH)、4.54(1H、t、J=4.95Hz、TsOCHCH)、4.67−4.72(1H、m、TsOCH)、7.33(2H、brd、J=8.24Hz、芳香族CH3CCH)、7.82(2H、brd、J=8.52Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.660(アリール−CH3)、48.607(CH2NH)、68.530(CHNH)、75.968(OCH2CHOH)、78.397、79.960、及び80.158(OCH2CHOH及びTsOCHCH)、127.924及び129.848(芳香族CH)、133.400(CHOSO2C四級)、144.983(CH3C四級);[α]D 22 +48.0°(c=1.98、CHCl3)。
ジ−tert−ブチルジカーボネート(9.1g、41.62mmol)を、酢酸エチル中(300mL)のアミノアルコール(74)(41.62mmolと推定)溶液へ添加した。この混合物を25℃で40分間攪拌し、続いて、減圧下で減量して黄色オイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として(3R,3aR,6R,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(13.38g、81%)を得た。
(iii)(3R,3aR,6R,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(35b)の別の選択肢としての作製。カリウムtert−ブトキシド(9.0mg、0.080mmol)を、アンチ−エポキシド(82)(29.1mg、0.073mmol)へ添加し、続いて、アルゴン雰囲気下、テトラヒドロフラン(0.5mL)を添加した。この懸濁液を5分間攪拌し、次に、30秒間超音波処理した。攪拌を30分間続けた。HPLC−MSにおいて、他の生成物と共に二環式化合物(35b)に対応する新しいピークの出現が見られた。二環式化合物(35b)のデータ:分析用HPLC Rt=14.5分、HPLC−MS 344.0[M+2H−tBu]+、821.2[2M+Na]+。
(iv)(3R,3aR,6aR)−tert−ブチル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(2f)の作製。Super−Hydride(登録商標)(12.5mL、テトラヒドロフラン中1M、12.5mmol)の溶液を、テトラヒドロフラン中(20mL)の二環式アルコール(35b)(1g、2.51mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、2分間かけて滴下した。この混合物を40℃で1時間加熱し、次に、Super−Hydride(登録商標)(12.5mL、テトラヒドロフラン中1M、12.5mmol)のアリコートを追加添加した。この混合物を40℃で1時間加熱し、次に、0℃まで冷却した。水(100mL)を注意深く添加し、生成物をジクロロメタン(3×100mL)へ抽出した。有機相を食塩水と水との混合物(1:1、500mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量してオイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色粘性オイルとして二環式アルコール(2f)(416mg、72%)を得た。TLC(Rf=0.25、EtOAc:ヘプタン 2:1);HPLC−MS 174.1[M+2H−tBu]+、252.1[M+Na]+、481.3[2M+Na]+;[α]D 13 −72.8°(c=4.26、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比5:3の混合物;1.45及び1.49(トータル9H、各々s、(CH3)3C)、1.83−1.93及び1.98−2.05(トータル2H、m、BocNCH2CH2)、2.08(0.38H、d、J=4.00Hz、OH マイナー)、2.85(0.62H、d、J=2.37Hz、OH メジャー)、3.18−3.28、3.53−3.58、及び3.67−3.73(トータル3H、m、BocNCH2CH2及びBocNCH)、3.92−3.96(0.38H、m、OCH2CHOH マイナー)、3.99−4.10(1.62H、m、OCH2CHOH)、4.34(0.38H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.37(0.68H、brs、OCH2CHOH メジャー)、4.71(0.62H、brt、J=4.78Hz、OCHCHN メジャー)、4.75(0.38H、brt、J=4.78Hz、OCHCHN マイナー);δC(125MHz、CDCl3)28.433/28.533((CH3)3C)、31.273/31.557(BocNCH2CH2)、44.866/45.260(BocNCH2)、69.777/70.392(BocNCH)、74.116/74.375(OCH2CHOH)、77.092/77.708(OCH2CHOH)、80.113/80.154((CH3)3C四級)、81.803/82.634(OCHCHN)、153.690/154.798(BocC=O)。
(v)(3R,3aR,6aR)−tert−ブチル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(2f)の別の選択肢としての作製。Super−Hydride(登録商標)(61.65mL、テトラヒドロフラン中1M、61.65mmol)の溶液を、テトラヒドロフラン中(50mL)の(3R,3aR,6R,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(4.92g、12.33mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、15分間かけて滴下した。この混合物を40℃で3時間加熱し、次に、0℃まで冷却した。水(150mL)を注意深く添加し、生成物をジクロロメタン(3×150mL)へ抽出した。有機相を食塩水と水との混合物(1:1、100mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量してオイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として(3R,3aR,6aR)−tert−ブチル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(1.72g、61%)を得た。さらに、純度のより低い(3R,3aR,6aR)−tert−ブチル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレートを含む画分を回収し、減圧下で減量し、次に、残渣をジクロロメタン(20mL)へ溶解した。この溶液を水酸化ナトリウム水溶液(1M、15mL)で、続いて水(15mL)で洗浄し、次に、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して純粋な(3R,3aR,6aR)−tert−ブチル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(0.697g、25%)を得た。
(vi)(3R,3aR,6aR)−tert−ブチル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(2f)の別の選択肢としての作製。ジエチルエーテル(1.5mL)及びテトラヒドロフラン(1mL)中の(3R,3aR,6R,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(35b)(250mg、0.63mmol)の懸濁液を、ジエチルエーテル中(1.5mL)の水素化リチウムアルミニウム(48mg、1.25mmol)の攪拌懸濁液へ、アルゴン雰囲気下にて添加した。この混合物を室温で1時間攪拌し、次に、35℃で2.75時間加熱した。反応物のHPLC−MS分析により、少量の(3R,3aR,6aR)−tert−ブチル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(2f)及び(3R,3aR,6aR)−ヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール(2g)の両方と共に出発物質であるトシレート(35b)の存在が示された。
(vii)(3R,3aR,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(2b)の作製。アルコール(2f)(558mg、2.43mmol)を、ジオキサン中(14.06mL)の4MのHClへ溶解し、室温で1時間静置した。溶媒を減圧留去し、残渣をトルエン(3×20mL)から共沸させることで、(3R,3aR,6aR)−ヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール(2g)の塩酸塩が得られ、直接次の工程で使用した。
水(4mL)による炭酸ナトリウム(0.54g、5.11mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(10mL)のアミノアルコール(2g)のHCl塩の溶液へ攪拌しながら添加した。この溶液を0℃まで冷却し、次に、1,4−ジオキサン中(10mL)の塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(0.66g、2.56mmol)溶液を30分間かけて滴下した。この混合物を2時間攪拌し、次に、水(50mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(2×50mL)へ抽出した。有機層を食塩水(50mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量してオイル状の残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 15:85〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(2b)(0.324g、0.93mmol)を得た。アルコール(2b)のデータ。TLC(Rf=0.15、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=15.81分、HPLC−MS 352.1[M+H]+、374.1[M+Na]+、725.1[2M+Na]+。
(viii)(3R,3aR,6aR)−ヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール(2g)の別の選択肢としての作製。Super−Hydride(登録商標)(1.0mL、テトラヒドロフラン中1M、1.0mmol)の溶液を、テトラヒドロフラン中(1mL)の(3R,3aR,6R,6aS)3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(74)(100mg、0.33mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、2分間かけて滴下した。この混合物を40℃で1.5時間加熱し、次に、氷水で冷却することで、アミノアルコール(2g)を含む溶液が得られ、これを直接次の工程で使用した。
(ix)(3R,3aR,6aR)−ヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール(2g)の別の選択肢としての作製。ジエチルエーテル(1mL)及びテトラヒドロフラン(0.5mL)中の(3R,3aR,6R,6aS)3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(74)(100mg、0.33mmol)の懸濁液を、ジエチルエーテル中(1mL)の水素化リチウムアルミニウム(25.4mg、0.67mmol)の攪拌懸濁液へ、アルゴン雰囲気下にて添加した。この混合物を室温で1時間攪拌し、次に、35℃で2時間加熱した。テトラヒドロフラン(1.5mL)を添加し、続いて、35℃での加熱を45分間続けた。この混合物を室温で16時間攪拌し、次に、水素化リチウムアルミニウム(25.4mg、0.67mmol)を添加した。この混合物を1時間35分攪拌し、次に、テトラヒドロフラン(1mL)を添加し、アミノアルコール(2g)を含有するこの溶液を直接次の工程で使用した。
(3R,3aR,6aR)−ベンジル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(83)の作製 Super−Hydride(登録商標)(1.0mL、テトラヒドロフラン中1M、1.0mmol)の溶液を、テトラヒドロフラン中(1mL)の(3R,3aR,6R,6aS)3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(74)(100mg、0.33mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、2分間かけて滴下した。この混合物を40℃で1.5時間加熱し、次に、氷水で冷却することで、アミノアルコール(2g)を含む溶液が得られた。水(1.5mL)による炭酸ナトリウム(89mg、0.84mmol)溶液を注意深く添加し、続いて、ベンジルクロロホルメート(0.105mL、0.74mmol)を添加した。この混合物を室温で1時間攪拌し、次に、ジクロロメタンン(10mL)と水(15mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×5mL)で抽出した。一つにまとめた有機相を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して無色オイル(143mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜60:40の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色粘性オイルとして(3R,3aR,6aR)−ベンジル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(83)(43mg、50%)、及び10%の(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34b)を不純物として含む純度のより低いアルコール(83)のサンプル(22mg)を得た。二環式化合物(83)のデータ。TLC(Rf=0.20、EtOAc:ヘプタン 3:2);HPLC−MS 264.1[M+H]+、286.1[M+Na]+、549.2[2M+Na]+;[α]D 22 −63.8°(c=0.94、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比2:1の混合物;1.83−1.93及び2.03−2.09(トータル2H、m、CbzNCH2CH2)、2.56(1H、brs、OH)、3.25−3.34(1H、m、1×CbzNCH2CH2)、3.65−3.80(2H、m、1×OCH2CHOH及び1×CbzNCH2CH2)、3.91(0.33H、dd、J=9.96及び4.33Hz、1xOCH2CHOH マイナー)、3.98(0.66H、dd、J=9.78及び4.91Hz、1×OCH2CHOH メジャー)、4.12−4.16(1H、m、CbzNCH)、4.33(0.33H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.43(0.66H、brt、J=3.78Hz、OCH2CHOH メジャー)、4.73−4.78(1H、m、OCHCHCHOH)、5.08−5.22(2H、m、CH2Ph)、7.30−7.39(5H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)31.359/31.671(CbzNCH2CH2)、45.187/45.506(CbzNCH2)、67.159/67.277(CH2Ph)、69.566/70.679(CbzNCH)、74.378/74.451(OCH2CHOH)、76.516/77.382(OCH2CHOH)、81.686/82.622(OCHCHN)、127.892、127.992、128.131、128.283、128.523、及び128.697(芳香族CH)、136.368/136.414(Cbz四級)、154.228/155.090(CbzC=O)。
(3R,3aR,6aR)−ベンジル3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(83)の別の選択肢としての作製 ジエチルエーテル(1mL)及びテトラヒドロフラン(0.5mL)中の(3R,3aR,6R,6aS)3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(74)(100mg、0.33mmol)の懸濁液を、ジエチルエーテル中(1mL)の水素化リチウムアルミニウム(25.4mg、0.67mmol)の攪拌懸濁液へ、アルゴン雰囲気下にて添加した。この混合物を室温で1時間攪拌し、次に、35℃で2時間加熱した。テトラヒドロフラン(1.5mL)を添加し、次に、35℃で45分間加熱を続けた。この混合物を室温で16時間攪拌し、次に、水素化リチウムアルミニウム(25.4mg、0.67mmol)を添加した。この混合物を1時間35分攪拌し、次に、テトラヒドロフラン(1mL)を添加した。30分間攪拌した後、水(1.5mL)による炭酸ナトリウム(89mg、0.84mmol)溶液を注意深く添加した。この濃厚な懸濁液を5分間攪拌し、次に、ベンジルクロロホルメート(0.105mL、0.74mmol)を添加した。この混合物を20分間攪拌し、次に、ジクロロメタンン(10mL)及び水(15mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×5mL)で再抽出した。一つにまとめた有機相を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(95mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色粘性オイルとして二環式アルコール(83)(23.3mg、16%)、及び8%の(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34b)を不純物として含む純度のより低い二環式アルコール(83)のサンプル(13.8mg)を得た。
tert−ブチル(S)−1−シクロペンチル−2−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−2−オキソエチルカルバメート(84)の作製 テトラヒドロフラン中(1.5mL)の(3R,3aR,6R,6aS)3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(74)(100mg、0.33mmol)溶液を、テトラヒドロフラン中(1mL)の水素化リチウムアルミニウム(51mg、1.34mmol)の攪拌懸濁液へ、アルゴン雰囲気下、2分間かけて滴下した。この混合物を3時間攪拌し、次に、pH=1になるまで塩酸(1M、続いて5M)を注意深く添加した。水酸化ナトリウム溶液(1M)をpH=14になるまで添加し、続いて、塩酸(1M)をpH=2になるまで添加した。溶媒を減圧留去し、次に、残渣をトルエン(3×5mL)と共沸させることによってアミノアルコール(2g)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
ジメチルホルムアミド中(0.75mL)の2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸(HBTU、133mg、0.35mmol)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール一水和物(54mg、0.35mmol)、及び(S)−2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−2−シクロペンチル酸((S)−2−(tert−butoxycarbonylamino)−2−cyclopentyl acid)(85mg、0.35mmol)の懸濁液へ、4−メチルモルホリン(0.077mL、0.70mmol)を添加した。この懸濁液を5分間攪拌した後、ジメチルホルムアミド中(1mL)のアミノアルコール(2g)(0.33mmolと推定)の攪拌懸濁液へ添加した。2.25時間後、ジメチルホルムアミド中(0.75mL)の2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸(HBTU、133mg、0.35mmol)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール一水和物(54mg、0.35mmol)、及び(S)−2−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−2−シクロペンチル酸(85mg、0.35mmol)の懸濁液へ、4−メチルモルホリン(0.077mL、0.70mmol)を添加した。この懸濁液を5分間攪拌し、次に、反応混合物へ添加した。この反応液を1時間攪拌し、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジクロロメタン(10mL)と飽和炭酸水素ナトリウム溶液(10mL)との間で分配させた。水相をジクロロメタン(2×5mL)で再抽出し、次に、一つにまとめた有機層を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して褐色オイル(141mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 25:75〜80:20の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、およそ15%の副生物を不純物として含むtert−ブチル(S)−1−シクロペンチル−2−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−2−オキソエチルカルバメート(84)(28.7mg)を無色オイルとして得た。TLC(Rf=0.10、EtOAc:ヘプタン 4:1);分析用HPLC 主ピーク Rt=11.54分、HPLC−MS 299.1[M+2H−tBu]+、355.1[M+H]+、377.1[M+Na]+、731.2[2M+Na]+。
(3R,3aR,6S,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(35)の作製 10%木炭担持パラジウム(50mg)とアンチ−(33)(578mg、1.33mmol)との混合物へ、エタノール(20mL)をアルゴン雰囲気下にて滴下した。アルゴンを水素で置換し、次に、この懸濁液を1.5時間攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノールで洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去することで(3R,3aR,6S,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネートが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(10mL)による炭酸ナトリウム(297mg、2.80mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(7mL)の(3R,3aR,6S,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート溶液へ攪拌しながら添加した。1,4−ジオキサン中(3mL)のジ−tert−ブチルジカーボネート(320mg、1.47mmol)溶液を添加し、次に、この混合物を2時間攪拌し、続いて、4℃で16時間保存後、水(30mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(3×30mL)へ抽出した。有機層を食塩水(30mL)で洗浄し、次に、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として二環式アルコール(35)(292mg、55%)を得た。TLC(Rf=0.38、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 単一の主ピーク、Rt=16.80分、HPLC−MS 344.1[M+2H−tBu]+、821.3[2M+Na]+;[α]D 15 −36.5°(c=3.42、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比2:1の混合物;1.43(6H、brs、(CH3)3C、メジャー)、1.47(3H、brs、(CH3)3C、マイナー)、2.19(0.33H、d、J=4.06Hz、OH マイナー)、2.80(0.66H、d、J=3.10Hz、OH メジャー)、2.45(3H、s、アリール−CH3)、3.27(0.33H、dd、J=13.48及び3.65Hz、BocNCH2 マイナー)、3.35(0.66H、dd、J=13.37及び3.83Hz、BocNCH2 メジャー)、3.72−3.82(3H、m、2×OCH2CHOH及び1×BocNCH2)、4.21−4.24(1H、brs、BocNCH)、4.37(0.33H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.44(0.66H、brs、OCH2CHOH メジャー)、4.46(0.66H、brd、J=4.62Hz、TsOCHCH メジャー)、4.64(0.33H、brd、J=4.18Hz、TsOCHCH マイナー)、4.74(0.33H、brd、J=3.09Hz、TsOCH マイナー)、4.77(0.66H、brd、J=3.43Hz、TsOCH メジャー)、7.35(2H、brd、J=7.95Hz、芳香族CH3CCH)、7.78(2H、brd、J=8.24Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.679(アリール−CH3)、28.308/28.434((CH3)3C)、50.487/51.186(BocNCH2)、68.000/68.553(BocNCH)、74.330/74.458(OCH2CHOH)、75.499/76.335(OCH2CHOH)、80.187/80.914(TsOCHCH)、80.849((CH3)3C四級)、83.599/84.662(TsOCHCH)、127.816、127.852、及び130.125(芳香族CH)、133.081/133.268(CHOSO2C四級)、145.371(CH3C四級)、153.259/154.119(BocC=O)。
