专利名称：用作基质金属蛋白酶抑制剂的3－巯基乙酰氨基－1.5－二取代的－2－氧代－氮杂环庚 ...的制作方法
背景技术：
基质金属蛋白酶(MMP)是一类可裂解生物分子例如胶原蛋白、粘蛋白和明胶的含锌肽链内切酶，其表达受促炎细胞因子和/或生长因子的正向调节。MMP以无活性酶原形式分泌，当活化后，受内原性抑制剂例如金属蛋白酶组织抑制剂(TIMP)和α2-巨球蛋白控制。K.T.等人，药物化学杂志(J.Med.Chem.)36,4293-4301(1993)；Beckett,R.P.等人，DDT1,16-26(1996)。与所述酶有关的疾病的特点表现为在活性酶和内原性抑制剂之间的化学计量的不平衡，导致组织破裂过度，并通常导致退化。McCachren,S.S.，类风湿性关节炎(Arthritis Rheum.)34,1085-1093(1991)。
在几份报告中，已经发现了不同类基质金属蛋白酶，它们的关系并对它们各自的特性进行了分类。Emonard,H.等人，细胞分子生物学(Cell Molec.Biol.)36,131-153(1990)；Birkedal-Hansen,H.，口腔病理学(J.Oral Pathol.)17,445-451(1988)；Matrisian,L.M.,Trends Genet.6,121-125(1990)；Murphy,G.J.P.等人，FEBS Lett.289,4-7(1991)；Matrisian,L.M.，生物分析(Bioessays)14,455-463(1992)。现在已公开了三组分泌的MMP作为底物的具有三链螺旋间隙胶原蛋白的胶原酶，作为变性的胶原蛋白和Ⅳ型胶原蛋白蛋白酶的明胶酶和原本被认为是粘蛋白酶而现如今被认为是具有较宽蛋白分解谱的溶基质素。具体的胶原酶的实例包括成纤维细胞胶原酶(MMP-1)、嗜中性细胞胶原酶(MMP-8)和胶原酶3(MMP-13)。明胶酶的实例包括72kDa明胶酶(明胶酶A；MMP-2)和92kDa明胶酶(明胶酶B；MMP-9)。溶基质素的实例包括溶基质素1(MMP-3)、溶基质素2(MMP-10)和matrilysin(MMP-7)。与上述各组不完全相符的其他MMP包括金属弹性蛋白酶(MMP-12)、膜类MMP(MT-MMP或MMP-14)和溶基质素3(MMP-11)。Beckett,R.P.等人的上述文献。
现已发现，MMP的表达和活性过度与许多疾病有关，例如癌症；类风湿性关节炎；骨关节炎；慢性炎症疾病例如肺气肿；心血管疾病例如动脉粥样硬化；角膜溃疡；牙病例如牙龈炎和牙周疾病；以及神经疾病例如多发性硬化。例如，在腺癌中，受侵害的近基胃细胞会表达72kDa Ⅳ型胶原酶，而未受侵害的细胞则不会。Schwartz,G.K.等人，癌症(Cancer)73,22-27(1994)。用Ha-ras和v-myc肿瘤基因或单独用Ha-ras转化的大白鼠胚胎细胞在裸鼠中可被转移并释放92kDa明胶酶/胶原酶(MMP-9)。Bernhard,E.J.等人，Proc.Natl.Acad.Sci.91,4293-4597(1994)。在122名患胃肠道癌和乳腺癌的患者中，其MMP-9血浆浓度明显升高(p＜0.01)。Zucker,S.等人，癌症研究(Cancer Res.)53,140-146(1993)。另外，腹膜内施用batimastat，一种合成的MMP抑制剂，对于C57BL/6N小鼠通过静脉注射B16-BL6鼠黑色瘤产生的肺集落的生长和转移扩散及数量可产生显著的抑制作用。Chirivi,R.G.S.等人，国际癌症杂志(Int.J.Cancer)58,460-464(1994)。TIMP-2,MMP-2内原性组织抑制剂的过度表达可明显减缓免疫缺陷鼠皮肤中黑色瘤的生长。Montgomery,A.M.P.等人，癌症研究(Cancer Res.)54,5467-5473(1994)。
在类风湿性关节炎和骨关节炎病理学中，关节软骨细胞外基质加速性分解是关键因素。现有证据表明，MMP的不适宜合成是关键所在。Beeley,N.R.A.等人，Curr.Opin.Ther.Patents,4(1),7-16(1994)。可靠的诊断方法的产生使得大量研究小组认识到，在关节炎和关节损伤中，溶基质素是关键酶。Beeley,N.R.A.等人，Id.；Hasty,K.A.等人，Arthr.Rheum.33,388-397(1990)。还有研究表明，溶基质素对于胶原酶原转变成活性胶原酶是十分重要的。Murphy,G.等人，生物化学杂志(Biochem.J.)248,265-268(1987)。
另外，大量MMP可以水解膜结合的促炎细胞因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)的前体。Gearing,A.J.H.等人，自然(Nature)370,555-557(1994)。这种裂解可产生成熟的可溶性TNF-α，而MMP抑制剂可阻断体外和体内TNF-α的产生。Gearing,A.J.H.等人，Id.；Mohler,K.M.等人，Nature 370,218-220(1994)；McGeehan,G.M.等人，Nature 370,558-561(1994)。这种药理学作用可能是在动物模型中观察到的此类化合物抗关节炎作用的贡献所在。Beckett,R.P.等人的上述文献。
观察结果表明，溶基质素可使调节例如弹性蛋白酶的酶活性的α1-蛋白酶抑制剂降解，而已知例如弹性蛋白酶的酶过量与慢性炎症疾病有关，例如肺气肿和慢性气管炎。因此，对适当MMP的抑制可对此类内原性抑制剂产生潜在的抑制作用。Beeley,N.R.A.等人的上述文献；Wahl,R.C.等人，药物化学年报(Annual Reports inMedicinal Chemistry)25,177-184(1990)。
在心脏移植患者动脉粥样硬化斑块中，现已观测到与溶基质素相应的较高浓度水平的mRNA。Henney,A.M.等人，Proc.Natl.Acad.Sci.88,8154-8158(1991)。这表明在此类斑块中，溶基质素的作用在于促使包裹斑块的结缔组织基质破裂，结果此破裂被认为是在冠状动脉血栓形成中所看到的导致此种类型的血凝块形成的一连串反应的关键所在。因此，MMP抑制作用对于此类血栓形成是一种预防性手段。
现已发现，胶原酶、溶基质素和明胶酶与角膜细胞外基质的破坏有关。这被认为是大量溃疡性角膜疾病，特别是发炎和化学损伤后的溃疡性角膜疾病的发病率和视觉丧失的主要机理。Burns,F.R.等人，眼科学研究(Invest.Opthalmol.and Visual Sci.)32,1569-1575(1989)。溃疡过程中，眼中存在的MMP既可由渗入的白细胞或成纤维细胞内原性衍生，也可由微生物外原性衍生。
在由发炎牙龈分离出的成纤维细胞中对胶原酶和溶基质素的活性已经进行了鉴定，并且已观察到所述酶的水平与牙龈炎的严重成度相关。Beeley,N.R.A.等人的上述文献；Overall,C.M.等人，牙周研究杂志(J.Periodontal Res),22,81-88(1987)。
现已发现，脑脊髓液中明胶酶-B浓度过高与多发性硬化及其他神经疾病的发病率有关。Beeley,N.R.A.等人的上述文献；Miyazaki,K.等人的Nature 362,839-841(1993)。此酶可在此类疾病中神经原脱髓鞘作用和血脑屏障损坏中起到关键性作用。
已经开发出的现有的MMP抑制剂包括以底物为基础设计开发的假-肽衍生物以及由化合物库和天然产物中随机筛选鉴定出的其他化合物。在以底物为基础进行设计时，获得有效酶抑制作用的关键是将与活性部位锌(Ⅱ)离子形成螯合物的锌结合基(ZBG)结合到裂解部位的左手侧(LHS)或右手侧(RHS)或者两侧序列的肽类似物中。现已发现了几种不同的ZBG，即异羟肟酸酯、羧酸酯、氨基羧酸酯、巯基化合物(suphydryl)和磷酸衍生物。异羟肟酸类化合物，例如Batimastat，正在进行临床试验并且被证实是一些体外最具活性的化合物，但它们存在生物利用度的问题并且还可被降解成致癌物类似物，例如羟胺。
因此，需要提供其它基质金属蛋白酶抑制剂，并需要控制基质金属蛋白酶的不平衡而不产生致癌副产物。
发明概述本发明提供了新的下式化合物或其药物上可接受的盐、立体异构体或水合物
其中R1是C1-C6烷基、W-(CH2)m-基团或Q-Z-(CH2)m-基团，其中W是苯二甲酰亚氨基；Z是化学键或是氧、NR6、C(O)NR6、NR6C(O)、NHC(O)NR6、OC(O)NR6、HNC(O)O或SO2NR6；Q是氢或Y-(CH2)n-基团，其中Y是氢、C6-C10芳基、C3-C9杂芳基、-C(O)OR6、-N(R6)2、吗啉代、哌啶子基、吡咯烷子基或异氮杂茚基；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，或者-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar1是被选自卤素、C1-C4烷基、-OR7、-N(R6)2、SO2N(R6)2或-NO2的取代基任意取代的苯基或萘基；R3是氢、C1-C6烷基、-CH2SCH2NHCOCH3、-(CH2)p-A基团、-(CH2)m-B基团或-CH2-D-R7基团，其中A是C6-C10芳基、C3-C9杂芳基或环己基；B是-N(R7)2、胍基、硝基胍基、-C(O)OR6或-C(O)NR6；和D是氧或硫；R4是氢或-(CH2)m-S(O)pX’(R6)2基团；R5是氢、C1-C6烷基或者R4和R5与它们所连接的氮原子一起形成哌啶子基、吡咯烷子基或异氮杂茚基；R6是氢或C1-C6烷基；R7是氢、C1-C4烷基或-(CH2)p-Ar2基团，其中Ar2是被选自卤素、C1-C4烷基、-OR7、-N(R6)2、SO2N(R6)2或-NO2的取代基任意取代的苯基或萘基；R8是氢、-C(O)R7、-C(O)-(CH2)q-K基团或-S-G基团，其中K选自下列基团
和
G选自下列基团
和
R9和R10分别独立地是C1-C4烷基或-(CH2)p-Ar2基团；R11是-CF3、C1-C10烷基或-(CH2)p-Ar2基团；R12是氢、C1-C6烷基、-CH2CH2S(O)pCH3或芳基烷基；R13是氢、羟基、氨基、C1-C6烷基、N-甲氨基、N,N-二甲氨基、-CO2R17或-OC(O)R18，其中R17是氢、-CH2O-C(O)C(CH3)3、C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar2基团或二苯甲基而R18是氢、C1-C6烷基或苯基；R14是独立地选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤素的1或2个取代基；R15是氢、C1-C6烷基或-(CH2)p-Ar2基团；R16是氢或C1-C4烷基；V1是O、S或NH；V2是N或CH；V3是化学键或-C(O)-；V4是-(CH2)w’-、O、S、NR7或NC(O)R11；
氧基苯甲酸和磺酸例如甲磺酸和2-羟基乙磺酸。此类盐可以以水合物或基本上无水形式中任何一种形式存在。
本文所用术语“C1-C4烷基”是指含1-4个碳原子的饱和直链或支链烃基并且包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等。术语“C1-C6烷基”是指含1-6个碳原子的饱和直链或支链烃基并且包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、异戊基、正己基等。术语“C1-C10烷基”指含1-10个碳原子的饱和直链或支链烃基并且包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、仲戊基、异戊基、正己基、2,3-二甲基-2-丁基、庚基、2,2-二甲基-3-戊基、2-甲基-2-己基、辛基、4-甲基-3-庚基、壬基、癸基等。
术语“C1-C4烷氧基”是指含1-4个碳原子的直链或支链烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基等。
符号“-C(O)-”是指下式羰基
术语“C6-C10芳基”是指被选自F、Cl、C1-C4烷基、-OR7、-N(R6)2或-NO2的1-3个取代基任意取代的环状芳族共轭碳原子集团，包括苯基、1-萘基、2-萘基、2-羟基苯基、3-羟基苯基、4-羟基苯基、2,3-二羟基苯基、2,4-二羟基苯基、3,4-二羟基苯基、2,3,4-三羟基苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、3,4-二氯苯基、2,3,4-三氯苯基、4-溴苯基、3,4-二溴苯基、4-氟苯基、3,4-二氟苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、4-乙基苯基、4-异丙基苯基、3-氨基苯基、4-氨基苯基、3,4-二氨基苯基、N-甲基-4-氨基苯基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、3-溴-4-甲苯基等。
术语“C3-C9杂芳基”是指环状或双环的碳原子和1-3个氮、氧和硫原子共轭的芳族基团集合，例如吡啶基、2-喹喔啉基、喹啉基、哒嗪基、嘧啶基、吡唑基、pyrazyl、噻吩基、呋喃基、咪唑基、唑基、噻唑基等。
术语“PhtN”或“苯二甲酰亚氨基”是指下式苯二甲酰亚氨基功能基
术语“Boc”、“叔丁氧羰基”或“叔丁氧基羰基”是指下式叔丁氧羰基功能基
术语“CBz”或“苄酯基”是指下式苄酯基功能基
符号“C(O)NR6”、“NR6C(O)”、“NHC(O)NR6”、“OC(O)NR6”、“R6NC(O)O”或“SO2NR6”是指酰胺或修饰的酰胺键并且分别由下列分子式表示
术语“Ar1”、“Ar2”或“芳基”是指未被取代的或被选自F、C1、C1-C4烷基、-OR7、-N(R6)2、SO2N(R6)2或-NO2的1-3个取代基取代的苯基或萘基；特别是包括在所述术语“芳烷基”范围内的苯基、萘基、萘甲基、苯甲基或苄基、苯乙基、对甲氧基苄基、3,4-亚甲二氧基苄基、对氟苄基和对氯苄基。
如下所示，对于本发明，当“Ar1”是苯基时，所述一个或多个取代基可以仅与所述苯环的3、4或5位相连。当“Ar1”是萘基时，所述基团可以在2-位相连，并且所述一个或多个取代基可以仅与5、6、7或8位相连，如下式所示
对于本发明，当“Ar2”是苯基时，所述一个或多个取代基可以仅与所述苯环的2、3、4、5或6位相连。当“Ar2”是萘基时，可以理解的是，所述基团可以在1-位或2-位任何一个位置上相连，进一步可以理解的是，当所述基团在1-位相连时，所述一个或多个取代基可以与2、3、4、5、6、7或8位任何一个位置相连，而当所述基团在2-位相连时，所述一个或多个取代基可以与1、3、4、5、6、7或8位任何一个位置相连。
术语“卤素”是指氟、氯、溴或碘。
术语“立体异构体”是原子仅在空间定向上不同的单个分子的所有异构体的总称。它包括镜像异构体(对映体)、几何(顺式/反式)异构体以及带有多于一个手性中心的彼此不成镜像的化合物异构体(非对映体)。本申请中式(1)化合物之一的任何参考例均包括每一种特定的立体异构体或立体异构体混合物。所述特定的立体异构体可通过立体特异性合成方法或者本领域公知的分离和回收方法制备，例如如Enantiomers,Racemates，和Resolutions,J.Jacques,A.Collet，和S.H.Wilen,Wiley(1981).所述的色谱法、在手性固定相上的色谱法、通过试剂形成加成盐而进行的分级重结晶法。
所述新化合物的一个实施方案是其中X是CH和R8是氢的式(1)化合物。
在此实施方案的一类化合物中，R1是C1-C6烷基，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar是被F、Cl、C1-C4烷基或-OR7任意取代的苯基，或者是-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，其中(C3-C9)杂芳基是噻吩基、2-吡啶基或噻唑基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。
在此实施方案的另一类化合物中，R1是W-(CH2)m-基团；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar1是被F、Cl、C1-C4烷基或-OR7任意取代的苯基，或者是-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，其中(C3-C9)杂芳基是噻吩基、2-吡啶基或噻唑基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。
