(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリジン化合物のＮ−アルキル化のための方法であって、該アクリジン化合物、アルキル化剤およびイオン液体溶媒を含む反応混合物を提供し、該反応混合物を１００〜２００℃に加熱し、それにより該アクリジン化合物をＮ−アルキルアクリジニウム化合物に転換することを含む、方法。
【請求項２】
前記イオン液体溶媒が、下記：
【化１６】
0005395803.tif 000019
（式中、ｎは１〜９の整数であり；そして
Ｘは、テトラクロロアルミン酸イオン、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン、ジシアナミドイオン、チオシアン酸イオン、硝酸イオン、塩化物イオン、ヨウ化物イオン、トリフルオロ酢酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、メチルスルホン酸イオン、トリフルオロメチルスルホン酸イオン、トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロリン酸イオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドイオンからなる群から選択される）の形態およびそれらの組み合わせである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
Ｘがテトラフルオロホウ酸イオンまたはヘキサフルオロリン酸イオンである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
ｎが３である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
イオン溶媒が、[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]（ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム）を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
イオン溶媒が、[ＢＭＩＭ][ＢＦ４]（テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム）を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記アルキル化剤が、スルトン；ハロ酢酸のエステル；ハロゲン化アルキルおよびトリフルオロメタンスルホン酸アルキルからなる群より選択され；該アルキル基は、１個以上のヘテロ原子を場合により含み、そして１個以上の不飽和結合を場合により含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記アルキル化剤が、スルトンである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記スルトンが、構造
【化１７】
0005395803.tif 000020
（ｎ＝１または２である）
を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記スルトンが、１，３−プロパンスルトンである、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記アクリジン化合物が、アクリジンエステルである、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記アクリジン化合物が、アクリジンスルホンアミドである、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記反応混合物が、反応条件下で、前記アルキル化剤と非反応性である塩基を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記塩基が、立体障害ピリジン誘導体である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記塩基が、２，６−ジ−ｔ−ブチルピリジン（ＤｔＢＰ）または
２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルピリジン（ＤｔＢＭＰ）またはその組み合わせを含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記アルキル化剤対前記アクリジン化合物のモル比が、２０：１より小さく；前記イオン液体溶媒が、前記アクリジン化合物に対する少なくとも１：１のモル比において存在し、そして前記反応混合物を１２０℃〜１６０℃の温度で３〜２４時間加熱する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記Ｎ−アルキルアクリジニウム誘導体への百分率化学転換率が、少なくとも７０％である、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記Ｎ−アルキルアクリジニウム誘導体への百分率化学転換率が、少なくとも８０％である、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
式（Ｖ）：
【化１８】
0005395803.tif 000021
（式中、Ｒ７およびＲ８は同じであるかまたは相異なることができ、そして水素、ハロゲン、−ＯＲ、およびＲからなる群より選択され、ここで、Ｒは、酸素、硫黄および窒素から選択される２０個以下のヘテロ原子を含有するアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはアラルキル基であり、そしてＲ１２は、
（ｉ）−ＯＲ、
（ｉｉ）−Ｏ−Ｎ−スクシンイミジル、
（ｉｉｉ）−ＮＨ−（ＣＨ２）５−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｎ−スクシンイミジルおよび
（ｉｖ）−ＮＨ−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ−Ｃ２Ｈ４ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ２）３−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｎ−スクシンイミジル（式中ｎは、０〜５である）、からなる群より選択される）
の構造を有するアクリジニウムエステル化合物を製造するための方法であって、
（１）アクリジン化合物、１，３−プロパンスルトンおよびイオン液体溶媒を含む反応混合物を提供し；アクリジン化合物は、式（Ｖｂ）：
【化１９】
0005395803.tif 000022
（式中、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１２は、前記したとおりである）の構造を有し、そして
（２）該反応混合物を１００〜２００℃に加熱し、それにより式（Ｖｂ）の該アクリジン化合物を、式（Ｖ）の該アクリジニウムエステル化合物に転換することを含む、方法。
【請求項２０】
式（ＶＩ）：
【化２０】
0005395803.tif 000023
（式中、Ｒ７およびＲ８は同じであるかまたは相異なることができ、そして水素、ハロゲン、−ＯＲ、およびＲからなる群より選択され、ここで、Ｒは、酸素、硫黄および窒素から選択される２０個以下のヘテロ原子を含有するアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはアラルキル基であり；そしてＲ１０およびＲ１１は、同じであるかまたは相異なることができ、２０個以下のヘテロ原子を含有するアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはアラルキル基を表す）の構造を有するアクリジニウムスルホンアミド化合物を製造するための方法であって、
（１）アクリジン化合物、１，３−プロパンスルトンおよびイオン液体溶媒を含む反応混合物を提供し；アクリジン化合物は、式（ＶＩａ）：
【化２１】
0005395803.tif 000024
（式中、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１０およびＲ１１は前記したとおりである）の構造を有し；そして
