JP2007519625A - ピリジン誘導体の調製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
a)少なくとも1つのハロゲン(F、Cl、Br、I)原子を有するか、あるいはすべての非C−C−結合がC−ハロゲン結合であるということを意味する、完全にハロゲン化されたC1−C20カルボ有機基、好ましくはC1-20−アルキルまたはC8-20アリール置換基である。好ましくは、このハロゲンは塩素またはフッ素であり、最も好ましくはフッ素である。極めて好ましいのは完全にフッ素化されたC1-6−アルキルあるいはC6-10−アリール、例えばトリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、ヘプタフルオロイソプロピル、ペンタフルオロフェニルであり、最も好ましくはトリフルオロメチルである;
b)少なくとも1つのハロゲン原子(F、Cl、Br、I)を有するか、あるいは完全にハロゲン化(上記を参照)されたC1-20アルコキシまたはC6-20−アリールオキシであり、好ましくはこのハロゲン原子は塩素またはフッ素である。極めて好ましいのは、完全にフッ素化されたC1-6−アルコキシあるいはC6-10−アリールオキシ、例えばリフルオロメトキシ、ペンタフルオロフェノキシである;
c)シアノ;
d)ニトロ
である。
Hal−C(EnR6 m)H−Y (aIII)
(式中、EnR6 mは、
n=m=1ならば、E=SまたはS−SおよびR6=C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、置換あるいは好ましくは非置換のアミノのうちの1つ以上の基により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
n=0およびm=1ならば、R6=H、C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、置換あるいは好ましくは非置換のアミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
Hal=F、Cl、Br、Iであり;
Y=−CN;−C(O)NH2;−C(O)OR7であり、R7=Hを除いてR1について上記に定義した通りである)
の好適な有機ハライドとを既知の方法で反応させ、
ホスホニウム塩[(Ar)3P−C(EnR6 m)H−Y]+Hal-(式中、変数は上記のすべての下におけるのと同一の意味を有する)(以下「ウイティッヒ前駆体」)または(O)P(OR’)2−C(EnR6 m)H−Y(式中、変数は上記のすべての下におけるのと同一の意味を有する)(以下「ホルナー前駆体」)を生成することにより調製される。これらの反応は一般に既知である。
(ウイティッヒ反応試剤またはホルナー反応試剤プラス4−アミノ置換α,β−不飽和カルボニル化合物)
経路A1
1.)EnR6 mが意味n=m=1を有し;E=SまたはS−SおよびR6が上記に定義したような意味を有し、そして更にYが−CNまたは−C(O)OR7(R7は上記に定義した通りである)ウイティッヒ前駆体は、一般に、塩基、例えばアルコラート、ヒドリド、カーボネートまたは有機リチウム化合物、好ましくは有機リチウム化合物、例えばn−ブチルリチウムと反応させられて、ウイティッヒ反応試剤(IIIa1)を生成し得ることが知られている;
EnR6 mが意味n=m=1を有し;E=SまたはS−SおよびR6が上記に定義したような意味を有し、そして更にYが−CNまたは−C(O)OR7(R7は上記に定義した通りである)ホルナー前駆体は、一般に、塩基、例えばアルコラート、ヒドリド、カーボネートまたは有機リチウム化合物、好ましくはアルカリ金属(Li、Na、K、Rb、Cs)アルコラート(極めて好ましくは、リチウムハライド等のリチウム塩の存在下)、例えばリチウムアルコラート、例えばリチウムエトキシドあるいはリチウムメトキシド化合物と反応させられて、ホルナー反応試剤(IIIa2)を生成し得ることが知られている;
好ましくは、R6はメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ベンジルまたはフェニルである。
2.)次に、このウイティッヒ反応試剤(IIIa1)またはホルナー反応試剤(IIIa2)は、一般に知られているように、有機溶媒、例えばアルコール(好ましくはホルナー反応試剤に対して)、ハロゲン化炭化水素またはTHF、DMFまたはNMPのような極性非プロトン性溶媒(好ましくはウイティッヒ反応試剤に対して)中で通常−15℃〜120℃の、好ましくは0℃〜70℃の範囲の温度で式(IIa)
式中、