在此实施方案的另一类化合物中，R1是Q-Z-(CH2)m-基团；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar1是被F、Cl、C1-C4烷基或-OR7任意取代的苯基，或者是-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，其中(C3-C9)杂芳基是噻吩基、2-吡啶基或噻唑基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。
此实施方案中的实例为下列表1和2中所示式Ⅱ和Ⅲ化合物
表1
表1(续)
表1(续)
表1(续)
表1(续)
表1(续)
表2
表2(续)
表2(续)
表2(续)
表2(续)
表2(续)
所述新化合物的另一个实施方案是其中X是N而R8是氢的式(1)化合物。
在此实施方案的一类化合物中，R1是C1-C6烷基，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar1是被F、Cl、C1-C4烷基或-OR7任意取代的苯基，或者是-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，其中(C3-C9)杂芳基是噻吩基、2-吡啶基或噻唑基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。
在此实施方案的另一类化合物中，R1是W-(CH2)-基团；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar1是被F、Cl、C1-C4烷基或-OR7任意取代的苯基，或者是-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，其中(C3-C9)杂芳基是噻吩基、2-吡啶基或噻唑基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。
在此实施方案的另一类化合物中，R1是Q-Z-(CH2)m-基团；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar是被F、Cl、C1-C4烷基或-OR7任意取代的苯基，或者是-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，其中(C3-C9)杂芳基是噻吩基、2-吡啶基或噻唑基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。
此实施方案中的实例为下列表3中所示式Ⅳ化合物
表3
表3(续)
表3(续)
表3(续)
所述新化合物的另一个实施方案是其中R8是R8’并且是-C(O)R7、-C(O)-(CH2)q-K基团或-S-G基团的式(1)化合物。
在此实施方案的一类化合物中，R1是C1-C6烷基，优选甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar1是被F、Cl、C1-C4烷基或-OR7任意取代的苯基，或者是-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，其中(C3-C9)杂芳基是噻吩基、2-吡啶基或噻唑基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。
在此实施方案的另一类化合物中，R1是W-(CH2)-基团；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar1是被F、Cl、C1-C4烷基或-OR7任意取代的苯基，或者是-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，其中(C3-C9)杂芳基是噻吩基、2-吡啶基或噻唑基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。
在此实施方案的另一类化合物中，R1是Q-Z-(CH2)m-基团；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar是被F、Cl、C1-C4烷基或-OR7任意取代的苯基，或者是-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，其中(C3-C9)杂芳基是噻吩基、2-吡啶基或噻唑基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基。
在此实施方案的另一类化合物中，K是
在此实施方案的另一类化合物中，G是
此实施方案中的实例为下列所述化合物
其中X是CH的式(1)化合物可通过本领域普通技术人员利用公知的和适宜的方法制备。这些化合物的一般合成路线如反应路线A所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线A
反应路线A(续)
反应路线A(续)
反应路线A(续)
反应路线A提供了一种制备其中X是CH的式(1)化合物，即式(17)、(17a)、(18)和(18a)的一般合成方法。所述取代基R1、R2、R3、R4和R5如上定义，而R8’为-C(O)R7。术语“Me”表示甲基，“PhtN”表示苯二甲酰亚氨基，“TMS”表示三甲基甲硅烷基和术语“TFA”表示三氟乙酸盐。
在反应路线A步骤a中，将适宜的式(2)R2-取代的环己酮用非亲核性碱烯醇化并用适宜的亲电子试剂例如氯化三甲基甲硅烷骤冷，形成相应的R2-取代的烯醇醚，随后用臭氧、甲硫醚、原甲酸三甲酯和适宜的碱处理，得到适宜的式(3)R2-取代的酸。
例如，在适宜的有机溶剂例如四氢呋喃(THF)存在下，将丁基锂加入到二异丙基胺中，生成二异丙基氨化锂(LDA)。然后在-78℃下加入式(2)R2-取代的环己酮的适宜有机溶剂例如THF溶液，在约1-3小时后，反应用氯化三甲基甲硅烷骤冷，将混合物搅拌，随后萃取并浓缩有机层，得到甲硅烷基烯醇醚中间体。
然后将所述甲硅烷基烯醇醚中间体溶于适宜有机溶剂或溶剂混合物中，例如二氯甲烷/甲醇混合物中，冷却至-78℃并用臭氧处理。加入甲硫醚并在10-20小时范围内令反应混合物逐渐温热至环境温度。然后，将溶液浓缩并用原甲酸酯试剂例如原甲酸三甲酯和酸源例如乙酰氯处理，并加热回流。4-6小时后，将混合物冷却至环境温度并用适宜的碱例如氢氧化钾处理。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出适宜的式(3)R2-取代的酸。
在反应路线A步骤b中，将适宜的式(3)R2-取代的酸与锂盐化的(S)-4-苄基-2-噁唑烷酮反应，得到适宜的式(4)酰氧基噁唑烷酮。
例如，在适宜的有机溶剂例如四氢呋喃中，将适宜的式(3)R2-取代的酸用适宜的有机叔胺例如三乙胺或N-甲基吗啉处理并冷却至-78℃。加入适宜的酰氯例如三甲基乙酰氯并将反应物转移至冰浴中0.5-1.0小时，然后冷却至-78℃。所得浆状物用锂盐化的(S)-4-苄基-2-噁唑烷酮(通过将正丁基锂加入到四氢呋喃中的(S)-4-苄基-2-噁唑烷酮中制备)处理，并在约10-20小时范围内逐渐温热至环境温度。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出适宜的式(4)酰氧基噁唑烷酮。所述产物可用本领域公知的和适宜的方法例如快速色谱法纯化。
在反应路线A步骤c中，将适宜的式(4)酰氧基噁唑烷酮用适宜的叠氮化物转移试剂进行叠氮化物烷基化反应，得到适宜的式(5)α-叠氮基酰氧基噁唑烷酮。
例如，将适宜的氨化物例如二(三甲基甲硅烷基)氨化锂的适宜有机溶剂例如四氢呋喃溶液冷却至-78℃，并用预先冷却至-78℃的适宜的式(4)酰氧基噁唑烷酮的四氢呋喃溶液处理。然后加入预先冷却至-78℃的适宜的叠氮化物转移试剂例如三异丙基苯磺酰基叠氮化物的适宜有机溶剂例如THF溶液，将溶液搅拌，用乙酸骤冷并转移至温度范围在约25-40℃的油浴中。约1-2小时后，将悬浮液冷却至环境温度并向所得溶液中加入水。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出适宜的式(5)α-叠氮基酰氧基噁唑烷酮。所述产物可用本领域公知的方法例如快速色谱法纯化。
在反应路线A步骤d中，将适宜的式(5)α-叠氮基酰氧基噁唑烷酮转变成相应的α-叠氮基酸，然后与2-三甲基甲硅烷基乙醇反应，得到相应的式(6)α-叠氮基酯。
例如，将适宜的式(5)α-叠氮基酰氧基噁唑烷酮在适宜的溶剂例如四氢呋喃或四氢呋喃/水混合物中冷却，并用过氧化氢和适宜的碱例如氢氧化锂处理。将混合物搅拌约1-2小时并令其温热至环境温度，用Na2SO3处理。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出相应的α-叠氮基酸。
然后，在环境温度下，将所述相应的α-叠氮基酸在适宜的有机溶剂例如四氢呋喃中依次用2-三甲基甲硅烷基乙醇、有机胺例如吡啶和缩合剂例如1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDC)处理。将混合物搅拌约1-3天，然后浓缩。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出相应的式(6)α-叠氮基酯。所述产物可用本领域公知的和适宜的方法例如快速色谱法纯化。
在反应路线A步骤e中，将所述式(6)α-叠氮基酯与适宜的有机酸反应，得到相应的式(7)醛-酯例如，在适宜有机酸例如乙酸和适宜有机溶剂例如四氢呋喃/水混合物存在下，将式(6)α-叠氮基酯溶液在约55℃至约70℃温度下加热约3-5小时。然后将溶液冷却并用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发分离出相应的式(7)醛-酯。所述产物可用本领域公知的和适宜的方法例如快速色谱法纯化。
在反应路线A步骤f中，将所述式(7)醛-酯与式(7a)R3-取代的胺盐偶合，得到相应的式(8)氨基-酯。
例如，将所述式(7)醛-酯与式(7a)R3-取代的胺盐的羟基溶剂例如甲醇或乙醇溶液用粉末状活化的3A分子筛处理。约30分钟至1小时后，将溶液与适宜的还原剂例如氰基硼氢化钠、氰基硼氢化锂等反应。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发分离出式(8)氨基-酯。所述产物可用本领域公知的和适宜的方法例如快速色谱法纯化。
在反应路线A步骤g中，将所述式(8)氨基-酯环合，得到式(9)顺α-叠氮基内酰胺和式(10)反α-叠氮基内酰胺的混合物。
例如，于环境温度下，将所述式(8)氨基-酯的适宜有机溶剂例如四氢呋喃溶液用氟离子源例如四正丁基氟化铵处理并搅拌。约2-4小时后，将溶液浓缩。然后将残余物溶于适宜的有机溶剂例如乙酸乙酯中，用适宜的酸例如10％盐酸水溶液和盐水洗涤，将有机层干燥并浓缩，得到相应的氨基酸粗产物。
然后，将所述氨基酸粗产物溶于适宜的有机溶剂例如四氢呋喃中，在冰浴中冷却并依次用适宜的叔胺例如N-甲基吗啉和氯甲酸异丁基酯处理。将悬浮液搅拌约2-3小时并过滤，所述盐用无水四氢呋喃洗涤，将滤液浓缩。残余物可用本领域公知的和适宜的方法例如径向色谱法纯化，分别得到式(9)顺α-叠氮基内酰胺和式(10)反α-叠氮基内酰胺。
在反应路线A步骤h1和h2中，将式(9)顺α-叠氮基内酰胺和式(10)反α-叠氮基内酰胺分别转变成相应的式(11)顺α-氨基内酰胺和式(12)反α-氨基内酰胺。
例如，将式(9)顺α-叠氮基内酰胺或式(10)反α-叠氮基内酰胺的质子传递溶剂例如甲醇或乙醇溶液脱气并用烷基二硫醇例如1,3-丙二硫醇和叔胺例如三乙胺处理。将溶液搅拌60-72小时并浓缩。残余物可用本领域公知的和适宜的方法例如快速色谱法纯化，分别得到式(11)顺α-氨基内酰胺或式(12)反α-氨基内酰胺。
在反应路线A步骤i1和i2中，分别将式(11)顺α-氨基内酰胺和式(12)反α-氨基内酰胺与式(12a)溴代酸偶合，分别得到式(13)和(14)溴代酰胺。
例如，将式(11)顺α-氨基内酰胺或式(12)反α-氨基内酰胺、式(12a)溴代酸、碳化二亚胺例如1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐(EDC)和1-羟基苯并三唑(HOBt)在适宜有机溶剂例如二氯甲烷中的混合物于环境温度下搅拌15-25小时。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发可分别分离出式(13)顺式溴代酰胺或式(14)反式溴代酰胺。所述产物可用本领域公知的和适宜的方法例如快速色谱法纯化。
在反应路线A步骤j1和j2中，将式(13)顺式溴代酰胺或式(14)反溴代酰胺分别转变成式(15)顺式α-硫代酰胺和式(16)反式α-硫代酰胺。
例如，将对甲氧基苄硫醇的适宜有机溶剂例如二甲基甲酰胺溶液脱气并用适宜碱例如氢化钠处理。约1-2小时后，向刚刚形成的上述硫醇盐中加入式(13)顺式溴代酰胺或式(14)反式溴代酰胺的适宜有机溶剂例如二甲基甲酰胺溶液以及适宜的相转移催化剂例如四正丁基碘化铵，将反应混合物搅拌15-25小时并加入饱和氯化铵水溶液和水。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发可分别分离出式(15)顺式α-硫代酰胺或式(16)反式α-硫代酰胺。所述产物可用本领域公知的和适宜的方法例如快速色谱法纯化。
在反应路线A步骤k1和k2中，将式(15)顺式α-硫代酰胺和式(16)反式α-硫代酰胺分别裂解得到式(17)和(18)化合物，即其中X是CH的式(1)化合物。
例如，将式(15)顺式α-硫代酰胺或式(16)反式α-硫代酰胺、乙酸汞和苯甲醚在适宜有机溶剂例如二氯甲烷中的混合物在冰浴中冷却，脱气，并用适宜的酸例如三氟乙酸处理。约3-6小时后，向反应混合物中通入硫化氢气约10-20分钟。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出式(17)和式(18)化合物，即其中X是CH的式(1)化合物。所述产物可用本领域公知的和适宜的方法例如快速色谱法纯化。
在反应路线A可供选择的步骤11和12中，将化合物(17)和(18)中硫醇功能基用R8’-酰化剂(其中R8’如上定义)酰化，得到化合物(17a)和(18a)。
例如，将适宜的式(17)或(18)化合物与摩尔等量适宜的R8’-酰化剂例如乙酸酐和催化量的酸例如硫酸反应，典型地是将反应物一起搅拌10分钟至10小时。用本领域公知的和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出式(17a)和式(18a)化合物。所述产物可用本领域公知的和适宜的方法例如快速色谱法纯化。
式(2)R2-取代的环己酮可通过本领域普通技术人员利用公知的和适宜的技术和方法制备。这些化合物的一般合成路线如反应路线A1所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线A1
反应路线A1提供了一种制备式(2)化合物(除非另有说明，其中所述取代基如上定义)的一般合成方法。
在反应路线A1步骤a中，按照本领域公知方法，将式(2d)酮与式R2Li有机锂化合物或式R2Mg-Hal(其中“Hal”是卤素)格氏试剂反应，得到式(2c)叔醇。
例如，将适宜的式R2MgBr格氏试剂的适宜有机溶剂例如乙醚溶液加入到式(2d)适宜有机溶剂例如无水乙醚溶液中，将反应混合物搅拌，然后冷却至约0℃，加入饱和氯化铵溶液。分出乙醚层，用水洗涤并干燥(MgSO4)。真空蒸除溶剂并经硅胶色谱法纯化，得到式(2c)叔醇。
适宜的式R2Mg-Hal格氏试剂可按本领域公知方法制备。例如，在惰性气氛下，将镁屑和无水乙醚混合，然后向所述镁混合物中加入式R2-Hal(其中Hal是卤素)化合物的乙醚溶液，将化合物搅拌，直至镁金属溶解，得到式R2Mg-Hal格氏试剂。
在反应路线A1步骤b中，按照本领域公知方法，将式(2c)叔醇脱水，得到式(2b)中间体。
