(57)【要約】本開示は、ファルネセンなどの3-メチレン-1-アルケンへのジアルキルアミンの塩基触媒付加による、E,E-ファルネソール、酢酸ファルネシルおよびスクアレンなどの多価不飽和炭化水素を調製するための方法を提供する。本開示は、開示の方法を用いて調製された1種または複数種のファルネセン誘導体を含む組成物も提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造
2021527068.tif 000045
を有する式(I)の化合物を調製するための方法であって、以下の工程：
構造
2021527068.tif 000046
を有する式(I)のアミン化合物を形成するのに十分な条件下で、式NR3R4の化合物と、アルカリ金属を含む試薬と、式(II)
2021527068.tif 000047
の化合物とを含む第1反応混合物を形成する工程；および
構造
2021527068.tif 000048
を有する式(I)の塩化物化合物を形成するのに十分な条件下で、クロロホルメートと式(I)のアミン化合物とを含む第2反応混合物を形成する工程
を含み、
式中、R1はC2〜18アルキルおよびC2〜18アルケニルからなる群より選択され；R2はNR3R4、ハロゲン、OH、-OC(O)R5、および-SO2-R5からなる群より選択され；R3およびR4はそれぞれ独立してC1〜6アルキルであり；R5はC1〜6アルキル、C3〜10シクロアルキル、C3〜8ヘテロシクロアルキル、C6〜12アリール、およびC5〜12ヘテロアリールからなる群より選択される、
前記方法。
【請求項２】
R3およびR4がそれぞれエチルである、請求項1記載の方法。
【請求項３】
アルカリ金属がナトリウムまたはリチウムである、請求項1または2記載の方法。
【請求項４】
試薬がアルキルリチウム化合物またはアリールリチウム化合物を含む、請求項3記載の方法。
【請求項５】
試薬がn-ブチルリチウムを含む、請求項3記載の方法。
【請求項６】
第1反応混合物がイソプロピルアルコールまたはスチレンをさらに含む、請求項1〜5のいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
クロロホルメートがクロロギ酸イソブチルである、請求項1〜6のいずれか一項記載の方法。
【請求項８】
構造
2021527068.tif 000049
を有する式(I)のエステル化合物を形成するのに十分な条件下で、式(I)の塩化物化合物と式(III)
2021527068.tif 000050
の化合物とを含む第3反応混合物を形成する工程をさらに含み、
式中、Xはアルカリ金属である、
請求項1〜7のいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
第3反応がクラウンエーテルをさらに含む、請求項8記載の方法。
【請求項１０】
構造
2021527068.tif 000051
を有する式(I)のアルコール化合物を形成するのに十分な条件下で、強塩基と式(I)のエステル化合物とを含む第4反応混合物を形成する工程をさらに含む、請求項8または9記載の方法。
【請求項１１】
強塩基が水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを含む、請求項10記載の方法。
【請求項１２】
構造
2021527068.tif 000052
を有する式(I)のスルホン化合物を形成するのに十分な条件下で、ベンゼンスルホネートと、第四級アンモニウム塩と、式(I)の塩化物化合物とを含む第3反応混合物を形成する工程をさらに含む、請求項1〜7のいずれか一項記載の方法。
【請求項１３】
ベンゼンスルフィネートがベンゼンスルフィン酸ナトリウムである、請求項12記載の方法。
【請求項１４】
第四級アンモニウム塩が塩化テトラブチルアンモニウムである、請求項12または13記載の方法。
【請求項１５】
構造
2021527068.tif 000053
を有する式(IV)の化合物を形成するのに十分な条件下で、強塩基と、式(I)の塩化物化合物と、式(I)のスルホン化合物とを含む第4反応混合物を形成する工程；および
構造
2021527068.tif 000054
を有する式(I)の化合物を形成するのに十分な条件下で、還元剤と、パラジウム触媒と、式(IV)の化合物とを含む第5反応混合物を形成する工程
をさらに含む、請求項12〜14のいずれか一項記載の方法。
【請求項１６】
第4反応混合物が銅触媒をさらに含む、請求項15記載の方法。
【請求項１７】
銅触媒がヨウ化銅を含む、請求項16記載の方法。
【請求項１８】
強塩基がカリウムtert-ブトキシドまたは水素化ナトリウムを含む、請求項15〜17のいずれか一項記載の方法。
【請求項１９】
還元剤が水素化ホウ素還元剤を含む、請求項15〜17のいずれか一項記載の方法。
【請求項２０】
還元剤がリチウムを含む、請求項15〜19のいずれか一項記載の方法。
【請求項２１】
還元剤が水素化トリエチルホウ素リチウムである、請求項19または20記載の方法。
【請求項２２】
パラジウム触媒が塩化パラジウムを含む、請求項15〜20のいずれか一項記載の方法。
【請求項２３】
パラジウム触媒が[1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ジクロロパラジウム(II)を含む、請求項22記載の方法。
【請求項２４】
式(II)の化合物が構造
2021527068.tif 000055
を有する、請求項1〜23のいずれか一項記載の方法。
【請求項２５】
炭素源を用いて微生物を培養することを含むプロセスによって式(II)の化合物を調製する工程をさらに含む、請求項1〜24のいずれか一項記載の方法。
【請求項２６】
炭素源が糖に由来する、請求項25記載の方法。
【請求項２７】
式(I)のアミン化合物が構造
2021527068.tif 000056
を有する、請求項1〜26のいずれか一項記載の方法。
【請求項２８】
式(I)の塩化物化合物が構造
2021527068.tif 000057
を有する、請求項1〜27のいずれか一項記載の方法。
【請求項２９】
式(I)のエステル化合物が構造
2021527068.tif 000058
を有する、請求項8〜11のいずれか一項記載の方法。
【請求項３０】
式(I)のアルコール化合物が構造
2021527068.tif 000059
を有する、請求項10または11記載の方法。
【請求項３１】
式(I)のスルホン化合物が構造
2021527068.tif 000060
を有する、請求項12〜23のいずれか一項記載の方法。
【請求項３２】
式(I)の化合物が構造
2021527068.tif 000061
を有する、請求項15〜23のいずれか一項記載の方法。
【請求項３３】
請求項1〜32のいずれか一項記載の方法を用いて調製された1種または複数種のファルネセン誘導体を含む、組成物。
【請求項３４】
組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対して0.1wt％〜3wt％の(2Z,5E)-ファルネソールを含む、請求項33記載の組成物。
【請求項３５】
組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対して0.1wt％〜99.9wt％の(E,E)-ファルネソールを含む、請求項33または34記載の組成物。
【請求項３６】
組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対して0.1wt％〜99.9wt％の酢酸ファルネシルを含む、請求項32〜35のいずれか一項記載の組成物。
【請求項３７】
組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対して0.1wt％〜99.9wt％のスクアレンを含む、請求項32〜36のいずれか一項記載の組成物。
【請求項３８】
抗原をさらに含む、請求項37記載の組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、2018年6月8日に出願の米国仮特許出願第62/682,616号の恩典を主張し、該出願はあらゆる目的でその全体において参照により本明細書に組み入れられる。
【背景技術】
【０００２】
背景
ファルネソール、酢酸ファルネシル、およびスクアレンなどのファルネセン誘導体は、様々な用途で使用されてきた商業的に重要なイソプレノイド化合物である。例えば、非環状セスキテルペンであるファルネソールは、臭気物質の揮発性を調節しかつ甘いフローラル系の芳香剤の香りを強調することができる共溶媒として香料製造に用いられる。同様に、ファルネソールのアセチル化産物である酢酸ファルネシルも香気成分として利用されてきた。また、これら化合物は、そのアルコールおよびアセテート官能基により、そのイソプレノイド多価不飽和炭化水素骨格に基づいた化学物質の合成における有用な化学中間体および構成要素として役立つ。
【０００３】
別のファルネセン誘導体であるスクアレンは、あらゆる動植物によって産生され、元々は主にサメの肝油から商業目的で取得された、炭素を30個含む天然の有機化合物である。スクアレンは通常はヒトの皮脂腺によって生成されるので、スクアレンは局所的な皮膚の潤滑および保護のために化粧品およびパーソナルケア製品に用いられることが多い。スクアレンはワクチンと組み合わせて投与される免疫学的アジュバントにおける重要な成分にもなり得る。スクアレンを含むアジュバントは、患者の免疫応答を刺激してワクチンに対する応答を向上させ得る。場合によっては、この応答の向上により、十分な免疫保護を依然として維持しつつワクチンに含まれる抗原の量を桁違いに低減し得る。これは、翻って、所与の量の抗原から製造し得るワクチンの数を10倍に増加させ得る。
【０００４】
上のファルネセン誘導体化合物は微生物から動物に至るまで様々な生物において天然に生成されるが、これらの化合物のほとんどは抽出の収率が低く、入手可能な量は多くの商業用途により要求される量よりもはるかに少ない。また、一部のファルネセン誘導体は石油源から合成的に製造し得るが、気候変動および持続可能性に関する懸念の高まりにより、環境により優しい様式で製造されながらも世界的な需要を満たすのに役立ち得る再生可能供給物に対するさらなる必要性が高まっている。本開示はこれらおよび他のニーズに対処する。
【発明の概要】
【０００５】
概要
本明細書において、構造
2021527068.tif 000002
を有する式(I)の化合物を調製するための方法が提供される。方法は、構造
2021527068.tif 000003