R1、R2は、独立して同一であるか、あるいは異なるが、H;C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、非置換、好ましくは置換のアミノ−基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり、好ましくはR、R2はH、メチル、特にHである。)
G=−NH2である。
経路A1−1
を生じる。
経路A1−2
を生じる。
経路A2
A2−1
を生成する。
A2−2
のピリジン化合物を生成する。
(リン試剤プラス4−位置で脱離基により置換されているα,β−不飽和カルボニル化合物)
B 1
1.)ウイティッヒ前駆体またはホルナー前駆体(ここで、Y=−CN、−C(O)OR7または−C(O)NH2である)は、A1 1.)に類似した塩基と反応させられて、(IIIb1)および(IIIb2)
のイリド反応試剤を生成する。
のα,β−不飽和カルボニル化合物と反応可能である。
B 2
B3
B4
式IV−1〜IV−4の化合物および混合物は、有機溶媒の存在下あるいは不存在下でブレンステッド酸と反応可能である。−30℃と150℃の間の温度が使用可能である。この酸は触媒量と大過剰の間で使用可能である。
式IV−1〜IV−4の化合物および混合物は、アルコールと、そしてY=CNの場合には通常150℃と300℃の間の高い温度でルイス酸条件下ゼオライト触媒の表面上で反応可能である。この反応はバッチ反応(例えば、オートクレーブ中で)として、あるいは連続的な方法(例えばキャリアガスとしてのアルコールと反応物と共に管型反応器中で)で実施可能である。反応は、2−アルコキシピリジン(形式的にはピンナー反応の生成物)の異性体ならびに2−ヒドロキシピリジンを生じることができる。Y=C(O)OR1の場合には、窒素原子をピリジン環に導入するために、この反応をNH3富化の雰囲気下で行うことが必要である。
式IV−1〜IV−4の化合物および混合物は、アンモニアまたはアンモニア塩と100℃と200℃の間の高い温度の下で反応可能である。反応は不活性な溶媒の存在下あるいは不存在下で実施可能である。
a)IV−1a、IV−2a、IV−3aまたはIV−4aを含有する混合物を出発材料として使用する場合には、Ia−5
の化合物を生じ、そして
b)IV−1b、IV−2b、IV−3bまたはIV−4bを含有する混合物を出発材料として使用し、そして使用溶媒がR’OH(R’は上記に規定するような意味を有し、好ましくはメチル)である場合には、Ia−6
の化合物を生じる。
このウイティッヒ反応試剤またはホルナー反応試剤は合成され、そして通常、単離および精製の後このα,β−不飽和カルボニル化合物と反応される(経路A2あるいはB2を参照)。
は、通常の方法により酸化され、塩素化され、
17.1g(0.1モル)の4−エトキシ−1,1,1−トリフルオロ−ブテ−3−エン−2−オンを200mlの乾燥エタノールに溶解した。22.8g(0.1モル)のホスホノ酢酸トリエチルエステルを10〜13℃で10分以内に添加した。9.5g(0.133モル)のナトリウムエチラートを0〜2℃で25分以内に計量添加した。この混合物を真空(50〜1ミリバール)下40〜60℃で濃縮した。200mlのジクロロメタンを添加した。この有機相を各々85mlの水により2回抽出した。溶媒を40〜70℃(100〜15ミリバール)で蒸発させた。
収率:4−エトキシ−1,1,1−トリフルオロ−ブテ−3−エン−2−オンに対して約67%
103.5g(0.35モル)の3−トリフルオロメチル−ジエトキシペンテン酸エチルエステル(異性体の混合物、GC面積基準の量−%)と51.3g(0.665モル)のアンモニウムアセテートを8時間かけて150〜155℃まで加熱した。この加熱期間にエタノール、酢酸および酢酸エチルエステルの混合物(約60g)を小さなカラム(20cm、3mmの環により充填)により留去した。廃液(79.8g)を次の段階に直接に移すことができる(最終のメトキシル化段階の後のみに収率を求めた)。
収率:3−トリフルオロメチル−5−ジエトキシペンテン酸エチルエステルに対して67.6%
677.5g(4.0モル)のトリエチルホスファイトを150℃まで加熱した。152.4g(2.0モル)のクロロアセトニトリルを150℃で2時間かけて添加した(オフガス;クロロエタン)。この混合物を150℃で2時間以上保持した(ガス発生が完了するまで)。この混合物を小さなビグルーカラム(10cm)により蒸留した。1ミリバールでbp.110−139℃の最後の留分が生成物を含有するものであった。
収率:クロロアセトニトリルに対して99%(GC面積基準の量−%)