例如，按照Yadav,J.S.和Mysorekar,S.V.，合成通讯(Synth.Comm.)19,1057-1060(1989)所述方法，可将式(2c)叔醇脱水。例如，向搅拌下的式(2c)叔醇的二氯甲烷溶液中加入三乙胺和DMAP，然后将混合物冷却至约0℃并向所述混合物中滴加甲磺酰氯，于室温下将所得反应混合物搅拌约1小时，加入碎冰并将混合物搅拌约1小时。此后，反应混合物用二氯甲烷萃取，将有机萃取液合并，用水洗涤并干燥(Na2SO4)。然后蒸发溶剂，所述产物可用本领域公知的和适宜的方法例如硅胶色谱法纯化，得到式(2b)中间体。
反应路线A1步骤C中，将式(2b)中间体还原，得到式(2a)酮缩醇。
例如，将式(2b)中间体的适宜有机溶剂例如甲醇溶液可用10％钯/碳催化剂(Pd-C)处理并在氢气氛下搅拌10-20小时。然后可再加入催化剂，将混合物再搅拌5-10小时，脱气并过滤。然后将滤液浓缩，得到式(2a)酮缩醇。
在反应路线A1步骤d中，按照本领域公知方法，将式(2a)酮缩醇水解，得到式(2)R2-取代的环己酮。例如，按照Honan,M.C.,Tetrahedron Lett,26,6393-6396(1985)或Greico,P.A.等人，J.Amer.Chem.Soc.99,5773-5780(1977)所述方法，可将式(2a)化合物被保护的酮功能基水解。例如，将式(2a)酮缩醇溶于四氢呋喃/5％盐酸混合物(2∶1)溶液中并令其在室温下反应约15-25小时，然后于减压下除去溶剂，得到式(2)R2-取代的环己酮。
其中X是N的式(1)化合物可通过本领域普通技术人员利用公知的和适宜的技术和方法制备。这些化合物的一般合成路线如反应路线B所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线B
反应路线B(续)
反应路线B(续)
反应路线B提供了一种制备其中X是N的式(1)化合物即式(32)和(32a)化合物的一般合成方法。所述取代基R1、R2、R3、R4、R5、R8’、Me、Phth、Boc和TFA如上定义。术语“TMS”表示三甲基甲硅烷基。
在反应路线B步骤a中，将N-叔丁氧羰基-L-丝氨酸(19)转变成N-叔丁氧羰基-L-丝氨酸β-内酯(20)。
例如，用本领域公知的技术和方法将N-叔丁氧羰基-L-丝氨酸(19)转变成N-叔丁氧羰基-L-丝氨酸β-内酯(20)。例如，如Pansare,S.V.等人，有机合成(Org.Synth.)70,10(1991)所述或者在Mitsunobu反应条件下，可将N-叔丁氧羰基-L-丝氨酸(19)与偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)和三苯膦(Ph3P)反应，得到N-叔丁氧羰基-L-丝氨酸β-内酯(20)。所述产物可用公知方法例如萃取和蒸发分离并用公知方法例如色谱法纯化。
在反应路线B步骤b中，将N-叔丁氧羰基-L-丝氨酸β-内酯(20)与烯丙基胺反应，得到式(21)所述氨基酸。
例如，将N-叔丁氧羰基-L-丝氨酸β-内酯(20)的适宜的有机溶剂例如乙腈(CH3CN)溶液加入到烯丙基胺的适宜有机溶剂例如乙腈溶液中，用公知方法例如蒸发可分离出式(21)所述氨基酸。将滤液浓缩可回收羟基酰胺副产物。
在反应路线B步骤c中，将式(21)所述氨基酸在仲胺上进行Z-保护并且将伯胺上的Boc-保护基用苯二甲酰亚氨基基团替代，得到所需式(22)苯二甲酰亚氨基酸。
例如，将式(21)氨基酸的饱和NaHCO3水溶液和水的溶液与氯甲酸苄基酯的适宜有机溶剂例如丙酮溶液反应。典型地是将反应物在环境温度下搅拌约2-10小时。用本领域公知的萃取方法，由反应物中可回收得到CBz-氨基酸中间体，可无需进一步纯化而使用。
然后，将CBz-氨基酸中间体的适宜有机溶剂例如二氯甲烷溶液用三氟乙酸处理，典型地是将反应物于环境温度下搅拌1-4小时并浓缩。用萃取法由反应物中回收得到三氟乙酸盐中间体并可无需进一步纯化而使用。
将所述三氟乙酸盐中间体的水∶醚溶剂混合物例如水∶二噁烷溶液和固体Na2CO3用N-乙酯基邻苯二甲酰亚胺(NCEP)处理。典型地是将反应物于约30℃至约50℃温度范围内进行搅拌3-10小时，搅拌后，再加入Na2CO3，将反应反应混合物的pH调至pH8-10。再加入N-乙酯基邻苯二甲酰亚胺(NCEP)并将反应再搅拌12-24小时。用本领域公知的萃取法由反应物中回收得到式(22)苯二甲酰亚氨基酸，用公知的纯化方法例如快速色谱法可将其纯化。
在反应路线B步骤d中，将式(22)苯二甲酰亚氨基酸的酸功能基转变成三甲基甲硅烷基酯功能基，得到式(23)酯。
例如，将式(22)苯二甲酰亚氨基酸的适宜有机溶剂或溶剂混合物例如四氢呋喃和二氯甲烷溶液用2-三甲基甲硅烷基乙醇；适宜的有机胺例如吡啶、三乙胺、N-甲基吗啉等和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐处理。典型地是将反应物于环境温度下搅拌12-24小时。经萃取和蒸发可由反应物中分离出所需式(23)酯并可经快速色谱法纯化。
在反应路线B步骤e中，将式(23)酯氧化，得到式(24)醛。
例如，在惰性气氛下，例如氩气氛下，将式(23)所述酯的适宜有机溶剂或溶剂混合物例如二氯甲烷和甲醇溶液冷却至约-78℃，然后向所述溶液中通入臭氧达到足够时间，典型地是直至变成持续的蓝色。通过向溶液中通入氩气10-20分钟，可由溶液中除掉过量的臭氧。然后加入适宜的还原剂例如甲硫醚并在6-20小时时间范围内令溶液逐渐温热至环境温度。经萃取和蒸发可由反应物中分离出式(24)所述醛并可经快速色谱法纯化。
在反应路线B步骤f中，将式(24)所述醛与式(7a)R3-取代的胺盐偶合，得到相应的式(25)氨基-酯。
例如，典型地是将式(24)所述醛和式(7a)R3-取代的胺盐的非质子传递溶剂例如甲醇或乙醇溶液搅拌10-20分钟，用氰基硼氢化钠处理，然后搅拌约3-6小时。经萃取和蒸发由反应物中分离出式(25)所述氨基-酯并经快速色谱法纯化。
在反应路线B步骤g中，按反应路线A步骤g所述相似方法，将式(25)所述氨基-酯环合，得到式(26)所述Cbz-内酰胺。
在反应路线B步骤h中，将式(26)所述Z-内酰胺的CBz-保护的胺功能基脱保护，得到式(27)所述内酰胺。
例如，将所述Z-内酰胺的适宜有机溶剂例如甲醇溶液可用10％钯/碳催化剂(Pd-C)处理并在氢气氛下搅拌10-20小时。然后可再加入催化剂，将混合物再搅拌5-10小时，脱气并过滤。然后将滤液浓缩，得到式(27)内酰胺。
在反应路线B步骤i中，将式(27)所述内酰胺与式R2-Hal(“Hal”是Cl、Br或I)R2-取代的卤化物反应，得到式(28)所述R2-取代的内酰胺。
例如，将式(27)所述内酰胺的适宜有机溶剂或溶剂混合物例如乙腈和二甲基甲酰胺溶液用适宜的R2-取代的卤化物和固体K2CO3处理。在约12-24小时后，经萃取和蒸发由反应物中分离出所需式(28)内酰胺并经快速色谱法纯化。
在反应路线B步骤j中，将式(28)所述内酰胺的苯二甲酰亚氨基-保护的胺功能基脱保护，得到式(29)所述胺。
例如，将式(28)所述内酰胺的适宜有机溶剂例如甲醇溶液与2摩尔当量水合肼的适宜有机溶剂例如甲醇溶液反应，典型地是所述反应在环境温度下进行。然后将反应混合物搅拌约60-90小时，然后过滤。将滤液浓缩，得到式(29)所述胺。
在反应路线B步骤k中，按照反应路线A步骤i1和i2所述相似方法，将式(29)所述胺与式(12a)所述溴代酸偶合，得到式(30)所述溴代酰胺。
在反应路线B步骤1中，将式(30)所述溴代酰胺转变成式(31)所述α-硫代酰胺。
例如，将式(30)溴代酰胺和对甲氧基苄硫醇的适宜有机溶剂例如二甲基甲酰胺溶液脱气并于环境温度下用碳酸铯处理。12-24小时后，经萃取和蒸发由反应物中分离出式(31)所述α-硫代酰胺并经快速色谱法纯化。
另外，按照反应路线A步骤j1和j2所述相似方法，可将式(30)所述溴代酰胺转变成式(31)所述α-硫代酰胺。
在反应路线B步骤m中，按照反应路线A步骤k1和k2所述相似方法，可将式(31)所述α-硫代酰胺裂解，得到式(32)化合物，即其中X是N而R8是H的式(Ⅰ)化合物。
在反应路线B步骤n中，按照反应路线A步骤11和12所述相似方法，将式(32)所述化合物的硫醇功能基酰化，得到式(32)化合物。
反应路线A和B所用原料可由本领域普通技术人员很容易地获得。例如，某些式(2)R2-取代的环己酮可由市售获得，如4-苯基环己酮、4-甲基环己酮、4-乙基环己酮、4-叔丁基环己酮可由AldrichChemical Co.,Inc.,Milwaukee,Wisconsin 53233获得。
式(7a)所述R3-取代的胺盐可通过本领域普通技术人员公知的和适宜的技术和方法制备。反应路线C给出了一般合成路线，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线C
在步骤a中，将式(7c)所述被保护的氨基酸酰胺化，得到式(7b)所述氨基酰胺。
例如，将式(7c)所述被保护的氨基酸的适宜有机溶剂例如四氢呋喃溶液冷却至约-25℃至约-40℃并依次用摩尔量略微过量的叔胺例如N-甲基吗啉和摩尔量略微过量的氯甲酸异丁基酯处理。约10-20分钟后，反应混合物用摩尔过量的式H2NR4R5胺(其中R4和R5如上定义)处理，搅拌约1-4小时并浓缩。将残余物溶于适宜有机溶剂例如二氯甲烷，用适宜酸例如盐酸和碳酸钠(NaHCO3)洗涤，有机层用适宜的干燥剂例如硫酸钠干燥并浓缩，得到式(7b)所述氨基酰胺粗产物。
在反应路线C步骤b中，将式(7b)所述氨基酰胺脱保护，得到式(7a)所述R3-取代的胺盐。
例如，将式(7b)氨基酰胺粗产物的适宜的有机溶剂例如二氯甲烷和三氟乙酸溶液于环境温度下搅拌约2-4小时并浓缩。用适宜溶剂混合物例如四氯化碳和甲苯经旋转蒸发仪共蒸发除去残余的三氟乙酸。然后，用本领域普通技术人员公知的和适宜的方法分离并纯化式(7a)所述R3-取代的胺盐。
反应路线C所用原料可由本领域普通技术人员很容易地获得。例如，式(7c)N-保护的氨基酸可由市售获得或者由本领域普通技术人员容易地制得。另外，式H2NR4R5胺(其中R4和R5如上定义)可由市售获得或者由本领域普通技术人员容易地制得。可由AldrichChemical Co.,Inc.市售获得的式H2NR4R5胺的实例包括甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、丁胺、R-(-)-仲-丁胺、(±)-仲-丁胺、S-(+)-仲-丁胺、叔丁胺、己胺、吗啉、哌啶和吡咯烷。
式(12a)所述溴代酸可由市售获得或者由本领域普通技术人员利用公知的和适宜的原料、技术和方法制得。可由市售获得的式(12a)溴代酸的实例包括2-溴代丙酸、2-溴代丁酸、2-溴代戊酸、2-溴代己酸、6-(苯甲酰氨基)-2-溴代己酸、α-溴代庚酸、2-溴代辛酸、2-溴代-3-甲基丁酸、α-溴代异己酸、α-溴代-β-(5-咪唑基)丙酸、(R)-(+)-2-溴代丙酸、(S)-(-)-2-溴代丙酸。
其中R1是W-(CH2)m-基团的式(12a)溴代酸可按照反应路线D合成。式(35)溴代酸即是其中R1是W-(CH2)m-基团的式(12a)溴代酸。
反应路线D
在反应路线D步骤a中，将在适宜极性溶剂例如水或水∶醚溶剂混合物中的式(33)所述氨基羧酸用Na2CO3和N-乙酯基邻苯二甲酰亚胺(NCEP)处理。典型地是将反应混合物于环境温度下搅拌1-5小时并用本领域公知的萃取法萃取，然后将水层冷却并用酸例如浓盐酸酸化至约pH1，过滤收集沉淀，用水洗涤，然后干燥，得到式(34)所述苯二甲酰亚氨基羧酸。
在反应路线D步骤b中，将式(34)所述苯二甲酰亚氨基羧酸溴化，得到式(35)所述2-溴-苯二甲酰亚氨基羧酸。例如，在约-20℃至约10℃温度范围内，将式(34)所述苯二甲酰亚氨基羧酸和无水红磷的混合物通过滴加溴处理，然后将反应混合物温热至室温，再加热至约80℃约2-5小时。然后将反应混合物冷却至室温，倾入含NaHSO3的水中并用固体NaHCO3中和。水层用醚溶剂例如乙醚洗涤，并用适宜的酸例如浓盐酸酸化。过滤收集沉淀并干燥，得到式(35)所述溴代酸。
另外，式(35)所述溴代酸也可用下列所述反应路线D步骤a1、a2和b1所述方法以及Baldwin,J.E.等人在Tetrahedron44,2633-2636(1988)和Bezas,B.和Zervas,L.,J.Am.Chem.Soc.83,719-722(1961)所述相似方法制备。
例如，在反应路线D步骤a1中，通过形成亚苄基亚胺保护ε-氨基对适宜的α-氨基酸例如L-赖氨酸进行选择性N-α-保护。通过将L-赖氨酸一盐酸盐溶于氢氧化锂并将溶液冷却至约0℃-10℃形成亚苄基亚胺。然后加入新蒸馏的苯甲醛并将溶液振摇。过滤并蒸发回收N-ε-亚苄基-L-赖氨酸。
将所述N-ε-亚苄基-L-赖氨酸的α-氨基进行尿烷保护，随后就地水解裂解所述亚胺，得到N-α-苄氧羰基-L-赖氨酸。例如，将N-ε-亚苄基-L-赖氨酸加入到氢氧化钠和乙醇混合物中，冷却至约-5℃至约-25℃。然后向反应混合物中加入预先冷却的苄氧基甲酰氯的碱性溶剂例如氢氧化钠和乙醇溶液，在加料过程中，将温度保持在约-10℃至约-25℃温度范围内，然后在搅拌下温度略微升高(约-5℃)。反应混合物用适宜的酸例如预先冷却的盐酸酸化，过滤并重结晶回收得到N-α-苄氧羰基-L-赖氨酸，即其中m是4的式(34a)化合物。
在反应路线D步骤a2中，在碳酸钠水溶液中，将N-α-苄氧羰基-L-赖氨酸或其他式(34a)化合物与N-乙酯基邻苯二甲酰亚胺反应，得到式(34a)化合物的光学纯邻苯二甲酰基衍生物。
同时用苄酯基氢解将式(34a)化合物的邻苯二甲酰基衍生物还原，得到式(34b)N-ε-邻苯二甲酰基氨基酸。例如，将单一一种式(34a)邻苯二甲酰基衍生物与催化量的氢化催化剂例如10％钯/碳反应，典型地是将反应物与适宜的溶剂混合物例如四氢呋喃/水接触，反应混合物典型地是在室温氢气压35-45psi下振摇5-24小时。通过蒸发溶剂由反应物中回收得到每一种式(34b)N-ε-邻苯二甲酰基氨基酸。
在反应路线D步骤b1中，将每一种式(34b)N-ε-邻苯二甲酰基氨基酸脱氨基溴化，得到式(35)所述溴代酸。所述反应可用Compagnone,R.S.和Rapoport,H.,J.Org.Chem.,51,1713-1719(1986)；U.S.Pat.No.5,322,942,issued June 21,1994；Overberger,C.G.和Cho,I.,J.Org.Chem.,33,3321-3322(1968)；or Pfister,K.等人，J.Am.Chem.Soc.,71,1096-1100(1949).所述典型反应进行。
例如，将式(34b)N-ε-邻苯二甲酰基氨基酸和适宜的溴化物例如溴化氢或溴化钾的混合物在酸溶液例如硫酸中用亚硝酸钠处理，如果需要避免过量溴离子引起的外消旋作用，则在加料和搅拌过程中反应温度可控制在-5℃至0℃之间。将反应混合物搅拌1.5-5小时后，经萃取和蒸发回收得到式(35)所述溴代酸。
按照反应路线E合成得到式(12a)所述溴代酸，其中R1是C1-C6烷基或Q’-Z’-(CH2)m-基团，其中m如上定义并且Q’是氢或Y’-(CH2)n-基团，其中Y’是-C(O)OR6；Z’是化学键、氧或氨基。所述式(37)溴代酸即是其中R1是C1-C6烷基或Q’-Z’-(CH2)m-基团的式(12a)所述溴代酸。反应路线E
反应路线E提供了一种制备式(12a)(当R1是C1-C6烷基或Q’-Z’-(CH2)m-基团时，即是式(37)化合物)的一般合成方法。所述取代基R1’定义为C1-C6烷基或Q’-Z’-(CH2)m-基团。
在反应路线E中，如上述反应路线D步骤b1所述，将适宜的式(36)氨基酸进行脱氨基溴化，得到式(37)R1’-取代的溴代酸。
式(36)氨基酸及其N-被保护形式可由市售获得或者经本领域普通技术人员公知的和适宜的技术和方法容易地制备。例如L-丙氨酸、D-丙氨酸、L-缬氨酸、D-缬氨酸、D-正缬氨酸、L-亮氨酸、D-亮氨酸、D-异亮氨酸、D-叔亮氨酸、甘氨酸、L-谷氨酸、D-谷氨酸、L-谷氨酰胺、D-谷氨酰胺、L-赖氨酸、D-赖氨酸、L-鸟氨酸、D-鸟氨酸、(D)-(-)-2-氨基丁酸、D-苏氨酸、D-高丝氨酸、D-别苏氨酸、D-丝氨酸、D-2-氨基己二酸、D-天冬氨酸、D-谷氨酸、D-赖氨酸水合物、2,3-二氨基丙酸一氢溴酸盐、D-鸟氨酸盐酸盐、D,L-2,4-二氨基丁酸二盐酸盐、L-偏酪氨酸、D-4-羟苯基甘氨酸、D-酪氨酸、D-苯丙氨酸、D,L-2-氟苯丙氨酸、β-甲基-D,L-苯丙氨酸盐酸盐、D,L-3-氟苯丙氨酸、4-溴-D,L-苯丙氨酸、D-2-苯基甘氨酸、D,L-4-氟苯丙氨酸、4-碘-D-苯丙氨酸、D-高苯丙氨酸、D,L-2-氟苯丙氨酸、D,L-4-氯苯丙氨酸等均可由Sigma Chemical Co.St.Louis,Mo.或Aldrich Chemical Co.,Inc.市售获得。