を有する式(I)のアミン化合物を形成するのに十分な条件下で、式NR3R4の化合物と、アルカリ金属を含む試薬と、式(II)
2021527068.tif 000004
の化合物とを含む第1反応混合物を形成する工程を含む。方法は、構造
2021527068.tif 000005
を有する式(I)の塩化物化合物を形成するのに十分な条件下で、クロロホルメートと式(I)のアミン化合物とを含む第2反応混合物を形成する工程をさらに含む。R1はC2〜18アルキルまたはC2〜18アルケニルであってもよい。R2はNR3R4、ハロゲン、OH、-OC(O)R5、または-SO2-R5であってもよい。R3およびR4はそれぞれ独立してC1〜6アルキルであってもよい。R5はC1〜6アルキル、C3〜10シクロアルキル、C3〜8ヘテロシクロアルキル、C6〜12アリール、またはC5〜12ヘテロアリールであってもよい。
【０００６】
いくつかの態様では、R3およびR4はそれぞれエチルである。特定の局面では、アルカリ金属はナトリウムまたはリチウムである。特定の態様では、試薬はアルキルリチウム化合物またはアリールリチウム化合物を含む。いくつかの局面では、試薬はn-ブチルリチウムを含む。いくつかの態様では、第1反応混合物はイソプロピルアルコールまたはスチレンをさらに含む。特定の局面では、クロロホルメートはクロロギ酸イソブチルである。
【０００７】
いくつかの態様では、方法は、構造
2021527068.tif 000006
を有する式(I)のエステル化合物を形成するのに十分な条件下で、式(I)の塩化物化合物と式(III)
2021527068.tif 000007
の化合物とを含む第3反応混合物を形成する工程をさらに含み、式中、Xはアルカリ金属であってもよい。特定の局面では、第3反応はクラウンエーテルをさらに含む。
【０００８】
いくつかの態様では、方法は、構造
2021527068.tif 000008
を有する式(I)のアルコール化合物を形成するのに十分な条件下で、強塩基と式(I)のエステル化合物とを含む第4反応混合物を形成する工程をさらに含む。特定の局面では、強塩基は水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを含む。
【０００９】
いくつかの態様では、方法は、構造
2021527068.tif 000009
を有する式(I)のスルホン化合物を形成するのに十分な条件下で、ベンゼンスルフィネートと、第四級アンモニウム塩と、式(I)の塩化物化合物とを含む代替的な第3反応混合物を形成する工程をさらに含む。特定の局面では、ベンゼンスルフィネートはベンゼンスルフィン酸ナトリウムである。特定の態様では、第四級アンモニウム塩は塩化テトラブチルアンモニウムである。
【００１０】
いくつかの態様では、方法は、構造
2021527068.tif 000010
を有する式(IV)の化合物を形成するのに十分な条件下で、強塩基と、式(I)の塩化物化合物と、式(I)のスルホン化合物とを含む代替的な第4反応混合物を形成する工程をさらに含む。方法は、構造
2021527068.tif 000011
を有する式(I)の化合物を形成するのに十分な条件下で、還元剤と、パラジウム触媒と、式(IV)の化合物とを含む第5反応混合物を形成する工程をさらに含んでもよい。特定の局面では、第4反応混合物は銅触媒をさらに含む。特定の態様では、銅触媒はヨウ化銅である。いくつかの局面では、強塩基はカリウムtert-ブトキシドまたは水素化ナトリウムを含む。いくつかの態様では、還元剤は水素化ホウ素還元剤を含む。特定の局面では、還元剤はリチウムを含む。特定の態様では、還元剤は水素化トリエチルホウ素リチウムである。いくつかの局面では、パラジウム触媒は塩化パラジウムを含む。いくつかの態様では、パラジウム触媒は[1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ジクロロパラジウム(II)を含む。
【００１１】
いくつかの態様では、式(II)の化合物は構造
2021527068.tif 000012
を有する。特定の局面では、方法は、炭素源を用いて微生物を培養することを含むプロセスによって式(II)の化合物を調製する工程をさらに含む。特定の態様では、炭素源は糖に由来する。いくつかの態様では、式(I)のアミン化合物は構造
2021527068.tif 000013
を有する。いくつかの態様では、式(I)の塩化物化合物は構造
2021527068.tif 000014
を有する。いくつかの態様では、式(I)のアルコール化合物は構造
2021527068.tif 000015
を有する。いくつかの態様では、式(I)のスルホン化合物は構造
2021527068.tif 000016
を有する。いくつかの態様では、式(I)の化合物は構造
2021527068.tif 000017
を有する。
【００１２】
上に記載の提供された方法のいずれかを用いて調製された1種または複数種のファルネセン誘導体を含む組成物も提供される。いくつかの態様では、組成物は、組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対して、0.1wt％〜3wt％の(2Z,5E)-ファルネソールを含む。特定の局面では、組成物は、組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対して、0.1wt％〜99.9wt％の(E,E)-ファルネソールを含む。特定の態様では、組成物は、組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対して、0.1wt％〜99.9wt％の酢酸ファルネシルを含む。いくつかの局面では、組成物は、組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対して、0.1wt％〜99.9wt％のスクアレンを含む。いくつかの態様では、組成物は抗原をさらに含む。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
詳細な説明
I．概説
本開示は、ファルネセンなどの3-メチレン-1-アルケンへのジアルキルアミンの塩基触媒付加による、E,E-ファルネソール、酢酸ファルネシルおよびスクアレンなどの多価不飽和炭化水素を調製するための方法を提供する。本開示は、開示の方法を用いて調製された1種または複数種のファルネセン誘導体を含む組成物も提供する。
【００１４】
II．定義
本明細書において用いられる略語は化学および生物学の分野におけるそれらの従来の意味を有する。
【００１５】
置換基は、左から右に書かれたそれらの従来の化学式で特定されている場合、それらは右から左に構造を書くことによりもたらされる化学的に同一の置換基も等しく包含し、例えば、-CH2O-は-OCH2-と均等である。
【００１６】
本明細書において用いるように、「アルキル」という用語は、示された炭素原子数を有する直鎖または分岐の飽和脂肪族基を指す。アルキルはC1〜2、C1〜3、C1〜4、C1〜5、C1〜6、C1〜7、C1〜8、C1〜9、C1〜10、C2〜3、C2〜4、C2〜5、C2〜6、C3〜4、C3〜5、C3〜6、C4〜5、C4〜6およびC5〜6などの任意の数の炭素を含んでもよい。例えば、C1〜6アルキルはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、ペンチル、イソペンチル、ヘキシルなどを非限定的に含む。アルキルはまた、非限定的にはヘプチル、オクチル、ノニル、デシルなどの、炭素原子を最大で20個まで有するアルキル基を指し得る。アルキル基は置換または非置換であってもよい。
【００１７】
本明細書において用いるように、「アルキレン」という用語は、示された炭素原子数を有し少なくとも2つの他の基を繋ぐ直鎖または分岐の飽和脂肪族基、すなわち二価の炭化水素基を指す。アルキレンに繋がる2つの部分は、アルキレン基の同一の原子または異なる原子に繋がっていてもよい。一例としては、直鎖アルキレンはnが1、2、3、4、5または6である-(CH2)n-の二価基であってもよい。代表的なアルキレン基はメチレン、エチレン、プロピレン、イソプロピレン、ブチレン、イソブチレン、sec-ブチレン、ペンチレンおよびヘキシレンを非限定的に含む。アルキレン基は置換または非置換であってもよい。
【００１８】
本明細書において用いるように、「アルケニル」という用語は、少なくとも2つの炭素原子および少なくとも1つの二重結合を有する直鎖または分岐の炭化水素を指す。アルケニルはC2、C2〜3、C2〜4、C2〜5、C2〜6、C2〜7、C2〜8、C2〜9、C2〜10、C3、C3〜4、C3〜5、C3〜6、C4、C4〜5、C4〜6、C5、C5〜6、およびC6などの任意の数の炭素を含んでもよい。アルケニル基は、非限定的には1、2、3、4、5またはそれ以上を含む任意の好適な数の二重結合を有してもよい。アルケニル基の例はビニル(エテニル)、プロペニル、イソプロペニル、1-ブテニル、2-ブテニル、イソブテニル、ブタジエニル、1-ペンテニル、2-ペンテニル、イソペンテニル、1,3-ペンタジエニル、1,4-ペンタジエニル、1-ヘキセニル、2-ヘキセニル、3-ヘキセニル、1,3-ヘキサジエニル、1,4-ヘキサジエニル、1,5-ヘキサジエニル、2,4-ヘキサジエニル、または1,3,5-ヘキサトリエニルを非限定的に含む。アルケニル基は置換または非置換であってもよい。
【００１９】
本明細書において用いるように、「ハロゲン」という用語はフッ素、塩素、臭素およびヨウ素を指す。
【００２０】
本明細書において用いるように、「アミン」という用語は-N(R)2基を指し、ここで、R基は特に水素、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル、ヘテロシクロアルキル、アリール、またはヘテロアリールであってもよい。R基は同一または異なってもよい。アミノ基は第一級(各Rが水素)、第二級(1つのRが水素)、または第三級(各Rが水素以外)であってもよい。
【００２１】
