制备逆转录病毒蛋白酶抑制剂中间体的方法

文档序号:3582877阅读:222来源:国知局
专利名称:制备逆转录病毒蛋白酶抑制剂中间体的方法
本申请是申请日为1996年1月18日、申请号为96192444.6的发明专利申请的分案申请。
背景技术
很多含羟乙基胺、羟乙基脲或羟乙基磺酰胺电子等排物的逆转录病毒蛋白酶的合成包括制备一种关键的手性胺中间体。这种关键的手性胺的合成需要由例如L-苯丙氨酸等手性氨基酸出发进行多步合成。关键的手性胺中间体可以通过中间体氨基氯代甲基酮的非对映选择性还原或手性环氧化物的胺开环来制备。本发明涉及一种成本效果好的得到对映体、非对映体和化学上纯的手性胺中间体的方法。此方法适用于大规模(几千克级)生产。
Roberts等(科学,248,358(1990)),Krohn等(医学化学杂志,344,3340(1991))和Getman等(医学化学杂志,346,288(1993))公开了含有羟乙基胺或羟乙基脲电子等排物的蛋白酶抑制剂的合成,其中包括将由氨基酸出发经多步合成形成的一种环氧化物开环。这些方法的步骤还涉及重氮甲烷以及将一种氨基氯甲基酮中间体还原成氨基醇,然后形成环氧化物。这些合成的总产率低,而且易爆的重氮甲烷的使用进一步妨碍了这些方法在商业上被接受。
Tinker等(美国专利4,268,688)公开了一种不对称醛化的催化方法,用于由不饱和烯烃制备旋光活性的醛类。类似地,Reetz等(美国专利4,990,669)公开了旋光活性的α-氨基羧酸或其酯还原,随后用二甲基亚砜/草酰氯或三氧化铬/吡啶将所形成的被保护的β氨基醇氧化。或者是,被保护的α-氨基羧酸或其酯可以用氢化二异丁基铝还原,形成被保护的氨基醛。
Reetz等(四面体快报,30,5425(1989))公开了硫内鎓盐和砷内鎓盐的使用及它们与被保护的α-氨基醛生成氨基烷基环氧化物的反应。这一方法的问题是要使用极毒的砷鎓化合物或是使用氢化钠和二甲基亚砜(DMSO)的组合,后者在大量使用时极其危险。氢化钠与二甲基亚砜是不相容的(Sax,N.I.,“工业物质的危险性质”,第6版,Van Nostrand Reinhold公司,1984,p433)。曾报道过氢化钠与过量的DMSO反应发生剧烈的爆炸(“活泼的化学危险品手册”,第3版,Butlerworth,1985 p295)。
Matteson等(合成快报,1991,631)报道了外消旋的醛与氯甲基锂或溴甲基锂的加成。J.Ng等(WO 93/23388和PCT/US94/12201,二者均在本文中全文引用作为参考)公开了可用来制备逆转录病毒蛋白酶抑制剂的手性环氧化物、手性氰醇、手性胺及其它手性中间体的制备方法。
已使用上述方法或其变型制备了各种酶抑制剂,例如肾素抑制剂和HIV蛋白酶抑制剂。例如,欧洲专利468641、223437、389898和美国专利4,599,198叙述了含羟乙基胺电子等排物的肾素抑制剂的制备。美国专利5,157,041、WO 94/04492和92/08701(它们均在本文中全文引用作为参考)介绍了含羟乙基胺、羟乙基脲或羟乙基磺酰胺电子等排物的逆转录病毒蛋白酶抑制剂的制备。
发明概述人类免疫缺陷病毒(HIV)是熟知的人类免疫缺陷综合症(艾滋病)的病原体,它编码三种酶,包括属于天冬氨酸蛋白酶家族的已经充分了解的蛋白酶-HIV蛋白酶。抑制这种酶被认为是一种有希望的治疗艾滋病的方法。一种可能的设计抑制剂的策略涉及向抑制剂中引入羟基乙烯过渡态类似物。采用了羟乙基胺、羟乙基脲或羟乙基磺酰胺电子等排物的抑制剂已发现是高度有效的HIV蛋白酶抑制剂。尽管这些化合物具有潜在的临床重要性,但是由于手性中心数目多,这些化合物的合成困难而且昂贵。需要大规模(几千克级)制备这些抑制剂的有效的方法,以便进行开发、临床研究和成本效益高的药物制备。
本发明涉及中间体的合成,这些中间体容易适用于手性羟乙基胺、羟乙基脲或羟乙基磺酰胺等逆转录病毒蛋白酶、肾素或其它天冬酰蛋白酶抑制剂的大规模制备。具体地说,该方法包括将所要的手性胺中间体的一种盐沉淀、结晶或重结晶。
发明详述本发明涉及一种制备逆转录病毒蛋白酶抑制剂的方法,该方法使得以工业数量制备下式中间体成为可能
其中R1、R3、P1和P2定义如下。由对映异构上纯的起始物(例如L-苯丙氨酸或D-苯丙氨酸)利用本文和其它文献所述的方法制备一种非对映体的典型作法,会形成范围从约50∶50到约90∶10的含碳醇(-CHOH-)的对映体混合物。所要对映体的分离常常涉及色谱分离。或者是,使用对映体混合物而不经分离,在合成抑制剂的后期阶段得到对映异构上纯的物质。这些方法增大了药物制剂生产的时间和成本。色谱分离提高了制造成本。使用不纯的物质增加了在抑制剂合成的后期步骤中使用的其它反应物的数量,也加大了后期步骤中副产物和产生的废物的数量。另外,这些化合物常常稳定性差,可能不适合大量(几千克量级)长时间贮存或输运。如果药物制剂的生产是在不同地区和/或不同环境下进行的,则这些化合物的贮存与运输稳定性尤其重要。或者是,可以用胺保护基团(例如叔丁氧羰基、苄氧羰基等)按照下述将胺保护起来并用诸如色谱、结晶等方法纯化,随后将胺去保护。这种可选择的方法在抑制剂的全合成中增加了更多的步骤,提高了制造成本。
本发明涉及一种简单而经济的分离基本上对映异构和/或非对映异构纯形式式I化合物的方法。此方法包括由粗的反应混合物形成和分离出一种式I的盐。该盐可以在反应混合物中形成沉淀。随后将沉淀自合适的溶剂体系中(例如乙醇、甲醇、庚烷、己烷、二甲醚、甲基叔丁基醚、乙酸乙酯等或它们的混合物)结晶或重结晶。或者是,反应混合物的溶剂可以在例如真空下除去,然后溶于更合适的溶剂或溶剂混合物中,例如甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、庚烷、石油醚、二甲醚、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚、四氢呋喃等或它们的混合物。也可以通过例如过滤和萃取,除掉反应混合物中的不良物质,例如盐、副产物等。在粗反应混合物溶解之后,如果愿意或者需要,可以将式I化合物的盐沉淀或者结晶与重结晶。这些盐的形成、沉淀、结晶和/或重结晶也可以用水和与水混溶或溶于水的有机溶剂混合物来完成,例如水/甲醇、水/乙醇等。
式I的盐的制备方法是,直接向上述的溶液中的反应混合物或粗反应混合物加入一种有机或无机酸,优选至少等摩尔数量,更优选大于等摩尔数量。这类盐可以是一价、二价或三价的酸式盐,可以是一元、二元或三元酸的盐,可以是混合盐或配盐,或是它们的混合物。可以用来形成式I的盐的优选有机酸包括但不限于以下的酸乙酸,乌头酸、己二酸、藻酸、柠檬酸、天冬氨酸、苯甲酸、苯磺酸、丁酸、樟脑酸、樟脑磺酸、二葡糖酸、异柠檬酸、环戊基丙酸、十一烷酸、马来酸、十二烷基磺酸、乙磺酸、苹果酸、葡庚糖酸、庚酸、己酸、富马酸、2-羟基乙磺酸、乳酸、马来酸、扁桃酸、甲磺酸、烟酸、草乙酸、2-萘磺酸、草酸、棕榈酸、果胶酯酸、3一苯基丙酸、苦味酸、新戊酸、丙酸、丁二酸、甘油磷酸、丹宁酸、三氟乙酸、甲苯磺酸、酒石酸、二乙酰酒石酸、二苯甲酰酒石酸、二甲苯酰酒石酸等。更优选的有机酸包括乙酸、樟脑磺酸、甲苯磺酸、甲磺酸、苹果酸、酒石酸、扁桃酸、三氟乙酸和草酸。最优选的有机酸包括乙酸、草酸和酒石酸。也可以使用一种有机酸的外消旋混合物或旋光纯的异构体,例如D、L、DL、内消旋、赤型、苏型等异构体。可以用来形成式I的盐的优选的无机酸包括但不限于以下酸盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸、亚硫酸等。更为优选的无机酸是盐酸。
本发明的式I的盐,特别是式I的晶态盐,在正常的贮存和输运条件下通常比式I化合物更稳定。
本发明的化学式I意味着以下化学式 其中R1表示烷基、芳基、环烷基、环烷基烷基或芳烷基基团,它们可任选地被烷基、卤素、NO2、OR9或SR9取代,其中R9代表氢、烷基、芳基或芳烷基。优选R1是烷基、环烷基烷基或芳烷基基团,它们可任选地被烷基、卤素、NO2、OR9或SR9取代,其中R9代表氢、烷基、芳基或芳烷基。最好是,R1是2-(甲硫基)乙基、苯基硫甲基、苄基、(4-氟苯基)甲基、2-萘甲基或环己基甲基基团。
R3代表氢、烷基、链烯基、炔基、羟烷基、烷氧烷基、环烷基、环烷基烷基、杂环烷基、杂芳基、杂环烷基烷基、芳基、芳烷基、杂芳烷基、氨基烷基或者N-单取代或N,N-双取代的氨基烷基基团,其中该取代基是烷基、芳基、芳烷基、环烷基、环烷基烷基、杂芳基、杂芳基烷基、杂环烷基或杂环烷基烷基基团,或者在双取代的氨基烷基基团的情形,该取代基与它们所连接的氮原子一起形成一个杂环烷基或杂芳基基团。优选R3代表氢、烷基、环烷基、环烷基烷基或芳烷基基团。更优选的是R3代表氢、丙基、丁基、异丁基、异戊基、环戊基、环己基、环庚基、环己基甲基、环戊基甲基、苯基乙基或苄基基团。最好是,R3代表如上定义的基团,其中不含α-支化,例如在异丙基或叔丁基中的支化。优选的基团是在氮和基团其余部分之间含有-CH2-部分的那些基团。这些优选基团包括但不限于苄基、异丁基、正丁基、异戊基、环己基甲基、环戊基甲基等。
P1和P2各自独立地为氢或胺保护基,包括但不限于芳烷基、取代的芳烷基、环烯基烷基和取代的环烯基烷基、烯丙基、取代的烯丙基、酰基、烷氧羰基、芳烷氧羰基和甲硅烷基。芳烷基的实例包括但不限于苄基、1-苯基乙基、邻甲基苄基、三苯甲基和二苯甲基,它们可以任选地被卤素、C1-C8烷基、烷氧基、羟基、硝基、亚烷基、酰氨基和酰基取代。芳基的实例包括但不限于苯基、萘基、2,3-二氢化茚基、蒽基、杜烯基、9-(9-苯基芴基)和菲基,它们可以任选地被卤素、C1-C8烷基、烷氧基、羟基、硝基、亚烷基、酰氨基和酰基取代。合适的酰基包括苄氧羰基,叔丁氧羰基,异丁氧羰基,苯甲酰基,取代的苯甲酰基例如2-甲基苯甲酰基、2,6-二甲基苯甲酰基、2,4,6-三甲基苯甲酰基、2,4,6-三异丙基苯甲酰基,1-萘甲酰基,2-萘甲酰丁酰基,乙酰基,三氟乙酰基,三氯乙酰基,邻苯二甲酰基等。
另外,P1和P2保护基可以与它们所连接的氮形成一个杂环体系,例如1,2-双(亚甲基)苯(即,2-异二氢氮(杂)茚基)、邻苯二甲酰亚胺基、丁二酰亚胺基、马来酰亚胺基等,这些杂环基可以进一步包括邻接的芳基和环烷基环。另外,这些杂环基可以是单、双或三取代的,例如硝基邻苯二甲酰亚胺基。