25.7g(1.05モル)のナトリウムヒドリドを窒素下で500mlの乾燥THFに添加した。88.9g(0.5モル)のホスホノアセトニトリルジエチルエステルを25〜40℃で30分以内に計量添加した。この混合物を30℃で30分間以上撹拌した。94g(1.0モル)のジメチルジスルフィドを25℃で30分以内に添加し、そしてこの反応混合物を一晩撹拌した。この混合物を400mlのCl(10%)に25℃で30分以内に添加し、そして各々250mlのMTBEにより2回抽出した。MTBEを真空(2ミリバール、50℃)下で蒸発させた。
収率:約87%
5g(0.13モル)のリチウムメトキシドを20mlの乾燥メタノールに添加した。200mlのメタノール中の17g(0.101モル)の4−エトキシ−1,1,1−トリフルオロ−ブテ−3−エン−2−オンと24.2g(0.1モル)の2−メチルチオ−ホスホノアセトニトリルジエチルエステルの混合物を20〜35℃で添加した。反応を完結させるために、この混合物を一晩撹拌した。この溶媒を真空下50℃で蒸発させた。180mlのエチルアセテートと150mlの水を混合し、そして相を混合した。この有機相を分離し、そしてこの水相を各々100mlのエチルアセテートにより抽出した。この合体した有機層を硫酸ナトリウムにより乾燥し、そして後で真空下で濃縮した。
収率:4−エトキシ−1,1,1−トリフルオロ−ブテ−3−エン−2−オンに対して約74%(E/Z−異性体の混合物)
62.0g(0.22モル)の5,5−ジエトキシ−2−メチルスルファニル−3−トリフルオロメチル−ペンテ−2−エンニトリルを157.0gのエタノールと200.0gの10%硫酸の混合物に溶解した。この反応混合物を70℃で5時間還流加熱した。反応の完結後、エタノールを真空(120〜20ミリバール)下40℃で除去した。蒸留時生成物が淡黄色結晶として沈澱した。粗生成物を9.0gのエチルアセテートにより洗浄した。この洗液から更なる生成物を結晶化により単離することができた。
収率:77%に対応する35.4g
5g(0.036モル)の4−アミノ−1−トリフルオロメチルブテ−3−エン−2−オンを50mlのメタノールに溶解した。この混合物に10mlのメタノール中の8g(0.036モル)のトリエチルホスホノアセテートならびにメタノール中の7.7gの30%ナトリウムメトキシド溶液を10分間で計量添加した。この反応混合物を一晩撹拌し、そして溶媒を真空中で除去した後、水により加水分解した後粗生成物を単離し、そしてpH4で抽出した。
収率:1.5g25%
5g(0.036モル)のトリフルオロメチルジエトキシペンテン酸エチルエステル(異性体の混合物)を40gのTHFに溶解した。ホウ素をドーピングしたゼオライト触媒により充填された250℃の高温管反応器に中にこの溶液を150分間で計量添加した。キャリアガスとして100lN2/時と反応物として50lNH3/時の混合物を反応器にポンプ送入した。出口ガスを捕集し、THFの中に急冷し、90%の所望の生成物ならびに5%の2−エトキシ−4−(トリフルオロメチル)ピリジンの混合物を得た。
5g(0.036モル)のトリフルオロメチルジエトキシペンテン酸エチルエステル(異性体の混合物)を80gのエタノールに溶解した。ホウ素をドーピングしたゼオライト触媒により充填された250℃の高温管反応器に中にこの溶液を150分間で計量添加した。キャリアガスとして100lN2/時と反応物として50lNH3/時の混合物を反応器にポンプ送入した。出口ガスを捕集し、THFの中に急冷し、70%の2−エトキシ−4−(トリフルオロメチル)ピリジンを含有する混合物を得た。
21.4g(0.075モル)のトリフルオロメチルジエトキシペンテン酸エチルエステル(異性体の混合物)と2gのホウ素をドーピングしたゼオライト触媒をオートクレーブ中に入れ、そして12.75gのアンモニア(0.75モル)を圧入した。この混合物を230℃で30分間撹拌し、そして冷却後この残渣は74%の所望の生成物を含有していた。
21.4g(0.075モル)のトリフルオロメチルジエトキシペンテン酸エチルエステル(異性体の混合物)と2gのホウ素をドーピングしたゼオライト触媒をオートクレーブ中に入れ、そして6.4gの液体アンモニア(0.38モル)を添加した。この混合物を230℃で30分間撹拌し、そして冷却後この残渣をメチレンクロリドに溶解し、洗浄し、そして溶媒を蒸留した後、9.5g(99%GC)の粗生成物を単離した。
収率:74%
5g(0.018モル)の5,5−ジエトキシ−2−チオメチル−3−トリフルオロメチル−ペンテ−2−エン−ニトリル(異性体の混合物)、2gのホウ素をドーピングしたゼオライト触媒および21gのメタノールを230℃で60分間撹拌し、そして冷却後この残渣は39%の所望の生成物、17%の2−メトキシ−3−チオメチル4−(トリフルオロメチル)−ピリジンおよび2%の2−アミノ−3−チオメチル−4−(トリフルオロメチル)−ピリジンを含有していた。