本明細書において用いるように、「シクロアルキル」という用語は、3〜12個の環原子または示された数の原子を含む飽和または部分的に不飽和の単環式、縮合二環式、または架橋多環式環集合体を指す。シクロアルキルはC3〜6、C4〜6、C5〜6、C3〜8、C4〜8、C5〜8、C6〜8、C3〜9、C3〜10、C3〜11、およびC3〜12などの任意の数の炭素を含んでもよい。飽和単環式シクロアルキル環は、例えば、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、およびシクロオクチルを含む。飽和二環式および多環式シクロアルキル環は、例えば、ノルボルナン、[2.2.2]ビシクロオクタン、デカヒドロナフタレンおよびアダマンタンを含む。シクロアルキル基はまた、部分的に不飽和で、環に1つまたは複数の二重結合または三重結合を有してもよい。部分的に不飽和である代表的なシクロアルキル基はシクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン(1,3-および1,4-異性体)、シクロヘプテン、シクロヘプタジエン、シクロオクテン、シクロオクタジエン(1,3-、1,4-および1,5-異性体)、ノルボルネン、およびノルボルナジエンを非限定的に含む。シクロアルキルが飽和単環式C3〜8シクロアルキルである場合、例示的な基はシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルおよびシクロオクチルを非限定的に含む。シクロアルキルが飽和単環式C3〜6シクロアルキルである場合、例示的な基はシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、およびシクロヘキシルを非限定的に含む。シクロアルキル基は置換または非置換であってもよい。
【００２２】
本明細書において用いるように、「ヘテロシクロアルキル」という用語は、3〜12個の環員とN、O、およびSのうちの1〜4個のヘテロ原子とを有する飽和環系を指す。B、Al、SiおよびPを非限定的に含むさらなるヘテロ原子も有用なことがある。ヘテロ原子はまた、非限定的には-S(O)-および-S(O)2-などのように酸化されていてもよい。ヘテロシクロアルキル基は3〜6、4〜6、5〜6、3〜8、4〜8、5〜8、6〜8、3〜9、3〜10、3〜11、または3〜12個の環員などの任意の数の環原子を含んでもよい。1、2、3、もしくは4、または1〜2、1〜3、1〜4、2〜3、2〜4、もしくは3〜4などの任意の好適な数のヘテロ原子がヘテロシクロアルキル基に含まれてもよい。ヘテロシクロアルキル基はアジリジン、アゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、アゼパン、アゾカン、キヌクリジン、ピラゾリジン、イミダゾリジン、ピペラジン(1,2-、1,3-および1,4-異性体)、オキシラン、オキセタン、テトラヒドロフラン、オキサン(テトラヒドロピラン)、オキセパン、チイラン、チエタン、チオラン(テトラヒドロチオフェン)、チアン(テトラヒドロチオピラン)、オキサゾリジン、イソキサゾリジン、チアゾリジン、イソチアゾリジン、ジオキソラン、ジチオラン、モルホリン、チオモルホリン、ジオキサン、またはジチアンなどの基を含んでもよい。ヘテロシクロアルキル基はまた芳香族または非芳香族環系に縮合して、インドリンを非限定的に含むメンバーを形成してもよい。ヘテロシクロアルキル基は非置換または置換されていてもよい。例えば、ヘテロシクロアルキル基は特にC1〜6アルキルまたはオキソ(=O)で置換されていてもよい。
【００２３】
ヘテロシクロアルキル基は環上の任意の位置を介して繋がってもよい。例えば、アジリジンは1-または2-アジリジンであってもよく、アゼチジンは1-または2-アゼチジンであってもよく、ピロリジンは1-、2-、または3-ピロリジンであってもよく、ピペリジンは1-、2-、3-、または4-ピペリジンであってもよく、ピラゾリジンは1-、2-、3-、または4-ピラゾリジンであってもよく、イミダゾリジンは1-、2-、3-、または4-イミダゾリジンあってもよく、ピペラジンは1-、2-、3-、または4-ピペラジンあってもよく、テトラヒドロフランは1-または2-テトラヒドロフランあってもよく、オキサゾリジンは2-、3-、4-、または5-オキサゾリジンあってもよく、イソキサゾリジンは2-、3-、4-、または5-イソキサゾリジンあってもよく、チアゾリジンは2-、3-、4-、または5-チアゾリジンあってもよく、イソチアゾリジンは2-、3-、4-、または5-イソチアゾリジンであってもよく、モルホリンは2-、3-、または4-モルホリンであってもよい。
【００２４】
ヘテロシクロアルキルが3〜8個の環員と1〜3個のヘテロ原子とを含む場合、代表的なメンバーはピロリジン、ピペリジン、テトラヒドロフラン、オキサン、テトラヒドロチオフェン、チアン、ピラゾリジン、イミダゾリジン、ピペラジン、オキサゾリジン、イソオキサゾリジン、チアゾリジン、イソチアゾリジン、モルホリン、チオモルホリン、ジオキサンおよびジチアンを非限定的に含む。ヘテロシクロアルキルはまた5〜6個の環員と1〜2個のヘテロ原子とを有する環を形成してもよく、代表的なメンバーはピロリジン、ピペリジン、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチオフェン、ピラゾリジン、イミダゾリジン、ピペラジン、オキサゾリジン、イソキサゾリジン、チアゾリジン、イソチアゾリジン、およびモルホリンを非限定的に含む。
【００２５】
本明細書において用いるように、「アリール」という用語は、任意の好適な数の環原子および任意の好適な数の環を有する芳香環系を指す。アリール基は、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、または16個の環原子などの任意の好適な数の環原子や、6〜10、6〜12、または6〜14個の環員を含んでもよい。アリール基は単環式であるか、縮合して二環式もしくは三環式基を形成するか、または結合により繋がってビアリール基を形成してもよい。代表的なアリール基はフェニル、ナフチル、およびビフェニルを含む。いくつかのアリール基は、フェニル、ナフチル、またはビフェニルなど、6〜12個の環員を有する。別のアリール基は、フェニルまたはナフチルなど、6〜10個の環員を有する。いくつかの他のアリール基は、フェニルなど、6個の環員を有する。アリール基は置換または非置換であってもよい。
【００２６】
本明細書において用いるように、「ヘテロアリール」という用語は、5〜16個の環原子を含有する単環式または縮合二環式もしくは三環式芳香環集合体を指し、ここで、環原子のうちの1〜5個はN、O、またはSなどのヘテロ原子である。B、Al、Si、およびPを非限定的に含むさらなるヘテロ原子も有用なことがある。ヘテロ原子はまた、非限定的には-S(O)-および-S(O)2-などのように酸化されてもよい。ヘテロアリール基は3〜6、4〜6、5〜6、3〜8、4〜8、5〜8、6〜8、3〜9、3〜10、3〜11、または3〜12個の環員などの任意の数の環原子を含んでもよい。1、2、3、4、もしくは5、または1〜2、1〜3、1〜4、1〜5、2〜3、2〜4、2〜5、3〜4、もしくは3〜5などの任意の好適な数のヘテロ原子がヘテロアリール基に含まれてもよい。ヘテロアリール基は5〜8個の環員および1〜4個のヘテロ原子、または5〜8個の環員および1〜3個のヘテロ原子、または5〜6個の環員および1〜4個のヘテロ原子、または5〜6個の環員および1〜3個のヘテロ原子を有してもよい。ヘテロアリール基はピロール、ピリジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、テトラゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン(1,2,3-、1,2,4-、および1,3,5-異性体)、チオフェン、フラン、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、およびイソオキサゾールなどの基を含んでもよい。ヘテロアリール基はまたフェニル環などの芳香環系に縮合してインドールおよびイソインドールなどのベンゾピロール、キノリンおよびイソキノリンなどのベンゾピリジン、ベンゾピラジン(キノキサリン)、ベンゾピリミジン(キナゾリン)、フタラジンおよびシンノリンなどのベンゾピリダジン、ベンゾチオフェン、およびベンゾフランを非限定的に含むメンバーを形成してもよい。別のヘテロアリール基はビピリジンなど結合によって繋がったヘテロアリール環を含む。ヘテロアリール基は置換または非置換であってもよい。
【００２７】
ヘテロアリール基は環上の任意の位置を介して繋がってもよい。例えば、ピロールは1-、2-、および3-ピロールを含み、ピリジンは2-、3-、および4-ピリジンを含み、イミダゾールは1-、2-、4-、および5-イミダゾールを含み、ピラゾールは1-、3-、4-、および5-ピラゾールを含み、トリアゾールは1-、4-、および5-トリアゾールを含み、テトラゾールは1-および5-テトラゾールを含み、ピリミジンは2-、4-、5-、および6-ピリミジンを含み、ピリダジンは3-および4-ピリダジンを含み、1,2,3-トリアジンは4-および5-トリアジンを含み、1,2,4-トリアジンは3-、5-、および6-トリアジンを含み、1,3,5-トリアジンは2-トリアジンを含み、チオフェンは2-および3-チオフェンを含み、フランは2-および3-フランを含み、チアゾールは2-、4-、および5-チアゾールを含み、イソチアゾールは3-、4-、および5-イソチアゾールを含み、オキサゾールは2-、4-、および5-オキサゾールを含み、イソオキサゾールは3-、4-、および5-イソオキサゾールを含み、インドールは1-、2-、および3-インドールを含み、イソインドールは1-および2-イソインドールを含み、キノリンは2-、3-、および4-キノリンを含み、イソキノリンは1-、3-、および4-イソキノリンを含み、キナゾリンは2-および4-キナゾリンを含み、シンノリンは3-および4-シンノリンを含み、ベンゾチオフェンは2-および3-ベンゾチオフェンを含み、ベンゾフランは2-および3-ベンゾフランを含む。
【００２８】
いくつかのヘテロアリール基は、ピロール、ピリジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン(1,2,3-、1,2,4-、および1,3,5-異性体)、チオフェン、フラン、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、インドール、イソインドール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、シンノリン、ベンゾチオフェン、およびベンゾフランなどの、5〜10個の環員とN、O、またはSを含む1〜3個の環原子とを有するものを含む。別のヘテロアリール基は、ピロール、ピリジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン(1,2,3-、1,2,4-、および1,3,5-異性体)、チオフェン、フラン、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、およびイソオキサゾールなどの、5〜8個の環員と1〜3個のヘテロ原子とを有するものを含む。また別のヘテロアリール基は、インドール、イソインドール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、シンノリン、ベンゾチオフェン、ベンゾフラン、およびビピリジンなどの、9〜12個の環員と1〜3個のヘテロ原子とを有するものを含む。さらに別のヘテロアリール基は、ピロール、ピリジン、イミダゾール、ピラゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、チオフェン、フラン、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、およびイソオキサゾールなどの、5〜6個の環員とN、O、またはSを含む1〜2個の環原子とを有するものを含む。