（２）該反応混合物を１００〜２００℃に加熱し、それにより式（ＶＩｂ）の該アクリジン化合物を式（ＶＩ）の該アクリジニウムスルホンアミド化合物に転換することを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ヘテロ芳香族化合物のＮ−アルキル誘導体を製造するための合成方法に関する。更に詳しくは、本発明は、アクリジンおよび関連した化合物のＮ−アルキル化におけるイオン液体溶媒の使用に関する。
【０００２】
発明の背景
化学発光性アクリジニウム化合物は、イムノアッセイおよび核酸アッセイのための極めて有用な標識であることが明らかになった。Ｎ−スルホプロピル基（ＮＳＰ）を含有する親水性アクリジニウムエステルは、U. S. Patent No. 5,656,426においてLaw et al.によりおよびU. S. Patent No. 6,664,043においてNatrajan et al.により記載されたとおり、タンパク質標識化および小分子コンジュゲートの製造のために有用である。これらの開示は参照により本明細書に組み込まれる。これらの親水性アクリジニウムエステルは、イムノアッセイにおける改良された性能を与える。
【０００３】
Ｎ−スルホプロピル基を含有するアクリジニウムエステルの合成は、強力な発癌物質１，３−プロパンスルトンによる対応するアクリジンエステルのＮ−アルキル化を伴う。一般に、この反応は、参照により本明細書に組み込まれるU. S. Patent No. 5,656,426においてLaw et al.により記載されたとおり、溶媒の不存在下に大過剰のプロパンスルトンとともにアクリジンエステルを加熱することにより行われる。この反応は、図１に示される。ＮＳＰ−ＤＭＡＥ−ＮＨＳエステル（図１、Ｒ＝ＮＨＳ）の合成のためにＬａｗにより記載された反応は、単離される生成物の相対的に低い収率（２５％）およびアクリジン前駆体に対して大過剰の（５０倍）プロパンスルトンを使用する必要を含むいくつかの欠点に悩まされる。
【０００４】
Toxicology Lett. 2004, 151, 251-254においてBoltおよびGolkaにより最近報告されたとおり、プロパンスルトンは、直接アルキル化性であり、遺伝子毒性でありそして発癌性である。この開示は参照により本明細書に組み込まれる。BlotおよびGolkaは、１，３−プロパンスルトンに暴露された人のグループ内で観察された悪性疾患が驚くべきことに入手可能な動物の研究からの予想と合致していると思われ、そして３０〜４０年まで又は、限定された期間の過去の暴露後の潜伏期間により特徴付けられるということを観察している。かくして、この毒性試薬の使用を限定する反応条件化の化学的転換が望ましい。
【０００５】
より最近では、U. S. Patent No. 6,924,154においてEvangelista et al.は、対応するアクリジンエステルおよび２０倍過剰の希釈されていない（ｎｅａｔ）１，３−プロパンスルトンのマイクロ波加熱によるＮ−スルホプロピル基を有するアクリジニウムエステルの合成を報告している。この開示は参照により本明細書に組み込まれる。この合成方法は、反応で形成されるポリスルホン化アクリジニウムエステルを強酸により加水分解して、それらをモノスルホナートＮ−スルホプロピル基に転換し、次いで徹底的にクロマトグラフィー精製してＮ−スルホプロピル含有アクリジニウムエステル５３％の全体収率を得るための第２工程を必要とした。明らかに、もしアクリジンエステルが酸に感受性の官能基、例えばＮＨＳエステルを含有するならば、酸加水分解工程を行うことができず、所望のモノスルホナート生成物の全体の収率は、U. S. Patent No.5,656,426においてＬａｗにより観察されるとおり極めて低い可能性がある。更に、生成物の徹底的なクロマトグラフィー精製の必要も望ましくない。
【０００６】
J.Org.Chem. 1998,63,5636-5639においてAdamczyk et alは、アクリジンスルホンアミトドにおけるＮ−スルホプロピル基の導入は、試薬ネオペンチル３−トリフロキシプロパンスルホナートを使用して行うことができることを報告している。この開示は参照により本明細書に組み込まれる。この方法は１，３−プロパンスルトンを使用することを必要としないけれども、試薬３−トリフロキシプロパンスルホナートは、別に合成されなければならなかったし、そして更にこの試薬を使用するＮ−アルキル化は、生成物への３４％転換率を得るのに７日間を必要とした。
【０００７】
上記の引用された文献は、希釈されていないアルキル化試薬、例えばプロパンスルトン中で高められた温度で反応を行うこと、次いで酸処理してポリスルホン化された物質を加水分解し、次いで所望のＮ−スルホプロピルアクリジニウムエステルの徹底的クロマトグラフィー精製を必要とする、アクリジン化合物にＮ−スルホフロピル基を導入することの一般的困難を指摘している。明らかに、良好な収率で、限定された量のみのプロパンスルトンを使用し、そして徹底的なクロマトグラフィー精製の必要なしに、この化学的転換を達成するのに役立つ適当で相対的に温和な反応媒体は有利であろう。更に、ポリスルホナート形成を最小にする任意の方法は、酸感受性官能基を含有するアクリジンエステルのＮ−アルキル化を可能とするであろう。
【０００８】
近年において、イオン液体（ＩＬｓ）は、化学反応を行うためにますます普及しておりそして普通「グリーン溶媒」と呼ばれている。何故ならば、それらはリサイクルできるからのみならず、極めて低い揮発性、低い毒性、不燃性、高い熱安定性および広い範囲の溶質を溶解する能力を有するからである。Clean Products and Processes 1999, 1, 223-236におけるHolbreyおよびSeddonによる概説は、イオン液体の性質のいくらかを記載している。この開示は参照により本明細書に組み込まれる。J.Fluorine Chem, 2000, 105, 221-227におけるHagiwaraおよびItoよる他の概説は、アルキルイミダゾリウムカチオンおよびフルオロアニオンの室温イオン液体を記載している。この開示は参照により本明細書に組み込まれる。HagiwaraおよびItoは、「室温イオン液体または溶融塩は、なんらの中性分子なしにイオン種のみを含有しそして298Ｋより低い融点を有する物質であると定義される」と述べている。アルキルイミダゾリウムカチオンから誘導される多くのイオン液体は、市販されておりそして特に文献で使用された２つはヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]およびテトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム[ＢＭＩＭ][ＢＦ４]である。
【０００９】
イオン液体は、Org. Lett. 2004, 6, 707-710においてEarleにより記載されている酸化；J. Am. Chem. Soc. 2005,127, 751-760においてMo et alにより記載されているヘック反応（Ｈｅｃｋ  ｒｅａｃｔｉｏｎ）；Tetrahedron Lett. 2006, 47, 2435-2438においてJorapur et alにより記載されているピロールおよびインドールのＮ−アルキル化：Synthesis 2004, 2, 208-212においてLe et alにより記載されているフタルイミドのＮ−アルキル化；およびJ. Org. Chem. 2005, 70, 3251-3255においてMiaoおよびChanにより記載されているペプチド合成を含む種々の合成有機転換のための反応媒体として探求された。これらの文献の開示は参照により本明細書に組み込まれる。ElomariへのU. S. Patent Pub.2007/0142690は、イオン液体中でのイソパラフィンによるオレフィンのアルキル化を開示している。U. S. Patent Pub.2007/0142690の開示は参照により本明細書に組み込まれる。Ｎ−スルホプロピルアクリジニウムエステルへのアクリジンエステルのＮ−アルキル化のための反応媒体としてのＩＬｓの使用は、文献に報告されていない。
【００１０】
イオン液体は、種々の合成転換における有用性を見出したが、今日までそれらの使用は、特に商業的規模の合成に関してはどちらかといえば限定されてきた。
【００１１】