式(15)顺式α-硫代酰胺、式(16)反式α-硫代酰胺和式(31)α-硫代酰胺(其中R1是Q’2-Z’2-(CH2)m-基团，其中Q’2是-Y’2-(CH2)n-基团，其中Y’2是-N(R6)2)可由本领域普通技术人员按照公知技术和方法合成。制备这些化合物的一般合成方法如反应路线F所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。式(38)α-硫代酰胺统一表示式(15)顺式α-硫代酰胺、式(16)反式α-硫代酰胺和式(31)α-硫代酰胺(其中R1是Q’2-Z’2-(CH2)m-基团，其中Q’2是-Y’2-(CH2)n-基团，其中Y’2是-N(R6)2)。反应路线F
反应路线F(续)
反应路线F提供了一种制备式(15)、(16)和(31)化合物(其中R1是Q’2-Z’2-(CH2)m-基团，其中Q’2是-Y’2-(CH2)n-基团，其中Y’2是-N(R6)2)的一般合成方法。除了R6’定义为C1-C6烷基以外，所有取代基均如上定义。
在反应路线F步骤a中，将适宜的单一一种式(38)α-硫代酰胺化合物的苯二甲酰亚氨基基团与摩尔量略微过量的一水合肼反应，典型地是将反应物在质子传递有机溶剂例如甲醇中进行。典型地是将反应物在室温下搅拌5-24小时，经蒸发溶剂，再溶于CHCl3、过滤除去邻苯二甲酰肼并真空除去CHCl3，由反应物中回收得到式(39)相应的游离胺化合物。
在反应路线F任选步骤b中，经还原烷基化将每一种游离胺(39)转变成式(40)R6’-取代的胺。
例如，将式(39)游离胺在质子传递有机溶剂例如甲醇中的混合物与R6’CHO、氰基硼氢化钠和1滴1％溴甲酚绿甲醇溶液反应，用1N盐酸的甲醇溶液维持反应的pH值不变。经萃取并蒸发溶剂由反应物中回收得到式(40)所述R6’-取代的胺。
在反应路线F任选步骤C中，如反应路线E任选步骤b所述，将式(40)所述R6’-取代的胺转变成式(41)所述二-R6’-取代的胺。
式(15)顺式α-硫代酰胺、式(16)反式α-硫代酰胺和式(31)α-硫代酰胺(其中R1是Q’3-Z’3-(CH2)m-基团，其中Q’3是-Y’3-(CH2)n-基团，Z’3是CONR6和Y’3是H、C6-C10芳基、C3-C9杂芳基、吗啉代、哌啶子基、吡咯烷子基或异氮杂茚基)可由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的方法合成。制备这些化合物，即所述式(43)化合物的一般合成方法如反应路线G所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线G
反应路线G提供了一种制备式(15)、(16)和(31)化合物(其中R1是Q’3-Z3-(CH2)m-基团，其中Q’3是-Y’3-(CH2)n-基团，Z’3是CONR6和Y’3是H、C6-C10芳基、C3-C9杂芳基、吗啉代、哌啶子基、吡咯烷子基或异氮杂茚基)的一般合成方法，所有其他取代基均如上定义。
在反应路线G中，式(43)化合物可通过将式(39)所述游离胺或式(40)R6’-取代的胺与式(42)所述酸偶合制得。具体讲，在适宜溶剂例如四氢呋喃中，将式(42)酸与1.2-1.7当量适宜碱例如N-甲基吗啉反应，在加入1.2-1.7当量氯甲酸异丁基酯之前，将反应混合物冷却至-50℃-0℃温度范围内，优选-25℃--20℃。令反应搅拌30分钟至3小时，使其形成混合酸酐，活化的中间体。在保持温度介于-50℃-0℃之间的情况下，加入适宜的式(39)游离碱或适宜的式(40)R6’-取代的胺。在加完式(39)和(40)胺后，反应可以温热至室温，反应需要进行2-48小时。经本领域公知方法例如萃取、蒸发、色谱法和重结晶法可分离并纯化所述产物(43)。
另外，例如，将式(42)酸与亚硫酰氯或草酰氯反应，得到酰氯中间体。所述反应可以用亚硫酰氯或草酰氯作溶剂或者所述反应可以在适宜的溶剂例如甲苯、苯、二氯甲烷、四氯化碳或氯仿中进行。所述反应可以在适宜催化剂例如二甲基甲酰胺或吡啶存在下进行。所述反应可在-40℃至溶剂的回流温度下进行，反应通常需要30分钟至24小时。经本领域公知方法例如蒸发、萃取、色谱法和重结晶法可分离并纯化所述酰氯中间体。
然后将所述酰氯中间体与适宜的式(39)或(40)胺反应。所述反应可在适宜溶剂例如甲苯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、吡啶或氯仿中进行。所述反应可在摩尔量略微过量的碱例如三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钾、吡啶或二异丙基乙基胺存在下进行。所述反应可在-70℃至溶剂的回流温度下进行。所述反应通常需要30分钟至24小时。经本领域公知方法例如萃取、蒸发、色谱法和重结晶法可分离并纯化所述产物(43)。
另外，例如，在摩尔量略微过量的偶合剂例如二环己基碳化二亚胺(DCC)或1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺(EDC)存在下，将式(42)酸与摩尔量略微过量的适宜的式(39)或(40)胺和1-羟基苯并三唑水合物反应。所述反应可在适宜的碱例如二异丙基乙基胺存在下进行。所述反应可在适宜溶剂例如二氯甲烷或氯仿中进行。经本领域公知方法例如萃取、蒸发、色谱法和重结晶法可分离并纯化所述产物。
所述式(42)化合物及其被活化的中间体可由市售获得或者可以由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的技术和方法容易地制备。例如，苯甲酸、1-萘甲酸、2-萘甲酸、2-喹啉羧酸、4-哒嗪羧酸、4-吡唑羧酸、2-呋喃甲酸、3-呋喃甲酸、2-吡嗪羧酸、2-噻吩羧酸、4-吗啉甲酰氯、Boc-3-哌啶甲酸、异烟酸和吡啶甲酸均可由Aldrich Chemical Co.,Inc和Baychem,Inc.市售获得式(15)顺式α-硫代酰胺、式(16)反式α-硫代酰胺和式(31)α-硫代酰胺(其中R1是Q’3-Z’4-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’4是NHC(O)NR6)可由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的方法合成。制备这些化合物，即所述式(45)化合物的一般合成方法如反应路线H所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线H
反应路线H提供了一种制备式(15)、(16)和(31)化合物(其中R1是Q’3-Z’4-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’4是NHC(O)NR6)的一般合成方法，所有其他取代基均如上定义。
在反应路线H中，式(45)化合物可通过将式(39)游离胺或式(40)R6’-取代的胺与式(44)异氰酸酯反应制备。例如，将等当量或者摩尔量略微过量的适宜的式(44)异氰酸酯加入到适宜的式(39)胺或适宜的式(40)R6’-取代的胺的适宜无水芳族溶剂例如无水苯或无水甲苯溶液中。然后将混合物回流2-24小时。经本领域公知方法例如萃取、蒸发、色谱法和重结晶法可分离并纯化所述适宜的式(45)化合物。
所述式(44)化合物及其被活化的中间体可由市售获得或者可以由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的技术和方法容易地制备。例如，异氰酸苯酯和异氰酸1-萘酯可由Aldrich Chemical Co.,Inc.获得。本领域公知的其他式(44)化合物包括异氰酸4-甲基苯基酯、异氰酸4-甲氧基苯基酯、异氰酸2-萘酯、异氰酸4-氨基苯基酯、异氰酸4-氟苯基酯、异氰酸3-氯苯基酯、异氰酸4-氯苯基酯、异氰酸3,4-二氯苯基酯、异氰酸2,6-二甲基苯基酯、异氰酸2-甲氧基-1-萘基酯、异氰酸2,4,6-三甲基苯基酯和异氰酸4-硝基苯基酯。
式(15)顺式α-硫代酰胺、式(16)反式α-硫代酰胺和式(31)α-硫代酰胺(其中R1是Q’3-Z’5-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’5是OC(O)NR6)，可由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的方法合成。制备这些化合物，即所述式(48)化合物的一般合成方法如反应路线I所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线I
反应路线I提供了一种制备式(15)、(16)和(31)化合物(其中R1是Q’3-Z’5-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’5是OC(O)NR6)的一般合成方法，所有其他取代基均如上定义。
在反应路线I步骤a中，在适宜溶剂例如甲苯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、吡啶或氯仿存在下，将适宜的式(39)游离胺或适宜的式(40)R6’-取代的胺与式(46)氯甲酸酯偶合。所述反应可在摩尔量略微过量的适宜的碱例如三乙胺、碳酸钠、碳酸氢钾、吡啶或二异丙基乙基胺存在下进行。所述反应可在-70℃至溶剂的回流温度下进行。所述反应通常需要30分钟至24小时。经本领域公知方法例如萃取、蒸发、色谱法和重结晶法可分离并纯化所述式(48)产物。
所述式(46)氯甲酸酯可由市售获得或者可以由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的技术和方法容易地制备。例如，氯甲酸苯基酯、氯甲酸苄基酯、氯甲酸4-氯苯基酯、氯甲酸4-硝基苯基酯、氯甲酸4-甲基苯基酯、氯甲酸4-溴苯基酯、氯甲酸4-氟苯基酯、氯甲酸4-甲氧基苯基酯和氯甲酸2-萘基酯可由A1drich ChemicalCo.Inc.获得或者是本领域公知的。
另外，在反应路线I步骤a1中，按照上述反应路线G所述酸酐的偶合方法，可将适宜的式(39)游离胺或适宜的式(40)R6’-取代的胺与式(47)酸酐反应。
所述式(47)酸酐可由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的技术和方法容易地制备，例如参见。Pope,B.M.等人，Org.Synth.,Ⅵ,418(1988)；Dean,C.S.等人，Chem.Comm.,728(1969)；Tarbell,D.S.等人，Proc.Natl.Acad.Sci.(USA)69,730(1972)或Dean,C.S.等人，J.Org.Chem.35,3393(1970).
式(15)顺式α-硫代酰胺、式(16)反式α-硫代酰胺和式(31)α-硫代酰胺(其中R1是Q’3-Z’5-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’6是SO2NR6)可由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的方法合成。制备这些化合物，即所述式(51)化合物的一般合成方法如反应路线J所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线J
反应路线J提供了一种制备式(15)、(16)和(31)化合物(其中R1是Q’3-Z’6-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’r是SO2NR6)的一般合成方法，所有其他取代基均如上定义。
在反应路线J中，按照上述反应路线G所述酸酐的偶合方法，将适宜的式(39)游离胺或适宜的式(40)R6’-取代的胺与式(49)氯化物或式(50)酸酐反应。
所述式(49)氯化物可由市售获得或者可以由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的技术和方法容易地制备。例如，苯磺酰氯、1-萘磺酰氯、2-萘磺酰氯、丹磺酰氯、8-喹啉磺酰氯、2-氧芴磺酰氯、1,2-萘醌-2-二叠氮化物-4-磺酰氯、N-吗啉基磺酰氯、N-哌啶基磺酰氯、2,4,5-三氯代苯磺酰氯、2,5-二氯代苯磺酰氯、2-硝基苯磺酰氯、2,4-二硝基苯磺酰氯、3,5-二氯-2-羟基苯磺酰氯、2,4,6-三异丙基苯磺酰氯、2-均三甲基苯磺酰氯、3-硝基苯磺酰氯、4-溴苯磺酰氯、4-氟苯磺酰氯、4-氯苯磺酰氯、4-氯-3-硝基苯磺酰氯、4-硝基苯磺酰氯、4-甲氧基苯磺酰氯、4-叔丁基苯磺酰氯、对甲苯磺酰氯、2,3,4-三氯苯磺酰氯、2,5-二甲氧基苯磺酰氯、4-乙基苯磺酰氯、3,4-二甲氧基苯磺酰氯、2,6-二氯苯磺酰氯、3-溴苯磺酰氯、4-甲氧基-2-硝基苯磺酰氯和4-正丁基苯磺酰氯均可由Aldrich Chemical Co.Inc.，其他化学品供应商例如Lancaster,Salor或Maybridge获得或者是本领域公知的。
所述式(50)酸酐可由市售获得或者可以由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的技术和方法容易地制备。例如，苯磺酸酐、4-甲苯磺酸酐、2-均三甲基苯磺酸酐和4-硝基苯磺酸酐均可由Aldrich Chemical Co.,Inc.获得或者是公知的。
式(15)顺式α-硫代酰胺、式(16)反式α-硫代酰胺和式(31)α-硫代酰胺(其中R1是Q’3-Z’7-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’7是NR6C(O))可由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的方法合成。制备这些化合物，即所述式(54)化合物的一般合成方法如反应路线K所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线K
反应路线K提供了一种制备式(15)、(16)和(31)化合物(其中R1是Q’3-Z’7-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’7是NR6C(O))的一般合成方法，所有其他取代基均如上定义。
在反应路线K步骤a中，在本领域公知的条件下，将适宜的式(52)酯脱保护，得到式(53)所述酸。例如，当R6’是甲基或乙基时，将式(52)酯溶于适宜的有机溶剂例如乙醇中并用约等体积的水处理。在搅拌下向此溶液中加入1-2当量氢氧化锂并将反应搅拌1-6小时，然后用本领域公知的方法分离并纯化所得酸。例如真空下除去有机溶剂，残余的水溶液用稀盐酸酸化，然后水相用适宜的有机溶剂例如乙酸乙酯萃取，将合并的有机萃取液用无水硫酸镁干燥，过滤并真空浓缩。残余物可用适宜洗脱剂例如甲醇/氯仿在硅胶上进行快速色谱纯化，得到式(53)所述酸。
在反应路线K步骤b中，在本领域公知的反应条件下，将式(53)所述酸与式(53a)所述胺偶合，得到式(54)逆酰胺。例如，在惰性气氛下，例如氮气氛下，将式(53)所述酸溶于适宜的有机溶剂例如二氯甲烷中，然后溶液用1-4当量适宜胺例如N-甲基吗啉处理，冷却至约-20℃并加入1当量氯甲酸异丁基酯。将反应搅拌约10-30分钟并向反应中加入1-4当量式(53a)所述胺，反应在约-20℃下搅拌30分钟至2小时，然后令其温热至室温并搅拌1-3小时。经本领域公知的方法例如萃取法和快速色谱法分离并纯化式(54)逆酰胺。例如，将所述反应用适宜有机溶剂例如二氯甲烷稀释，用水冲洗，用无水硫酸镁干燥，过滤并真空浓缩。残余物可用适宜的洗脱剂例如乙酸乙酯/己烷在硅胶上进行快速色谱纯化，得到式(54)所述逆酰胺。
另外，在惰性气氛下，例如氮气氛下，将式(53a)所述胺溶于适宜的无水有机溶剂例如二氯甲烷中，向此溶液中加入溶于适宜有机溶剂例如二氯甲烷中的1当量N-羟基苯并三唑水合物、1当量1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐和1当量式(53)所述酸，然后，将反应搅拌约1-15小时。经本领域公知的方法例如萃取法和快速色谱法分离并纯化式(54)逆酰胺(retroamide)。例如，将所述反应用适宜有机溶剂例如乙酸乙酯稀释，用水冲洗，用无水硫酸镁干燥，过滤并真空浓缩。残余物可用适宜的洗脱剂例如乙酸乙酯/己烷在硅胶上进行快速色谱纯化，得到式(54)所述逆酰胺。