(3R,3aR,6S,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(メチルスルホニルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(53)の作製 10%木炭担持パラジウム(5mg)とアンチ−(52)(60mg、0.17mmol)との混合物へ、エタノール(3mL)をアルゴン雰囲気下にて滴下した。アルゴンを水素で置換し、次に、この懸濁液を1時間攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノールで洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去することで(3R,3aR,6S,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イルメタンスルホネートが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(2mL)による炭酸ナトリウム(37mg、0.35mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(1mL)の(3R,3aR,6S,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イルメタンスルホネート溶液へ攪拌しながら添加した。1,4−ジオキサン中(1mL)のジ−tert−ブチルジカーボネート(40mg、0.18mmol)溶液を添加し、次に、この混合物を3時間攪拌した後、ジ−tert−ブチルジカーボネート(40mg、0.18mmol)を添加した。この混合物を16時間攪拌し、次に、水(10mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(1×10mL及び2×15mL)へ抽出した。有機層を食塩水(15mL)で洗浄し、次に、乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として二環式アルコール(53)(27mg、49%)を得た。TLC(Rf=0.15、EtOAc:ヘプタン 1:1)、HPLC−MS 268.1[M+2H−tBu]+、346.1[M+Na]+、669.3[2M+Na]+;[α]D 12.5 −46.1°(c=2.820、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比2:1の混合物;1.45(6H、brs、(CH3)3C メジャー)、1.49(3H、brs、(CH3)3C マイナー)、2.20(1H、brs、OH)、3.05(1H、s、OSO2CH3 マイナー)、3.06(2H、s、OSO2CH3 メジャー)、3.43(0.33H、dd、J=13.56及び2.70Hz、BocNCH2 マイナー)、3.50(0.66H、dd、J=13.36及び3.75Hz、BocNCH2 メジャー)、3.82−3.87(2H、m、1.33×OCH2CHOH及び0.66×BocNCH2 メジャー)、3.90(0.66H、dd、J=9.46及び2.77Hz、OCH2CHOH メジャー)、3.96(0.33H、brd、J=13.48Hz、BocNCH2 マイナー)、4.26(0.33H、d、J=3.92Hz、BocNCH マイナー)、4.30(0.66H、d、J=3.58Hz、BocNCH メジャー)、4.42(0.33H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.50(0.66H、brs、OCH2CHOH メジャー)、4.72(0.66H、d、J=2.87Hz、MsOCHCH メジャー)、4.80(0.33H、d、J=3.54Hz、MsOCHCH マイナー)、5.00(1H、brs、MsOCH);δC(125MHz、CDCl3)28.352/28.446((CH3)3C四級)、38.644/38.711(OSO2CH3)、50.675/51.401(BocNCH2)、68.078/68.631(BocNCH)、74.505/74.590(OCH2CHOH)、75.662/76.402(OCH2CHOH)、79.776/80.274(MsOCHCH)、81.013/81.181(C(CH3)3四級)、83.872/84.785(MsOCHCH)、153.452/154.266(BocC=O)。
(3aS,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)6−tert−ブトキシ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(4c)の作製
(i)ベンジル(S)−2−tert−ブトキシ−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチルカルバメート(26)の作製。アルコール(17)(270mg、1.02mmol)を、50mLのガラス製圧力管内にて無水ジクロロメタン(8mL)へ溶解し、−78℃まで冷却した。イソブタン(約3mL)をこの溶液内へ凝縮させ、濃H2SO4(25μL)を添加した。圧力管を封管し、室温で一晩攪拌した。封管した圧力管を−78℃まで冷却し、N−メチルモルホリン(60μL、濃H2SO4に対して1当量)を添加し、2時間かけて攪拌しながら室温まで温め、開封した。ジクロロメタン(25mL)を添加し、有機相をpH3のHCl(25mL)、NaHCO3(25mL)、次いで食塩水(25mL)で洗浄し、乾燥した(Na2SO4)。溶媒を減圧留去して黄褐色オイルを得た。この粗オイルを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 9:1→6:1の勾配溶離によって精製した。所望の画分を一つにまとめ、減圧下で減量することで、透明ガムとしてエーテル(26)(222mg、68%)を得た。TLC(KMnO4染色、Rf=0.46、ヘプタン:酢酸エチル 1:2)、分析用HPLC Rt=17.10分、HPLC−MS(Rt=2.91分の単一のUV主ピーク、264.1[M+2H−Bu]+、342.2[M+Na]+、661.3[2M+Na]+);[α]D 18 −94.3°(c=1.962、CHCl3)。
(ii)ベンジル(S)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート シン−(27)とベンジル(S)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート アンチ−(28)とのエポキシド混合物の作製。方法1;メタ−クロロ過安息香酸。エーテル(26)(210mg、0.66mmol)を攪拌しながら無水ジクロロメタン(10mL)へ溶解し、メタ−クロロ過安息香酸(1.48g、77%試薬、6.6mmol)を添加した。この混合物を、アルゴン下、室温で16時間攪拌した。ジクロロメタン(20mL)を添加し、有機相を10%の水酸化ナトリウムw/v水溶液(2×20mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量することで透明ガム(200mg)を得た。この粗ガムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 9:1→7:1の勾配溶離によって精製した。共溶離したエポキシドを含む所望の画分を一つにまとめ、減圧下で減量することで粘性オイル(183mg、82.7%)を得た。TLC(Rf=0.30(シン及びアンチエポキシドの混合物8個の値)、EtOAc:ヘプタン 2:1)、HPLC−MS 236.1、280.1[M+2H−Bu]+、358.2[M+Na]+、693.2[2M+Na]+。
(iii)ベンジル(S)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート シン−(27)とベンジル(S)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート アンチ−(28)とのエポキシド混合物の別の選択肢としての作製。方法2;Oxone。アセトニトリル中(0.15mL)のエーテル(26)(9.5mg、0.030mmol)溶液、及びNa2.EDTA水溶液(0.15mL、0.4mmol溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(0.032mL、0.36mmol)を0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(21mg、0.25mmol)とOXONE(登録商標)(57mg、0.092mmol)との混合物を一部分ずつ1時間かけて添加した。この混合物を50分間攪拌し、次に、水(5mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(2×50mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。残渣の1HNMR分析により、ベンジルアンチ−(28)とシン−(27)がそれぞれ10:1の混合物であることが示された(6.7mg)。
(iv)ベンジル(S)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート シン−(27)、及び(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−tert−ブトキシ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(29)の作製。エポキシド混合物(27、28)(175mg、0.52mmol)を無水THF中(3mL)へ溶解し、0℃まで冷却し、水素化ナトリウム(オイル中60%分散液)(26.2mg、0.65mmol)を添加した。この混合物を室温で3時間攪拌した。ジクロロメタン(25mL)を添加し、有機相を食塩水(1×25mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して不透明ガム(約150mg)を得た。この粗ガムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 9:1→5:1の勾配溶離によって精製し、2種類の生成物を得た:
(a)粘性オイルとしてシン−エポキシド(27)(39.2mg、0.12mmol、22.4%)、TLC(Rf=0.37、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC Rt=15.61分、HPLC−MS 280.1[M+2H−Bu]+、358.2[M+Na]+、693.2[2M+Na]+。
(b)粘性オイルとして二環式アルコール(29)(80.4mg、0.24mmol、46%)、TLC(Rf=0.31、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC Rt=15.17分、HPLC−MS 236.1、280.1[M+2H−Bu]+、358.2[M+Na]+、693.2[2M+Na]+;[α]D 18 −46.0°(c=8.04、CHCl3);1HNMR(500MHz、CDCl3、300K):δ1.18(s、C(CH3)3、9H)、1.98(d、J=4.0Hz、OH、0.4H)、2.76(d、J=2.6Hz、OH、0.6H)、3.36−3.44(m、CbzNCH2、0.6H)、3.45−3.52(m、CbzNCH2、1H)、3.62(d、J=11.8Hz、CbzNCH2、0.4H)、3.70−3.92(m、OCH2CHOH、2H)、4.04(b、CHOBut、1H)、4.26(b、NCHCHOH、1H)、4.36(b、OCH2CHOH、0.4H)、4.45(d、J=4.6Hz、ButOCHCHO、1H)、4.48(b、OCH2CHOH、0.6H)、5.09−5.26(m、OCH2Ph、2H)、7.34−7.37(bm、5H 芳香族);13CNMR(125MHz、CDCl3、300K):δ28.08/28.12(C(CH3)3)、53.48/53.71(CbzNCH2)、67.11/67.29(OCH2Ph)、68.31/69.27(NCHCHOH)、72.51/73.29(CHOBut)、73.88(OCH2CHOH)、74.72/74.78(C(CH3)3)、75.80/76.62(OCH2CHOH)、86.89/87.52(ButOCHCHO)、127.81/127.93/128.06/128.23/128.50/128.68(芳香族CH)、136.43(芳香族四級)、154.51/155.26(NHC(O)O)。
(v)(3R,3aR,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−tert−ブトキシ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(4b)の作製。二環式アルコール(29)(75mg、0.22mmol)をメタノール(5mL)へ溶解し、0℃まで冷却し、10%木炭担持パラジウム(20mg)を添加した。この混合物を攪拌し、次に、排気し、水素でフラッシングした。この混合物を室温まで温め、1時間後、セライトを通してろ過した。フィルターケーキをエタノール(3×5mL)で洗浄し、一つにまとめたろ液を減圧下で減量して粗アミン(約45mg)を得た。HPLC−MS 146.1[M+2H−Bu]+、202.1[M+H]+、425.2[M+Na]+。この粗アミンを攪拌しながら1,4−ジオキサン(3.5mL)へ溶解し、氷冷し、水(3.5mL)による炭酸ナトリウム(50mg、0.47mmol)溶液を添加した。1,4−ジオキサン中(2.5mL)の9−フルオレニルメチルクロロホルメート(61mg、0.234mmol)を30分かけて滴下し、この混合物をさらに1時間攪拌した。次に、CHCl3(25mL)を添加し、有機相を、0.1NのHCl(25mL)、飽和NaHCO3(25mL)、次いで食塩水(25mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。有機層をろ過し、減圧下で減量して透明フィルム(約100mg)を得た。この粗フィルムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 8:1→2:1の勾配溶離によって精製し、白色固体としてアルコール(4b)(74.4mg、0.175mmol、78%)を得た。TLC(Rf=0.33、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC Rt=18.78分、HPLC−MS 368.1[M+2H−Bu]+、424.2[M+H]+、446.2[M+Na]+、869.4[2M+Na]+;[α]D 18 −34.8°(c=6.9、CHCl3)。
(vi)(3aS,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−tert−ブトキシ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(4c)の作製。アルコール(4b)(70mg、0.165mmol)を、アルゴン下、攪拌しながら無水ジクロロメタン(5mL)へ溶解した。デス−マーチンペルヨージナン(141mg、0.33mmol)を添加し、この混合物を2時間攪拌した。この混合物をDCM(20mL)で希釈し、飽和NaHCO3/0.25M Na2S2O3、飽和NaHCO3、食塩水(各々25mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。有機層をろ過し、減圧下で減量して透明フィルム(約110mg)を得た。この粗フィルムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 7:1→2:1の勾配溶離によって精製し、無色ガムとしてケトン(4c)(70.5mg、0.165mmol、99.8%)を得た。TLC(Rf=0.50、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC ブロードピーク Rt=18.58−20.92分、HPLC−MS 366.1[M+2H−Bu]+、422.2[M+H]+、444.2[M+Na]+、865.4[2M+Na]+;[α]D 18 −100.8°(c=6.5、CHCl3);1HNMR(500MHz、CDCl3、300K):δ1.22(s、C(CH3)3、9H)、3.55−3.67(m、FmocNCH2、1.6H)、3.78−3.83(m、FmocNCH2、0.4H)、3.90−3.96(m、OCH2C(O)、1H)、4.10−4.19(m、OCH2C(O)+CHOBut、2H)、4.25−4.42(m、0.4+0.6FmocCH+1×FmocCH2+NCHC(O)、3H)、4.50(q、J=6.7、3.7Hz、FmocCH2)、4.59/4.64(b、ButOCHCHO、1H)、7.30(d、J=6.65Hz、FmocH−2及びH−7)、7.39(t、J=7.5Hz、FmocH−3及びH−6)、7.57(d、J=7.2Hz、1.2FmocH−1及びH−8)、7.66(d、J=7.1Hz、0.8FmocH−1又はH−8)、7.76(d、J=7.55Hz、FmocH−4及びH−5);13CNMR(125MHz、CDCl3、300K):δ28.10(C(CH3)3)、47.13(FmocCH)、53.40/53.84(FmocNCH2)、61.12/61.56(NCHC(O))、67.63/68.38(FmocCH2)、69.99(OCH2C(O))、72.54/73.21(CHOBut)、75.05/75.13(C(CH3)3)、86.36/87.37(ButOCHCHO)、119.89/119.96(FmocC−4及びC−5)、124.97/125.03/125.25/125.59(FmocC−1及びC−8)、126.99/127.04(FmocC−2及びC−7)、127.67(FmocC−3及びC−6)、141.22/141.33/143.71/143.87/144.47(Fmoc四級芳香族)、155.17(FmOC(O)N)、208.02/208.31(C=O)。
(3aS,6R,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−tert−ブトキシ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(3c)の作製
(i)ベンジル(R)−2−tert−ブトキシ−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)エチルカルバメート(26b)の作製。アルコール(18)(400mg、1.52mmol)を、50mLのガラス製圧力管内にて無水ジクロロメタン(8mL)へ溶解し、−78℃まで冷却した。イソブタン(約4mL)をこの溶液内へ凝縮させ、濃H2SO4(35μL)を添加した。圧力管を封管し、室温で6時間攪拌した。封管した圧力管を−78℃まで冷却し、N−メチルモルホリン(75μL、濃H2SO4に対して1当量)を添加し、2時間攪拌しながら室温まで温め、開封した。ジクロロメタン(20mL)を添加し、有機相をpH3のHCl(25mL)、NaHCO3(25mL)、次に食塩水(25mL)で洗浄し、乾燥した(Na2SO4)。溶媒を減圧留去して不透明ガム(350mg)を得た。この粗ガムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 7:1→2:1の勾配溶離によって精製した。所望の画分を一つにまとめ、減圧下で減量することで、濃厚な透明オイルとしてエーテル(26b)(204mg、42%)が得られ、出発物質のアルコール(108mg、27%)を回収した。TLC(KMnO4染色、Rf=0.70、ヘプタン:酢酸エチル 2:1)、分析用HPLC Rt=16.85分、HPLC−MS(Rt=2.85分の単一のUV主ピーク、264.1[M+2H−Bu]+、342.2[M+Na]+、661.3[2M+Na]+);[α]D 18 −56.8°(c=2.068、CHCl3)。
(ii)ベンジル(R)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート シン−(27b)とベンジル(R)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート アンチ−(28b)とのエポキシド混合物の作製。方法1;メタ−クロロ過安息香酸。エーテル(26b)(175mg、0.55mmol)を攪拌しながら無水ジクロロメタン(7.5mL)へ溶解し、メタ−クロロ過安息香酸(1.22g、77%試薬、5.5mmol)を添加した。この混合物を、アルゴン下、室温で16時間攪拌した。ジクロロメタン(20mL)を添加し、有機相を10%水酸化ナトリウムw/v水溶液(2×50mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量することで透明オイル(180mg)を得た。この粗オイルを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 8:1→2:1の勾配溶離によって精製した。共溶離したエポキシドを含む所望の画分を一つにまとめ、減圧下で減量することで透明ガム(171mg、92.7%)を得た。TLC(Rf=0.28(シン及びアンチエポキシドの混合物)、EtOAc:ヘプタン 1:2)、HPLC−MS 236.1、280.1[M+2H−Bu]+、358.2[M+Na]+、693.2[2M+Na]+。
(iii)ベンジル(R)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート シン−(27b)とベンジル(R)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート アンチ−(28b)とのエポキシド混合物の別の選択肢としての作製。方法2;Oxone。アセトニトリル中(0.15mL)のエーテル(26b)(9.5mg、0.030mmol)溶液、及びNa2.EDTA水溶液(0.15mL、0.4mmol溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(0.032mL、0.36mmol)を0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(21mg、0.25mmol)とOXONE(登録商標)(57mg、0.092mmol)との混合物を一部分ずつ1時間かけて添加した。この混合物を50分間攪拌し、次に、水(5mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(2×50mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。残渣の1HNMR分析により、アンチ−(28b)とシン−(27b)がそれぞれ10:1の混合物であることが示された(8.9mg)。
(iv)ベンジル(R)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−tert−ブトキシエチルカルバメート シン−(27b)、及び(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル6−tert−ブトキシ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(29b)の作製。エポキシド混合物(27b、28b)(165mg、0.49mmol)を無水THF(3mL)へ溶解し、0℃まで冷却し、水素化ナトリウム(オイル中60%分散液)(24.6mg、0.615mmol)を添加した。この混合物を室温で一晩攪拌した。ジクロロメタン(25mL)を添加し、有機相を食塩水(1×25mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して無色ガム(約200mg)を得た。この粗ガムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 6:1→1:2の勾配溶離によって精製し、2種類の生成物を得た:
(c)粘性オイルとしてシン−エポキシド(27b)(88mg、0.26mmol、53.4%)、TLC(Rf=0.42、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC Rt=15.64分、HPLC−MS 280.1[M+2H−Bu]+、358.2[M+Na]+、693.2[2M+Na]+;[α]D 18 −36.9°(c=8.8、CHCl3);1HNMR(500MHz、CDCl3、300K):δ1.25(s、C(CH3)3、9H)、3.20−3.25(dq、CbzNHCH2、1H)、3.57−3.64(m、CbzNHCH2、1H)、3.67−3.71(b、CH2OCHCHOBut+CH2OCHCHOBut、3H)、3.73−3.77(m、CHOCH+CHOCH、2H)、4.08(d、J=10.70 Hz、CH2OCHCHOBut、1H)、5.03−5.14(dd、J=12.2Hz、OCH2Ph、2H)、5.22(d、J=5.5Hz、NH、1H)、7.35(bm、5H 芳香族);13CNMR(125MHz、CDCl3、300K):δ28.38(C(CH3)3)、44.22(CbzNHCH2)、56.71/56.83(CHOCH+CHOCH)、66.63(OCH2Ph)、68.03(CH2OCHCHOBut)、68.23(CH2OCHCHOBut)、75.30(C(CH3)3)、78.71(CH2OCHCHOBut)、128.05/128.20/128.47(芳香族 CH)、136.67(芳香族四級)、156.53(NHC(O)O)。
(d)粘性オイルとして二環式アルコール(29b)(33mg、0.10mmol、20.0%)、TLC(Rf=0.13、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC Rt=13.66分、HPLC−MS 236.1、280.1[M+2H−Bu]+、358.2[M+Na]+、693.2[2M+Na]+;[α]D 18 −22.7°(c=3.3、CHCl3);1HNMR(500MHz、CDCl3、300K):δ1.23(s、C(CH3)3、9H)、1.91/2.56(b、OH、0.4/0.6H)、3.06−3.14(m、CbzNCH2、1H)、3.68−3.75/3.81−3.86(dq、J=7.7Hz、CbzNCH2、0.6+0.4H)、3.75−3.80(m、OCH2CHOH、1H)、4.00−4.06(m、CHOBut+0.4OCH2CHOH、1.4H)、4.09−4.14(m、NCHCHOH+0.6OCH2CHOH、1.6H)、4.35(b、OCH2CHOH、0.4H)、4.45−4.48(m、OCH2CHOH、0.6H)、4.48−4.51(m、ButOCHCHO、1H)、5.08−5.20(m、OCH2Ph、2H)、7.35(bm、5H 芳香族);13CNMR(125MHz、CDCl3、300K):δ28.15(C(CH3)3)、48.97/49.09(CbzNCH2)、67.23/67.39(OCH2Ph)、68.23/69.23(NCHCHOH)、70.81/71.04(CHOBut),74.53/74.57(C(CH3)3)、74.98/75.25(OCH2CHOH)、77.19/77.32(OCH2CHOH)、81.47/82.29(ButOCHCHO)、127.99/128.04/128.18/128.36/128.54/128.72(芳香族CH)、136.28(芳香族四級)、154.21/155.06(NHC(O)O)。
(v)(3R,3aR,6R,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−tert−ブトキシ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(3b)の作製。アルコール(29b)(33mg、0.1mmol)をメタノール(5mL)へ溶解し、0℃まで冷却し、10%木炭担持パラジウム(15mg)を添加した。この混合物を攪拌し、次に、排気し、水素でフラッシングした。この混合物を室温まで温め、1時間後、セライトを通してろ過した。フィルターケーキをエタノール(3×5mL)で洗浄し、一つにまとめたろ液を減圧下で減量して粗アミン(約15mg)を得た。HPLC−MS 146.1[M+2H−Bu]+、202.1[M+H]+、425.2[M+Na]+。この粗アミンを攪拌しながら1,4−ジオキサン(2.5mL)へ溶解し、氷冷し、水(2.5mL)による炭酸ナトリウム(22mg、0.21mmol)溶液を添加した。1,4−ジオキサン中(2.5mL)の9−フルオレニルメチルクロロホルメート(27mg、0.10mmol)溶液を30分かけて滴下し、この混合物をさらに1時間攪拌した。次に、CHCl3(25mL)を添加し、有機相を、0.1NのHCl(25mL)、飽和NaHCO3(25mL)、次いで食塩水(25mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。有機層をろ過し、減圧下で減量して透明フィルム(約40mg)を得た。この粗フィルムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 8:1→1:1の勾配溶離によって精製し、白色固体としてアルコール(3b)(27.3mg、0.065mmol、65.8%)を得た。TLC(Rf=0.16、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC Rt=17.39分、HPLC−MS 368.2[M+2H−Bu]+、424.2[M+H]+、446.2[M+Na]+、869.4[2M+Na]+;[α]D 18 −12.2°(c=2.45、CHCl3)。
