(57)【要約】本発明は、優れた不純物の抑制効果（品質向上）、反応釜サイズの減少、連続生産等を達成することができる、CSTR（Continuous stirred tank reactor、連続槽型反応器）を用いて環状有機化合物を製造する方法を提供することを課題とする。本発明者らは、従来、環状化合物の環化反応には用いられてこなかった、CSTRを用いた環化反応の検討を試みることによって、従来の環化法と比較し、優れた不純物の抑制効果（品質向上）、反応釜サイズの減少、連続生産等を達成できることを見出した。さらに、従来ファインケミカルのプラントレベルで主に用いられてきたシミュレーション方法を本発明の環化反応に適用することによって、環化反応の反応速度を実験的に予測し、CSTRを用いた環化反応における流量（滞留時間）、前駆体、環状有機化合物の濃度、該条件に影響を与える環化反応の温度等の設定をすることにより、環状ペプチドや複素環化合物の製造においても効率的に上記改善効果を達成できることを見出した。
2018207904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状有機化合物を製造する方法であって、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器(CSTR)において環化する環化反応工程を含む、前記方法。
【請求項２】
前記環状有機化合物が、天然アミノ酸及び／又はアミノ酸類縁体により構成される、環状部を有するペプチド化合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記環状部を有するペプチド化合物が、４〜１４個の天然アミノ酸及び／又はアミノ酸類縁体残基からなる環状部を含み、かつ、天然アミノ酸及びアミノ酸類縁体残基の総数が７〜２０である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記環状有機化合物が、以下の（ｉ）及び（ｉｉ）の特徴を有する、請求項３に記載の方法：
（ｉ）  Ｎ置換アミノ酸を少なくとも２つ含み、Ｎ置換されていないアミノ酸を少なくとも１つ含む、及び
（ｉｉ）  ClogP値が６以上である。
【請求項５】
前記環化反応が、以下（i）〜（vii）からなる群より選択される１以上の結合による分子内環化反応である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
（i）  アミド結合
（ii）  ジスルフィド結合
（iii）  エーテル結合
（iv）  チオエーテル結合
（v）  エステル結合
（vi）  チオエステル結合
（vii）  炭素-炭素結合
【請求項６】
前記環状有機化合物が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物である、請求項１又は２に記載の方法。
2018207904.tif 000126
〔式中、ＸはＣＨ又はＮを表し； Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ１−４ハロアルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、Ｃ２−６アルキニル基、Ｃ１−６アルコキシ基又はＣ１−６アルキルチオ基を表し； Ｒ２は水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基又はＣ２−６アルキニル基を表すか、或いはＲ２及びＲ３が一緒になって環を形成し； Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、Ｃ２−６アルキニル基又はＣ１−６アルコキシ基を表すか、或いはＲ２及びＲ３が一緒になって環を形成し； Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基又はＣ２−６アルキニル基を表し； Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキレン基 、 Ｃ２−６アルケニレン基、Ｃ２−６アルキニレン基、Ｃ３−１０シクロアルキレン基、Ｃ３−１０シクロアルケニレン基、Ｃ６−１２アリーレン基、−３〜１２員単環複素環− を表し； Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれ独立に、単結合、−ＣＯＮＲ８−、 −ＮＲ８ＣＯ−、−ＮＲ８−、−Ｏ−、−ＳＯ２ＮＲ８−、−ＮＲ８ＳＯ２−、−ＣＯＯ−、−ＮＲ８ＣＯＮＲ８'−、−ＮＲ８ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯＮＲ８−、を表し； Ｒ８、Ｒ８'は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基を表す〕。
【請求項７】
環化反応が、該環化反応についての予備試験の結果に基づき取得される条件を用いて、工業化スケールで行われる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記条件が以下（ｉ）〜（ｖ）を含む工程によって取得される、請求項７に記載の方法：
（ｉ）予備試験において、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて、複数の温度における経時的な濃度変化のデータを取得する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において取得された濃度変化のデータおよび環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉｉ）工程（ｉ）において使用された温度、工程（ｉｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める工程、
2018207904.tif 000127
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、前記式（ＩＩ）、並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める工程、および
（ｖ）工程（ｉｖ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式及び下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000128
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【請求項９】
前記環化反応の素反応が下記式（ＩＶ）で表され、
2018207904.tif 000129
反応速度定数ｋ１、ｋ２、ｋ３が下記式（Ｖ）〜（ＩＸ）のいずれかを使用して求められる、請求項８に記載の方法：
2018207904.tif 000130
（式中、TM: 環状有機化合物、SM：環化前駆体、ACT：活性化剤、IM:中間体、Dimer：ダイマー、C：濃度（M）を表す。）。
【請求項１０】
前記環化反応の素反応が下記式（Ｘ）で表され、
2018207904.tif 000131
反応速度定数ｋ１、ｋ２が下記式（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）のいずれかを使用して求められる、請求項８に記載の方法：
2018207904.tif 000132
（式中、r:反応速度、TM:目的物、SM：環化前駆体（＝中間体）、ACT：活性化剤、Dimer：ダイマー、C：濃度（M）を表す。）。
【請求項１１】
前記条件が、連続槽型反応器の流量、環化前駆体の濃度、及び環状有機化合物の濃度からなる群より選択される、請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）にて環化する工程を含む、前記環化前駆体の分子内環化を促進する方法。
【請求項１３】
以下（ｉ）〜（ｖ）の工程を含む、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得する方法：
（ｉ）予備試験において、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて、複数の温度における経時的な濃度変化のデータを取得する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において取得された濃度変化のデータおよび環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉｉ）工程（ｉ）において使用された温度、工程（ｉｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める工程、
2018207904.tif 000133
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、前記式（ＩＩ）、並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める工程、および
（ｖ）工程（ｉｖ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式及び下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000134
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【請求項１４】
環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得するために、コンピュータに：
（ｉ）予備試験において取得された、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、複数の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において使用された温度、工程（ｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める工程、
2018207904.tif 000135
（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、前記（ＩＩ）式、並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める工程、および
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式及び下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000136
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
を実行させるためのプログラム。
【請求項１５】
環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得するためのシステムであって、以下（ｉ）〜（ｉｖ）の手段を備えるシステム：
（ｉ）予備試験において取得された、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、複数の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める手段、
（ｉｉ）工程（ｉ）において使用された温度、工程（ｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める手段、
2018207904.tif 000137
（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、前記（ＩＩ）式、並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める手段、および
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式及び下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する手段
2018207904.tif 000138
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続槽型反応器を用いた、大環状有機化合物の合成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大環状化合物（環状化合物）とは、複素環式化合物類（非特許文献１、特許文献１）、ペプチド化合物類（特許文献２）を含む化合物を指す。大環状化合物は、生理活性を持つ天然・非天然の化合物として医薬品等に使用されており、製薬業界においてこれら医薬品の供給のために環状化合物を製造することは重要な使命である。そしてこれら環状化合物を製造するために、環化工程を避けて通ることはできない。化合物の環化反応は、1分子が分子内の2つ以上の反応点で反応し環状構造を形成する反応を指す。結合様式は様々であるが、たとえばアミド結合、エステル結合、エーテル結合、チオエーテル結合、ジスルフィド結合等、様々な結合による環化反応が知られている（非特許文献２、３、特許文献３、４）。【０００３】
環化反応は、濃度が高くなると分子内反応と分子間反応が競合し、分子間反応による2量体またはそれ以上の重合化合物が生成することが知られている。一般的な重合体合成においては比較的濃度を高く維持できるが、単一分子での環化反応を目的とした場合は分子間反応による重合体の生成を抑制するため、反応は希釈条件下で行われる（非特許文献４、特許文献１、５、６、７）。よって、反応釜のサイズにより1バッチあたりの最大生産量は制限される。また、希釈条件を模擬的に作り出すため、反応基質を小分画ずつ反応条件の溶液に滴下する手法（逆滴下）や、固相に担持させた基質を反応に用いる手法（オンレジン環化）などが知られている（非特許文献５、特許文献８、９）。これら手法により、希釈条件を回避して目的の環状化合物を得ることができるが、これら手法も反応釜のサイズや反応基質の性質により製造の際の製造量は制限される。【０００４】
CSTR（Continuous stirred tank reactor、連続槽型反応器、またはmixed flow reactor）は、槽型反応器を連続的に操作する場合の反応器を指し、槽型反応器を回分操作するバッチリアクターと共に液相反応、気相反応、不均一反応にも広く用いられる反応器である（非特許文献６）。理想的には、槽型反応器は撹拌により器内の反応流体が十分に混合され、温度と濃度は槽内で一定となり、反応器内の濃度・温度にて槽外に排出される(Mixed flow)。また、管型反応器は単一または複数の管を並列に配置した反応装置で、管軸方向に濃度分布が生じる（Plug flow）。CSTRと管型反応器は、共にFlow reactorとして連続生産に適した反応器である。CSTRはファインケミカルにおいて一般的な反応器であり、高分子化合物の重合制御（特許文献１０）、酵素反応(特許文献１１)等での利用が知られている。また、CSTRの連続操作性を活かし、一般的に知られている他の連続操作手法、例えば連続的液液分離や晶析との組み合わせが知られている（非特許文献７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】WO2008/105526
【特許文献２】WO2013/100132
【特許文献３】WO2014/151634
【特許文献４】WO2014/134922
【特許文献５】WO2013/167703
【特許文献６】WO2006/038088
【特許文献７】WO2010052559
【特許文献８】WO1995/09142
【特許文献９】WO2006/025859
【特許文献１０】WO2007/011459
【特許文献１１】WO2013/156600
【０００６】
【非特許文献１】Design and synthesis of novel macrocyclic 2-amino-6-arylpyrimidine Hsp90 inhibitors, A.Suda et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 2012, 22, 1136-1141.
【非特許文献２】Cyclodepipeptides: A rich source of biologically active compounds for drug research, J.Scherkenbeck et al., Molecules, 2014, 19 (8), 12368.
【非特許文献３】Cyclic polymers by ring-closure strategies, P.Gerbaux and O.Coulembier et al., Angew.Chem.Int.Ed. 2016, 55, 13944.
【非特許文献４】Macrocycles: lesson from the distnt pst, recent developments, and future directions. A.K.Yudin, Chem. Sci., 2015, 6, 30.
【非特許文献５】An improved method for the solution cyclization of peptides under pseudo-high dilution conditions’, Norbert Sewald et al., Journal of Biotechnology 112 (2004) 73-77
【非特許文献６】1. 反応工学（改訂版）、橋本健治、培風館、2．Chemical reaction engineering (third edition)、Octave Levenspiel、Wiley
【非特許文献７】Development of a Continuous Schotten-Baumann Route to an Acyl Sulfonamide., Timothy D. White et al., Org. Process Res. Dev., 2012, 16 (5), 939.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ファインケミカル分野において大量生産に利用されている連続式反応器を、医薬分野において環状有機化合物（複素環化合物を含む）、特に環状ペプチド医薬の環化反応に応用することは今までされてこなかった。その背景として、様々な理由があると考えられるが、例えば、市販の環状ペプチド医薬は高活性のものが多く、大量生産の必要性に乏しかったこと等が挙げられる。
連続式反応器としては、連続槽型反応器（CSTR）と管型反応器が知られているが、管型反応器は、反応器の原理上、入口・出口における基質および生成物の濃度が異なる。管型反応器の場合、複素環式化合物やペプチド化合物等を環化する際に分子間反応を抑制するには、比較的希薄な溶液を通液することが必要であり、大量の有機溶媒を必要とする。一方で、CSTRの場合は、反応容器内の環化前駆体や環化生成物の濃度分布を均一に制御することが可能であり、滞留時間等を調整することにより反応容器内の環化前駆体の濃度を薄く保ちつつ使用溶媒量を減らすことができる点に本発明者らは着目した。
本発明は、このような状況に鑑みて為されたものであり、本発明の目的の１つは、従来の環化手法と比較して、優れた不純物の抑制効果（品質向上、例えば分子間での環化反応の抑制など）、反応釜サイズの減少、連続生産等を達成することができる、CSTRを用いた環状有機化合物の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために、従来環状化合物の環化反応には用いられてこなかった、CSTR（Continuous stirred tank reactor、連続槽型反応器）を用いた環化反応の検討を試みることによって、従来の環化法と比較し、優れた不純物の抑制効果（品質向上）、反応釜サイズの減少、連続生産等を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
さらに、本発明者らは、従来ファインケミカルのプラントレベルで主に用いられてきたシミュレーション方法を本発明の環化反応に適用することによって、環化反応の反応速度を実験的に予測し、CSTRを用いた環化反応における流量（滞留時間）、前駆体、環状有機化合物の濃度、該条件に影響を与える環化反応の温度等の設定をすることにより、環状ペプチドや複素環化合物の製造においても効率的に上記改善効果を達成できることを見出した。【０００９】
本発明はこのような知見に基づくものであり、具体的には以下〔１〕から〔１５〕を提供する。
〔１〕環状有機化合物を製造する方法であって、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器(CSTR)において環化する環化反応工程を含む、前記方法。
〔２〕前記環状有機化合物が、天然アミノ酸及び／又はアミノ酸類縁体により構成される、環状部を有するペプチド化合物である、〔１〕に記載の方法。
〔３〕前記環状部を有するペプチド化合物が、４〜１４個の天然アミノ酸及び／又はアミノ酸類縁体残基からなる環状部を含み、かつ、天然アミノ酸及びアミノ酸類縁体残基の総数が７〜２０である、〔１〕又は〔２〕に記載の方法。
〔４〕前記環状有機化合物が、以下の（ｉ）及び（ｉｉ）の特徴を有する、〔３〕に記載の方法：
（ｉ）  Ｎ置換アミノ酸を少なくとも２つ含み、Ｎ置換されていないアミノ酸を少なくとも１つ含む、及び
（ｉｉ）  ClogP値が６以上である。
〔５〕前記環化反応が、以下（i）〜（vii）からなる群より選択される１以上の結合による分子内環化反応である、〔１〕〜〔４〕のいずれか１項に記載の方法。