式(15)顺式α-硫代酰胺、式(16)反式α-硫代酰胺和式(31)α-硫代酰胺(其中R1是Q’3-Z’8-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’8是HNC(O)O)可由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的方法合成。制备这些化合物，即所述式(56)化合物的一般合成方法如反应路线L所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线L
反应路线L提供了一种制备式(15)、(16)和(31)化合物(其中R1是Q’3-Z’8-(CH2)m-基团，其中Q’3如反应路线G中定义，m如上定义和Z’8是HNC(O)O)的一般合成方法，所有其他取代基均如上定义。
在反应路线L步骤a中，在本领域公知的反应条件下，将适宜的式(52)酯还原，得到式(55)醇。例如，将式(52)酯溶于适宜溶剂例如己烷、二氯甲烷、四氢呋喃或甲苯，优选四氢呋喃中，并与适宜的还原剂例硼氢化锂、硼氢化钠、氢化锂铝、二异丁基氢化铝、9-硼双环并[3.3.1]壬烷，优选硼氢化锂反应。所述反应既可以通过将适宜的酯(52)加入到适宜还原剂溶液中，也可以通过将适宜还原剂溶液加入到适宜式(52)酯溶液中进行，加料过程在约-30℃至约10℃下进行。所述反应可在约0℃至约30℃温度范围内进行，反应通常需要2-5小时。所述产物可通过骤冷和萃取分离得到。所述骤冷反应在约-15℃至约0℃下进行。用本领域公知和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出式(55)所述醇。式(55)所述醇可经本领域公知的色谱法和蒸馏法纯化。
在反应路线L步骤b中，按照上述反应路线H所述方法，将式(55)所述醇与式(44)所述异氰酸酯反应，得到适宜的式(56)化合物。
另外，式(15)顺式α-硫代酰胺、式(16)反式α-硫代酰胺和式(31)α-硫代酰胺也可由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的方法合成。制备这些化合物的一般合成方法如反应路线M所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线M
反应路线M提供了一种制备式(15)、(16)和(31)化合物的一般合成方法，所有其他取代基均如上定义。
在反应路线M步骤a中，将式(57a)硫醇在适宜的有机溶剂例如二甲基甲酰胺中脱气并用溴代乙酸乙酯(57b)和适宜的叔胺例如二异丙基乙基胺处理。将反应混合物置于冷却浴中并搅拌约20分钟至约1小时，其间可观测到有沉淀生成。除去冷却浴，将反应混合物再搅拌48-72小时。用本领域公知和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出式(57)所述硫醚酯。式(57)所述硫醚酯可经本领域公知的色谱法和蒸馏法纯化。
在反应路线M步骤b中，将式(57)硫醚酯在适宜的有机溶剂例如四氢呋喃中用氨化物碱例如二(三甲基甲硅烷基)氨化锂处理。然后将所得中间体与R1-取代的烷基卤化物(R1CH2-Hal)反应，得到式(58)R1-取代的硫醚酯。用本领域公知和适宜的方法例如萃取和蒸发可分离出式(58)所述R1-取代的硫醚酯。式(58)所述R1-取代的硫醚酯可经本领域公知的色谱法和蒸馏法纯化。
在反应路线M步骤c中，按照反应路线K步骤a所述方法，将式(58)所述R1-取代的硫醚酯脱保护，得到式(59)R1-取代的硫醚酸。
在反应路线M步骤d中，按照反应路线G所述方法，将式(59)R1-取代的硫醚酸与适宜的式(11)、(12)或(29)化合物偶合，得到适宜的式(15)、(16)或(31)化合物。
如1995年6月13日公开的美国专利5,424,425所述，式(1)化合物(其中R8是-C(O)-(CH2)q-K基团)可由本领域普通技术人员按照公知的和适宜的方法合成。制备这些化合物，即所述式(61)化合物的一般合成方法如反应路线N所示，除非另有说明，其中所有取代基如上定义。
反应路线N
反应路线N提供了一种制备式(61)化合物的一般合成方法，其中K’是
和
R7”表示Boc、C1-C4烷基或-(CH2)p-Ar2基团。所有其他取代基如上定义。
在反应路线N中，适宜的式(61)硫代乙酰基化合物可通过下述方法制备，即在适宜非质子传递溶剂例如二甲基甲酰胺中，于碱性条件下例如氢化钠、硫化氢，将适宜的式(13)、(14)或(30)溴代酰胺与适宜的式(60或60a)氨基硫代乙酸三苯甲基酯反应。
对于式(61)硫代乙酰基化合物，其中K’是
或
其中R3”是Boc，所述Boc保护基可用三氟乙酸脱除，得到其中R7是氢的相应化合物。
另外，其中K是下式的式(61)硫代乙酰基化合物的硫化物功能基
可用本领域公知的技术和方法氧化，例如单过氧邻苯二甲酸镁六水合物，得到其中K是下式的式(61)硫代乙酰基化合物
其中p’是1或2。
反应路线O提供了一种制备式(60)和(60a)氨基硫代乙酸三苯甲基酯的一般合成方法。
反应路线O
反应路线O提供了一种制备式(64)和(64a)化合物的一般合成方法，其中K”是
和
而K是
R7”表示Boc、C1-C4烷基或-(CH2)p-Ar2基团。所有其他取代基如上定义。
反应路线O步骤a中，在非质子传递溶剂例如二氯甲烷中，于碱性条件下，例如吡啶，将三苯基甲硫醇(62)与溴代乙酰溴(63)反应，得到式(64)溴代硫代乙酸三苯甲基酯。
反应路线O步骤b中，在非质子传递溶剂例如二氯甲烷中，于碱性条件下，例如吡啶，将式(64)溴代硫代乙酸三苯甲基酯与适宜的式(65)氨基化合物反应，得到适宜的式(66)氨基硫代乙酸三苯甲基酯。
反应路线O可供选择的步骤c中，其中K是下式的式(66)硫代乙酰基化合物的硫化物功能基
可用本领域公知的技术和方法氧化，例如单过氧邻苯二甲酸镁六水合物，得到其中K是下式的式(66a)硫代乙酰基化合物
其中P’是1或2。
另外，其中R8是-C(O)-(CH2)q-K基团的式(1)化合物可如反应路线P所述制备。反应路线P中，除非另有说明，所有取代基均如上定义。 反应路线P
反应路线P提供了一种制备式(61)化合物的一般合成方法，其中所有取代基均如上定义。
反应路线P中，在适宜偶合剂存在下，式(17)、(18)或(32)硫醇化合物的硫醇功能基可与适宜的式(68)酸偶合，生成适宜的式(61)硫代乙酰基化合物。例如，在非质子传递溶剂例如二氯甲烷中，在偶合剂例如2-氟-1-甲基吡啶鎓对甲苯磺酸盐、EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺盐酸盐)、羰基二咪唑、EEDQ(1-乙氧羰基-2-乙氧基-1,2-二氢喹啉)、DCC或氰基磷酸二乙酯存在下，可将适宜的式(17)、(18)或(32)硫醇化合物与适宜的式(68)酸反应，生成适宜的式(61)硫代乙酰基化合物。
如1995年8月17日公开的PCT国际公开WO95/21839所述，其中R8是-S-G基团的式(1)化合物可用本领域普通技术人员适宜和公知的方法合成。以式(71)化合物代表的这些化合物的一般合成方法如上述反应路线Q所示，除非另有说明，其中所有取代基均如上定义。
反应路线Q
式(69)二硫化物可用本领域公知方法或者本领域公知的相似方法制备(Roque,B.P.等人，J.Med.Chem.33,2473-2481(1992))。
反应路线Q中，适宜的式(69)二硫化物可与适宜的式(17)、(18)或(32)硫醇反应，生成式(70)二硫化物或其被保护形式。适宜的式(70)二硫化物是其中G是式(1)最终产物所需的或者脱保护后所得G是式(1)最终产物所需的那类二硫化物。
例如，适宜的式(69)二硫化物与适宜的式(17)、(18)或(32)硫醇反应。所述反应在适宜溶剂例如乙醇、甲醇、二氯甲烷或者乙醇或甲醇和二氯甲烷的混合物中进行。在进行反应之前，所述溶剂通过通入氮气流脱气15分钟。所述反应用1.0-4.0摩尔当量的适宜式(69)化合物进行。所述反应在0℃至所述溶剂的回流温度下进行，优选的是10℃-30℃。所述反应通常需要1-48小时。所述产物可通过本领域公知方法分离，例如萃取法、蒸发法和沉淀法。适宜的式(70)二硫化物或被保护的二硫化物可经色谱法和重结晶法纯化。
式(70)被保护的二硫化物可以用本领域公知方法脱保护。如T.Greene在Protecting Groups in Organic Synthesis中所述，在连续反应中使用保护基时，选择使用和脱除保护基以及脱除保护基是本领域技术人员公知的和可以理解的。
下列实施例阐明了反应路线A-Q所述典型合成方法。可以理解的是，这些实施例只用于说明目的，而对本发明范围不起任何限定作用。本文所用下列术语具有下列含义“g”指克；“mol”指摩尔；“mmol”指毫摩尔；“L”指升；“ml”指毫升；“bp”指沸点；“℃”指摄氏度；“mmHg”指毫米汞柱；“mp”指熔点；“mg”指毫克；“μM”指微摩尔；“μg”指微克；“h”或“hrs”指小时；“min”指分钟；“HOBt”指羟基苯并三唑；“EDC”指1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳化二亚胺；“NCEP”指N-乙酯基苯邻二甲酰亚胺和“MTBE”指甲基叔丁基醚。
实施例12H-异氮杂茚-2-己酰胺，N-[六氢-1-[2-(甲氨基)-2-氧代-1-(苯甲基)乙基]-2-氧代-5-苯基-1H-吖庚因-3-基]-1,3-二氢-α-巯基-1,3-二氧代-，[3S-[1(R*),3α,5α]]-的制备；化合物Ⅱ-1(MDL108,180)
步骤1.1
反应路线C步骤a；将Boc-Phe-OH(8.00g,30.2mmol)的四氢呋喃溶液冷却至-30℃并依次用N-甲基吗啉(3.5ml,32mmol)和氯甲酸异丁基酯(4.5ml,35mmol)处理。10分钟后，反应混合物用40％甲胺水溶液(13ml,380mmol)处理，搅拌2小时并浓缩。残余物溶于二氯甲烷(125ml)并用1N盐酸和饱和NaHCO3(每次75ml)洗涤。将有机层干燥并浓缩，得到所述标题化合物粗产物，无需进一步纯化使用。
步骤1.1.1
反应路线C步骤b；室温下，将实施例1.1所述粗产物的二氯甲烷(100ml)和三氟乙酸(20ml)溶液搅拌3小时并浓缩。用旋转蒸发仪通过与四氯化碳和甲苯共蒸发除去残留的三氟乙酸。用乙醚研制粘着残余物，得到白色固体状所述标题化合物(9.12g,100％)。
步骤1.2
反应路线D步骤a；于H2O(100ml)中，用Na2CO3(6.84g,64mmol)和NCEP(14.0g,64mmol)处理6-氨基己酸。将反应混合物于环境温度下搅拌90分钟并用乙酸乙酯(100ml)萃取。将水层在冰浴中冷却并用浓盐酸酸化至pH～1，过滤收集白色沉淀物，用水洗涤并于真空烘箱中干燥过夜，得到6-苯二甲酰亚氨基己酸(12.7g，产率为80％)。
步骤1.2.1
反应路线D步骤b；于0℃下，将6-苯二甲酰亚氨基己酸(12.7g,48mmol)和无水红磷(1.95g,63mmol)滴加溴(12.7ml,246mmol)处理，将所得块状混合物温热至室温并加热至80℃3小时。将反应混合物冷却至室温，倾入含有NaHSO3的水(300ml)中，并用固体NaHCO3中和。水层用乙醚(150ml)洗涤并用浓盐酸酸化。过滤收集暗黄色沉淀物并干燥，得到2-溴-6-苯二甲酰亚氨基己酸(15g，产率为91.5％)。
步骤1.3
反应路线A步骤a；于0℃下，将二异丙基胺(16.2ml,116mmol)的四氢呋喃(100ml)溶液滴加正丁基锂(44ml,110mmol,2.5M-己烷)处理。搅拌30分钟，将溶液冷却至-78℃并用套管加入4-苯基环己酮(17.42g,100mmol)的四氢呋喃(40ml)溶液。1小时后，用三甲基氯硅烷(14ml,110mmol)使反应骤冷。将混合物搅拌45分钟并除去冷却浴。2小时后，将反应混合物倾入冰水(100ml)和饱和NaHCO3水溶液(100ml)中，混合物用戊烷(300ml)萃取。有机层用盐水(150ml)洗涤，干燥(Na2SO4)并浓缩，得到暗黄色油状甲硅烷基烯醇醚(25.6g,104％)。
将上述所得甲硅烷基烯醇醚粗产物溶于二氯甲烷(200ml)/甲醇(300ml)溶剂混合物中，冷却至-78℃并用臭氧处理，直至变成恒定的蓝色(55分钟)。向溶液中通入20分钟氩气由所述反应系统中清洗掉过量臭氧，加入甲硫醚(40ml,540mmol)并令反应混合物逐渐温热至环境温度过夜。16小时后，将溶液浓缩至约150ml并加入原甲酸三甲酯(50ml,460mmol)和乙酰氯(10ml,140mmol)。将混合物回流加热4小时并冷却至环境温度。加入氢氧化钾(22g,600mmol)水(100ml)溶液，将反应混合物于60℃下加热2小时，冷却至环境温度，浓缩并于MTBE(2×125ml)和水(75ml)之间配分。将水层于冰浴中冷却并用浓盐酸水溶液酸化至pH=1～2，用二氯甲烷(250ml)萃取。有机层用盐水(75ml)洗涤，干燥(Na2SO4)并浓缩，得到暗桔黄色油状所述标题化合物(20.3g，产率为80％)。
步骤1.3.1
反应路线A步骤b将实施例1.3所述产物(16.0g,63.4mmol)于四氢呋喃(200ml)中用三乙胺(10.6ml,76.1mmol)处理并冷却至-78℃。滴加三甲基乙酰氯(8.6ml,70mmol)，15分钟后，将混合物转移至冰浴中45分钟，然后冷却至-78℃。所得浆状物经套管用含锂盐助剂(通过向(S)-4-苄基-2-噁唑烷酮(12.94ml,73.0mmol)的四氢呋喃(200ml)溶液中加入正丁基锂(28.4ml,71.0mmol,2.5M-己烷)制备)溶液处理，冷却至-78℃并搅拌1小时。令反应混合物逐渐温热至环境温度过夜，18小时后，加入水(5ml)并将溶液浓缩。残余物于饱和氯化铵水溶液(75ml)和二氯甲烷(200+125ml)之间分配，将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩。粗产物用己烷∶乙酸乙酯(3∶1-3∶2)经快速色谱法纯化，得到浅褐色油状所需酰基噁唑烷酮(22.13g,85％)。
步骤1.3.2
反应路线A步骤c；将双(三甲基甲硅烷基)氨化钾(58ml,29mmol,0.5M-甲苯)的四氢呋喃(50ml)溶液冷却至-78℃并经套管滴加预先冷却至-78℃的酰基噁唑烷酮(10.58g,25.71mmol)的四氢呋喃(100ml)溶液处理。30分钟后，于10分钟内经套管加入预先冷却至-78℃的三异丙基苯磺酰基叠氮化物(9.90g,32mmol)的四氢呋喃(50ml)溶液，将溶液搅拌3分钟，用乙酸(6.9ml,120mmol)骤冷，搅拌5分钟并转移至油浴(35℃)中。1.5小时后，将悬浮液冷却至环境温度并向所得溶液中加入水。将溶液浓缩，残余物于饱和氯化铵水溶液(75ml)和乙酸乙酯(350ml)之间分配。有机层用饱和NaHCO3水溶液∶盐水(1∶1=75ml)洗涤，干燥(Na2SO4)并浓缩。残余物用氯仿/二氯甲烷研制并过滤，将滤液浓缩，粗产物用己烷∶乙酸乙酯(3∶1-3∶2)经快速色谱法纯化，得到浅黄色油状所需α-叠氮基酰基噁唑烷酮(9.96g,86％)。
步骤1.3.3
反应路线A步骤d；将α-叠氮基酰基噁唑烷酮(9.86g,21.8mmol)的四氢呋喃(300ml)/水(90ml)溶液于冰浴中冷却并依次用30％H2O2水溶液(8.8ml,77mmol)，然后用氢氧化锂(1.05g,43.8mmol)处理。将混合物于环境温度下搅拌1.5小时并加入Na2SO3(12g,95mmol)水(68ml)溶液。用旋转蒸发仪除去四氢呋喃，水层用乙醚(2×125ml)萃取，于冰浴中冷却，用6N HCl酸化至pH1-2并用二氯甲烷(2×200ml)萃取。将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩，得到浅黄色油状所需酸(7.19g,112％)。
环境温度下，将所生成的α-叠氮基酸(21.8mmol)在四氢呋喃(120ml)中依次用2-三甲基甲硅烷基乙醇(9.4ml,66mmol)、吡啶(5.3ml,66mmol)和EDC(8.40g,44mmol)处理。将混合物搅拌2.5天并浓缩。将混合物溶于MTBE(150ml)，溶液依次用5％硫酸水溶液、饱和NaHCO3和盐水(各50ml)洗涤。将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩，残余物用己烷∶乙酸乙酯(7∶1-6∶1)经快速色谱法纯化，得到无色油状所述标题化合物(7.09g,83％)。