(vi)(3aS,6R,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−tert−ブトキシ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(3c)の作製。二環式アルコール(3b)(25mg、0.06mmol)を、アルゴン下、攪拌しながら無水ジクロロメタン(3mL)へ溶解した。デス−マーチンペルヨージナン(50mg、0.12mmol)を添加し、この混合物を一晩攪拌した。この混合物をDCM(20mL)で希釈し、飽和NaHCO3/0.25M Na2S2O3、飽和NaHCO3、食塩水(各々25mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。有機層をろ過し、減圧下で減量して黄褐色ガム(約40mg)を得た。この粗ガムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル6:1→3:1の勾配溶離によって精製し、白色固体としてケトン(3c)(21.9mg、0.052mmol、88.1%)を得た。TLC(Rf=0.57、EtOAc:ヘプタン 2:1)、分析用HPLC Rt=17.15−19.96分のブロードピーク、HPLC−MS 366.1[M+2H−Bu]+、422.2[M+H]+、444.2[M+Na]+、865.4[2M+Na]+;[α]D 18 −87.5°(c=1.6、CHCl3);1HNMR(500MHz、CDCl3、300K)δ1.25(s、C(CH3)3、9H)、3.30−3.40(m、FmocNCH2、1H)、3.61−3.66(m、FmocNCH2、0.4H)、3.76−3.80(m、FmocNCH2、0.6H)、4.01−4.17(m、OCH2C(O)、2H)、4.22−4.35(m、NCHC(O)+CHOBut+FmocCH+0.6FmocCH2、3.6H)、4.37−4.43(bt、0.4FmocCH2)、4.49−4.54/4.56−4.63(m、0.4FmocCH2+0.6FmocCH2)、4.69−4.72/4.72−4.77(m、ButOCHCHO、1H)、7.29−7.33(m、FmocH−2及びH−7)、7.38(t、J=7.45Hz、FmocH−3及びH−6)、7.56(d、J=8.7Hz、1.0FmocH−1又はH−8)、7.65(d、J=7.3Hz、0.5FmocH−1又はH−8)、(d+m、J=7.55Hz、FmocH−4及びH−5+0.5H−1又はH−8);13CNMR(125MHz、CDCl3、300K):δ28.11(C(CH3)3)、47.19(FmocCH)、50.48/50.94(FmocNCH2)、60.45/60.83(NCHC(O))、67.64/68.23(FmocCH2)、71.32/71.45(OCH2C(O))、71.50(CHOBut)、75.22(C(CH3)3)、80.78/81.49(ButOCHCHO)、119.88/119.95(FmocC−4及びC−5)、124.98/125.01/125.20/125.43(FmocC−1及びC−8)、127.03(FmocC−2及びC−7)、127.65/127.71(FmocC−3及びC−6)、141.22/141.33/143.63/143.97/144.38(Fmoc四級芳香族)、155.10(CH2OC(O)N)、208.56/208.66(C=O)。
(3aS,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−メトキシ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(6c)の作製
(i)ベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(30)の作製。ヨウ化メチル(1.18mL、19.0mmol)を、アセトニトリル中(15mL)のアルコール(17)(1.0g、3.80mmol)と酸化銀(I)(1.32g、5.70mmol)との攪拌混合物へ添加した。この混合物を、75℃で3時間、続いて80℃で3.5時間加熱した。酸化銀(I)(0.20g、0.86mmol)及びヨウ化メチル(0.25mL、4.0mmol)を添加し、4時間加熱を続け、次に、室温まで冷却させ、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてメチルエーテル(30)(731mg、69%)を得た。TLC(Rf=0.40、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=13.107分、HPLC−MS 278.1[M+H]+、577.2[2M+Na]+;[α]D 19 −100.4°(c=2.888、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)3.20(1H、dt、J=13.85及び5.67Hz、CH2N)、3.32−3.36(1H、m、CHOCH3)、3.44(3H、s、CHOCH3)、3.42−3.49(1H、m、CH2N)、4.57−4.71(2H、m、OCH2CH=CH)、4.88−4.92(1H、m、OCHCH=CH)、5.09(2H、s、OCH2Ph)、5.16(1H、brs、NH)、5.79−5.83及び5.95−5.99(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.29−7.36(5H、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)40.952(CH2NHCbz)、58.752(OCH3)、66.705(CH2Ph)、75.589(OCH2CH=CH)、81.184(CHOCH3)、86.559(OCHCH=CH)、126.033、128.097、及び128.497(OCH2CH=CH及びCbz芳香族CH)、136.555(Cbz四級)、156.441(CbzC=O)。
(ii)ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(30)の別の選択肢としての作製。トリメチルオキソニウムフルオロボレート(19.12g、129.3mmol)を、アルゴン雰囲気下、ベンジル(S)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(17)(20.0g、76.0mmol)、4Åモレキュラーシーブ(66g)、1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレン(97.8g、456.2mmol)、及びジクロロメタン(500mL)の攪拌混合物へ添加した。この混合物を2時間攪拌し、次に、セライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをジクロロメタン(750mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去した。残渣をTBME(250mL)で粉砕し、次に、減圧ろ過により、粒状固体を取り除いた。この固体をTBME(3×100mL)で洗浄し、次に、一つにまとめたろ液を塩酸(2.5M、1×100mL続いて2×50mL)、食塩水(50mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して淡黄色オイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてメチルエーテル(30)(17.2g、82%)を得た。
(iii)ベンジル(S)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート アンチ−(31)の作製。アセトニトリル中(15mL)のメチルエーテル(30)(731mg、2.64mmol)溶液及びNa2.EDTA水溶液(15mL、0.4mmol溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(2.84mL、31.7mmol)を0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(1.87g、22.2mmol)とOXONE(登録商標)(5.04g、8.19mmol)との混合物を一部分ずつ1.5時間かけて添加した。この混合物を15分間攪拌し、次に、水(50mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(3×50mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を食塩水(75mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてアンチ−(31)(323mg、42%)を得た。TLC(Rf=0.25、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一主ピーク Rt=10.901分、HPLC−MS 294.2[M+H]+、609.3[2M+Na]+;[α]D 15 +12.1°(c=2.890、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)3.27−3.55(6H、m、CH2NH、CHOCH3)、3.72及び3.78(2H、各々d、それぞれJ=2.88及び2.49Hz、OCH2CHCH)、3.84(1H、d、J=9.98Hz、OCH2CH)、3.94(1H、d、J=10.02Hz、OCH2CH)、4.12(1H、d、J=2.76Hz、OCHCHOCH3)、5.10(2H、s、CH2Ph)、5.27(1H、brs、NH)、7.28−7.37(5H、m、フェニルCH);δC(125MHz、CDCl3)40.819(CH2NHCbz)、56.769及び57.700(OCH2CHCH)、58.442(OCH3)、66.784(CH2Ph)、68.446(OCH2CH)、78.631(OCHCHOCH3)、79.264(CHOCH3)、128.079、128.160、及び128.521(芳香族CH)、136.451(Cbz四級)、156.532(CbzC=O)。
(iv)(3R,3aR,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(6b)。エタノール(15mL)を、10%木炭担持パラジウム(30mg)とアンチ−(31)(315mg、1.07mmol)との混合物中へ、アルゴン雰囲気下にて滴下した。アルゴンを水素に置換し、次に、この懸濁液を1.5時間攪拌し、続いて、10%木炭担持パラジウム(30mg)を添加した。この混合物を2時間攪拌し、次に、10%木炭担持パラジウム(50mg)を添加した。この混合物を4.5時間攪拌し、次に、セライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノールで洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去することで粗(3R,3aR,6S,6aS)−6−メトキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(10mL)による炭酸ナトリウム(239mg、2.26mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(7mL)の(3R,3aR,6S,6aS)−6−メトキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール溶液へ攪拌しながら添加した。1,4−ジオキサン中(3mL)の塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(319mg、1.23mmol)溶液を添加し、次に、この混合物を40分間攪拌し、続いて、水(30mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(1×40mL、続いて2×30mL)へ抽出した。有機層を食塩水(50mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 7:93〜45:55の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として二環式アルコール(6b)(270mg、66%)を得た。TLC(Rf=0.34、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=15.990分、HPLC−MS 382.1[M+H]+、404.1[M+Na]+、785.3[2M+Na]+;[α]D 18.5 −35.4°(c=2.758、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比3:2の混合物;1.02(0.6H、d、J=3.55Hz、OH メジャー)、2.59(0.40H、d、J=3.19Hz、OH マイナー)、3.10(0.6H、dd、J=12.54及び3.89Hz、FmocNCH2 メジャー)、3.26(1.8H、s、OCH3 メジャー)、3.30(0.4H、dd、J=12.21及び4.19Hz、FmocNCH2 マイナー)、3.35(1.2H、s、OCH3 マイナー)、3.49(0.6H、m、OCH2CHOH メジャー)、3.52(0.6H、dd、J=10.04及び1.81Hz、OCH2CHOH メジャー)、3.55−3.59(1.2H、m、OCH2CHOH メジャー及びFmocNCH メジャー)、3.64(0.6H、d、J=3.69Hz、CHOCH3 メジャー)、3.65−3.70(1H、m、FmocNCH2)、3.75−3.79(0.8H、m、OCH2CHOH マイナー及びCHOCH3 マイナー)、3.85(0.4H、dd、J=9.85及び4.46Hz、OCH2CHOH マイナー)、4.22−4.26(1.4H、m、FmocNCH マイナー及びFmocCH)、4.37(0.6H、d、J=4.64Hz、OCHCHOCH3 メジャー)、4.40−4.44(1.2H、m、FmocCH2 マイナー及びOCH2CHOH マイナー)、4.60(0.4H、d、J=4.94Hz、OCHCHOCH3 マイナー)、4.70(0.6H、dd、J=10.80及び3.96Hz、FmocCH2 メジャー)、4.82(0.6H、dd、J=10.80及び4.25Hz、FmocCH2 メジャー)、7.29−7.80(8H、Fmoc芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)47.248/47.378(FmocCH)、49.754/50.177(FmocNCH2)、56.868/56.996(OCH3)、65.736/67.270(FmocCH2)、68.262/69.085(FmocNCH)、73.760/74.008(OCH2CHOH)、75.812/76.145(OCH2CHOH)、81.509/82.286(OCHCHOCH3)、83.496/84.166(OCHCHOCH3)、119.805、119.982、120.003、124.494、124.576、124.958、124.975、127.019、127.034、127.404、127.488、127.637、127.726、127.754、及び127.865(Fmoc芳香族CH)、143.633、143.909、143.943、及び144.037(Fmoc四級)、154.255/155.025(FmocC=O)。
(v)(3aS,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−メトキシ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(6c)。デス−マーチンペルヨージナン(600mg、1.42mmol)を、ジクロロメタン中(10mL)の二環式アルコール(6b)(270、0.71mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、0℃で添加した。この混合物を2時間かけて室温まで温め、次に、デス−マーチンペルヨージナン(300mg、0.71mmol)を添加した。この混合物を4時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(20mL)で希釈した。有機相を、飽和炭酸水素ナトリウムと0.25Mチオ硫酸ナトリウムとの混合物(1:1、15mL)、次に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(10mL)、次いで食塩水(10mL)で洗浄し、続いて乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 15:85〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として二環式ケトン(6c)(200mg、74%)を得た。TLC(Rf=0.45、EtOAc:ヘプタン 7:3)、分析用HPLC ブロードな主ピーク Rt=15.676−16.668分、HPLC−MS 380.2[M+H]+、781.3[2M+Na]+;[α]D 17 −105.6°(c=9.468、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体の約1:1の混合物;3.33(1.5H、s、OCH3)、3.38(1.5H、s、OCH3)、3.42−3.49 (1H、m、FmocNCH2)、3.82(0.5H、d、J=12.07Hz、FmocNCH2)、3.89−4.01(2H、m、OCHCHOMe及びOCH2C=O)、4.05−4.19(1.5H、m、OCH2C=O及びFmocNCH2)、4.21−4.34(1.5H、m、Fmoc−CH2及びFmoc−CH)、4.37−4.40(1H、m、FmocNCH)、4.42−4.56(1.5H、m、Fmoc−CH2)、4.74(0.5H、d、J=4.33Hz、OCHCHOCH3)、4.79(1H、d、J=4.14Hz、OCHCHOCH3)、7.28−7.76(8H、Fmoc芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3);47.104/47.156(Fmoc−CH)、49.957(FmocNCH2)、56.975/57.031(OCH3)、60.853/61.278(FmocNCH)、67.649/68.476(Fmoc−CH2)、70.078(OCH2C=O)、81.701/82.335(OCHCHOCH3)、83.549/84.751(OCHCHOCH3)、119.894、119.962、124.963、125.226、125.524、127.029、127.065、及び127.695(Fmoc芳香族CH)、141.238、141.309、143.654、143.811、及び144.354(Fmoc四級)、155.065/155.203(FmocC=O)、207.830/207.992(ケトンC=O)。
(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(72)の作製 テトラヒドロフラン中(15mL)のアンチ−エポキシド、ベンジル(S)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(31)とシン−エポキシド、ベンジル(S)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメートとの4:1の混合物(トータル4.5mg、15.35mmol)から成る攪拌溶液へ、水素化ナトリウム(オイル中60%分散液、800mg、19.95mmol)を、アルゴン雰囲気下、0℃で1分間かけて添加した。この混合物を0℃で30分間、次に、室温で一晩攪拌し、続いて、ジクロロメタン(150mL)を添加した。有機層を食塩水(75mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(5.8g)を得た。残渣をジオキシン中の4NのHCl(18mL、75mmol)で1時間処理し、次に、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 25:75〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、淡黄色オイルとして(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(72)(2.20g、7.5mmol)を得た。TLC(Rf=0.30、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=9.50分;HPLC−MS 294.1[M+H]+、609.2[2M+Na]+;[α]D 22.0 −49.6°(c=2.52、CHCl3)。
(vii)(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(72)の別の選択肢としての作製。10%木炭担持パラジウム(400mg)とベンジル(S)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(31)(4.0g、13.65mmol)との混合物へ、エタノール(100mL)を、アルゴン雰囲気下にて滴下した。アルゴンを水素に置換し、次に、この懸濁液を15時間攪拌し、続いて、セライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノールで洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去することで粗(3R,3aR,6S,6aS)−6−メトキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(20mL)による炭酸ナトリウム(3.04g、28.7mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(50mL)の(3R,3aR,6S,6aS)−6−メトキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール(上記のように作製、13.65mmolと推定)溶液へ攪拌しながら添加した。ベンジルクロロホルメート(2.88mL、20.48mmol)を滴下し、次に、この混合物を6時間攪拌し、続いて、水(200mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(3×75mL)へ抽出した。有機層を乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して無色オイル(4.95g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 15:85〜75:25の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとして(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(72)(2.98g、74%)を得た。TLC(Rf=0.47、EtOAc:ヘプタン 2:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=9.78分、HPLC−MS 294.1[M+H]+、316.1[M+Na]+、609.2[2M+Na]+;δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比3:2の混合物;3.29(0.4H、dd、J=12.54及び3.87Hz、1×CbzNCH2 マイナー)、3.34(3H、s、OCH3)、3.34−3.38(0.6H、m、1×CbzNCH2 メジャー)、3.69−3.97(4H、m、1×CbzNCH2、OCH2CHOH、及びCHOMe)、4.26(1H、brt、J=5.55Hz、OCHCHOCH3)、4.37(0.4H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.49(0.6H、brs、OCH2CHOH メジャー)、4.61(1H、d、J=4.89Hz、CbzNCH)、5.09−5.24(2H、m、CH2Ph)、7.30−7.40(5H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)50.14/50.41(CbzNCH2)、56.97/57.03(OCH3)、67.26/67.38(CH2Ph)、68.15/69.14(CbzNCH)、74.05/74.34(OCH2CHOH)、75.79/76.59(OCH2CHOH)、81.64/82.34(OCHCHOCH3)、83.47/84.59(OCHCHOCH3)、127.91、127.96、128.13/128.26/128.52/128.56/128.67、及び128.80(芳香族CH)、136.26/136.32(芳香族四級)、154.50/155.13(CbzC=O)。
(3aS,6R,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−メトキシ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(5c)の作製
(i)ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(30b)の作製。ヨウ化メチル(1.89mL、30.4mmol)を、アセトニトリル中(32mL)のアルコール(18)(2.0g、7.59mmol)と酸化銀(I)(2.64g、11.4mmol)との攪拌混合物へ添加した。この混合物を、72℃で3時間加熱し、次に、室温で16時間静置した。72℃での加熱を1.5時間続け、次に、この混合物を室温まで冷却させ、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 1:1の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、回収されたアルコール(18)(694mg、35%)と共に、無色オイルとして算出純度93%のメチルエーテル(30b)(1.05g、50%)を得た。TLC(Rf=0.35、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=13.082分、HPLC−MS 278.1[M+H]+、577.2[2M+Na]+;[α]D 18 −54.5°(c=3.487、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)3.22−3.27(2H、m、CH2N及びCHOCH3)、3.42(3H、s、CHOCH3)、3.44−3.53(1H、m、CH2N)、4.58−4.67(2H、m、OCH2CH=CH)、4.88(1H、m、OCHCH=CH)、5.09(2H、s、OCH2Ph)、5.18(1H、brs、NH)、5.80−5.84及び5.97−6.00(トータル2H、m、CH2CH=CH)、7.29−7.36(5H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)40.634(CH2NHCbz)、58.141(OCH3)、66.697(CH2Ph)、75.621(OCH2CH=CH)、81.912(CHOCH3)、86.193(OCHCH=CH)、126.506、128.084、128.100、128.328、及び128.491(OCH2CH=CH及びCbz芳香族CH)、136.563(Cbz四級)、156.481(CbzC=O)。