（i）  アミド結合
（ii）  ジスルフィド結合
（iii）  エーテル結合
（iv）  チオエーテル結合
（v）  エステル結合
（vi）  チオエステル結合
（vii）  炭素-炭素結合
〔６〕前記環状有機化合物が、下記一般式（Ｉ）で表される化合物である、〔１〕又は〔２〕に記載の方法。
2018207904.tif 000003
〔式中、ＸはＣＨ又はＮを表し； Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ１−４ハロアルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、Ｃ２−６アルキニル基、Ｃ１−６アルコキシ基又はＣ１−６アルキルチオ基を表し； Ｒ２は水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基又はＣ２−６アルキニル基を表すか、或いはＲ２及びＲ３が一緒になって環を形成し； Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、Ｃ２−６アルキニル基又はＣ１−６アルコキシ基を表すか、或いはＲ２及びＲ３が一緒になって環を形成し； Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基又はＣ２−６アルキニル基を表し； Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキレン基 、 Ｃ２−６アルケニレン基、Ｃ２−６アルキニレン基、Ｃ３−１０シクロアルキレン基、Ｃ３−１０シクロアルケニレン基、Ｃ６−１２アリーレン基、−３〜１２員単環複素環− を表し； Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれ独立に、単結合、−ＣＯＮＲ８−、 −ＮＲ８ＣＯ−、−ＮＲ８−、−Ｏ−、−ＳＯ２ＮＲ８−、−ＮＲ８ＳＯ２−、−ＣＯＯ−、−ＮＲ８ＣＯＮＲ８'−、−ＮＲ８ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯＮＲ８−、を表し； Ｒ８、Ｒ８'は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基を表す〕。
〔７〕環化反応が、該環化反応についての予備試験の結果に基づき取得される条件を用いて、工業化スケールで行われる、〔１〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の方法。
〔８〕前記条件が以下（ｉ）〜（ｖ）を含む工程によって取得される、〔７〕に記載の方法：
（ｉ）予備試験において、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて、複数の温度における経時的な濃度変化のデータを取得する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において取得された濃度変化のデータおよび環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉｉ）工程（ｉ）において使用された温度、工程（ｉｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める工程、
2018207904.tif 000004
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、前記式（ＩＩ）、並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める工程、および
（ｖ）工程（ｉｖ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式及び下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000005
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
〔９〕前記環化反応の素反応が下記式（ＩＶ）で表され、
2018207904.tif 000006
反応速度定数ｋ１、ｋ２、ｋ３が下記式（Ｖ）〜（ＩＸ）のいずれかを使用して求められる、〔８〕に記載の方法：
2018207904.tif 000007
（式中、TM: 環状有機化合物、SM：環化前駆体、ACT：活性化剤、IM:中間体、Dimer：ダイマー、C：濃度（M）を表す。）。
〔１０〕前記環化反応の素反応が下記式（Ｘ）で表され、
2018207904.tif 000008
反応速度定数ｋ１、ｋ２が下記式（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）のいずれかを使用して求められる、〔８〕に記載の方法：
2018207904.tif 000009
（式中、r:反応速度、TM:目的物、SM：環化前駆体（＝中間体）、ACT：活性化剤、Dimer：ダイマー、C：濃度（M）を表す。）。
〔１１〕前記条件が、連続槽型反応器の流量、環化前駆体の濃度、及び環状有機化合物の濃度からなる群より選択される、〔７〕〜〔１０〕のいずれか１項に記載の方法。
〔１２〕環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）にて環化する工程を含む、前記環化前駆体の分子内環化を促進する方法。
〔１３〕以下（ｉ）〜（ｖ）の工程を含む、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得する方法：
（ｉ）予備試験において、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて、複数の温度における経時的な濃度変化のデータを取得する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において取得された濃度変化のデータおよび環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉｉ）工程（ｉ）において使用された温度、工程（ｉｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める工程、
2018207904.tif 000010
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、前記式（ＩＩ）、並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める工程、および
（ｖ）工程（ｉｖ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式及び下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000011
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
〔１４〕環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得するために、コンピュータに：
（ｉ）予備試験において取得された、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、複数の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において使用された温度、工程（ｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める工程、
2018207904.tif 000012
（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、前記（ＩＩ）式、並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める工程、および
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式及び下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000013
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
を実行させるためのプログラム。
〔１５〕環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得するためのシステムであって、以下（ｉ）〜（ｉｖ）の手段を備えるシステム：
（ｉ）予備試験において取得された、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、複数の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める手段、
（ｉｉ）工程（ｉ）において使用された温度、工程（ｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める手段、
2018207904.tif 000014
（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、前記（ＩＩ）式、並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める手段、および
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式及び下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する手段
2018207904.tif 000015
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。【００１０】
さらに、以下の発明も提供される。
〔２−１〕環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器にて環化する工程を含む、前記環化前駆体の分子間反応を抑制する方法。
〔２−２〕環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器にて分子内環化させるための、連続槽型反応器の使用。
〔２−３〕前記条件が以下（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む工程によって取得される、〔７〕に記載の方法：
（ｉ）予備試験において、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて、１の温度における経時的な濃度変化のデータを取得する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において取得された濃度変化のデータおよび環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）において求められた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000016
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
〔２−４〕以下（ｉ）〜（ｉｉｉ）の工程を含む、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得する方法：
（ｉ）予備試験において、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて、１の温度における経時的な濃度変化のデータを取得する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において取得された濃度変化のデータおよび環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）において求められた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000017
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
〔２−５〕環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得するために、コンピュータに：
（ｉ）予備試験において取得された、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、１の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において求められた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000018
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
を実行させるためのプログラム。
〔２−６〕環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器において工業化スケールで環化するための条件を取得するためのシステムであって、以下（ｉ）および（ｉｉ）の手段を備えるシステム：
（ｉ）予備試験において取得された、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、１の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式を使用して、反応速度定数ｋｎを求める手段、
（ｉｉ）手段（ｉ）において求められた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する手段
2018207904.tif 000019
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、CSTRを用いて環化反応を行うことによって、従来の環化法と比較し、優れた不純物の抑制効果、反応釜サイズの減少、連続生産等を達成できる、環状有機化合物の製造方法が提供された。さらに、本発明では、環化反応の条件設定にシミュレーション方法を適用することによって、より効率的に上記改善効果を達成できる製造方法が提供された。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】CSTRによる目的物2 kg合成の想定設備(実施例1のRun 4の条件)を表した図である。
【図２】Pseudo high-dilutionによる目的物2 kg合成の想定設備（実施例1のRun 3の条件）を表した図である。
【図３】シクロスポリンAの環化前駆体標品（実施例2）の1H NMRチャートを示す図である。
【図４】実施例3におけるCSTRによるシクロスポリンAの生産のための設備を表す図である。
【図５】Desmopressin標品（実施例4）の1H NMRチャートを示す図である。
【図６】Desmopressinの環化前駆体標品（実施例4）の1H NMRチャートを示す図である。
【図７】シクロスポリンA誘導体標品（実施例5）の1H NMRチャートを示す図である。
【図８】シクロスポリンA誘導体の環化前駆体標品（実施例5）の1H NMRチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜置換基等の定義＞
本明細書において「アルキル」とは、脂肪族炭化水素から任意の水素原子を１個除いて誘導される１価の基であり、骨格中にヘテロ原子または不飽和の炭素−炭素結合を含有せず、水素および炭素原子を含有するヒドロカルビルまたは炭化水素基構造の部分集合を有する。炭素鎖の長さｎは１〜２０個の範囲であり、好ましくはＣ２−Ｃ１０アルキルである。アルキルとしては、たとえば、「Ｃ１〜Ｃ６アルキル」が挙げられ具体的には、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、イソプロピル、ｔ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、１−メチルプロピル基、１，１−ジメチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル、１，２−ジメチルプロピル、１，１，２−トリメチルプロピル、１，２，２−トリメチルプロピル、１，１，２，２−テトラメチルプロピル、１−メチルブチル、２−メチルブチル、３−メチルブチル、１，１−ジメチルブチル、１，２−ジメチルブチル、１，１−ジメチルブチル、１，２−ジメチルブチル、１，３−ジメチルブチル、２，２−ジメチルブチル、２，３−ジメチルブチル、３，３−ジメチルブチル、１−エチルブチル、２−エチルブチル、イソペンチル、ネオペンチル等が挙げられる。
【００１４】
本明細書において「アルケニル」とは、少なくとも１個の二重結合（２個の隣接ＳＰ２炭素原子）を有する１価の基である。二重結合および置換分（存在する場合）の配置によって、二重結合の幾何学的形態は、エントゲーゲン（Ｅ）またはツザンメン（Ｚ）、シスまたはトランス配置をとることができる。アルケニルとしては、直鎖状または分枝鎖状のものが挙げられ、内部オレフィンを含む直鎖などを含む。好ましくはＣ２−Ｃ１０アルケニル、さらに好ましくはＣ２−Ｃ６アルケニルが挙げられる。
このようなアルケニルとして、具体的には、たとえば、ビニル、アリル、１−プロペニル、２−プロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル（シス、トランスを含む）、３−ブテニル、ペンテニル、ヘキセニルなどが挙げられる。
【００１５】
本明細書において「アルキニル」は、少なくとも１個の三重結合（２個の隣接ＳＰ炭素原子）を有する、１価の基である。直鎖状または分枝鎖状のアルキニルが挙げられ、内部アルキレンを含む。好ましくはＣ２−Ｃ１０アルキニル、さらに好ましくはＣ２−Ｃ６アルキニルが挙げられる。
アルキニルとしては具体的には、たとえば、エチニル、１−プロピニル、プロパルギル、３−ブチニル、ペンチニル、ヘキシニル、３−フェニル−２−プロピニル、３−（２'−フルオロフェニル）−２−プロピニル、２−ヒドロキシ−２−プロピニル、３−（３−フルオロフェニル）−２−プロピニル、３−メチル−（５−フェニル）−４−ペンチニルなどが挙げられる。
【００１６】
本明細書において「シクロアルキル」とは、飽和または部分的に飽和した環状の１価の脂肪族炭化水素基を意味し、単環、ビシクロ環、スピロ環を含む。好ましくはＣ３−Ｃ１０シクロアルキルが挙げられる。シクロアルキルとしては具体的には、たとえば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、ビシクロ［２．２．１］ヘプチルなどが挙げられる。
【００１７】
本明細書において「アリール」とは１価の芳香族炭化水素環を意味し、好ましくはＣ６−Ｃ１０アリールが挙げられる。アリールとしては具体的には、たとえば、フェニル、ナフチル（たとえば、１−ナフチル、２−ナフチル）などが挙げられる。
【００１８】
本明細書において「ヘテロアリール」とは、環を構成する原子中に好ましくは１〜５個のヘテロ原子を含有する芳香族性の環の１価の基を意味し、部分的に飽和されていてもよい。環は単環、または２個の縮合環（たとえば、ベンゼンまたは単環へテロアリールと縮合した２環式ヘテロアリール）であってもよい。環を構成する原子の数は好ましくは５〜１０である（５員−１０員ヘテロアリール）。
ヘテロアリールとしては具体的には、たとえば、フリル、チエニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリル、チアジアゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、ピリジル、ピリミジル、ピリダジニル、ピラジニル、トリアジニル、ベンゾフラニル、ベンゾチエニル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾオキサジアゾリル、ベンゾイミダゾリル、インドリル、イソインドリル、インダゾリル、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、キナゾリニル、キノキサリニル、ベンゾジオキソリル、インドリジニル、イミダゾピリジルなどが挙げられる。
【００１９】
本明細書において「アリールアルキル（アラルキル）」とは、アリールとアルキルを共に含む基であり、例えば、前記アルキルの少なくとも一つの水素原子がアリールで置換された基を意味し、好ましくは、「Ｃ５〜Ｃ１０アリールＣ１−Ｃ６アルキル」が挙げられる。たとえば、ベンジルなどが挙げられる。
【００２０】
本明細書において「アリーレン」は、前記アリールからさらに任意の水素原子を１個除いて誘導される２価の基を意味する。アリーレンは、単環でも縮合環でもよい。環を構成する原子の数は特に限定されないが、好ましくは６〜１０である（Ｃ６〜１０アリーレン）。アリーレンとして具体的には、たとえば、フェニレン、ナフチレンなどが挙げられる。
【００２１】
本明細書において「ヘテロアリーレン」は、前記ヘテロアリールからさらに任意の水素原子を１個除いて誘導される２価の基を意味する。ヘテロアリーレンは、単環でも縮合環でもよい。環を構成する原子の数は特に限定されないが、好ましくは５〜１０である（５員〜１０員ヘテロアリーレン）。ヘテロアリーレンとして具体的には、ピロールジイル、イミダゾールジイル、ピラゾールジイル、ピリジンジイル、ピリダジンジイル、ピリミジンジイル、ピラジンジイル、トリアゾールジイル、トリアジンジイル、イソオキサゾールジイル、オキサゾールジイル、オキサジアゾールジイル、イソチアゾールジイル、チアゾールジイル、チアジアゾールジイル、フランジイルおよびチオフェンジイルなどが挙げられる。
