WO2010143735A1 - 4-置換ベンゾチオアミド誘導体の製造法 - Google Patents
4-置換ベンゾチオアミド誘導体の製造法 Download PDFInfo
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a 4-substituted benzothioamide derivative that is important as an intermediate for producing a 2- (3-cyanophenyl) thiazole derivative useful as a pharmaceutical product. More specifically, the present invention relates to a method for producing a 4-substituted benzothioamide derivative used as an intermediate for producing a 2- (3-cyanophenyl) thiazole derivative useful as a xanthine oxidase inhibitor such as a therapeutic agent for gout or hyperuricemia.
- Non-Patent Document 1 the following formula (A-4) A method of reacting ammonium sulfide shown in FIG.
- a method of reacting ammonium sulfide shown in FIG.
- ammonium sulfide is expensive, and since microwaves are used, it can be produced only in a small amount, and the yield is as low as 40%.
- Non-Patent Document 2 includes the following formula (A-5). The method of reacting sodium hydrogen sulfide in liquid ammonia at 100 ° C. under pressure is described, but the yield is as low as 51% and there are many by-products.
- Non-Patent Document 3 includes the following formula (A-6): The method for producing 4-methoxybenzothioamide by reacting 4-methoxybenzonitrile with sodium hydrogen sulfide in the presence of magnesium chloride in N, N-dimethylformamide shown in FIG. There are no examples using benzonitrile and other 4-alkoxybenzonitriles.
- An object of the present invention is a 2- (3-cyanophenyl) thiazole derivative which has a xanthine oxidase inhibitory action and is used as a therapeutic agent for gout or hyperuricemia shown in International Publication No. WO92 / 09279. It is intended to provide a method suitable for producing a 4-substituted benzothioamide derivative useful as a production intermediate of the compound in a safe, inexpensive, easy and high yield manner.
- the present inventor has found a method for producing a 4-substituted benzothioamide derivative in a safe, inexpensive, easy and high yield as compared with the conventional method. That is, the present invention relates to the following.
- Formula (I) [Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. ] Is reacted with sodium hydrogen sulfide in the presence of ammonium chloride in an aprotic polar solvent to give a compound of formula (II) [Wherein, R 1 has the same definition as in formula (I).
- the aprotic polar solvent is at least one selected from the group consisting of N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, dimethyl sulfoxide, and sulfolane, according to any one of (1) to (4) Of the 4-substituted benzothioamide derivative.
- a 4-substituted benzothioamide derivative which is a production intermediate of a 2- (3-cyanophenyl) thiazole derivative useful as a therapeutic agent for gout or hyperuricemia, can be produced safely, inexpensively, easily and highly. Can be produced in a yield.
- the present invention is a compound of formula (I) [Wherein, R 1 represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. ] Is reacted with sodium hydrogen sulfide in the presence of ammonium chloride in an aprotic polar solvent to give a compound of formula (II) [Wherein, R 1 has the same definition as in formula (I). ] A method for producing a 4-substituted benzothioamide derivative represented by the formula: In the production method of the present invention, R 1 in the above formula (I) and the above formula (II) represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
- Such an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms means a linear or branched, saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms.
- An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as 1-ethylbutyl group; and 2-propenyl, 2-butenyl, 3-butenyl, 2-pentenyl, 3-pentenyl, 4-pentenyl, 2-hexenyl, 3-hexenyl, 4- Hexenyl, 5-hexenyl, 1-methyl-2-propenyl, 2-methyl
- R 1 examples include a hydrogen atom, n-propyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, 2-pentenyl, and 2-methyl-2-propenyl, and particularly a hydrogen atom or an isobutyl group.
- the sodium hydrogen sulfide used in the production method of the present invention is an anhydride or a hydrate, and preferably a hydrate.
- the amount of sodium hydrogen sulfide used is usually in the range of 0.9 to 50 mol times, preferably 1 to 20 mol times the 4-substituted benzonitrile derivative represented by the above formula (I). Used in a range of quantities.
- ammonium chloride is used together with sodium hydrogen sulfide.
- the amount of ammonium chloride used is in the range of 0.1 to 5 mole times the amount of sodium hydrogen sulfide used, and preferably in the range of 0.1 to 2 mole times.
- non-reactive solvents such as N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, dimethyl sulfoxide, sulfolane, and hexamethylphosphoric triamide are used as the reaction solvent. Any of the protic polar solvents may be used alone or in combination, and water may be added to these reaction solvents.
- reaction solvents include N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidinone, dimethyl sulfoxide, and sulfolane, and N, N-dimethylformamide is particularly preferable.