(ii)ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(30b)の別の選択肢としての作製。トリメチルオキソニウムフルオロボレート(2.16g、14.61mmol)を、ベンジル(R)−2−((S)−2,5−ジヒドロフラン−2−イル)−2−ヒドロキシエチルカルバメート(18)(2.26g、8.59mmol)、4Åモレキュラーシーブ(7.1g)、1,8−ビス(ジメチルアミノ)ナフタレン(11.0g、51.6mmol)、及びジクロロメタン(55mL)の攪拌混合物へ、アルゴン雰囲気下にて添加した。この混合物を2時間攪拌し、次に、セライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをジクロロメタン(300mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去した。残渣をジエチルエーテル(100mL)で粉砕し、次に、減圧ろ過により、黄色固体を取り除いた。この固体をジエチルエーテル(100mL)で洗浄し、次に、一つにまとめたろ液を塩酸(2.5M、1×50mL続いて2×25mL)、食塩水(50mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して淡黄色オイル(1.93g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 5:95〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてメチルエーテル(30b)(1.42g、60%)を得た。
(iii)ベンジル(R)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート アンチ−(31b)の作製。アセトニトリル中(20mL)のメチルエーテル(30b)(1.0g、3.61mmol)溶液及びNa2.EDTA水溶液(20mL、0.4mmol溶液)へ、1,1,1−トリフルオロアセトン(3.87mL、43.3mmol)を0℃で添加した。この溶液へ、炭酸水素ナトリウム(2.54g、30.3mmol)とOXONE(登録商標)(6.87g、11.2mmol)との混合物を一部分ずつ1.5時間かけて添加した。この混合物を30分間攪拌し、次に、水(50mL)で希釈し、生成物をジクロロメタン(3×50mL)へ抽出した。一つにまとめた有機層を食塩水(60mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 7:93〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてアンチ−(31b)とシン−エポキシド、ベンジル(R)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメートとのそれぞれ3:1の混合物(611mg、58%)を得た。TLC(Rf=0.25、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 2個の主ピーク Rt=11.792及び12.132分(およそ、それぞれ3:1)。HPLC−MS 294.2[M+H]+、316.1[M+Na]+、609.3[2M+Na]+。
(iv)(3R,3aR,6R,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(5b)。10%木炭担持パラジウム(200mg)とシン−/アンチ−エポキシドの各々(605mg、2.06mmol)との混合物へ、エタノール(30mL)を、アルゴン雰囲気下にて滴下した。アルゴンを水素に置換し、次に、この懸濁液を2.5時間攪拌し、続いて、セライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノールで洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去することで粗(3R,3aR,6R,6aS)−6−メトキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(20mL)による炭酸ナトリウム(459mg、4.33mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(20mL)の(3R,3aR,6R,6aS)−6−メトキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール溶液へ攪拌しながら添加した。1,4−ジオキサン中(3mL)の塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(614mg、2.37mmol)溶液を添加し、次に、この混合物を1.5時間攪拌し、続いて、水(30mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(3×50mL)へ抽出した。有機層を食塩水(70mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜80:20の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、(溶離した順に)無色オイルとしてシン−エポキシド、(9H−フルオレン−9−イル)メチル(R)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(111mg、14%)、及び白色固体として二環式アルコール(5b)(453mg、58%)を得た。シン−エポキシドのデータ;TLC(Rf=0.22、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=17.108分;HPLC−MS 382.2[M+H]+、404.2[2M+Na]+;[α]D 19 −24.5°(c=6.120、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)3.37−3.56(3H、m、CHOCH3及びCH2NH)、3.49(3H、s、OCH3 メジャー)、3.71(1H、d、J=10.63Hz、OCH2CH)、3.75(1H、d、J=7.48Hz、OCHCHOCH3)、3.79−3.84(2H、m、OCH2CHCH)、4.04(1H、d、J=10.67Hz、OCH2CH)、4.23(1H、t、J=6.97Hz、FmocCH)、4.38(2H、d、J=7.12Hz、FmocCH2)、5.16(1H brs、NH)、7.29−7.76(8H、Fmoc芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)40.837(CH2NHFmoc)、47.259(FmocCH)、56.424/56.648(OCH2CHCH)、58.047(OCH3)、66.688(FmocCH2)、67.700(OCH2CH)、77.573(OCHCHOCH3)、78.238(CHOCH3)、119.932、125.088、126.998、及び127.617(Fmoc芳香族CH)、141.277、143.021、及び144.021(Fmoc四級)、156.521(CbzC=O)。二環式アルコール(5b)のデータ;TLC(Rf=0.05、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=15.004分、HPLC−MS 382.2[M+H]+、404.2[M+Na]+、785.3[2M+Na]+;[α]D 16 −10.0°(c=4.016、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比4:3の混合物;0.96(0.57H、d、J=3.54Hz、OH メジャー)、2.51(0.43H、d、J=3.50Hz、OH マイナー)、2.93(0.57H、t、J=10.12Hz、FmocNCH2 メジャー)、3.07−3.15(0.43H、m、FmocNCH2 マイナー)、3.36(1.71H、s、OCH3 メジャー)、3.41(1H、brd、J=4.63Hz、FmocNCH メジャー)、3.46(1.29H、s、OCH3 マイナー)、3.48−3.52(0.57H、m、OCH2CHOH メジャー)、3.56−3.64(1.14H、m、CHOCH3 メジャー及びOCH2CHOH メジャー)、3.73−3.86(2.43H、m、OCH2CHOH、FmocNCH2、及びCHOCH3 マイナー)、4.00(0.43H、dd、J=4.65及び9.90Hz、OCH2CHOH マイナー)、4.16(1H、dd、J=4.85及び1.09Hz、FmocNCH マイナー)、4.20−4.25(1H、m、FmocCH)、4.38−4.43(0.86H、m、OCHOH マイナー及び1×FmocCH2 マイナー)、4.45(0.57H、t、J=4.29Hz、CHCHOCH3 メジャー)、4.49(0.43H、dd、J=10.64及び6.82Hz、FmocCH2 マイナー)、4.69−4.73(0.43H、m、OCHCHOCH3 マイナー)、4.75(0.57H、dd、J=10.83及び3.74Hz、FmocCH2 メジャー)、4.81(0.57H、dd、J=10.83及び4.01Hz、FmocCH2 メジャー)、7.28−7.81(8H、Fmoc芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)47.276/47.369(FmocCH)、47.504/47.898(FmocNCH2)、57.788/57.839(OCH3)、65.761/67.333(FmocCH2)、68.812/69.338(FmocNCH)、74.940/75.145(OCH2CHOH)、76.276/76.746(OCH2CHOH)、78.834/79.335(OCHCHOCH3)、78.994/79.507(OCHCHOCH3)、119.859、119.895、120.036、124.389、124.442、124.877、124.960、127.035、127.059、127.451、127.494、127.803、127.89、及び127.941(Fmoc芳香族CH)、141.348、141.373、141.434、143.585、143.585、143.729、143.911、及び143.947(Fmoc四級)、153.937/154.896(FmocC=O)。
(v)(3aS,6R,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−メトキシ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(5c)。デス−マーチンペルヨージナン(985mg、2.32mmol)を、ジクロロメタン中(17mL)の二環式アルコール(5b)(443mg、1.16mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、0℃で添加した。この混合物を2時間攪拌し、続いて室温まで温め、次に2時間攪拌し、そしてジクロロメタン(30mL)で希釈した。有機相を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と0.5Mチオ硫酸ナトリウム溶液との混合物(1:1、30mL)、次に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(20mL)、次いで食塩水(20mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として二環式ケトン(5c)(305mg、69%)を得た。TLC(Rf=0.50、EtOAc:ヘプタン 3:1)、分析用HPLC ブロードな主ピーク Rt=14.547−17.583分、HPLC−MS 380.2[M+H]+、781.3[2M+Na]+;[α]D 16.5 −95.5°(c=2.565、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体の約1:1の混合物;3.46(3H、s、OCH3)、3.42−3.53(1H、m、FmocNCH2)、3.64−3.70(0.5H、m、FmocNCH2)、3.75−3.81(0.5H、m、FmocNCH2)、3.90−3.95(1H、m、OCHCHOMe)、4.09−4.15(1H、m、OCH2C=O)、4.20−4.35(3H、m、1×FmocCH、1×OCH2C=O、0.5×FmocNCH、及び0.5×FmocCH2)、4.38−4.44(1H、m、FmocNCH及びFmocCH2)、4.50−4.61(1H、m、FmocCH2)、4.88−4.91(1H、m、OCHCHOCH3)、7.28−7.77(8H、Fmoc芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3);46.944/47.188(FmocCH)、48.972/49.088(FmocNCH2)、58.036(OCH3)、60.295/60.704(FmocNCH)、67.746/68.277(FmocCH2)、71.427(OCH2C=O)、79.339/80.093(OCHCHOCH3)、79.424/80.241(OCHCHOCH3)、119.904、119.993、120.191、124.990、125.190、125.380、127.053、127.094、127.734、127.848、及び128.038(Fmoc芳香族CH)、141.302、143.604、143.910、及び144.285(Fmoc四級)、155.141(FmocC=O)、208.397/208.594(ケトンC=O)。
(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(73)の作製 テトラヒドロフラン中(10mL)のアンチ−エポキシド、ベンジル(R)−2−((1S,2R,5S)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメート(31b)とシン−エポキシド、ベンジル(R)−2−((1R,2R,5R)−3,6−ジオキサビシクロ[3.1.0]ヘキサン−2−イル)−2−メトキシエチルカルバメートとの約4:1の混合物(トータル963mg、3.29mmol)から成る攪拌溶液へ、水素化ナトリウム(オイル中60%分散液、164mg、4.11mmol)を、アルゴン雰囲気下、0℃にて1分間かけて添加した。この混合物を0℃で30分間、続いて室温で2.75時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(150mL)を添加した。有機層を食塩水(75mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(1.0g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 30:70〜90:10の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとして(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−メトキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(73)(657mg、アンチ−エポキシドを基準にして85%)を得た。TLC(Rf=0.30、EtOAc:ヘプタン 2:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=8.70分;HPLC−MS 294.1[M+H]+、609.2[2M+Na]+;[α]D 23.0 −29.4°(c=2.38、CHCl3);δC(125MHz、CDCl3)47.93/48.02(CbzNCH2)、57.87/57.90(OCH3)、67.39/67.46(CH2Ph)、68.43/69.40(CbzNCH)、75.24/75.41(OCH2CHOH)、76.07(OCH2CHOH)、78.88/79.22/79.56/79.72(OCHCHOCH3)+(OCHCHOCH3)、127.96/128.03/128.17/128.24/128.35/128.55/128.69(芳香族CH)、136.06/136.18(芳香族四級)、154.19/155.02(CbzC=O)。
(3aS,6S,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(8c)の作製
(i)(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34b)の作製。10%木炭担持パラジウム(10mg)とアンチ−(33b)(12.0mg、0.028mmol)との混合物へ、アルゴン雰囲気下、エタノール(1.5mL)を滴下した。アルゴンを水素で置換し、次に、この懸濁液を1.75時間攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノール(7.5mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去した。残渣をトルエン(2mL)と共沸させることで、淡黄色オイルとして(3R,3aR,6R,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(7.6mg、89%)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。TLC(Rf=0.01、EtOAc:ヘプタン 1:1)、HPLC−MS 300.1[M+H]+、621.2[2M+Na]+。
水(0.15mL)による炭酸ナトリウム(6.2mg、0.058mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(0.3mL)の(3R,3aR,6R,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート溶液へ攪拌しながら添加した。ベンゼンクロロホルメート(5.9μL、0.042mmol)を添加し、この混合物を2時間攪拌した。水(5mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(2×5mL)へ抽出した。有機層を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(10.6mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として二環式アルコール(34b)(6.6mg、54%)を得た。TLC(Rf=0.20、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=17.32分、HPLC−MS 434.1[M+H]+、889.2[2M+Na]+;[α]D 20 −25.7°(c=2.53、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比2:1の混合物;2.01(0.33H、brs、OH マイナー)、2.43(3H、s、アリール−CH3)、2.77(0.66H、brs、OH メジャー)、3.18−3.24(0.33H、m、CbzNCH2 マイナー)、3.33−3.38(0.66H、m、CbzNCH2 メジャー)、3.79−3.85(1H、m、OCH2CHOH)、3.86−3.91(1H、m、CbzNCH2)、3.92−3.96(0.33H、m、OCH2CHOH マイナー)、3.96−4.01(0.66H、m、OCH2CHOH メジャー)、4.13−4.16(1H、m、CbzNCH)、4.35(0.33H、m、OCH2CHOH マイナー)、4.45(0.66H、m、OCH2CHOH メジャー)、4.56(0.33H、t、J=4.64Hz、TsOCHCH、マイナー)、4.64(0.66H、t、J=4.36Hz、TsOCHCH、メジャー)、4.71−4.78(1H、m、TsOCHCH)、5.06−5.17(2H、m、CH2Ph)、7.31−7.38(7H、m、フェニルCH及び芳香族CH3CCH)、7.80(2H、d、J=8.33Hz、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.683(アリール−CH3)、47.384/47.855(CbzNCH2)、67.636/67.717(CH2Ph)、68.042/68.817(CbzNCH)、75.525/75.967(OCH2CHOH)、75.967/76.836(OCH2CHOH)、76.068/76.401(TsOCHCH)、79.342/80.208(TsOCHCH)、127.965、128.107、128.382、128.510、128.605、128.753、129.940、及び129.997(芳香族CH)、132.991(CHOSO2C四級)、135.779/135.869(Cbz四級)、145.319(CH3C四級)、153.862/154.751(CbzC=O)。
(ii)(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−アジド−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(36b)の作製。ナトリウムアジド(15mg、0.231mmol)を、ジメチルホルムアミド中(1mL)の二環式アルコール(34b)(50mg、0.115mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下にて添加した。この混合物を70℃で18時間加熱し、次に、ナトリウムアジド(10mg、0.154mmol)を添加し、105℃で21時間加熱を続けた。水(6mL)を添加し、生成物をtert−ブチルメチルエーテル(3×3mL)へ抽出した。有機層を食塩水(9mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣(56mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ペンタン 1:2の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、(粘性)無色オイルとして二環式アジドアルコール(36b)(28mg、80%)を得た。TLC(Rf=0.25、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=13.43分、HPLC−MS 277.2[M−N2+H]+、327.2[M+Na]+、631.3[2M+Na]+;[α]D 17 −22.4°(c=1.56、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比2:1の混合物;1.9及び3.2(トータルおよそ1H、各々brs、OH)、3.39−3.45(1H、m、CbzNCH2)、3.74(0.66H、d、J=12.37Hz、CbzNCH2、メジャー)、3.78−3.91(2H、m、OCH2CHOH)、3.87(0.33H、J=12.24Hz、CbzNCH2、マイナー)、4.02(1H、d、J=4.21Hz、CHN3)、4.28(0.33H、d、J=4.45Hz、CbzNCH マイナー)、4.30(0.66H、d、J=4.58Hz、CbzNCH メジャー)、4.39(0.33H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.50(0.66H、brs、OCH2CHOH メジャー)、4.61(1H、d、J=4.56Hz、CHCHN3)、5.13(0.33H、d、J=12.08Hz、CH2Ph マイナー)、5.13(1.32H、s、CH2Ph メジャー)、5.23(0.33H、d、J=12.27Hz、CH2Ph マイナー)、7.30−7.38(5H、m、フェニルCH);δC(125MHz、CDCl3)50.000/50.282(CbzNCH2)、62.823/63.317(CHN3)、67.601(CH2Ph)、68.013/68.998(CbzNCH)、74.633/74.660(OCH2CHOH)、75.378/76.251(OCH2CHOH)、84.223/85.159(CHCHN3)、127.959、127.976、128.292、128.368、128.587、及び128.715(芳香族CH)、135.933/136.109(Cbz四級)、154.172/154.808(CbzC=O)。
(iii)(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(37b)の作製
(a)アジドの還元。アジド(36b)(54mg、0.177mmol)を、THF(6mL)へ攪拌しながら溶解し、水(32μL、1.77mmol)を添加し、続いて、トリフェニルホスフィン(70mg、0.266mmol)を添加した。この混合物を、窒素下、45℃で一晩加熱した。この混合物を減圧下で減量することでシロップが得られ、これを直接次の工程で使用した。HPLC−MS 279.1[M+H]+、301.1[M+Na]+、557.2、579.3[2M+Na]+。
(b)アミン保護。粗アミン(約0.18mmol)を1,4−ジオキサン(2.5mL)へ攪拌しながら溶解し、氷冷し、水(2.5mL)による炭酸ナトリウム(42mg、0.37mmol)溶液を添加した。1,4−ジオキサン中(1.0mL)のジ−tert−ブチルカーボネート(46mg、0.27mmol)を、30分間かけて滴下し、この混合物を室温で一晩攪拌した。次に、DCM(20mL)を添加し、有機相を、0.1NのHCl(20mL)、飽和NaHCO3(20mL)、次いで食塩水(20mL)で洗浄し、乾燥した(Na2SO4)。有機層をろ過し、減圧下で減量して、透明ガムを得た。粗ガムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 5:1→1:2の勾配溶離によって精製し、白色発泡体として、トリフェニルホスフィンオキシドを不純物として含むアルコール(37b)(65.5mg)を得た。TLC(Rf=0.43、EtOAc:ヘプタン 2:1)、分析用HPLC Rt=15.05分(UVにより、生成物8.25%)及び15.39分(UVにより、トリフェニルホスフィンオキシド91.25%)、HPLC−MS 279.1[M+H−Boc]+、323.1[M+2H−Bu]+、401.1[M+Na]+、557.2、779.3[2M+Na]+。
(iv)(3R,3aR,6S,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(8b)の作製。二環式アルコール(37b)(60mg、約0.16mmol)をメタノール(5mL)に溶解し、0℃まで冷却し、10%木炭担持パラジウム(15mg)を添加した。この混合物を攪拌し、次に、排気し、水素でフラッシングした。この混合物を室温まで温め、2時間後、セライトを通してろ過した。フィルターケーキをエタノール(3×5mL)で洗浄し、一つにまとめたろ液を減圧下で減量することにより粗アミン(約16mg)を得た。HPLC−MS 245.2[M+H]+、279.1、511.3[M+Na]+、557.2。この粗アミンを1,4−ジオキサン(2.5mL)へ攪拌しながら溶解し、氷冷し、水(2.5mL)による炭酸ナトリウム(35.5mg、0.333mmol)溶液を添加した。1,4−ジオキサン中(1.0mL)の9−フルオレニルメチルクロロホルメート(43mg、0.166mmol)を、30分間かけて滴下し、この混合物をさらに1時間攪拌した。次に、EtOAc(25mL)を添加し、有機相を、0.1NのHCl(25mL)、飽和NaHCO3(25mL)、次いで食塩水(25mL)で洗浄し、乾燥した(Na2SO4)。有機層をろ過し、減圧下で減量して、透明フィルム(72.5mg)を得た。粗フィルムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 6:1→3:1の勾配溶離によって精製し、白色固体として、トリフェニルホスフィンオキシドを不純物として含むアルコール(8b)(40.0mg)を得た。TLC(Rf=0.23、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 15.39分(UVにより、トリフェニルホスフィンオキシド63.8%)及びRt=18.30分(UVにより、生成物33.8%)、HPLC−MS 411.2[M+2H−Bu]+、489.2[M+Na]+、955.4[2M+Na]+、及び279.1、557.2。