驚くべきことに、アクリジン化合物は、該アクリジン化合物をイオン液体溶媒中でアルキル化試薬と接触させることによりアクリジニウム化合物に効率よく転換されることが見出された。この方法により、アルキル化試薬の量は、従来の方法に比較して大幅に減少し、これは、アルキル化試薬が高度に毒性および／または発癌性である場合に、特に有利である。
【００１２】
本発明の第１の局面に従えば、アクリジン化合物のＮ−アルキル化のための方法であって、アクリジン化合物、アルキル化剤およびイオン液体溶媒を含む反応混合物を提供し、反応混合物を約１００〜約２００℃に加熱し、それによりアクリジン化合物をＮ−アルキルアクリジニウム化合物に転換することを含む方法が提供される。アクリジンエステルまたはスルホンアミド（両方ともアクリジニウム核のＣ−９位置で形成される）を含むことができるアクリジン化合物の構造に関して本質的になんらの制限もない。種々の非限定的態様においては、アルキル化剤対アクリジン化合物のモル比は、約２０：１より小さく、典型的には約１５：１より小さく、好ましくは約１０：１より小さく、そしてイオン液体溶媒は、アクリジン化合物に対するモル比少なくとも約１：１、更に典型的には少なくとも約２：１、好ましくは少なくとも約５：１で存在する。
【００１３】
本発明の方法により達成されうるアクリジンからアクリジニウムへの全体の百分率転換率は既知の方法の百分率転換率を超え、そして典型的には約７０％より高く、更に典型的には約７５％より高く、好ましくは約８０％より高く、理想的には約８５％より高いであろう。高い転換効率は、部分的には、イオン液体溶媒中でのポリアルキル化の最小化によるものであり、これは、既知の方法を超える驚くべき且つ有用な進歩を表す。
【００１４】
前記方法に従う好ましいイオン液体溶媒は、形態：
【化１】
0005395803.tif 000002
（式中、ｎは、１〜９、好ましくは１〜５の整数、更に好ましくはｎ＝３であり、そして
Ｘは、テトラクロロアルミン酸イオン、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン、ジシアナミドイオン、チオシアン酸イオン、硝酸イオン、ハロゲン化物イオン、トリフルオロ酢酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、メチルスルホン酸イオン、トリフルオロメチルスルホン酸イオン、トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロリン酸イオン、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドイオン、またはそれらの組み合わせからなる群の一員であることができるアニオンを表す。好ましくは、Ｘはテトラフルオロホウ酸イオンまたはヘキサフルオロリン酸イオンである）を有する。
【００１５】
種々の態様においては、イオン溶媒は、[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]（ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム）または[ＢＭＩＭ][ＢＦ４]（テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム）を含み、各々は単独でまたは組み合わせて使用するための本発明の実施における好ましいイオン液体溶媒である。
【００１６】
アルキル化剤は、特に制限されず、そして例えば、スルトン、ハロ酢酸のエステルおよびハロゲン化アルキル、またはトリフルオロメタンスルホン酸アルキル（ここでアルキル基は１個以上のヘテロ原子および不飽和結合を場合により含む）からなる群より選択され得、スルトン、特に、構造：
【化２】
0005395803.tif 000003
（式中、ｎ＝１または２である）を有するスルトンは好ましいアルキル化試薬である。その場合名前は、それぞれ、１，３−プロパンスルトンおよび１，４−ブタンスルトンであり、１，３−プロパンスルトンが本発明に従う最も好ましいアルキル化試薬である。
【００１７】
本発明の他の局面においては、前記の方法は、式（Ｖ）：
【化３】
0005395803.tif 000004
（式中、Ｒ７およびＲ８は同じであるかまたは相異なることができ、そして水素、ハロゲン、−ＯＲ、およびＲからなる群より選択され、ここで、Ｒは、酸素、硫黄および窒素から選択される２０個以下のヘテロ原子を含有すアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはアラルキル基であり、そしてＲ１２は、
（ｉ）−ＯＲ、
（ｉｉ）−Ｏ−Ｎ−スクシンイミジル、
（ｉｉｉ）−ＮＨ−（ＣＨ２）−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｎ−スクシンイミジルおよび
（ｉｖ）−ＮＨ−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ−Ｃ２Ｈ４ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ２）３−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｎ−スクシンイミジル（式中ｎは０〜５である）、からなる群より選択される）
の構造を有するアクリジニウムエステル化合物を製造するのに特に有用であることが見出された。
【００１８】
この局面に従う方法は、（１）アクリジン化合物、１，３−プロパンスルトンおよびイオン液体溶媒を含む反応混合物を提供し；アクリジン化合物は、式（Ｖｂ）：
【化４】
0005395803.tif 000005
（式中、Ｒ７、Ｒ８およびＲ１２は前記したとおりである）の構造を有し、そして
（２）該反応混合物を約１００〜約２００℃に加熱し、それにより式（Ｖｂ）の該アクリジン化合物を、式（Ｖ）の該アクリジニウムエステル化合物に転換することを含む。１，３−プロパンスルトン対アクリジン化合物の任意のモル比が種々の非限定的態様において有用であることを意図するが、１，３−プロパンスルトン対アクリジン化合物のモル比は、約２０：１より小さく、典型的には約１５：１より小さく、好ましくは約１０：１より小さい。同様に、任意の量のイオン液体溶媒を使用することができるが、しかしながら、イオン液体溶媒は、通常アクリジン化合物に対するモル比少なくとも約１：１、更に典型的には少なくとも約２：１、好ましくは少なくとも約５：１で存在する。
【００１９】
更なる局面においては、式（ＶＩ）の構造：
【化５】
0005395803.tif 000006
（式中、Ｒ７およびＲ８は同じであるかまたは相異なることができ、そして水素、ハロゲン、−ＯＲ、およびＲからなる群より選択され、ここで、Ｒは、酸素、硫黄および窒素から選択される２０個以下のヘテロ原子を含有すアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはアラルキル基であり、そしてＲ１０およびＲ１１は、同じであるかまたは相異なることができ、２０個以下のヘテロ原子を含有すアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはアラルキル基を表す）の構造を有するアクリジニウムスルホンアミド化合物を製造するための方法であって、
（１）アクリジン化合物、１，３−プロパンスルトンおよびイオン液体溶媒を含む反応混合物を提供し；アクリジン化合物は、式（ＶＩａ）：
【化６】
0005395803.tif 000007
（式中、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ１０およびＲ１１は前記したとおりである）の構造を有し；そして
（２）該反応混合物を約１００〜約２００℃に加熱し、それにより式（ＶＩｂ）のアクリジン化合物を式（ＶＩ）のアクリジニウムスルホンアミド化合物に転換することを含む方法が提供される。１，３−プロパンスルトン、アクリジンおよびイオン溶媒の相対的量は、特に限定されず、上記したとおりであることができる。
【００２０】
本発明のこれらのおよび他の局面は、下記の詳細な説明、添付図面および特許請求の範囲を参照することにより更に良く理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、U. S. Patent No. 5,656,426においてLaw et al.により記載されたとおり、ＮＳＰ−ＤＭＡＥ−ＮＨＳ（Ｒ＝ＮＨＳ）の合成のためのおよびＮＳＰ−ＤＭＡＥ−ＯＭｅ（Ｒ＝ＯＭｅ）の合成のための、溶媒の不存在下に強力な発癌物質１，３−プロパンスルトンによるアクリジンエステルのＮ−アルキル化を説明する。