合适的氨基甲酸酯保护基包括但不限于氨基甲酸甲酯和氨基甲酸乙酯;氨基甲酸9-芴基甲酯;氨基甲酸9-(2-磺基)芴基甲酯;氨基甲酸9-(2,7-二溴)芴基甲酯;氨基甲酸2,7-二叔丁基-〔9-(10,10-二氧代-10,10,10-四氢硫代呫吨基)甲酯;氨基甲酸4-甲氧基苯甲酰甲酯;氨基甲酸2,2,2-三氯乙酯;氨基甲酸2-三甲基甲硅烷基乙酯;氨基甲酸2-苯基乙酯;氨基甲酸1-(1-金刚烷基)-1-甲基乙酯;氨基甲酸1,f-二甲基-2-卤乙基酯;氨基甲酸1,1-二甲基-2,2-二溴乙酯;氨基甲酸1,1-二甲基-2,2,2-三氯乙酯;氨基甲酸1-甲基-1-(4-联苯基)乙酯;氨基甲酸1-(3,5-二叔丁基苯基)-1-甲基乙酯;氨基甲酸2-(2’-和4’-吡啶基)乙酯;氨基甲酸2-(N,N-二环己基甲酰胺基)乙酯;氨基甲酸叔丁酯;氨基甲酸1-金刚酯;氨基甲酸乙烯酯;氨基甲酸烯丙酯;氨基甲酸1-异丙基烯丙酯;氨基甲酸肉桂酯;氨基甲酸4-硝基肉桂酯;氨基甲酸8-喹啉酯;氨基甲酸N-羟基哌啶酯;二硫代氨基甲酸烷基酯;氨基甲酸苄酯;氨基甲酸对甲氧基苄酯;氨基甲酸对硝基苄酯;氨基甲酸对溴苄酯;氨基甲酸对氯苄酯;氨基甲酸2,4-二氯苄酯;氨基甲酸4-甲基亚磺酰苄酯;氨基甲酸9-蒽基甲酯;氨基甲酸二苯基甲酯;氨基甲酸2-甲基硫代乙酯;氨基甲酸2-甲基磺酰乙酯;氨基甲酸2-(对甲苯磺酰基)乙酯;氨基甲酸2-(1。3-二噻烷基)甲酯;4-甲基硫代苯基-2,4-二甲基硫代苯基,2-磷鎓基乙基氨基甲酸酯;氨基甲酸2-三苯基磷鎓基异丙酯;氨基甲酸1,1-二甲基-2-氰乙基酯;氨基甲酸间氯对酰氧苄基酯;氨基甲酸对(二羟基硼烷基)苄酯;氨基甲酸5-苯并异噁唑基甲酯;氨基甲酸2-(三氟甲基)-6-色酮基甲酯;氨基甲酸间硝基苯酯;氨基甲酸3,5-二甲氧基苄酯;氨基甲酸邻硝基苄酯;氨基甲酸3,4-二甲氧基-6-硝基苄酯;氨基甲酸苯基(邻硝基苯基)甲酯;吩噻嗪基-(10)-羰基衍生物;N1-对甲苯磺酰氨基羰基衍生物;N1-苯基氨基硫代羰基衍生物叔戊基氨基甲酸酯;硫代氨基甲酸苄酯;氨基甲酸对氰基苄酯;氨基甲酸环丁酯;氨基甲酸环己酯;氨基甲酸环戊酯;氨基甲酸环丙基甲酯;氨基甲酸对癸氧基苄酯;氨基甲酸二异丙基甲酯;氨基甲酸2,2-二甲氧基羰基乙烯酯;氨基甲酸邻-(N,N-二甲基甲酰胺基)苄酯;氨基甲酸1,1-二甲基-3-(N,N-二甲基甲酰胺基)丙酯;氨基甲酸1,1-二甲基丙炔酯;氨基甲酸二(2-吡啶基)甲酯;氨基甲酸2-呋喃基甲酯;氨基甲酸2-碘乙基酯;氨基甲酸异冰片酯;氨基甲酸异丁酯;氨基甲酸异烟酯;氨基甲酸对-(对甲氧苯基偶氮)苯甲酯;氨基甲酸1-甲基环丁酯;氨基甲酸1-甲基环己酯;氨基甲酸1-甲基-1-环丙基甲酯;氨基甲酸1-甲基-1-(3,5-二甲氧基苯基)乙酯;氨基甲酸1-甲基-1-(对苯基偶氮苯基)乙酯;和氨基甲酸1-甲基-1-苯基乙酯。T.Greene和P.Wuts(“有机合成中的保护基”,第2版,John Wiley & Sons公司(1991))叙述了这些氨基甲酸酯保护基的制备和裂解。
甲硅烷基一词是指被一个或多个烷基、芳基或芳烷基取代的硅原子。合适的甲硅烷基保护基包括但不限于三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、二甲基苯基甲硅烷基、1,2-双(二甲基甲硅烷基)苯、1,2-双(二甲基甲硅烷基)乙烷和二苯基甲基甲硅烷基。胺官能基形成单或双二甲硅烷基胺的硅烷基化,可以提供氨基醇、氨基酸、氨基酸酯和氨基酸酰胺的衍生物。在氨基酸、氨基酸酯和氨基酸酰胺的情形,羰基官能团的还原形成了所要求的单或双甲硅烷基氨基醇。氨基醇的硅烷基化可导致生成N,N,O-三甲硅烷基衍生物。从甲硅烷基醚官能基中除掉甲硅烷基官能基容易通过用例如一种金属氢氧化物或氟化铵试剂处理来完成,这可以作为一个分离的反应步骤进行或是在制备氨基醛试剂期间原位进行。合适的甲硅烷基化试剂有例如三甲基氯硅烷,四丁基二甲基氯硅烷,苯基二甲基氯硅烷,二苯基甲基氯硅烷或它们与咪唑或二甲基甲酰胺(DMF)结合的产物。关于胺的硅烷基化和甲硅烷基保护基的去除的方法是本领域技术人员所熟知的。由相应的氨基酸、氨基酰胺或氨基酸酯制备这些胺衍生物的方法对有机化学(包括氨基酸/氨基酸酯或氨基醇化学)专业人员也是众所周知的。
最好是,P1是芳烷基、取代的芳烷基、烷基羰基、芳烷基羰基、芳基羰基、烷氧羰基或芳基烷氧羰基,而P2是芳烷基或取代的芳烷基。或者是,当P1是烷氧羰基或芳基烷氧羰基时,P2可以是氢。更为优选的是,P1是叔丁氧羰基、苯基甲氧羰基、(4-甲氧苯基)甲氧羰基或苄基,P2为氢或苄基。
因为同样的合成与纯化方法适用于式I所有四种可能的非对映体的制备,所以假如采用合适的手性氨基酸起始物,则式I虽然表示成一种构型,但它意味着包括所以四种非对映体。因此,这里叙述的制备步骤和R1、R3、P1及P2的定义也适用于其它三种构型异构体 本文还叙述了式(IV)被保护的氨基环氧化物 下式的被保护的氨基α-羟基氰化物及酸
其中X是-CN、-CH2NO2或-COOH,式(III)的被保护的α-氨基醛中间体 以及式(II)的被保护的手性α-氨基醇 其中P1、P2和R1的定义如上。
如这里所使用的,单独或组合使用的“氨基环氧化物”一词是指一种氨基取代的烷基环氧化物,其中氨基可以是含有取代基的伯氨基或仲氨基,所述取代基选自氢、烷基、芳基、芳烷基、链烯基、烷氧羰基、芳基烷氧羰基、环烯基、甲硅烷基、环烷基烯基等,环氧化物可位于胺的α位。单独或组合使用的“氨基醛”一词是指氨基取代的烷基醛,其中氨基可以是含有取代基的伯氨基或仲氨基,该取代基选自氢、烷基、芳基、芳烷基、链烯基、芳基烷氧羰基、烷氧羰基、环烯基、甲硅烷基、环烷基链烯基等,醛可位于胺的α位。单独或组合使用的“烷基”一词是指直链或支链的烷基,含有1-10个碳原子,优选1-8个碳原子,更优选是1-5个碳原子。这些基团的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、辛基等。单独或组合使用的“链烯基”一词,是指有1个或多个双键的直链或支链烃基,含有2-10个碳原子,优选2-8个,更优选是2-5个碳原子。合适的链烯基实例包括乙烯基、丙烯基、烯丙基、1,4-丁二烯基等。单独或组合使用的“炔基”一词,是指有一个或多个三键的直链烃基,含有2-约10个碳原子,优选2-8个,更优选是2-5个碳原子。炔基的实例包括乙炔基、丙炔基、(炔丙基)、丁炔基等。单独或组合使用的“烷氧基”一词,是指一个烷基醚基团,其中术语烷基的定义如上。合适的烷基醚基团的实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等。单独或组合使用的“环烯基”一词,是指具有非芳族特点的环状烃基,环中含5-8个、优选5-6个碳原子,并且含有至少一个双键。这类环烯基的实例包括环丙烯基、环丁烯基、环戊烯基、环己烯基、二氢苯基等。“环烯基烷基”是指与如上定义的烷基相连接的如上定义的环烯基。单独或组合使用的“环烷基”一词,是指含有约3-8个、优选3-6个、更优选是5-6个碳原子的环状烷基。“环烷基烷基”一词是指被如上定义的环烷基取代的如上定义的烷基。这类环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。单独或组合使用的术语“芳基”,是指苯基或萘基,它们均可被一个或多个烷基、烷氧基、卤素、羟基、氨基、硝基等基团以及对甲苯基、4-甲氧基苯基、4-(叔丁氧基)苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-羟基苯基、1-萘基、2-萘基等任选取代。单独或组合使用的“芳烷基”一词是指被如上定义的芳基取代的如上定义的烷基,例如苄基、1-苯基乙基等。取代的芳烷基的实例包括3,5-二甲氧基苄基、3,4-二甲氧基苄基、2,4-二甲氧基苄基、3,4,5-三甲氧基苄基、4-硝基苄基、2,6-二氯苄基、4-(氯甲基)苄基、2-(溴甲基)苄基、3-(氯甲基)苄基、4-氯苄基、3-氯苄基、2-(氯甲基)苄基、6-氯胡椒基、2-氯苄基、4-氯-2-硝基苄基、2-氯-6-氟苄基、2-(氯甲基)-4,5-二甲基苄基、6-(氯甲基)杜烯-3-基甲基、10-(氯甲基)蒽-9-基甲基、4-(氯甲基)-2,5-二甲基苄基、4-(氯甲基)-2,5-二甲氧基苄基、4-(氯甲基)甲氧基苯-2-基甲基、5-(氯甲基)-2,4-二甲基苄基、4-(氯甲基)菜-2-基甲基、4-乙酰基-2,6-二氯苄基、2-氯-4-甲基苄基、3,4-二氯苄基、6-氯苯并-1,3-二噁烷-8-基甲基、4-(2,6-二氯苄基磺酰)苄基、4-氯-3-硝基苄基、3-氯-4-甲氧苄基、2-羟基-3-(氯甲基)-5-甲基苄基等。“芳基烷氧羰基”一词是指与羰基连接的芳基烷氧基。苄氧羰基是芳基烷氧羰基的一个实例。“杂环”一词意味着饱和或部分饱和的单环、二环或三环杂环,每个环上有5-6个环原子,并含有一个或多个选自氯、氧、硅和硫的杂原子作为环原子,它可任选地在一个或多个碳原子上被卤素、烷基、烷氧基、氧基等和/或在仲氮原子(即,-NH-)上被烷基、芳烷氧羰基、烷酰基、苯基或苯基烷基取代,或任选地在叔氮原子(即=N-)上被氧桥取代。“杂芳基”是指含有杂原子的芳族单环、双环或三环杂环,它可任选地象上面对芳基的定义中一样被取代。这些杂环基的实例是吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基、吗啉基、硫吗啉基、吡咯基、邻苯二甲酰亚胺基、丁二酰亚胺基、马来酰亚胺基等。还包括其中含两个同时与氮相连并有碳原子参加的杂环。单独或组合使用的“烷氨基”一词,是指氨基取代的烷基,其中的氨基可以是含有选自氢、烷基、芳基、芳烷基、环烷基、环烷基烷基等的取代基的伯氨基或仲氨基。“卤素”一词是指氟、氯、溴或碘。术语“二卤烷基”意味着两个相同或不同的卤原子取代在同一碳原子上。“氧化剂”一词包括单独一种试剂或几种氧化剂的混合物。氧化剂混合物的实例包括三氧化硫-吡啶/二甲基亚砜,草酰氯/二甲基亚砜,乙酰氯/二甲基亚砜,乙酸酐/二甲基亚砜,三氟乙酰氯/二甲基亚砜,甲苯磺酰溴/二甲基亚砜,五氯化磷/二甲基亚砜和氯甲酸异丁酯/二甲基亚砜。
用于制备可在合成HIV蛋白酶抑制剂中作为中间体使用的氨基环氧化物的一种通用方案示于下面的方案1中。
方案I
一种经济而安全地大规模制备本发明蛋白酶抑制剂的方法可以二者择一地使用氨基酸或氨基醇来形成式(II)的N,N-保护的α-氨基醇 其中P1、P2和R1如上所述。
不管式II化合物是由氨基酸还是由氨基醇形成,这些化合物都使胺被上面定义的P1和P2保护。氮原子可以通过在碱存在下于适当的溶剂中加入合适的烷基化试剂实现烷基化。