【００２２】
本発明において、ペプチドを構成する「アミノ酸」は、「天然アミノ酸」でも「アミノ酸類縁体」でもよい。「アミノ酸」、「天然アミノ酸」、「アミノ酸類縁体」はそれぞれ、「アミノ酸残基」、「天然アミノ酸残基」、「アミノ酸類縁体残基」ということがある。
【００２３】
「天然アミノ酸」とは、α−アミノカルボン酸（α−アミノ酸）であり、タンパク質に含まれる２０種類のアミノ酸を指す。具体的にはＧｌｙ、Ａｌａ、Ｓｅｒ、Ｔｈｒ、Ｖａｌ、Ｌｅｕ、Ｉｌｅ、Ｐｈｅ、Ｔｙｒ、Ｔｒｐ、Ｈｉｓ、Ｇｌｕ、Ａｓｐ、Ｇｌｎ、Ａｓｎ、Ｃｙｓ、Ｍｅｔ、Ｌｙｓ、Ａｒｇ、Ｐｒｏを指す。
【００２４】
「アミノ酸類縁体」は、特に限定されないが、β−アミノ酸、γ−アミノ酸、Ｄ型アミノ酸、Ｎ置換アミノ酸、α，α−二置換アミノ酸、ヒドロキシカルボン酸、非天然型アミノ酸（側鎖が天然と異なるアミノ酸；例えば、非天然型のα−アミノ酸、βアミノ酸、γ−アミノ酸）を含む。α−アミノ酸の場合、Ｄ型アミノ酸でもよく、α，α−ジアルキルアミノ酸でもよい。β−アミノ酸やγ−アミノ酸の場合も、α−アミノ酸と同様に、任意の立体配置が許容される。アミノ酸類縁体の側鎖（主鎖メチレン）は特に制限されないが、水素原子の他にも例えば、アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、シクロアルキルを有し得る。それぞれには１つ以上の置換基を有していてもよく、それら置換基は例えば、ハロゲン原子、Ｎ原子、Ｏ原子、Ｓ原子、Ｂ原子、Ｓｉ原子、Ｐ原子を含む任意の官能基の中から選択することができる。例えば、本明細書において「ハロゲンを置換基に有していてもよいＣ１〜Ｃ６アルキル」とは、１つ以上のハロゲン原子で置換された「Ｃ１〜Ｃ６アルキル」を意味し、具体的には、例えば、トリフルオロメチル、ジフルオロメチル、フルオロメチル、ペンタプルオロエチル、テトラフルオロエチル、トリフルオロエチル、ジフルオロエチル、フルオロエチル、トリクロロメチル、ジクロロメチル、クロロメチル、ペンタクロロエチル、テトラクロロエチル、トリクロロエチル、ジクロロエチル、クロロエチル等が挙げられる。また、例えば「置換基を有していてもよいＣ５〜Ｃ１０アリールＣ１−Ｃ６アルキル」とは、「Ｃ５〜Ｃ１０アリールＣ１−Ｃ６アルキル」のアリールおよび／またはアルキルの少なくとも一つの水素原子が、置換基により置換された基を意味する。さらに、これら「置換基を２つ以上有している場合」は、例えば、Ｓ原子を含む官能基を有し、さらにその官能基がアミノやハロゲンなどの官能基を有していることも含む。例えば、アミノ酸類縁体の側鎖の一例として、ポリエチレングリコール構造を有する側鎖が挙げられる。
【００２５】
アミノ酸類縁体の主鎖アミノ基は、非置換（ＮＨ２基）でもよく、置換（即ち、ＮＨＲ基：Ｒは置換基を有していてもよいアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、シクロアルキルを示し、またプロリンのようにＮ原子に結合した炭素鎖とα位の炭素原子とが環を形成していてもよい。該置換基は、側鎖の置換基と同様であり、例えば、ハロゲン、オキシ、ヒドロキシなどが挙げられる。）されていてもよい。さらに、これらの置換基の定義の中における「アルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキル、シクロアルキル」は、前記の当該官能基の定義を準用する。例えば、本明細書において「アルコキシ」とは、水酸基の水素原子が前記アルキルで置換された基を意味し、例えば好ましい例として「Ｃ１−Ｃ６アルコキシ」が挙げられる。
【００２６】
ハロゲン由来の置換基としては、フルオロ（−Ｆ）、クロロ（−Ｃｌ）、ブロモ（−Ｂｒ）、ヨウド（−Ｉ）などが挙げられる。
【００２７】
Ｏ原子由来の置換基としては、ヒドロキシル（−ＯＨ）、オキシ（−ＯＲ）、カルボニル（−Ｃ＝Ｏ−Ｒ）、カルボキシル（−ＣＯ２Ｈ）、オキシカルボニル（−Ｃ＝Ｏ−ＯＲ）、カルボニルオキシ（−Ｏ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ）、チオカルボニル（−Ｃ＝Ｏ−ＳＲ）、カルボニルチオ基（−Ｓ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ）、アミノカルボニル（−Ｃ＝Ｏ−ＮＨＲ）、カルボニルアミノ（−ＮＨ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ）、オキシカルボニルアミノ（−ＮＨ−Ｃ＝Ｏ−ＯＲ）、スルホニルアミノ（−ＮＨ−ＳＯ２−Ｒ）、アミノスルホニル（−ＳＯ２−ＮＨＲ）、スルファモイルアミノ（−ＮＨ−ＳＯ２−ＮＨＲ）、チオカルボキシル（−Ｃ（＝Ｏ）−ＳＨ）、カルボキシルカルボニル（−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＯ２Ｈ）が挙げられる。
【００２８】
オキシ（−ＯＲ）の例としては、アルコキシ、シクロアルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、ヘテロアリールオキシ、アラルキルオキシなどが挙げられる。
【００２９】
カルボニル（−Ｃ＝Ｏ−Ｒ）の例としては、ホルミル（−Ｃ＝Ｏ−Ｈ）、アルキルカルボニル、シクロアルキルカルボニル、アルケニルカルボニル、アルキニルカルボニル、アリールカルボニル、ヘテロアリールカルボニル、アラルキルカルボニルなどが挙げられる。
【００３０】
オキシカルボニル（−Ｃ＝Ｏ−ＯＲ）の例としては、アルキルオキシカルボニル、シクロアルキルオキシカルボニル、アルケニルオキシカルボニル、アルキニルオキシカルボニル、アリールオキシカルボニル、ヘテロアリールオキシカルボニル、アラルキルオキシカルボニルなどが挙げられる。
【００３１】
カルボニルオキシ（−Ｏ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ）の例としては、アルキルカルボニルオキシ、シクロアルキルカルボニルオキシ、アルケニルカルボニルオキシ、アルキニルカルボニルオキシ、アリールカルボニルオキシ、ヘテロアリールカルボニルオキシ、アラルキルカルボニルオキシなどが挙げられる。
【００３２】
チオカルボニル（−Ｃ＝Ｏ−ＳＲ）の例としては、アルキルチオカルボニル、シクロアルキルチオカルボニル、アルケニルチオカルボニル、アルキニルチオカルボニル、アリールチオカルボニル、ヘテロアリールチオカルボニル、アラルキルチオカルボニルなどが挙げられる。
【００３３】
カルボニルチオ（−Ｓ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ）の例としては、アルキルカルボニルチオ、シクロアルキルカルボニルチオ、アルケニルカルボニルチオ、アルキニルカルボニルチオ、アリールカルボニルチオ、ヘテロアリールカルボニルチオ、アラルキルカルボニルチオなどが挙げられる。
【００３４】
アミノカルボニル（−Ｃ＝Ｏ−ＮＨＲ）の例としては、アルキルアミノカルボニル、シクロアルキルアミノカルボニル、アルケニルアミノカルボニル、アルキニルアミノカルボニル、アリールアミノカルボニル、ヘテロアリールアミノカルボニル、アラルキルアミノカルボニルなどが挙げられる。これらに加えて、−Ｃ＝Ｏ−ＮＨＲ中のＮ原子と結合したＨ原子が、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルでさらに置換された化合物が挙げられる。
【００３５】
カルボニルアミノ（−ＮＨ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ）の例としては、アルキルカルボニルアミノ、シクロアルキルカルボニルアミノ、アルケニルカルボニルアミノ、アルキニルカルボニルアミノ、アリールカルボニルアミノ、ヘテロアリールカルボニルアミノ、アラルキルカルボニルアミノなどが挙げられる。これらに加えて−ＮＨ−Ｃ＝Ｏ−Ｒ中のＮ原子と結合したＨ原子が、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルでさらに置換された化合物が挙げられる。
【００３６】
オキシカルボニルアミノ（−ＮＨ−Ｃ＝Ｏ−ＯＲ）の例としては、アルコキシカルボニルアミノ、シクロアルコキシカルボニルアミノ、アルケニルオキシカルボニルアミノ、アルキニルオキシカルボニルアミノ、アリールオキシカルボニルアミノ、ヘテロアリールオキシカルボニルアミノ、アラルキルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。これらに加えて、−ＮＨ−Ｃ＝Ｏ−ＯＲ中のＮ原子と結合したＨ原子がアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルでさらに置換された化合物が挙げられる。
【００３７】
スルホニルアミノ（−ＮＨ−ＳＯ２−Ｒ）の例としては、アルキルスルホニルアミノ、シクロアルキルスルホニルアミノ、アルケニルスルホニルアミノ、アルキニルスルホニルアミノ、アリールスルホニルアミノ、ヘテロアリールスルホニルアミノ、アラルキルスルホニルアミノなどが挙げられる。これらに加えて、−ＮＨ−ＳＯ２−Ｒ中のＮ原子と結合したＨ原子がアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルでさらに置換された化合物が挙げられる。
【００３８】
アミノスルホニル（−ＳＯ２−ＮＨＲ）の例としては、アルキルアミノスルホニル、シクロアルキルアミノスルホニル、アルケニルアミノスルホニル、アルキニルアミノスルホニル、アリールアミノスルホニル、ヘテロアリールアミノスルホニル、アラルキルアミノスルホニルなどが挙げられる。これらに加えて、−ＳＯ２−ＮＨＲ中のＮ原子と結合したＨ原子がアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルでさらに置換された化合物が挙げられる。
【００３９】
スルファモイルアミノ（−ＮＨ−ＳＯ２−ＮＨＲ）の例としては、アルキルスルファモイルアミノ、シクロアルキルスルファモイルアミノ、アルケニルスルファモイルアミノ、アルキニルスルファモイルアミノ、アリールスルファモイルアミノ、ヘテロアリールスルファモイルアミノ、アラルキルスルファモイルアミノなどが挙げられる。さらに、−ＮＨ−ＳＯ２−ＮＨＲ中のＮ原子と結合した２つのＨ原子はアルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、およびアラルキルからなる群より独立して選択される置換基で置換されていてもよく、またこれらの２つの置換基は環を形成しても良い。
【００４０】
Ｓ原子由来の置換基としては、チオール（−ＳＨ）、チオ（−Ｓ−Ｒ）、スルフィニル（−Ｓ＝Ｏ−Ｒ）、スルホニル（−Ｓ（Ｏ）２−Ｒ）、スルホ（−ＳＯ３Ｈ）が挙げられる。
【００４１】
チオ（−Ｓ−Ｒ）の例としては、アルキルチオ、シクロアルキルチオ、アルケニルチオ、アルキニルチオ、アリールチオ、ヘテロアリールチオ、アラルキルチオなどの中から選択される。
【００４２】
スルフィニル（−Ｓ＝Ｏ−Ｒ）の例としては、アルキルスルフィニル、シクロアルキルスルフィニル、アルケニルスルフィニル、アルキニルスルフィニル、アリールスルフィニル、ヘテロアリールスルフィニル、アラルキルスルフィニルなどが挙げられる。
【００４３】
スルホニル（−Ｓ（Ｏ）２−Ｒ）の例としては、アルキルスルホニル、シクロアルキルスルホニル、アルケニルスルホニル、アルキニルスルホニル、アリールスルホニル、ヘテロアリールスルホニル、アラルキルスルホニルなどが挙げられる。
【００４４】
Ｎ原子由来の置換基としては、アジド（−Ｎ３、「アジド基」ともいう）、シアノ（−ＣＮ）、１級アミノ（−ＮＨ２）、２級アミノ（−ＮＨ−Ｒ）、３級アミノ（−ＮＲ（Ｒ'））、アミジノ（−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２）、置換アミジノ（−Ｃ（＝ＮＲ）−ＮＲ'Ｒ"）、グアニジノ（−ＮＨ−Ｃ（＝ＮＨ）−ＮＨ２）、置換グアニジノ（−ＮＲ−Ｃ（＝ＮＲ'''）−ＮＲ'Ｒ"）、アミノカルボニルアミノ（−ＮＲ−ＣＯ−ＮＲ'Ｒ"）が挙げられる。
【００４５】
２級アミノ（−ＮＨ−Ｒ）の例としては、アルキルアミノ、シクロアルキルアミノ、アルケニルアミノ、アルキニルアミノ、アリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、アラルキルアミノなどが挙げられる。
【００４６】
３級アミノ（−ＮＲ（Ｒ'））の例としては、例えばアルキル（アラルキル）アミノなど、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルなどの中からそれぞれ独立して選択される、任意の２つの置換基を有するアミノ基が挙げられ、これらの任意の２つの置換基は環を形成しても良い。
【００４７】
置換アミジノ（−Ｃ（＝ＮＲ）−ＮＲ'Ｒ"）の例としては、Ｎ原子上の３つの置換基Ｒ、Ｒ'、およびＲ"が、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルの中からそれぞれ独立して選択された基、例えばアルキル（アラルキル）（アリール）アミジノなどが挙げられる。
【００４８】
置換グアニジノ（−ＮＲ−Ｃ（＝ＮＲ'''）−ＮＲ'Ｒ"）の例としては、Ｒ，Ｒ'、Ｒ"、およびＲ'''が、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルの中からそれぞれ独立して選択された基、あるいはこれらが環を形成した基などが挙げられる。
【００４９】
アミノカルボニルアミノ（−ＮＲ−ＣＯ−ＮＲ'Ｒ"）の例としては、Ｒ、Ｒ'、およびＲ"が、水素原子、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルの中からそれぞれ独立して選択された基、あるいはこれらは環を形成した基などが挙げられる。
【００５０】
Ｂ原子由来の置換基としては、ボリル（−ＢＲ（Ｒ'））やジオキシボリル（−Ｂ（ＯＲ）（ＯＲ'））などが挙げられる。これらの２つの置換基ＲおよびＲ'は、アルキル、シクロアルキル、アルケニル、アルキニル、アリール、ヘテロアリール、アラルキルなどの中からそれぞれ独立して選択されるか、あるいはこれらは環を形成してもよい。
【００５１】
本発明において、「アミノ酸」を構成する少なくとも１つの原子は、原子番号（陽子数）が同じで，質量数（陽子と中性子の数の和）が異なる原子（同位体）であってもよい。「アミノ酸」に含まれる同位体の例としては、水素原子、炭素原子、窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、フッ素原子、塩素原子などがあり、それぞれ、２Ｈ、３Ｈ、１３Ｃ、１４Ｃ、１５Ｎ、１７Ｏ、１８Ｏ、３１Ｐ、３２Ｐ、３５Ｓ、１８Ｆ、３６Ｃｌ等が含まれる。
【００５２】
本発明において利用できるアミノ酸類縁体を以下に例示するが、それらに限定されない。これらのアミノ酸類縁体の多くは側鎖が保護あるいは無保護、アミン部位が保護あるいは無保護の状態で購入することができる。購入できないものは、既知の方法によって合成することができる。
2018207904.tif 000020
2018207904.tif 000021
【００５３】
アミノ酸類縁体として、以下のＮ−Ｍｅアミノ酸を用いることができる。
Ｎ−メチルアラニン、Ｎ−メチルグリシン、Ｎ−メチルフェニルアラニン、Ｎ−メチルチロシン、Ｎ−メチル−３−クロロフェニルアラニン、Ｎ−メチル−４―クロロフェニルアラニン、Ｎ−メチル−４−メトキシフェニルアラニン、Ｎ−メチル−４−チアゾールアラニン、Ｎ−メチルヒスチジン、Ｎ−メチルセリン、Ｎ−メチルアスパラギン酸。
2018207904.tif 000022
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【００５４】
アミノ酸類縁体として、以下のＮ−アルキルアミノ酸も用いることができる。
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【００５５】
アミノ酸類縁体として、以下のＤ型アミノ酸も用いることができる。
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【００５６】
アミノ酸類縁体として、以下のα，α−ジアルキルアミノ酸も用いることができる。
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【００５７】
アミノ酸類縁体として以下のアミノ酸も用いることができる。
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【００５８】
非限定の一態様として、本発明は、環状有機化合物を製造する方法であって、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器において環化する環化反応工程を含む、前記方法を提供する。
また、非限定の一態様において、本発明は、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基以上の連続槽型反応器にて環化する工程を含む、前記環化前駆体の分子内環化を促進する方法を提供する。
また、非限定の一態様において、本発明は、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基以上の連続槽型反応器にて環化する工程を含む、前記環化前駆体の分子間反応を抑制する方法を提供する。
また、非限定の一態様において、本発明は、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基以上の連続槽型反応器にて分子内環化させるための、連続槽型反応基の使用を提供する。
【００５９】
本発明の用語、「環状有機化合物」とは、環状部を有する有機化合物を意味する。本発明における「環状有機化合物」はそのような特徴を有するものであれば、特に限定されることはないが、例えば、天然物、糖鎖、ペプチド、核酸医薬を含む中分子化合物（例えば、分子量５００〜６０００程度）、低分子化合物（例えば、分子量〜５００程度）を挙げることができ、好ましくは環状部を有するペプチド化合物を挙げることができる。
例えば、当業者公知の技術であるMSやSDS-PAGE等を用いて、本発明の方法により製造された該化合物の分子量を測定することによって、所望の環状有機化合物が製造されたか否かを評価することができる。
【００６０】
本発明の用語、「環化前駆体」とは、環化工程を経て製造される本発明の環状有機化合物に対して、該環化工程を経る前の非環状の有機化合物（前駆体）を意味する。これに限定されることはないが、該環状有機化合物に対して、該環化前駆体の化学構造は、環化反応に関与する構造部分を除いて、同一の化学構造を有することが好ましい。前記環化反応に関与する構造部分は、結合反応後に脱離させることができる、環化反応のための反応補助基のような構造を含む。
例えば、環化前駆体が低分子有機化合物である場合、当業者にとって公知技術である有機合成法を用いることで環化前駆体を作製することが可能である。一方、環化前駆体がペプチド化合物である場合、上記有機合成法のほか、無細胞翻訳系を用いたペプチド合成や該ペプチド化合物をコードする遺伝子を適当な宿主細胞に発現させ取得することも可能である。
【００６１】
非限定の一態様において、本発明における環化反応は、以下（i）〜（vii）からなる群より選択される１以上の結合による分子内環化反応である。
（i）  アミド結合
（ii）  ジスルフィド結合
（iii）  エーテル結合
（iv）  チオエーテル結合
（v）  エステル結合
（vi）  チオエステル結合
（vii）  炭素-炭素結合
例えば、上記態様における分子内環化は、2つのアミノ酸が、ジスルフィド結合、アミド結合、ペプチド結合、アルキル結合、アルケニル結合、エステル結合、チオエステル結合、エーテル結合、チオエーテル結合、ホスホネートエーテル結合、アゾ結合、C=N-C結合、アミド結合、ラクタム架橋、カルバモイル結合、尿素結合、チオ尿素結合、アミン結合、チオアミド結合、スルフィニル結合、スルホニル結合等によって結合することで形成されることも可能であるが、分子内環化反応に用いられる結合の種類はこれらに限定されることはない。
これに限定されることはないが、上記態様における分子内環化は、アミド結合、炭素−炭素結合形成反応、Ｓ−Ｓ結合、チオエーテル結合、トリアゾール結合、ベンゾオキサゾール結合などの共有結合を介して環化されることが好ましい（WO2013/100132、WO2012/026566, WO2012/033154, WO2012/074130, WO2015/030014, WO2018/052002, Comb Chem High Throughput Screen. 2010;13:75-87, Nature Chem. Bio. 2009, 5, 502, Nat Chem Biol. 2009, 5, 888-90, Bioconjugate Chem., 2007, 18, 469-476, ChemBioChem, 2009, 10, 787-798, Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) (2011), 47(36), 9946-9958）。
【００６２】
上記化合物をさらに化学修飾して得られる化合物も、本発明の環状有機化合物、環状部を有するペプチド化合物に含まれる。