【００２９】
いくつかのヘテロアリール基は、ピロール、ピリジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン(1,2,3-、1,2,4-、および1,3,5-異性体)、インドール、イソインドール、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、およびシンノリンなどの、5〜10個の環員と窒素のみのヘテロ原子とを含む。別のヘテロアリール基は、フランおよびベンゾフランなどの、5〜10個の環員と酸素のみのヘテロ原子とを含む。また別のヘテロアリール基は、チオフェンおよびベンゾチオフェンなどの、5〜10個の環員と硫黄のみのヘテロ原子とを含む。さらに別のヘテロアリール基は、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン(1,2,3-、1,2,4-、および1,3,5-異性体)、チアゾール、イソチアゾール、オキサゾール、イソオキサゾール、キノキサリン、キナゾリン、フタラジン、およびシンノリンなどの、5〜10個の環員と少なくとも2個のヘテロ原子とを含む。
【００３０】
本明細書において用いるように、「金属」という用語は、金属性でありかつ、中性であるか、または中性の金属元素に存在するよりも原子価殻に存在する電子が多いかまたは少ない結果として負または正に帯電し得る、周期表の元素を指す。アルカリ金属はLi、Na、K、RbおよびCsを含む。
【００３１】
本明細書において用いるように、「水素化ホウ素試薬」という用語は、水素原子とホウ素原子との間に直接結合を有する有機金属化合物を指す。水素化ホウ素試薬の非限定例は水素化ホウ素ナトリウム、トリアルキル水素化ホウ素ナトリウム、アルコキシ水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素リチウム、トリアルキル水素化ホウ素リチウム、およびアルコキシ水素化ホウ素リチウムを含む。
【００３２】
本明細書において用いるように、「有機リチウム試薬」および「有機リチウム化合物」という用語は、炭素原子とリチウム原子との間に直接結合を有する有機金属化合物を指す。有機リチウム試薬の非限定例はビニルリチウム、アリールリチウム(例えば、フェニルリチウム)、およびアルキルリチウム(例えば、n-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、tert-ブチルリチウム、メチルリチウム、イソプロピルリチウム、または炭素原子を1〜20個有する他のアルキルリチウム試薬)を含む。
【００３３】
本明細書において用いるように、「第四級アンモニウム塩」という用語は、Rがアルキルまたはアリールである構造NR4+を有する正に帯電した多原子イオンの塩を指す。
【００３４】
本明細書において用いるように、「ファルネセン」という用語はα-ファルネセン、β-ファルネセン、またはそれらの混合物を指す。
【００３５】
本明細書において用いるように、「α-ファルネセン」という用語は、以下の構造
2021527068.tif 000018
を有する化合物またはその異性体を指す。特定の態様では、α-ファルネセンはα-ファルネセンの実質的に純粋な異性体を含む。特定の態様では、α-ファルネセンはシス-トランス異性体などの異性体の混合物を含む。さらなる態様では、α-ファルネセン混合物中の各異性体の量は独立して、α-ファルネセン混合物の総重量に対して、約0.1wt％〜約99.9wt％、約0.5wt％〜約99.5wt％、約1wt％〜約99wt％、約5wt％〜約95wt％、約10wt％〜約90wt％、または約20wt％〜約80wt％である。
【００３６】
本明細書において用いるように、「β-ファルネセン」という用語は以下の構造
2021527068.tif 000019
を有する化合物またはその異性体を指す。特定の態様では、β-ファルネセンはβ-ファルネセンの実質的に純粋な異性体を含む。特定の態様では、β-ファルネセンはシス-トランス異性体などの異性体の混合物を含む。さらなる態様では、β-ファルネセン混合物中の各異性体の量は独立して、β-ファルネセン混合物の総重量に対して、約0.1wt％〜約99.9wt％、約0.5wt％〜約99.5wt％、約1wt％〜約99wt％、約5wt％〜約95wt％、約10wt％〜約90wt％、または約20wt％〜約80wt％である。
【００３７】
本明細書において用いるように、「ファルネソール」という用語は以下の構造
2021527068.tif 000020
を有する化合物またはその異性体を指す。
【００３８】
本明細書において用いるように、「糖」という用語は単糖、二糖、オリゴ糖、または多糖などの糖を指す。単糖はグルコース、リボース、およびフルクトースを非限定的に含む。二糖はスクロースおよびラクトースを非限定的に含む。多糖はセルロース、ヘミセルロース、リグノセルロース、およびデンプンを非限定的に含む。他の糖が本発明において有用である。
【００３９】
本明細書において用いるように、「反応混合物を形成する」という用語は、少なくとも2つの別個の種が混ざり合いかつ反応でき、最初の反応物のうちの一方を修飾するかまたは3つ目の別個の種である生成物を形成するように、少なくとも2つの別個の種を接触させるプロセスを指す。しかしながら、得られる反応生成物は、添加された試薬間の反応から直接的に生成され得るか、または反応混合物中で生成され得る1つまたは複数の添加された試薬からの中間体から生成され得ると理解すべきである。
【００４０】
本明細書において用いるように、「組成物」という用語は、特定された成分を特定された量で含む生成物、ならびに特定された量の特定された成分の組み合わせから直接的または間接的に生じる任意の生成物を指す。「薬学的に許容される」とは、組成物の担体、希釈剤または賦形剤が、製剤組成物の他の成分と適合性がありかつそのレシピエントにとって有害であってはならないことを意味する。
【００４１】
III．方法
工業的に意味のあるファルネセン誘導体などの多価不飽和炭化水素への合成経路が本明細書において開示される。該合成経路は、天然物として従来は単離されていたか、または再生不可能な石油系原料から生成されていた、化学製品および中間体の有利な代替的供給物を提供する。提供される方法は、微生物培養物に供給される炭素源などの再生可能な出発物質を採用でき、工業規模のプロセスに容易に適用することができる。
【００４２】
本開示は式(I)の構造
2021527068.tif 000021
を有する化合物を調製するいくつかの方法を提供する。式(I)のR1は水素、C2〜18アルキル、またはC2〜18アルケニルであってもよい。式(I)のR2はNR3R4、ハロゲン、OH、-OC(O)R5、または-SO2-R5であってもよい。R3およびR4はそれぞれ独立してC1〜6アルキルであってもよい。R5はC1〜6アルキル、C3〜10シクロアルキル、C3〜8ヘテロシクロアルキル、C6〜12アリール、またはC5〜12ヘテロアリールであってもよい。方法は、構造
2021527068.tif 000022
を有する式(I)のアミン化合物を形成するのに十分な条件下で、式NR3R4の化合物と、強塩基と、式(II)の化合物
2021527068.tif 000023
とを含む第1反応混合物を形成する工程を含む。
【００４３】
方法は、構造
2021527068.tif 000024
を有する式(I)の塩化物化合物を形成するのに十分な条件下で、クロロホルメートと式(I)のアミン化合物とを含む第2反応混合物を形成する工程をさらに含む。
【００４４】
式(I)のR1はC2〜18アルキルまたはC2〜18アルケニルであってもよい。いくつかの態様では、R1はC2〜10アルケニル、例えば、C2〜6アルケニル、C3〜7アルケニル、C4〜8アルケニル、C5〜9アルケニル、またはC6〜10アルケニルである。R1は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、ペンテニル、またはヘキセニルであってもよい。いくつかの態様では、R1は分岐炭化水素である。いくつかの態様では、R1は2-メチルペンタ-2-エンである。
【００４５】
式(I)のR3およびR4はそれぞれ独立してC1〜6アルキル、例えば、C1〜3アルキル、C2〜4アルキル、C3〜5アルキル、またはC4〜6アルキルであってもよい。いくつかの態様では、R3はメチル、エチル、またはプロピルである。いくつかの態様では、R4はメチル、エチル、またはプロピルである。いくつかの態様では、R3およびR4はそれぞれエチルである。
【００４６】
第1反応混合物の強塩基は、アルカリ金属を含む試薬であってもよい。いくつかの態様では、アルカリ金属はナトリウム、リチウム、またはカリウムである。特定の局面では、強塩基はナトリウム金属またはリチウム金属である。いくつかの態様では、強塩基は水酸化カリウム、カリウムtert-ブトキシド、または水酸化ナトリウムを含む。いくつかの態様では、試薬は有機リチウム化合物を含む。有機リチウム化合物は、例えば、アルキルリチウム化合物またはアリールリチウム化合物であってもよい。いくつかの態様では、第1反応混合物の強塩基はアルキルリチウム化合物を含む。いくつかの態様では、強塩基はn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、またはtert-ブチルリチウムを含む。
【００４７】
いくつかの態様では、第2反応混合物のクロロホルメートはクロロギ酸アルキルである。例えば、クロロホルメートはクロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル、クロロギ酸プロピル、クロロギ酸イソプロピル、クロロギ酸ブチル、クロロギ酸sec-ブチル、クロロギ酸イソブチル、またはクロロギ酸tert-ブチルであってもよい。いくつかの態様では、クロロホルメートはクロロギ酸アリールである。例えば、クロロホルメートはクロロギ酸フェニルであってもよい。いくつかの態様では、クロロホルメートはクロロギ酸イソブチルである。