步骤1.3.4
反应路线A步骤e；将实施例1.3.3所述产物(3.00g,7.62mmol)的乙酸(30ml)、水(10ml)和四氢呋喃(10ml)溶液于60℃油浴中加热4小时。将溶液冷却至环境温度并用旋转蒸发仪(水浴温度=40℃)浓缩，残余物于MTBE(125ml)和盐水(50ml)之间分配，有机层用饱和NaHCO3水溶液∶盐水(1∶1=50ml)洗涤，干燥(Na2SO4)并浓缩。残余物用己烷∶乙酸乙酯(6∶1)经快速色谱法纯化，得到无色油状所述标题化合物(2.52g,95％)。
反应路线A步骤f；将实施例1.3.4所述产物(717mg,2.06mmol)和步骤1.1.1所述胺盐产物(1.81g,6.19mmol)的甲醇(20ml)溶液用粉状活化3A分子筛处理。30分钟后，加入氰基硼氢化钠(0.73ml,0.73mmol,1.0M-THF)，将反应混合物搅拌2.5小时，经硅藻土(CeliteR)层过滤并浓缩。将残余物溶于二氯甲烷(100ml)并用饱和NaHCO3水溶液∶盐水(1∶1=30ml)洗涤，将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩。产物混合物用己烷∶乙酸乙酯(1∶1-1∶2)经快速色谱法纯化，得到粘性无色油状所述标题化合物(737mg,70％)。
步骤1.3.6
反应路线A步骤g；于环境温度下，将实施例1.3.5所述产物(737mg,1.45mmol)的四氢呋喃(15ml)溶液用四正丁基氟化铵(2.2ml,2.2mmol,1.0M-THF)处理并搅拌。3小时后，将溶液浓缩。将残余物溶于乙酸乙酯(125ml)并用10％HCl水溶液(30ml)和盐水(25ml)洗涤，将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩，得到氨基酸粗产物(0.72g,122％)。将此产物溶于四氢呋喃(27ml)，于冰浴中冷却，并依次用N-甲基吗啉(0.35ml,3.2mmol)和氯甲酸异丁基酯(0.24ml,1.85mmol)处理。将悬浮液搅拌2.5小时并过滤。所述盐用无水四氢呋喃洗涤并将滤液浓缩。残余物用己烷∶乙酸乙酯(1∶1-2∶3)经径向色谱法纯化，分别得到所述标题化合物的顺式-(230mg,41％)和反式-(290mg,51％)异构体。
步骤1.3.7
反应路线A步骤h1；将实施例1.3.6所述产物的顺式-异构体(145mg,0.370mmol)的甲醇(6ml)溶液脱气(真空-N2)并用1,3-丙二硫醇(0.20ml,1.99mmol)和三乙胺(0.27ml,1.94mmol)处理。将溶液搅拌66小时并浓缩，残余物用二氯甲烷∶甲醇(100∶0，然后95∶5-90∶10)经快速色谱法纯化，得到无色油状所述标题化合物(140mg,104％)。
步骤1.3.8
反应路线A步骤i1；于环境温度下，将实施例1.3.7所述产物(135mg,0.370mmol)、2-溴-6-苯二甲酰亚氨基己酸(189mg,0.56mmol，实施例1.2.1)、EDC(106mg,0.55mmol)和HOBt(75mg,0.56mmol)在二氯甲烷(8ml)中的混合物搅拌18小时。将反应混合物浓缩并于乙酸乙酯(60ml)和5％硫酸水溶液(15ml)之间分配，有机层用饱和NaHCO3，然后用盐水(各为15ml)洗涤，干燥(Na2SO4)并浓缩。粗产物用己烷∶乙酸乙酯(2∶3-1∶3)经快速色谱法纯化，得到白色泡沫状所述标题化合物(220mg,87％)。
步骤1.3.9
反应路线A步骤j1；将对甲氧基苄硫醇(0.09ml,0.65mmol)的二甲基甲酰胺(3ml)溶液脱气(真空-N2)并用氢化钠(20mg,0.50mmol,60％油分散液)处理。1小时后，用套管向所述硫醇盐中加入实施例1.3.8所述产物(220mg,0.320mmol)的二甲基甲酰胺(2ml+3ml洗液)溶液，加入一刮勺尖的四正丁基碘化铵作催化剂。将反应混合物搅拌20小时并加入饱和氯化铵水溶液(25ml)和水(5ml)，该溶液用乙酸乙酯(75ml)萃取，有机层用盐水(25ml)洗涤。合并的水层用乙酸乙酯(50ml)反萃取，将合并的有机层干燥(Na2SO4)并浓缩，于高真空下放置。将粗产物用二氯甲烷∶乙酸乙酯(2∶1-1∶2)经快速色谱法纯化，得到白色泡沫状所述标题化合物(194mg,80％)。
反应路线A步骤k1；将实施例1.3.9所述产物(194mg,0.255mmol)、乙酸汞(102mg,0.32mmol)和苯甲醚(0.28ml,2.55mmol)在二氯甲烷(8ml)中的混合物于冰浴中冷却，脱气(真空-N2)并用三氟乙酸(2.5ml)处理。4小时后，向反应混合物中通入H2S气15分钟。将黑色沉淀物过滤并用二氯甲烷洗涤，将滤液浓缩，通过与四氯化碳共蒸发除去残余的三氟乙酸。残余物用己烷研制，得到浅褐色固体状所述标题化合物(MDL108,180)(150mg,92％)。IR(KBr)702,721,752,962,1045,1173,1209,1366,1398,1437,1494,1643,1711,1773,2862,2940,3028,3380cm-1；1H NMR(CDCl3)δ1,34-1.81(m,6),1.87-2.11(m,4),2.82(d,3,J=4.9),2.90-3.06(m,2),3.13-3.34(m,3),3.48(dd,I,J=11,16),3.67(t,2,J=7.3),3.69-3.76(m,1),4.59-4.66(m,1),5.03(t,1,J=8.1),6.32-6.39(m,1),7.00-7.03(m,2),7.15-7.35(m,8),7.60-7.65(m,1),7.68-7.73(m,2),7.78-7.84(m,2).MW计算值C36H40N4O5S=640.8.实测值(M+H+)=641.
实施例22H-异氮杂茚-2-己酰胺，N-[六氢-1-[2-(甲氨基)-2-氧代-1-(苯甲基)乙基]-2-氧代-5-苯基-1H-吖庚因-3-基]-1,3-二氢-α-巯基-1,3-二氧代-，[3S-[1(R*),3α,5β]]-的制备；化合物Ⅲ-
步骤2.1
反应路线A步骤h2；用实施例1.3.6所述反式-异构体(290mg,0.740mmol)按照实施例1.3.7所述方法制备。用二氯甲烷∶甲醇(100∶0，然后95∶5-90∶10)经快速色谱法纯化，得到所述标题化合物(249mg,92％)。
反应路线A步骤i2；于环境温度下，将实施例2.1所述产物(125mg,0.342mmol)、2-溴-6-苯二甲酰亚氨基己酸(189mg,0.56mmol)、EDC(106mg,0.55mmol)和HOBt(75mg,0.56mmol)在二氯甲烷(8ml)中的混合物搅拌17小时。将反应混合物浓缩并于乙酸乙酯(60ml)和5％硫酸水溶液(20ml)之间配分，有机层用饱和NaHCO3∶盐水(1∶1=20ml)洗涤，干燥(Na2SO4)并浓缩。粗产物用己烷∶乙酸乙酯(2∶3-1∶2)经快速色谱法纯化，得到白色泡沫状所述标题化合物(187mg,80％)。
步骤2.3
反应路线A步骤j2；将实施例2.2所述产物(150mg,0.22mmol)、对甲氧基苄硫醇(0.08ml,0.57mmol)和四正丁基碘化铵(一刮勺尖，催化剂)的二甲基甲酰胺(3ml)溶液脱气并于环境温度下用碳酸铯(94mg,0.29mmol)处理。24小时后，加入饱和氯化铵水溶液(20ml)和水(5ml)，该溶液用乙酸乙酯(75ml)萃取，有机层用盐水(2×20ml)洗涤。将合并的有机层干燥(Na2SO4)，浓缩，并于高真空下放置。将粗产物用己烷∶乙酸乙酯(2∶3-1∶2)经快速色谱法纯化，得到白色泡沫状所述标题化合物(160mg,77％)。
步骤2.4
反应路线A步骤k2；将实施例2.3所述产物(160mg,0.210mmol)、乙酸汞(84mg,0.26mmol)和苯甲醚(0.23ml,2.10mmol)在二氯甲烷(6.6ml)中的混合物于冰浴中冷却，脱气并用三氟乙酸(3ml)处理。4小时后，向反应混合物中通入H2S气15分钟。将黑色沉淀物过滤并用二氯甲烷洗涤，将滤液浓缩，通过与四氯化碳共蒸发除去残余的三氟乙酸。残余物用己烷∶乙酸乙酯(1∶1-1∶2)经快速色谱法纯化，得到浅褐色固体状所述标题化合物(MDL106,540)(96mg,71％)。
IR(KBr)702,721,1337,1366,1398,1437,1454,1468,1497,1530,1645,1678,1710,1770,2938,3380cm-1；1H NMR(CDCl3)δ1.35-1.80(m,7),1.94-2.10(m,2),1.96(d,0.5,J=8.7),1.97(d,0.5,J=8.8),2.50-2.70(m,2),2.81(d,1.5,J=4.8),2.82(d,1.5,J=4.8),2.91-3.00(m,1),3.22-3.29(m,1),3.31-3.39(m,1),3.47-3.58(m,1),3.67(t,2,J=7.2),3.72-3.80(m,1),4.82-4.90(m,1),5.25(t,l,J=7.8),6.07-6.10(m,1),7.15-7.30(m,10),7.48-7.55(m,1),7.66-7.72(m,2),7.78-7.84(m,2).MW计算值C36H40N4O5S=640.8.实测值(M+H)+=641.
实施例32H-异氮杂茚-2-己酰胺，N-[六氢-4-[2-(甲氨基)-2-氧代-1-(苯甲基)乙基]-5-氧代-1-(苯甲基)-1H-1,4-二氮杂-6-基]-1,3-二氢-α-巯基-1,3-二氧代-，[6S-[4(R*),6R*(R*)]]-的制备；化合物Ⅳ-1
反应路线B步骤b；于1.5小时内，将N-叔丁氧羰基-L-丝氨酸β-内酯(1.00g,5.82mmol；Pansare,S.V.等人，Org.Synth.70,10(1991))的CH3CN(100ml)溶液滴加到烯丙基胺(10ml,133mmol)的CH3CN(200ml)溶液中。1小时后，将溶液浓缩，固体残余物用CH3CN研制，得到白色固体状所需氨基酸(648mg,46％)。将滤液浓缩，得到白色固体状羟基酰胺副产物(632mg,44％)。
步骤3.2
反应路线B步骤c；于环境温度下，将步骤3.1所述氨基酸产物(640mg,2.62mmol)的饱和NaHCO3水溶液(7.5ml)和水(1ml)溶液用氯甲酸苄基酯(0.42ml,2.94mmol)的丙酮(1ml)溶液处理5分钟。将浑浊反应混合物搅拌2小时，所得溶液于MTBE(40ml)和水(25ml)之间配分。将水层于冰浴中冷却，用5％HCl水溶液调至约pH2，用NaCl饱和并用二氯甲烷(2×45ml)萃取。将合并的有机层干燥(Na2SO4)并浓缩，得到无色油状CBz-保护的氨基酸(1.14g)。将CBz-保护的氨基酸(1.14g)的二氯甲烷(100ml)和三氟乙酸(20ml)溶液于环境温度下搅拌1小时并浓缩，用旋转蒸发仪与四氯化碳共蒸发除去残余的三氟乙酸，得到氨基酸tfa盐(1.27g)。
将所述氨基酸tfa盐(1.27g)的水(25ml)溶液、二噁烷(10ml)和固体Na2CO3(306mg,2.88mmol)用NCEP(945mg,4.32mmol)处理并于40℃下搅拌。4小时后，再加入Na2CO3(306mg)，将混合物由约pH4调至约pH8-10。加入NCEP(630mg,2.87mmol)，将反应混合物搅拌16小时并浓缩。加入水(40ml)，混合物用MTBE(40ml)萃取，将水层于冰浴中冷却，用6N HCl酸化至约pH1，并用二氯甲烷(60ml)，然后用乙酸乙酯(60ml)萃取。将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩，产物混合物用己烷∶乙酸乙酯∶乙酸(1∶1∶0.1)经快速色谱法纯化，得到所需苯二甲酰亚氨基酸(1.2g)。
步骤3.3
反应路线B步骤d；于环境温度下，将步骤3.2所述苯二甲酰亚氨基酸产物(1.2g)于四氢呋喃(25ml)和二氯甲烷(10ml)中依次用2-三甲基甲硅烷基乙醇(1.2ml,8.4mmol)、吡啶(0.68ml,8.4mmol)和EDC(1.26g,6.55mmol)处理。将混合物搅拌18小时并浓缩，将残余物溶于MTBE(75ml)，溶液依次用5％硫酸水溶液和饱和NaHCO3∶盐水=1∶1(各40ml)洗涤，将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩。残余物用二氯甲烷∶乙酸乙酯(100∶0-95∶5)经快速色谱法纯化，得到无色油状所需酯(1.12g，总产率为84％)。
步骤3.4
反应路线B步骤e；于氩气氛下，将步骤3.3所述酯产物(1.12g,2.20mmol)的二氯甲烷(30ml)和甲醇(3ml)溶液冷却至-78℃。向所述溶液中通入臭氧，直至变成恒定的蓝色。向溶液中通入15分钟氩气将过量臭氧清洗掉。加入甲硫醚(3ml)并令溶液逐渐温热至环境温度过夜。15小时后，反应混合物用二氯甲烷(100ml)稀释并用盐水(40ml)洗涤，将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩。产物混合物用己烷；乙酸乙酯(3∶2-1∶1)经快速色谱法纯化，得到所需醛(1.11g,99％)。
反应路线B步骤f；将醛(1.11g,2.17mmol)和步骤1.1.1胺盐产物(1.84g,6.29mmol)的甲醇(23ml)溶液搅拌10分钟并用氰基硼氢化钠(2.2ml,2.2mmol,1.0M-THF)处理。将反应混合物搅拌3小时并浓缩，将残余物溶于二氯甲烷(1250ml)并用饱和NaHCO3∶盐水(1∶1=40ml)洗涤。将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩。产物混合物用己烷∶乙酸乙酯(3∶2-1∶2)经快速色谱法纯化，得到白色泡沫状所需氨基-酯(1.32g,90％)。
步骤3.6
反应路线B步骤g；于环境温度下，将步骤3.5所述甲硅烷基酯产物(1.30g,1.93mmol)的四氢呋喃(20ml)溶液用四正丁基氟化铵(3.0ml,3.0mmol,1.0M-THF)处理并搅拌。1.5小时后，将溶液浓缩。将残余物溶于乙酸乙酯(125ml)并用10％盐酸水溶液(30ml)和盐水(25ml)洗涤，将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩，得到氨基酸粗产物(1.54g)。将此产物溶于四氢呋喃(36ml)，于冰浴中冷却，并依次用N-甲基吗啉(0.47ml,4.27mmol)和氯甲酸异丁基酯(0.32ml,2.47mmol)处理。将悬浮液搅拌4小时并经硅藻土层过滤。所述盐用无水四氢呋喃洗涤并将滤液浓缩。残余物用己烷∶乙酸乙酯(3∶2-1∶1)经快速色谱法纯化，得到所述内酰胺(954mg,89％)。
步骤3.7
反应路线B步骤h；将步骤3.6所述Z-内酰胺产物(954mg,1.72mmol)的甲醇(17ml)溶液脱气(真空-N2)，用10％Pd-C(500mg)处理并在H2气氛下(气球)搅拌15小时。再加入催化剂(250mg)，将混合物搅拌7小时，脱气并过滤。将滤液浓缩，得到所需产物(720mg,100％)。
步骤3.8
反应路线B步骤i；将步骤3.7所述胺产物(720mg,1.71mmol)的CH3CN(10ml)和二甲基甲酰胺(3ml)溶液用苄基溴(0.30ml,2.5mmol)和固体K2CO3(130mg,0.94mmol)处理。18小时后，将混合物浓缩并将残余物于乙酸乙酯(75ml)和水(15ml)之间配分，将有机层干燥(Na2SO4)并浓缩。产物混合物用己烷∶乙酸乙酯(1∶2)经快速色谱法纯化，得到所需产物(500mg,57％)。
反应路线B步骤j；于环境温度下，将步骤3.8所述苯二甲酰亚氨基内酰胺(500mg,0.979mmol)的甲醇(10ml)溶液用水合肼(2.0ml,2.0mmol,1.0M-甲醇)处理。将反应混合物搅拌72小时并经硅藻土过滤。将滤液浓缩，得到一白色固体(400mg,107％)。
步骤3.10
反应路线B步骤k；将步骤3.9所述胺(400mg,1.05mmol)和2R-溴-6-苯二甲酰亚氨基己酸(500mg,1.47mmol的二甲基甲酰胺(5ml)溶液依次用N-甲基吗啉(0.33ml,3.0mmol)、EDC(288mg,1.50mmol)和HOBt(203mg,1.50mmol)处理。将反应混合物于环境温度下搅拌18小时并浓缩。残余物于乙酸乙酯(75ml)和盐水(15ml)之间配分，干燥(Na2SO4)并浓缩。粗产物用乙酸乙酯经快速色谱法纯化，得到泡沫状所需的溴代酰胺(500mg,71％)。