- the amount of the aprotic polar solvent used is 2 to 50 times by volume, preferably 3 to 20 times the volume of the 4-substituted benzonitrile derivative.
- the volume ratio of the aprotic polar solvent to water is preferably in the range of 1: 0 to 1: 1.
- the reaction temperature is 0 to 150 ° C, preferably 10 to 80 ° C.
- the reaction pressure is in the range of atmospheric pressure to 2 atmospheres, preferably in the range of atmospheric pressure to 1.2 atmospheres.
- the reaction time varies depending on the substituent of 4-substituted benzonitrile, the amount of sodium hydrogen sulfide used, the reaction temperature, the pressure of the reaction, etc., but is completed in the range of 10 minutes to 10 days. To do. Since 4-hydroxybenzonitrile is generally less reactive than 4-alkoxybenzonitrile, severe reaction conditions such as high temperature, pressurization, and use of ultrasonic waves were required in the thioamidation reaction.
- the target 4-substituted benzoate can be obtained in a high yield without using a reagent that requires special environmental considerations in the treatment, a highly toxic reagent, or the like, and without applying pressure.
- Thioamide derivatives can be produced.
- a benzothioamide derivative can be obtained.
- the 4-substituted benzothioamide derivative represented by the above formula (II) obtained by the above method is, for example, a 2- (3-cyanophenyl) thiazole derivative useful as a pharmaceutical according to the method described in JP-A-6-329647.
- the 4-substituted benzothioamide derivative (II) obtained by the method of the present invention is reacted with a 2-halogenated-acylacetic ester without isolating or purifying the 2-substituted benzothioamide derivative (II).
- (4-Substituted phenyl) thiazole derivatives can be produced in high yield.
- Example 1 Synthesis of 4-hydroxybenzothioamide While stirring 2.35 g of sodium hydrogen sulfide hydrate, 3 ml of N, N-dimethylformamide, and 0.5 ml of water, 1.0 g of 4-hydroxybenzonitrile and 2.25 g of ammonium chloride were added. After stirring at 40 ° C. for 22 hours, 9.5 ml of 2N hydrochloric acid was added, followed by 2.0 ml of water. The solid obtained by stirring with ice cooling was collected by filtration and dried to obtain 1.21 g of 4-hydroxybenzothioamide (yield 94%).
- Example 2 Synthesis of 4-hydroxybenzothioamide While stirring 2.35 g of sodium hydrogen sulfide hydrate and 3 ml of N, N-dimethylformamide, 1.0 g of 4-hydroxybenzonitrile and 2.25 g of ammonium chloride were added. After stirring at 40 ° C. for 22 hours, 7.5 ml of 2N hydrochloric acid was added followed by 4.5 ml of water. The solid obtained by stirring with ice cooling was collected by filtration and dried to obtain 1.21 g of 4-hydroxybenzothioamide (yield 94%).
- Example 3 Synthesis of 4-hydroxybenzothioamide While stirring 4.71 g of sodium hydrogen sulfide hydrate, 2.5 ml of water and 10 ml of dimethyl sulfoxide, 1.0 g of 4-hydroxybenzonitrile and 4.49 g of ammonium chloride were added. After stirring at 40 ° C. for 13 hours, the mixture was acidified with water and hydrochloric acid, and the solid obtained by stirring was collected by filtration and dried to obtain 1.57 g of a solid mainly containing 4-hydroxybenzothioamide. .
- a 4-substituted benzothioamide that is a production intermediate of a 2- (3-cyanophenyl) thiazole derivative useful as a therapeutic agent for gout or hyperuricemia using a safe and inexpensive reagent Derivatives can be produced safely, inexpensively, easily and in high yield.