【図２Ａ】図２Ａは、ポリスルホナート生成物に相当するいくつかのピークを示す希釈されていない１，３−プロパンスルトン中のアクリジンメチルエステルの反応のＨＰＬＣ分析である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａに見られるよりもはるかに少ないポリスルホナート生成物を示す、イオン液体溶媒[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]中での１，３−プロパンスルトンとアクリジンメチルエステルの反応のＨＰＬＣ分析である。
【図３】図３は、アクリジン核のＣ２およびＣ７位置に電子供与性アルコキシ（−ＯＲ）官能基を有するアクリジンメチルエステルを、イオン液体溶媒[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]中で、立体障害ピリジン塩基の存在下に１，３−プロパンスルトンによりアルキル化して、Ｎ−スルホプロピル（ＮＳＰ）アクリジニウムメチルエステルを得、次いでこれを酸中で加水分解する、実施例５の転換を説明する。
【００２２】
詳細な説明
本明細書で使用されるすべての用語は、特記しない限り当技術分野におけるそれらの通常の意味を有することを意図する。「イオン液体」という用語は、なんらの中性分子なしにイオン種のみを含有しそして２９８Ｋより低い融点を有する物質である室温または室温に近い（例えば、±２０℃）イオン液体（または溶融塩）を指す。フレーズ「なんらの中性分子なしに」は、イオン液体がその最も基本的なレベルでカチオンおよびアニオン成分からなることを意味するが、イオン液体溶媒を含む溶媒系がイオン液体に加えて中性種を含まないことを意味することを意図しない。
【００２３】
本発明は、一般に、イオン液体（ＩＬｓ）中での対応するアクリジン化合物のＮ−アルキル化により、アクリジニウム化合物、特にアクリジニウムエステルおよびアクリジニウムスルホンアミドの合成のための方法を指向する。この方法は、親水性アクリジニウムエステルおよびスルホンアミドの製造のために特に有用である。本発明の転換は一般に下記のとおり例示されうる：
【化７】
0005395803.tif 000008
（式中、アクリジン化合物１は、イオン液体溶媒中でのアルキル化試薬ＲＸによる処理によりアクリジニウム化合物に転換される。アルキル化試薬ＲＸは、アルキル部分Ｒと離脱基Ｘを含む。官能性を付与するために（例えば、増加した親水性、または更なる転換のための出発点として）アクリジニウム化合物２内にＸが有利に含まれうるように、点線で示されたとおり、ＲはＸと一緒になって環を形成する二価の基であることができる。このスキームは、置換されていないアクリジン化合物の簡単な場合を例示するが、本発明の利点は、アクリジン化合物が、アルキル化するのがより困難な、アクリジン核のＣ−９位置にエステルもしくはスルホンアミド基および／またはＣ２および／またはＣ７位置に電子供与性基などの追加の官能基を有する場合に最も完全に実現されうる。
【００２４】
本発明の方法の利点は、改良された化学的転換率および単離された生成物の収率、副生物、例えば通常アルキルスルトンアルキル化試薬の使用から生じるポリスルホン化副生物
の形成の減少、および高度に毒性のアルキル化剤、例えば強力な発癌物質１，３−プロパンスルトンの使用の減少を含む。本発明の方法は、グラム規模で、Ｎ−スルホアルキル基、例えばＮ−スルホプロピル基を含有する親水性アクリジニウムエステルの高収率合成のための一般的方法も与える。本発明は、一般に他のアルキル化剤によるアクリジン化合物のＮ−アルキル化のために有用であることも意図する。
【００２５】
反応混合物は、室温または室温付近で液体であるイオン液体を含む。イオン液体は、典型的には、有機カチオンとアニオンを含み、アニオンは時には純粋に無機種であるが、必ずしもそうとは限らない。有機カチオンは、典型的にはテトラアルキルアンモニウムを含む第四級アンモニウム化合物であり、そして更に典型的にはＮ−アルキルヘテロ芳香族種、例えばＮ−アルキルピリジニウム、１，３−ジアルキルイミダゾリウム、Ｎ−アルキルピロリジニウム等である。更に、ホスホニウムおよびスルホニウムをベースとするイオン液体も適当であるが、これらはより少なく好ましい本発明に従うカチオンである。
【００２６】
種々のＮ−アルキルヘテロ芳香族カチオンの内、Ｎ−アルキルピリジニウムおよび１，３−ジアルキルイミダゾリウムカチオンを特に挙げることができる。Ｎ−アルキルピリジニウムは、一般に、式（Ｉ）：
【化８】
0005395803.tif 000009
（式中、Ｒ１は、Ｃ１−２０炭化水素基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールおよびアラルキル（例えばベンジル）であり、これらの各々は、ハロゲン、酸素、硫黄、およびその組み合わせから選択される１個以上のヘテロ原子を場合により含み、ただし、ヘテロ原子は、アルキル化試薬またはアクリジン化合物と反応性の部分を形成しないものとし；Ｒは、環の１個以上の炭素原子における随時の置換を表すことを意図し、そして典型的には、水素、ハロゲン、またはアルキル（メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等）から選択され、そして１個以上のヘテロ原子を含むこともできる。ただし、その際上記と同じただし書きに従うべきものとする）
により表わされうる。しばしば、Ｒ１は、Ｃ１−２０アルキル基、更に典型的にはＣ１−１０アルキル基、好ましくはＣ１−６アルキル基であり、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｎ−ペンチル、ネオペンチルおよびイソペンチルが例示される。Ｒは、任意の炭素原子における置換基を表し、通常水素であるが、メチル、エチル、プロピル等であることもできる。式（Ｉ）の種々のＮ−アルキルピリジニウムカチオンの代表的なものは、Ｎ−メチルピリジニウム、Ｎ−エチルピリジニウム、Ｎ−プロピルピリジニウム、Ｎ−ブチルピリジニウム、Ｎ−ペンチルピリジニウムおよびＮ−ヘキシルピリジニウムであるが、これらに限定されない。
【００２７】
好ましい態様においては、イオン液体は、１，３−ジアルキルイミダゾリウムカチオンを含む。このようなカチオンは、典型的には、式（ＩＩ）：
【化９】
0005395803.tif 000010
（式中、Ｒ２およびＲ３は、独立にＣ１−２０炭化水素基、例えばアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールおよびアラルキル（例えばベンジル）を表し、これらの各々は、ハロゲン、酸素、硫黄、およびその組み合わせから選択される１個以上のヘテロ原子を場合により含み、ただし、ヘテロ原子は、アルキル化試薬またはアクリジン化合物と反応性の部分を形成しないものとし；そしてＲ４、Ｒ５およびＲ６は、水素、ハロ、アルキル（メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル等）から独立に選択され、そして１個以上のヘテロ原子を含むこともできる。ただし、その際上記と同じ但し書きに従うべきものとする）
に示された構造を有する。好ましい態様においては、Ｒ２およびＲ３は、独立にＣ１−２０アルキル基、更に典型的にはＣ１−１０アルキル基、好ましくはＣ１−６アルキル基であり、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソブチル、ｎ−ペンチル、ネオペンチルおよびイソペンチルが例示される。１個以上のヘテロ原子を含む基は本発明の条件下に反応性ではなく、例えは、オキサ（即ち、エーテル）置換を有するアルキル基およびフルオロアルキルもしくはパーフルオロアルキル置換基により例示されうる。
【００２８】
式（ＩＩ）の代表的な１，３−ジアルキルイミダゾリウムカチオンは、表１に示されるものを含むが、これらに限定されない。
【００２９】
【表１】
0005395803.tif 000011
【００３０】
１−エチル−３−メチルイミダゾリウム、１−プロピル−３−メチルイミダゾリウム、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ペンチル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウム、１−ヘプチル−３−メチルイミダゾリウム、カチオンおよび１−オクチル−３−メチルイミダゾリウムを特に挙げることができる。しばしば文献において［ＢＭＩＭ］と命名されている１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムは、本発明の実施において有用なイオン液体における現在好ましいカチオンである。