可供选择的用在烷基化反应中的碱包括氢氧化钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钾、碳酸钠、氢氧化铯、氢氧化镁、氢氧化钙或氧化钙,或者叔胺碱,例如三乙胺、二异丙基乙胺、吡啶、N-甲基哌啶、二甲基氨基吡啶和氮杂双环壬烷。反应可以是均相或多相。合适的溶剂是水和质子溶剂或与水混溶的溶剂,例如甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃等,可以加或不加水。也可以使用加或不加质子溶剂(包括水)的偶极非质子溶剂。偶极非质子溶剂的实例包括乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酰胺、四甲基脲及其环形类似物、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、硝基甲烷等。反应温度可以为约-20℃至100℃,优选的温度为约25-85℃。反应可以在惰性气氛(如氮气或氩气)或者正常或干燥的空气中于大气压下或密封反应器中的正压下进行。最优选的烷基化试剂是苄基溴或苄基氯或者单取代芳烷基卤化物或多取代的芳烷基卤化物。硫酸酯或磺酸酯也是形成相应的苄基类似物的合适试剂,而且它们可以由相应的苯甲醇预先形成,或是用本领域技术人员所熟知的方法原位形成。象烯丙基和取代的烯丙基一样,三苯甲游基、二苯甲基、取代的三苯甲游基和取代的二苯甲基也都独立地是有效的胺保护基〔P1,P2〕。它们的卤化物衍生物也可以用本领域技术人员熟知的方法由相应的醇制备,例如用亚硫酰氯或溴处理,或者用三或五氯、溴或碘化磷或者相应的磷酰基三卤化物处理。可以在芳基环上取代的基团包括烷基、烷氧基、羟基、硝基、卤素和亚烷基、氨基、单和二烷基氨基和酰氨基、酰基以及增溶水的基团,例如鏻盐和铵盐。芳基环可以从例如苯、萘、2,3-二氢化茚、蒽、9-苯基芴基、杜烯、菲等衍生形成。此外,1,2-双(取代的亚烷基)芳基卤化物或磺酸酯可以用来形成含氮的芳基或者非芳族杂环衍生物(带有P1和P2)或双杂环。含6-10个碳原子的亚环烷基烷基或取代的亚环烷基基团以及亚烷基基团构成了在如上所述制备的氮上另一类可接受的取代基,这包括例如亚环己基亚甲基。
式II化合物也可以通过化合物和中间体的还原性烷基化来制备,该化合物和中间体可通过以下方式形成醛与胺及一种还原剂加成,席夫碱、甲醇胺或烯胺的还原,或者酰基化胺衍生物的还原。还原剂包括金属(铂、钯、氢氧化钯、钯/碳、氧化铂、铑等)与氢气或者氢转移分子(例如环己烯或环己二烯)或氢化物试剂(如氢化铝锂、硼氢化钠、硼氢化锂、氰基硼氢化钠、氢化二异丁基铝或氢化三叔丁氧基铝锂)。
诸如溴化钠或溴化钾、碘化钠或碘化钾等添加剂可以催化或加速胺烷基化的速度,尤其是在用苯基氯作为氮烷基化试剂的情形。
在要保护胺的相转移催化反应中,氮烷基化试剂与碱在溶剂混合物中于相转移试剂、催化剂或助催化剂存在下反应。溶剂混合物可以由例如甲苯、苯、二氯乙烯、环己烷、二氯甲烷等与水或一种与水混溶的有机溶剂(如THF)的水溶液构成。相转移催化剂或试剂的实例包括氯化或碘化或溴化四丁铵,氢氧化四丁铵、氯化三丁基辛基铵、氢氧化十二烷基三己基铵、氯化甲基三己基铵等。
形成取代胺的一种优选方法涉及约3摩尔有机卤化物与氨基酸或约2摩尔有机卤化物与氨基醇的水溶液加成。在更优选的形成被保护的氨基醇的方法中,在碱性水溶液中使用约2摩尔的苄基卤化物。在一种更为优选的方法中,烷基化反应在50℃-80℃下于水、乙醇/水或变性乙醇/水中用碳酸钾进行。在一种更优选的形成被保护的氨基酸酯的方法中,将约3摩尔苄基卤化物加到含氨基酸的溶液中。
被保护的氨基酸酯又在有机溶剂中还原成被保护的氨基醇。优选的还原剂包括氢化铝锂、硼氢化锂、硼氢化钠、硼烷、氢化三叔丁氧基铝锂、硼烷·四氢呋喃络合物。最好是,采用氢化二异丁基铝(DiBAL-H)在甲苯中作为还原剂。这些还原条件对于氢化铝锂还原提供了一种可选择的替换方法。
可以用色谱法进行纯化。在优选的纯化方法中,α-氨基醇的纯化可进行如下用酸使反应骤停(例如用盐酸),滤出所形成的盐固体,氨基醇可以用例如酸/碱提取等方法施放出来。
将被保护的α-氨基醇氧化,形成下式的手性氨基醛 可使用的氧化剂包括三氧化硫一吡啶络合物和DMSO(二甲基亚砜),草酰氯和DMSO,乙酰氯或乙酸酐与DMSO,三氟乙酰氯或酸酐与DMSO,甲磺酰氯和DMSO或四氢噻吩-S-氧化物,甲苯磺酰溴和DMSO,三氟甲磺酸酐和DMSO,五氧化二磷和DMSO,二甲基膦酰氯和DMSO,以及氯甲酸异丁酯和DMSO。Reetz等报道的氧化条件采用草酰氯和DMSO在-78℃〔应用化学,99,1186(1987),应用化学国际版英文版,26,1141(1987)〕。
本发明中叙述的优选的氧化方法是三氧化硫吡啶络合物、三乙胺和DMSO在室温下氧化。此体系以优异产率提供所要的被保护的手性氨基醛,它可以无需纯化直接使用,即,免除了用色谱法纯化几千克中间体的需要,从而使大规模操作的危险性减小。在室温下反应还免除了需要使用低温反应器,这使此方法更适合工业生产。
反应可以在诸如氮气或氩气的惰性气氛下或者正常的或干燥的空气中,于大气压力下或在密封反应器内的正压下进行。优选氮气氛。可供选择的胺碱包括例如三丁胺、三异丙胺、N-甲基哌啶、N-甲基吗啉、氮杂双环壬烯、二异丙基乙胺、2,2,6,6-四甲基哌啶、N,N-二甲基氨基哌啶,或是这些碱的混合物。三乙胺是优选的碱。可供选择替代纯DMSO作为溶剂的包括DMSO与非质子溶剂或卤化溶剂(例如四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、二氯乙烯等)的混合物。偶极非质子助溶剂包括乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙酰胺、四甲基脲及其环形类似物、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜等。不用N,N-二苄基苯基丙氨醇作为醛的前体,也可用上面讨论的苯基丙氨醇衍生物来形成相应的N-单取代的〔P1或P2中的任一个为H〕或N,N-二取代的醛。
另外,可以进行相应的烷基,苄基或环烯基氮保护的苯基丙氨酸、取代的苯基丙氨酸或苯丙氨酸衍生物的环烷基类似物的酰胺或酯的衍生物的氢化物还原反应,以得到式III化合物。氢化物的转移是在避免醛缩合作用(如奥盆诺尔氧化作用)的条件下醛合成的另一方法。
此方法的醛也可以通过将被保护的苯丙氨酸和苯丙氨酸类似物或它们的酰胺或酯衍生物还原来制备,例如,用钠汞齐与盐酸在乙醇中或者锂或钠或钾或钙在氨中还原。反应温度可以为约-20℃至45℃,优选约5℃-约25℃。另外两种得到氮被保护的醛的方法包括在催化数量的2,2,6,6-四甲基-1-吡啶氧自由基存在下用漂白剂将相应的醇氧化。在第二种方法中,醇氧化成醛是在N-甲基吗啉-N-氧化物存在下藉助催化数量的过钌酸四丙基铵完成的。
或者是,上面提到的被保护的苯丙氨酸或苯丙氨酸衍生物的酰基氯衍生物可以用氢和一种催化剂(例如Pd/碳酸钡或硫酸钡)还原,可以加或不加另外的催化调节剂,例如硫或硫醇(Rosenmund还原)。
本发明的一个重要方面是一种涉及氯甲基锂或溴甲基锂与α-氨基醛加成的反应。虽然氯甲基锂或溴甲基锂与醛的加成是已知的,但是这些物质加成到外消旋的或手性的氨基醛上以形成式(IV)的氨基环氧化物则是新的。

氯甲基锂或溴甲基锂对于带有适当的氨基保护基的手性氨基醛的加成是高度非对映选择性的。最好是,氯甲基锂或溴甲基锂是由二卤甲烷与正丁基锂反应原位形成。可采用的亚甲基化的卤代甲烷包括氯碘甲烷、溴氯甲烷、二溴甲烷、二碘甲烷、溴氟甲烷等。溴化氢与甲醛的加成产物的磺酸酯也是一种亚甲基化试剂。四氢呋喃是优选的溶剂,但是也可以使用纯溶剂形式或混合物形式的其它溶剂,例如甲苯、二甲氧基乙烷、二氯乙烯、二氯甲烷等。偶极非质子溶剂,例如乙腈、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮可以用来作为溶剂或溶剂混合物的一部分。反应可以在例如氮或氩的惰性气氛下进行。可以用其它的有机金属试剂代替正丁基锂,例如甲基锂、叔丁基锂、仲丁基锂、苯基锂、苯基钠、二异丙基氨化锂。二(三甲硅烷基)氨化锂、其它的氨化物碱等。反应可以在约-80℃至0℃的温度下进行,但优选约-80℃至-20℃。最优选的反应温度是-40℃至-15℃。试剂可以一次加入,但在某些情况下最好是多次加入。优选的反应压力是大气压,但是在例如高湿度环境的某些条件下,正压是有利的。
另一种转化成本发明环氧化物的方法包括替换成装入其它的亚甲基化前体物种,随后用碱处理以形成类似的阴离子。这些物种的实例包括甲苯磺酸或三氟甲磺酸的三甲基氧化锍盐,卤化四甲铵,其中的卤化物是氯、溴或碘化物的卤化甲基二苯基氧化锍盐。
本发明的醛向其环氧化物衍生物的转化也可以分多步进行。例如,向被保护的氨基醛加入由例如丁基或芳基锂试剂制备的苯硫基甲烷阴离子,将所形成的被保护的氨基硫醚醇用熟知的氧化剂(如过氧化氢、次氯酸叔丁酯、漂白粉或过碘酸钠)氧化成亚砜。亚砜在有机或无机碱存在下用例如甲基碘或甲基溴、甲苯磺酸甲酯、甲磺酸甲酯、三氟甲磺酸甲酯、乙基溴、异丙基溴、苄基氯等烷基化。或者是,被保护的氨基硫醚醇可以用上述的烷基化试剂烷基化,得到一种锍盐,它随后用叔胺或无机碱转化成目标环氧化物。
使用最优选的条件,所要求的环氧化物以非对映选择性的方式形成,其比例至少约为85∶15(S∶R)。该产物可以用色谱法纯化以得到非对映的和对映的纯产物,但是更方便的是不经纯化而直接用来制备HIV蛋白酶抑制剂。
环氧化物随后在合适的溶剂体系中与等量的或者最好是过量的R3NH2反应,生成式I的氨基醇 其中R3的定义同上。
反应可以在很宽的温度范围内进行,例如从约10℃到约100℃,但最好是(不过并非必须)在溶剂开始回流的温度下进行。合适的溶剂体系包括其中的溶剂是醇(如甲醇、乙醇、异丙醇等)、醚(如四氢呋喃、二噁烷等)和甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜及它们的混合物的那些溶剂。一种优选的溶剂是异丙醇。与化学式R3NH2相对应的胺的实例包括苄胺、异丁胺、正丁胺、异戊胺、异戊胺环己基甲胺、环戊基甲胺、萘基甲胺等。在某些情形,R3NH2可以作为溶剂使用,例如异丁胺。
或者是,式III的被保护的氨基醛也可以与氰化物盐(例如氰化钠或氰化钾)反应,形成下式的手性氰醇 最好是使用反应速度增进剂,例如亚硫酸氢钠来提高氰醇的形成速度。或者是,可以用三甲基甲硅烷基腈形成三甲基甲硅烷氧基氰基中间体,它容易水解成氰醇。