【００４８】
特定の局面では、第1反応混合物は有機溶媒をさらに含む。特定の態様では、有機溶媒はイソプロピルアルコールを含む。いくつかの態様では、有機溶媒はスチレンを含む。
【００４９】
方法は、構造
2021527068.tif 000025
を有する式(I)のエステル化合物を形成するのに十分な条件下で、式(I)の塩化物化合物と式(III)
2021527068.tif 000026
の化合物とを含む第3反応混合物を形成する工程をさらに含んでもよい。式(III)のXはアルカリ金属であってもよい。R5はC1〜6アルキル、C3〜10シクロアルキル、C3〜8ヘテロシクロアルキル、C6〜12アリール、またはC5〜12ヘテロアリールであってもよい。
【００５０】
式(III)のXはアルカリ金属であってもよい。いくつかの態様では、Xはリチウム、ナトリウム、またはカリウムである。R5はC1〜6アルキル、C3〜10シクロアルキル、C3〜8ヘテロシクロアルキル、C6〜12アリール、またはC5〜12ヘテロアリールであってもよい。いくつかの態様では、R5はC1〜6アルキル、例えば、C1〜3アルキル、C2〜4アルキル、C3〜5アルキル、またはC4〜6アルキルである。特定の局面では、R5はメチル、エチル、またはプロピルである。いくつかの態様では、R5はメチルである。いくつかの態様では、式(III)の化合物は酢酸カリウムである。
【００５１】
特定の局面では、第3反応はクラウンエーテルをさらに含んでもよい。クラウンエーテルはエチレンオキシドの環状オリゴマーであってもよい。いくつかの態様では、クラウンエーテルは12-クラウン-4、15-クラウン-5、18-クラウン-6、ジベンゾ-18-クラウン-6、またはジアザ-18-クラウン-6である。特定の局面では、クラウンエーテルは18-クラウン-6である。
【００５２】
提供される方法は、構造
2021527068.tif 000027
を有する式(I)のアルコール化合物を形成するのに十分な条件下で、強塩基と式(I)のエステル化合物とを含む第4反応混合物を形成する工程をさらに含んでもよい。第4反応混合物の強塩基は、アルカリ金属を含む試薬であってもよい。いくつかの態様では、アルカリ金属はナトリウム、リチウム、またはカリウムである。特定の局面では、強塩基はナトリウム金属またはリチウム金属である。いくつかの態様では、強塩基は水酸化カリウム、カリウムtert-ブトキシド、または水酸化ナトリウムを含む。いくつかの態様では、試薬は有機リチウム化合物を含む。有機リチウム化合物は、例えば、アルキルリチウム化合物またはアリールリチウム化合物であってもよい。いくつかの態様では、第4反応混合物の強塩基はアルキルリチウム化合物を含む。いくつかの態様では、強塩基はn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、またはtert-ブチルリチウムを含む。
【００５３】
いくつかの態様では、方法は、構造
2021527068.tif 000028
を有する式(I)のスルホン化合物を形成するのに十分な条件下で、ベンゼンスルフィネートと、第四級アンモニウム塩と、式(I)の塩化物化合物とを含む代替的な第3反応混合物を形成する工程を含む。第3反応混合物のベンゼンスルフィネートは塩であってもよい。いくつかの態様では、ベンゼンスルフィネートはベンゼンスルフィン酸ナトリウムである。第3反応混合物の第四級アンモニウム塩は、その窒素原子に結合したアルキルまたはアリール基を含んでいてもよい。第四級アンモニウム塩の各基は、塩の1つまたは複数の他の基と同一または異なっていてもよい。いくつかの態様では、第四級アンモニウム塩はハロゲンを含む。特定の局面では、第四級アンモニウム塩は臭素を含む。いくつかの態様では、第四級アンモニウム塩は臭化テトラブチルアンモニウムである。
【００５４】
方法が上に記載の代替的な第3反応混合物を形成する工程を含むいくつかの態様では、方法は、構造
2021527068.tif 000029
を有する式(IV)の化合物を形成するのに十分な条件下で、強塩基と、式(I)の塩化物化合物と、式(I)のスルホン化合物とを含む代替的な第4反応混合物を形成する工程をさらに含む。いくつかの態様では、代替的な第4反応混合物は銅触媒をさらに含む。特定の局面では、銅触媒はハロゲンを含む。いくつかの態様では、銅触媒はヨウ化銅を含む。
【００５５】
代替的な第4反応混合物の強塩基は、アルカリ金属を含む試薬であってもよい。いくつかの態様では、アルカリ金属はナトリウム、リチウム、またはカリウムである。特定の局面では、強塩基はナトリウム金属またはリチウム金属である。いくつかの態様では、強塩基は水酸化カリウム、カリウムtert-ブトキシド、または水素化ナトリウムを含む。いくつかの態様では、試薬は有機リチウム化合物を含む。有機リチウム化合物は、例えば、アルキルリチウム化合物またはアリールリチウム化合物であってもよい。いくつかの態様では、代替的な第4反応混合物の強塩基はアルキルリチウム化合物を含む。いくつかの態様では、強塩基はn-ブチルリチウム、sec-ブチルリチウム、またはtert-ブチルリチウムを含む。
【００５６】
方法が上に記載の代替的な第4反応混合物を形成する工程を含むいくつかの態様では、方法は、構造
2021527068.tif 000030
を有する式(I)の化合物を形成するのに十分な条件下で、還元剤と、パラジウム触媒と、式(IV)の化合物とを含む第5反応混合物を形成する工程をさらに含んでもよい。いくつかの態様では、第5反応混合物のパラジウム触媒はハロゲンを含む。特定の局面では、パラジウム触媒は塩化パラジウムを含む。いくつかの態様では、パラジウム触媒は[1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ジクロロパラジウム(II)を含む。
【００５７】
第5反応混合物の還元剤は水素化ホウ素還元剤を含んでもよい。水素化ホウ素還元剤は1つまたは複数のアルキル、アルコキシ、またはアリール基を含んでもよい。水素化ホウ素還元剤のアルキル、アルコキシ、またはアリール基のそれぞれは、水素化ホウ素還元剤の1つまたは複数の他の基と同一または異なっていてもよい。いくつかの態様では、水素化ホウ素還元剤はアルキル基を3つ含む。いくつかの態様では、水素化ホウ素還元剤は水素化トリエチルホウ素を含む。特定の局面では、還元剤はアルカリ金属を含む。いくつかの態様では、還元剤はリチウムを含む。いくつかの態様では、還元剤はエチルアミン中にリチウム金属を含む。いくつかの態様では、還元剤は水素化トリエチルホウ素リチウムを含む。
【００５８】
いくつかの態様では、式(II)の化合物は構造
2021527068.tif 000031
を有するファルネセンである。いくつかの態様では、式(I)のアミン化合物は構造
2021527068.tif 000032
を有する(N,N)-ジエチルファルネシルアミンである。いくつかの態様では、式(I)の塩化物化合物は構造
2021527068.tif 000033
を有する(E,E)-塩化ファルネシルである。いくつかの態様では、式(I)のエステル化合物は構造
2021527068.tif 000034
を有する(E,E)-酢酸ファルネシルである。いくつかの態様では、式(I)のアルコール化合物は構造
2021527068.tif 000035
を有する(E,E)-ファルネソールである。いくつかの態様では、式(I)のスルホン化合物は構造
2021527068.tif 000036
を有する(E,E)-ファルネシルフェニルスルホンである。いくつかの態様では、式(I)の化合物は構造
2021527068.tif 000037
を有するスクアレンである。
【００５９】
特定の局面では、式(II)の化合物はファルネセンである。ファルネセンは、テルペンと呼ばれるより大きなクラスの化合物の一部であるセスキテルペンである。大きく多様なクラスの炭化水素であるテルペンは、ヘミテルペン、モノテルペン、セスキテルペン、ジテルペン、セスタテルペン、トリテルペン、テトラテルペン、およびポリテルペンを含む。結果として、ファルネセンをテルペン油から単離または誘導して、提供された方法および組成物の誘導体を製造することができる。いくつかの態様では、ファルネセンは化学源(例えば、石油または石炭)に由来するかまたは化学合成法によって得られる。別の態様では、ファルネセンは石油またはコールタールの分別蒸留によって調製される。さらなる態様では、ファルネセンは任意の公知の化学合成法によって調製される。
【００６０】
特定の態様では、ファルネセンは生物源に由来する。別の態様では、ファルネセンは容易に入手可能で再生可能な炭素源から取得してもよい。さらなる態様では、ファルネセンは、ファルネセンを作製するのに好適な条件下で、ファルネセンを作製することが可能な細胞を炭素源と接触させることによって調製される。
【００６１】
いくつかの態様では、提供される方法は、炭素源を用いて微生物を培養することを含むプロセスによって、式(II)の化合物、例えば、ファルネセンを調製する工程を含む。例えば、ファルネセンは、イソプレノイド化合物を合成する能力のために選択されたかまたは設計された、野生型、進化型、または遺伝子改変型の微生物宿主細胞を培養することによって調製してもよい。任意の好適な微生物宿主細胞を遺伝子操作してファルネセンを作製してもよい。遺伝子操作された宿主細胞は、ファルネセンを産生するように核酸分子が挿入、欠失または修飾された(すなわち、例えば、ヌクレオチドの挿入、欠失、置換、および/または反転によって変異させた)ものである。好適な宿主細胞の実例は任意の古細菌細胞、細菌細胞、または真核細胞を含む。古細菌細胞の例はアエロピルム(Aeropyrum)、アーケオグロブス(Archaeglobus)、ハロバクテリウム(Halobacterium)、メタノコッカス(Methanococcus)、メタノバクテリウム(Methanobacterium)、パイロコッカス(Pyrococcus)、スルホロブス(Sulfolobus)、およびテルモプラズマ(Thermoplasma)属に属するものを非限定的に含む。古細菌種の実例はアエロピルム・ペルニクス(Aeropyrum pernix)、アーケオグロブス・フルギダス(Archaeoglobus fulgidus)、メタノコッカス・ヤンナスキイ(Methanococcus jannaschii)、メタノバクテリウム・テルモアウトトロピカム(Methanobacterium thermoautotrophicum)、パイロコッカス・アビシ(Pyrococcus abyssi)、パイロコッカス・ホリコシイ(Pyrococcus horikoshii)、テルモプラズマ・アシドフィラム(Thermoplasma acidophilum)、およびテルモプラズマ・ボルカニウム(Thermoplasma volcanium)を非限定的に含む。