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Abstract
Description
に示されるチオアセトアミド及びポリリン酸を用いた方法が知られている。
また、例えば特許文献2には、下記式(A−2)
に示されるトルエン中でジエチルアミンと共に硫化水素を加圧下で反応させる方法が記載されている。また、例えば特許文献3には、下記式(A−3)
に示される水中で硫化水素ナトリウムと共に硫化水素を加圧下で反応させる方法が記載されている。しかしながら、硫化水素は毒性が高い気体であるため安全性の点で問題があり、また加圧下で反応を行うことができる設備が必要であるため汎用性に欠ける製造方法である。
また、例えば非特許文献1には、下記式(A−4)
に示される硫化アンモニウムを反応させる方法が記載されている。しかしながら、硫化アンモニウムは高価であり、またマイクロ波を用いるために、少量での製造しか出来ず、また収率も40%と低い。
また、非特許文献2には、下記式(A−5)
に示される硫化水素ナトリウムを液体アンモニア中、加圧下100℃で反応させる方法が記載されているが、収率は51%と低く、副生成物が多い。
また、非特許文献3には、下記式(A−6)
に示されるN,N−ジメチルホルムアミド中、塩化マグネシウム存在下、4−メトキシベンゾニトリルを硫化水素ナトリウムと反応させることにより、4−メトキシベンゾチオアミドを製造する方法が記載されているが、4−ヒドロキシベンゾニトリル及び他の4−アルコキシベンゾニトリルを用いた例示は無い。
すなわち本発明は、以下のものに関する。
(1)式(I)
[式中、R1は水素原子又は炭素数1~6の脂肪族炭化水素基を表す。]
で示される4−置換ベンゾニトリル誘導体を、非プロトン性極性溶媒中で、塩化アンモニウム存在下、硫化水素ナトリウムと反応させることにより、式(II)
[式中、R1は、式(I)の定義と同じである。]
で示される4−置換ベンゾチオアミド誘導体を製造する方法。
(2)R1が、水素原子又はイソブチル基である(1)に記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
(3)R1が、水素原子である(1)に記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
(4)R1が、イソブチル基である(1)に記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
(5)非プロトン性極性溶媒が、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1つである(1)から(4)の何れかに記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
(6)非プロトン性極性溶媒が、N,N−ジメチルホルムアミドである(1)から(4)の何れかに記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
[式中、R1は水素原子又は炭素数1~6の脂肪族炭化水素基を表す。]
で示される4−置換ベンゾニトリル誘導体を、非プロトン性極性溶媒中で、塩化アンモニウム存在下、硫化水素ナトリウムと反応させることにより、式(II)
[式中、R1は、式(I)の定義と同じである。]
で示される4−置換ベンゾチオアミド誘導体を製造する方法を提供するものである。
本発明の製造方法において、上記式(I)及び上記式(II)中のR1は、水素原子又は炭素数1~6の脂肪族炭化水素基を表す。かかる炭素数1~6の脂肪族炭化水素基とは、炭素数1~6の、直鎖又は分枝状で、飽和又は不飽和の脂肪族炭化水素基を意味する。例えば、メチル、エチル、n−プロピル、n−ブチル、n−ペンチル、n−ヘキシル、イソプロピル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert−ペンチル、イソヘキシル、2−メチルペンチル、及び1−エチルブチル基等の炭素数1~6のアルキル基;及び2−プロペニル、2−ブテニル、3−ブテニル、2−ペンテニル、3−ペンテニル、4−ペンテニル、2−ヘキセニル、3−ヘキセニル、4−ヘキセニル、5−ヘキセニル、1−メチル−2−プロペニル、2−メチル−2−プロペニル、1,1−ジメチル−2−プロペニル、1−エチル−2−プロペニル、1−メチル−2−ブテニル、2−メチル−2−ブテニル、3−メチル−2−ブテニル、1,1−ジメチル−2−ブテニル、1−エチル−2−ブテニル、2−エチル−2−ブテニル、1−メチル−2−ペンテニル、2−メチル−2−ペンテニル、3−メチル−2−ペンテニル、4−メチル−2−ペンテニル、1−メチル−3−ペンテニル、2−メチル−3−ペンテニル、及び3−メチル−3−ペンテニル基等の炭素数3~6のアルケニル基が挙げられる。R1の好ましいものとしては水素原子、n−プロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、2−ペンテニル、及び2−メチル−2−プロペニルが挙げられ、特に水素原子又はイソブチル基が好ましい。
本発明の製造方法において使用する硫化水素ナトリウムは、無水物又は水和物が用いられるが、好ましくは水和物が用いられる。硫化水素ナトリウムの使用量は、上記式(I)で表される4−置換ベンゾニトリル誘導体に対して、通常、0.9~50モル倍量の範囲で用いられ、好ましくは1~20モル倍量の範囲で用いられる。
本発明の製造方法において、硫化水素ナトリウムと共に塩化アンモニウムが用いられる。かかる塩化アンモニウムの使用量は、使用する硫化水素ナトリウムに対して0.1~5モル倍量の範囲で用いられ、好ましくは0.1~2モル倍量の範囲である。