步骤3.11
反应路线B，步骤l；将步骤3.10溴代酰胺(500mmg,0.714mmol)和对甲氧基苄基硫醇(0.35ml,2.5mmol)的二甲基甲酰胺(5ml)溶液脱气(真空-N2)，并在室温下用碳酸铯(400mg,1.22mmol)处理。18小时后，将有机悬液浓缩，使残余物在乙酸乙酯(7.5ml)和水(15ml)中分配。有机层干燥(Na2SO4)浓缩。将粗产物用快速色谱法纯化，以乙酸乙酯洗脱，得到α-硫代酰胺(326mg,59％)。
步骤3.12
反应路线B步骤m；将步骤3.11α-硫代酰胺(326mmg,0.420mmol)、乙酸汞(234mg,0.734mmol)和苯甲醚(0.45ml,4.2mmol)在二氯甲烷(12ml)中的混合物于冰浴中冷却，脱气(真空-N2)并用三氟乙酸(5ml)处理。3小时后，向反应混合物中通入H2S气15分钟。将黑色沉淀物过滤并用二氯甲烷洗涤，将滤液浓缩，通过与四氯化碳共蒸发除去残余的三氟乙酸。残余物用己烷研制，得到褐色固体状产物混合物(350mg)。此混合物经反相制备HPLC纯化，用30％CH3CN/水(0.1％tfa)作洗脱剂，得到所需产物(130mg,47％)。
实施例4化合物Ⅱ-2的制备
步骤4.1
反应路线C步骤a；用乙胺经实施例1步骤1.1所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤4.1.1
反应路线C步骤b；用实施例4步骤4.1所述产物经实施例1步骤1.1.1所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤4.2
反应路线A步骤f；用实施例4步骤4.1.1所述产物经实施例1步骤1.3.5所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤4.3
反应路线A步骤g；用实施例4步骤4.2所述产物经实施例1步骤1.3.6所述方法制备，得到所述标题顺式和反式化合物。
步骤4.4
反应路线A步骤h1；用实施例4步骤4.3所述顺式-异构体产物经实施例1步骤1.3.7所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤4.5
反应路线A步骤i1；用实施例4步骤4.4所述产物经实施例1步骤1.3.8所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤4.6
反应路线A步骤j1；用实施例4步骤4.5所述产物经实施例1步骤1.3.9所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤4.7
反应路线A步骤k1；用实施例4步骤4.6所述产物经实施例1步骤1.3.10所述方法制备，得到所述标题化合物。
实施例5化合物Ⅲ-9的制备
步骤5.1
反应路线C步骤a；用Boc-Val-OH经实施例1步骤1.1所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤5.1.1
反应路线C步骤b；用实施例5步骤5.1所述产物经实施例1步骤1.1.1所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤5.2
反应路线A步骤f；用实施例5步骤5.1.1所述产物经实施例1步骤1.3.5所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤5.3
反应路线A步骤g；用实施例5步骤5.2所述产物经实施例1步骤1.3.6所述方法制备，得到所述顺式和反式标题化合物。
步骤5.4
反应路线A步骤h1；用实施例5步骤5.3所述产物经实施例1步骤1.3.7所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤5.5
反应路线A步骤i1；用实施例5步骤5.4所述产物经实施例1步骤1.3.8所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤5.6
反应路线A步骤j1；用实施例4步骤4.5所述产物经实施例1步骤1.3.9所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤5.7
反应路线A步骤k1；用实施例5步骤5.6所述产物经实施例1步骤1.3.10所述方法制备，得到所述标题化合物。
实施例6化合物Ⅳ-28的制备
步骤6.1
反应路线B步骤k；将实施例3步骤3.9所述胺产物与2-溴戊酸反应，经实施例3步骤3.10所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤6.2
反应路线B步骤1；用实施例6步骤6.1所述产物经实施例3步骤3.11所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤6.3
反应路线B步骤m；用实施例6步骤6.2所述产物经实施例3步骤3.12所述方法制备，得到所述标题化合物。
实施例7化合物Ⅱ-37的制备
步骤7.1
反应路线A步骤a；用4-甲基环己酮经实施例1步骤1.3所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤7.2
反应路线A步骤b；用实施例7步骤7.1所述产物经实施例1步骤1.3.1所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤7.3
反应路线A步骤c；用实施例7步骤7.2所述产物经实施例1步骤1.3.2所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤7.4
反应路线A步骤d；用实施例7步骤7.3所述产物经实施例1步骤1.3.3所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤7.5
反应路线A步骤e；用实施例7步骤7.4所述产物经实施例1步骤1.3.4所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤7.6
反应路线A步骤f；用实施例7步骤7.5所述产物和实施例1.1.1所述胺盐产物经实施例1步骤1.3.5所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤7.7
反应路线A步骤g；用实施例7步骤7.6所述产物经实施例1步骤1.3.6所述方法制备，得到所述标题化合物的顺式-和反式-异构体。
步骤7.8
反应路线A步骤h1；用实施例7步骤7.7所述产物经实施例1步骤1.3.7所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤7.9
反应路线A步骤i1；用实施例7步骤7.8所述产物经实施例1步骤1.3.8所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤7.10
反应路线A步骤j1；用实施例7步骤7.9所述产物经实施例1步骤1.3.9所述方法制备，得到所述标题化合物。
步骤7.11
反应路线A步骤k1；用实施例7步骤7.10所述产物经实施例1步骤1.3.10所述方法制备，得到所述标题化合物。
在进一步实施方案中，本发明提供了一种抑制所需患者基质金属蛋白酶(MMP)的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的式(1)化合物。
本文所用术语“患者”是指温血动物或哺乳动物，包括豚鼠、狗、猫、鼠、小鼠、大鼠、兔和灵长类动物，包括人。当降低活性MMP的生理作用对患者较有利时，则所述患者需要进行抑制MMP的治疗。例如，当所述患者患有以组织破裂或组织退化过度为特征的疾病时，则所述患者需要进行抑制MMP的治疗，所述疾病例如有，但不仅限于，肿瘤疾病或癌症；类风湿性关节炎；骨关节炎；慢性炎症疾病，例如肺气肿或慢性气管炎；心血管疾病，例如动脉粥样硬化；角膜溃疡；牙病，例如牙龈炎或牙周疾病；以及神经疾病，例如多发性硬化。
如何鉴别需要进行抑制MMP治疗的患者是本领域技术人员力所能及的。本领域临床医师利用临床试验、身体检查以及病史和家史可以很容易地识别出患有以组织破裂或组织退化过度为特征的疾病的患者。
式(1)化合物“有效的基质金属蛋白酶抑制量”是指给患者施用单或多剂量后能够有效地缓解与MMP有关的症状并因此可有效地抑制MMP-诱导的组织破裂和/或MMP-诱导的组织退化的量。本文所用对MMP-介导的病症“缓解症状”是指降低在没有治疗的情况下所预计的严重程度，而并不必指完全消除或治愈所述疾病。症状的缓解也包括预防在内。
利用常规技术以及在类似条件下所获得的观测结果，可以较容易地确定有效的基质金属蛋白酶抑制量。在测定有效剂量时，要考虑的许多因素包括，但不仅限于，受治疗者的种属；体重、年龄以及一般的健康状况；所涉及的特定疾病；所述疾病的复杂成都或严重程度；每一患者的反应；所施用的特定化合物；用药方式；所施用制剂的生物利用度特性；所选用的剂量形式以及所伴随使用的药疗法。
有效的基质金属蛋白酶抑制量的式(1)化合物通常在约0.1毫克每天每公斤体重(mg/kg/day)至约300毫克每天每公斤体重(mg/kg/day)范围内变化。优选的日剂量约为1mg/kg至约100mg/kg。
本文所用术语“肿瘤疾病”是指以迅速增生的细胞生长或肿瘤为特征的异常状态或病症。特别是可用式(1)化合物治疗的肿瘤疾病包括白血病例如，但不仅限于，急性成淋巴细胞瘤、慢性成淋巴细胞瘤、急性淋巴细胞瘤和慢性淋巴细胞瘤；癌和腺癌例如，但不仅限于，子宫癌、食道癌、胃癌、小肠癌、结肠癌、肺(小细胞和大细胞)癌、乳腺癌和前列腺癌；肉瘤例如，但不仅限于，骨瘤(oesteroma)、骨肉瘤、脂肪瘤、脂肉瘤、血管瘤和血管肉瘤；黑色瘤包括不含黑色素和黑色素黑色瘤；以及混合型肿瘤例如，但不仅限于，癌肉瘤、淋巴样组织瘤、肉状毛囊炎、细胞肉瘤和霍奇森病。特别优选适于用式(Ⅰ)化合物治疗的疾病包括癌和腺癌，特别是乳腺癌、前列腺癌和肺癌。
动脉粥样硬化是以动脉粥样硬化损害或斑块发展和生长为特征的疾病。如何鉴别需要进行动脉粥样硬化治疗的患者，是本领域普通技术人员力所能及的。例如，患有临床上显著的动脉粥样硬化或者有发展成临床上显著的动脉粥样硬化危险的每一个体都是需要对动脉粥样硬化进行治疗的患者。利用临床试验、身体检查和病史/家史作为本领域普通技术人员的临床医生可以容易地确定每个个体是否是需要进行动脉粥样硬化治疗的患者。
所用术语“慢性炎症疾病”是指以在无可辨别的刺激物或微生物病原体存在下持续发炎为特征的疾病或病症。特别适于用式(1)化合物治疗的炎症疾病包括肺气肿、慢性气管炎、哮喘、慢性梗阻性肺病和慢性炎症。
在给患者进行治疗时，式(1)化合物可以使所述化合物达到生物利用有效量的任何形式或方式施用，例如口服和非肠道施用。例如所述化合物可以经口服、皮下、肌内、静脉内、经皮肤、局部、鼻内、直肠等施用。通常优选口服用药。在制备制剂时，本领域技术人员可根据所治疗的疾病、发病阶段以及其他相关条件很容易地选择适宜的用药形式和方式。Remington’s Pharmaceutical Sciences，第18版，Mack Publishing Co.(1990)。
式(1)化合物可以以药物组合物或药剂的形式施用，所述药物组合物或药剂可通过将式(1)化合物与药物上可接受的载体或赋形剂混合制备，它们的之间的比例和种类可根据所选择的用药方式以及常规的药物惯例决定。
所述药物组合物或药剂可按照药物领域公知的方法制备。所述载体或赋形剂可以是可用作所述活性成份载体或基质的固体、半固体或液体材料。适宜的载体或赋形剂是本领域公知的。所述药物组合物可以与口服或非肠道施用相适应并可以以片剂、胶囊剂、栓剂、溶液、悬浮液、凝胶剂、软膏、气雾剂等形式给患者施用。
所述药物组合物可以例如与惰性稀释剂或者与可食用载体一起施用。它们可以被包覆成明胶胶囊或者压制成片剂。当口服用药治疗时，式(1)化合物可以与赋形剂混合并以片剂、糖锭剂、胶囊剂、酏剂、悬浮液、糖浆、糯米纸囊剂、口香糖等形式施用。这些制剂应当含有至少4％所述活性成份式(1)化合物，但可以根据具体的剂型而改变并且通常可介于单位重量的4％至约70％之间。组合物中存在的所述活性成份的量应能得到适于施用的单位剂型。
所述片剂、颗粒剂、胶囊剂、糖锭剂等还可含有一种或多种下列辅剂粘合剂，例如微晶纤维素、西黄蓍胶或明胶；赋形剂，例如淀粉或乳糖，也可以添加崩解剂例如藻酸、Primogel、玉米淀粉等；润滑剂例如硬脂酸镁或Sterotex；助流剂例如胶体二氧化硅；以及甜味剂例如蔗糖或糖精或者调味剂例如薄荷、水杨酸甲酯或橙味剂。当单位剂型是胶囊剂时，除了上述各种类型的材料外，其还可含有液体载体例如聚乙二醇或脂肪油。其他单位剂型可含有调节所述单位剂型物理形态例如作为包衣的各种材料。因此，片剂或颗粒剂可以用糖、虫胶或其他肠溶性包衣剂包衣。除了所述活性成份外，糖浆可含有作为甜味剂的蔗糖以及某种防腐剂、染料和着色剂及调味剂。用于制备这些各种组合物的材料应当具有用药纯度并且在所用量的情况下是无毒的。
当非肠道施用治疗时，式(1)化合物可以配制成溶液或悬浮液。这些制剂应当含有至少0.1％本发明化合物，但也可以在0.1-约50％重量比范围内变化。此类组合物中存在的所述活性成份的量应能得到适宜的剂型。
根据式(1)化合物的溶解性以及其他特性，所述溶液或悬浮液还可含有一种或多种下列辅剂无菌稀释剂例如注射用水、生理盐水溶液、不挥发油、聚乙二醇、甘油、聚丙二醇或其他合成溶剂；抗茵剂例如苯甲醇或对羟基苯甲酸甲酯；抗氧化物例如抗坏血酸或亚硫酸氢钠；螯合剂例如乙二胺四乙酸；缓冲剂例如乙酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐以及毒性调节剂例如氯化钠或葡萄糖。所述非肠道制剂可封装于由玻璃或塑料制成的安瓿、一次性注射器或多剂量药瓶中。