細菌細胞の例はアグロバクテリウム(Agro bacterium)、アリシクロバチルス(Alicyclobacillus)、アナベナ(Anabaena)、アナシスティス(Anacystis)、アルスロバクター(Arthrobacter)、アゾバクター(Azobacter)、バチルス(Bacillus)、ブレビバクテリウム(Brevibacterium)、クロマチウム(Chromatium)、クロストリジウム(Clostridium)、コリネバクテリウム(Corynebacterium)、エンテロバクター(Enterobacter)、エルウィニア(Erwinia)、エシェリキア(Escherichia)、ラクトバチルス(Lactobacillus)、ラクトコッカス(Lactococcus)、メソリゾビウム(Mesorhizobium)、メチロバクテリウム(Methylobacterium)、ミクロバクテリウム(Microbacterium)、フォルミディウム(Phormidium)、シュードモナス(Pseudomonas)、ロドバクター(Rhodobacter)、ロドシュードモナス(Rhodopseudomonas)、ロドスピリルム(Rhodospirillum)、ロドコッカス(Rhodococcus)、サルモネラ(Salmonella)、セネデスムス(Scenedesmun)、セラチア(Serratia)、シゲラ(Shigella)、スタフィロコッカス(Staphlococcus)、ストレプトミセス(Strepromyces)、シネコッカス(Synnecoccus)、およびザイモモナス(Zymomonas)属に属するものを非限定的に含む。
【００６２】
細菌種の実例は枯草菌(Bacillus subtilis)、バチルス・アミロリクエファシエンス(Bacillus amyloliquefacines)、ブレビバクテリウム・アンモニアゲネス(Brevibacterium ammoniagenes)、ブレビバクテリウム・イマリオフィラム(Brevibacterium immariophilum)、クロストリジウム・ベイジェリンキ(Clostridium beigerinckii)、エンテロバクター・サカザキ(Enterobacter sakazakii)、大腸菌(Escherichia coli)、ラクトコッカス・ラクティス(Lactococcus lactis)、ミヤコグサ根粒菌(Mesorhizobium loti)、緑膿菌(Pseudomonas aeruginosa)、シュードモナス・メバロニイ(Pseudomonas mevalonii)、シュードモナス・プジカ(Pseudomonas pudica)、ロドバクター・カプスラータス(Rhodobacter capsulatus)、ロドバクター・スフェロイデス(Rodobacter sphaeroides)、ロドスピリラム・ルブラム(Rhodospirillum rubrum)、サルモネラ菌(Salmonella enterica)、チフス菌(Salmonella typhi)、ネズミチフス菌(Salmonella typhimurium)、志賀赤痢菌(Shigella dysenteriae)、フレキシナ赤痢菌(Shigella jlexneri)、ソンネ赤痢菌(Shigella sonnei)、黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)などを非限定的に含む。
【００６３】
一般的に、細菌宿主細胞が用いられる場合、非病原性の株が好ましい。非病原性株を有する種の実例は枯草菌、大腸菌、ラクトバチルス・アシドフィルス(Lactibacillus acidophilus)、ラクトバチルス・ヘルベティカス(Lactobacillus helveticus)、緑膿菌、シュードモナス・メバロニイ、シュードモナス・プチダ(Pseudomonas pudita)、ロドバクター・スフェロイデス、ロドバクター・カプスラータス、ロドスピリラム・ルブラムなどを非限定的に含む。
【００６４】
真核細胞の例は真菌細胞を非限定的に含む。真菌細胞の例はアスペルギルス(Aspergillus)、カンジダ(Candida)、クリソスポリウム(Chrysosporium)、クリプトコッカス(Cryotococcus)、フザリウム(Fusarium)、クルイベロミセス(Kluyveromyces)、ネオティホジウム(Neotyphodium)、ニューロスポラ(Neurospora)、ペニシリウム(Penicillium)、ピキア(Pichia)、サッカロミセス(Saccharomyces)、トリコデルマ(Trichoderma)およびキサントフィロミセス(Xanthophyllomyces)(かつてはファフィア(Phaffia))属に属するものを非限定的に含む。
【００６５】
真核生物種の実例はアスペルギルス・ニデュランス(Aspergillus nidulans)、アスペルギルス・ニガー(Aspergillus niger)、アスペルギルス・オリゼ(Aspergillus oryzae)、カンジダ・アルビカンス(Candida albicans)、クリソスポリウム・ルクノエンス(Chrysosporium lucknowense)、フザリウム・グラミネアラム(Fusarium gramin earum)、フザリウム・ベネナツム(Fusarium venenatum)、クルイベロミセス・ラクチス(Kluyveromyces lactis)、アカパンカビ(Neurospora crassa)、ピキア・アングスタ(Pichia angusta)、ピキア・フィンランディカ(Pichia finlandica)、ピキア・コダメ(Pichia kodamae)、ピキア・メンブラネファシエンス(Pichia membranaefaciens)、ピキア・メタノリカ(Pichia methanolica)、ピキア・オプンチエ(Pichia opuntiae)、ピキア・パストリス(Pichia pastoris)、ピキア・ピジペリ(Pichia pijperi)、ピキア・クレルクウム(Pichia quercuum)、ピキア・サリクタリア(Pichia salictaria)、ピキア・サーモトレランス(Pichia thermotolerans)、ピキア・トレハロフィラ(Pichia trehalophila)、ピキア・スチピチス(Pichia stipitis)、ストレプトミセス・アムボファシエンス(Streptomyces ambofaciens)、ストレプトミセス・オーレオファシエンス(Streptomyces aureofaciens)、ストレプトミセス・オーレウス(Streptomyces aureus)、サッカロミセス・バヤヌス(Saccaromyces bayanus)、サッカロミセス・ブラウディ(Saccaromyces boulardi)、サッカロミセス・セレビジエ(Sacch aromyces cerevisiae)、ストレプトミセス・フンギシジカス(Streptomyces fungicidicus)、ストレプトミセス・グリセオクロモジェネス(Streptomyces griseochromogenes)、ストレプトミセス・グリセウス(Streptomyces griseus)、ストレプトミセス・リビダンス(Streptomyces lividans)、ストレプトミセス・オリボグリセウス(Streptomyces olivogriseus)、ストレプトミセス・ラメウス(Streptomyces rameus)、ストレプトミセス・タナシエンシス(Streptomyces tanashiensis)、ストレプトミセス・ビナセウス(Streptomyces vinaceus)、トリコデルマ・リーゼイ(Trichoderma reesei)およびキサントフィロミセス・デンドロロウス(Xanthophyllomyces dendrorhous)(かつてはファフィア・ロドザイマ(Phaffia rhodozyma))を非限定的に含む。
【００６６】
一般的に、真核細胞が用いられる場合、非病原性の株が好ましい。非病原性株を有する種の実例はフザリウム・グラミネアラム、フザリウム・ベネナツム、ピキア・パストリス、サッカロミセス・ブラウディ、およびサッカロミセス・セレビジエを非限定的に含む。
【００６７】
いくつかの態様では、本発明の宿主細胞はGRAS、すなわち、一般に安全と認められる、として米国食品医薬品局によって指定されている。そのような株の実例は枯草菌、ラクトバチルス・アシドフィルス、ラクトバチルス・ヘルベティカス、およびサッカロミセス・セレビジエを含む。
【００６８】
ファルネセンに変換され得る任意の炭素源を本発明において用いてもよい。いくつかの態様では、炭素源は糖または非発酵性炭素源である。糖は当業者に公知の任意の糖であってもよい。特定の態様では、糖は単糖、二糖、多糖またはそれらの組み合わせである。別の態様では、糖は単純な糖(例えば、単糖または二糖)である。好適な単糖のいくつかの非限定例はグルコース、ガラクトース、マンノース、フルクトース、リボース、およびそれらの組み合わせを含む。好適な二糖のいくつかの非限定例はスクロース、ラクトース、マルトース、トレハロース、セロビオース、およびそれらの組み合わせを含む。さらに別の態様では、単純な糖はスクロースである。特定の態様では、ファルネセンは多糖から取得してもよい。好適な多糖のいくつかの非限定例はデンプン、グリコーゲン、セルロース、キチンおよびそれらの組み合わせを含む。
【００６９】
ファルネセンを作製するのに好適な糖は広範な作物または供給源に見出し得る。好適な作物または供給源のいくつかの非限定例はサトウキビ、バガス、ススキ、テンサイ、ソルガム、グレインソルガム、スイッチグラス、大麦、麻、ケナフ、ジャガイモ、サツマイモ、キャッサバ、ヒマワリ、果物、糖蜜、ホエイまたはスキムミルク、トウモロコシ、かいば、穀物、小麦、木、紙、麦わら、綿、多くの種類のセルロース廃棄物、および他のバイオマスを含む。特定の態様では、好適な作物または供給源はサトウキビ、テンサイおよびトウモロコシを含む。別の態様では、糖源はサトウキビ汁または糖蜜である。
【００７０】