反应可以在约-5℃至5℃的温度下进行,但最好在约0℃-5℃下进行。使用氰化钠和亚硫酸氢钠,可以非对映选择性地形成所要的氰醇,其S∶R比至少约为88∶12。产物可以用色谱法纯化,得到非对映异构和对映异构上纯的产物。
氰基可以被还原成式V的胺 此还原反应可以用许多种还原剂进行,例如氢化物转移剂、金属还原和催化加氢,这些都是本领域技术人员所熟知的。有和没有重金属或重金属盐作为助剂的氢化物试剂的实例包括氢化铝锂、氢化三叔丁氧基铝锂、氢化三甲氧基铝锂、氢化铝、乙硼烷(或硼烷)、硼烷/四氢呋喃、硼烷/二甲基硫醚、硼烷/吡啶、硼氢化钠、硼氢化锂、硼氢化钠/钴盐、硼氢化钠/朊内镍、硼氢化钠/乙酸等。用于反应的溶剂包括供活性较强的氢化物用的四氢呋喃、乙醚、二甲氧基乙烷、二甘醇二甲醚、甲苯、庚烷、环己烷、甲基叔丁基醚等。用于使用诸如硼氢化钠等试剂的还原反应的溶剂或溶剂混合物,除了上面列出的非质子溶剂以外,还可以包括乙醇、正丁醇、叔丁醇、乙二醇等。金属还原体系包括例如钠和乙醇。反应温度可以在溶剂回流温度与-20℃之间变化。经常优选使用一种惰性气氛,例如氮或氩,尤其是在有可能存在可燃气或溶剂产生/逸出的场合。催化加氢(金属催化剂加上氢气)可以在如上所述的同样溶剂中用金属或金属盐进行,例如镍、氯化钯、铂、铑、氧化铂或钯/碳,或者本领域技术人员熟知的其它催化剂。这些催化剂也可以用其它物质修饰,例如膦配位体、硫或含硫化合物或胺,如喹啉。加氢可以在0-约250℃的温度于大气压力或约1500psi的高压下进行。最优选的还原剂是乙硼烷·四氢呋喃,优选在室温下于氮气氛和大气压下进行。
式V的胺随后可以与R3L反应,其中L是选自卤素、甲苯磺酸基、甲磺酸基等的一个离去基团,R3表示烷基、链烯基、炔基、羟烷基、烷氧基烷基、环烷基、环烷基烷基、杂环烷基、杂环烷基烷基、芳烷基或杂芳烷基。或者是,式V的伯氨基可以用醛进行还原性烷基化以引入R3基团。例如,当R3是异丁基时,用异丁醛在还原性胺化条件下处理式V化合物得到所要的式I化合物。类似地,当R3是异戊基时,用异戊醛在还原性胺化条件下处理式V化合物得到所要的式I化合物。其它的醛可以用来引入各种R3基团。还原性胺化可以用本领域技术人员熟知的各种反应条件完成。例如,式V化合物用醛还原性胺化可以用还原剂(例如氰基硼氢化钠或硼氢化钠)在合适的溶剂(例如甲醇、乙醇、四氢呋喃等)中进行。或者是,还原性胺化可以用氢在合适的溶剂(例如甲醇、乙醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、甲苯等)中于催化剂存在下进行,催化剂的实例有钯或铂、钯/碳或铂/碳,或本领域技术人员熟知的其它各种金属催化剂。
或者是,式I的胺的制备方法可以是将下式的被保护的氨基酸(可自日本的Nippon Kayaku购得) 还原成下式的相应的醇 此还原反应可以用各式各样的还原剂和反应条件完成。一种优选的还原剂是乙硼烷·四氢呋喃。随后通过甲苯磺酰化、甲磺酰化或转化成卤基,例如氯或溴,将该醇转化成一个离去基团(L’) 最后,离去基团(L’)与R3NH2如上所述地进行反应,形成式I的氨基醇。或者是,用碱处理该醇,可以形成式IV的氨基环氧化物。
式I氨基醇的以上制备方法可用于旋光异构体混合物及已拆分的化合物。如果需要某种特定的旋光异构体,则可以通过挑选起始物例如L-苯丙氨酸、D-苯丙氨酸、L-苯丙氨醇、D-苯丙氨醇、D-六氢苯基丙氨基醇等进行选择,或是可以在中间体或最后阶段进行拆分。可以使用手性辅助剂例如一或二当量的樟脑磺酸、柠檬酸、樟脑酸、2-甲氧苯基乙酸等,形成本发明化合物的盐、酯或酰胺。这些化合物或衍生物可以如本领域技术人员所熟知的进行结晶,或是用手性或非手性柱色谱分离。
本发明的另一优点是所用物质可以将上述步骤进行到底而不必对中间体进行纯化。但是,如果需要纯化,所述的中间体可以以纯的状态制备和贮存。
本文所述的实用而有效的合成方法已成功地放大到制备大量的用于制备HIV蛋白酶抑制剂的中间体。对于几千克量级的制备,它有几个优点(1)它不需要使用例如二氮杂甲烷等危险试剂,(2)它无需色谱纯化,(3)此法快速而有效,(4)使用廉价和易得的商品试剂,(5)得到对映异构纯的α-氨基环氧化物。特别是,本发明方法按照制备用于进一步合成HIV蛋白酶抑制剂的对映异构上纯的中间体的要求,制备了对映异构上纯的环氧化物。
氨基环氧化物是利用在以下方案II中公开的下列步骤制得的。
方案II
在方案II中,列出了用于环氧化物、手性N,N,α-S-三(苯基甲基)-2S-环氧乙烷甲胺的合成方法。此合成由L-苯丙氨酸开始。醛是由L-苯丙氨酸或苯丙氨醇分三步制备。L-苯丙氨酸用苄基溴在水溶液条件下转化成N,N-二苄基氨基酸苄酯。该苄酯的还原用氢化二异丁基铝(DIBAL-H)在甲苯中进行。或者是,可以使用氢化铝锂。不用色谱法进行纯化,该产物的纯化方法是用酸(盐酸)使反应停止,滤出白色固体的盐酸盐,然后利用酸/碱提取释放出产物。在一次重结晶后,得到了化学和旋光纯的醇。或者最好是,可以通过在水溶液条件下用苄基溴将L-苯丙氨醇苄基化,以88%的产率一步得到该醇。醇氧化成醛的反应也改进成在放大时更便于操作。不用在二氯甲烷和低温(强放热反应)下使用草酰氯和DMSO的标准的Swern步骤,代之以使用三氧化硫一吡啶/DMSO(Parikh,J.,Doering,W.,美国化学会志,89,5505,1967),它可以方便地在室温下进行,以优异的产率得到具有高化学纯度和对映体纯度的所要的醛,它不需要纯化。
一种重要的反应涉及氯甲基锂或溴甲基锂对醛的加成。虽然氯甲基锂或溴甲基锂对醛的加成先前已有报道,但是这些物种与手性α-氨基醛加成以形成手性氨基环氧化物据信是新反应。现在,氯甲基锂或溴甲基锂由氯碘甲烷(或溴氯甲烷)或二溴甲烷与正丁基锂在醛存在下于四氢呋喃中在约-78℃至约-10℃的温度下原位产生。薄层色谱分析证实生成了所要的氯乙醇或溴乙醇。在温热至室温之后,所要的环氧化物以85∶15(S∶R)的比例非对映选择性地形成。产物可以用色谱法纯化,得到无色油状的非对映异构上纯的产物,但更方便的是不经纯化直接使用。
方案III示例说明了使用胺基被混合保护的苯丙氨醇来制备氨基丙基脲(9),其中BOC是叔丁氧羰基,Bn是苄基。
方案III
方案IV示例说明了使用硫内鎓盐制备氨基环氧化物的另一种方法。
方案IV 氨基丙基脲(9)也用下面方案V中公开的步骤制备。
方案V
在方案V中,一个胺基被混合保护的苯丙氨醛(其中BOC是叔丁氧羰基,Bn是苄基)与氰化钾反应,以高产率形成所要的立体异构的氰醇(12)。除了氰醇反应的立体专一性以外,此方法的另一优点是容易和价廉,因为反应温度不需要低于-5℃。
还使用下面方案VI中公开的步骤制备了氨基脲(9)。
方案VI 方案VI中的步骤对于羟氨基酸的胺基只要求一种保护基BOC。这一步骤的优点是具有在起始物中确立的所要求的苄基和羟基的立体化学结构。因此无需引入手性,也不会因制备非对映异构体而造成材料损失。
实施例1β-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醇方法1由N,N-二(苯甲基)-L-苯丙氨酸苯基甲基酯的DIBAL还原得到βS-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醇步骤1将L-苯丙氨酸(50.0g,0.302mol)、氢氧化钠(24.2g,0.605mol)和碳酸钾(83.6g,0.605mol)在水(500ml)中的溶液加热至97℃。然后缓慢地加入(加入时间25分)苄基溴(108.5ml,0.605mol)。将该混合物在氮气氛下于97℃搅拌30分钟。溶液冷却至室温,用甲苯(2×250ml)萃取。合并的有机层用水和盐水洗,用MgSO4干燥,过滤,浓缩成油状物。产物的特性证实如下。分析TLC(10%乙酸乙酯/己烷,硅胶)显示主要组分在Rf值=0.32,是所要的三苄基化化合物N,N-二(苯甲基)-L-苯丙氨酸苯基甲基酯。此化合物可以用柱色谱法纯化(硅胶,15%乙酸乙酯/己烷)。通常产物纯得足以直接用于下一步骤,无需进一步纯化。1H NMR谱图与已公开的文献一致。
1H NMR(CDCL3),3.00和3.14(ABX-体系,2H,JAB=14.1Hz,JAX=7.3Hz和JBX=5.9Hz),3.54 and 3.92(AB-体系,4H,JAB=13.9Hz),3.71(t,1H,J=7.6Hz),5.11 and 5.23(AB体系,2H,JAB=12.3Hz),和7.18(m,20H).EIMS(电子轰击质谱)m/z 434(M-1).
步骤2将前述反应中得到的苄基化的苯丙氨酸苯基甲基酯(0.302mol)溶在甲苯(750ml)中,冷却到-55℃。加入1.5M的DIBAL/甲苯溶液(443.9ml,0.666mol),加入速度应保持温度在-55℃至-50℃之间(加入时间1小时)。将该混合物在氮气氛下搅拌20分钟,然后在-55℃下缓慢加入甲醇(37ml)使反应停止。随后将冷的溶液倒入冷的(5℃)1.5N盐酸溶液(1.8L)中。滤出沉淀的固体(约138g),用甲苯洗。将该固体物质悬浮在甲苯(400ml)和水(100ml)的混合物中。将混合物冷却到5℃,用2.5N NaOH(186ml)处理,随后在室温下搅拌直到固体溶解。将甲苯层与水层分离,用水和盐水洗,用MgSO4干燥,过滤,浓缩至体积为75ml(89g)。向残余物中加入乙酸乙酯(25ml)的己烷(25ml),此时所要的醇产物开始结晶。30分钟后,再加入50ml己烷以促进进一步结晶。滤出固体并用50ml己烷洗,得到34.9g第一批产物。将母液再过滤,分离出第二批产物5.6g。将两批产物合并,自乙酸乙酯(20ml)和己烷(30ml)中重结晶,得到40g βS-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醇,自L-苯丙氨酸计算产率为40%。将母液浓缩后重结晶可得到另外的7g(7%)产物。产物的TLC,Rf=0.23(10%乙酸乙酯/己烷,硅胶);1H NMR(CDCl3)2.44(m,1H,),3.09(m,2H),3.33(m,1H),3.48和3.92(AB-体系,4H,JAB=13.3Hz),3.52(m,1H)和7.23(m,15H);[α]D25+42.4(c1.45,CH2Cl2);DSC 77.67℃;元素分析理论值C23H25ONC,83.34;H,7.60;N,4.23.实验值C,83.43;H,7.59;N,4.22.