5g(0.018モル)の5,5−ジエトキシ−2−チオメチル−3−トリフルオロメチル−ペンテ−2−エン−ニトリル(異性体の混合物)および2.7gのアンモニウムアセテートをフラスコ中で150℃で12時間撹拌した。冷却後、この残渣は20%の所望の生成物と37%の2−アミノ−3−チオメチル−4−(トリフルオロメチル)−ピリジンを含有していた。
100mlの乾燥エタノール中の30g(0.13モル)の2−メチルチオ−ホスホノアセトニトリルジエチルエステルと22.6g(0.13モル)の4−エトキシ−1,1,1−トリフルオロ−ブテ−3−エン−2−オンの溶液に、59.9gの20%ナトリウムエトキシド溶液を30分以内に計量添加した。この反応混合物を70℃で2時間撹拌した。冷却後、この溶媒を真空下で除去した。100mlのトルエンと150mlの水を添加し、そして相を混合した。この有機相を分離し、そしてこの水相を各々100mlのトルエンにより2回抽出した。この合体した有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、その後真空下で濃縮した。
収率:約40%
100gの乾燥エタノール中の50g(0.22モル)の2−メチルチオ−ホスホノアセトニトリルジエチルエステルと37.7g(0.22モル)の4−エトキシ−1,1,1−トリフルオロ−ブテ−3−エン−2−オンの溶液に、98.6gの20%ナトリウムエトキシド溶液を30分以内に計量添加した。この反応混合物を還流下で3時間撹拌した。冷却後、この溶媒を真空下で除去した。200mlのトルエンと100mlの水を添加し、そして相を混合した。この有機相を分離し、そしてこの水相を各々100mlのトルエンにより2回抽出した。この合体した有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、その後で真空下で濃縮した。
収率:約52%
100mlの乾燥エタノール中の9g(0.04モル)の2−メチルチオ−ホスホノアセトニトリルジエチルエステルと12g(0.071モル)の4−エトキシ−1,1,1−トリフルオロ−ブテ−3−エン−2−オンの溶液に、50mlのエタノール中の1.8g(0.075モル)の水酸化リチウムの溶液を30分以内で計量添加した。この反応混合物を還流下で5時間撹拌した。冷却後、この溶媒を真空下で除去した。100mlのトルエンと50mlの水を添加し、そして相を混合した。この有機相を分離し、そしてこの水相を各々100mlのトルエンにより2回抽出した。この合体した有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、その後で真空下で濃縮した。
収率:約70%
エタノール中の2.8g(0.054モル)の1Mリチウムエトキシド溶液の溶液に、100mlの乾燥エタノール中の10g(0.045モル)2−メチルチオ−ホスホノアセトニトリルジエチルエステルと7.5g(0.13モル)4−エトキシ−1,1,1−トリフルオロ−ブテ−3−エン−2−オンの溶液を50℃で計量添加した。この反応混合物を60℃で2時間撹拌した。200mlのエチルアセテートを添加し、そしてこの有機相を100gの水により2回洗浄した。この有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、その後真空下で濃縮した。
収率:約79%
100mlの乾燥THF中の5g(0.63モル)のリチウムヒドリドの混合物に、800mlの乾燥メタノール中の95g(0.43モル)の2−メチルチオ−ホスホノアセトニトリルジエチルエステルと72g(0.43モル)の4−エトキシ−1,1,1−トリフルオロ−ブテ−3−エン−2−オンの溶液を計量添加した。添加時に温度は40℃まで上昇した。その後で、この反応混合物を25℃で更に2時間撹拌した。この溶媒を真空下で除去した。250mlのエチルアセテートを添加し、そしてこの有機相を100gの水により3回洗浄した。この有機層を硫酸ナトリウム上で乾燥し、その後真空下で濃縮した。
収率:約85%
Claims (7)
- 式(I)
式中、
R1、R2は独立して同一であるか、あるいは異なり;H;C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
R3=CN、NO2、C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
R4=EnR6 mであって、
n=m=1ならば、E=SおよびR6=C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