(v)(3aS,6S,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(8c)の作製。二環式アルコール(8b)(40mg、約0.08mmol)を、アルゴン下、攪拌しながら無水ジクロロメタン(3mL)へ溶解した。デス−マーチンペルヨージナン(68mg、0.16mmol)を添加し、この混合物を一晩攪拌した。この混合物をDCM(20mL)で希釈し、飽和NaHCO3/0.25M Na2S2O3、飽和NaHCO3、食塩水(各々20mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。有機層をろ過し、減圧下で減量して無色ガム(約41mg)を得た。この粗ガムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 5:1→2:1の勾配溶離によって精製し、白色固体としてケトン(8c)(17.3mg、0.037mmol)を得た。TLC(Rf=0.36、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC ブロードピーク Rt=18.14−20.32分、HPLC−MS 409.2[M+2H−Bu]+、465.2[M+H]+、487.2[M+Na]+、951.4[2M+Na]+;[α]D 22 −67.6°(c=0.74、CHCl3)。
(3aS,6R,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(7c)の作製
(i)(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34)の作製。10%木炭担持パラジウム(50mg)とアンチ−(33)(547mg、1.26mmol)との混合物へ、エタノール(6mL)をアルゴン雰囲気下にて滴下した。アルゴンを水素で置換し、次に、この懸濁液を20℃で3.75時間攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノール(40mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去することで(3R,3aR,6S,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネートが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(5mL)による炭酸ナトリウム(281mg、2.65mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(5mL)の(3R,3aR,6S,6aS)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート溶液へ攪拌しながら添加した。1,4−ジオキサン中(2.5mL)のベンジルクロロホルメート(0.225mL、1.96mmol)溶液を20分間かけて添加し、次に、この混合物を35分間攪拌し、続いて、水(50mL)を添加し、生成物をジクロロメタン中(2×50mL)へ抽出した。有機層を食塩水(50mL)で洗浄し、次に、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 25:75〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として二環式アルコール(34)(518mg、95%)を得た。TLC(Rf=0.25、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 単一の主ピーク、Rt=17.86分、HPLC−MS 434.2[M+H]+、456.1[M+Na]+、889.3[2M+Na]+;[α]D 16.5 −23.1°(c=1.190、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比3:2の混合物;1.96(0.4H、d、J=4.11Hz、OH マイナー)、2.43(1.8H、s、アリール−CH3 メジャー)、2.44(1.2H、s、アリール−CH3 マイナー)、2.59(0.6H、d、J=3.42Hz、OH メジャー)、3.35(0.4H、dd、J=13.43及び3.71Hz、CbzNCH2 マイナー)、3.41(0.6H、dd、J=13.31及び3.80Hz、CbzNCH2 メジャー)、3.74−3.88(3H、m、2×OCH2CHOH及び1×CbzNCH2)、4.29(0.4H、s、CbzNCH マイナー)、4.31(0.6H、s、CbzNHCH メジャー)、4.37(0.4H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.49(0.6H、brs、OCH2CHOH メジャー)、4.51(0.6H、d、J=4.59Hz、TsOCHCH メジャー)、4.64(0.4H、brd、J=4.44Hz、TsOCHCH マイナー)、4.77(0.4H、d、J=3.43Hz、TsOCHCH マイナー)、4.79(0.6H、d、J=3.53Hz、TsOCHCH メジャー)、5.06−5.13(1.6H、m、CH2Ph)、5.21(0.4H、d、J=12.22Hz、CH2Ph マイナー)、7.30(7H、m、芳香族−CH及びCH3CCH)、7.75−7.79(2H、m、芳香族OSO2CCH);δC(125MHz、CDCl3)21.658(アリール−CH3)、51.015/51.082(CbzNCH2)、67.511/67.622(CH2Ph)、67.953/68.902(CbzNCH)、74.375/74.420(OCH2CHOH)、75.322/76.156(OCH2CHOH)、79.944/80.600(TsOCHCH)、83.537/84.651(TsOCHCH)、127.791、127.837、127.942、128.011、128.382、128.485、128.558、128.703、及び130.102(芳香族CH)、133.021/133.087(CHOSO2C四級)、135.895/136.018(Cbz四級)、145.441(CH3C四級)、153.976/154.591(CbzC=O)。
(ii)(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル6−アジド−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(36)の作製。二環式アルコール(34)(400mg、0.93mmol)を、ガラス製圧力管内にてジメチルホルムアミド(2mL)へ溶解し、ナトリウムアジド(120mg、1.85mmol)を添加した。この混合物を密封し、攪拌しながら135℃で一晩加熱した。この粘性の暗色混合物を減圧下で減量し、残渣をDCM(25mL)と食塩水(25mL)との間で分配させた。有機相を、飽和NaHCO3(25mL)、食塩水(25mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。有機層をろ過し、減圧下で減量して暗色ガム(105mg)を得た。この粗ガムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 8:1→3:1の勾配溶離によって部分的に精製し、濃厚な黄褐色オイルとしてアジドアルコール(36)(77mg)を得た。TLC(Rf=0.50、EtOAc:ヘプタン 2:1)、及び未同定の副生物(Rf=0.40、EtOAc:ヘプタン 2:1)、HPLC−MS 277.1[M+H−N2]+、305.1[M+H]+、327.1[M+Na]+、631.2[2M+Na]+。
(iii)(3R,3aR,6R,6aR)−ベンジル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(37)の作製
(a)アジドの還元。アジド(36)(77mg、約0.25mmol)を、THF(8.5mL)へ攪拌しながら溶解し、水(46μL、2.53mmol)を添加し、続いて、トリフェニルホスフィン(99mg、0.38mmol)を添加した。この混合物を、窒素下、45℃で一晩加熱した。この混合物を減圧下で減量し、残渣をDCM(10mL)へ溶解し、0.1NのHCl(2×5mL)で洗浄した。次に、水層を、飽和NaCO3でpH11に調節し、DCM(4×10mL)で逆抽出した。一つにまとめたDCM逆抽出液を乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量することで黄色オイル(29.8mg)が得られ、これを直接次の工程で使用した。HPLC−MS 279.1[M+H]+、301.1[M+Na]+、579.3[2M+Na]+。
(b)アミン保護。粗アミン(29.8mg、約0.11mmol)を1,4−ジオキサン(1.5mL)へ攪拌しながら溶解し、氷冷し、水(1.5mL)による炭酸ナトリウム(26mg、0.24mmol)溶液を添加した。1,4−ジオキサン中(1.0mL)のジ−tert−ブチルカーボネート(28mg、0.16mmol)を、30分間かけて滴下し、この混合物を室温でさらに1時間攪拌した。次に、DCM(20mL)を添加し、有機相を、0.1NのHCl(20mL)、飽和NaHCO3(20mL)、次いで食塩水(20mL)で洗浄し、乾燥した(Na2SO4)。有機層をろ過し、減圧下で減量して、透明ガム(約44mg)を得た。この粗ガムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 6:1→1:1の勾配溶離によって精製し、透明ガムとしてアルコール(37)(30.0mg、0.08mmol、アジドから32%)を得た。TLC(Rf=0.40、EtOAc:ヘプタン 2:1)、分析用HPLC Rt=15.25分、HPLC−MS 279.1[M+H−Boc]+、323.1[M+2H−Bu]+、401.1[M+Na]+、779.3[2M+Na]+。
(iv)(3R,3aR,6R,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(7b)の作製。二環式アルコール(37)(30mg、0.08mmol)をメタノール(3mL)に溶解し、0℃まで冷却し、10%木炭担持パラジウム(10mg)を添加した。この混合物を攪拌し、次に、排気し、水素でフラッシングした。この混合物を室温まで温め、5時間後、セライトを通してろ過した。フィルターケーキをエタノール(3×5mL)で洗浄し、一つにまとめたろ液を減圧下で減量することにより粗アミン(約16mg)を得た。HPLC−MS 245.2[M+H]+、511.3[M+Na]+。この粗アミンを1,4−ジオキサン(2.5mL)へ攪拌しながら溶解し、氷冷し、水(2.5mL)による炭酸ナトリウム(18mg、0.165mmol)溶液を添加した。1,4−ジオキサン中(1.0mL)の9−フルオレニルメチルクロロホルメート(22mg、0.084mmol)を、30分間かけて滴下し、この混合物をさらに1時間攪拌した。次に、DCM(25mL)を添加し、有機相を、0.1NのHCl(25mL)、飽和NaHCO3(25mL)、次いで食塩水(25mL)で洗浄し、乾燥した(Na2SO4)。有機層をろ過し、減圧下で減量して、透明フィルムを得た。この粗フィルムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 6:1→1:1の勾配溶離によって精製し、白色固体としてアルコール(7b)(23.4mg、0.05mmol、63%)を得た。TLC(Rf=0.46、EtOAc:ヘプタン 2:1)、分析用HPLC Rt=18.52分、HPLC−MS 367.2[M+H−Boc]+、411.2[M+2H−Bu]+、489.2[M+Na]+、955.4[2M+Na]+;[α]D 18 −17.1°(c=2.34、CHCl3)。
(v)(3aS,6R,6aR)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−(tert−ブトキシカルボニルアミノ)−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(7c)の作製。二環式アルコール(7b)(23mg、0.05mmol)を、アルゴン下、攪拌しながら無水ジクロロメタン(3mL)へ溶解した。デス−マーチンペルヨージナン(42mg、0.10mmol)を添加し、この混合物を一晩攪拌した。さらにデス−マーチンペルヨージナン(21mg、0.05mmol)を添加し、この混合物をさらに2時間攪拌した。この混合物をDCM(20mL)で希釈し、飽和NaHCO3/0.25M Na2S2O3、飽和NaHCO3、食塩水(各々25mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。有機層をろ過し、減圧下で減量して無色フィルム(約26mg)を得た。この粗フィルムを、5gのフラッシュシリカカートリッジ上、ヘプタン:酢酸エチル 6:1→2:1の勾配溶離によって精製し、白色固体としてケトン(7c)(17.2mg、0.037mmol、74%)を得た。TLC(Rf=0.34、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC ブロードピーク Rt=17.94−20.0分、HPLC−MS 365.1[M+H−Boc]+、409.1[M+2H−Bu]+、465.2[M+H]+、487.2[M+Na]+、505.2[M+18+Na]+、951.3[2M+Na]+;[α]D 18 −84.3°(c=1.72、CHCl3);1HNMR(500MHz、CDCl3、300K):δ1.45(s、C(CH3)3、9H)、3.05(t、J=10.40Hz、FmocNCH2、1H)、4.01(d、J=16.90Hz、OCH2C(O)、1H)、4.03−4.08(b、FmocNCH2、0.4H)、4.15−4.65(bm、FmocNCH2+FmocCH+OCH2C(O)+NCHC(O)+FmocCH2、5.6H)、4.75(b、BocNHCHCHO、1H)、5.07(b、BocNHCH、1H)、7.32(dt、J=0.95、8.4Hz、FmocH−2及びH−7)、7.39(t、J=7.50Hz、FmocH−3及びH−6)、7.56(bd、J=6.2Hz、1.0FmocH−1又はH−8)、7.65(bd、J=6.6Hz、0.25FmocH−1又はH−8)、7.73−7.77(d+m、J=7.40Hz、FmocH−4及びH−5+0.75H−1又はH−8);13CNMR(125MHz、CDCl3、300K):δ28.30(C(CH3)3)、47.17(FmocCH)、48.21/48.36(FmocNCH2)、51.83/52.35(CHNHBoc)、60.95/61.31(NCHC(O))、68.00/68.33(FmocCH2)、70.66(OCH2C(O))、80.32/81.12(BocNHCHCHO)、119.91/120.02(FmocC−4及びC−5)、124.95/125.01/125.13/125.36(FmocC−1及びC−8)、127.10(FmocC−2及びC−7)、127.75(FmocC−3及びC−6)、141.27/141.33/143.52/143.69/144.30(Fmoc四級芳香族)、154.37/154.66/155.10(FmOC(O)N+ButOC(O)NH)、207.31/207.45(C=O)。
(3R,3aR,6S,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(メチルチオ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(54)の作製 DMA3ml中のトシレート(35b)(250mg、0.63mmol)及びナトリウムチオメトキシド(CAS 5188−07−8)(88mg、1.25mmol)の攪拌溶液を、アルゴン雰囲気下、密封圧力容器内にて、90℃で2時間加熱した。次に、この混合物を室温まで冷却させ、続いて、塩化アンモニウムの飽和水溶液(10mL)を添加した。水相をtert−ブチルメチルエーテル(3×7ml)で抽出した。有機相を乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量してオイルを得た。シリカ上、ジエチルエーテル:ペンタン 2:1の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてチオメチルエーテル(54)(0.152g、88%)を得た。TLC(Rf=0.29、Et2O:ペンタン 2:1)、HPLC−MS 220.1[M+2H−tBu]+、573.2[2M+H]+;δH(500MHz、CDCl3)回転異性体の1:1の混合物;1.46(4.5H、s、CCH3)、1.49(4.5H、s、CCH3)、2.16(3H、s、SCH3)、3.20(1H、brs、BocNCH2)、3.47−4.05(4H、m、OCH2CHOH、BocNCH2及びCHSCH3)、4.24−4.45(2H、m、BocNCH及びOCH2CHOH)、4.63(1H、s、OCHCHSCH3)。
(3R,3aR,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル3−ヒドロキシ−6−(メチルチオ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(55)の作製 1,4−ジオキサン中のHCl溶液(4M、5.5mL)を、チオメチルエーテル(54)(152mg、0.55mmol)へ添加した。この混合物を1時間攪拌し、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をCH3CN(5mL)と共沸させることで(3R,3aR,6S,6aS)−6−(メチルチオ)ヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オールが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(1.5mL)による炭酸ナトリウム(123mg、1.16mmol)溶液へ、1,4−ジオキサン中(5mL)の(3R,3aR,6S,6aS)−6−(メチルチオ)ヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール溶液を、攪拌しながら0℃で添加した。1,4−ジオキサン中(1.5mL)の塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(150mg、0.58mmol)溶液を5分間かけて滴下し、次に、この混合物を2時間かけて室温まで温めた。水(20mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(3×10mL)へ抽出した。有機層を乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、ジエチルエーテル:ペンタン 2:1の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(55)(130mg、60%)を得た。TLC(Rf=0.19、Et2O:ペンタン 2:1);HPLC−MS 398.2[M+H]+、420.1[M+Na]+、817.3[2M+H]+;分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=16.096分、[α]D 17 −59.4°(c=2.78、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比4:3の混合物;1.06(0.57H、d、J=3.63Hz、OH メジャー)、2.04(1.71H、s、SCH3 メジャー)、2.14(1.29H、s、SCH3 マイナー)、2.57(0.43H、d、J=2.83Hz、OH マイナー)、3.10(0.57H、d、J=5.40Hz、FmocNCH2 メジャー)、3.21−3.24(0.43H、m、FmocNCH2 マイナー)、3.41(0.57H、dd、J=12.18及び5.57Hz、OCH2CHOH メジャー)、3.52−3.82(4.43H、m、FmocNCH、CHSCH3 OCH2CHOH マイナー、1×FmocNCH2及び1×OCH2CHOH)、3.92(0.43H、dd、J=9.85及び4.41Hz、OCH2CHOH マイナー)、4.23−4.84(4.57H、m、FmocCH、OCHCHSCH3、FmocCH2 マイナー及び1×OCH2CHOH メジャー)、7.28−7.80(8H、Fmoc芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)14.574/14.768(SCH3)、47.234、47.445、48.069、及び48.826(FmocCH及びCHSCH3)、50.417/50.633(FmocNCH2)、65.752/67.282(FmocCH2)、68.555/69.282(FmocNCH)、74.361/74.600(OCH2CHOH)、75.774/76.148(OCH2CHOH)、85.505/86.026(OCHCHOCH3)、119.848、120.003、120.029、124.512、124.593、124.946、127.030、127.063、127.427、127.507、127.755、127.771、及び127.892(Fmoc芳香族CH)、141.196、141.320、141.378、141.428、143.581、143.818、143.890、及び143.964(Fmoc四級)、154.115/154.849(FmocC=O)。
(3aS,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−(メチルチオ)−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(56)の作製 ジクロロメタン中(10mL)のアルコール(55)(278mg、0.33mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、デス−マーチンペルヨージナン(130mg、0.65mmol)を添加した。この混合物を1時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(25mL)で希釈した。有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と10%チオ硫酸ナトリウム水溶液との混合物(1:1、20mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、ジエチルエーテル:ペンタン 60:40〜65:35の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてケトン(56)(113mg、87%)を得た。TLC(Rf=0.24、Et2O:ペンタン 2:1);分析用HPLC 2個の主ピーク Rt=15.71及び15.91分;HPLC−MS 396.1[M+H]+、414.1[M+H2O+Na]+、813.2[2M+H]+;[α]D 18 −137.3°(c=2.33、CHCl3)。δH(500MHz、CDCl3)回転異性体の約1:1の混合物;2.15(1.5H、s、SCH3)、2.19(1.5H、s、SCH3)、3.30−3.38(1H、m、CHSMe)、3.68−3.80(1.5H、m、FmocNCH2)、3.93−4.05(1.5H、m、0.5×FmocNCH2及びOCH2C=O)、4.10−4.35(2.5H、m、OCH2C=O、Fmoc−CH、及び0.5×Fmoc−CH2)、4.40−4.54(2.5H、m、1.5×Fmoc−CH2及びFmocNCH)、4.74−4.84(1H、m、OCHCHSCH3)、7.28−7.77(8H、Fmoc芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3);14.662(SCH3)、47.133(Fmoc−CH)、48.449/48.954(CHSCH3)、50.539/53.419(FmocNCH2)、61.005/61.420(FmocNCH)、67.710/68.437(Fmoc−CH2)、70.733(OCH2C=O)、85.174/86.042(OCHCHSCH3)、119.916、119.987、124.917、124.964、125.240、125.448、127.069、127.712、及び127.969(Fmoc芳香族CH)、141.255/141.317、143.627、143.778、及び144.264(Fmoc四級)、154.942/155.049(FmocC=O)、207.818/207.973(ケトンC=O)。
(3R,3aR,6S,6aR)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(メチルアミノ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(57)の作製 エタノール中(33重量%、6mL)のトシレート(34b)(200mg、0.46mmol)及びメチルアミンの攪拌溶液を、密封圧力容器内にて150℃で72時間加熱した。次に、この混合物を室温まで冷却させ、続いて、溶媒を減圧留去した。残渣をジクロロメタン(20mL)に溶解し、水(15mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、ジクロロメタン:メタノール 97:3〜95:5の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、淡黄色固体としてメチルアミノアルコール(57)(47mg、35%)を得た。TLC(Rf=0.22、DCM:MeOH 93:7)、HPLC−MS 293.1[M+H]+、315.2[M+Na]+、607.3[2M+Na]+;δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比3:2の混合物;2.42(1.8H、s、NHCH3 メジャー)、2.3(1.2H、s、NHCH3 マイナー)、3.14−3.16(1H、m、CHNHCH3)、3.35−4.48(7H、m、OCH2CHOH、CHCHCHCH2NCbz)、5.06及び5.22(トータル0.8H、各々d、J=12.22Hz、Cbz マイナー)、5.12(1.2H、s、Cbz メジャー)、7.27−7.37(5H、m、芳香族CH)。
(3R,3aR,6S,6aR)−ベンジル6−(tert−ブトキシカルボニル(メチル)アミノ)−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(58)の作製 ジクロロメタン中(1.5mL)のジ−tert−ブチルジカーボネート(48mg、0.22mmol)及びジイソプロピルエチルアミン(30mg、0.23mmol)の溶液を、ジクロロメタン中(1.5mL)のメチルアミノアルコール(57)(47mg、0.161mmol)溶液へ5分間かけて滴下した。この混合物を16時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(10mL)で希釈し、続いて、塩酸(1M、5mL)で洗浄し、減圧下で減量することで、黄色オイルとしてBocアルコール(58)(72mg)を得た。TLC(Rf=0.41、Et2O)、HPLC−MS 293.1[M−Boc+H]+、337.1[M+2H−tBu]+、415.2[M+Na]+、807.3[2M+Na]+。
(3R,3aR,6S,6aS)−tert−ブチル6−エトキシ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(59)の作製 トシレート(35b)(20mg、0.05mmol)、エタノール(1mL)、及びエタノール中のナトリウムエトキシド溶液(21重量%、94μL、0.25mmol)の攪拌混合物を、アルゴン雰囲気下、80℃で16時間加熱した。この混合物を、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(10mL)で希釈し、次に、tert−ブチルメチルエーテル(3×5ml)で抽出した。有機相を乾燥後(MgSO4)、ろ過し、減圧下で減量することでオイルを得た。シリカ上、ジエチルエーテル:ペンタン 65:35〜83:17の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、淡黄色固体としてエトキシアルコール(59)(1mg、7%)を得た。TLC(Rf=0.50、Et2O);分析用HPLC 主ピーク Rt=15.35分、HPLC−MS 218.1[M+2H−tBu]+、296.1[M+Na]+、569.3[2M+Na]+。