手性固定相上的HPLCCyclobond I SP柱(250×4.6mm内径),流动相甲醇/三乙胺乙酸盐缓冲液,pH4.2(58∶42,v/v),流速0.5ml/分,用检测器在230nm和0℃下检测。保留时间11.25分。所要的产物对映体的保留时间12.5分。
方法2由L-苯丙氨醇的N,N-二苄基化制备βS-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醇在搅拌下将L-苯丙氨醇(176.6g,1.168mol)加到碳酸钾(484.6g,3.506mol)的水(710ml)溶液中。将混合物在氮气氛下加热到65℃。加入苄基溴(400g,2.339mol)在3A乙醇(305ml)中的溶液,加入速度应保持温度在60至68℃之间。将此两相溶液在65℃下搅拌55分钟,然后于激烈搅拌下冷却到10℃。油状的产物固化成小颗粒状。将产物用2.0L自来水稀释,搅拌5分钟使无机副产物溶解。减压过滤分离产物,用水洗至pH为7。将所得的粗产物空气干燥过夜,得到半干的固体(407g),将它自1.1L乙酸乙酯/庚烷(体积比1∶10)中重结晶。产物经过滤分离(在-8℃),用1.6L冷的(-10℃)乙酸乙酯/庚烷(体积比1∶10)洗,空气干燥,得到339g(产率88%)βS-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醇,熔点71.5-73.0℃。如果需要,可以从母液中得到更多的产物。其它的分析鉴定与上述方法1中制备的化合物相同。
实施例22S-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醛方法1将βS-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醇(200g,0.604mol)溶在三乙胺(300ml,2.15mol)中。将混合物冷却至12℃,加入三氧化硫/吡啶络合物(380g,2.39mol)在DMSO(1.6L)中的溶液,加入的速度应保持温度为8-17℃(加入时间1.0小时)。将溶液在环境温度和氮气氛下搅拌1.5小时,此时TLC分析(33%乙酸乙酯/己烷,硅胶)表明反应完全。将反应混合物用冰水冷却,用1.6L冷水(10-15℃)在45分钟内使反应停止。所形成的溶液用乙酸乙酯萃取(2.0L),用5%柠檬酸(2.0L)和盐水(2.2L)洗,用MgSO4(280g)干燥,过滤。在旋转蒸发仪上于35-40℃下除去溶剂,然后真空干燥,得到198.8g αS-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醛,为浅黄色油状物(99.9%)。所得粗产物的纯度足以直接用于下一步反应,无需纯化。化合物的分析数据与已公开的文献值一致。D25=-92.9°(c 1.87,CH2Cl2);1H NMR(400MHz,CDCl3),2.94 and 3.15(ABX-体系2H,JAB=13.9Hz,JAX=7.3Hz and JBX=6.2Hz),3.56(t,1H,7.1Hz),3.69 and 3.82(AB-体系,4H,JAB=13.7Hz),7.25(m,15H)and 9.72(s,1H);HRMS计算值(M+1)C23H24NO 330.450,实验值330.1836.元素分析计算值C23H23ONC,83.86;H,7.04;N,4.25.实验值C,83.64;H,7.42;N,4.19在手性固定相上的HPLC(S,S)Pirkle-Whelk-o 1柱(250×4.6mm内径),流动相己烷/异丙醇(体积比99.5∶0.5),流速1.5ml/分,用UV检测器在210nm下检测。所要的S-异构体的保留时间8.75分,R-对映体的保留时间10.62分。
方法2将草酰氯(8.4ml,0.096mol)在二氯甲烷(240ml)中的溶液冷却到-74℃。然后缓慢地加入DMSO(12.0ml,0.155mol)在二氯甲烷(50ml)中的溶液,保持温度为-74℃(加入时间约1.25小时)。将混合物搅拌5小时,随后加入βS-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醇(0.074mol)在100ml二氯甲烷中的溶液(加入时间20分钟,温度-75℃至-68℃)。将溶液于氮气氛下在-78℃下搅拌35分钟。然后于10分钟内加入三乙胺(41.2ml,0.295mol)(温度-78℃至-68℃),此时铵盐沉淀出来。将冷的混合物搅拌30分钟,然后加水(225ml)。从水相中分离中二氯甲烷层,用水、盐水洗,用MgSO4干燥,过滤和浓缩。残余物用乙酸乙酯和己烷稀释,然后过滤以便进一步除去铵盐。将滤液浓缩,得到αS-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醛。该醛不经纯化直接进行下一步反应。
方法3向1.0g(3.0mmol)βS-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醇、0.531g(4.53mmol)N-甲基吗啉、2.27g 4A分子筛和9.1ml乙腈的混合物中加入53mg(0.15mmol)过钌酸四丙铵(TPAP)。将混合物在室温下搅拌40分钟,减压浓缩。残余物悬浮在15ml乙酸乙酯中,经硅胶填料层过滤。滤液经减压浓缩,得到浅黄色油状产物,其中含约50%的αS-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醛。
方法4向1.0g(3.02mmol)βS-2-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醇在9.0ml甲苯中的溶液里加入4.69mg(0.03mmol)2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基(TEMPO)、0.32g(3.11mmol)溴化钠、9.0ml乙酸乙酯和1.5ml水。将混合物冷却到0℃,在25分钟内缓慢加入2.87ml含0.735g(8.75mmol)碳酸氢钠和8.53ml水的5%家用漂白剂水溶液。将混合物在0℃下搅拌60分钟。再加入两份(每份1.44ml)漂白剂,随后搅拌10分钟。令两相混合物分离。水层用20ml乙酸乙酯萃取2次。合并的有机层依次用4.0ml含25mg碘化钾和水(4.0ml)的溶液、20ml 10%硫代硫酸钠水溶液和盐水溶液洗。有机溶液用MgSO4干燥,过滤,减压浓缩,得到1.34g粗制的油状物,其中含少量所要的产物醛αS-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醛。
方法5按照实施例2(方法1)中所述的相同步骤,只是使用3.0当量的三氧化硫吡啶络合物,以相似的产率分离出αS-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醛实施例3N,N,αS-三(苯甲基)-2S-环氧乙烷甲胺方法1将αS-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醛(191.7g,0.58mol)和氯碘甲烷(56.4ml,0.77mol)在四氢呋喃(1.8L)中的溶液在氮气氛下于不锈钢反应器中冷却到-30至-35℃(更冷的温度如-70℃也很有效,但是较暖的温度在大规模生产中更容易作到)。然后以保持温度低于-25℃的速度加入正丁基锂在己烷中的溶液(1.6M,365ml,0.58mol)。加完后将混合物在-30至-35℃下搅拌10分钟。按下列方式再加入反应试剂(1)在-25℃以下的温度再加17ml氯碘甲烷,随后加入110ml正丁基锂。加完后将混合物在-30至-35℃下搅拌10分钟。重复此操作一次。(2)在低于-25℃的温度下再加入氯碘甲烷(8.5ml,0.11mol),随后加入正丁基锂(55ml,0.088mol)。加完后将混合物在-30至-35℃的温度搅拌10分钟。重复此步骤5次。(3)在低于-25℃的温度再加入氯碘甲烷(8.5ml,0.11mol),随后加入正丁基锂(37ml,0.059mol)。加完后将混合物在-30至-35℃的温度搅拌10分钟。重复此步骤一次。停止外冷,将混合物在4-16小时内温热至环境温度,此时TLC(硅胶,20%乙酸乙酯/己烷)指示反应已经完全。将反应混合物冷却到10℃,用1452g 16%氯化铵溶液(将232g氯化铵溶在1220ml水中配成)使反应停止,保持温度低于23℃。将混合物搅拌10分钟,分离开有机层和水层。水相用乙酸乙酯萃取(2×500ml)。乙酸乙酯层与四氢呋喃层合并。合并的溶液用硫酸镁(220g)干燥,过滤,在旋转蒸发仪上于65℃下浓缩。褐色的油状残余物在70℃下真空干燥(0.8巴)1小时,得到222.8粗物质。(此粗物质重量>100%。由于产物在硅胶上比较不稳定,所以粗产物常常不经纯化而直接用于下一步骤)。粗混合物的非对映异构体的比例用1H NMR确定(2S)/(2R)=86∶14。混合物中的次要和主要的环氧化物非对映异构体用TLC分析(硅胶,10%乙酸乙酯/己烷)鉴定,Rf分别为0.29和0.32。利用在硅胶上色谱法纯化(3%乙酸乙酯/己烷),得到每种非对映体的分析样品并鉴定如下N,N,αS-三(苯甲基)-2S-环氧乙烷甲胺1H NMR(400MHz,CDCl3)2.49和2.51(AB-体系,1H,JAB=2.82),2.76和2.77(AB-体系,1H,JAB=4.03),2.83(m,2H),2.99 & 3.03(AB-体系,1H,JAB=10.1Hz3.15(m,1H),3.73 & 3.84(AB-体系,4H,JAB=14.00),7.21(m,15H);13C NMR(400MHz,CDCl3)139.55,129.45,128.42,128.14,128.09,126.84,125.97,60.32,54.23,52.13,45.99,33.76;HRMS计算值C24H26NO(M+1)344.477.实验值344.2003.
N,N,αS-三(苯甲基)-2R-环氧乙烷甲胺1H NMR(300MHz,CDCl3)2.20(m,1H),2.59(m,1H),2.75(m,2H),2.97(m,1H),3.14(m,1H),3.85(AB-体系 4H),7.25(m,15H)手性固定相上HPLCPirkle-Whelk-O 1柱(250×4.6mm内径),流动相己烷/异丙醇(99.5∶0.5体积比),流速1.5ml/分,用UV检测器在210nm检测。保留时间(8)9.38分,对映体(4)的保留时间13.75分。
方法2将粗制的醛(0.074mol)和氯碘甲烷(7.0ml,0.096mol)在四氢呋喃(285ml)中的溶液于氮气氛下冷却到-78℃。以保持稳定在-75℃以下的速度加入1.6M的正丁基锂/己烷溶液(25ml,0.040mol)(加入时间15分钟)。在第一次加料后,再加入另外的氯碘甲烷(1.6ml,0.022mol),随后加入正丁基锂溶液(23ml,0.037mol),保持温度为-75℃。将混合物搅拌15分钟。在45分钟内于-75℃下再加入两种试剂,氯碘甲烷(0.70ml,0.010mol)和正丁基锂(5ml,0.008mol),各四次。然后撤除冷却浴,将溶液在1.5小时内温热至22℃。将混合物倒入300ml饱和的氯化铵水溶液中。分离出四氢呋喃层。水相用乙酸乙酯(1×300ml)萃取。合并的有机层用盐水洗,用MgSO4干燥,过滤并浓缩,得到褐色油状物(27.4g)。此产物可不经纯化直接用于下一步骤。所要的非对映体可以在后继步骤中用重结晶方法纯化。产物也可以用色谱法纯化。
方法3将αS-〔二(苯甲基)氨基〕苯丙醛(178.84g,0.54mol)和溴氯甲烷(46ml,0.71mol)在四氢呋喃(1.8L)中的溶液于不锈钢反应器中在氮气氛下冷却到-30至-35℃(更冷的温度如-70℃也有效,但较暖的温度在大规模生产中更容易作到)。然后以保持温度低于-25℃的速度加入正丁基锂的己烷溶液(1.6M,340ml,0.54mol)。加完后将混合物在-30至-35℃下搅拌10分钟。按以下方式进行多次加入试剂的操作(1)在低于-25℃下再依次加入溴氯甲烷(14ml)和正丁基锂(102ml)。加完后将混合物在-30至-35℃下搅拌10分钟。重复此步骤一次。(2)在低于-25℃下再依次加入溴氯甲烷(7ml,0.11mol)和正丁基锂(51ml,0.082mol)。加完后将混合物在-30至-35℃下搅拌10分钟。重复此步骤5次。(3)在低于-25℃下依次再加入溴氯甲烷(7ml,0.11mol)和正丁基锂(51ml,0.082mol)。加完后将混合物在-30至-35℃下搅拌10分钟。此步骤重复一次。停止外冷,在4-16小时内将混合物温热至环境温度,此时TLC(硅胶,20%乙酸乙酯/己烷)指示反应已完全。将反应混合物冷却到10℃,用1452g 16%氯化铵溶液(将232g氯化铵溶于1220ml水中配成)使反应停止,保持温度在23℃以下。将反应混合物搅拌10分钟,分离开有机层和水层。水相用乙酸乙酯(2×500ml)萃取。将乙酸乙酯层与四氢呋喃层合并。合并的溶液用MgSO4(220g)干燥,过滤,在旋转蒸发仪上于65℃下浓缩。褐色的油状残余物在70℃下真空(0.8巴)干燥1小时,得到222.8g粗物质。
方法4按照实施例3(方法3)中所述的同样步骤,但反应温度改为-20℃。所形成的N,N,αS-三(苯甲基)-2S-环氧乙烷甲胺是纯度较方法3产物较低的非对映体混合物。
方法5按照实施例3(方法3)中所述的同样步骤,但反应温度为-70℃至-78℃。所形成的N,N,αS-三(苯甲基)-2S-环氧乙烷甲胺是非对映体混合物,它不经纯化直接用于后继步骤。
方法6按照与实施例3(方法3)中所述相同的步骤,但是在-30至-35℃下连续加入溴氯甲烷和正丁基锂。在象实施例3(方法3)中所述的完成反应与后处理步骤之后,分离出所要的N,N,αS-三(苯甲基)-2S-环氧乙烷甲胺,产率和纯度相近。
方法7按照实施例3(方法2)中所述的同样步骤,但是用二溴甲烷代替氯碘甲烷。在象实施例3(方法2)中所述完成反应与后处理步骤之后,分离出所要的N, N,αS-三(苯甲基)-2S-环氧乙烷甲胺。
实施例4N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺在2分钟内向粗制的N,N-二苄基-3(S)-氨基-1,2(S)-环氧-4-苯基丁烷(388.5g,1.13mol)在异丙醇(2.7L)(或乙酸乙酯)中的溶液里加入异丁胺(1.7kg,23.1mol)。温度由25℃升至30℃。将该溶液加热到82℃并在此温度下搅拌1.5小时。将温热的溶液在65℃下减压浓缩。褐色的油状残余物转移到一只3升烧瓶中,真空干燥(0.8mmHg)16小时,得到450g 3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基-4-苯基丁-2R-醇,为粗制油状物。
所要的非对映体的主产物的分析样品由少量粗产物经硅胶色谱法(40%乙酸乙酯/己烷)纯化得到。TLC分析硅胶,40%乙酸乙酯/己烷Rf=0.28;HPLC分析超细球ODS柱,25%三乙氨基-/磷酸盐缓冲剂pH3-乙腈,流速1ml/分,UV检测器;保留时间7.49分;HRMS(高分辨质谱)计算值C28H27N2O(M+1)417.616,实验值417.2887。将少量粗产物用硅胶色谱法纯化(40%乙酸乙酯/己烷),还得到了次要的非对映产物3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2S-醇的分析样品。
实施例5N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯基丁基〕-N-异丁胺·草酸盐在15分钟内向草酸(8.08g,89.72mmol)的甲醇(76ml)溶液加入粗制的3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2(R)-醇(39.68g,其中含约25.44g(61.06mmol)的3(S),2(R)异构体和约4.49g(10.78mmol)的)3(S),2(S)异构体)在乙酸乙酯(90ml)中的溶液。将混合物在室温下搅拌约2小时。过滤分离固体,用乙酸乙酯(2×20ml洗),真空干燥约1小时,得到21.86g(异构体回收率70.7%)97%非对映异构纯度的盐(根据HPLC的峰面积)。HPLC分析Vydec-肽/蛋白质C18柱,UV检测器254nm,流速2ml/分,梯度{A=0.05%三氟乙酸水溶液,B=0.05%三氟乙酸乙腈溶液,0分75%A/25%B,30分10%A/90%B,35分10%A/90%B,37分75%A/25%B};保留时间10.68分(3(S),2(R)异构体)和9.73分(3(S),2(S)异构体)。熔点174.99℃;微量分析计算值C,71.05%;H,7.50%;N,5.53%;实验值C,71.71%;H,7.75%;N,5.39%。
或者是,向一只装有机械搅拌器和滴液漏斗的5000ml园底烧瓶中加入草酸二水合物(119g,0.94mol)。加入甲醇(1000ml),搅拌该混合物直至完全溶解。在20分钟内加入粗制的3(S)-〔N,N-二(甲苯基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2(R)-醇在乙酸乙酯中的溶液(1800ml,每ml 0.212g氨基醇异构体,0.9160mol)。将混合物搅拌18小时,分六份在400g下离心,分离出固体产物。每份用125ml乙酸乙酯洗。然后将盐收集,在1托下干燥过夜,得到336.3g产物(按总的氨基醇计为71%)。HPLC/MC(电喷雾)与所要的产物一致(m/z 417[M+H]+)。