非発酵性炭素源は、生物によってエタノールに変換され得ない炭素源である。好適な非発酵性炭素源のいくつかの非限定例はアセテートおよびグリセロールを含む。特定の態様では、ファルネセンは、ファルネセンの生物学的製造が可能な設備において調製してもよい。該設備は微生物を用いてファルネセンを調製するのに有用な任意の構造を含んでもよい。いくつかの態様では、生物学的設備は、本明細書において開示の1つまたは複数の細胞を含む。さらなる態様では、生物学的設備は、本明細書において記載の1つまたは複数の細胞を保持する発酵槽を含む。細胞または細菌が成長または複製し得る安定した環境を細胞または細菌に提供し得る任意の発酵槽を本発明において用いてもよい。
【００７１】
IV．組成物
上に記載の提供された方法を用いて製造される1つまたは複数の多価不飽和炭化水素を含む組成物も本明細書において開示される。いくつかの態様では、組成物は、提供された方法のいずれかを用いて調製された1種または複数種のファルネセン誘導体を含む。いくつかの態様では、組成物は上に記載の提供された方法を用いて製造された(E,E)-ファルネソールを含む。組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対する(E,E)-ファルネソールの濃度は、例えば、0.1wt％〜99.9wt％、例えば、0.1wt％〜60wt％、10wt％〜70wt％、20wt％〜80wt％、30wt％〜90wt％、または40wt％〜99.9wt％であってもよい。上限については、他のファルネセン誘導体の濃度に対する(E,E)-ファルネソール濃度は99.9wt％未満、例えば、90wt％未満、80wt％未満、70wt％未満、60wt％未満、50wt％未満、40wt％未満、30wt％未満、20wt％未満、または10wt％未満であってもよい。下限については、他のファルネセン誘導体の濃度に対する(E,E)-ファルネソール濃度は0.1wt％超、例えば、10wt％超、20wt％超、30wt％超、40wt％超、50wt％超、60wt％超、70wt％超、80wt％超、または90wt％超であってもよい。より高い濃度、例えば、99.9wt％超、およびより低い濃度、例えば、0.1wt％未満も企図される。
【００７２】
本明細書において用いるように、「1種または複数種のファルネセン誘導体の総量」という用語は、ジヒドロファルネセン、テトラヒドロファルネセン、ヘキサヒドロファルネセン、ファルネサン、およびそれらの多量体やファルネセンの多量体を含み得る誘導体の合計量を指す。ファルネセン誘導体はファルネセンおよび/またはファルネサンの反応性誘導体をさらに含んでもよい。これらは酸化誘導体、ファルネソールなどのヒドロキシル誘導体、エポキシ誘導体、ならびに当業者によって認識されるファルネセンおよび/またはファルネサンの他の誘導体を含む。いくつかの態様では、ファルネセン誘導体はまた、部分的に水素化されたファルネセンを含んでもよい。
【００７３】
いくつかの態様では、組成物は、上に記載の提供された方法を用いて製造された酢酸ファルネシルを含む。組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対する酢酸ファルネシルの濃度は、例えば、0.1wt%〜99.9wt%、例えば、0.1wt%〜60wt%、10wt%〜70wt%、20wt%〜80wt%、30wt%〜90wt%、または40wt%〜99.9wt%であってもよい。上限については、他のファルネセン誘導体の濃度に対する酢酸ファルネシル濃度は99.9wt%未満、例えば、90wt%未満、80wt%未満、70wt%未満、60wt%未満、50wt%未満、40wt%未満、30wt%未満、20wt%未満、または10wt%未満であってもよい。下限については、他のファルネセン誘導体の濃度に対する酢酸ファルネシル濃度は0.1wt%超、例えば、10wt%超、20wt%超、30wt%超、40wt%超、50wt%超、60wt%超、70wt%超、80wt%超、または90wt%超であってもよい。より高い濃度、例えば、99.9wt%超、およびより低い濃度、例えば、0.1wt%未満も企図される。
【００７４】
いくつかの態様では、組成物は、上に記載の提供された方法を用いて製造されたスクアランを含む。組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対するスクアランの濃度は、例えば、0.1wt%〜99.9wt%、例えば、0.1wt%〜60wt%、10wt%〜70wt%、20wt%〜80wt%、30wt%〜90wt%、または40wt%〜99.9wt%であってもよい。上限については、他のファルネセン誘導体の濃度に対するスクアラン濃度は99.9wt%未満、例えば、90wt%未満、80wt%未満、70wt%未満、60wt%未満、50wt%未満、40wt%未満、30wt%未満、20wt%未満、または10wt%未満であってもよい。下限については、他のファルネセン誘導体の濃度に対するスクアラン濃度は0.1wt%超、例えば、10wt%超、20wt%超、30wt%超、40wt%超、50wt%超、60wt%超、70wt%超、80wt%超、または90wt%超であってもよい。より高い濃度、例えば、99.9wt%超、およびより低い濃度、例えば、0.1wt%未満も企図される。
【００７５】
開示の合成プロセスの結果とは、このように製造されたファルネセン誘導体がその製造プロセスに特徴的な1つまたは複数の異性体または他の不純物を含み得ることである。例えば、提供されたプロセスで作製されたファルネソールは少量の二重結合2Z異性体を含み得る。この異性体は、概して、天然物として単離されるファルネソールには存在しない。組成物中の1種または複数種のファルネセン誘導体の総量に対する(2Z,5E)-ファルネソールの濃度は、例えば、0.1wt%〜3wt%、例えば、0.1wt%〜1.8wt%、0.4wt%〜2.1wt%、0.7wt%〜2.4wt%、1wt%〜2.7wt%、または1.3wt%〜3wt%であってもよい。上限については、他のファルネセン誘導体の濃度に対する(2Z,5E)-ファルネソール濃度は3wt%未満、例えば、2.7wt%未満、2.4wt%未満、2.1wt%未満、1.8wt%未満、1.5wt%未満、1.2wt%未満、0.9wt%未満、0.6wt%未満、または0.3wt%未満であってもよい。下限については、他のファルネセン誘導体の濃度に対する(2Z,5E)-ファルネソール濃度は0.1wt%超、例えば、0.4wt%超、0.7wt%超、1wt%超、1.3wt%超、1.6wt%超、1.9wt%超、2.2wt%超、2.5wt%超、または2.8wt%超であってもよい。より高い濃度、例えば、3wt%超、およびより低い濃度、例えば、0.1wt%未満も企図される。
【００７６】
いくつかの態様では、組成物は抗原をさらに含む。抗原は、宿主生物または対象において免疫応答を誘導することが可能な任意の分子であってもよい。特定の局面では、抗原は多糖または少なくともそのフラグメントを含む。特定の局面では、抗原は脂質または少なくともそのフラグメントを含む。特定の局面では、抗原はタンパク質または少なくともそのフラグメントを含む。例はウイルスタンパク質、細菌タンパク質、寄生生物タンパク質、サイトカイン、ケモカイン、免疫調節剤、および治療剤を非限定的に含む。抗原は野生型タンパク質、そのタンパク質の切断型、そのタンパク質の変異型、またはそのタンパク質の任意の他のバリアントであってもよく、いずれの場合も、動物またはヒト宿主における発現時に免疫応答に寄与することが可能である。いくつかの態様では、抗原はワクチンとして免疫原性形態である。
【００７７】
本明細書において提供されるプロセスおよびシステムを限られた数の態様を参照して説明してきたが、1つの態様の特定の特徴は他の態様のプロセスまたはシステムに起因するものではない。単一の態様がすべての局面の方法またはシステムを代表しているのではない。特定の態様では、プロセスは本明細書において記載されていない多数の工程を含み得る。特定の態様では、プロセスは本明細書において列挙されていない工程を何ら含まない。記載の態様の変形例および改変例が存在する。
【００７８】
本明細書において言及したすべての刊行物および特許出願は、個々の刊行物または特許出願が参照により組み入れられることが具体的かつ個別に示されたのと同程度に参照により本明細書に組み入れられる。明確な理解を目的として図示および例示によってクレームの主題をある程度詳細に記載したが、添付のクレームの精神または範囲から逸脱することなくある程度の変更および改変が行われ得ることが本明細書中の教示に照らして当業者には容易に明らかになるであろう。
【実施例】
【００７９】
V．実施例
本開示は以下の非限定的な実施例を参照してよりよく理解されるであろう。以下の例では、用いられる数値(例えば、量、温度など)に関して正確さを確保するよう努めているが、変動および差異が含まれ得、本明細書において報告される数値に誤記がある場合、本発明が関連する分野における当業者であれば本明細書の残りの開示を参照して正しい量を推定し得る。別途示されていない限り、温度は摂氏で報告されており、圧力は海面での大気圧またはその付近のものである。別途示されていない限り、すべての試薬は市販品を入手した。以下の実施例は例示のみを目的としており、本発明の範囲を何ら限定しない。
【００８０】
実施例1．N,N-ジエチルファルネシルアミン
ジエチルアミン(285ml、2.74モル)を3リットルのフラスコに加え、ナトリウム金属(4.84g、0.21モル)を4回に分けて加え、続いて1.6mLの2-プロパノールを加えた。混合物を加熱還流し、ファルネセン(418.9g、2.05モル)を1時間かけて滴下した。添加の終了時には、混合物の内部温度は76℃まで上昇していた。さらに20分後、内部温度は103℃まで上昇しており、ヒーターをオフにした。混合物を一晩静置した後、ガスクロマトグラフィー分析は反応が約85％の変換を達成したことを示した。追加の1.3gのナトリウム金属および60mLのジエチルアミンを加え、混合物を3時間加熱した。冷却した反応混合物を100mLの5％炭酸カリウム溶液で洗浄した。下側の水相を分離して廃棄した。有機物質を回転蒸発によって濃縮し、クーゲルロール装置で沸点210℃および圧力0.9トルで蒸留して、N,N-ジエチルファルネシルアミンを黄色の液体として得た(509.3g、90％)。
2021527068.tif 000038
【００８１】
実施例2．N,N-ジエチルファルネシルアミン