实施例8表征MMP抑制剂的方法A．MMP-3原的制备和活化按照Okada,Y.等人在J.Biol.Chem.26l,14245-14255(1986)中所述，由用巨噬细胞条件化培养基刺激的人类风湿病滑液成纤维细胞培养基中纯化出MMP-3原(EC3.4.24.17；溶基质素-1)。于37℃下用胰蛋白酶(5μg/ml)处理MMP-3原30分钟，随后加入大豆胰蛋白酶抑制剂(50μg/ml)，得到活性MMP-3。将活化的MMP-3等分试样于-20℃下贮存。B．MMP-3抑制常数(Ki)的测定在含有50mM Tris,pH7.6、0.2M NaCl、50mM CaCl2和0.02％Brij-35的检测缓冲液中，于37℃下用产荧光底物Mca-Pro-Leu-Gly-Leu-Dpa-Ala-Arg-NH2(Knight,C.G.等人，FEBS Lett,296,263-266(1992))对活化的MMP-3进行试验。因MMP-3使Gly-Leu肽键裂解而引起的荧光增强可用Perkin-Elmer LS50B荧光计检测(λex328,λem393，激发缝隙2.5，发射缝隙10)。分别于DMF和0.1％HCl-DMF中制备底物和抑制剂的备用溶液。当测定MMP-3抑制剂的Ki值时，在0.1％HCl-DMF中制备一系列中间状态抑制剂溶液并在含有2ml检测缓冲液的石英比色杯中将1或2μl稀释的抑制剂溶液与1μl2mM底物的DMF溶液混合。最后加入所述酶(10μl0.2μM MMP-3的检测缓冲液稀释液)以开始反应。对可逆的、竞争性抑制剂进行Ki值常规测定时，在存在至少4种抑制剂浓度(两种浓度在Ki以上，两种浓度在Ki以下)情况下，用[S]=1μM(＜＜Km)和[MMP-3]=1nM测定起始速率。在这种条件下，所测定的Ki,app接近实际的Ki。C．MMP-2原的制备和活化由载带了在其染色体中整合了MMP-2基因的酵母茵巴斯德毕赤氏酵母发酵肉汤中纯化出重组的MMP-2。简言之，用序列特异性寡核苷酸经反向转录酶聚合酶链反应(RT-PCR)，由人黑色瘤A375M细胞系通过RNA的反向转录，得到MMP-2的全长cDNA。所述核苷酸序列用Taq循环定序法测序。将所述eDNA连接到巴斯德毕赤氏酵母表达载体pHIL-D2中，由此在甲醇诱导的醇氧合酶启动子控制下使MMP2原表达。表达构建体用SalI或NsiI消化并用于转化巴斯德毕赤氏酵母菌株KM71和SMD1168。在高细胞浓度发酵器中进行大规模培养称为24S的选择的克隆并用明胶-琼脂糖凝胶4B(Pharmacia)由培养基上清液中纯化出重组MMP-2。对于常规抑制作用的测定，在此步骤所述酶的纯度已足够了。但如果需要，所述酶也可经AcA44硅胶过滤(Spectra)做进一步纯化。D．MMP-2抑制常数(Ki)的测定在37℃下，通过用4-氨基苯基乙酸汞活化MMP-2原1小时，然后用Sephadex G-50自旋柱将4-氨基苯基乙酸汞除去，得到活化的MMP-2。在37℃下，于含有50mM Tris,pH7.6、0.2M NaCl、50mMCaCl2、0.02％Brij-35和50μM β-巯基乙醇的2.0ml检测缓冲液中，用荧光底物，Mca-Pro-Leu-Gly-Leu-Dpa-Ala-Arg-NH2对所述酶进行试验，测定荧光的增强情况(λex328nm,λem393nm)。底物和抑制剂贮存溶液用DMF制成。最后加入所述酶以开始反应。对可逆的、竞争性抑制剂进行Ki值常规测定时，在存在至少4种抑制剂浓度(两种浓度在Ki以上，两种浓度在Ki以下)情况下，用[S]=1μM(＜＜Km)和[MMP-2]=0.4nM测定起始速率。在这种条件下，所测定的Ki,app接近实际的Ki。E．MMP-12(巨噬细胞金属弹性蛋白酶)的制备按照Shapiro,S.D.等人J.Biol.Chem.268,23824-23829(1993)所述，将MMP-12(EC3.4.24.65)克隆、表达并纯化。自体活化产生完全加工过的酶活性形式。将MMP-12等分试样于-70℃下贮存。F．MMP-12抑制常数(Ki)的测定用石英比色杯或用微滴定板测定MMP-12抑制剂的效力。于25℃下，在含有50mM Tris,pH7.6、0.2M NaCl、50mM CaCl2和0.02％Brij-35的检测缓冲液中，用荧光底物，Mca-Pro-Leu-Gly-Leu-Dpa-Ala-Arg-NH2(Knight,C.G.等人，FEBS Lett.296,263-266(1992))测定MMP-12的活性。用Perkin-Elmer LS50B荧光计(λex328nm,λem393nm，激发缝隙2.5，发射缝隙10)对比色杯试验并且用Molecular Devices Fmax荧光板读数器(λex320nm,λem405nm)对所述微滴定板试验测定因MMP-12裂解Gly-Leu肽键引起的荧光增强情况。底物和抑制剂贮存溶液分别用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和0.1％HCl-DMF制备。
通过制备一系列中间状态抑制剂的0.1％HCl-DMF溶液并将所述抑制剂在含有2ml检测缓冲液的石英比色杯中与底物混合(最终浓度为2μM)，利用比色杯法可测定Ki值。以2nM加入MMP-12以开始反应并记录进展曲线。对可逆的竞争性抑制剂进行Ki值常规测定时，在存在至少4种抑制剂浓度(两种浓度在Ki以上，两种浓度在Ki以下)情况下，用[S]=2μM(＜＜Km)和[MMP-12]=2nM测定起始速率。在这种条件下，所测定的Ki,app接近实际的Ki。
通过某些修饰按照比色杯法所述方法用微滴定板法也可测定Ki值。将每种化合物4种不同浓度的抑制剂(50μl检测缓冲液)加到微滴定板的每一个井中并加入底物(100μl)，最终浓度达到4μM。加入MMP-12达到终浓度2nM(50μl)以开始反应。每30秒钟记录一次底物的裂解情况记录30分钟并得到进展曲线。G．Ki值的计算用v0/vi=(1+[I]/Ki,app)和Ki=Ki,app/(1+[S]/Km)计算竞争抑制剂Ki值，其中v0是无抑制剂存在下的起始速率，vi是在浓度为[I]的抑制剂存在下的起始速率，[S]是底物浓度和Km是Michaelis常数。若观测的结合作用很缓慢(即缓慢得接近结合平衡)，则宁可使用最终稳定态速率而不是起始速率作为vi。表4
N.T.=未试验用任何适宜的体内药物吸收模型可对式(1)化合物进行试验。如Blanchard,J.等人在Journal of Pharmaceutical Sciences,79,411-414(1990)所述使用原位大鼠肠技术，可验证式(1)化合物的体内吸收情况。在该方法中，用原位大鼠肠灌注技术对式(1)化合物的吸收情况进行评价，其中对肠腔中消失情况、与灌注的空肠部分结合情况以及肠系膜(空肠)静脉中的出现情况进行测定。
同样，通过任何适宜的体内基质金属蛋白酶抑制模型可对式(1)化合物对基质金属蛋白酶的抑制作用进行试验。用Davies,B.等人在Cancer Research 53,2087-2091(1993)中所述方法，可验证式(1)化合物对基质金属蛋白酶的体内抑制作用以及抗肿瘤作用，其中令人卵巢异种移植物在裸鼠中生长。所述酶的抑制作用通过腹水转变成实体瘤时伴发的肿瘤生长缓慢以及使肿瘤基质发展得以阐明。
同样，通过将活化的基质金属蛋白酶与粘蛋白单体(Lark,M.W.等人，Biochem.Pharmacol.39,2041-2049(1990))或3H羧甲基转铁球蛋白(Chapman,K.T.等人，Bioorg.Med.Chem.Lett.6,803-806(1996))注射到小鼠或大鼠的胸膜腔中并测定胸膜液中底物的降解情况，可测定式(1)化合物对基质金属蛋白酶的体内抑制作用。对软骨降解的体内抑制作用可用佐剂诱导的关节炎模型(Conway,J.G.等人，J.Exp.Med.182,449-457)或任何大量的动物关节炎模型阐明。
权利要求
1．下式化合物或其药物上可接受的盐、立体异构体或水合物
其中R1是C1-C6烷基、W-(CH2)m-基团或Q-Z-(CH2)m-基团，其中W是苯二甲酰亚氨基；Z是化学键或是氧、NR6、C(O)NR6、NR6C(O)、NHC(O)NR6、OC(O)NR6、HNC(O)O或SO2NR6；Q是氢或Y-(CH2)n-基团，其中Y是氢、C6-C10芳基、C3-C9杂芳基、-C(O)OR6、-N(R6)2、吗啉代、哌啶子基、吡咯烷子基或异氮杂茚基；R2是C1-C4烷基、-(CH2)p-(C3-C9)杂芳基基团，或者-(CH2)p-Ar1基团，其中Ar1是被选自卤素、C1-C4烷基、-OR7、-N(R6)2、SO2N(R6)2或-NO2的取代基任意取代的苯基或萘基；R3是氢、C1-C6烷基、-CH2SCH2NHCOCH3、-(CH2)p-A基团、-(CH2)m-B基团或-CH2-D-R7基团，其中A是C6-C10芳基、C3-C9杂芳基或环己基；B是-N(R7)2、胍基、硝基胍基、-C(O)OR6或-C(O)NR6；和D是氧或硫；R4是氢或-(CH2)m-S(O)pX’(R6)2基团；R5是氢、C1-C6烷基或者R4和R5与它们所连接的氮原子一起哌啶子基、吡咯烷子基或异氮杂茚基；R6是氢或C1-C6烷基；R7是氢、C1-C4烷基或-(CH2)p-Ar2基团，其中Ar2是被选自卤素、C1-C4烷基、-OR7、-N(R6)2、SO2N(R6)2或-NO2的取代基任意取代的苯基或萘基；R8是氢、-C(O)R7、-C(O)-(CH2)q-K基团或-S-G基团，其中K选自下列基团
G选自下列基团
和
R9和R10分别独立地是C1-C4烷基或-(CH2)p-Ar2基团；R11是-CF3、C1-C10烷基或-(CH2)p-Ar2基团；R12是氢、C1-C6烷基、-CH2CH2S(O)pCH3或芳基烷基；R13是氢、羟基、氨基、C1-C6烷基、N-甲氨基、N,N-二甲氨基、-CO2R17或-OC(O)R18，其中R17是氢、-CH2O-C(O)C(CH3)3、C1-C4烷基、-(CH2)p-Ar2基团或二苯甲基而R18是氢、C1-C6烷基或苯基；R14是独立地选自氢、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基或卤素的1或2个取代基；R15是氢、C1-C6烷基或-(CH2)p-Ar2基团；R16是氢或C1-C4烷基；V1是O、S或NH；V2是N或CH；V3是化学键或-C(O)-；V4是-(CH2)w’-、O、S、NR7或NC(O)R11；X和X’分别独立地是CH或N；m是2-4的整数；n是0或1-4的整数；p是0或1-2的整数；q是0或1-5的整数；t是1-2的整数；w是1-3的整数；而w’是0或整数1。
2．权利要求1化合物，其中X是CH。
3．权利要求2化合物，其中R2是C1-C4烷基或-(CH2)p-Ar基团，其中Ar是被F、Cl、C1-C4烷基、-NO2、-NH2或-OR7任意取代的苯基；和R4是氢。
4．权利要求3化合物，其中R3是氢、C1-C6烷基、苯基、苄基、1-萘基、2-萘基、环己基甲基、2-羟基苯基、3-羟基苯基、4-羟基苯基、2,3-二羟基苯基、2,4-二羟基苯基、3,4-二羟基苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、3,4-二氯苯基、4-溴苯基、3,4-二溴苯基、4-氟苯基、3,4-二氟苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、4-乙基苯基、4-异丙基苯基、3-氨基苯基、4-氨基苯基、3,4-二氨基苯基、N-甲基-4-氨基苯基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、4-氨基苄基、4-羟基苄基、4-甲氧基苄基、3-氯苄基、4-氟苄基、3,4-二氯苄基、4-溴苄基、4-甲基苄基、-CH2SCH2NHCOCH3或下式化合物
或
5．权利要求4化合物，其中R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基而R8是氢。
6．权利要求2化合物，其中R1是W-(CH2)m-基团。
7．权利要求3化合物，其中R1是W-(CH2)m-基团。
8．权利要求5化合物，其中R1是W-(CH2)m-基团。
9．权利要求2化合物，其中R1是C1-C6烷基。
10．权利要求3化合物，其中R1是C1-C6烷基。
11．权利要求5化合物，其中R1是C1-C6烷基。
12．权利要求2化合物，其中R1是Q-Z-(CH2)m-基团。
13．权利要求3化合物，其中R1是Q-Z-(CH2)m-基团。
14．权利要求5化合物，其中R1是Q-Z-(CH2)m-基团。
15．权利要求1化合物，其中X是N。
16．权利要求15化合物，其中R2是C1-C4烷基或-(CH2)p-Ar基团，其中Ar是被F、Cl、C1-C4烷基、-NO2、-NH2或-OR8任意取代的苯基；而R4是氢。
17．权利要求16化合物，其中R3是氢、C1-C6烷基、苯基、苄基、1-萘基、2-萘基、环己基甲基、2-羟基苯基、3-羟基苯基、4-羟基苯基、2,3-二羟基苯基、2,4-二羟基苯基、3,4-二羟基苯基、4-甲氧基苯基、4-乙氧基苯基、2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、3,4-二氯苯基、4-溴苯基、3,4-二溴苯基、4-氟苯基、3,4-二氟苯基、3-甲苯基、4-甲苯基、4-乙基苯基、4-异丙基苯基、3-氨基苯基、4-氨基苯基、3,4-二氨基苯基、N-甲基-4-氨基苯基、2-硝基苯基、4-硝基苯基、4-氨基苄基、4-羟基苄基、4-甲氧基苄基、3-氯苄基、4-氟苄基、3,4-二氯苄基、4-溴苄基、4-甲基苄基、-CH2SCH2NHCOCH3或下式化合物
或
18．权利要求17化合物，其中R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基而R8是氢。
19．权利要求16化合物，其中R1是W-(CH2)m-基团。
20．权利要求17化合物，其中R1是W-(CH2)m-基团。
21．权利要求19化合物，其中R1是W-(CH2)m-基团。
22．权利要求16化合物，其中R1是C1-C6烷基。
23．权利要求17化合物，其中R1是C1-C6烷基。
24．权利要求19化合物，其中R1是C1-C6烷基。
25．权利要求16化合物，其中R1是Q-Z-(CH2)m-基团。
26．权利要求17化合物，其中R1是Q-Z-(CH2)m-基团。
27．权利要求19化合物，其中R1是Q-Z-(CH2)m-基团。
28．权利要求1化合物，其中X是CH；R2是苯基、甲基或乙基；R3是苯基、苄基、环己基甲基、异丙基、异丁基、3-吡啶基甲基、4-氟苄基或4-氨基苄基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基而R8是氢。
29．权利要求28化合物，其中R1是W-(CH2)m-基团。
30．权利要求1化合物，其中X是N；R2是苯基、甲基或乙基；R3是苯基、苄基、环己基甲基、异丙基、异丁基、3-吡啶基甲基、4-氟苄基或4-氨基苄基；R4是氢；R5是氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基或异丁基而R8是氢。
31．权利要求30化合物，其中R1是W-(CH2)m-基团。
32．权利要求1化合物，其中所述化合物是2H-异氮杂茚-2-己酰胺，N-[六氢-1-[2-(甲氨基)-2-氧代-1-(苯甲基)乙基]-2-氧代-5-苯基-1H-吖庚因-3-基]-1,3-二氢-α-巯基-1,3-二氧代-，[3S-[1(R*),3α,5α]]-。
33．权利要求1化合物，其中所述化合物是2H-异氮杂茚-2-己酰胺，N-[六氢-1-[2-(甲氨基)-2-氧代-1-(苯甲基)乙基]-2-氧代-5-苯基-1H-吖庚因-3-基]-1,3-二氢-α-巯基-1,3-二氧代-，[3S-[1(R*),3α,5β]]-。
34．权利要求1化合物，其中所述化合物是2H-异氮杂茚-2-己酰胺，N-[六氢-4-[2-(甲氨基)-2-氧代-1-(苯甲基)乙基]-5-氧代-1-(苯甲基)-1H-1,4-二氮杂-6-基]-1,3-二氢-α-巯基-1,3-二氧代-，[6S-[4(R*),6R*(R*)]]-。
35．一种药物组合物，该组合物含有权利要求1化合物和药物上可接受的载体。
36．一种抑制所需患者基质金属蛋白酶的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
37．一种抑制所需患者MMP-诱导的组织破裂和/或MMP-诱导的组织退化的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
38．一种治疗所需患者类风湿性关节炎的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
39．一种治疗所需患者骨关节炎的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
40．一种治疗所需患者慢性炎症疾病的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
41．一种治疗所需患者肿瘤形成疾病的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
42．一种治疗所需患者心血管疾病的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
43．权利要求42的方法，其中所述心血管疾病是动脉粥样硬化。
44．一种治疗所需患者角膜溃疡的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
45．一种治疗所需患者牙龈炎或牙周疾病的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
46．一种治疗所需患者多发性硬化的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
47．一种治疗所需患者慢性梗阻性肺病的方法，该方法包括给所述患者施用有效的基质金属蛋白酶抑制量的权利要求1化合物。
全文摘要
本发明涉及用作基质金属蛋白酶抑制剂的新的3－巯基乙酰氨基－1.5－二取代的－2－氧代—氮杂环庚烷(azepan)衍生物。本发明还要求保护含有所述化合物的药物组合物以及治疗与基质金属蛋白酶抑制作用相关的各种疾病的方法。
文档编号A61P25/28GK1234039SQ97199024
公开日1999年11月3日 申请日期1997年8月4日 优先权日1996年9月19日
发明者A·M·瓦沙弗斯基, G·A·福莱恩, M·V·帕泰尔, D·W·贝特, J·P·伯克哈特, J－T·特塞, M·J·简纽兹, J·沈, R·M·达拉尼帕噶达 申请人:赫彻斯特马里恩鲁斯公司