或者是,将粗制的3(S)-〔N,N-二(甲苯基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2(R)-醇(5g)溶在甲基叔丁基醚(MTBE)(10ml)中,加入草酸(1g)的甲醇(4ml)溶液。将混合物搅拌约2小时。滤出形成的固体,用冷MTBE洗,干燥后得到2.1g白色固体,非对映异构纯度约98.9%(按HPLC峰值面积计)。
实施例6N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·乙酸盐向粗制的3(S)-〔N,N-二(甲苯基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2(R)-醇在甲基叔丁基醚(MTBE)的溶液(45ml,每ml 1.1g氨基醇异构体)逐滴加入乙酸(6.9ml)。在室温下搅拌该混合物约1小时。减压除去溶剂,得到褐色油状的约85%非对映异构纯的产物(根据HPLC峰面积)。将褐色油状物结晶如下利用加热将0.2g该油状物溶在第一溶剂中得到透明的溶液,加入第二溶剂直到该溶液变混浊,再将该混合物加热至透明,加入约99%非对映异构纯的产物作为种晶,冷却至室温后在冰箱中存贮过夜。将晶体过滤,用第二溶剂洗,干燥。晶体的非对映异构纯度由HPLC峰值计算。结果列在表1中。
表1
或者是,将粗制的3(S)-〔N,N-二(甲苯基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2(R)-醇(50.0g,其中含约30.06g(76.95mmol)的3(S)、2(R)异构体和约5.66g(13.58mmol)的3(S)、2(S)异构体)溶在甲基-叔丁基醚(45.0ml)中。在大约10分钟内向此溶液中加入乙酸(6.90ml,120.6mmol)。将混合物在室温下搅拌约1小时,减压浓缩。将油状残余物自甲基丁基醚(32ml)和庚烷(320ml)中重结晶纯化。过滤分离出固体,用冷庚烷洗,真空干燥约1小时,得到非对映异构纯度96%(根据HPLC面积)的单乙酸盐21.34g(58.2%异构体回收率)。熔点105-106℃;微分析结果计算值,C 75.53%,H 8.39%,N 5.87%;实验值C 75.05%,H 8.75%,N 5.71%。
实施例7N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·L-酒石酸盐将粗制的3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2(R)-醇(10.48g,其中含约6.72g(16.13mmol)的3(S)、2(R)异构体和约1.19g(2.85mmol)的3(S)、2(S)异构体)溶在10.0ml四氢呋喃中。在约5分钟内向此溶液中加入L-酒石酸(2.85g,19mmol)在甲醇(5.0ml)中的溶液。
在室温下搅拌该混合物约10分钟,减压浓缩。向此油状残余物中加入甲基叔丁基醚(20.0ml)混合物在室温下搅拌约1小时。过滤分离出固体,得到7.50g粗制的盐。将粗制的盐在室温下自乙酸乙酯和庚烷中重结晶,得到4.13g(45.2%异构体回收率)非对映异构纯度95%的L-酒石酸盐(根据HPLC峰面积)。微量分析结果计算值,C 67.76%,H 7.41%,N 4.94%;实验值C 70.06%,H 7.47%,N 5.07%。
实施例8N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·二盐酸盐将粗制的3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2(R)-醇(10.0g,其中含约6.41g(15.39mmol)的3(S)、2(R)异构体和约1.13g(2.72mmol)的3(S)、2(S)异构体)溶在四氢呋喃(20ml)。在约5分钟内向此溶液中加入盐酸(20ml,6.0N)。将混合物在室温下搅拌约1小时,减压浓缩。残余物在0℃下自乙醇中重结晶,得到3.20g(42.7%异构体回收率)非对映异构纯度98%的二盐酸盐(根据HPLC峰面积)。微量分析计算值C 68.64%,H 7.76%,N 5.72%;实验值C 68.79%,H 8.07%,N 5.55%。
实施例9N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·甲苯磺酸盐将粗制的3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2(R)-醇(5.0g,其中含约3.18g(7.63mmol)的3(S)、2(R)异构体和约0.56g(1.35mmol)的3(S)、2(S)异构体)溶在甲基叔丁基醚(10.0ml)中。向此溶液中于约5分钟内加入甲基磺酸(2.28g,12mmol)在甲基叔丁基醚(2.0ml)和甲醇(2.0ml)中的溶液。在室温下搅拌该混合物约2小时,减压浓缩。残余物在0℃下自甲基叔丁基醚和庚烷中重结晶,过滤,用冷庚烷洗,真空干燥,得到1.85g(40.0%异构体回收率)非对映异构体纯度97%的单甲苯磺酸盐(根据HPLC峰面积)。
实施例10N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·甲磺酸盐将粗制的3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2(R)-醇(10.68g,其中含约6.85g(16.44mmol)的3(S)、2(R)异构体和约1.21g(2.90mmol)的3(S)、2(S)异构体)溶在四氢呋喃(10.0ml)中。向此溶液中加入甲磺酸(1.25ml,19.26mmol)。在室温下搅拌该混合物约2小时,减压浓缩。油状残余物在0℃下自甲醇和水中重结晶,过滤用冷的甲醇/水(1∶4)洗,真空干燥,得到2.40g(28.5%异构体回收率)非对映异构体纯度98%的一甲磺酸盐(根据HPLC峰面积)。
实施例113S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(3-甲基丁基)氨基-4-苯基丁-2R-醇按照实施例4的方法,使用异戊胺代替异丁胺,制备3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(3-甲基丁基)氨基-4-苯基丁-2R-醇和3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(3-甲基丁基)氨基-4-苯基丁-2S-醇,产率与实施例4相近。粗制的胺不经进一步纯化,直接用于下一步骤。
实施例12N-〔3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲将实施例4得到的粗制的3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇(446.0g,1.1mol)在四氢呋喃(6L)(或乙酸乙酯)中的溶液冷却到8℃。从一个加液漏斗中以保持温度为10-12℃的速度(加入时间约10分钟)将异氰酸叔丁酯(109.5g,1.1mol)加到胺溶液中。停止外冷,30分钟后反应混合物被温热至18℃。利用抽真空将此溶液由反应器经由一根聚四氟乙烯管直接转移到旋转蒸发器的烧瓶(10L)中然后浓缩。将烧瓶在50℃的水浴中加热蒸馏溶剂,这需要2小时。将褐色残余物溶在3L乙酸乙酯中,用5%的柠檬酸水溶液(1×1.2L)、水(2×500ml)和盐水(1×400ml)洗,用MgSO4干燥(200g),过滤。在旋转蒸发仪上于50℃下加热2小时,使产物溶液的体积减小到671ml。将浓缩物搅拌并用1.6升己烷稀释。将混合物冷却到12℃并搅拌15小时。过滤分离出产物晶体,用10%乙酸乙酯/己烷(1×500ml)、己烷(1×200ml)洗,在50℃下于2mm的真空干燥1小时,得到248g N-〔3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲。将母液和洗液合并,在旋转蒸发仪上浓缩,得到270g褐色油状物。将此物质在50℃下溶在140ml乙酸乙酯中,用280ml己烷稀释,加入第一批产物的晶体(20mg)作为种晶。将混合物在冰浴中冷却并搅拌1小时。过滤分离出固体,用10%乙酸乙酯/己烷(1×200ml)洗,50℃下真空(2mm)干燥1小时,得到第二批55.7g化合物(11)(总产率49%)。熔点126℃;〔α〕D25=-59.0°(C=1.0,CH2Cl2),TLCRf0.31(硅胶,25%乙酸乙酯/己烷)。
利用前面实验中的硅胶色谱法(10-15%乙酸乙酯/己烷)分离出次要的非对映体N-〔3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2S-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲的分析样品并作了鉴定。
实施例13N-〔3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(3-甲基丁基)脲实施例11的粗产物按照实施例12的方法与异氰酸叔丁酯反应,制备N-〔3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(3-甲基丁基)脲和N-〔3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2S-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(3-甲基丁基)脲,产率与实施例12相近。
实施例14N-〔3S-氨基-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲将实施例12中得到的N-〔3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲(125.77g,0.244mol)溶在1.5L乙醇(或甲醇)中,在氮气下向此溶液中加入20%氢氧化钯/碳(18.87g)(或4%钯/碳)。在环境温度和60psi的氢气氛下搅拌混合物约8小时。过滤除去催化剂,将滤液浓缩,得到无色油状的85g N-〔3S-氨基-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲。
实施例15N-〔3S-氨基-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(3-甲丁基)脲将实施例13中得到的N-〔3S-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(3-甲基丁基)脲按照实施例14的氢化方法制备N-〔3S-氨基-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(3-甲基丁基)脲,产率与实施例14相近。
实施例16N-苄基-L苯丙氨醇方法1在惰性气氛下将L-苯丙氨醇(89.51g,0.592mol)溶在375ml甲醇中,加入35.52g(0.592mol)冰乙酸和50ml甲醇,随后加入62.83g(0.592mol)苯甲醛在100ml甲醇中的溶液。将混合物冷却到约15℃,在约40分钟内加入134.6g(2.14mol)氰基硼氢化钠在700ml甲醇中的溶液,同时保持温度在15℃至25℃。在室温下搅拌该混合物18小时。将混合物减压浓缩,分配在1L 2M氢氧化铵溶液和2L乙醚之间。醚层用1L的1M氢氧化铵溶液洗,用500ml水洗两次,再用盐水洗,用MgSO4干燥1小时。将醚层过滤,减压浓缩,粗制的固体产物自110ml乙酸乙酯和1.3L己烷中重结晶,得到白色固体状的115g(产率81%)N-苄基-L-苯丙氨醇。
方法2将L-苯丙氨醇(5g,33mmol)和3.59g(33.83mmol)苯甲醛于惰性气氛下和parr摇荡器中溶在55ml 3A乙醇内,将混合物温热至60℃并保持2.7小时。将混合物冷却到约25℃,加入0.99g 5%铂/碳,在60psi的氢气和40℃下使混合物加氢10小时。滤除催化剂,产物经减压浓缩,粗制的固体产物自150ml庚烷中重结晶,得到3.83g(产率48%)N-苄基-L-苯丙氨醇,为白色固体。
实施例17N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醇将得自实施例16的N-苄基-L-苯丙氨醇(2.9g,12mmol)溶在3ml三乙胺和27ml甲醇中,加入5.25g(24.1mmol)二碳酸二叔丁酯。将混合物温热至60℃并保持35分钟,减压浓缩。将残余物溶在150ml乙酸乙酯中,依次用10ml冷的(0-5℃)稀盐酸(pH2.5~3)、15ml水、10ml盐水洗二次,用MgSO4干燥,过滤,减压浓缩。粗产物油用硅胶色谱法(乙酸乙酯∶己烷=12∶3作为洗脱溶剂)纯化,得到3.98g(97%产率)无色油状物。
实施例18N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醛方法1向0.32g(0.94mmol)实施例17中的N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醇在2.8ml甲苯中的溶液加入2.4mg(0.015mmol)2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基(TEMPO)、0.1g(0.97mmol)溴化钠、2.8ml乙酸钠和0.34ml水。将混合物冷却到0℃,在30分钟内缓慢加入其中含0.23g(3.0ml,2.738mmol)碳酸氢钠的4.2ml 5%家用漂白剂水溶液。将混合物在0℃下搅拌10分钟,再加三次(每次0.4ml)漂白剂,每次加完后搅拌10分钟,以消耗掉所有的起始物。令两相混合物分离。水层用8ml甲苯萃取2次。合并的有机层依次用其中含0.075g碘化钾、0.125g硫酸氢钠和1.1ml水的1.25ml溶液,1.25ml 105硫代硫酸钠水溶液,1.25ml pH7的磷酸盐缓冲液和1.5ml盐水溶液洗。有机溶液用MgSO4干燥,过滤,减压浓缩,得到0.32g(产率100%)N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醛。
方法2在10℃下向实施例17中的2.38g(6.98mmol)N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醇在3.8ml(27.2mmol)三乙胺中的溶液加入4.33g(27.2mmol)三氧化硫吡啶络合物在17ml二甲基亚砜中的溶液。将混合物温热至室温,搅拌1小时。加入16ml水,混合物用20ml乙酸乙酯萃取。有机层依次用20ml 5%柠檬酸、20ml水和20ml盐水洗,用MgSO4干燥,过滤。将滤液减压浓缩,得到2.37g(产率100%))N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醛。
实施例19N,αS-二(苯甲基)-N-(叔丁氧羰基)-2S-环氧乙烷甲胺方法1将2.5g(7.37mmol)实施例18的N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醛和0.72ml氯碘甲烷在35ml四氢呋喃中的溶液冷却到-78℃。缓慢地加入4.64ml正丁基锂溶液(1.6M己烷溶液,7.42mmol),保持温度低于-70℃。将混合物在-70至-75℃之间的温度搅拌10分钟。依次加入另外两份0.22ml的氯碘甲烷和1.4ml的正丁基锂,每次加完后均在-70至-75℃下搅拌混合物10分钟。再依次加入另外四份0.11ml氯碘甲烷和0.7ml正丁基锂,每次加完后均在-70至-75℃下搅拌混合物10分钟。将混合物温热至室温并保持3.5小时。在低于5℃下用24ml冰冷的水使反应停止。分离开两相体系的各层,水层用30ml乙酸乙酯萃取2次。合并的有机层用10ml水洗三次,然后用10ml盐水洗,用硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩得到2.8g黄色的粗制油状物。此粗制油(产率>100%)是非对映异构体的环氧化物N,αS-二(苯甲基)-N-(叔丁氧羰基)-2S-环氧乙烷甲胺与N,αS-二(苯甲基)-N-(叔丁氧羰基)-2R-环氧乙烷甲胺的混合物。次粗制混合物不经纯化直接用于下一步骤。
方法2向2.92g(13.28mmol)碘化三甲基氧化锍在45ml乙腈中的悬浮溶液里加入1.49g(13.28mmol)叔丁醇钾。加入实施例18中的3.0g(8.85mmol)N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醛在18ml乙腈中的溶液,将混合物在室温下搅拌一小时。混合物用150ml水稀释,用200ml乙酸乙酯萃取2次。将有机层合并,用100ml水和50ml盐水洗,用硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,得到3.0g黄色粗制油状物。将粗产物用硅胶色谱法纯化(乙酸乙酯/己烷=1∶8作为洗脱剂),得到1.02g(产率32.7%)两种非对映异构体N,αS-二(苯甲基)-N-(叔丁氧羰基)-2S-环氧乙烷甲胺和N,αS-二(苯甲基)-N-(叔丁氧羰基)-2R-环氧乙烷甲胺的混合物。