本発明のペプチド化合物は直鎖部を有していてもよい。アミド結合あるいはエステル結合の数（天然アミノ酸又はアミノ酸類縁体の数・長さ）は特に限定されないが、直鎖部を有する場合、環状部と直鎖部を併せて３０残基以内が好ましい。高い代謝安定性を獲得するためには、総アミノ酸数が６以上、あるいは９以上であることがより好ましい。さらに、上の記載に加えて環状部を構成する天然アミノ酸及びアミノ酸類縁体の数は４〜１４、４〜１３、５〜１３、５〜１２、６〜１２、７〜１２がより好ましく、７〜１１、８〜１１残基がさらに好ましい。特に９〜１１残基（１０または１１残基）が好ましい。直鎖部のアミノ酸及びアミノ酸類縁体の数は０〜８、０〜７、０〜６、０〜５、０〜４であることが好ましく、０〜３であることがより好ましい。天然アミノ酸及びアミノ酸類縁体の総数は、好ましくは、６〜３０、６〜２５、６〜２０、７〜２０、７〜１９、７〜１８、７〜１７、７〜１６、７〜１５、８〜１４、９〜１３残基である。尚、本願では特に限定しない限り、アミノ酸は天然アミノ酸とアミノ酸類縁体を含む。
また、ここで、本明細書における膜透過性と代謝安定性とは、ペプチド化合物が、少なくとも経口剤、あるいは、細胞内蛋白、核酸、膜蛋白の細胞内領域又は膜蛋白の膜貫通ドメインを標的とした場合に、医薬品として利用できる程度の膜透過性と代謝安定性を有することを意味する。
【００６３】
本発明の環状部を有するペプチド化合物の環状部は、環を形成していれば特に限定されないが、例えば、膜透過性と代謝安定性を両立できる官能基によって形成される環化部位を含む環状部であることが好ましい。
なお、構造的に反応点が近い環化反応、例えばインドールの5員環構築やエポキシドのオキシラン環構築反応などにおいては、分子内と分子間で環化反応が競合する可能性は低い（主に分子内の環化反応が進行する）ため、そうした環化反応を本発明で使用した場合の本発明の優位性はそれほど大きくないものと想定される。
【００６４】
本明細書において「アミノ酸の数」とは、ペプチドを構成するアミノ酸残基（アミノ酸ユニット）の数のことであり、アミノ酸を連結しているアミド結合、エステル結合、及び環化部の結合を切断した際に生じるアミノ酸ユニットの数を意味する。
【００６５】
本発明の用語、「槽型反応器」とは、攪拌機が取り付けられて、器内の反応流体が十分に混合されて、濃度、温度は器内の各点で均一とみなせる反応器をいう。槽型反応器を回分操作する場合を「回分反応器」（Batch reactor）といい、連続操作する場合を「連続槽型反応器」（CSTR）と呼ぶ（改定六版  化学工学便覧  丸善株式会社、3・5  反応装置設計の基礎  参照）。生産性、生成物の特性および一般的なプロセスの効率性を最大化するために、単一の連続槽型反応器、複数の連続槽型反応器の並列使用、及び複数の連続槽型反応器を直列に連結した直列連続槽型反応器も用いられる。CSTRに送入された反応原料成分は直ちに混合されて反応が進行し、器内の濃度と温度に等しい状態で器外に排出される。
非限定の一態様として、本発明で用いられる連続槽型反応器は、均一液相反応はもとより、液液反応、気液反応、気液固触媒反応などの不均一反応にも用いることができる。また、目的の環化反応の種類や生産スケールに応じて、当業者が最適な反応器サイズを適宜選択することができる。
【００６６】
非限定の一態様として、本発明のCSTRを用いた環状有機化合物の製造方法においては、反応器内が定常状態になるまでの反応液を別途Flow reactorやバッチリアクターで継続反応させ、またはバッチリアクターの高希釈条件法や逆滴下法によりあらかじめ定常状態を作った反応槽でCSTRを実施させてもよい。そうすることで、反応原料が未反応のまま器外に排出される可能性を極力防ぎ、すべての基質を有効に利用することもできる。
【００６７】
非限定の一態様において、本発明における環状有機化合物が天然アミノ酸、及び／又はアミノ酸類縁体により構成される、環状部を有するペプチド化合物である、CSTRを用いた環状有機化合物の製造方法を提供する。これに限定されることはないが、前記天然アミノ酸及びアミノ酸類縁体残基数の合計が４〜１４からなる環状部を含み、天然アミノ酸及びアミノ酸類縁体残基の総数が７〜２０であることが好ましい。さらに、前記天然アミノ酸及びアミノ酸類縁体残基数の合計が５〜１２、６〜１２、７〜１２、８〜１２、９〜１２からなる環状部であることが好ましく、天然アミノ酸及びアミノ酸類縁体残基の総数が８〜１４、９〜１３、１０〜１３、１１〜１３であることが好ましい。特に限定されることはないが、ペプチド化合物中に含まれる総アミノ酸数が、好ましくは、２５以下、２０以下、１８以下、１７以下、１６以下、１５以下、１４以下、より好ましくは１３以下（例えば１２、１１、１０、９）である。
【００６８】
非限定の一態様において、本発明における環状有機化合物は、以下の（ｉ）及び（ｉｉ）の特徴を有する。
（ｉ）  Ｎ置換アミノ酸を少なくとも２つ含み、Ｎ置換されていないアミノ酸を少なくとも１つ含む、及び
（ｉｉ）  ClogP値が６以上である。
上記態様において、本発明の環状有機化合物は、N置換アミノ酸を少なくとも２つ（好ましくは２、３、４、５、６、７、８、９、１０個、特に好ましくは５、６または７個）含むことが好ましく、N置換されていないアミノ酸を少なくとも１つ、２つ、３つ、４つ含むことが好ましい。さらに、ClogP値は、７以上、８以上、９以上であることが好ましい。「Ｎ置換」としてはＮ原子に結合した水素原子のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基への置換などが挙げられるがこれに限定されない。Ｎ置換アミノ酸として、好ましくは天然アミノ酸に含まれるアミノ基がＮ−メチル化されたアミノ酸が挙げられる。ペプチドが化学修飾を有するアミノ酸類縁体を含む場合、化学修飾が全て完了した形式の分子の形（主鎖構造）に考慮し直して、形成される分子のClogP（コンピューターで計算した分配係数である。例えば、Daylight Chemical Information Systems, Inc. 社のDaylight Version 4.9を用いて計算できる）が、３以上、４以上、５以上、６以上、7以上、８以上である化合物が好ましく、２０以下、１９以下、１８以下、１７以下、１６以下、１５以下である化合物が好ましい。
【００６９】
本発明におけるCSTRを用いた環化反応が対象とする化合物としては、特に限定されることはないが、分子量が１００以上、２００以上、３００以上、４００以上、５００以上、５５０以上、６００以上、６５０以上、７００以上、７５０以上、８００以上、８５０以上、９００以上、９５０以上が好ましく、１０００以上、１１００以上、１２００以上、１３００以上、１４００以上、１５００以上、１６００以上、１７００以上、１８００以上が好ましい。分子量の上限としては、特に限定されることはないが、分子量６０００以下、分子量５０００以下、分子量４０００以下、３０００以下、２５００以下、２０００以下が好ましい。
【００７０】
代謝安定性は、例えば肝ミクロソーム中の安定性を上述の方法に従って測定した時の、肝固有クリアランス(CLh int(μL/min/mg protein))の値が、１５０以下、好ましくは１００以下、９０以下、８０以下、７０以下、６０以下、特に好ましくは、５０以下、４０以下、３０以下である場合に、経口剤の医薬品として使用可能な代謝安定性を得ることができたと考えることが可能である。ＣＹＰ３Ａ４により代謝される薬物の場合、ヒトにおける小腸代謝を回避するためには肝固有クリアランスが７８以下（非特許文献：M. Kato et al. The intestinal first-pass metabolism of substances of CYP3A4 and P-glycoprotein-quantitative analysis based on information from the literature. Drug Metab. Pharmacokinet. 2003, 18(6), 365-372.）であることが好ましく、ヒトにおいて約３０％以上のバイオアベイラビリティを示すためには３５以下（ＦａＦｇ＝１、タンパク結合率０％を仮定）であることが、より好ましい。
【００７１】
さらに、本発明における環状有機化合物は、難水溶性の化合物であってもよい。例えば、「難水溶性化合物」とは、好ましくは２０℃のイオン交換水への溶解度が１０ｍｇ／ｍＬ以下、１ｍｇ／ｍＬ以下、さらに好ましくは０．１ｍｇ／ｍＬ以下、０．０１ｍｇ／ｍＬ以下、０．００１ｍｇ／ｍＬ以下である化合物を意味するものである。
【００７２】
非限定の一態様において、本発明の環化前駆体は、環化反応のための反応補助基を有することができる。本発明において、「反応補助基」とは、望みの位置で選択的に反応を起こさせるために、結合させる官能基の近傍に導入されて、該官能基を結合反応に対して活性化する基であり、たとえば、カルボニル基とアミノ基を反応させるため、カルボニル基とアミノ基側のいずれか、あるいは両方に反応補助基を導入させることができる。このような反応補助基としては、たとえば、ＳＨなどが挙げられる。このような反応補助基は、結合反応とともに、あるいは結合反応後に脱離させることもできる。
【００７３】
非限定の一態様において、本発明の環状有機化合物は、下記一般式（I）で表される化合物である。
2018207904.tif 000029
〔式中、ＸはＣＨ又はＮを表し； Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ１−４ハロアルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、Ｃ２−６アルキニル基、Ｃ１−６アルコキシ基又はＣ１−６アルキルチオ基を表し； Ｒ２は水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基又はＣ２−６アルキニル基を表すか、或いはＲ２及びＲ３が一緒になって環を形成し； Ｒ３は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、Ｃ２−６アルキニル基又はＣ１−６アルコキシ基を表すか、或いはＲ２及びＲ３が一緒になって環を形成し； Ｒ４は水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基又はＣ２−６アルキニル基を表し； Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキレン基 、 Ｃ２−６アルケニレン基、Ｃ２−６アルキニレン基、Ｃ３−１０シクロアルキレン基、Ｃ３−１０シクロアルケニレン基、Ｃ６−１２アリーレン基、−３〜１２員単環複素環− を表し； Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれ独立に、単結合、−ＣＯＮＲ８−、 −ＮＲ８ＣＯ−、−ＮＲ８−、−Ｏ−、−ＳＯ２ＮＲ８−、−ＮＲ８ＳＯ２−、−ＣＯＯ−、−ＮＲ８ＣＯＮＲ８'−、−ＮＲ８ＣＯＯ−、又は−ＯＣＯＮＲ８−、を表し； Ｒ８、Ｒ８'は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基を表す。〕
【００７４】
上記一般式（I）で表される化合物に対してのみ使用する用語を、以下のように本段落中で定義する。
「Ｃ１−６アルキル基」とは、直鎖または分枝鎖の飽和した一価のＣ１−６炭化水素基を意味し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、１−メチルプロピル基、１，１−ジメチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル基、１，２−ジメチルプロピル基、１，１，２−トリメチルプロピル基、１，２，２−トリメチルプロピル基、１，１，２，２−テトラメチルプロピル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、１−エチルブチル基、２−エチルブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基等が挙げられる。
【００７５】
「Ｃ１−３アルキル基」とは、直鎖または分枝鎖の飽和した一価のＣ１−３炭化水素基を意味し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等が挙げられる。
【００７６】
「Ｃ１−４アルキル基」とは、直鎖または分枝鎖の飽和した一価のＣ１−４炭化水素基を意味し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、イソプロピル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等が挙げられる。
【００７７】
「Ｃ１−４ハロアルキル基」とは、１つ以上のハロゲン原子で置換された「Ｃ１−４アルキル基」を意味する。好ましくは、１つ以上のフッ素または塩素で置換されたＣ１−２アルキル基であり、例えば、トリフルオロメチル基、ジフルオロメチル基、フルオロメチル基、ペンタプルオロエチル基、テトラフルオロエチル基、トリフルオロエチル基、ジフルオロエチル基、フルオロエチル基、トリクロロメチル基、ジクロロメチル基、クロロメチル基、ペンタクロロエチル基、テトラクロロエチル基、トリクロロエチル基、ジクロロエチル基、クロロエチル基等が挙げられる。
【００７８】
「Ｃ２−６アルケニル基」とは、少なくとも１つの二重結合を有するＣ２−６炭化水素基を意味し、例えば、エテニル（ビニル）基、１−プロペニル基、２−プロペニル（アリル）基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル（ホモアリル）基、ペンテニル基、ヘキセニル基等が挙げられる。
【００７９】
「Ｃ２−６アルキニル基」とは、少なくとも１つの三重結合を有するＣ２−６炭化水素基を意味し、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基、ペンチニル基、ヘキシニル基等が挙げられる。
【００８０】
「Ｃ１−６アルコキシ基」とは、−Ｏ−Ｃ１−６アルキル基を意味し、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペントキシ基、３−メチルブトキシ基、２−メチルブトキシ基、１−メチルブトキシ基、１−エチルプロポキシ基、ヘキシルオキシ基、４−メチルペントキシ基、３−メチルペントキシ基、２−メチルペントキシ基、１−メチルペントキシ基、３−エチルブトキシ基、２−エチルブトキシ基等が挙げられる。
【００８１】
「Ｃ１−４アルコキシ基」とは、−Ｏ−Ｃ１−４アルキル基を意味し、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、イソブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基等が挙げられる。
【００８２】
「Ｃ１−３アルコキシＣ１−３アルコキシ基」とは、−Ｏ−Ｃ１−３アルキル−Ｏ−Ｃ１−３アルキル基を意味し、例えば、メトキシメトキシ基、メトキシエトキシ基、エトキシエトキシ基等が挙げられる。
【００８３】
「Ｃ１−６アルキルチオ基」とは、−Ｓ−Ｃ１−６アルキル基を意味し、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、ｓｅｃ−ブチルチオ基、イソブチルチオ基、ｔｅｒｔ−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、３−メチルブチルチオ基、２−メチルブチルチオ基、１−メチルブチルチオ基、１−エチルプロピルチオ基、ヘキシルチオ基、４−メチルペンチルチオ基、３−メチルペンチルチオ基、２−メチルペンチルチオ基、１−メチルペンチルチオ基、３−エチルブチルチオ基、２−エチルブチルチオ基等が挙げられる。
【００８４】
「ハロゲン」とは、フッ素（Ｆ）、塩素（Ｃｌ）、臭素（Ｂｒ）またはヨウ素（Ｉ）を意味し、好ましくはフッ素または塩素である。
【００８５】
「Ｃ３−１０シクロアルキル基」とは、飽和したＣ３−１０炭素環式基を意味し、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基等が挙げられる。
【００８６】
「Ｃ３−１０シクロアルケニル基」とは、少なくとも１つの二重結合を有するＣ３−１０炭素環式基を意味し、例えば、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基などが挙げられる。
【００８７】
「Ｃ６−１２アリール基」とは、６〜１２個の環炭素原子の単環式または二環式芳香族炭素環を意味し、例えば、フェニル基、ナフチル基、インダニル基、インデニル基、イソインデニル基等があげられる。好ましくはフェニル基である。
【００８８】
「３〜１２員単環複素環」とは、単環であって、環を構成する原子の数が３〜１２であり、環を構成する原子中に１個以上（例えば、１〜４個）のＮ、Ｏ又はＳから選ばれるヘテロ原子を含有する芳香族又は非芳香族複素環を意味する。そのヘテロ原子の結合位置は特に限定されず、所望の位置で結合していてよい。具体的には、例えば、ピロリジン、オキサゾリジン、イソオキサゾリジン、オキサゾリン、イソオキサゾリン、チアゾリジン、イソチアゾリジン、チアゾリン、イソチアゾリン、イミダゾリジン、イミダゾリン、フラン、チオフェン、ピロール、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、フラザン、イミダゾール、ピラゾール、ピペリジン、ピペラジン、モルホリン、チオモルホリン、テトラヒドロピラン、ジオキサン、テトラヒドロチオピラン、ピラン、チオピラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、等が挙げられる。
【００８９】
「３〜１２員単環脂環式モノスピロ環」とは、単環であって、環を構成する原子の数が３〜１２である脂環式炭化水素がＣ１−６アルキレン基上の１個の炭素原子と一緒になって環を形成する基を意味する。そのＣ１−６アルキレン基上のスピロ炭素の位置は特に限定されず、所望の位置で共有されていてよい。具体的には、例えば、シクロプロパノン、シクロブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロプロぺン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、等が挙げられる。
【００９０】
「３〜１２員単環複素環モノスピロ環」とは、単環であって、環を構成する原子の数が３〜１２であり、環を構成する原子中に１個以上（例えば、１〜４個）のＮ、Ｏ又はＳから選ばれるヘテロ原子を含有する非芳香族複素環がＣ１−６アルキレン基上の１個の炭素原子と一緒になって環を形成する基を意味する。そのヘテロ原子の結合位置は特に限定されず、所望の位置で結合していてよい。さらに、Ｃ１−６アルキレン基上のスピロ炭素の位置は特に限定されず、所望の位置で共有されていてよい。具体的には、例えば、オキセタン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、チエタン、テトラヒドロチオフェン、テトラヒドロチオピラン、アゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、オキセタノン、テトラヒドロフラノン、テトラヒドロピラノン、アゼチジノン、ピロリジノン、ピペリジノン、ジオキソラン、ジオキサン、ジチオラン、ジチアン、等が挙げられる。
【００９１】
「Ｃ１−６アルキレン基」とは、前記定義「Ｃ１−６アルキル基」からさらに任意の水素原子を１個除いて誘導される二価の基を意味する。
【００９２】
「Ｃ２−６アルケニレン基」とは、前記定義「Ｃ２−６アルケニル基」からさらに任意の水素原子を１個除いて誘導される二価の基を意味する。
【００９３】
「Ｃ２−６アルキニレン基」とは、前記定義「Ｃ２−６アルキニル基」からさらに任意の水素原子を１個除いて誘導される二価の基を意味する。
【００９４】
「Ｃ３−１０シクロアルキレン基」とは、前記定義「Ｃ３−１０シクロアルキル基」からさらに任意の水素原子を１個除いて誘導される二価の基を意味する。
【００９５】
「Ｃ３−１０シクロアルケニレン基」とは、前記定義「Ｃ３−１０シクロアルケニル基」からさらに任意の水素原子を１個除いて誘導される二価の基を意味する。
【００９６】
「Ｃ６−１２アリーレン基」とは、前記定義「Ｃ６−１２アリール基」からさらに任意の水素原子を１個除いて誘導される二価の基を意味する。
【００９７】
「−３〜１２員単環複素環−」とは、前記定義「３〜１２員単環複素環」から任意の水素原子を２個除いて誘導される二価の基を意味する。
【００９８】
単に「環」と記載した場合は、上述の「Ｃ３−１０シクロアルキル基」、 「Ｃ３−１０シクロアルケニル基」、「Ｃ６−１２アリール基」、「５−１２員単環複素環」全てを包含する概念を指す。
【００９９】
式中、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７が「置換基を有していてもよいＣ１−６アルキレン基」である場合の置換基は、好ましくは下記Ａ群から選ばれる基が挙げられる。