(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−フルオロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(60)の作製 アセトニトリル:水(95:5、0.5mL)による炭酸カリウム(5mg、0.034mmol)溶液を、Kryptofix(登録商標)222(66mg、0.175mmol)とオーブン乾燥したフッ化カリウム(13.1mg、0.225mmol)との混合物へ、圧力容器内で添加した。この混合物を5分間攪拌し、次に、アルゴン気流を用いて溶媒を蒸発させた。アセトニトリル(0.5mL)を添加し、次に、アルゴン気流を用いて溶媒を除去した。アセトニトリル(0.5mL)をさらに3回添加し、各々、アルゴン気流を用いて溶媒を除去した。アセトニトリル中(0.5mL)のトシレート(34b)(50mg、0.115mmol)溶液を添加し、次に、容器を密封し、130℃で2時間加熱した。HPLC−MS分析により、6−フルオロ類似体の形成が示された;HPLC−MS 282.1[M+H]+、304.1[M+Na]+、585[2M+Na]+。
Cbz類似体(60)は、標準的なPd−C水素化、並びに水性ジオキサン中のジ−tert−ブチルジカーボネート及び炭酸ナトリウムでの処理により、対応するBoc類似体、(3R,3aR,6S,6aS)−tert−ブチル6−フルオロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(61)へ容易に変換することができる。
(3R,3aR,6S,6aS)−tert−ブチル6−フルオロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(61)の別の選択肢としての作製 ジメチルホルムアミド中(35mL)のフッ化テトラブチルアンモニウム(テトラヒドロフラン中1M、35mL、35mmol)及び(3R,3aR,6R,6aS)−tert−ブチル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(35b)(7.0g、17.5mmol)の溶液を7個に分け、次に、アルゴン雰囲気下、密封管中にて140℃で1時間40分、次いで145℃で3時間加熱した。この混合物を室温で19時間、次いで145℃で2.75時間攪拌した。別々の反応混合物を一つにまとめ、次に、溶媒を減圧留去した。残渣をジクロロメタン(400mL)及び水(200mL)で希釈した。有機層を分離し、次に、水相をジクロロメタン(100mL)で再抽出した。一つにまとめた有機層を水(2×200mL)で洗浄し、次に、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量することで黒褐色残渣(10.4g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、褐色オイルとして粗6−フルオロアルコール(61)(3.05g)を得た。このオイルをジクロロメタン(65mL)へ溶解し、次に、3−クロロ過安息香酸(Sigma−Aldrichより入手、最大純度77%、2.77g、12.35mmol)を添加した。この混合物を1時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(300mL)で希釈し、続いて、水酸化ナトリウム水溶液(1M、2×150mL)、次いで水(150mL)で洗浄し、次に、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量することで残渣(3.14g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として6−フルオロアルコール(61)(1.77g、41%)を得た。TLC(Rf=0.46、EtOAc:ヘプタン 3:1)、HPLC−MS 192.0[M+2H−Bu]+、270.1[M+Na]+、517.2[2M+Na]+;δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比2:1の混合物;1.45(6H、s、(CH3)3C メジャー)、1.49(3H、s、(CH3)3C マイナー)、2.70(1H、brs、OH)、3.30(0.66H、dt、J=13.49及び3.22Hz、1×BocNCH2 メジャー)、3.38(0.33H、dt、J=13.26及び3.22Hz、1×BocNCH2 マイナー)、3.76−4.00(3H、m、OCH2CHOH及び1×CbzNCH2)、4.27(0.33H、d、J=4.51Hz、BocNCH マイナー)、4.32(0.66H、d、J=4.75Hz、BocNCH メジャー)、4.41(0.33H、brd、J=2.69Hz、OCH2CHOH マイナー)、4.47(0.66H、brs、OCH2CHOH メジャー)、4.69−4.76(1H、m、CHCHF)、4.94(0.33H、d、J=49.73Hz、CHF マイナー)、4.95(0.66H、d、J=49.71Hz、CHF メジャー);δC(125MHz、CDCl3)28.358/28.445((CH3)3C)、50.962/51.139及び51.47/51.650(BocNCH2)、68.004/68.572(BocNCH)、74.153/74.224(OCH2CHOH)、75.599/76.426(OCH2CHOH)、80.702/80.911((CH3)3C)、83.204/83.454及び84.000/84.252(CHCHF)、91.458/92.136及び92.886/93.561(CHF)、153.654/154.459(BocC=O)。
(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−フルオロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(60)の別の選択肢としての作製 アセトニトリル中(17mL)のフッ化テトラブチルアンモニウム(テトラヒドロフラン中1M、8.2mL、8.2mmol)及び(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34b)(1.77g、4.09mmol)の溶液を、アルゴン雰囲気下、密封管中にて135℃で16時間加熱した。溶媒を減圧留去し、次に、残渣をEtOAc(150mL)と0.2NのHCl(340mL)との間で分配させた。水相をEtOAc(2×150mL)で再抽出し、次に、一つにまとめた有機層を、飽和NaHCO3(300mL)、次いで食塩水(300mL)で洗浄した。次に、有機層を乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量することで黒褐色残渣(1.07g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 1:2の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として粗6−フルオロアルコール(60)(780mg)を得た。この粗アルコールを半分取用シリカクロマトグラフィプレート上(EtOAc:DCM、1:1)で精製し、無色オイルとして純粋な6−フルオロアルコール(60)(379mg、33%)を得た。TLC(Rf=0.25、EtOAc:ヘプタン 1:2)、HPLC−MS 282.1[M+H]+、304.1[M+Na]+、585.2[2M+Na]+;[α]D 26 −51.8°(c=1.93、CHCl3);δC(125MHz、CDCl3)51.32/51.50/51.53/51.71(CbzNCH2)、67.55/67.60(PhCH2O)、67.99/69.01(CbzNCH)、73.47/74.19(OCH2CHOH)、75.45/76.29(OCH2CHOH)、83.13/83.38及び84.02/84.28(CHCHF)、91.34/91.98及び92.77/93.41(CHF)、127.98/128.03/128.29/128.38/128.58/128.72(芳香族CH)、135.94/136.12(芳香族四級)、154.31/154.96(CbzC=O)。
(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−フルオロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(60)の別の選択肢としての作製 ジメチルホルムアミド中(0.6mL)のフッ化テトラブチルアンモニウム(テトラヒドロフラン中1M、0.6mL、0.6mmol)及び(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34b)(130mg、0.30mmol)の溶液を、アルゴン雰囲気下、密封管中にて135℃で3時間加熱した。溶媒を減圧留去し、次に、残渣をジクロロメタン(10mL)と水(5mL)との間で分配させた。水相をジクロロメタン(5mL)で再抽出し、次に、一つにまとめた有機層を水(5mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量することで黒褐色残渣(125mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜60:40の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、不純物を含む(60)のサンプル(算出純度50%、10mg)と共に、白色固体として粗フルオロアルコール(60)(11mg、12%)を得た。
(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−フルオロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(60)の別の選択肢としての作製 フッ化テトラブチルアンモニウム(テトラヒドロフラン中1M、0.66mL、0.66mmol)の溶液を、ジメチルホルムアミド中(0.66mL)の(3R,3aR,6R,6aS)3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(74)(100mg、0.33mmol)溶液へ、アルゴン雰囲気にて添加した。この混合物を125℃で5時間加熱し、続いて、室温まで冷却させた。水(1.5mL)による炭酸ナトリウム(89mg、0.84mmol)溶液を添加し、続いて、ベンジルクロロホルメート(0.105mL、0.74mmol)を添加した。この混合物を1時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(10mL)及び水(15mL)を添加した。有機相を分離し、次に、水相をジクロロメタン(2×5mL)で抽出した。一つにまとめた有機相を食塩水(5mL)で洗浄し、次に、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量することで褐色オイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 5:95〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてフルオロアルコール(60)(23mg、25%)を得た。TLC(Rf=0.70、EtOAc:ヘプタン 3:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=9.641分;HPLC−MS 282.1[M+H]+、304.1[M+Na]+、585.2[M+H]+;[α]D 23 −54.8°(c=2.28、CHCl3)。
(3R,3aR,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−フルオロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(63)の作製
(i)Bocアルコール(61)(73mg、0.30mmol)を1,4−ジオキサン(2mL)へ溶解した。1,4−ジオキサン中の塩化水素溶液(4M、0.74mL、2.95mmol)を一度に添加し、次に、この混合物を18時間攪拌した。溶媒を減圧留去し、次に、残渣を冷ジエチルエーテル(10mL)で粉砕することで淡薄紫色粉末(39mg、72%)が得られ、これを、さらなる精製を行わずに使用した。(3R,3aR,6S,6aS)−6−フルオロヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール塩酸塩のデータ TLC(Rf=0.0、EtOAc:ヘプタン 2:3)、HPLC−MS 148.1[M+H]+。δC(125MHz、D6−DMSO)49.521/49.697(NCH2)、68.088(NCH)、72.738(OCH2CHOH)、74.944(OCH2CHOH)、83.813/84.057(OCHCHF)、92/975/94.379(CHF);δF(376MHz、CDCl3)−185.69。
(ii)(3R,3aR,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−フルオロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(62)の作製。粗(3R,3aR,6S,6aS)−6−フルオロヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール塩酸塩(34mg、0.19mmol)を、炭酸ナトリウム水溶液(2mL中39mg)へ溶解し、次に、1,4−ジオキサン(1mL)、続いて、塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(50mg、0.19mmol)を添加した。この混合物を24時間攪拌し、次に、水(2mL)を添加した。水相をクロロホルム(5×2mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機相を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して不透明オイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜60:40の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、無色オイルとしてアルコール(62)(64mg、94%)を得た。TLC(Rf=0.43、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=15.402分、HPLC−MS 370.2[M+H]+、392.2[M+Na]+、[α]D 19 −43.1°(c=2.9、CHCl3)。δC(125MHz、CDCl3)47.264、47.373、47.446(FmocCH)、51.053、51.160、51.231、及び51.340(FmocNCH2)、65.862/65.916(FmocCH2)、68.235/68.865(FmocNCH)、73.856/74.088(OCH2CHOH)、75.527、75.559、75.964(OCH2CHOH)、83.100、83.349、83.670、83.921(OCHCHF)、91.243、91.931、92.672、93.360(CHF)、119.797、119.803、120.003、120.041、124.483、124.529、124.866、124.925、127.047、127.086、127.441、127.572、127.799、127.906、及び127.938(Fmoc芳香族CH)、141.193、141.313、141.401、141.491、143.508、143.769、143.910、及び143.954(Fmoc四級)、153.995/154.716(FmocC=O)。δF(376MHz、CDCl3)−185.87及び−185.16。
(iii)ケトン(63)への酸化。デス−マーチンペルヨージナン(135mg、0.32mmol)を、アルゴン下、ジクロロメタン中(4mL)のアルコール(62)(59mg、0.16mmol)の攪拌溶液へ一度に添加した。この混合物を4時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(5mL)で希釈した。有機相を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と10%チオ硫酸ナトリウム溶液との混合物(1:1、5mL)で、次に、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(5mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して黄色固体を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜60:40の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてケトン(63)(47mg、80%)を得た。TLC(Rf=0.42、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=16.303分、HPLC−MS 368.2[M+H]+、390.1[M+Na]+、757.3[2M+Na]+、[α]D 18 −126.8°(c=2.72、CHCl3);δC(125MHz、CDCl3);47.086/47.086(Fmoc−CH)、51.292、51.473、51.581、51.759(FmocNCH2)、60.578/61.016(FmocNCH)、67.891/68.592(Fmoc−CH2)、69.937(OCH2C=O)、82.964、83.214、83.961、及び84.216(OCHCHF)、91.431、92.058、92.864、及び93.490(CHF)、119.936、120.005、124.901、125.147、125.394、127.101、127.712、及び127.757(Fmoc芳香族CH)、141.282、141.331、143.532、143.637、143.688、及び144.214(Fmoc四級)、154.746/154.837(FmocC=O)、206.614/206.744(ケトンC=O);δF(376MHz、CDCl3)−188.00及び−188.75。
(3aS,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−クロロ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(71)の作製 スキーム17に従う。
(i)(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−クロロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(68)の作製。
スキーム17:(a)LiCl、DMF、130℃;(b)Pd−C、H2、エタノール;(c)Fmoc−Cl、Na2CO3、ジオキサン、H2O;(d)デス−マーチンペルヨージナン、無水DCM;(e)LiCl、DMF、130℃;(fb)Cbz−Cl、Na2CO3、ジオキサン、H2O
ジメチルホルムアミド中(75mL)の(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34b)(2.435g、5.62mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、塩化リチウム(2.38g、56.2mmol)を添加した。この混合物を130℃で7時間加熱し、次に、室温まで冷却させた。この混合物をジクロロメタン(100mL)で希釈し、次に、水(50mL)を添加し、この混合物をセライトを通してろ過した(フィルターケーキをジクロロメタンで洗浄)。ろ液を分離し、次に、有機相を水(2×50mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して、残渣(1.54g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜60:40の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、橙褐色固体としてアルコール(68)(1.28g、77%)を得た。TLC(Rf=0.40、EtOAc:ヘプタン 2:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=11.47分、HPLC−MS 298.1/300.1[M+H]+、617.1[2M+Na]+;[α]D 23.0 −72.8°(c=2.61、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比2:1の混合物;1.78及び2.24(トータル約1H、各々brs、OH)、3.58−3.63(1H、m、1×CbzNCH2)、3.83−3.88(2H、m、OCH2CHOH)、3.91(0.66H、d、J=13.08Hz、1×CbzNCH2、メジャー)、4.02(0.33H、J=13.09Hz、1×CbzNCH2、マイナー)、4.24−4.26(1H、m、CHCl)、4.39−4.42(0.66H、m、CbzNCH マイナー及びOCH2CHOH マイナー)、4.43(0.66H、d、J=4.33Hz、CbzNCH メジャー)、4.52(0.66H、brs、OCH2CHOH メジャー)、4.72−4.75(1H、m、CHCHCl)、5.11−5.16(1.66H、m、2×CH2Ph メジャー及び1×CH2Ph マイナー)、5.24(0.33H、d、J=12.29Hz、1×CH2Ph マイナー)、7.29−7.37(5H、m、フェニルCH);δC(125MHz、CDCl3)53.57/53.74(CbzNCH2)、57.91/58.38(CHCl)、67.53/67.58(CH2Ph)、67.69/68.64(CbzNCH)、75.06/75.93(OCH2CHOH)、75.12/75.18(OCH2CHOH)、86.66/87.59(CHCHCl)、127.85、127.90、128.24、128.32、128.56、及び128.69(芳香族CH)、135.97/136.15(Cbz四級)、154.41/154.96(CbzC=O)。
(ii)(3R,3aR,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−クロロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(70)。10%木炭担持パラジウム(55mg)とアルコール(68)(550mg、1.85mmol)との混合物へ、アルゴン雰囲気下、エタノール(8.5mL)を滴下した。アルゴンを水素で置換し、次に、この懸濁液を1時間35分攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノール(45mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去した。残渣をトルエン(3×5mL)と共沸させることで(3R,3aR,6S,6aS)−6−クロロヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール(69)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(7.5mL)による炭酸ナトリウム(0.49g、4.63mmol)溶液、続いて、1,4−ジオキサン中(2.5mL)の塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(0.55g、2.13mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(5mL)のアミノアルコール(69)溶液へ攪拌しながら15分間かけて滴下した。この混合物を60分間攪拌し、次に、水(50mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(3×25mL)へ抽出し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して無色オイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜45:55の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(70)(623mg、87%)を得た。TLC(Rf=0.45、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=16.54分、HPLC−MS 386.1/388.1[M+H]+、408.1/410.1[M+Na]+;[α]D 27.5 −51.9°(c=2.31、CHCl3);(プロトン複合体)δC(125MHz、CDCl3)47.21/47.41(FmocCH)、53.30/53.43(FmocNCH2)、57.74/58.36(CHCl)、66.04/67.42(FmocCH2)、67.87/68.52(FmocNCH)、74.81/75.09(OCH2CHOH)、74.92/75.51(OCH2CHOH)、86.57/87.24(CHCHCl)、119.80/119.82/120.00/120.64/124.55/124.63/124.90/127.04/127.08/127.40/127.51/127.78/127.80/127.87、及び127.91(芳香族CH)、141.21/141.29/141.38/143.44/143.70/143.88、及び143.91(芳香族四級)、154.13/154.79(FmocC=O)。
(iii)(3aS,6S,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−クロロ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(71)。デス−マーチンペルヨージナン(1.32g、3.11mmol)を、アルゴン雰囲気下、ジクロロメタン中(15mL)のアルコール(70)(600mg、1.56mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を19時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(50mL)で希釈し、続いて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と0.25Mのチオ硫酸ナトリウム溶液との混合物(1:1、30mL)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(25mL)、食塩水(25mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して白色固体(935mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 15:85〜100:0の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、2−ヨードシル安息香酸(2−iodosylbenzoic acid)(<5%)を不純物として含む白色固体としてケトン(71)(506mg、85%)を得た。TLC(Rf=0.35、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=15.81分、HPLC−MS 384.1/386.1[M+H]+、406.1/408.1[M+Na]+、424.1/426.1[M+H2O+Na]+、789.1/791.2[2M+Na]+;[α]D 25.5 −144.6°(c=2.18、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比0.55:0.45の混合物;3.75−3.89(1H、m、1×FmocNCH2)、3.93−4.03(1.55H、m、1×OCH2C=O及び1×FmocNCH2 メジャー)、4.12−4.22(1.45H、m、1×OCH2C=O及び1×FmocNCH2 マイナー)、4.25(0.55H、brt、J=6.72Hz、FmocCH メジャー)、4.30−4.44(2.45H、m、CHCl、1×FmocNCH及びFmocCH マイナー)、4.45(0.45H、d、J=4.46Hz、FmocNCH マイナー)、4.50−4.58(1.55H、m、1×FmocCH2及びFmocNCH メジャー)、4.85(0.55H、d、J=4.44Hz、CHCHCl メジャー)、4.90(0.45H、d、J=4.41Hz、CHCHCl マイナー)、7.27−7.76(8H、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)47.09/47.13(FmocCH)、53.43/53.66(FmocNCH2)、57.60/58.09(CHCl)、60.47/60.87(FmocNCH)、67.86/68.56(FmocCH2)、70.75(OCH2C=O)、86.32/87.32(CHCHCl)、119.93/119.99/120.08/124.87/124.94/125.17/125.36/127.09/127.71、及び127.74(芳香族CH)、141.28/141.32/143.51/143.63、及び144.16(芳香族四級)、154.88/154.94(FmocC=O)、206.45/206.64(OCH2C=O)。