スチレン(5.8ml、0.051モル)をジエチルアミン(53ml、0.51モル)に加え、続いてリチウムワイヤを5回に分けて加えた(合計0.35g、0.050モル)。混合物を60℃で4時間加熱してほとんどのリチウムを溶解し、この時点でファルネセン(86.9g、0.425モル)を加えた。60℃で20時間後、ガスクロマトグラフィー分析は良好な変換を示し、混合物を室温まで冷却した。次いで混合物をろ過し、揮発性の不純物を回転蒸発によって除去した。得られた黄色の油状物を150mLのヘキサンで希釈し、60mLの10％炭酸カリウム溶液で洗浄した。有機相を無水炭酸カリウムで乾燥させ、ろ過し、濃縮した。生成物をクーゲルロール装置で沸点150〜165℃および圧力0.3トルで蒸留して、N,N-ジエチルファルネシルアミンを得た(106.9g、90.6％)。
【００８２】
実施例3．E,E-塩化ファルネシル
N,N-ジエチルファルネシルアミン(13.4g、48.4mmol)を40mLのトルエンで希釈した。溶液を氷水浴で冷却し、クロロギ酸イソブチル(6.3ml、48.4mmol)を滴下した。室温(25℃)で2時間撹拌した後、クロマトグラフィー分析は高度な変換を示していた。溶液を室温で放置した後、少量の固体不純物をろ過によって除去し、溶媒を回転蒸発によって除去した。N,N-ジエチルカルバミン酸イソブチル副生成物を減圧下で蒸留によって除去し、11.8gの薄茶色の油状物をほぼ定量的収率で得た。
2021527068.tif 000039
【００８３】
実施例4．酢酸ファルネシル
塩化ファルネシル(11.8g、48.4mmol)を60mLのアセトニトリルで希釈した。固体酢酸カリウム(5.76g、58.7mmol)を加え、続いて0.51gの18-クラウン-6を加えた。混合物を3時間加熱還流した。溶媒を回転蒸発によって除去し、残渣を30mLの酢酸エチルと20mLの水との混合物に溶解した。有機相を分離し、固体炭酸カリウムで乾燥させ、ろ過し、濃縮して、13.15gの油状物を得た。
【００８４】
実施例5．酢酸ファルネシル
塩化ファルネシル(1.66g、6.9mmol)を11mLのアセトニトリルに溶解し、固体酢酸カリウム(0.96g、9.8mmol)に続いて133mgの18-クラウン-6を加えた。得られた懸濁液を75℃で70分間加熱した。懸濁液を冷却した後、アセトニトリルの大部分を回転蒸発によって除去した。20mLの水および20mLのヘキサンでの希釈および有機相の分離によって粗アセテートを回収した。水相を追加の10mLのヘキサンで抽出し、合わせた有機物を濃縮した。溶離液として5％酢酸エチルを用いたシリカゲルでエステルをろ過して、所望のエステルを無色の油状物として得た(1.69g、87％)。
2021527068.tif 000040
【００８５】
実施例6．E,E-ファルネソール
酢酸ファルネシル(227.7mg、0.8625mmol)を2mLのメタノールで希釈し、これにメタノール中の5％水酸化ナトリウムの溶液を2mL加えた。4時間後、固体水酸化カリウムを加え、混合物を20時間加熱還流させた。混合物を10mLの飽和塩化アンモニウムおよび10mLの水で処理し、次いで15mLの酢酸エチルで2回抽出した。合わせた有機溶液を炭酸カリウムで乾燥させ、ろ過し、濃縮して、185.2mgの黄褐色の油状物を得た。油状物を、15％酢酸エチル/ヘキサンから20％酢酸エチル/ヘキサンへの段階的な勾配を用いたシリカゲルクロマトグラフィーによって精製した。画分を合わせて、ガスクロマトグラフィー・質量分析面積パーセントによる測定で98％の純度を有する所望の生成物を163.1mg(85％)得た。
2021527068.tif 000041
【００８６】
実施例7．E,E-ファルネソール
塩化ファルネシル(11.66g、0.0486mol)を110mLのアセトニトリルで希釈し、これに固体酢酸カリウム(9.6g、0.0978mol)および18-クラウン-6を加えた。反応物を75℃で70分間加熱した。懸濁液を冷却した後、アセトニトリルを回転蒸発によって除去した。6.8gのKOHを136mLのメタノールに溶解することによって水酸化カリウムのメタノール溶液を調製した。粗酢酸ファルネシル中間体に2.5当量の水酸化カリウム溶液を加えた。懸濁液を25℃で一晩撹拌した。次いでメタノールを回転蒸発によって除去し、残渣を200mLの水で希釈し、次いで200mLのヘキサンで抽出した。水相を分離し、追加の100mLのヘキサンで抽出した。合わせたヘキサン層を濃縮し、E,E-ファルネソールを沸点150℃および圧力0.1mmHgでクーゲルロール蒸留によって精製して、E,E-ファルネソール(10.31g、95.6％)を得た。
【００８７】
実施例8．E,E-ファルネシルフェニルスルホン 方法1
テトラヒドロフラン(170mL)、塩化ファルネシル(10.0g、41.5mmol)、ベンゼンスルフィン酸ナトリウム(10.2g、62.3mmol)および臭化テトラブチルアンモニム(1.34g、4.15mmol)を、加熱マントル、マグネチックスターラー、還流冷却器、ガラス栓および窒素注入口を備えた500mLの3つ口丸底フラスコに加えた。次いで、得られた混合物を5日間還流させた。固形物を真空ろ過によって除去し、溶媒を減圧下で除去した。沸点150℃で2時間クーゲルロール装置を用いて蒸留することによってさらなる不純物を除去した。30％酢酸エチルによるシリカゲルろ過ゲルによって生成物をさらに精製して褐色をある程度除去して、E,E-ファルネシルフェニルスルホンを薄黄橙色の油状物として得た(7.24g、50.3％)。
2021527068.tif 000042
【００８８】
実施例9．E,E-ファルネシルフェニルスルホン 方法2
粗塩化ファルネシル(30.7g、純度64％、82.5mmol)を150mLのTHFで希釈し、これに臭化テトラブチルアンモニウム(1.91g)およびベンゼンスルフィン酸ナトリウム塩(16.1g、105.9mmol)を加えた。60℃で2時間加熱した後、ガスクロマトグラフィー分析は約75％の変換を示した。次いで混合物を60℃でさらに3.5時間加熱した後、室温まで冷却した。ほとんどの溶媒を回転蒸発によって除去し、残渣を100mLの酢酸エチルおよび100mLの水に溶解した。有機相を分離し、回転蒸発によって濃縮して、32.3gのほぼ無色の油状物を得た。クーゲルロール蒸留(0.6トル、90℃)により、カルバメート副生成物と幾分のC15炭化水素不純物とを含む留出物が10.9g生じた。10％酢酸エチル〜20％酢酸エチル/ヘキサンの段階的な勾配を用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーによって生成物をさらに精製し、続いて蒸発および乾燥させて、17.1gの所望のファルネシルフェニルスルホンを81％の収率で得た。
【００８９】
実施例10．スクアレンフェニルスルホン 方法1
オーブンで乾燥させた250mLの3つ口丸底フラスコおよび等圧滴下漏斗を熱いうちに組み合わせ、アルゴン下で冷却し、次いで温度計、ゴムセプタム、およびマグネチックスターラーを装着した。フラスコにファルネシルフェニルスルホン(2.94g、8.48mmol)、塩化ファルネシル(2.45g、10.2mmol)、ヨウ化銅(I)(162mg、0.848mmol)および75mLの乾燥テトラヒドロフランを入れた。混合物を撹拌し、ドライアイス/アセトン浴への部分的な浸漬によって-45℃まで冷却した。15mLのテトラヒドロフラン中のカリウムtert-ブトキシド(1.55g、12.7mmol)の溶液を15分かけて滴下し、-45℃〜-50℃の温度で2時間撹拌を続けた。この期間の終了時には、薄層クロマトグラフィー分析はスルホンがなくなったことを示した。混合物を室温まで温めた。テトラヒドロフランを減圧下で除去し、得られた暗色の残渣を100mLのジエチルエーテルに溶解した。次いでこの溶液を0.3％HCl水溶液(2×40mL)、水(2×40mL)、およびブライン(40mL)で抽出した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶液をろ過し、溶媒を減圧下で除去して、4.93gのオレンジ色の油状物を得た。ヘキサン中の20％酢酸エチルを含む4.5cm×27cmカラムを用いたシリカゲルクロマトグラフィーによって生成物を精製し、スクアレンフェニルスルホンを黄橙色の油状物として得た(3.86g、83.42％)。
2021527068.tif 000043
【００９０】
実施例11．スクアレンフェニルスルホン 方法2
オーブンで乾燥させた250mLの3つ口丸底フラスコおよび等圧滴下漏斗を熱いうちに組み合わせ、アルゴン下で冷却した。フラスコにファルネシルフェニルスルホン(3.7g、10.7mmol)、塩化ファルネシル(2.9g、純度80％、10.15mmol)、40mLのテトラヒドロフランおよびヨウ化銅(I)(0.23g、1.2mmol)を入れた。懸濁液を温度が約-38℃のドライアイス/アセトニトリル浴で冷却した。25mLのテトラヒドロフラン中のカリウムtert-ブトキシドの溶液を滴下して混合物に加え、冷却した反応物の撹拌を2時間継続した。室温でさらに3日間撹拌した後、ほとんどの溶媒を回転蒸発によって除去した。残渣を100mLの水で希釈し、まず100mLの酢酸エチル、次いで50mLの酢酸エチルで抽出した。合わせた有機抽出物を濃縮して、粒子を含む6.3gの褐色の油状物を得た。10％酢酸エチル/ヘプタン〜20％酢酸エチル/ヘプタンへの段階的な勾配を用いたシリカゲルクロマトグラフィーによって生成物を精製して、3.8gの所望の生成物(収率68％)を得た。
【００９１】
実施例12．スクアレン
マグネチックスターラーを備えアルゴンでフラッシングしたオーブン乾燥した250mlの丸底フラスコにスクアレンフェニルスルホン(2.00g、3.66mmol)を入れた。乾燥テトラヒドロフラン(50mL)に続いて1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパンパラジウム(II)ジクロリド(0.105g、0.178mmol)を加え、撹拌した混合物を-78℃まで冷却した。水素化トリエチルホウ素リチウム(14.6ml、テトラヒドロフラン中1.0M、14.6mmol)を1.5時間かけて加え、混合物を-78℃でさらに0.5時間、室温でさらに48時間撹拌した。薄層クロマトグラフィーは反応が完了したことを示した。ガスの発生が止まるまでメタノールを加え、テトラヒドロフランを減圧下で除去した。残留油をエーテル、水、および飽和塩化ナトリウムで抽出した。有機相を硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、減圧下で濃縮した。ヘキサンに再懸濁し、シリカゲルでろ過して褐色をある程度除去することによって生成物をさらに精製して、スクアレンを無色の油状物として得た(1.33g、88.7％)。
2021527068.tif 000044
【国際調査報告】
2021527068.tif 000062
2021527068.tif 000063
2021527068.tif 000064