Ａ群：置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基（置換基は水酸基またはジメチルアミノ基である。）、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、−ＮＲ９Ｒ１０〔Ｒ９、Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１−３アルキル基、−Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ３、−Ｃ（＝Ｏ）ＣＦ３、−Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ（ＮＨ２）ＣＨ（ＣＨ３）２または−Ｃ（＝Ｏ）ＣＨ（ＮＨ２）（４−ＯＨ）Ｐｈで表される基を示す。〕で表される基、−Ｃ（＝Ｏ）ＮＲ１１Ｒ１２〔Ｒ１１、Ｒ１２は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基（置換基は、水酸基、Ｃ１−６アルコキシ基、Ｃ１−３アルコキシＣ１−３アルコキシ基、モルホリニル基、ピペリジニル基および４−メチルピペリジニル基からなる群から選ばれる少なくとも１種を示す。）、或いはＲ１１及びＲ１２が一緒になって環を形成している３〜１２員単環複素環〕で表される基、−Ｃ（＝Ｏ）ＯＲ１３〔Ｒ１３は、水素原子またはＣ１−３アルキル基を示す。〕で表される基、置換基を有していてもよい３〜１２員単環脂環式モノスピロ環（置換基としては、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、Ｃ１−６アルコキシ基、Ｃ１−６アルキルチオ基、Ｃ１−６アシル基、カルボキシル基、カルバモイル基、Ｃ１−６アルコキシカルボニル基、Ｃ１−６アルコキシカルボニルオキシ基、モノＣ１−６アルキルアミノカルボニル基、モノＣ１−６アルキルアミノカルボニルオキシ基、ジＣ１−６アルキルアミノカルボニル基、ジＣ１−６アルキルアミノカルボニルオキシ基、アミノ基、モノＣ１−６アルキルアミノ基、ジＣ１−６アルキルアミノ基、モノＣ１−６アシルアミノ基、Ｃ１−６アルキルスルホニルアミノ基、Ｃ１−６アルコキシカルボニルアミノ基、Ｎ’−モノＣ１−６アルキルウレイド基、Ｎ’，Ｎ’−ジＣ１−６アルキルウレイド基等からなる群から選ばれる少なくとも１種を示す。）、または、置換基を有していてもよい３〜１２員単環複素環モノスピロ環（置換基としては、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、水酸基、オキソ基、Ｃ１−６アルキル基、Ｃ２−６アルケニル基、Ｃ１−６アルコキシ基、Ｃ１−６アルキルチオ基、Ｃ１−６アシル基、カルボキシル基、カルバモイル基、Ｃ１−６アルコキシカルボニル基、Ｃ１−６アルコキシカルボニルオキシ基、モノＣ１−６アルキルアミノカルボニル基、モノＣ１−６アルキルアミノカルボニルオキシ基、ジＣ１−６アルキルアミノカルボニル基、ジＣ１−６アルキルアミノカルボニルオキシ基、アミノ基、モノＣ１−６アルキルアミノ基、ジＣ１−６アルキルアミノ基、モノＣ１−６アシルアミノ基、Ｃ１−６アルキルスルホニルアミノ基、Ｃ１−６アルコキシカルボニルアミノ基、Ｎ’−モノＣ１−６アルキルウレイド基、Ｎ’，Ｎ’−ジＣ１−６アルキルウレイド基等からなる群から選ばれる少なくとも１種を示す。）。
【０１００】
当該置換基は複数個存在していてもよく、複数個存在する場合はそれぞれ同一又は異なっていてもよい。該置換基の個数は、好ましくは１個又は２個である。
【０１０１】
式中、Ｒ８、Ｒ８'が「置換基を有していてもよいＣ１−６アルキル基」である場合の置換基は、好ましくは下記Ｂ群から選ばれる基が挙げられる。
Ｂ群：水酸基、モルホリニル基、ピペリジニル基、４−メチルピペリジニル基、ハロゲン原子、水酸基、アミノ基、シアノ基、Ｃ６−１２アリール基、またはＣ１−６アルコキシ基。
【０１０２】
当該置換基は複数個存在していてもよく、複数個存在する場合はそれぞれ同一又は異なっていてもよい。該置換基の個数は、好ましくは１個又は２個である。
【０１０３】
＜シミュレーション＞
非限定の一態様において、本発明の環化反応は、該環化反応についての予備試験の結果に基づき取得される条件を用いて、工業化スケールで行うことができる。
本態様において、「シミュレーション」とは、工業化スケールにおける反応、すなわち環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器において環化する工程を含む環状有機化合物の製造方法の実施以前に実施される試験であって、工業化スケールにおける最適な反応条件を取得することを目的に実施される試験をいう。本発明のシミュレーションは、予備試験を行う工程、および、予備試験の結果に基づいて工業化スケールで環化反応を行うための条件を計算する工程を含む。本発明における「シミュレーション」は、そのような目的のために実施される試験であれば特に限定されることはないが、例えば、既に公知の文献値等に基づき取得することが可能な条件を取得することも含む。
本態様において、「工業化スケール」とは、好ましくは工場レベルのスケール、プラントスケールのことをいうが、特に限定されるものではなく、プラントスケールにおける環状有機化合物の製造の前の段階に行われる試作スケール（ベンチスケール）や研究室レベルのラボスケールを含む。
【０１０４】
したがって本発明は、非限定の一態様において、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器において工業化スケールで環化するための条件を取得する方法をも提供する。また本発明は、非限定の一態様において、環状有機化合物を少なくとも1基の連続槽型反応器において工業化スケールで製造するための条件を取得する方法をも提供する。
なお、本発明における予備試験では、環化前駆体、環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて、１または複数の温度における経時的な濃度変化のデータを取得する。本発明の予備試験は、実施例に記載の方法のほか、当業者に周知の方法により行うことができる。
【０１０５】
非限定の一態様において、CSTRを使用して工業化スケールで環化するための最適条件は、次の工程（ｉ）〜（ｖ）を含む方法によって取得することができる。
（ｉ）予備試験において、前記環化前駆体、前記環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて、複数の温度における経時的な濃度変化のデータを取得する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において取得された濃度変化のデータおよび環化反応に関する反応速度式（本明細書における式（Ｖ）〜（ＩＸ）、あるいは式（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ））を使用して、予備試験が行われた各温度における反応速度定数ｋｎを求める工程、
（ｉｉｉ）工程（ｉ）において使用された温度、工程（ｉｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める工程、
2018207904.tif 000030
（式中、ｋｎ:反応速度定数、Ａｎ:頻度因子、Ｅｎ:活性化エネルギー、 Ｒ:気体定数、Ｔ:温度を表す。）。
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、前記式(ＩＩ)、並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数knを求める工程、および
（ｖ）工程（ｉｖ）で求めた反応速度定数kn、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000031
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【０１０６】
上記態様において、工程（i）の「複数の温度」は、これらに限定されるものではないが、２以上、３以上、４以上または５以上の温度であることが好ましい。
上記態様において、工程（iii）で得られた頻度因子値（A）と活性化エネルギー値（E）を上記アレニウスの式（ＩＩＩ）に代入することで、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数（ｋ）を求めることができる。環化反応の反応速度式にCSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数（ｋ）を代入し、初期濃度条件を設定することで、CSTRにおいて環化するための温度における各成分の濃度時間変化を求めることがきる。本発明においては、CSTRにおいて環化するための温度を任意に設定することができ、工業化スケールで環化するための温度の最適化が可能となる。
これに限定されることはないが、本発明における「CSTRにおいて環化するための温度」の最適条件とは、目的物濃度（環状有機化合物濃度）が最大となる、CSTRにおける環化反応の温度条件であることが好ましい。
上記の工程（ｉ）〜（ｖ）を実行することによって、任意の温度における環化反応の進行（各成分の濃度時間変化）をシミュレーションすることが可能となり、それによって、例えば、当該反応における反応転換率（反応により消費された環化前駆体の割合）や選択性（全生成物に占める目的物の割合）を予測することが可能となる。そうしたシミュレーション結果をもとに、工業化スケールでの反応の最適条件（例えば、環化前駆体の供給濃度（初期濃度）、反応容器内における滞留時間、反応温度など）を決定することができる。
非限定の一態様において、工程（ｉｖ）のCSTRにおいて環化するための温度は、上述した工業化スケールにおける温度の最適化工程を実施せず、工程（i）において濃度変化のデータを取得した複数の温度、又は当該温度の周辺温度（±5℃、±10℃）から、当業者が適宜選択することも可能である。
【０１０７】
非限定の一態様において、CSTRを使用して工業化スケールで環化するための最適条件は、次の工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）を含む方法によって取得することができる。
（ｉ）予備試験において、環化前駆体、環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて、１の温度における経時的な濃度変化のデータを取得する工程、
（ｉｉ）工程（ｉ）において取得された濃度変化のデータおよび環化反応に関する反応速度式（下記式（Ｖ）〜（ＩＸ）、あるいは式（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ））を使用して、反応速度定数ｋｎを求める工程、および
（ｉｉｉ）工程（ii）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する工程
2018207904.tif 000032
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【０１０８】
本発明において「中間体」とは、反応物から生成物への化学反応の過程において生じる物質をいう。化学反応が多段階反応の場合、各素反応において生じる物質である。
【０１０９】
本発明において「副生成物」とは、化学反応の結果生じる生成物のうち、主生成物（目的物）以外のものをいう。本発明における副生成物として、環状有機化合物の環化前駆体の多量体（直鎖体）、当該多量体の環化体などが挙げられるがこれらに限定されない。多量体としては、二量体、三量体等が挙げられるがこれらに限定されない。
【０１１０】
本発明おいて「濃度変化」とは、測定対象物質の、時間の変化に対する濃度の変化をいう。本発明においては、環化前駆体の濃度変化のデータを取得することが必要である。加えて、環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つについて濃度変化のデータを取得することが好ましい。特に本発明においては、環化前駆体および環状有機化合物について濃度変化のデータを取得することが好ましく、環化前駆体、環状有機化合物および副生成物について濃度変化のデータを取得することが特に好ましい。濃度変化のデータは、実施例に記載の方法など、当業者に公知の手法により取得することができる。
【０１１１】
非限定の一態様において、本発明の環化反応の素反応は、下記式（ＩＶ）で表すことができる。
2018207904.tif 000033
ここで、上記（IV）中において、環化前駆体（SM）と活性化剤（ACT）から中間体（IM）を与える反応が、中間体（IM）から目的物（TM）とダイマー（Dimer）を与える反応より速い場合は、非限定の一態様として、本発明の環化反応の素反応は、下記式（Ｘ）で表すこともできる。
2018207904.tif 000034
【０１１２】
環化反応の素反応が上記式（ＩＶ）で表される場合、反応速度定数ｋ１、ｋ２、ｋ３は、下記式（Ｖ）〜（ＩＸ）のいずれかまたはこれらの組み合わせを使用して求めることができる。
2018207904.tif 000035
（式中、r:反応速度、TM: 環状有機化合物、SM：環化前駆体、ACT：活性化剤、IM:中間体、Dimer：ダイマー、C：濃度（M）を表す。）。
上記ｋ１、ｋ２、ｋ３は、上記式（ＩＶ）中の次の反応における反応速度定数に対応する。
ｋ１：環化前駆体（ＳＭ）＋活性化剤（ＡＣＴ）→中間体（ＩＭ）
ｋ２：中間体（ＩＭ）→目的物（ＴＭ）
ｋ３：中間体（ＩＭ）→ダイマー（Ｄｉｍｅｒ）
【０１１３】
一方、環化反応の素反応が上記式（Ｘ）で表される場合、反応速度定数ｋ１、ｋ２は、下記式（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）のいずれかまたはこれらの組み合わせを使用して求めることができる。
2018207904.tif 000036
（式中、r:反応速度、TM:目的物、SM：環化前駆体（＝中間体）、ACT：活性化剤、Dimer：ダイマー、C：濃度（M）を表す。）。
上記ｋ１、ｋ２は、上記式（Ｘ）中の次の反応における反応速度定数に対応する。
ｋ１：環化前駆体（ＳＭ）（＝中間体（ＩＭ））（＋活性化剤（ＡＣＴ））→目的物（ＴＭ）
ｋ２：環化前駆体（ＳＭ）（＝中間体（ＩＭ））（＋活性化剤（ＡＣＴ））→ダイマー（Ｄｉｍｅｒ）
上記（Ｘ）式のような簡略化した反応式の適用可否は、必要とする実験データの精度によって、当業者が適宜判断することができる。一般的には、事前に得られた前記環状有機化合物の濃度時間変化結果を下記（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）式を用いて再現できるかどうかによって、当業者が適宜判断することができる。その判断基準として、残差平方和を用いることができる。
【０１１４】
更に上記式（ＩＶ）、（Ｘ）において、環化前駆体（SM）濃度に対して、活性化剤（ACT）濃度が高い場合などは、反応速度式（Ｖ）〜（ＩＸ）、（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）中の活性化剤濃度（CACT）は省略できる場合がある。上記省略の適用可否は、必要とする実験データの精度によって、当業者が適宜判断することができる。一般的には、事前に得られた前記環状有機化合物の濃度時間変化結果を、活性化剤濃度（CACT）を省略した式を用いて再現できるかどうかによって、当業者が適宜判断することができる。その判断基準として、残差平方和を用いることができる。
【０１１５】
あるいは本発明においては、上記速度定数を例えば以下のように算出することもできる。上記アレニウスの式（ＩＩ）の対数をとると、下記式（ＸＩＶ）のように表すことができる。
2018207904.tif 000037
前記環化前駆体を環化して得られた前記環状有機化合物の濃度時間変化結果と上記反応速度式（Ｖ）〜（ＩＸ）、（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）から算出した、これら反応速度式内の反応速度定数(k)の対数（lnk）を縦軸に、そのときの温度の逆数（1/T）を横軸にプロットしたアレニウスプロットを作製し、当業者に公知である回帰分析の手法を用いて、頻度因子値（A）と活性化エネルギー値（E）を求めることができる（切片：lnA、傾き：-E/R）。
これらの計算は、例えば、マイクロソフト社のExcelを使用して、当業者が適宜計算することができる。一方、上記手法以外にも、ソフトウェアの使用により、直接、頻度因子値（A）と活性化エネルギー値（E）を求めることもできる。例えば、PSE社のgPROMSやアスペンテクノロジー社のAspen Batch modelerなどを用いることが出来る。
【０１１６】
上述の手法で得られた頻度因子値（A）と活性化エネルギー値（E）を上記アレニウスの式（ＩＩ）に代入することで、任意の温度における反応速度定数（ｋ）を求めることができる。反応速度式（Ｖ）〜（ＩＸ）、（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）にCSTRにおいて環化するための任意の温度における反応速度定数（ｋ）を代入し、初期濃度条件を設定することで任意の温度における各成分の濃度時間変化を求めることが出来る。該濃度時間変化を求めることによって、工業化スケールで用いる温度の最適化が可能となる。これに限定されることはないが、本発明の「CSTRにおいて環化するための温度」の最適条件とは、目的物濃度が最大となるような、環化反応の温度条件であることが好ましい。
【０１１７】
本発明においては、
１）上記手法で求めた反応速度定数kn、又は
２）1つの温度で取得された濃度変化のデータおよび環化反応に関する反応速度式（Ｖ）〜（ＩＸ）、（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）を使用して求めた反応速度定数ｋｎ、
およびCSTRの物質収支式である以下（ＸＶ）式を用いて、工業化スケールにおける最適な環化反応条件値を算出することができる。
2018207904.tif 000038
（式中、rn:反応速度（（Ｖ）〜（ＩＸ）、（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ））、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）
【０１１８】
例えば、滞留時間、供給濃度、温度を設定することで、式（ＸＶ）と式（Ｖ）〜（ＩＸ）、（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）を用いて各成分の出口濃度を求めることができる。CSTR内で単純反応が起きているときの反応物Aの物質収支は、定常状態を仮定すると蓄積項をゼロとすることができ、次の式で表すことができる（化学工学(改定第3版)−解説と演習−（化学工学会  監修、多田  豊  編）第12章  反応工学、12.5  連続撹拌槽型反応器（316ページ）参照）。
2018207904.tif 000039
（ここで、vOは単位時間当たりの反応系への流入液量、CA,Oは流入液中のAの濃度（初期濃度）、vは単位時間当たりの反応系からの流出液量、CAは流出液中のAの濃度（出口濃度）、rAはAの反応速度（単位時間当たりのAの濃度変化）、Vは反応器体積であって、vOCA,Oは単位時間当たりのAの流入量、vCAは単位時間当たりのAの流出量、(-rA)Vは単位時間当たりのAの反応量、右辺ゼロは蓄積項を表す。）
【０１１９】
反応系が液体の場合、反応にともなう体積変化を無視できるとすると、流量v=vOとすることができる。そこで、τ=V(反応器体積)/vO(単位時間当たりの流量)として式（ＸＶＩ）を変形すると、CSTRの設計式と呼ばれる次式が得られる。
2018207904.tif 000040
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度、XA:反応転換率を表す。）
τ=V(反応器体積)/vO(単位時間当たりの流量)は、反応器体積が単位時間当たりの処理量の何倍であるか、あるいは反応器体積に相当する原料を処理する時間を示すもので空間時間という。また空間時間の逆数を空間速度（SV）という。
非限定の一態様において、本発明における工業化スケールにおける最適な環化反応条件値とは、連続槽型反応器の流量、環化前駆体の濃度、及び環状有機化合物の濃度からなる群より選択される一以上の反応条件値であるが、これに限定されない。
【０１２０】
また本発明は、非限定の一態様において、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得するために、コンピュータに以下の手順を実行させるためのプログラム、および当該プログラムが記録された記録媒体に関する。
（ｉ）予備試験において取得された、環化前駆体、環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、複数の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式（本明細書における式（Ｖ）〜（ＩＸ）、あるいは式（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ））を使用して、予備試験が行われた各温度における反応速度定数ｋｎを求める手順、
（ｉｉ）工程（ｉ）における温度、工程（ｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める手順、
2018207904.tif 000041
（式中、ｋｎ:反応速度定数、Ａｎ:頻度因子、Ｅｎ:活性化エネルギー、 Ｒ:気体定数、Ｔ:温度を表す。）。
（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、上記式（ＩＩ）並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める手順、および
（ｉｖ）工程（ｉｉｉ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する手順
2018207904.tif 000042
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【０１２１】
非限定の一態様において、本発明のプログラムは、コンピュータに以下（ｉ）および（ｉｉ）の手順を実行させるためのプログラムである。