方法3向0.90g(4.42mmol)碘化三甲基锍在18ml乙腈中的悬浮溶液里加入0.495g(4.42mmol)叔丁醇钾。加入1.0g(2.95mmol)实施例18中的N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醛在7ml乙腈中的溶液,在室温下搅拌混合物1小时。将混合物用80ml水稀释,用80ml乙酸乙酯萃取二次。将有机层合并,用100ml水和30ml盐水洗,用硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,得到1.04g黄色粗制油状物。此粗产物是两种非对映异构体N,αS-二(苯甲基)-N-(叔丁氧羰基)-2S-环氧乙烷甲胺和N,αS-二(苯甲基)-N-(叔丁氧羰基)-2R-环氧乙烷甲胺的混合物。
实施例203S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇向500mg(1.42mmol)实施例19的粗制环氧化物在0.98ml异丙醇中的溶液里加入0.71ml(7.14mmol)异丁胺。将混合物温热至85-90℃回流1.5小时。将混合物减压浓缩,产物油用硅胶色谱法(氯仿∶甲醇,100∶6作为洗脱剂)纯化,得到330mg无色油状的3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇(产率54.5%)。还分离出3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2S-醇。在使用纯化过的N,αS-二(苯甲基)-N-(叔丁氧羰基)-2S-环氧乙烷甲胺作为起始物时,色谱纯化后以86%的产率分离出3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇。
实施例21N-〔3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲向309mg(0.7265mmol)实施例20的3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇在5ml四氢呋喃中的溶液加入0.174ml(1.5mmol)异氰酸叔丁酯。在室温下搅拌混合物1.5小时。产物减压浓缩,得到350mg(产率92%)白色固体粗产物。将粗产物用硅胶色谱法(乙酸乙酯/己烷=1∶4作为洗脱剂)纯化,得到324mg N-〔3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲,为白色固体(产率85.3%)。
实施例223S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-2S-羟基-4-苯基丁腈将得自实施例18的7.0g(20.65mmol)N-(叔丁氧羰基)-N-苄基-L-苯丙氨醛在125ml四氢呋喃中的溶液冷却到-5℃。在40分钟内加入12.96g亚硫酸氢钠在68ml水中的溶液,保持温度低于5℃。将混合物在0-5℃下搅拌3小时。再加入1.4g亚硫酸氢钠,混合物再搅拌2小时。在0-5℃下向混合物中加入氰化钠(3.3g,82.56mmol),混合物在室温下搅拌16小时。此双相混合物用150ml乙酸乙酯萃取。水层用乙酸乙酯萃取2次,每次100ml。合并的有机层用30ml水洗2次,25ml盐水洗2次,然后用Na2SO4干燥,过滤,减压浓缩,得到7.5g(两种非对映体的粗产率100%)粗制的油。此粗制油用硅胶色谱法(乙酸乙酯∶己烷1∶4为洗脱剂)纯化,得到5.725g(产率76%)3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-2S-羟基-4-苯基丁腈,为主要的后流出的非对映异构体,以及0.73g(产率9.6%)次要的非对映异构体3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯基丁腈。两种氰醇异构体的总产率为85.6%。
实施例233S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-氨基-4-苯基丁-2R-醇向205.5mg(0.56mmol)得自实施例22的3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-2S-羟基-4-苯基丁腈在4ml四氢呋喃中的溶液里加入2.4ml硼烷的四氢呋喃溶液(1.0M,4mmol)。在室温下搅拌混合物30分钟。再加入1.4ml硼烷/四氢呋喃溶液,将混合物再搅拌30分钟。将混合物冷却到0℃,缓慢地加入2.0ml冷水(0-5℃)。将混合物温热至室温,搅拌30分钟。产物用30ml乙酸乙酯萃取2次。将有机层合并,依次用4ml水和4ml盐水洗,用硫酸钠干燥,过滤,减压浓缩,得到200mg 3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-氨基-4-苯基丁-2R-醇,为白色固体(产率96.4%)。
实施例24
3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇向2.41g(6.522mmol)得自实施例23的3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-氨基-4-苯基丁-2R-醇在40ml甲醇中的溶液加入0.592ml(6.522mmol)异丁醛和0.373ml(6.522mmol)乙酸。将混合物搅拌10分钟。加入氰基硼氢化钠(1.639g,26mmol),将混合物在室温下搅拌16小时。将产物混合物减压浓缩,分配在150ml乙酸乙酯和50ml 1.5M氢氧化铵之中。有机层用20ml水洗2次,20ml盐水洗2次,用硫酸钠干燥,过滤并浓缩成黄色油状物。将粗产物用硅胶色谱法(氯仿∶甲醇=100∶6作为洗脱剂)纯化,得到2.326g无色油状的3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇(产率88.8%)。
实施例25N-〔3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲向309mg(0.7265mmol)得自实施例24的3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇在5ml四氢呋喃中的溶液里加入0.174ml(1.5mmol)异氰酸叔丁酯。在室温下搅拌混合物1.5小时。将产物减压浓缩,得到350mg(产率92%)白色固体粗产物。将该粗产物用硅胶色谱法(乙酸乙酯/己烷1∶4作为洗脱剂)纯化,得到324mg N-〔3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲,为白色固体(产率85.3%)。
实施例26N-〔3S-〔N-(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲向210mg(0.4mmol)得自实施例25的N-〔3S-〔N-(叔丁氧羰基)-N-(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲在5.0ml四氢呋喃中的溶液里加入5ml 4N盐酸。将混合物在室温下搅拌2小时。减压去除溶剂,得到200mg(100%)白色固体的N-〔3S-〔N-(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲。
实施例27N-〔3S-氨基-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲向200mg(0.433mmol)得自实施例26的N-〔3S-〔N-(苯甲基)氨基〕-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲在7ml 3A乙醇中的溶液里加入0.05g20%钯/碳。将此混合物在40℃和5psi下氢化1.8小时,然后在室温和60psi下氢化22小时。滤除催化剂,减压除掉溶剂和副产物,得到150mg(产率93.4%)白色固体状的N-〔3S-氨基-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲。
实施例283S-(N-叔丁氧羰基)氨基-4-苯基丁-1,2R-二醇在0℃下向1g(3.39mmol)2S-(N-叔丁氧羰基)氨基-1S-羟基-3-苯基丁酸(可自日本的Nippon Kayaku公司购得)在50ml THF中的溶液加入50ml硼烷-THF络合物(液体,1.0M THF溶液),保持温度低于5℃。将反应混合物温热至室温并搅拌16小时。将混合物冷却到0℃,慢慢加入20ml水以便破坏多余的BH3并使产物混合物停止反应,其间保持温度低于12℃。将停止反应后的混合物搅拌20分钟,减压浓缩。产物混合物用60ml乙酸乙酯萃取三次。将有机层合并,依次用20ml水和25ml饱和氯化钠溶液洗,减压浓缩,得到1.1g粗制的油状物。将粗产物用硅胶色谱法(氯仿/甲醇,10∶6作为洗脱溶剂)纯化,得到900mg(产率94.4%)3S-(N-叔丁氧羰基)氨基-4-苯基丁-1,2R-二醇,为白色固体。
实施例293S-(N-叔丁氧羰基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁-1-基甲苯磺酸酯在0℃下向744.8mg(2.65mmol)实施例28的3S-(N-叔丁氧羰基)氨基-4-苯基丁-1,2R-二醇在13ml吡啶中的溶液一次加入914mg甲苯磺酰氯。将混合物在0-5℃下搅拌5小时。向反应混合物中加入6.5ml乙酸乙酯和15ml 5%碳酸氢钠水溶液的混合物,搅拌5分钟。产物混合物用50ml乙酸乙酯萃取3次。将有机层合并,用15ml水和10ml饱和氯化钠溶液洗,减压浓缩,得到约1.1g大块黄色固体。此粗产物用硅胶色谱法(乙酸乙酯/己烷1∶3作为洗脱溶剂)纯化,得到850mg(产率74%)白色固体的3S-(N-叔丁氧羰基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁-1-基甲苯磺酸酯。
实施例303S-〔N-(叔丁氧羰基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇向90mg(0.207mmol)实施例29的3S-(N-叔丁氧羰基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁-1-基甲苯磺酸酯在0.143ml异丙醇和0.5ml甲苯中的溶液里加入0.103ml(1.034mmol)异丁胺。将混合物温热至80-85℃,搅拌1.5小时。将产物混合物在40-50℃下减压浓缩,用硅胶色谱法(氯仿/甲醇10∶1作为洗脱溶剂)纯化,得到54.9mg(产率76.8%)白色固体3S-〔N-(叔丁氧羰基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇。
实施例31N-〔3S-〔N-(叔丁氧羰基)氨基〕-2R-羟基-4-苯基丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲在0℃下向0.1732g(0.516mmol)实施例30的3S-〔N-(叔丁氧羰基)氨基〕-1-(2-甲基丙基)氨基-4-苯基丁-2R-醇在5ml乙酸乙酯中的溶液加入1.62ml(12.77mmol)异氰酸叔丁酯,将混合物搅拌1小时。产物减压浓缩,用硅胶色谱法(氯仿/甲醇,100∶1.5,作为洗脱溶剂)纯化,得到96mg(产率42.9%)白色固体的N-〔3S-〔N-(叔丁氧羰基)氨基〕-2R-羟基-4-苯基丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲。
实施例32N-〔3S-氨基-2R-羟基-4-苯基丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲在0℃下向10mg(0.023mmol)实施例31的N-〔3S-〔N-(叔丁氧羰基)氨基〕-2R-羟基-4-苯基丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲在1ml甲醇中的溶液里加入1.05ml的4M HCl/甲醇溶液,将混合物于室温下搅拌45分钟。产物经减压浓缩。残余物溶在5ml甲醇中,减压浓缩。重复次操作三次以便从产物中除去水,在这之后得到8.09mg(产率95.2%)N-〔3S-氨基-2R-羟基-4-苯基丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(2-甲基丙基)脲盐酸盐,为白色固体。
实施例333S-(N,N-二苄基)氨基-2S-羟基-4-苯基丁腈,O-三甲基甲硅烷基醚在-20℃和氮气氛下向24.33g(73.86mmol)2S-(N,N-二苄基)氨基-3-苯基丙醛在740ml无水二氯甲烷中的溶液里依次加入11.8ml(8.8g,88.6mmol)三甲基甲硅烷基氰化物和19.96g(88.6mmol)无水溴化锌。在-15℃下4小时和室温下8小时后,减压除去溶剂,加入乙酸乙酯,依次用水和盐水洗,用硫酸镁干燥,过滤并浓缩,得到31.3g褐色油状物,经鉴定为3S-(N,N-二苄基)氨基-2S-羟基-4-苯基丁腈,O-三甲基甲硅烷基醚(m/e=429(M+H))和3S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁腈,O-三甲基甲硅烷基醚的95∶5混合物。
实施例343S-(N,N-二苄基)氨基-2S-羟基-4-苯基丁腈将10.4g(24.3mmol)得自实施例33的3S-(N,N-二苄基)氨基-2S-羟基-4-苯基丁腈,O-三甲基甲硅烷基醚与3S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁腈,O-三甲基甲硅烷基醚的95∶5粗制混合物在40ml甲醇中的溶液在激烈搅拌下加入到220ml 1N盐酸中。收集所形成的固体,溶在乙酸乙酯中,用碳酸氢钠水溶液和盐水洗,用无水硫酸镁干燥,过滤,浓缩,得到8.04g粗产物。将它自乙酸乙酯和己烷中重结晶,得到纯的3S-(N,N-二苄基)氨基-2S-羟基-4-苯基丁腈,m/e=357(M+H)。
实施例353S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁胺方法1
将20.3g(47.3mmol)得自实施例34的3S-(N,N-二苄基)氨基-2S-羟基-4-苯基丁腈,O-三甲基甲硅烷基醚与3S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁腈,O-三甲基甲硅烷基醚的95∶5粗制混合物在20ml无水乙醚中的溶液加到回流中的71ml(71mmol)1M氢化铝锂/乙醚溶液中。加完后将反应混合物回流1小时,冷却到0℃,小心地加入2.7ml水、2.7ml 15%氢氧化钠水溶液和8.1ml水使反应停止。过滤除掉形成的固体,滤液用水、盐水洗,用硫酸镁干燥,过滤和浓缩,得到13.8g粗物质,将其自四氢呋喃和异辛烷中重结晶,得到10.6g 3S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁胺,熔点46-49℃,m/e=361(M+H),其中沾染了约2%的3S-(N,N-二苄基)氨基-2S-羟基-4-苯基丁胺。
方法2向15.6ml(60.4mmol)的70%二(甲氧乙氧基)氢化铝钠/甲苯溶液中加入15ml无水甲苯,冷却到0℃以后,加入20.0g(46mmol)实施例34中的3S-(N,N-二苄基)氨基-2S-羟基-4-苯基丁腈,O-三甲基甲硅烷基醚与3S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁腈,O-三甲基甲硅烷基醚的95∶5粗制混合物在10ml无水甲苯中的溶液,加入的速度应保持温度在15℃以下。在室温下反应2.5小时之后,小心地加入200ml 5%氢氧化钠水溶液使反应停止。将溶液用乙酸乙酯稀释,用5%氢氧化钠溶液、酒石酸钠溶液及盐水洗,用硫酸镁干燥,过滤,浓缩,得到16.6g粗产品,将其用HPLC分析,表明其中含87%的3S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁胺。
实施例36N-〔3S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(3-甲基丁基)脲步骤1向1.0g(2.77mmol)实施例35中的3S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯基丁胺在4.6ml乙醇中的溶液加入0.3ml(0.24g,2.77mmol)异戊醛。室温下1小时后,减压除去乙醇,加入4ml乙酸乙酯,溶液用氮气吹洗。向该溶液中加入360mg 5%铂/碳催化剂,溶液用40psig的氢气吹洗,然后在40psig的氢气下保持20小时。用氮吹洗溶液,过滤除去催化剂,减压除去溶剂,得到473mg粗产物。
步骤2将步骤A中的粗产物直接溶在5.4ml乙酸乙酯中,加入109mg(1.1mmol)异氰酸叔丁酯。室温下一小时后,该溶液用5%柠檬酸、盐水洗,用MgSO4干燥,过滤,浓缩,得到470mg粗产物。将粗产物自乙酸乙酯和异辛烷中重结晶,得到160mg N-〔3S-(N,N-二苄基)氨基-2R-羟基-4-苯丁基〕-N’-(1,1-二甲基乙基)-N-(3-甲基丁基)脲,熔点120.4-121.7℃,m/e=530(M+H)。
根据上面的详细说明,本领域的技术人员容易确定本发明的基本特征,而且在不偏离本发明的精神与范围的情况下,可以对本发明作出各种变动和修改以适应各种不同的用途和情况。