【００３１】
適当であることを意図する他のカチオンは、ピロリジニウムカチオン、例えば、１−ブチル−１−メチルピロリジニウム、トリ（エチル）ヘキシルアンモニウムおよびエチルジメチルプロピルアンモニウムを含むアルキルアンモニウムカチオン、およびホスホニウムカチオン、例えばトリ（ヘキシル）テトラデシルホスホニウムを含むが、これらに限定されない。
【００３２】
無機または有機種であることができる広い種類のアニオンは、イオン液体中の対イオンとして使用され得る。該アニオンは、金属もしくはメタロイドハロゲン化物アニオン、例えば、少数のものを挙げると、テトラクロロアルミン酸イオン（ＡｌＣｌ４−）、テトラブロモアルミン酸イオン（ＡｌＢｒ４−）、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン（ＳｂＦ６−）、ヘキサフルオロ砒酸イオン（ＡｓＦ６−）を含むがこれらに限定されない。他の適当なアニオンは、ハロゲン化物イオン、（Ｃｌ−、Ｂｒ−およびＩ−）、過塩素酸イオン、水酸化物イオン、Ｆ（ＨＦ）ｎ−、テトラフルオロホウ酸イオン（ＢＦ４−）、テトラクロロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン（ＰＦ６−）、硝酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン（トリフラート）、メチルスルホン酸イオン（メシラート）、ｐ−トルエンスルホン酸イオン（トシラート）、ジシアナミドイオン、パーフルオロブチルスルホン酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン（ＣＦ３ＣＯＯ−）、ＣＦ３ＣＦ２ＣＦ２ＣＯＯ−、ジブチルリン酸イオン、炭酸イオン、乳酸イオン、トリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロリン酸イオン[（Ｃ２Ｆ５）３ＰＦ３]−、ビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミドイオン[（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ−]、ビス（パーフルオロエチルスルホニル）イミドイオン、硫酸水素イオン、炭酸メチルイオン、硫酸Ｃ１〜１６アルキルイオン（例えば、硫酸メチルイオン、硫酸エチルイオンおよび硫酸オクチルイオン、硫酸２−（２−メトキシエトキシ）エチルイオンを含む）、チオシアン酸イオン、トリス（トリフルオロメチルスルホニル）メチドイオン[（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ−]等を含むが、これらに限定されない。
【００３３】
１つの態様においては、アニオンはフッ素含有アニオンである。他の態様においては、アニオンは、無機フッ素含有イオンである。好ましくは、アニオンは、テトラフルオロホウ酸イオン（ＢＦ４−）またはヘキサフルオロリン酸イオン（ＰＦ６−）である。室温で融解される任意のイオン液体が本発明に従って有用であることを意図するが、好ましいイオン液体は、式（Ｉ）および（ＩＩ）に従うカチオンのテトラフルオロホウ酸塩（ＢＦ４−）またはヘキサフルオロリン酸塩（ＰＦ６−）である。
【００３４】
本発明に従う最も好ましいイオン液体は、本明細書では[ＢＭＩＭ][Ｘ−]と略記される
式（ＩＩＩ）：
【化１０】
0005395803.tif 000012
（式中、Ｘ−は本明細書において列挙されたアニオンのいずれかを表し、好ましくはテトラフルオロホウ酸イオン（ＢＦ４−）またはヘキサフルオロリン酸イオン（ＰＦ６−）である(これらの化合物で得られた優れた結果に鑑みて)）により一般に記載されうる。したがって、これらの２つのアニオンのイオン液体は、それぞれ[ＢＭＩＭ][ＢＦ４−]および[ＢＭＩＭ][ＰＦ６−]と命名される。式（ＩＩＩ）に従う例示的イオン液体は、
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラクロロアルミナート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロアンチモナート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムジシアナミド；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムチオシアナート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムニトラート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヨージド；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセタート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボラート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムへキサフルオロホスファート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムメチルスルホナート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロメチルスルホナート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムトリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスファート；
１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド
を含むが、それらに限定されない。
【００３５】
他の本明細書に記載の合成方法の実施において有用であることを意図するイオン液体の他の非限定的例は、前記イオン液体のブチル基が他のＣ１〜１０アルキル鎖、例えば、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニルまたはデシルで置き換えられているイオン液体である。イオン液体の追加の非限定的例は、式（ＩＩＩ）のイオン液体以外のイオン液体、例えば：
トリ（エチル）ヘキサアンモニウムテトラフルオロボラート；
トリ（エチル）ヘキサアンモニウムへキサフルオロホスファート；
トリ（エチル）ヘキサアンモニウムヘキサフルオロアンチモナート；
トリ（エチル）ヘキサアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド；
トリ（ヘキシル）テトラデシルホスホニウムテトラフルオロボラート；
トリ（ヘキシル）テトラデシルホスホニウムへキサフルオロホスファート；
トリ（ヘキシル）テトラデシルホスホニウムヘキサフルオロアンチモナート；
トリ（ヘキシル）テトラデシルホスホニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウムテトラクロロアルミナート；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウムヘキサフルオロアンチモナート；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウムテトラフルオロボラート；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウムへキサフルオロホスファート；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウムメチルスルホナート；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウムトリフルオロメチルスルホナート；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウムトリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスファート；