(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル6−クロロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(68)の別の選択肢としての作製 塩化リチウム(142mg、3.34mmol)を、アルゴン雰囲気下、ジメチルホルムアミド中(3mL)の(3R,3aR,6R,6aS)3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−6−イル4−メチルベンゼンスルホネート(74)(100mg、0.33mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を130℃で2.75間加熱し、次に、室温まで冷却させることで6−クロロアミノアルコール(69)を含む溶液を得た。水(1.5mL)による炭酸ナトリウム(89mg、0.84mmol)溶液、続いて、ベンジルクロロホルメート(0.105mL、0.74mmol)を添加した。この混合物を35分間攪拌し、次に、ジクロロメタン(10mL)及び水(15mL)を添加した。有機相を分離し、水相をジクロロメタン(2×5mL)で抽出した。一つにまとめた有機相を食塩水(5mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して黒色残渣(97mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 5:95〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、淡黄色オイルとして6−クロロアルコール(68)(48mg、48%)を得た。TLC(Rf=0.30、EtOAc:ヘプタン 3:2)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=11.47分、HPLC−MS 298.0/300.0[M+H]+、617.1/619.1[2M+Na]+;[α]D 22 −76.9°(c=4.81、CHCl3)。
(3aS,6R,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−クロロ−3−オキソテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(79)の作製 スキーム18に従う。
(i)(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル6−クロロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(76)の作製。
スキーム18:(a)LiCl、DMF、140℃;(b)Pd−C、H2、エタノール;(c)Fmoc−Cl、Na2CO3、ジオキサン、H2O;(d)デス−マーチンペルヨージナン、無水DCM
ジメチルホルムアミド中(25mL)の(3R,3aR,6S,6aS)−ベンジル3−ヒドロキシ−6−(トシルオキシ)テトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(34)(2.435g、5.62mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、塩化リチウム(1.37g、32.3mmol)を添加した。この混合物を140℃で4.25時間加熱し、次に、室温まで冷却させ、続いて、ジクロロメタン(75mL)及び水(50mL)で希釈した。この混合物をセライトを通してろ過し(フィルターケーキを50mLのジクロロメタンで洗浄)、ろ液を分離した。有機相を水(2×75mL)で洗浄し、次に、水(75mL)を添加し、この混合物をセライトを通してろ過した(フィルターケーキを50mLのジクロロメタンで洗浄)。ろ液を分離し、次に、有機相を水(75mL)で洗浄し、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して、残渣(0.34g)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 0:100〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、緑黒色オイルとしてアルコール(76)(156mg、16%)を得た。TLC(Rf=0.35、EtOAc:ヘプタン 2:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=11.01分、HPLC−MS 298.1/300.1[M+H]+、320.1/322.0[M+Na]+、617.1/619.2[2M+Na]+;[α]D 23.0 −18.0°(c=4.16、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比2:1の混合物;2.19(0.33H、d、J=3.99Hz、OH マイナー)、2.94(0.66H、d、J=3.16Hz、OH メジャー)、3.22−3.35(1H、m、1×CbzNCH2)、3.84−3.91(1H、m、1×OCH2CHOH)、3.98−4.16(3H、m、1×OCH2CHOH、1×CbzNCH2、及びCHCl)、4.23(1H、d、J=4.68Hz、CbzNCH)、4.42(0.33H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.53(0.66H、brd、J=2.83Hz、OCH2CHOH メジャー)、4.69(1H、brt、J=4.37Hz、CHCHCl)、5.08−5.22(2H、m、CH2Ph)、7.31−7.39(5H、m、フェニルCH);δC(125MHz、CDCl3)51.09/51.14(CbzNCH2)、54.98/55.28(CHCl)、67.62/67.68(CH2Ph)、68.82/69.65(CbzNCH)、75.36/75.51(OCH2CHOH)、76.39/77.26(OCH2CHOH)、81.34/82.19(CHCHCl)、128.07、128.10、128.38、128.49、128.61、及び128.75(芳香族CH)、135.84/136.96(Cbz四級)、153.67/154.46(CbzC=O)。
(ii)(3R,3aR,6R,6aS)−(9H−フルオレン−9−イル)メチル6−クロロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(78)の作製。10%木炭担持パラジウム(25mg)と(3R,3aR,6R,6aS)−ベンジル6−クロロ−3−ヒドロキシテトラヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H)−カルボキシレート(198mg、0.67mmol)との混合物へ、エタノール(3.5mL)をアルゴン雰囲気下にて滴下した。アルゴンを水素で置換し、次に、この懸濁液を4.5時間攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノール(20mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去した。残渣をトルエン(3×5mL)と共沸させることで(3R,3aR,6R,6aS)−6−クロロヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール(77)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
水(2.5mL)による炭酸ナトリウム(155mg、1.46mmol)溶液、続いて1,4−ジオキサン中(1.5mL)の塩化9−フルオレニルメトキシカルボニル(189mg、0.73mmol)溶液を、1,4−ジオキサン中(1mL)のアミノアルコール(77)溶液へ攪拌しながら添加した。この混合物を65分間攪拌し、次に、水(20mL)を添加し、生成物をジクロロメタン(3×10mL)へ抽出し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して残渣を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(78)(194mg、76%)を得た。TLC(Rf=0.45、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=15.51分、HPLC−MS 386.1/388.1[M+H]+、408.1/410.1[M+Na]+;[α]D 23.0 −7.46°(c=2.01、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体の1:1の混合物;1.15(0.5H、s、OH)、3.05(0.5H、t、J=9.58Hz、FmocNCH2)、3.09(0.5H、s、OH)、3.23(0.5H、t、J=10.38Hz、FmocNCH2)、3.43(0.5H、d、J=4.37Hz、FmocNCH)、3.53(0.5H、brs、OCH2CHOH)、3.62(0.5H、dd、J=10.20及び1.92Hz、OCH2CHOH)、3.75(0.5H、dd、J=10.21及び4.53Hz、OCH2CHOH)、3.84−3.97(2H、m、1×FmocNCH2、0.5×OCH2CHOH、及び0.5×CHCl)、4.02(0.5H、dd、J=9.96及び4.65Hz、OCH2CHOH)、4.06−4.12(0.5H、m、CHCl)、4.15−4.26(1.5H、m、FmocCH及び0.5×FmocNCH)、4.39−4.46(1.5H、m、0.5×OCH2CHOH、0.5×FmocCH2、及び0.5×CHCHCl)、4.50(0.5H、dd、J=10.64及び6.70Hz、FmocCH2)、4.67(0.5H、t、J=4.29Hz、CHCHCl)、4.75(0.5H、dd、J=10.86及び3.69Hz、FmocCH2)、4.82(0.5H、dd、J=10.82及び3.97Hz、FmocCH2)、7.30−7.81(8H、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)47.22/47.41(FmocCH)、50.55/50.93(FmocNCH2)、54.60/55.28(CHCl)、65.94/67.60(FmocCH2)、69.08/69.56(FmocNCH)、75.00/75.35(OCH2CHOH)、76.23/76.86(OCH2CHOH)、81.27/81.84(CHCHCl)、119.87/119.92/120.09/124.42/124.46/124.82/124.88/127.10/127.50/127.51/127.89/127.96/127.98/128.53、及び128.65(芳香族CH)、141.24/141.36/141.44/143.44/143.57/143.83、及び143.84(芳香族四級)、153.41/154.42(FmocC=O)。
(iii)デス−マーチンペルヨージナン(383mg、0.90mmol)を、アルゴン雰囲気下、ジクロロメタン中(4mL)のアルコール(78)(174mg、0.45mmol)の攪拌溶液へ添加した。この混合物を19時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(20mL)で希釈し、続いて、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液と0.25Mチオ硫酸ナトリウム溶液との混合物(1:1、10mL)、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(10mL)、食塩水(10mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して白色固体(310mg)を得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 20:80〜40:60の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてケトン(79)(141mg、82%)を得た。TLC(Rf=0.35、EtOAc:ヘプタン 1:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=15.04分、HPLC−MS 384.1/386.1[M+H]+、406.1/408.1[M+Na]+、424.1/426.1[M+H2O+Na]+、789.1/791.2[2M+Na]+;[α]D 23.5 −101.2°(c=2.03、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3);3.49(1H、brs、FmocNCH2)、3.92(0.5H、brs、FmocNCH2)、4.09−4.13(1H、m、OCH2C=O)、4.13−4.49(5.5H、m、0.5×FmocNCH2、1×OCH2C=O、FmocNCH、CHCHCl、FmocCH、及び1×FmocCH2)、4.50−4.61(1H、m、1×FmocCH2)、4.88(1H、brs、CHCHCl)、7.27−7.76(8H、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)47.07/47.16(FmocCH)、51.33/51.50(FmocNCH2)、55.36/55.77(CHCl)、60.94/61.26(FmocNCH)、67.94/68.44(FmocCH2)、71.31(OCH2C=O)、80.38/81.22(CHCHCl)、119.98/124.88/125.12/125.31/127.09/127.14、及び127.82(芳香族CH)、141.32/143.42/143.70、及び144.15(芳香族四級)、154.46(FmocC=O)、206.85/206.96(OCH2C=O)。
固相化学
Fmoc−ケトンビルディングブロック(2c〜8c、56、63、71、79)を、一般式Ic及びIdの阻害剤の例(85〜71)の固相合成に用いた。WO02057270に詳細に記載されている方法に直接類似している方法を使用し、すなわち、適切に誘導体化された4−(4−アルキルピペラジン−1−イル)安息香酸又は4−(1−アルキルピペリジン−4−イル)安息香酸のビルディングブロック(合成に関する一般的な詳細事項はWO0158886に記載)の使用を通して、4−{[(ヒドラジノカルボニル)アミノ]メチル}シクロヘキサンカルボン酸トリフルオロ酢酸塩に基づくリンカー、固相ランタン(solid phase lantern)(例:Mimotopes)、標準的なFmoc化学反応、及び酸分解による開裂を利用し、続いて半分取用HPLCによる精製を行った(一般的な詳細事項のすべては、WO02057270、pg124−127、を参照)。精製された各類似体の分析を行い、以下の特性データを得た:
(2c)より、4−(4−(2−メトキシエチル)ピペラジン−1−イル)−N−((S)−4−メチル−1−オキソ−1−((3aS,6aR)−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)ペンタン−2−イル)ベンズアミド(85);HPLC−MS Rt=3.05分、487.2[M+H]+、505.2[M+H+18]+、995.3[2M+Na]+
(3c)より、N−((S)−1−((3aS,6R,6aS)−6−ヒドロキシ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−4−メチル−1−オキソペンタン−2−イル)−4−(4−(2−メトキシエチル)ピペラジン−1−イル)ベンズアミド(86);HPLC−MS Rt=2.59分、503.3[M+H]+、521.3[M+H+18]+、1027.5[2M+Na]+
(4c)より、N−((S)−1−((3aS,6S,6aS)−6−ヒドロキシ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−4−メチル−1−オキソペンタン−2−イル)−4−(4−(2−メトキシエチル)ピペラジン−1−イル)ベンズアミド(87);HPLC−MS Rt=2.83分、503.3[M+H]+、521.3[M+H+18]+、1027.5[2M+Na]+
(5c)より、N−((S)−1−((3aS,6R,6aS)−6−メトキシ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−4−メチル−1−オキソペンタン−2−イル)−4−(4−(2−メトキシエチル)ピペラジン−1−イル)ベンズアミド(88);HPLC−MS Rt=3.09分、517.3[M+H]+、535.3[M+H+18]+、1055.5[2M+Na]+
(6c)より、N−((S)−1−((3aS,6S,6aS)−6−メトキシ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−4−メチル−1−オキソペンタン−2−イル)−4−(4−(2−メトキシエチル)ピペラジン−1−イル)ベンズアミド(89);HPLC−MS Rt=3.16分、517.3[M+H]+、535.3[M+H+18]+、1055.5[2M+Na]+
(7c)より、N−((S)−1−((3aS,6R,6aR)−6−アミノ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−4−メチル−1−オキソペンタン−2−イル)−4−(4−(2−メトキシエチル)ピペラジン−1−イル)ベンズアミド(90);HPLC−MS Rt=2.12分、502.3[M+H]+、1025.5[2M+Na]+
(8c)より、N−((S)−1−((3aS,6R,6aR)−6−アミノ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−4−メチル−1−オキソペンタン−2−イル)−4−(4−(2−メトキシエチル)ピペラジン−1−イル)ベンズアミド(91);HPLC−MS Rt=2.14分、502.3[M+H]+、520.3[M+H+18]+、1025.4[2M+Na]+
(63)より、N−((S)−1−シクロペンチル−2−((3aS,6S,6aS)−6−フルオロ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−2−オキソエチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(92);HPLC−MS Rt=3.00分、473.1[M+H]+、491.3[M+H+18]+
(56)より、N−((S)−1−シクロペンチル−2−((3aS,6S,6aS)−6−メチルチオ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−2−オキソエチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(93);HPLC−MS Rt=3.50分、501.1[M+H]+、519.2[M+H+18]+
(56)、及びDCM中のデス−マーチンペルヨージナンを用いた固相での一晩の酸化により、N−((S)−1−シクロペンチル−2−((3aS,6S,6aS)−6−メチルスルフィニル−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−2−オキソエチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(94);HPLC−MS Rt=2.23分、517.2[M+H]+、535.2[M+H+18]+
(71)より、N−((S)−2−((3aS,6S,6aS)−6−クロロ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−1−シクロペンチル−2−オキソエチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(95);HPLC−MS Rt=3.80分、489.2/491.2[M+H]+、507.2/509.2[M+H+18]+
(79)より、N−((S)−2−((3aS,6R,6aS)−6−クロロ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−1−シクロペンチル−2−オキソエチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(96);HPLC−MS Rt=3.77分、489.2/491.2[M+H]+、507.2/509.2[M+H+18]+
液相化学
別の選択肢として、以下に示すように、二環式アルコールビルディングブロック(例:化合物2g若しくは化合物(69))の遊離塩基又は塩酸塩が、一般式Iの化合物の液相合成に用いられる;
4−(4−メチルピペラジン−1−イル)−N−(1−((3aS,6aR)−3−オキソヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロペンチル)ベンズアミド(97)
(i)ベンジル1−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロペンチルカルバメートの作製。塩酸塩(2g)(100mg、0.6mmol)を、攪拌しながら無水DMF(1mL)へ溶解し、NMM(1当量、61.7mg、67μL)を添加した。無水DMF中(2mL)のベンジル1−(フルオロカルボニル)シクロペンチルカルバメート(1当量、45%試薬、356mg、Babu,V.V.S.et al,Ind.J.Chem.,39B(5),384−6,2000、に詳述の一般的な方法に従って作製)を添加し、この反応液を室温で5時間攪拌した。この混合物を減圧下で減量し、DCM(20mL)と飽和NaHCO3(20mL)との間で分配させた。有機相をpH3のHCl(20mL)、食塩水(20mL)で洗浄し、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して褐色オイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 5:95〜30:70の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、黄褐色固体として生成物のアルコール(168mg、74%)を得た。TLC(Rf=0.18、EtOAc:ヘプタン 4:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=10.36分、HPLC−MS 375.2[M+H]+、771.3[2M+Na]+;[α]D 22 +2.6°(c=16.3、CHCl3);δC(125MHz、CDCl3、300K)23.89/24.10(CCH2CH2)、32.49(NCH2CH2)、36.70/36.93(CCH2CH2)、46.02(NCH2CH2)、66.74(CCH2CH2)、66.95(CH2Ph)、72.53(Cα)、74.03(CHOHCH2)、77.20(CHOHCH2)、79.58(Cβ)、128.10/128.31/128.40/128.48/128.60(CH芳香族)、136.14(四級CH芳香族)、154.38(OCONH)、171.98(CCON)。
(ii)N−(1−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロペンチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミドの作製。10%木炭担持パラジウム(20mg)とベンジル1−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロペンチルカルバメート(115mg、0.31mmol)との混合物へ、アルゴン雰囲気下、メタノール(5mL)を滴下した。アルゴンを水素で置換し、次に、この懸濁液を16時間攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノール(10mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去した。残渣をトルエン(2×3mL)と共沸させることで、(1−アミノシクロペンチル)((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)メタノンが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
4−(4−メチルピペラジン−1−イル)安息香酸(1.1当量、75mg、0.34mmol)、HBTU(1.05当量、123mg、0.32mmol)、HOBT(1.05当量、50mg、0.32mmol)、及びNMM(2.1当量、71μL、0.65mmol)を、無水DMF中(2mL)へ懸濁させ、5分間超音波処理した。次に、この混合物を、(1−アミノシクロペンチル)((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)メタノン(89mg、約0.31mmol)へ添加し、60℃で一晩攪拌した。この混合物を減圧下で減量し、DCM(15mL)と飽和NaHCO3(20mL)との間で分配させた。有機相を食塩水(15mL)で洗浄し、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して橙色ガムを得た。シリカ上、メタノール:CHCl3 0:100〜10:90の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、オイル状の橙色固体として生成物であるアルコール(25.0mg、18%)を得た。TLC(Rf=0.30、MeOH:CHCl3 15:85)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=5.98分、HPLC−MS 222.2[M+2H]2+、314.2、443.3[M+H]+、465.2[M+Na]+、907.4[2M+Na]+。
(iii)化合物97への酸化。N−(1−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロペンチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(22.5mg、0.051mmol)を、アルゴン下、攪拌しながら無水ジクロロメタン(2mL)へ溶解した。デス−マーチンペルヨージナン(43mg、0.1mmol)を添加し、この混合物を室温で一晩攪拌した。この混合物をDCM(5mL)で希釈し、1NのNaOH(5mL)、食塩水(各々10mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。有機層をろ過し、減圧下で減量して黄褐色固体(15.2mg)を得た。HPLC−MSの分析により、所望のケトンであることが示された;HPLC−MS 314.2、441.3[M+H]+、903.4[2M+Na]+、921.4[2M+Na+18]+。