（ｉ）予備試験において取得された、環化前駆体、環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、１の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式（本明細書における式（Ｖ）〜（ＩＸ）、あるいは式（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ））を使用して、反応速度定数ｋｎを求める手順、および
（ｉｉ）手順（ｉ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する手順
2018207904.tif 000043
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【０１２２】
本発明のプログラムは、非限定の一態様において、データ入力手段、データ記憶手段、データ処理手段およびデータ出力手段を備えるコンピュータを用いて、上記手順を実行させるためのプログラムである。本発明のプログラムは、本明細書に記載の環化反応の素反応の式（ＩＶ）および（Ｘ）、反応速度定数の計算式（Ｖ）〜（ＩＸ）および（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ）、アレニウスの式（ＩＩ）、ＣＳＴＲの物質収支式（ＩＩＩ）等に基づいて、当業者に公知の手法により作製することができる。
【０１２３】
また本発明は、非限定の一態様において、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得するためのシステムであって、以下（ｉ）〜（ｉｖ）の手段を備えるシステムを提供する。
（ｉ）予備試験において取得された、環化前駆体、環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、複数の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式（本明細書における式（Ｖ）〜（ＩＸ）、あるいは式（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ））を使用して、予備試験が行われた各温度における反応速度定数ｋｎを求める手段、
（ｉｉ）手段（ｉ）における温度、工程（ｉ）において求められた反応速度定数ｋｎおよび下記式（ＩＩ）を使用して、頻度因子Ａｎおよび活性化エネルギーＥｎを求める手段、
2018207904.tif 000044
（式中、ｋｎ:反応速度定数、Ａｎ:頻度因子、Ｅｎ:活性化エネルギー、 Ｒ:気体定数、Ｔ:温度を表す。）。
（ｉｉｉ）工程（ｉｉ）で求めた前記頻度因子Ａｎ、及び前記活性化エネルギーＥｎ、上記式（ＩＩ）並びに前記反応速度式を使用して、CSTRにおいて環化するための温度における反応速度定数ｋｎを求める手段、および
（ｉｖ）  手段（ｉｉｉ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する手段
2018207904.tif 000045
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【０１２４】
また本発明は、非限定の一態様において、環状有機化合物の環化前駆体を少なくとも1基の連続槽型反応器（CSTR）において工業化スケールで環化するための条件を取得するためのシステムであって、以下（ｉ）および（ｉｉ）の手段を備えるシステムを提供する。
（ｉ）予備試験において取得された、環化前駆体、環状有機化合物、１または複数の中間体、および１または複数の副生成物からなる群より選択される少なくとも１つに関する、１の温度における経時的な濃度変化のデータ、および環化反応に関する反応速度式（本明細書における式（Ｖ）〜（ＩＸ）、あるいは式（ＸＩ）〜（ＸＩＩＩ））を使用して、反応速度定数ｋｎを求める手段、および
（ｉｉ）手段（ｉ）で求めた反応速度定数ｋｎ、前記反応速度式および下記CSTRの物質収支式（ＩＩＩ）を使用して、前記条件を取得する手段
2018207904.tif 000046
（式中、rn:反応速度、τ:滞留時間（空間時間）、C0:供給濃度、C:濃度を表す。）。
【０１２５】
＜医薬組成物＞
本発明は、本発明の方法で製造されたペプチド化合物、および当該化合物を含有する医薬組成物を提供する。
本発明の医薬組成物は、本発明の方法で製造されたペプチド化合物に加えて医薬的に許容し得る担体を導入し、公知の方法で製剤化することが可能である。製剤化には通常用いられる賦形剤、結合剤、滑沢剤、着色剤、矯味矯臭剤や、および必要により安定化剤、乳化剤、吸収促進剤、界面活性剤、ｐＨ調製剤、防腐剤、抗酸化剤などを使用することができ、一般に医薬品製剤の原料として用いられる成分を配合して常法により製剤化される。
例えば、経口製剤を製造するには、本発明にかかる化合物またはその薬理学的に許容される塩と賦形剤、さらに必要に応じて結合剤、崩壊剤、滑沢剤、着色剤、矯味矯臭剤などを加えた後、常法により散剤、細粒剤、顆粒剤、錠剤、被覆錠剤、カプセル剤等とする。
【０１２６】
これらの成分としては例えば、大豆油、牛脂、合成グリセライド等の動植物油；流動パラフィン、スクワラン、固形パラフィン等の炭化水素；ミリスチン酸オクチルドデシル、ミリスチン酸イソプロピル等のエステル油；セトステアリルアルコール、ベヘニルアルコール等の高級アルコール；シリコン樹脂；シリコン油；ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマー等の界面活性剤；ヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸、カルボキシビニルポリマー、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロースなどの水溶性高分子；エタノール、イソプロパノールなどの低級アルコール；グリセリン、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ソルビトールなどの多価アルコール；グルコース、ショ糖などの糖；無水ケイ酸、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、ケイ酸アルミニウムなどの無機粉体、精製水などがあげられる。
【０１２７】
賦形剤としては、例えば乳糖、コーンスターチ、白糖、ブドウ糖、マンニトール、ソルビット、結晶セルロース、二酸化ケイ素などが挙げられる。
【０１２８】
結合剤としては、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、メチルセルロース、エチルセルロース、アラビアゴム、トラガント、ゼラチン、シェラック、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリプロピレングリコール・ポリオキシエチレン・ブロックポリマー、メグルミンなどが挙げられる。
【０１２９】
崩壊剤としては、例えば澱粉、寒天、ゼラチン末、結晶セルロース、炭酸カルシウム、炭酸水素ナトリウム、クエン酸カルシウム、デキストリン、ペクチン、カルボキシメチルセルロース・カルシウム等が挙げられる。
【０１３０】
滑沢剤としては、例えばステアリン酸マグネシウム、タルク、ポリエチレングリコール、シリカ、硬化植物油等が挙げられる。
【０１３１】
着色剤としては医薬品に添加することが許可されているものが、矯味矯臭剤としては、ココア末、ハッカ脳、芳香散、ハッカ油、竜脳、桂皮末等が用いられる。
【０１３２】
これらの錠剤・顆粒剤には糖衣、その他必要により適宜コーティングすることはもちろん差支えない。また、シロップ剤や注射用製剤等の液剤を製造する際には、本発明にかかる化合物またはその薬理学的に許容される塩にｐＨ調整剤、溶解剤、等張化剤などと、必要に応じて溶解補助剤、安定化剤などを加えて、常法により製剤化する。
【０１３３】
例えば、水もしくはそれ以外の薬学的に許容し得る液との無菌性溶液、又は懸濁液剤の注射剤の形で非経口的に使用できる。例えば、薬理学上許容される担体もしくは媒体、具体的には、滅菌水や生理食塩水、植物油、乳化剤、懸濁剤、界面活性剤、安定剤、香味剤、賦形剤、ベヒクル、防腐剤、結合剤などと適宜組み合わせて、一般に認められた製薬実施に要求される単位用量形態で混和することによって製剤化することが考えられる。具体的には、軽質無水ケイ酸、乳糖、結晶セルロース、マンニトール、デンプン、カルメロースカルシウム、カルメロースナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリビニルアセタールジエチルアミノアセテート、ポリビニルピロリドン、ゼラチン、中鎖脂肪酸トリグリセライド、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油60、白糖、カルボキシメチルセルロース、コーンスターチ、無機塩類等を担体として挙げることができる。これら製剤における有効成分量は指示された範囲の適当な容量が得られるようにするものである。
注射のための無菌組成物は注射用蒸留水のようなベヒクルを用いて通常の製剤実施に従って処方することができる。
【０１３４】
注射用の水溶液としては、例えば生理食塩水、ブドウ糖やその他の補助薬を含む等張液、例えばＤ−ソルビトール、Ｄ−マンノース、Ｄ−マンニトール、塩化ナトリウムが挙げられ、適当な溶解補助剤、例えばアルコール、具体的にはエタノール、ポリアルコール、例えばプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、非イオン性界面活性剤、例えばポリソルベート８０（登録商標）、ＨＣＯ−５０と併用してもよい。
【０１３５】
油性液としてはゴマ油、大豆油があげられ、溶解補助剤として安息香酸ベンジル、ベンジルアルコールと併用してもよい。また、緩衝剤、例えばリン酸塩緩衝液、酢酸ナトリウム緩衝液、無痛化剤、例えば、塩酸プロカイン、安定剤、例えばベンジルアルコール、フェノール、酸化防止剤と配合してもよい。調製された注射液は通常、適当なアンプルに充填させる。
【０１３６】
投与は好ましくは経口投与であるが、投与方法は経口投与に拘らない。非経口投与としては、具体的には、注射剤型、経鼻投与剤型、経肺投与剤型、経皮投与型などが挙げられる。注射剤型の例としては、例えば、静脈内注射、筋肉内注射、腹腔内注射、皮下注射などにより全身または局部的に投与することができる。
【０１３７】
また、患者の年齢、症状により適宜投与方法を選択することができる。本発明の方法で製造されたペプチド化合物を含有する医薬組成物の投与量としては、例えば、一回につき体重1kgあたり0.0001 mgから1000 mgの範囲で選ぶことが可能である。あるいは、例えば、患者あたり0.001から100000 mg/bodyの範囲で投与量を選ぶことができるが、これらの数値に必ずしも制限されるものではない。投与量、投与方法は、患者の体重や年齢、症状などにより変動するが、当業者であれば適宜選択することが可能である。
【０１３８】
なお、本明細書において引用された全ての先行技術文献は、参照として本明細書に組み入れられる。
【実施例】
【０１３９】
本発明は、以下の実施例によってさらに例示されるが、これに限定されるものではない。
〔実施例1〕4-Amino-18,20-dimethyl-7-thia-3,5,11,15-tetraaza-tricyclo[15.3.1.12,6]docosa-1(20),2(22),3,5,17(21),18-hexaene-10,16-dioneの合成
2018207904.tif 000047
【０１４０】
プロトコル：
・反応速度パラメータシミュレーション
反応速度パラメータを算出するために、各化合物の温度・反応時間による各化合物の濃度変化データを採取した。N,N-ジメチルアセトアミド(DMA)とアセトニトリル1:1の溶液にて調製した環化前駆体2メシル酸塩1水和物(7 mM)(溶液A) と、DMAとアセトニトリル1:1の溶液にて調製したO-(benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3,-tetramethyluronium hexafluorophosphate（HBTU）とジイソプロピルエチルアミン(DIPEA)をそれぞれ10 mM、32 mMの濃度で含む溶液(溶液B)を、0℃、24℃、-9℃にて反応させた。反応はメチルアミン溶液でクエンチした。反応はPlug flow reactorを用い、溶液A及びBの流速にて反応時間を調節し、表１のデータを得た。
なお、化合物濃度は、環化前駆体及び目的物のモル吸光係数が同じであると仮定し、環化前駆体の初期濃度(上記実験の反応混合液として3.5 mM)をHPLCのArea%に換算し導いた。【０１４１】
【表１】
2018207904.tif 000048
【０１４２】
得られたデータから、本環化反応メカニズムを以下のように考察した。環化前駆体とHBTUから活性中間体を与える反応は相対的に速く、活性中間体から目的物とダイマーを与える反応を律速段階と仮定した(James C. Collins and Keith James, Med. Chem. Commun., 2012(3), 12, 1489-1495)。また活性化剤濃度は反応速度に大きな影響が見られなかったため省略した。一方で、活性中間体は一部残留し、メチルアミンで反応停止させると副生成物1として検出された。副生成物1は、原料と足し併せたものを原料濃度として以降の実験のための各パラメータを算出した。
2018207904.tif 000049
副生成物1：N-メチルアミド体、LCMS: ESI (m/z): calcd: 417.21、found: 417[M+H]+.
2018207904.tif 000050
【０１４３】
実験により取得した濃度の時間変化データ及び温度のデータ（表１）を用い、各素反応の各温度（０℃、２４℃、−９℃）での反応速度定数k1およびk2を求めた。反応速度定数k1およびk2の計算には、以下の式を使用した。
2018207904.tif 000051
SM：環化前駆体、TM：目的物、Dimer：ダイマー(直鎖)、c-Dimer：ダイマー（環状）
C：濃度（M）、kn：反応速度定数【０１４４】
その結果得られた各温度での反応速度定数k1およびk2と温度から、アレニウスプロットにより各素反応の頻度因子（A）と活性化エネルギー（E）を求めた。計算にはマイクロソフト社のExcelを使用した。
その結果、表２に記載のデータが得られた。
【表２】
2018207904.tif 000052
【０１４５】
得られた各素反応の頻度因子（A）と活性化エネルギー（E）を、以下のアレニウスの式に代入し、前記反応速度式を用いて、CSTRにおいて環化反応を行うための温度を０℃とした場合の反応速度定数k1,k2を算出した（表３）。
2018207904.tif 000053
【表３】
2018207904.tif 000054
【０１４６】
次に環化前駆体濃度を0.05 mol/l、反応温度を0℃とした場合の、反応転換率、選択性、滞留時間を、表３の反応速度定数k1及びk2、以下の物質収支式および反応速度式を用いて算出した（表４）。
2018207904.tif 000055
【０１４７】
【表４】
2018207904.tif 000056
表４のＣａｓｅ１〜３では、反応転換率と選択性の高くなる結果が得られるような滞留時間を計算により求めた。本実施例ではCase 2 (Run 4)とCase 3 (Run 5)を実施した。
*算出式
反応転換率： (環化前駆体初期濃度―環化前駆体濃度)/環化前駆体初期濃度
選択性：目的物濃度/(目的物濃度＋ダイマー(直鎖＋環状)濃度)
2018207904.tif 000057
【０１４８】
・Run 1:  Batch high-dilution
特許文献（特許番号：JP5235859）及び非特許文献(A.Suda et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 22 (2012) 1136-1141)に倣い、環化前駆体 2メシル酸塩1水和物(39.9 mg, 含量86%, 0.056 mmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(DMF) (16.3 mL)とテトラヒドロフラン(16.3 mL)にて溶解させ、この混合物にN-ヒドロキシベンゾトリアゾール（HOBt）1水和物 (50.2 mg、5.9 equiv.)とDIPEA (0.23 mL、23.6 equiv.)、1-エチル-3-(3'-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩(125.7 mg、11.7 equiv.)を順次加えた。得られた混合物を室温で13時間反応させた。反応液の目的物の溶液濃度を定量し、収量を計算したところ 18.5 mg (86%収率)相当であった。（A.Suda et al., Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 22 (2012) 1136-1141より、2工程単離収率21%）【０１４９】
・Run 2:  Batch high-dilution
Run 1に倣い、環化前駆体 (40.5 mg, 含量86%, 0.057 mmol)をDMF (16.3 mL)とアセトニトリル(16.3 mL)にて溶解させ、この混合物にHBTU(30.5 mg、1.4 equiv.)とDIPEA (0.046 mL、4.6 equiv.)を順次加えた。得られた混合物を室温で1時間反応させた。反応液の目的物の溶液濃度を定量し、収量を計算したところ18.4 mg (84%収率)相当であった。【０１５０】
・Run 3:  Batch pseudo high-dilution
HBTU (0.7441 g, 1.4 equiv.)とDMA (5mL)、アセトニトリル(15mL)の溶液に環化前駆体化合物(1.0036 g, 含量86%, 1.41 mmol) とDIPEA (1.14 mL, 4.6 equiv.)のDMA (10 mL)溶液を0℃で300分かけて滴下した。およそ60分後の目的物の溶液濃度を定量し、収量を計算したところ485.2 mg (89%収率)相当であった。【０１５１】
・Run 4：CSTR
環化前駆体(2.3004 g, 含量86%, 3.22 mmol) とDIPEA (2.6 mL, 4.6 eqiv.)をDMA (31.9 mL)に溶解した。このとき基質濃度は0.09 mmol/mLとなった。一方、HBTU(1.7042 g, 1.4 equiv.)をアセトニトリル(34.5 mL)に溶解した。このとき試薬濃度は0.13 mmol/mLとなった。これら溶液をそれぞれ0.05mL/minのインプット速度で16.5mLのDMA/アセトニトリル(1/1)溶液に0℃にて添加し同時に反応液を0.1mL/minのアウトプット速度で抜き取った。操作開始後165分(θ＊)後、330分(2θ)、495分(3θ)、660分(4θ)後の反応溶液を採取しジメチルアミン溶液でクエンチしてサンプリングした。アウトプット溶液をすべて足し合わせ、濃度を定量して収量を計算したところ、987.2 mg(87%収率)相当であった。*θ＝経過時間／平均滞留時間【０１５２】
・Run 5 ：CSTR
環化前駆体(2.3001 g, 含量86%, 3.22 mmol) とDIPEA (2.6 mL, 4.6 eqiv.)をDMA（31.9 mL）に溶解した。このとき基質濃度は0.09 mmol/mLとなった。一方、HBTU(1.7083 g, 1.4 equiv.)をアセトニトリル(34.5 mL)に溶解した。このとき試薬濃度は0.13 mmol/mLとなった。これら溶液をそれぞれ0.05mL/minのインプット速度で33 mLのDMA/アセトニトリル(1/1)溶液に0℃にて添加し同時に反応液を0.1mL/minのアウトプット速度で抜き取った。操作開始後165分(0.5θ)後、330分(θ)後、495分(1.5θ)後の反応溶液を採取しジメチルアミン溶液でクエンチしてサンプリングした。【０１５３】
分析条件：
HPLC、LCMS条件：
カラム：Ascentis C18, 4.6 mm I.D. ×50 mmL, 2.7 μm, Supelco
移動相： A) 水：TFA = 2000:1, B) アセトニトリル：TFA =2000:1
カラム温度：30 ℃
流速：1.0 mL/min
グラジエント(B%)：0〜3.5 min (5→23), 3.5〜8.0 min (23→61), 8.0〜9.5 min (61→100), 9.5〜9.6 min (100), 9.6〜9.7 min (100→5), 9.7〜12.0 min (5).
MS検出モード：ESI (LC/MS): m/z 【０１５４】
目的物：
LCMS: ESI(m/z)：386[M+H]+、流出時間: 3.9分
1HNMR (DMSO-d6): 特許文献と一致した。【０１５５】
環化前駆体：
含量：86%  （1HMNMR：DMSO-d6，内標：1,3,5-トリメトキシベンゼンのデータより）
LCMS: ESI(m/z): calcd; 404.18、found; 404 [M+H]+、流出時間：3.6分
1H-NMR (DMSO-D6) δ: 8.14 (1H, t, J = 5.7 Hz), 7.91 (1H, s), 7.76-7.66 (1H, m), 7.73 (2H, br s), 7.34 (1H, s), 6.99 (1H, s), 3.41 (2H, t, J = 6.8 Hz), 3.16-3.12 (2H, m), 2.83-2.77 (2H, m), 2.60 (2H, t, J = 6.8 Hz), 2.57 (3H, s), 2.40 (6H, s), 2.38 (3H, s), 1.73-1.67 (2H, m). 