１−ブチル−１−メチルピロリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド；
Ｎ−ブチルピリジニウムテトラクロロアルミナート；
Ｎ−ブチルピリジニウムヘキサフルオロアンチモナート；
Ｎ−ブチルピリジニウムテトラフルオロボラート；
Ｎ−ブチルピリジニウムジシアナミド；
Ｎ−ブチルピリジニウムチオシアナート；
Ｎ−ブチルピリジニウムニトラート；
Ｎ−ブチルピリジニウムクロリド；
Ｎ−ブチルピリジニウムヨージド；
Ｎ−ブチルピリジニウムへキサフルオロホスファート；
Ｎ−ブチルピリジニウムトリフルオロアセタート；
Ｎ−ブチルピリジニウムメチルスルホナート；
Ｎ−ブチルピリジニウムトリフルオロメチルスルホナート；
Ｎ−ブチルピリジニウムトリス（ペンタフルオロエチル）トリフルオロホスファート；
Ｎ−ブチルピリジニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド；及び
エチルジメチルプロピルアンモニウムビス（トリフルオロメチルスルホニル）イミド
エチルジメチルプロピルアンモニウムへキサフルオロホスファート；
エチルジメチルプロピルアンモニウムテトラフルオロボラート；及び
エチルジメチルプロピルアンモニウムヘキサフルオロアンチモナート
である。
【００３６】
イオン液体は、９５％より高い純度、更に好ましくは９７％より高い純度、なお更に好ましくは９８％より高い純度、最適には９９％より高い純度を意味する高純度であることが好ましい。本明細書において好ましい純度は、反応しなかった出発物質およびイオン液体を形成するために典型的に使用される反応からの副生物が存在しないことを意味すると理解されるが、しかし溶媒系の粘度およびイオン伝導度を改変するための共溶媒、例えばアセトニトリルの存在を必ずしも排除しない。しかし実際には、共溶媒の使用は好ましくはない。
【００３７】
アルキル化剤は、離脱基を含む任意の有機部分であることができるが、典型的には、スルトン；ハロ酢酸のエステル（例えばブロモ酢酸メチル）；および式ＲＬ（式中Ｒは１個以上のヘテロ原子で場合により置換されておりそして不飽和結合を場合により含む任意の適当なＣ１〜２０炭化水素基であり、そしてＬは任意の離脱基、例えばハロゲン（好ましくはヨウ素）またはトリフラートである）の化合物から選択される。スルトンは一般構造：
【化１１】
0005395803.tif 000013
（式中、ｎは典型的には１〜４の整数、更に典型的には１〜３の整数、好ましくは１または２である）を有する。ｎ＝１である場合には、スルトンは１，３−プロパンスルトンであり、ｎ＝２である場合には、スルトンは１，４−ブタンスルトンである。１，３−プロパンスルトンは、部分的には、化学発光イムノアッセイ等におけるＮ−スルホプロピル基で官能化されたアクリジニウムエステルの望ましいことにより、本発明に従う好ましいアルキル化試薬を表す。したがって、本発明の方法の開発の下記の検討は、１，３−プロパンスルトンに関して説明されるが、一般にすべての適当なアルキル化試薬に拡張可能であることは理解されるであろう。
【００３８】
本発明は、Ｎ−アルキル化生成物への化学的転換率が少なくとも７０％、好ましくは＞８０％である、アルキル化試薬、例えば１，３−プロパンスルトンによるアクリジン化合物のＮ−アルキル化を行うのに役立つ反応媒体を同定するための徹底的な努力から得られた。通常溶媒の不存在下で、これまで反応において大過剰で使用されていた１，３−プロパンスルトンの極度の毒性により、アクリジン化合物に対して限定された量のみのアルキル化試薬、好ましくは１０倍以下の過剰のアルキル化試薬を使用してこの化学的転換を達成することも所望された。更に、ポリスルホナート形成を最小にし、その結果反応で形成されるポリスルホン化された物質の酸加水分解が必ずしも必要とされない、反応条件下に１，３−プロパンスルトンを使用してＮ−アルキル化反応を達成することも所望された。しかしながら、これらの目標を達成するための方法は知られていないかまたは容易に明らかではなかった。
【００３９】
本発明者等の最初の努力において、本発明者等は、効率的な転換を確実にするために、高められた温度で種々の溶媒中で１０倍過剰の蒸留された１，３−プロパンスルトンによる図１に示されたアクリジンメチルエステルのＮ−アルキル化を研究した。これらの小規模反応を実施例１に記載のとおりに行いそして生成物形成の程度を、粗反応混合物のＨＰＬＣ分析（高速液体クロマトグラフィー）により評価した。研究された溶媒は、非極性キシレンから極性非プロトン性溶媒、例えばジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、ジエチレングリコールジエチルエーテル（ＤＧＤＥ）、スルホランおよびイオン液体テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム[ＢＭＩＭ][ＢＦ４]およびヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]までの範囲にあった。生成物形成の程度に対するスルホラン中の２，６−ジ−ｔ−ブチルピリジンおよび２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルピリジンなどの添加した塩基の効果も研究した。これらの測定の結果を表２に要約した。
【００４０】
【表２】
0005395803.tif 000014
【００４１】
溶媒キシレンは、劣った転換率をもたらし、そしてＤＭＳＯにおいては、生成物形成は、1時間という短い反応時間で最小であり、１６時間というより長い反応時間で実質的な分解が観察された。ＤＭＦ中での反応は、４０％の転換率でかろうじてより良好であるが、ＤＧＤＥにおいては殆ど何の反応も観察されなかった。溶媒スルホランは６時間後６０％の生成物への中程度の転換率を与え、それは１５５℃で２４時間後６７％への十分とはいえない改良しか示さなかった。スルホラン中の反応の温度を２１０℃に増加させることは、生成物への転換を改良しなかった。転換率は５５％であることが観察された。スルホラン中の反応において塩基２，６−ジ−ｔ−ブチルピリジン（ＤｔＢＰ）および２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルピリジン（ＤｔＢＭＰ）を含ませることは、生成物の形成の程度を改良しなかった。転換率は両方の場合に６０％であった。
【００４２】
驚くべきことに、他の溶媒と対照的に、両イオン液体は、限定された量のプロパンスルトンを使用してアクリジンメチルエステルをＮ−アルキル化するための、表２の結果により示されたとおり＞８０％転換率を与える、すぐれた媒体であることが証明された。表２に要約された反応は小規模（２５〜５０mgアクリジンエステル）で行われたけれども、アクリジンエステル１〜２gへの反応のスケールアップは、生成物へのより良好な転換率すらもたらした（＞８５％）。[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]中での反応を、アクリジンメチルエステル２グラムで行い、反応混合物を酢酸エチル中に希釈しそして簡単な分別により生成物を収集することにより都合よく仕上げ処理した(worked up)。メチルエステルを塩酸により加水分解し、次いで簡単な沈殿により、実施例２に記載のとおりの優れた純度（９４％）においてアクリジニウムカルボン酸１．６８g（６６％）を得た。実施例３に記載の同様な反応を、アクリジンエステル１gを使用して[ＢＭＩＭ][ＢＦ４]中で行い、メチルエステルの加水分解の後、生成物０．７９gを得た。これらの２つのＩＬｓ中での上記方法の両方ともクロマトグラフィーを必要しなかったが、最終生成物を単離するための簡単なろ過を必要とした。更に、これらの方法の両方における酸加水分解の目的は、ポリスルホナートを分解することよりはむしろ主としてメチルエステルの加水分解のためであった。何故ならば、ポリスルホナート形成はこれらの反応においては最小であったからである。これは、図２Ａおよび２Ｂに示されており、これらの図において、希釈されていない１，３−プロパンスルトン中でのまたは[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]中でのプロパンスルトンによるアクリジンメチルエステルのＮ−アルキル化のＨＰＬＣ分析が示される。図２Ｂから明らかなとおり、イオン液体中の反応は、主としてモノスルホン化生成物を示すが、これに対して希釈されていないプロパンスルトン中で行われた反応（図２Ａ）は、主生成物ピークの後溶離する、減少していく強度の一連のピークとして表わされている有意な量のポリスルホン化を示す。