n=0およびm=1ならば、R6=H、C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
E1=O、N
R5=H
E1=Oに対してはn=1、およびE1=Nに対しては2である、置換ピリジン誘導体であって、
式(II)
R3−C(O)−C(R1)=C(R2)−G (II)
(式中、
R1、R2およびR3は上記に規定された意味を有し;
G=−NH2または脱離基である)
のα,β−不飽和カルボニル化合物と式(III)
(P)=P(Ar)3であり、Ar=置換あるいは好ましくは非置換のC6-20アリールであり、R’=同一であるか、あるいは異なり、独立して分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状のC1-20アルキル、またはC6-20アリールを意味し;
EnR6 m=であって、
n=m=1ならば、E=SおよびR6=C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノのうちの1つ以上の基により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
n=0およびm=1ならば、R6=C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
Y=−CN;−C(O)NH2;−C(O)OR7であり、R7=Hを除いてR1について上記に定義した通りである)
のウイティッヒ反応試剤またはホルナー・ワズワース・エモンズ反応試剤とを塩基の存在下で反応させ、そして
i)Y=−CNまたはC(O)NH2、G=脱離基であり、そしてこの塩基がアルコラート、ある場合には、引き続いて酸性触媒、ゼオライト触媒あるいは塩基性触媒での環化を行うか;
ii)Y=−C(O)−OR7、G=脱離基およびこの塩基がアルコラートである場合には、アンモニアの存在下で引き続いて塩基性環化を行う
ことを含んでなる置換ピリジン誘導体の調製方法。 - R1=R2=Hであり、そしてR3=電子吸引性基である、請求項1に記載の方法。
- R1=R2=Hであり、そしてR3が部分的にあるいは完全にフッ素化されたC1-6−アルキル基である、請求項1あるいは2に記載の方法。
- R3=−CF3である請求項1〜3に記載の方法。
- 式IIIa2
R’=同一であるか、あるいは異なり、独立して分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状のC1-20アルキル、またはC6-20アリールを意味し、
EnR6 m=であって
n=m=1ならば、E=SおよびR6=C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
Y=−CN;−C(O)NH2;−C(O)OR7(ここで、R7=C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状)である);F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iである)
のリン化合物。 - 式IV−1〜IV−4
EnR6 m=であって、
n=m=1ならば、E=SおよびR6=C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
n=0およびm=1ならば、R6=H、R6=C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);各々F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
Y=−CN;−C(O)NH2;−C(O)OR7(ここで、R7=C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状)である);F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
R’=同一であるか、あるいは異なり、独立して分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状のC1-20アルキルを意味し;
R3=CN、NO2、C1-20−アルキル(分岐鎖あるいは直鎖あるいは環状);F、Cl、Br、I、C1-20−アルコキシ、C6-20−アリールオキシ、アミノの基のうちの1つ以上により置換され得るC6-20−アリール;F;Cl;Br;Iであり;
G=−NH2または脱離基である
意味を有する)
の化合物。 - リジン誘導体の合成における中間体としての請求項5あるいは6に記載の化合物。
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