本発明の製造方法において、反応溶媒として、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリジノン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、及びヘキサメチルホスホリックトリアミド等の非プロトン性極性溶媒のいずれかを単独又は混合して用いられ、更にこれらの反応溶媒に水を加えて用いても良い。中でも好ましい反応溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、及びスルホランが挙げられ、特にN,N−ジメチルホルムアミドが好ましい。非プロトン性極性溶媒の使用量は、4−置換ベンゾニトリル誘導体に対して、体積で2~50倍量の範囲で行われるが、好ましくは3~20倍量で行われる。その際の非プロトン性極性溶媒と水の体積比は好ましくは1:0~1:1の範囲である。
本発明の製造方法において、反応温度は0~150℃、好ましくは10~80℃で行なわれる。
本発明の製造方法において、反応の圧力は大気圧~2気圧の範囲で行なわれるが、好ましくは大気圧~1.2気圧の範囲で行なわれる。
本発明の製造方法において、反応時間は4−置換ベンゾニトリルの置換基、硫化水素ナトリウムの使用量、反応温度、及び反応の圧力等に依存して異なるが、10分~10日の範囲で完結する。
4−ヒドロキシベンゾニトリルは、4−アルコキシベンゾニトリルに比べて一般に反応性が低いため、チオアミド化反応において、高温、加圧、超音波の利用などの過酷な反応条件が必要であった。しかしながら、本発明の製造方法においては、反応性が低い4−ヒドロキシベンゾニトリルにおいても、常温下、加圧を要せず、適当な反応時間で反応が進行でき、反応条件を緩和することができる。
さらに、本発明の製造方法によれば、処理において環境に特段の配慮を要する試薬、毒性の高い試薬等を用いることなく、また、加圧することなく、高収率で目的とする4−置換ベンゾチオアミド誘導体を製造することができる。
本発明の製造法において、後処理方法として、水又は希塩酸若しくは希硫酸等の酸性水溶液を加え、析出する固体を濾過操作で取り出すか又は抽出操作などにより分離することにより、目的とする4−置換ベンゾチオアミド誘導体を得ることが出来る。
上記の方法により得られる上記式(II)で表される4−置換ベンゾチオアミド誘導体は、例えば特開平6−329647号公報記載の方法に従って、医薬品として有用な2−(3−シアノフェニル)チアゾール誘導体に変換することが出来る。その過程において、本発明の方法により得られた4−置換ベンゾチオアミド誘導体(II)は、これを一旦単離や精製することなく、2−ハロゲン化−アシル酢酸エステルと反応させることにより、2−(4−置換フェニル)チアゾール誘導体を高い収率で製造することができる。
[実施例1]
4−ヒドロキシベンゾチオアミドの合成
硫化水素ナトリウム水和物2.35g、N,N−ジメチルホルムアミド3ml、及び水0.5mlを攪拌しながら、4−ヒドロキシベンゾニトリル1.0g及び塩化アンモニウム2.25gを加えた。40℃で22時間攪拌した後、2N塩酸9.5mlを加えた後、水2.0mlを加えた。氷冷攪拌して得られた固体を濾取し、乾燥して4−ヒドロキシベンゾチオアミド1.21gを得た(収率94%)。
[実施例2]
4−ヒドロキシベンゾチオアミドの合成
硫化水素ナトリウム水和物2.35g、及びN,N−ジメチルホルムアミド3mlを攪拌しながら、4−ヒドロキシベンゾニトリル1.0g及び塩化アンモニウム2.25gを加えた。40℃で22時間攪拌した後、2N塩酸7.5mlを加えた後、水4.5mlを加えた。氷冷攪拌して得られた固体を濾取し、乾燥して4−ヒドロキシベンゾチオアミド1.21gを得た(収率94%)。
[実施例3]
4−ヒドロキシベンゾチオアミドの合成
硫化水素ナトリウム水和物4.71g、水2.5ml及びジメチルスルホキシド10mlを攪拌しながら、4−ヒドロキシベンゾニトリル1.0g及び塩化アンモニウム4.49gを加えた。40℃で13時間攪拌した後、水及び塩酸を加えて酸性にした後、攪拌して得られた固体を濾取し、乾燥して4−ヒドロキシベンゾチオアミドを主として含む固体1.57gを得た。
[実施例4]
4−イソブトキシベンゾチオアミドの合成
4−イソブトキシベンゾニトリル29.4gのN,N−ジメチルホルムアミド100ml溶液に、硫化水素ナトリウム水和物47.06g、水30ml及び塩化アンモニウム44.9gを加えた。40℃で4時間攪拌した後、水210mlを加えた。氷冷攪拌して析出した固体を濾取し、乾燥して4−イソブトキシベンゾチオアミド34.14gを得た(収率97%)。
Claims (6)
- R1が、水素原子又はイソブチル基である請求項1に記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
- R1が、水素原子である請求項1に記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
- R1が、イソブチル基である請求項1に記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
- 非プロトン性極性溶媒が、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、及びスルホランからなる群から選ばれる少なくとも1つである請求項1から請求項4の何れか一項に記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
- 非プロトン性極性溶媒が、N,N−ジメチルホルムアミドである請求項1から請求項4の何れか一項に記載の4−置換ベンゾチオアミド誘導体の製造方法。
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