【００４３】
イオン液体中の有意なポリスルホン化の不存在は、[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]中の１０当量のプロパンスルトンによるアクリジンＮＨＳエステルのＮ−アルキル化により例示されているとおり、ＮＳＰ−ＤＭＡＥ−ＮＨＳの生成物収率の改良を可能とした。実施例４に記載のとおり、アクリジン前駆体０．５ｇのＮ−アルキル化は、ＨＰＬＣ精製後、ＮＳＰ−ＤＭＡＥ−ＮＨＳエステル０．３５６ｇ（５６％）をもたらし、これは、参照により本明細書に組み込まれるU. S. Patent No. 5,656,426においてLaw et alにより記載の方法に対して５倍少ない１，３−プロパンスルトンを使用して２倍化より大きい収率を表す。
【００４４】
１つの態様においては、他の点では同じ条件下に、希釈されていない１，３−プロパンスルトンの使用に比較して、本発明に従ってイオン液体中で１，３−プロパンスルトンによりアクリジン化合物をアルキル化するとき少なくとも約５０％少ないポリスルホン化生成物を生成するであろう。好ましくは、希釈されていない１，３−プロパンスルトンの使用に比較して、本発明の方法に従って製造されるポリスルホン化生成物が少なくとも約６０％少ない、更に好ましくは少なくとも約７０％少ない、なお更に好ましくは少なくとも約８０％少ない、そして理想的には少なくとも約９０％少ないであろう。
【００４５】
アクリジン環に官能基を含有するアクリジンエステルのイオン液体中での１，３−プロパンスルトンによるＮ−アルキル化は、図３および実施例５に例示されたとおりに成功下に行われた、この特定の実施例においては、アクリジンエステルは、アクリジン環のＣ−２およびＣ−７に電子供与性アルコキシ（ＯＲ）基を有する。１０当量のプロパンスルトンによるこの化合物のＮ−アルキル化は、生成物への８０％転換率をもたらした。この場合に、転換率は反応媒体中に塩基２，６−ジ−ｔ−ブチルピリジンを含ませることにより改良された。Ｎ−アルキル化反応後の反応を仕上げ処理し、続いてメチルエステルを加水分解し、次いでＨＰＬＣ精製して、最終生成物の単離された収率５２％を得た。
【００４６】
プロパンスルトンによるアクリジン化合物のＮ−アルキル化を限定された量のスルトンを使用してイオン液体中で行うことができ、しかも優秀な転換率および簡単な生成物単離でクリーンに進行するという驚くべき発見は、発癌物質プロパンスルトンの使用を節減するための好機を与えるのみならず、種々の親水性アクリジニウム化合物のスケールアップ合成のためのプロトコールも与える。[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]および[ＢＭＩＭ][ＢＦ４]の外に、本明細書に記載されているまたは公知の広い種類のイオン液体が本発明において有用であることを意図する。アクリジン化合物に対して５〜２０倍過剰のイオン液体は、Ｎ−アルキル化反応において好ましいが、イオン液体は単に反応溶媒であるので他の割合が有用なこともありうる。
【００４７】
アクリジンエステルのＮ−アルキル化反応を達成するための有用な反応温度は典型的には約１００℃〜約２００℃、好ましくは約１２０℃〜約１６０℃の範囲にある。加熱は、熱的に、例えば油浴中で、またはマイクロ波加熱により行うことができる。良好な化学転換率（即ち、＞７０％）を達成するのに最も有用な反応時間は、約３時間〜約２４時間の範囲にあることができるが、約１６時間〜約２４時間が好ましい。２４時間より長い反応時間は、化学的転換率を更に改良するのに使用されうることがありうる。
【００４８】
本明細書に開示されたイオン液体中でのアルキル化反応は、部分的にはポリスルホン化が顕著に防止され、したがって、分子中の酸に不安定な官能基に介入する酸加水分解の必要を回避することにより極めて用途が多い。したがって、本発明に従うＮ−アルキル化されうるアクリジン化合物の構造に関して本質的に限定はないが、アルキル化剤と反応することができる強く求核性の官能基は回避されるべきであるかまたはＮ−アルキル化反応を行う前に適当な保護基で保護されるべきであるという例外がありうる。１つの態様においては、本発明で使用される出発アクリジン化合物は、下記の構造：
【化１２】
0005395803.tif 000015
（式中、Ｒ７およびＲ８は同じであるかまたは相異なることができ、そして水素、ハロゲン−ＯＲ、およびＲからなる群より選択され、ここで、Ｒは、２０個以下のヘテロ原子を含有するアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはアラルキル基であり、そしてＲ９は置換されているかもしくは置換されていないアルキルまたはアリール部分、典型的には、アナライト、アナライトアナログまたはこのようなアナライトに対する抗体とコンジュゲートを形成するための官能基を有する置換されているアリール部分である）を有するアクリジンエステルである。１つの態様においては、Ｒ７およびＲ８は各々水素を表す。他の態様においては、Ｒ７およびＲ８は、それぞれ、アクリジン核のＣ２およびＣ７炭素原子における置換基である。Ｒ７およびＲ８が、形態、−ＯＲである場合の特に興味深い変異体においては、Ｒは、形態−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−（ｎ＝１〜５）の１個以上のエチレングリコール単位を含むことができ、またはスルホニルプロピル基（−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＳＯ３−）またはその組み合わせ、例えば、−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＳＯ３−または−ＣＨ２−ＣＨ２−ＣＨ２−ＳＯ２−ＮＨ−（Ｏ−ＣＨ２−ＣＨ２）ｎ−などを含むことができ、そしてＲは図３に示されたとおり場合により分岐状置換基であることができる。
【００４９】
この態様に従うアクリジンエステルの好ましい構造は、構造：
【化１３】
0005395803.tif 000016
（式中、Ｒ７およびＲ８は上記したとおりであり、そしてＲ１２は、
（ｉ）−ＯＲ（式中、Ｒは上記したとおりである）、
（ｉｉ）−Ｏ−Ｎ−スクシンイミジル、
（ｉｉｉ）−ＮＨ−（ＣＨ２）５−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｎ−スクシンイミジルおよび
（ｉｖ）−ＮＨ−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｎ−Ｃ２Ｈ４ＮＨ−Ｃ（＝Ｏ）−（ＣＨ２）３−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−Ｎ−スクシンイミジル（式中ｎは０〜５である）、からなる群より選択される）
を有する。
【００５０】
アクリジンエステル化合物の他の好ましい態様は、構造：
【化１４】
0005395803.tif 000017
（式中、Ｒ１２は上記したとおりであり、そしてＲは各々独立に選択されそして上記したとおりである）
を有する。
【００５１】
他の態様においては、アクリジンスルホンアミド化合物を、アクリジニウムスルホンアミドへの転換における出発アクリジン化合物として使用することができる。
典型的には、アクリジンスルホンアミドは、下記の構造：
【化１５】
0005395803.tif 000018
（式中、Ｒ７およびＲ８は独立に選択されそして上記したとおりであり、Ｒ１０およびＲ１１は、同じであるかまたは相異なることができ、そして２０個以下のヘテロ原子を含有するアルキル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはアラルキル基を表す）
を有する。
【００５２】
アクリジン核における電子供与性基（例えば−ＯＲ）を含有するアクリジン化合物のＮ−アルキル化の収率を最適化するために、反応混合物中に塩基、好ましくは、ピリジン誘導体、更に好ましくはアルキル化試薬と反応しない立体障害ピリジン誘導体を含ませることが好ましい。好ましい塩基は、１：２（塩基：アルキル化試薬）の好ましいモル比（他の割合が有用であることもありうる）における２，６−ジ−ｔ−ブチルピリジンまたは２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルピリジンである。