2018207904.tif 000058
【０１５６】
ダイマー(環化体)
LCMS: ESI (m/z): calcd: 771.32、found: 771[M+H]+、流出時間：4.7分
2018207904.tif 000059
【０１５７】
ダイマー(直鎖体)
LCMS: ESI (m/z): calcd: 789.33, found:789[M+H]+、流出時間：4.6分
2018207904.tif 000060
【０１５８】
結果：
【表５】
2018207904.tif 000061
【０１５９】
【表６】
2018207904.tif 000062
【０１６０】
【表７】
2018207904.tif 000063
【０１６１】
【表８】
2018207904.tif 000064
Run 3において、シミュレーションと実験の結果がほぼ一致することが確認された。【０１６２】
【表９】
2018207904.tif 000065
Run 4と5において、シミュレーションと実験の結果はがほぼ一致することが確認された。【０１６３】
算出式
反応転換率
シミュレーション：(環化前駆体初期濃度−環化前駆体濃度)/環化前駆体初期濃度
実験結果：(環化前駆体初期Area%−環化前駆体Area%)/環化前駆体初期Area%
選択性
シミュレーション：目的物濃度/(目的物濃度＋ダイマー(直鎖＋環状)濃度)
実験結果：目的物Area%/(目的物Area%＋ダイマー(直鎖＋環状)Area%)【０１６４】
Run 4 及び5 において、Run 1-2のhigh-dilutionより、副反応によるダイマーのArea%が低くなり、目的である環化体のArea%が向上した。すなわち、CSTRの活用により高い選択性が得られ、Run 3のBatch pseudo high-dilutionと同等またはそれ以上の選択性を実現できた（表５）。
なお、CSTRを用いるとバッチ反応と比較し小さな設備での生産が可能となる。図１および２は、2 kg程度の生成物を想定したCSTRによる反応と、原料の逆滴下によるPseudo high-dilutionのバッチ反応を行う際の設備サイズを比較したものである。この場合、ともに2 kg の目的物を得るための稼働日は1日であるが、設備、特に反応釜のサイズは20倍程度縮小可能である。さらに、CSTRを用いることで作業の連続化が可能となり、以降の処理も含めた作業効率の向上が期待できる。【０１６５】
〔実施例2〕シクロスポリンAの合成
2018207904.tif 000066
【０１６６】
プロトコル：
・環化前駆体の合成
非特許文献（Bernard Riss, Arnaud Grandeury, Thorsten Gut, Manuela Seeger-Weibel, Christian Zuercher, Jinjing Li, and Fabrice Gallou. Org. Process Res. Dev. 2014, 18, 1763-1770.）に倣い、シクロスポリンA 198.3 gから開環体1 165.2 gを合成した。
2018207904.tif 000067
前述の開環体1（10.0 g）をメタノール（300 mL）に溶解し、得られた溶液にナトリウムメトキシドのメタノール溶液(28% w/w, 5.7 g)を加え反応させた。室温で14時間撹拌した後、1M水酸ナトリウム水溶液（37 mL）を加え、室温でさらに4時間反応させた。次いで、氷冷下で1M 硫酸水素カリウム溶液で中和し、反応液のpHが約7になるように添加した。析出した固体をろ過し、ろ液を酢酸エチル(200 mL)で2回抽出した。有機層をさらに水で洗浄し、エバポレーターで濃縮し白色の粉末として環化前駆体2（8.1 g）を得た。【０１６７】
・反応速度パラメータシミュレーション
反応速度パラメータを算出するために、各化合物の温度・反応時間による各化合物の濃度変化データを5℃、21℃、-9℃にて採取した。5℃、21℃の濃度データはPlug flow reactorを用いて採取した。すなわち、環化前駆体(3 mM)とDIPEA (16 mM)のDMF溶液 (溶液A)と、8 mMのO-(7-azabenzotriazol-1-ly)-1,1,3,3-tetramethyluronium hexafluorophosphate (HATU)のDMF溶液(溶液B)を、5℃及び21℃にて反応させた。反応はメチルアミン溶液でクエンチした。反応時間は溶液A及びBの流速にて調整した。一方、-9℃のデータはBatch reactorを用いて採取した。すなわち、環化前駆体(35.0 mg、含量74%、0.02 mmol)をDMF (14.3 mL)に溶解し、DIPEA (20 mL, 5.4 equiv.)とHATU (22.3 mg, 2.8 equiv.)を添加した反応液を経時的にサンプル採取した。環化前駆体はメチルアミドとして検出した。
なお、表１０に記載の化合物濃度は、環化前駆体及びシクロスポリンAのHPLC assay値を基にHPLCデータから算出した。環化前駆体は環化前駆体メチルアミド体として検出され、これらの吸光係数は等しいものとした。またシクロスポリンAとダイマー（環化体）の吸光係数は等しいものとした。【０１６８】
【表１０】
2018207904.tif 000068
【０１６９】
得られたデータから、本環化反応メカニズムを以下のように考察した。活性化剤は反応速度に影響がみられなかったため省略した。
2018207904.tif 000069
【０１７０】
実験により取得した濃度の時間変化データ及び温度のデータ(表１０)を用い、各素反応の各温度（−９℃、５℃、２１℃）での反応速度定数k1、k2、k3を求めた。反応速度定数k1、k2、k3の計算には、以下の式を使用した。
2018207904.tif 000070
TM:  シクロスポリンA、SM：環化前駆体、SM-HATU:活性中間体、Dimer：ダイマー
C：濃度（M）、k：反応速度定数【０１７１】
その結果得られた各温度での反応速度定数ｋ1、k2、k3と温度から、アレニウスプロットにより各素反応の頻度因子（A）と活性化エネルギー（E）を求めた。計算にはマイクロソフト社のExcelを使用した。
その結果、表１１に記載のデータが得られた。
【表１１】
2018207904.tif 000071
【０１７２】
得られた各素反応の頻度因子（A）と活性化エネルギー（E）を以下のアレニウスの式に代入し、前記反応速度式を用いて、CSTRにおいて環化反応を行うための温度を２５℃とした場合の反応速度定数k1, k2, k3を算出した（表１２）。
2018207904.tif 000072
【表１２】
2018207904.tif 000073
【０１７３】
次に環化前駆体濃度を0.04 mol/l、反応温度を25℃とした場合の、反応転換率、選択性、滞留時間を、表１２の反応速度定数k1, k2及びk3、以下の物質収支式および反応速度式を用いて算出した（表１３）。
2018207904.tif 000074
【０１７４】
【表１３】
2018207904.tif 000075
表１３のＣａｓｅ１、２では、反応転換率と選択性の高くなる結果が得られるような滞留時間を計算により求めた。本実施例ではCase 2(Run 3)を実施した。【０１７５】
*算出式
反応転換率：(環化前駆体初期濃度−環化前駆体濃度)/環化前駆体初期濃度
選択性：シクロスポリンA濃度/(シクロスポリンA＋ダイマー(環化体)濃度)
2018207904.tif 000076
【０１７６】
Run 1:  Batch high-dilution
前駆体化合物(30.0 mg, 含量74%、0.02 mmol) とDIPEA (17 μL, 5.4 equiv.)のDMF (12.3 mL)溶液にHATU (18.9 mg, 2.7 equiv.)を添加し、1時間反応させた。反応液のシクロスポリンAの溶液濃度を定量し、収量を計算したところ15.8 mg(72%収率)相当であった。【０１７７】
・Run 2:  Batch pseudo high-dilution
HATU (311.9 mg, 2.7 equiv.)とDMF (10 mL)の溶液に前駆体化合物(500.5 mg, 含量74%、0.30 mmol) とDIPEA (0.3 mL, 5.7 equiv.)のDMF (4.7 mL)溶液を180分かけて滴下した。およそ60分後の反応液のシクロスポリンAの溶液濃度を定量し、収量を計算したところ348.3 mg (95%収率)相当であった。【０１７８】
・Run 3:  CSTR
環化前駆体(1.9009 g, 含量74%、1.15 mmol)とDIPEA (1.1 mL, 5.5 eqiv.)をDMF (27.4 mL,)に溶解した。このとき基質濃度は0.04 mmol/mLとなった。一方、HATU (1.1904 g, 2.7 equiv.)をDMF(28.5 mL,)に溶解した。このとき試薬濃度は0.11 mmol/mLとなった。これら溶液をそれぞれ0.04 mL/minのインプット速度で12.8 mLのDMF溶媒に25℃にて添加し同時に反応液を0.08 mL/minのアウトプット速度で抜き取った。操作開始後160分(1θ)後、320分(2θ)、480分(3θ)、640分(4θ)後の反応溶液を採取しジメチルアミン溶液でクエンチしてサンプリングした。640分後、アウトプット溶液及び反応容器内溶液をすべて足し合わせ、濃度を定量して収量を計算したところ、1.14 g (98%収率)相当であった。
Run 3の作業時間2θ以降ににおいてRun 2のPseudo high-dilution法より目的物純度の改善が見られた。
なお、Run 3の条件において、1日2 kgの製造は7 Lの反応釜で実施可能である(実施例1、図1と同じ)。【０１７９】
分析条件：
カラム：BIOshell C18, 2.1 mm I.D. ×150 mmL, 2.6 μm
カラム温度：60℃
流速：0.5 mL/min
グラジエント(B%)：0〜40.0 min (30→100), 40.0〜40.6 min (100), 40.6〜40.7 min (100→30), 40.7〜45.0 min (30).【０１８０】
環化前駆体：
LCMS(m/z) [M+H]+: calcd 1220.8598  found: 1220.8674，流出時間：11.3分. なお反応追跡時はクエンチ後のメチルアミド体にて検出した。流出時間： 11.7分.【０１８１】
Assay: qNMR及びHPLCアッセイから74%とした
a. 標品qNMR：
測定条件：DMSO-d6, 100oC, パルス角度 90o, デジタル分解能0.15Hz, 緩和時間: 60秒、スピン無し、積算回数64回
1HNMRピークアサイン（図３参照）： ( 2つのAlaのMe, 計6H), (NH-Val のiPrCH, 1H) なおCOSY, TOCSYより同定
内標：3-(トリメチルシリル)-1-プロパン-1,1,2,2,3,3-d6-スルホン酸ナトリウム
含量：81.2%【０１８２】
b. 本実施例で使用した原料を標品にてHPLC assayした結果：91.7%
2018207904.tif 000077
【０１８３】
シクロスポリンA：
LCMS: m/z[M+H]+: calcd 1202.8492、found: 1202.8589, 流出時間： 21.5分
1HNMR (CDCl3):以下文献情報と一致した。Kessler et al., Helvetica Chimica Acta, 1985, 68, 661. 
2018207904.tif 000078
【０１８４】
ダイマー(環化)： m/z[M+2H]2+: calcd: 1203.3509, found: 1203.3517, 流出時間： 29.1分
2018207904.tif 000079
【０１８５】
β脱離不純物：LCMS: m/z[M+H]+: calc. 1202.8492, found: 1202.8587, 流出時間：12.6分
2018207904.tif 000080
【０１８６】
β脱離不純物（環化体）：LCMS(m/z)[M+H]+: calcd. 1184.8386,  found:1184.8448、流出時間:22.0分
2018207904.tif 000081
【０１８７】
結果：
【表１４】
2018207904.tif 000082
*環化前駆体、シクロスポリンA、ダイマー(環化体)、β脱離不純物(環化体)を100%として算出した。Run 2, 3も同じ。【０１８８】
【表１５】
2018207904.tif 000083
【０１８９】
【表１６】
2018207904.tif 000084
【０１９０】
【表１７】
2018207904.tif 000085
Run 2において、シミュレーションと実験の結果がほぼ一致することが確認された。【０１９１】
【表１８】
2018207904.tif 000086
Run 3において、シミュレーションと実験の結果がほぼ一致することが確認された。【０１９２】
*算出式
反応転換率
シミュレーション：(環化前駆体初期濃度−環化前駆体濃度)/環化前駆体初期濃度
実験結果：(環化前駆体初期Area%−環化前駆体Area%)/環化前駆体初期Area%
選択性
シミュレーション：シクロスポリンA濃度/(シクロスポリンA＋ダイマー(環化体)濃度)
実験結果：シクロスポリンA Area%/(シクロスポリンA Area%＋ダイマー(環化体)Area%)【０１９３】
Run 3（表１６）において、Run 1（表１４）のhigh-dilutionより、副反応によるダイマーのArea%が低くなり、目的である環化体のArea%が向上した。すなわち、CSTRの活用により高い選択性が得られ、Run 2（表１５）のBatch pseudo high-dilutionと同等またはそれ以上の選択性を実現できた。【０１９４】
〔実施例3〕シクロスポリンAの生産
2018207904.tif 000087
実施例2にて得られたデータを参考に、スケールアップを実施した。
本願明細書に記載されているように、疑似定常状態をあらかじめBatch pseudo high-dilutionにて調製し、CSTRによる反応を実施した。【０１９５】
・Batch pseudo high-dilution
前駆体化合物(20.6354 g, 含量59%、10 mmol) をDMF (155 mL)に溶かした際、不溶物が確認されたため、これをろ取し、固体に前駆体化合物が含まれないことを確認してから、ろ液にDIPEA (10 mL, 5.7 equiv.)を添加したものを、環化前駆体溶液とした。あらかじめ1 L反応釜に調製しておいたHATU (10.2745 g, 2.7 equiv.)とDMF (330 mL)の溶液に、環化前駆体溶液を195分かけて滴下し、得られた調製液を室温にて1日保管した。【０１９６】
・CSTR
環化前駆体(61.902 g, 含量59%、30 mmol)のDMF (713 mL) を混合し、不溶物を除去したのち、 DIPEA (30 mL, 5.7 equiv.)を添加したものを反応基質溶液とした。このとき基質濃度は0.04 mmol/mLとなった。一方、HATU (36.145 g)をDMF(866 mL)に溶解したものを反応試薬溶液とした。このとき試薬濃度は0.11 mmol/mLとなった。反応基質溶液と反応試薬溶液をそれぞれ1.5 mL/minのインプット速度でBatch pseudo high-dilutionにて調製した調製液に添加し、同時に3.0 mL/minにて反応溶液をアウトプットした。
アウトプットラインに対し、T字管 にて酢酸エチルを6.0 mL/minで混合し、続いてT-mixerにて水を3.0 mL/minで混合した。混合溶液はシリンダーにて界面分離を確認し、上層(有機相)と下層(水相)とをそれぞれ5.5〜6.5 mL/minでアウトプットした。アウトプットの流速は分液界面が一定になるように調整した。
上層(有機相)はサージタンクに一時保管し、約400 mLになった時点でエバポレーターにて濃縮を行った。濃縮時の外温は40℃で、15〜20分のサイクルタイムで有機層を追加しながら濃縮を継続した。
釜へのインプットは550分間で全量を添加した。後処理（反応溶液に対する上記と同様の分離濃縮操作）は反応と並行して実施し、最後160分間の追加作業が発生した。最終的に439.86 gの濃縮残渣を得た。アッセイの結果、得られたシクロスポリンは44.2 g (92%収率)相当であった。
環化前駆体： qNMR及びHPLCアッセイから含量を59%とした。【０１９７】
結果：
【表１９】
2018207904.tif 000088
*環化前駆体、シクロスポリンA、ダイマー(環化体)、β脱離不純物(環化体)を100%として算出した。【０１９８】
・シミュレーションと実験結果の比較
【表２０】
2018207904.tif 000089
Batch pseudo high-dilutionの結果は、実施例2とほぼ同等であった。【０１９９】
【表２１】
2018207904.tif 000090
CSTRにおいて、シミュレーションと実験の結果がほぼ一致することが確認された。また実施例2より相同性は高かった。【０２００】
*算出式
反応転換率
シミュレーション：(環化前駆体初期濃度−環化前駆体濃度)/環化前駆体初期濃度
実験結果：(環化前駆体初期Area%−環化前駆体Area%)/環化前駆体初期Area%
選択性
シミュレーション：シクロスポリンA濃度/(シクロスポリンA＋ダイマー(環化体)濃度)
実験結果：シクロスポリンA Area%/(シクロスポリンA Area%＋ダイマー(環化体)Area%)【０２０１】
今回、1 L釜での反応と後処理の連続化により、710分間で(反応550分とその後残った後処理160分)にて44.2 gのシクロスポリンAを生産することができた。【０２０２】
〔実施例4〕Desmopressinの合成
2018207904.tif 000091
プロトコル：
・反応速度パラメータシミュレーション
反応速度パラメータを算出するために、各化合物の温度・反応時間による各化合物の濃度変化データを採取した。N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)と酢酸4:1の溶液にて調製した環化前駆体 (8.92 mM)(溶液A) と、DMFと酢酸4:1の溶液にて調製したヨウ素の32 mM溶液 (溶液B)を、0℃、23℃、40℃にて反応させた。反応は1%亜ジチオン酸ナトリウム溶液でクエンチした。反応はPlug flow reactorを用い、溶液A及びBの流速にて反応時間を調節し、表２２のデータを得た。
なお、化合物濃度は、環化前駆体及び目的物のモル吸光係数が同じであると仮定し、環化前駆体の初期濃度(上記実験の反応混合液として4.46 mM)をHPLCのArea%に換算し導いた。またダイマーの吸光度は環化前駆体の2倍と仮定し濃度を算出した。【０２０３】
【表２２】
2018207904.tif 000092
【０２０４】
得られたデータから、本環化反応メカニズムを以下のように考察した。環化前駆体からヨウ化物中間体への反応は速いと考えられるため、ヨウ化物中間体から目的物とダイマー(複数化合物)への反応が律速であると考えられる。ヨウ化物中間体濃度を測定できてはいないものの、ヨウ化物中間体は分析前のクエンチによって、環化前駆体に戻る可能性が考えられ、かつ前記反応速度差を考慮するとヨウ素中間体濃度と分析で得られた環化前駆体濃度は等しいとしても問題がないと考えられる。そのため下記式に示す素反応を用いて各パラメータを算出した。また、ヨウ素は環化前駆体に対して過剰量使用しており、反応速度に大きな影響が見られなかったため、反応速度シミュレーションでは省略した。
2018207904.tif 000093
【０２０５】
実験により取得した濃度の時間変化データ及び温度のデータ（表２２）を用い、各素反応の頻度因子（A）と活性化エネルギー（E）を以下の式を用いて求めた。
2018207904.tif 000094
SM：環化前駆体、TM：目的物、Dimer：直鎖と環状ダイマーの合計
C：濃度（M）、kn：反応速度定数、An：頻度因子、En：活性化エネルギー、T：温度、R：気体定数
また、計算にはアスペンテクノロジー社のAspen custom modelerを使用した。その結果、表２３に記載のデータが得られた。【０２０６】
【表２３】
2018207904.tif 000095
【０２０７】
得られた各素反応の頻度因子（A）と活性化エネルギー（E）からCSTRにおいて環化反応を行うための温度を25℃とした場合の反応速度定数k1, k2を算出した（表２４）。【０２０８】
【表２４】
2018207904.tif 000096
【０２０９】
次に環化前駆体濃度を0.04 mol/l、反応温度を25℃とした場合の、反応転換率、選択性、滞留時間を、表２４の反応速度定数k1及びk2、以下の物質収支式および反応速度式を用いて算出した（表２５）。
2018207904.tif 000097
【０２１０】
【表２５】
2018207904.tif 000098
表４のＣａｓｅ１〜３では、反応転換率と選択性の高くなる結果が得られるような滞留時間を計算により求めた。本実施例ではCase 2 (Run 3)を実施した。【０２１１】
*算出式
反応転換率： (環化前駆体初期濃度−環化前駆体濃度)/環化前駆体初期濃度
選択性：目的物濃度/(目的物濃度＋ダイマー(直鎖＋環状)濃度)
2018207904.tif 000099
【０２１２】
・Run 1:  Batch high-dilution
非特許文献（Dominic Ormerod, Bart Noten, Matthieu Dorbec, Lars Andersson, Anita Buekenhoudt, and Ludwig Goetelen. Org. Process Res. Dev. 2015, 19, 841-848.）に倣い環化前駆体 (200.8 mg, 含量86.2%, 0.143 mmol)をN,N-ジメチルホルムアミド(DMF)(4.4 mL)と酢酸(1.6 mL)にて溶解させ、この混合物にヨウ素(4.4 equiv.)のDMF溶液(溶液量2.5 mL)を室温で加えた。得られた混合物を室温で5分間反応させた。反応液を亜ジチオン酸ナトリウム水溶液でクエンチした後、目的物の溶液濃度を定量し、収量を計算したところ 121.6 mg (80%収率)相当であった。【０２１３】
・Run 2:  Batch pseudo high-dilution
ヨウ素 (0.3212 g, 3.5 equiv.)とDMF (10 mL)、酢酸(2.5 mL)の溶液に環化前駆体化合物(502.0 mg, 含量86.2%, 0.357 mmol) とDMF (6 mL)、酢酸(1.5 mL)溶液を22℃で60分かけて滴下した。滴下後およそ30分後の目的物の溶液濃度を定量し、収量を計算したところ284.4 mg (75%収率)相当であった。【０２１４】
・Run 3：CSTR
環化前駆体(1.2040 g, 含量86.2%, 0.855 mmol)をDMF (19.2 mL)と酢酸(4.8 mL)に溶解した。このとき基質濃度は0.04 mmol/mLとなった。一方ヨウ素 (0.8497 g、3.348 mmol)をDMF (20.0 mL)と酢酸(5.0 mL)に溶解した。このとき試薬濃度は0.13 mmol/mLとなった。これら溶液をそれぞれ0.1 mL/minのインプット速度でDMF (9.6 mL)/酢酸(2.4 mL)溶液に23℃にて添加し、同時に反応液を0.2 mL/minのアウトプット速度で抜き取った。操作開始後60分(θ＊)後、120分(2θ)、180分(3θ)、240分(4θ)後の反応溶液を採取し、0.05%亜ジチオン酸ナトリウム溶液でクエンチしてサンプリングした。調製した原料の97.3%をインプットした時のアウトプット溶液をすべて足し合わせ、濃度を定量して収量を計算したところ、831.9 mg(93%収率)相当であった。
*θ＝経過時間／平均滞留時間【０２１５】
分析条件：
HPLC、LCMS条件：
カラム：Biochell C18, 2.1 mm I.D. ×150 mm, 2.6 μm.