4−(4−メチルピペラジン−1−イル)−N−(1−((3aS,6aR)−3−オキソヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロヘキシル)ベンズアミド(98)
(i)ベンジル1−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロヘキシルカルバメートの作製。塩酸塩(2g)(100mg、0.6mmol)を、攪拌しながら無水DMF(1mL)へ溶解し、NMM(1当量、61.7mg、67μL)を添加した。無水DMF中(2mL)のベンジル1−(フルオロカルボニル)シクロヘキシルカルバメート(1当量、90%試薬、187mg、Babu,V.V.S.et al,Ind.J.Chem.,39B(5),384−6,2000、に詳述の一般的な方法に従って作製)を添加し、この反応液を室温で5時間攪拌した。この混合物を減圧下で減量し、DCM(20mL)と飽和NaHCO3(20mL)との間で分配させた。有機相をpH3のHCl(20mL)、食塩水(20mL)で洗浄し、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して褐色オイルを得た。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 5:95〜20:80の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体として2画分の生成物であるアルコール(35mg、15%、及び60mg、26%)を得た。TLC(Rf=0.22、EtOAc:ヘプタン 4:1)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=11.84分、HPLC−MS 389.2[M+H]+、799.4[2M+Na]+;[α]D 22 −7.3°(c=5.5、CHCl3);δC(125MHz、CDCl3、300K)21.05/21.14/21.23/21.42/21.52(CCH2CH2CH2)、24.95/25.25(CCH2CH2CH2)、31.26(NCH2CH2又はCCH2CH2CH2)、31.86/32.24/32.54(NCH2CH2又はCCH2CH2CH2)、44.79/45.82(NCH2CH2)、58.82/59.06(CCH2CH2CH2)、66.96(CH2Ph)、73.07(Cα)、73.75/73.96(CHOHCH2)、77.25/77.47(CHOHCH2)、79.21(Cβ)、128.13/128.40/128.44/128.56/128.62(CH芳香族)、136.12(四級CH芳香族)、153.99(OCONH)、172.88(CCON)。
(ii)N−(1−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロヘキシル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミドの作製。10%木炭担持パラジウム(17mg)とベンジル1−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロヘキシルカルバメート(77mg、0.2mmol)との混合物へ、アルゴン雰囲気下、メタノール(3mL)を滴下した。アルゴンを水素で置換し、次に、この懸濁液を90分間攪拌した後、この混合物をセライトを通して減圧ろ過した。フィルターケーキをエタノール(10mL)で洗浄し、次に、ろ液から溶媒を減圧留去した。残渣をトルエン(2×3mL)と共沸させることで、(1−アミノシクロヘキシル)((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)メタノンが得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した。
4−(4−メチルピペラジン−1−イル)安息香酸(1.1当量、49mg、0.22mmol)、HBTU(1.05当量、80mg、0.21mmol)、HOBT(1.05当量、33mg、0.21mmol)、及びNMM(2.1当量、47μL、0.42mmol)を、無水DMF中(2mL)へ懸濁させ、5分間超音波処理した。次に、この混合物を、(1−アミノシクロヘキシル)((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)メタノン(51mg、約0.2mmol)へ添加し、60℃で一晩攪拌した。この混合物を減圧下で減量し、DCM(15mL)と飽和NaHCO3(20mL)との間で分配させた。有機相を食塩水(15mL)で洗浄し、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して橙色ガムを得た。シリカ上、メタノール:CHCl3 0:100〜8:92の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、橙色フィルムとして生成物のアルコール(12.0mg、13%)を得た。TLC(Rf=0.23、MeOH:CHCl3 10:90)、分析用HPLC 単一の主ピーク Rt=7.39分、HPLC−MS 229.2[M+2H]2+、328.2、457.3[M+H]+、935.5[2M+Na]+。
(iii)化合物98への酸化。N−(1−((3R,3aR,6aR)−3−ヒドロキシヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4−カルボニル)シクロヘキシル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(11mg、0.024mmol)を、アルゴン下、攪拌しながら無水ジクロロメタン(2mL)へ溶解した。デス−マーチンペルヨージナン(21mg、0.048mmol)を添加し、この混合物を室温で一晩攪拌した。この混合物をDCM(5mL)で希釈し、1NのNaOH(5mL)、食塩水(各々10mL)で洗浄し、乾燥(Na2SO4)した。有機層をろ過し、減圧下で減量して白色固体(8.8mg)を得た。HPLC−MSの分析により、所望のケトンであることが示された;HPLC−MS 328.2、455.2[M+H]+、931.4[2M+Na]+。
N−((S)−2−((3aS,6S,6aS)−6−クロロ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−1−シクロペンチル−2−オキソエチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(95)の作製 スキーム19に従う。
スキーム19:(a)Boc−Cpg−F、DMF;又はBoc−Cpg−OH、HBTU、HOBt、NMM、DMF;(b)HCl、1,4−ジオキサン;(c)4−(4−メチルピペラジン−1−イル)安息香酸、HBTU、HOBt、NMM、DMF;(d)デス−マーチンペルヨージナン、DCM
(i)tert−ブチル(S)−2−((3R,3aR,6S,6aS)−6−クロロ−3−ヒドロキシジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−1−シクロペンチル−2−オキソエチルカルバメート(99)。ジメチルホルムアミド中(15mL)の(S)−tert−ブチル1−シクロペンチル−2−フルオロ−2−オキソエチルカルバメート(4.77g、19.47mmol)溶液を、アルゴン下、(3R,3aR,6S,6aS)−6−クロロヘキサヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−3−オール(69)(18.54mmolと推定)へ添加した。この混合物を2時間攪拌し、次に、溶媒を減圧留去した。シリカ上、酢酸エチル:ヘプタン 10:90〜50:50の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、白色固体としてアルコール(99)(3.56g、49%)を得た。TLC(Rf=0.45、EtOAc:ヘプタン 2:1)、HPLC−MS 333.1/335.1[M+2H−tBu]+、389.2/391.2[M+H]+、411.2/413.2[M+Na]+、799.3/801.3[2M+Na]+;[α]D 20.5 −46.7°(c=2.03、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比7:3の混合物;1.10−1.82(8H、m、CH2CH2CH2CH2)、1.40(9H、s、OC(CH3)3)、2.14−2.25(1H、m、BocNHCHCH)、3.56−3.63(1.4H、m、1×NCH2CHCl メジャー及び1×OCH2CHOH メジャー)、3.78(0.3H、dd、J=12.14及び3.82Hz、1×NCH2CHCl マイナー)、3.83−3.90(0.6H、m、2×OCH2CHOH マイナー)、4.10−4.15(1.4H、m、1×OCH2CHOH メジャー及び1×NCH2CHCl メジャー)、4.22(0.3H、t、J=8.96Hz、BocNHCH マイナー)、4.24−4.29(1.4H、m、OCH2CHOH メジャー及びNCH2CHCl メジャー)、4.29−4.34(0.3H、m、NCH2CHCl マイナー)、4.33(0.3H、d、J=4.41Hz、1×NCH2CHCl マイナー)、4.40(0.7H、t、J=9.88Hz、BocNHCH メジャー)、4.40−4.42(0.3H、brs、OCH2CHOH マイナー)、4.52(0.7H、dd、J=5.34及び1.01Hz、OCH2CHOHCH メジャー)、4.60(0.3H、d、J=4.40Hz、OCH2CHOHCH マイナー)、4.72(1H、d、J=5.23Hz、OCHCHCl)、5.30(0.3H、brd、J=5.08Hz、NH マイナー)、5.34(0.7H、brd、J=10.06Hz、NH メジャー);δC(125MHz、CDCl3)24.74/24.95/25.38/28.41/28.88/29.16、及び29.32(CH2CH2CH2CH2)、28.24/28.29(OC(CH3)3)、42.57/43.67(BocNHCHCH)、52.16/53.92(NCH2CHCl)、55.44/55.68(BocNHCH)、57.02/58.30(CHCl)、68.64/69.82(OCH2CHOHCH)、73.69/75.20(OCH2CHOH)、74.97/77.25(CHOH)、80.81(OC(CH3)3)、85.88/88.30(OCHCHCl)、155.57/156.49(BocC=O)、171.98/172.44(CH2NC=O)。
(ii)(S)−2−アミノ−1−((3R,3aR,6S,6aS)−6−クロロ−3−ヒドロキシジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−2−シクロペンチルエタノン塩酸塩(100)の作製。1,4−ジオキサン中のHCl溶液(4.0M、45mL、180mmol)を、Boc−アルコール(99)(3.54g、9.11mmol)へ添加した。この混合物を2時間15分攪拌し、次に、溶媒を減圧留去し、残渣をトルエン(3×25mL)と共沸させることで、白色固体として塩酸塩(100)が得られ、これをさらなる精製を行わずに使用した(定量的と推定)。TLC(Rf=0.0、EtOAc:ヘプタン 3:1)、HPLC−MS 289.1/291.1[M+H]+、599.2[2M+Na]+。
(iii)N−((S)−2−((3R,3aR,6S,6aS)−6−クロロ−3−ヒドロキシジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−1−シクロペンチル−2−オキソエチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(101)の作製。4−メチルモルホリン(2.09mL、19.14mmol)を、2−(1H−ベンゾトリアゾール−1−イル)−1,1,3,3−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロリン酸(HBTU、3.63g、9.57mmol)、1−ヒドロキシベンゾトリアゾール一水和物(1.46g、9.57mmol)、及び4−(4−メチルピペラジン−1−イル)安息香酸(2.21g、10.02mmol、例:Maybridge)のジメチルホルムアミド中(15mL)の懸濁液へ添加した。この懸濁液を振とうし、5分間超音波処理した後、ジメチルホルムアミド中(10mL)の塩酸塩(100)(上記のようにして作製、9.11mmolと推定)溶液へ添加した。活性化酸の反応フラスコは、まとめた反応混合物中へ、ジメチルホルムアミドの追加アリコート(10mL)で洗い流した。この反応液を19時間攪拌し、次に、溶媒の大部分を減圧留去した。残渣をジクロロメタン(200mL)へ溶解し、飽和炭酸水素ナトリウム溶液(200mL)で洗浄した。水相をジクロロメタン(1×100mL、続いて1×50mL)で抽出し、次に、一つにまとめた有機層を食塩水(100mL)で洗浄し、続いて乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量した。シリカ上、メタノール:ジクロロメタン 1:99〜7:93の混合溶媒を溶離液とするフラッシュクロマトグラフィにより、橙色固体としてアルコール(101)(3.57g、80%)を得た。TLC(Rf=0.25−0.30 ダブルスポット、MeOH:CH2Cl2 4:96)、分析用HPLC ブロードな主ピーク Rt=9.60−10.96分、HPLC−MS 491.2/493.2[M+H]+、1003.4[2M+Na]+;[α]D 26.0 −36.9°(c=2.04、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比4:1の混合物;1.20−1.85(8H、m、CH2CH2CH2CH2)、2.29−2.42(1H、m、NHCHCH)、2.33(3H、s、NCH3)、2.54(4H、brt、J=5.66Hz、CH2CH2NCH3)、3.27−3.33(4H、m、CH2CH2NCH3)、3.56−3.63(1.6H、m、1×OCH2CHOH メジャー及び1×NCH2CHCl メジャー)、3.82−3.91(0.4H、m、1×OCH2CHOH マイナー及び1×NCH2CHCl マイナー)、4.08−4.13(1H、m、1×OCH2CHOH メジャー 及び1×OCH2CHOH マイナー)、4.15(0.8H、dd、J=13.63及び1.10Hz、1×NCH2CHCl メジャー)、4.27(0.8H、d、J=3.73Hz、CHCl メジャー)、4.31−4.35(1H、m、OCH2CHOH メジャー及びCHCl マイナー)、4.38(0.2H、d、J=12.1Hz、1×NCH2CHCl マイナー)、4.46−4.48(0.2H、m、OCH2CHOH マイナー)、4.59−4.63(1H、m、OCH2CHOHCH)、4.76(0.2H、d、J=5.2Hz、OCHCHCl マイナー)、4.73(0.8H、d、J=5.22Hz、OCHCHCl メジャー)、4.80(0.2H、t、J=9.8Hz、NHCH マイナー)、4.99(0.8H、t、J=9.79Hz、NHCH メジャー)、6.76(0.2H、d、J=9.7Hz、NH マイナー)、6.81(0.8H、d、J=9.71Hz、NH メジャー)、6.83−6.88(2H、m、芳香族CH)、7.67−7.71(2H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)24.71/25.37/29.00、及び29.32(CH2CH2CH2CH2)、42.96/43.94(NHCHCH)、46.11(NCH3)、47.56/47.72(NCH2CH2NCH3)、52.22(NCH2CHCl)、54.34/54.76(NCH2CH2NCH3)、54.46/54.71(NHCH)、57.02/58.22(CHCl)、68.67/69.99(OCH2CHOHCH)、73.79(OCH2CHOH)、74.83/78.38(CHOH)、85.87/88.29(OCHCHCl)、114.01/114.13/128.57、及び128.78(芳香族CH)、122.29/123.34(芳香族四級)、153.43/153.72(芳香族四級)、166.64/167.36(NHC=O)、171.72/172.25(CH2NC=O)。
(iv)N−((S)−2−((3aS,6S,6aS)−6−クロロ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−1−シクロペンチル−2−オキソエチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(95)。ジクロロメタン中(80mL)のアルコール(101)(3.47g、7.07mmol)の攪拌溶液へ、アルゴン雰囲気下、デス−マーチンペルヨージナン(6.00g、14.15mmol)を添加した。この混合物を21.5時間攪拌し、次に、ジクロロメタン(550mL)で希釈した。有機相を水酸化ナトリウム水溶液(1M、210mL)で洗浄し、続いて、水相をジクロロメタン(210mL)で抽出した。有機層を水酸化ナトリウム水溶液(1M、210mL)、次いで食塩水(210mL)で洗浄し、続いて、乾燥後(Na2SO4)、ろ過し、減圧下で減量して淡橙色固体としてN−((S)−2−((3aS,6S,6aS)−6−クロロ−3−オキソジヒドロ−2H−フロ[3,2−b]ピロール−4(5H,6H,6aH)−イル)−1−シクロペンチル−2−オキソエチル)−4−(4−メチルピペラジン−1−イル)ベンズアミド(2.62g、76%)を得た。分析用HPLC ブロードな主ピーク Rt=9.50−11.30分、HPLC−MS 3.80分 489.1/491.2[M+H]+、507.2/509.2[M+H2O+H]+、[α]D 24.0 −91.0°(c=2.58、CHCl3);δH(500MHz、CDCl3)回転異性体のメジャー:マイナー比4:1の混合物;1.20−1.90(8H、m、CH2CH2CH2CH2)、2.27−2.39(1H、m、NHCHCH)、2.32(3H、brs、NCH3)、2.53(4H、brt、J=4.96Hz、CH2NCH3)、3.26−3.31(4H、m、CH2CH2NCH3)、3.55−3.78(0.2H、m、1×NCH2CHCl マイナー)、3.96(0.8H、dd、J=12.37及び3.82Hz、1×NCH2CHCl メジャー)、4.01(0.8H、d、J=17.07Hz、1×OCH2C=O メジャー)、4.04(0.2H、d、J=17Hz、1×OCH2C=O マイナー)、4.13(0.8H、d、J=17.14Hz、1×OCH2C=O メジャー)、4.20(0.2H、d、J=17Hz、1×OCH2C=O マイナー)、4.25−4.32(0.4H、m、CHCl マイナー及び1×NCH2CHCl マイナー)、4.39(0.8H、d、J=2.71Hz、CHCl メジャー)、4.51(0.8H、d、J=12.39Hz、1×NCH2CHCl メジャー)、4.65−4.72(0.2H、m、NCHC=O マイナー)、4.80−4.89(1.6H、m、OCHCHCl メジャー及びNHCH メジャー)、4.93(0.8H、d、J=4.96Hz、NCHC=O メジャー)、4.97−5.01(0.2H、m、OCHCHCl マイナー)、5.38(0.2H、m、NHCH マイナー)、6.69−6.92(3H、m、NH及び2×芳香族CH)、7.63−7.73(2H、m、芳香族CH);δC(125MHz、CDCl3)24.88/25.28/25.38/28.26/28.99、及び29.36(CH2CH2CH2CH2)、43.31/43.84、及び43.87(NHCHCH)、46.10(NCH3)、47.47/47.69、及び47.81(NCH2CH2NCH3)、53.64(NCH2CHCl)、54.26(NHCH)、54.75(NCH2CH2NCH3)、58.31(CHCl)、60.28/60.31(OCH2C(=O)CH)、68.44(OCH2C(=O)CH 水和)、70.94(OCH2C=O)、77.48(OCH2C=O 水和)、85.63/87.18、及び89.64(OCHCHCl)、102.08(OCH2C=O 水和)、113.95/114.13/114.17/128.56/128.60、及び128.87(芳香族CH)、122.05/123.34(芳香族四級)、153.73/153.43(芳香族四級)、166.68/167.93(NHC=O)、172.16/172.41(CH2NC=O)、206.08/206.46(ケトンC=O)。
実施例の塩酸塩の形成
実施例のケトン(遊離塩基)(1mmol)をアセトニトリル(16.7mL)に溶解し、0.1NのHCl標準溶液(1.5当量、15.0mL)を添加した。この混合物を凍結させ、凍結乾燥することで、固体として実施例の塩酸塩を得た。
実施例A システインプロテアーゼ活性のアッセイ
本発明の化合物は、化合物の阻害特性を明らかにするために設計された、文献に記載の数多くの生化学アッセイの中の一つによって試験することができる。このような種類のアッセイから得られるデータにより、化合物の効力及び反応速度を測定し、定量することができる。この情報があれば、これ単独で、又はその他の情報と組み合わせることで、所定の薬理学的効果をもたらすために要する化合物の量を決定することが可能となる。
カテプシンKi阻害インビトロ測定
基質又は阻害剤のストック溶液を、100%ジメチルスルホキシド(DMSO)(Rathburns,Glasgow、英国)で10mMに調製し、必要に応じて適宜希釈した。いずれの場合でも、アッセイにおけるDMSO濃度は1%(vol./vol.)未満に維持した。各化合物に対する平衡阻害定数(Ki ss)は、阻害剤濃度の関数として酵素活性のモニタリングを行い、定常状態条件下で測定した。値は、競争挙動のみ(pure competitive behaviour)という仮定に基づいて算出した(Cornish−Bowden,A.Fundamentals of enzyme kinetics Portland Press;1995,93−128)。ヒト組換えカテプシンK(最終濃度0.25nM、B.Turk,Josef,Stefan Institute,Ljubljana、スロベニア)は、通常の方法により、1mMのEDTA、10mMのL−システイン、及び1.8μMのZ−Leu−Arg−AMCを含有するpH5.5の100mMの酢酸ナトリウム中で分析した([S]=KM)。
基質に対する見かけの巨視的結合定数(apparent macroscopic binding constant)(Michaelis定数)(K M app )の測定
基質濃度の関数としての酵素活性の依存性より、各基質に対する見かけの巨視的結合定数(KM app)を算出した。観察された速度を縦軸に、対応する基質濃度を横軸にプロットし、データを、数式1(Cornish−Bowden,A.Fundamentals of enzyme kinetics Portland Press;1995,93−128)を用いた直接回帰分析(Prism v3.02;GraphPad,San Diego,米国)によってフィッティングさせた。
数式1において、「vi」は、観察された初期速度、「Vmax app」は、飽和基質濃度での観察された最大活性、「KM app」は、基質に対する見かけの巨視的結合定数(Michaelis定数)、「[S0]」は、初期基質濃度である。
阻害定数の測定
各化合物に対する見かけの阻害定数(Ki)は、阻害が可逆的であり、競争のみのメカニズムによって発生するということに基づいて求めた。Ki値は、阻害剤濃度の関数としての酵素活性の依存性より、数式2(Cornish−Bowden,A.1995)を用いた直接回帰分析(Prism v3.02)によって算出した。
数式2において、「vi」は、観察された残留活性、「Vmax app」は、観察された最大活性(すなわち、阻害剤の非存在下)、「KM app」は、基質に対する見かけの巨視的結合定数(Michaelis定数)、「[S]」は、初期基質濃度、「Ki」は、見かけの解離定数、そして「[I]」は、阻害剤濃度である。
見かけの解離定数(Ki app)が酵素濃度に接近した場合は、Ki app値は、数式3で示される形式の二次解法を用いて算出した(Morrison,J.F.Trends Biochem.Sci.,7,102−105,1982;Morrison,J.F.Biochim.Biophys.Acta,185,269−286,1969;Stone,S.R.and Hofsteenge,J.Biochemistry,25,4622−4628,1986)。
数式3において、「vi」は、観察された残留活性、「F」は、最大活性(すなわち、阻害剤の非存在下)と最小酵素活性との差、「E0」は、全酵素濃度、「Ki app」は、見かけの解離定数、そして「I0」は、阻害剤濃度である。酵素濃度として固定値を用い、非線形回帰分析(Prism)によって曲線のフィッティングを行った。数式4は、基質の反応速度を考慮するために使用し、ここで、「Ki」は、阻害定数、「[S0]」は、初期基質濃度、「KM app」は、基質に対する見かけの巨視的結合定数(Michaelis定数)である(Morrison,1982)。
阻害剤の酵素との二次反応速度
該当する場合は、各化合物の酵素との観察された反応速度(kobs)の濃度依存性を、基質存在下での擬似一次条件下(pseudo−first order condition)における酵素不活性化速度を求めることによって分析した(Morrison,J.F.,TIBS,102−105,1982;Tian,W.X.and Tsou,C.L.,Biochemistry,21,1028−1032,1982;Morrison,J.F.and Walsh,C.T.,from Meister(Ed.),Advances in Enzymol.,61,201−301,1988;Tsou,C.L.,from Meister(Ed.), Advances in Enzymol.,61,381−436,1988)。アッセイは、種々の濃度の阻害剤を、基質を含有するアッセイバッファーへ添加することによって行った。反応混合物へ酵素を添加することによってアッセイを開始し、蛍光発光の変化を常時モニタリングした。アッセイの間に消費された基質は10%未満であった。
活性蛍光発光の経過曲線(activity fluorescence progress curve)を、数式5(Morrison,1969;Morrison,1982)を用いた非線形回帰分析(Prism)によってフィッティングし、ここで、「F」は、蛍光応答、「t」は、時間、「v0」は、初期速度、「vs」は、平衡定常状態速度、「kobs」は、観察された擬似一次速度定数(pseudo first−order rate constant)、そして「D」は、ゼロ時間での切片(すなわち、曲線の縦軸の変位)である。二次速度定数は、阻害剤濃度に対してkobsをプロットしたラインの傾きから得た(すなわち、kobs/[I])。基質の反応速度を補正するために、数式6を用い、ここで、「[S0]」は、初期基質濃度であり、「KM app」は、基質に対する見かけの巨視的結合定数(Michaelis定数)である。
本発明の化合物は、上述のアッセイによって試験を行い、インビトロでのKi阻害定数が100μM未満又はこれに等しいカテプシンK阻害活性を示すことが観察された。
説明した本発明の局面に関する種々の変更及び変形は、本発明の範囲及び意図から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。本発明を具体的な好適な態様と関連して説明したが、請求される本発明は、そのような具体的な態様に過度に限定されるものではないことは理解されるべきである。実際、関連分野の当業者にとって明らかである本発明を実施するための説明した方法に関する種々の変更は、以下の請求項の範囲内であることを意図している。