【００５３】
本発明の方法に従って製造されうる化合物の更なる例は、U. S. Patent Pub.2005/0221390およびU. S. Patent Pub.2004/0063147に開示されたすべてのアクリジニウムエステルおよびアクリジニウムスルホンアミドを含み、その開示は本明細書に参照により組み込まれる。
【００５４】
実施例１
種々の溶媒中でのプロパンスルトンによる２’，６−ジメチル−４’−メトキシカルボニルフェニル  アクリジン−９−カルボキシラートの小規模Ｎ−アルキル化のための一般的方法
ＤＭＥ溶媒中での例示された下記の方法は、典型的なものであった。無水ＤＭＦ（０．５ｍＬ）中の２’，６’−ジ−メチル−４’−メトキシカルボニルフェニル  アクリジン−９−カルボキシラート（５０mg、０．１３ミリモル）と蒸留された１，３−プロパンスルトン（１６０mg、１０当量）の混合物を１５５〜１６０℃で油浴中で加熱した。６時間後、４．６×３０ｃｍ、Ｃ１８カラムおよび１０％→１００％ＭｅＣＮ／水（各々０．０５％ＴＦＡを有する）の３０分勾配を使用して１ｍＬ／分の流速でＨＰＬＣを行い、そして２６０nmにおけるＵＶ検出は、〜１７．５分で溶離する生成物を示した。２６分で溶離するひ未反応出発物質の量との比較は、約４０％転換率を示した。
【００５５】
他の溶媒中での小規模反応を同様に行った。
【００５６】
実施例２
[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]中でのプロパンスルトンによる２’，６−ジメチル−４’−メトキシカルボニルフェニル  アクリジン−９−カルボキシラートのグラム規模でのＮ−アルキル化：２’，６’−ジメチル−４’−カルボキシフェニル−１０−スルホプロピルアクリジニウム−９−カルボキシラートの合成
８ドラムバイアルに、アクリジンエステル２．０ｇ（５．１９ミリモル）、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム（Ｆｌｕｋａ）１５ｇ（５２．８ミリモル）、および蒸留された１，３−プロパンスルトン６．３４ｇ（５１．９ミリモル）を窒素下に加えた。このシールされたバイアルを１５５℃に２４時間加熱した。次いで反応混合物を４０℃に冷却しそして攪拌しながら酢酸エチル５００ml中に一滴ずつ加え、黄色沈澱を得た。混合物を室温で２時間攪拌しそしてろ過した。フィルターケークを酢酸エチル（５０ｍｌ×３）で洗浄し、高真空下に乾燥して黄色固体６．１９ｇを得、これを次いで下記のとおり処理した。
【００５７】
上記粗アクリジニウムエステル６．１９ｇをＨＣｌ溶液（濃ＨＣｌ８ｍｌおよび脱イオン水７２ｍｌ）８０ｍｌに加えた。反応混合物を１１０℃に４時間加熱し、次いで２〜８℃に一夜冷却した。黄色の沈殿が形成され、これをろ過した。フィルターケークを脱イオン水（４０ｍｌ×３）およびジエチルエーテル（２０ｍｌ×２）により洗浄し、そしてＰ２Ｏ５上で高真空下に乾燥し、黄色粉末１．６８ｇを得た（２’，６’−ジメチル−４−メトキシカルボニルフェニルアクリジン−９−カルボキシラートからの収率６６％、ＨＰＬＣにより９４％純度）。
【００５８】
実施例３
[ＢＭＩＭ][ＢＦ４]中でのプロパンスルトンによる２’，６−ジメチル−４’−メトキシカルボニルフェニルアクリジン−９−カルボキシラートのグラム規模でのＮ−アルキル化：２’，６’−ジメチル−４’−カルボキシフェニル−１０−スルホプロピルアクリジニウム−９−カルボキシラートの合成
８ドラムバイアルに、アクリジンエステル１．０ｇ（２．６ミリモル）、テトラフルオロホウ酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム[ＢＭＩＭ][ＢＦ４]（Ｆｌｕｋａ）１０ｇ（４４．２ミリモル）、および蒸留された１，３−プロパンスルトン３．１８ｇ（２６．０ミリモル）を窒素下に加えた。このシールされたバイアルを１５５℃に２４時間加熱した。次いで反応混合物を室温に冷却し、赤色の透明な液体を得た（ＨＰＬＣによる生成物への転換率８３％）。アクリジンメチルエステルの上記赤色の透明な液体を１MＨＣｌ溶液３０ｍｌに加えた。反応混合物を１１０℃に４時間加熱し、次いで室温に冷却して、赤色溶液を得た。反応混合物を脱イオン水１０００mlに注ぎそして黄色沈殿が形成された。混合物を蔵庫内に一夜保った。次いで黄色沈殿をろ過しそして脱イオン水（４０ｍｌ×３）およびジエチルエーテル（４０ｍｌ×３）により洗浄した。それをＰ２Ｏ５上で高真空下に乾燥し、黄色粉末として生成物０．７９３ｇを得た（アクリジンエステルからの収率６２％、ＨＰＬＣにより８１％純度）。
【００５９】
実施例４
[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]中でのプロパンスルトンによる２’，６−ジメチル−４’−Ｎ−スクシンイミジルオキシカルボニルフェニル  アクリジン−９−カルボキシラートの１／２グラム規模でのＮ−アルキル化：２’，６’−ジメチル−４’−スクシンイミジルオキシカルボニルフェニル−１０−スルホプロピルアクリジニウム−９−カルボキシラート（ＮＳＰ−ＤＭＡＥ−ＮＨＳ）の合成
８ドラムバイアルに、２’，６−ジメチル−４’−Ｎ−スクシンイミジルオキシカルボニルフェニル  アクリジン−９−カルボキシラート０．５０ｇ（１．０７ミリモル）、ヘキサフルオロリン酸１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]（Ｆｌｕｋａ）５ｇ（１７．６ミリモル）、および蒸留された１，３−プロパンスルトン１．３１ｇ（１０．７ミリモル）を窒素下に加えた。このシールされたバイアルを１５５℃に１６時間加熱した。次いで反応混合物を４０℃に冷却し、攪拌しながら酢酸エチル１００ｍｌを一適ずつ加え、黄色沈殿を得た。混合物を室温で２時間攪拌しそしてろ過した。フィルターケークを酢酸エチル（３０ｍｌ×２）で洗浄し、高真空下に乾燥して黄色固体０．７５３ｇを得た。粗生成物を、ＹＭＣ、Ｃ１８カラム、５０×５００mmを使用するＷａｔｅｒｓシステムでの分取ＨＰＬＣにより、６０ｍｌ／分の溶媒流速、２６０nmでのＵＶ検出、５０分にわたる３５％Ｂで行われる溶離（Ａ：水／０．０５％ＴＦＡ；Ｂ：アセトニトリル／０．０５％ＴＦＡ）により精製した。ＨＰＬＣ画分の凍結乾燥の後に、所望の生成物ＮＳＰ−ＤＭＡＥ−ＮＨＳエステル、０．３５６ｇ（５６％収率）が黄色粉末として得られた。
【００６０】
実施例５
アクリジン環に電子供与性基を含有するアクリジンエステルの[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]中でのプロパンスルトンによるＮ−アルキル化
図３に示されたアクリジンエステル（７８mg、９８ｕモル）、蒸留された１，３−プロパンスルトン（１２０mg、１０当量）および２，６−ジ−ｔ−ブチルピリジン（０．１１０ｍＬ、５当量）を[ＢＭＩＭ][ＰＦ６]１．２ｇ中で一緒にし、そして油浴中で１５５℃にて２４時間加熱した。次いで反応を室温に冷却しそして実施例１に記載のとおりにＨＰＬＣにより分析した。１９分に溶離する生成物への約８０％転換率が、２５分で溶離する出発物質で観察された。粗反応混合物を酢酸エチル（５ｍＬ）中に溶解し、そしてシリカカラムに適用した。カラムを最初に酢酸エチル（５００ｍＬ）で溶離し、次いで１：１酢酸エチル／メタノールで溶離した。生成物を含有する画分を一緒にし、減圧下に濃縮して粘着性固体１６５mgを得た。この生成物を１NＨＣｌ１０ｍＬ中に懸濁させ、窒素下に還流した。１時間後、ＨＰＬＣ分析は、メチルエステルの完全な加水分解を示し、そして１６．４分に溶離する生成物を示した。生成物を、ＹＭＣ  Ｃ１８、３０×３００mmカラムを使用して分取ＨＰＬＣにより精製した。ＨＰＬＣ画分を減圧下に濃縮した。収率＝４６mg（全体で５２％）。
【００６１】
本明細書に引用された特許、特許文献および刊行物は、あたかも各々が参照により個々に組み込まれたかのように、そのまま参照により組み込まれる。本発明の種々の修正および変更が、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲および精神から逸脱することなく当業者には明らかであろう。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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