移動相： A) 水：TFA = 2000:1, B) アセトニトリル：TFA =2000:1
カラム温度：60 ℃
流速：0.5 mL/min
グラジエント(B%)：0~20 min (5→45), 20.1~23.0 min (100), 23.1~ min (5).
MS検出モード：ESI (LC/MS): m/z【０２１６】
目的物(Desmopressin)：
LCMS: ESI (m/z)：1069 [M+H]+、流出時間：8.8分
標品qNMR(トリフルオロ酢酸塩)：
測定条件：DMSO-d6, 75℃, パルス角度 90°, デジタル分解能0.29 Hz, 緩和時間: 30秒、スピン無し、積算回数64回
Gln のCHプロトン(計1H,δ: 3.985-4.021 ppm)を定量に利用
内標：3,5-ビス(トリフルオロメチル)安息香酸
含量：77.4%
2018207904.tif 000100
【０２１７】
環化前駆体：
LCMS：ESI (m/z)：1213 [M+H]+，流出時間：7.6分 
標品qNMR(トリフルオロ酢酸塩)：
測定条件：DMSO-d6, 23℃, パルス角度 90°, デジタル分解能0.29 Hz, 緩和時間: 60秒、スピン無し、積算回数8回
α炭素のCHプロトン(計3H,δ: 4.516-4.722 ppm)を定量に利用
内標：3,5-ジニトロ安息香酸メチルエステル
含量：86.2%
2018207904.tif 000101
【０２１８】
ダイマー(環化体-1)
LCMS: ESI (m/z)：1070 [M+2H]2+、流出時間：10.5分
2018207904.tif 000102
【０２１９】
ダイマー(環化体-2)
LCMS: ESI (m/z)：1070 [M+2H]2+、流出時間：12.2分
2018207904.tif 000103
【０２２０】
Byproduct：
LCMS: ESI (m/z)：1195[M+H]+、流出時間：11.6分
2018207904.tif 000104
【０２２１】
結果：
【表２６】
2018207904.tif 000105
【０２２２】
【表２７】
2018207904.tif 000106
【０２２３】
【表２８】
2018207904.tif 000107
Run 2において、シミュレーションと実験の結果に若干の差異が認められた。これは、本反応速度が非常に早いという特性上、Run 2のスケールで環化前駆体を滴下した際、均一に拡散する前に反応が進行してしまったためと考えられ、実験スケールを大きくすることでシミュレーション結果と一致すると考えられた。【０２２４】
【表２９】
2018207904.tif 000108
Run 3において、シミュレーションと実験の結果がほぼ一致することが確認された。【０２２５】
*算出式
反応転換率
シミュレーション：(環化前駆体初期濃度−環化前駆体濃度)/環化前駆体初期濃度
実験結果：(環化前駆体初期Area%−環化前駆体Area%)/環化前駆体初期Area%
選択性
シミュレーション：目的物濃度/(目的物濃度＋ダイマー(直鎖＋環状)濃度)
実験結果：目的物Area%＋Byproduct Area%/(目的物Area%＋Byproduct Area%＋ダイマー(直鎖＋環状)Area%)（Byproductは目的物がさらにヨウ素化されたものなので、目的物と合わせて計算した。）【０２２６】
〔実施例5〕シクロスポリンA誘導体の合成
2018207904.tif 000109
【０２２７】
プロトコル：
・環化前駆体5の合成
環化前駆体5は前述の化合物2（実施例２における環化前駆体2）より3工程を経て合成した。
2018207904.tif 000110
【０２２８】
化合物3の調製
前述の化合物2（7.1 g）をN,N-ジメチルホルムアミド（71 mL）に溶解し、氷冷下でN,N-ジイソプロピルエチルアミン（3 mL）とクロロアセチルクロリド（1.85 mL）を加えた。室温で2時間撹拌した後、反応液に5% 硫酸水素カリウム溶液（100 mL）と酢酸エチル(100 mL)を加え分液を行った。有機層をエバポレーターで濃縮し、さらにシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル/ヘプタン/メタノール）により精製し、黄色の油状液体として化合物3（5.0 g）を得た。
LCMS: ESI (m/z): 1297 [M+H]+【０２２９】
化合物4の調製
前工程で得られた化合物3（5.0 g）をN,N-ジメチルホルムアミド（50 mL）に溶解し、S-トリチル-L-システインメチルエステル塩酸塩（4.0 g）、HOAt（1.6 g）、EDC塩酸塩(2.6 g) を加えた。室温で2時間撹拌した後、反応液に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(100 mL)と酢酸エチル(100 mL)を加え分液を行った。有機層をエバポレーターで濃縮し、さらにシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル/ヘプタン/メタノール）により精製し、黄色の油状液体として化合物4（4.7 g）を得た。
LCMS: ESI (m/z): 1656 [M+H]+【０２３０】
環化前駆体5の調製
前工程で得られた化合物4（4.7 g）をジクロロメタン（47 mL）に溶解し、氷冷下でトリイソプロピルシラン（3 mL）とトリフルオロ酢酸（5.5 mL）を加えた。室温で1時間撹拌した後、反応液をエバポレーターで濃縮し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー（酢酸エチル/ヘプタン/メタノール/トリフルオロ酢酸）により精製した。さらに、逆相クロマトグラフィー（水/アセトニトリル/トリフルオロ酢酸）により精製し、白色の粉末として環化前駆体5（2.1 g）を得た。【０２３１】
・反応速度パラメータシミュレーション
反応速度パラメータを算出するために、各化合物の温度・反応時間による各化合物の濃度変化データを採取した。N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)溶液にて調製した環化前駆体 (4.63 mM)に、N,N-ジイソプロピルエチルアミン（DIPEA）(9.9〜10.9 eq.) を添加し、3℃、24℃、46℃にて反応させた。反応は0.5% TFAのアセトニトリル-水(1:1)溶液にてクエンチした。反応の経時変化をHPLCにて追跡し、表３０のデータを得た。各化合物の濃度は、環化前駆体濃度4.63 mMをHPLCのArea%に換算し導いた。また、ダイマーの吸光係数は環化前駆体の2倍、トリマーの吸光係数は3倍と仮定して濃度を算出した。【０２３２】
【表３０】
2018207904.tif 000111
【０２３３】
得られたデータから、本環化反応メカニズムを以下のように考察した。環化前駆体とDIPEAから中間体への反応は十分速いため、中間体から目的物とダイマー、トリマー(複数化合物)の生成速度が律速であると考えられる。中間体濃度は測定できていないものの、中間体は分析前のクエンチによって、環化前駆体に戻る可能性が高いと考えられ、かつ前記反応速度差を考慮すると、分析で得られた原料濃度と中間体濃度は等しいとして、各パラメータを算出しても問題がないと考えられた。また、DIPEAは環化前駆体に比べ過剰量を用いており、反応速度への影響が小さかったため省略した。
2018207904.tif 000112
【０２３４】
実験により取得した濃度の時間変化データ及び温度のデータ（表３０）を用い、各素反応の頻度因子（A）と活性化エネルギー（E）を以下の式を用いて求めた。
2018207904.tif 000113
SM：環化前駆体、IM：中間体、TM：目的物、Dimer：ダイマーとトリマーの合計
C：濃度（M）、kn：反応速度定数、An：頻度因子、En：活性化エネルギー、T：温度、R：気体定数
また、計算にはアスペンテクノロジー社のAspen custom modelerを使用した。その結果、表３１に記載のデータが得られた。【０２３５】
【表３１】
2018207904.tif 000114
【０２３６】
得られた各素反応の頻度因子（A）と活性化エネルギー（E）から、CSTRにおいて環化反応を行うための温度を25℃とした場合の反応速度定数k2, k3を算出した（表３２）。【０２３７】
【表３２】
2018207904.tif 000115
【０２３８】
次に、環化前駆体濃度を0.027 mol/l、反応温度を25℃とした場合の、反応転換率、選択性、滞留時間を、表３２の反応速度定数k2及びk3、以下の物質収支式および反応速度式を用いて算出した（表３３）。
2018207904.tif 000116
【０２３９】
【表３３】
2018207904.tif 000117
【０２４０】
表３３のCase１〜３では、反応転換率と選択性の高くなる結果が得られるような滞留時間を計算により求めた。本実施例ではCase 3を実施した。【０２４１】
*算出式
反応転換率： (環化前駆体初期濃度−環化前駆体濃度)/環化前駆体初期濃度
選択性：目的物濃度/(目的物濃度＋ダイマー(ダイマー＋トリマー)濃度)【０２４２】
・Run 1:  Batch high-dilution
環化前駆体 (49.7 mg, 含量77.3%, 0.0272 mmol)をDMF (8.8 mL)にて溶解させ、この混合物にDIPEA (0.28mmol、10 equiv.)を室温で加えた。得られた混合物を室温で1時間反応させた。反応液の一部を0.5%トリフルオロ酢酸のアセトニトリル-水(1:1)溶液でクエンチし、目的物の溶液濃度を定量して収量を計算したところ  30.8 mg (82%収率)相当であった。【０２４３】
・Run 2:  Batch pseudo high-dilution
DIPEA (1.72 mmol, 10 equiv.)のDMF (7.5 mL)溶液に、環化前駆体化合物(300.9 mg, 含量77.3%, 0.164 mmol) とDMF (4.6 mL)溶液を22℃で3時間かけて滴下した。滴下後およそ1時間後の目的物の溶液濃度を定量し、収量を計算したところ187.3 mg (83%収率)相当であった。【０２４４】
・Run 3：CSTR
環化前駆体(1.3671 g, 含量77.3%, 0.747 mmol)をDMF (27.3 mL)に溶解した。このとき基質濃度は0.027 mmol/mLとなった。一方、DIPEA (7.73 mmol、10 equiv.)をDMF (27.3 mL)に溶解した。このとき試薬濃度は0.283 mmol/mLとなった。これら溶液をそれぞれ0.04 mL/minのインプット速度でDMF (13.2 mL)に23℃にて添加し、同時に反応液を0.08 mL/minのアウトプット速度で抜き取った。操作開始後165 分(θ＊)、330分(2θ)、495分(3θ)、660分(4θ)後の反応溶液を採取し、0.5%トリフルオロ酢酸のアセトニトリル-水(1:1)溶液でクエンチしてサンプリングした。アウトプット溶液をすべて足し合わせ、濃度を定量して収量を計算したところ、793.9 mg (82%収率)相当であった。なお、原料溶液はインプット分(全量の94.5%)を基準に収率を計算した。
*θ＝経過時間／平均滞留時間【０２４５】
分析条件：
HPLC、LCMS条件：
カラム：Kinetex  Biphenyl, 2.1 mm I.D. ×150 mm, 2.6 μm.
移動相： A) 水：TFA = 2000:1, B) アセトニトリル：TFA =2000:1
カラム温度：60 ℃
流速：0.5 mL/min
グラジエント(B%)：0~30 min (10→100), 30.0~30.6 min (100), 30.7~ min (10)
MS検出モード：ESI (LC/MS): m/z【０２４６】
目的物(シクロスポリンA誘導体)：
LCMS: ESI (m/z): 1378 [M+H]+、流出時間：17.5分
以下の標品を使用したHPLCアッセイにより収量を定量した。
標品qNMR：
測定条件：DMSO-d6, 147℃, パルス角度 90°, デジタル分解能 0.25 Hz, 緩和時間: 60秒、スピン無し、積算回数32回
MeValのβ炭素のCHプロトン(計1H)を定量に利用
内標：マレイン酸
含量：94.4%
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【０２４７】
環化前駆体：
LCMS: ESI (m/z): 1414 [M+H]+、流出時間：13.9分
含量: qNMR及びHPLCアッセイから77.3%とした。
a. 標品qNMR：
測定条件：DMSO-d6, 90℃, パルス角度 90°, デジタル分解能 0.25 Hz, 緩和時間: 60秒、スピン無し、積算回数32回
MeValのβ炭素のCHプロトン(計1H)を定量に利用
内標：3,5-ビス(トリフルオロメチル)安息香酸
含量：91.8%
b. 本実施例で使用した原料を標品にてHPLCアッセイした結果：84.2%
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【０２４８】
ダイマー
LCMS: ESI (m/z): 1378 [M+2H]2+、流出時間：21.8分
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【０２４９】
トリマー
LCMS: ESI (m/z): 1378 [M+3H]3+、流出時間：24.1分
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【０２５０】
結果：
【表３４】
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【０２５１】
【表３５】
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【０２５２】
【表３６】
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Run 2において、シミュレーションと実験の結果に若干の差異が認められた。これは、本反応速度が非常に早いという特性上、Run 2のスケールで環化前駆体を滴下した際、均一に拡散する前に反応が進行してしまったためと考えられ、実験スケールを大きくすることでシミュレーション結果と一致すると考えられた。【０２５３】
【表３７】
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Run 3において、シミュレーションと実験の結果がほぼ一致することが確認された。【０２５４】
算出式
反応転換率
シミュレーション：(環化前駆体初期濃度−環化前駆体濃度)/環化前駆体初期濃度
実験結果：(環化前駆体初期Area%−環化前駆体Area%)/環化前駆体初期Area%
選択性
シミュレーション：目的物濃度/(目的物濃度＋ダイマー＋トリマー濃度)
実験結果：(目的物Area%)/(目的物Area%＋ダイマー＋トリマーArea%)
【産業上の利用可能性】
【０２５５】
本発明により、CSTRを用いて環化反応を行うことを含む、環状有機化合物の新たな製造方法等が提供された。本発明によって提供される発明は、環状有機化合物を、より小さな反応釜で、より不純物が少なく、連続生産することにおいて有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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