权利要求
1.非对映异构体纯化方法,其包括(a)制备下式氨基化合物的有机酸盐或无机酸盐 或 其中R1代表具有1-10个碳原子的烷基、为苯基或萘基的芳基、具有3-8个环碳原子的环烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基,它们可以任选地被具有1-10个碳原子的烷基、卤素、NO2、OR9或SR9基团取代,其中R9代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、为苯基或萘基的芳基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基;R3代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、具有2-10个碳原子的链烯基、具有2-10个碳原子的炔基、具有1-10个烷基碳原子的羟烷基、具有1-10个烷基碳原子和1-10个烷氧基碳原子的烷氧基烷基、具有3-8个环碳原子的环烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基、具有5或6个环原子并具有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的杂环烷基、为在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳基、具有1-10个烷基碳原子和在环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的饱和杂环的杂环烷基烷基、为任选取代的苯基或萘基的芳基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基、具有1-10个烷基碳原子和在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳烷基、具有1-10个烷基碳原子的氨基烷基或N-单取代或者N,N-双取代的氨基烷基基团,其中所述的取代基是具有1-10个碳原子的烷基、为任选取代的苯基或萘基的芳基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基、具有3-8个环碳原子的环烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基、在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳基、具有1-10个烷基碳原子和在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳烷基、为环上有5或6个环原子并具有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的饱和杂环的杂环烷基或具有1-10个烷基碳原子和环上有5或6个环原子并具有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的饱和杂环的杂环烷基烷基基团,或者在双取代的氨基烷基基团的情形,取代基与它们所连接的氮原子一起形成环上有5或6个环原子并具有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的饱和杂环的杂环烷基或为在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳基基团;P1和P2各自独立地是氢、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基、为被一个或多个选自具有1-10个碳原子的烷基、为任选取代的苯基或萘基的芳基或具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基的基团取代的硅原子的甲硅烷基、具有1-10个烷氧基碳原子的任选取代的苯基烷氧基羰基或萘基烷氧基羰基、具有1-10个烷氧基碳原子的烷氧羰基、具有1-10个烷基碳原子的烷基羰基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基羰基或萘基烷基羰基、任选取代的苯基羰基或萘基羰基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基羰基烷基羰基或萘基羰基烷基羰基、或具有1-10个烷基碳原子和5-8个环碳原子的环烯基烷基基团;或者P1和P2与它们所连接的氮原子一起形成一个杂环体系;和(b)将所述的盐自有机溶液中沉淀或结晶。
2.权利要求1的方法,其中R1代表具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基,它们可任选地被具有1-10个碳原子的烷基、卤素、NO2、OR9或SR9基团取代,其中R9代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、为苯基或萘基的芳基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基;R3代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、具有3-8个环碳原子的环烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基或具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基;P1代表具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基、具有1-10个烷基碳原子的烷基羰基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基羰基或萘基烷基羰基、任选取代的苯基羰基或萘基羰基、具有1-10个烷氧基碳原子的烷氧羰基或具有1-10个烷氧基碳原子的任选取代的苯基烷氧羰基或萘基烷氧羰基;P2代表具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基;或者当P1是烷氧基羰基、芳烷氧基羰基、烷基羰基、芳烷基羰基或芳基羰基时,P2代表氢或具有1-10个烷基碳原子的芳烷基,或者P1和P2与它们所连接的氮原子一起形成2-异二氢氮(杂)茚基、邻苯二甲酰亚胺基、丁二酰亚胺基或马来酰亚胺基基团。
3.权利要求2的方法,其中R1是2-(甲硫基)乙基、苯基硫甲基、苄基、(4-氟苯基)甲基、2-萘基甲基或环己基甲基基团;R3代表氢、丙基、丁基、异丁基、异戊基、环戊基、环己基、环庚基、环己基甲基、环戊基甲基、苯乙基或苄基基团;P1代表叔丁氧羰基、苯基甲氧羰基、(4-甲氧苯基)甲氧羰基或苄基基团;和P2代表氢或苄基,条件是,当P1是苄基时,P2是苄基。
4.权利要求1的方法,其中的有机酸是乙酸、樟脑磺酸、甲苯磺酸、甲磺酸、苹果酸、酒石酸、扁桃酸、三氟乙酸或草酸;无机酸是盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸或亚硫酸。
5.权利要求4的方法,其中有机酸是乙酸、草酸或酒石酸;无机酸是盐酸。
6.权利要求1的方法、其中溶液里含有所述盐和至少一种溶剂的混合物,该溶剂选自甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、庚烷、石油醚、二甲醚、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚或四氢呋喃。
7.非对映异构体纯化方法,其包括(a)制备下式氨基化合物的乙酸盐、草酸盐或盐酸盐 其中R1代表具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基,它们可任选地被具有1-10个碳原子的烷基、卤素、NO2、OR9或SR9基团取代,其中R9代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、为苯基或萘基的芳基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基;R3代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、具有3-8个环碳原子的环烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基或具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基;P1代表苄基基团;和P2代表苄基基团;或者P1和P2与它们所连接的氮原子一起形成2-异二氢氮(杂)茚基基团;和(b)将所述盐自有机溶液中沉淀或结晶。
8.权利要求7的方法,其中R1是2-(甲硫基)乙基、苯基硫甲基、苄基、(4-氟苯基)甲基、2-萘甲基或环己基甲基基团;和R3代表氢、丙基、丁基、异丁基、异戊基、环戊基、环己基、环庚基、环己基甲基、环戊基甲基、苯乙基或苄基基团;和所述的溶液含有所述盐与至少一种溶剂的混合物,该溶剂选自甲醇、乙醇、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、四氯化碳、己烷、庚烷、石油醚、二甲基醚、乙酸乙酯、甲基叔丁基醚或四氢呋喃。
9.下式化合物的有机或无机酸盐 或 其中R1代表具有1-10个碳原子的烷基、为苯基或萘基的芳基、具有3-8个环碳原子的环烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基,它们可任选地被具有1-10个碳原子的烷基、卤素、NO2、OR9或SR9基团取代,其中R9代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、为苯基或萘基的芳基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基;R3代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、具有2-10个碳原子的链烯基、具有2-10个碳原子的炔基、具有1-10个烷基碳原子的羟烷基、具有1-10个烷基碳原子和1-10个烷氧基碳原子的烷氧烷基、具有3-8个环碳原子的环烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基、具有5或6个环原子并具有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的杂环烷基、为在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳基、具有1-10个烷基碳原子和环上有5或6个环原子并具有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的饱和杂环的杂环烷基烷基、为苯基或萘基的芳基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基、具有1-10个烷基碳原子和在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳烷基、具有1-10个烷基碳原子的氨基烷基或者N-单取代或N,N-双取代的氨基烷基基团,其中所述的取代基是具有1-10个碳原子的烷基、为苯基或萘基的芳基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基、具有3-8个环碳原子的环烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基、为在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳基、具有1-10个烷基碳原子和在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳烷基、为环上有5或6个环原子并具有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的饱和杂环的杂环烷基或具有1-10个烷基碳原子和环上有5或6个环原子并具有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的饱和杂环的杂环烷基烷基基团,或者在二取代的氨基烷基基团的情形,该取代基与它们所连接的氮原子一起形成为具有5或6个环原子并具有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子的饱和杂环的杂环烷基或形成为在各环上有5或6个环原子并含有一个或多个选自氮、氧、硅和硫的杂原子作为环原子的芳族单环、双环或三环杂环的杂芳基基团;和P1和P2各自独立地是具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基、为被一个或多个选自具有1-10个碳原子的烷基、为苯基或萘基的芳基或具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基的基团取代的硅原子的甲硅烷基、具有1-10个烷氧基碳原子的任选取代的苯基烷氧羰基或萘基烷氧羰基、具有1-10个烷氧基碳原子的烷氧羰基、具有1-10个烷基碳原子的烷基羰基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基羰基或萘基烷基羰基、任选取代的苯基羰基或萘基羰基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基羰基烷基羰基或萘基羰基烷基羰基、或具有1-10个烷基碳原子和5-8个环碳原子的环烯基烷基基团;或者P1和P2与它们所连接的氮原子一起结合形成一个杂环体系。
10.权利要求9的盐,其中R1代表具有1-10个碳原子的烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基,它们可任选地被具有1-10个碳原子的烷基、卤素、NO2、OR9或SR9基团取代,其中R9代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、为苯基或萘基的芳基或具有1-10个烷基碳原子的苯基烷基或萘基烷基;R3代表氢、具有1-10个碳原子的烷基、具有3-8个环碳原子的环烷基、具有1-10个烷基碳原子和3-8个环碳原子的环烷基烷基或具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基;P1代表具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基、具有1-10个烷基碳原子的烷基羰基、具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基羰基或萘基烷基羰基、任选取代的苯基羰基或萘基羰基、具有1-10个烷氧基碳原子的烷氧羰基或具有1-10个烷氧基碳原子的任选取代的苯基烷氧羰基或萘基烷氧羰基;和P2代表具有1-10个烷基碳原子的任选取代的苯基烷基或萘基烷基基团;或者P1和P2与它们所连接的氮原子一起结合形成2-异二氢氮(杂)茚基、邻苯二甲酰亚胺基、丁二酰亚胺基或马来酰亚胺基基团;和其中所述盐是乙酸、樟脑磺酸、甲苯磺酸、甲磺酸、苹果酸、酒石酸、扁桃酸、三氟乙酸、草酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸或亚硫酸的盐。
11.权利要求9的盐,其中R1是2-(甲硫基)乙基、苯基硫甲基、苄基、(4-氟苯基)甲基、2-萘基甲基或环己基甲基基团;R3代表氢、丙基、丁基、异丁基、异戊基、环戊基、环己基、环庚基、环己基甲基、环戊基甲基、苯乙基或苄基基团;P1代表叔丁氧羰基、苯基甲氧羰基、(4-甲氧苯基)甲氧羰基或苄基基团;和P2代表苄基;和其中所述盐是乙酸、草酸、酒石酸或盐酸的盐。
12.权利要求9的盐,它是N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·草酸盐;N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·L-酒石酸盐;N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·二盐酸盐;N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·甲苯磺酸盐;N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·乙酸盐;或N-〔3(S)-〔N,N-二(苯甲基)氨基〕-2(R)-羟基-4-苯丁基〕-N-异丁胺·甲磺酸盐。
全文摘要
含有手性羟乙基胺、羟乙基脲或羟乙基磺酰胺电子等排物的逆转录病毒蛋白酶和肾素抑制剂可以用使用关键的手性胺中间体的多步合成法制备。本发明是得到对映异构、非对映异构和化学上纯的这些关键手性胺中间体的成本效益高的方法。此方法适合大规模(几千克级)制备。本发明还包括这些胺中间体的有机和无机酸盐。
文档编号C07C309/73GK1623977SQ200410056028
公开日2005年6月8日 申请日期1996年1月18日 优先权日1995年1月20日
发明者J·S·吴, C·A·普日贝拉, S·H·张 申请人:G·D·瑟尔公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1