專利名稱：(3r,4r)-n-(4-氯苯基)-1-(2,2-二氟乙基)-n’-[2-氟-4-(2-氧代-1(2h)-吡啶基)苯基 ...的制作方法
專利說明(3R，4R)-N-(4-氯苯基)-1-(2，2-二氟乙基)-N′-[2-氟-4-(2-氧代-1(2H)-吡啶基)苯基]-3，4-吡咯烷二甲酰胺的制備方法 本發(fā)明涉及制備式(X)的吡咯烷-3，4-二甲酰胺衍生物、即(3R，4R)-1-(2，2-二氟乙基)-吡咯烷-3，4-二甲酸3-[(5-氯-吡啶-2-基)-酰胺]4-{[2-氟-4-(2-氧代-2H-吡啶-1-基)-苯基]-酰胺}的方法
此外，本發(fā)明還涉及可用于那些方法的中間體。
式(X)化合物在WO2005/092881中有公開，是一種活性化合物，它可抑制凝血因子Xa。其結(jié)果是該化合物可影響血液凝固，因此可抑制凝血酶的形成，可以用于治療和/或預防血栓形成性紊亂，例如除了其它之外有動脈和靜脈血栓形成、深部靜脈血栓形成、周圍動脈閉塞性疾病(PAOD)、不穩(wěn)定型心絞痛、心肌梗塞、冠狀動脈疾病、肺栓塞、由心房纖維性顫動引起的中風(腦血栓形成)、炎癥和動脈硬化。該化合物在治療與血栓溶解療法有關(guān)的急性血管閉合、再狹窄、例如在腔內(nèi)冠狀血管成形術(shù)(PTCA)或者冠狀或外周動脈旁路移植術(shù)后的上述疾病中具有潛在益處，以及在維持長期血液透析患者的血管通路開放中具有潛在益處。式(X)化合物可以形成與具有不同作用方式的抗凝血劑或與血小板聚集抑制劑或與血栓溶解劑的組合治療的一部分。而且，式(X)化合物還對腫瘤細胞具有作用和可阻止轉(zhuǎn)移。因此該化合物還可以用作抗腫瘤劑。
WO2005/092881公開了制備式(X)化合物的方法。但是，WO2005/092881(在實施例中)中描述的方法所產(chǎn)生的制備式(X)化合物的總產(chǎn)率低。此外，一些問題對于該方法的放大規(guī)模是不適宜的，例如對于[3+2]環(huán)化加成反應(yīng)將低聚甲醛/N-Bn-甘氨酸混合物多次以固態(tài)加入到富馬酸二乙酯的熱溶液中，使用自燃性(pyrophoric)三甲基鋁進行的Weinreb酰胺化步驟的產(chǎn)率低且可變，使用大大過量的烷基化劑(三氟甲磺酸二氟乙基酯)，最后步驟的產(chǎn)率一般，以及K2CO3和DMSO的組合在高溫下潛在地不安全(對于N-芳基化步驟而言)。
因此，本發(fā)明提供了制備式(X)化合物的改進方法。
除非另有說明，以下定義被提出以說明和定義用于描述本文中的發(fā)明的不同術(shù)語的含義和范圍。
術(shù)語“鹵素”指氟、氯、溴和碘，優(yōu)選氟、氯和溴。
單獨或與其它基團組合的術(shù)語“C1-5烷基”指具有1至5個碳原子的支鏈或直鏈單價烷基。該術(shù)語通過諸如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基的基團做了進一步示例。單獨或與其它基團組合的術(shù)語“C1-3烷基”指具有1至3個碳原子的支鏈或直鏈單價烷基。
術(shù)語“環(huán)烷基”指具有3至10個碳原子、優(yōu)選3至6個碳原子的單價碳環(huán)基團，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基或環(huán)己基。
術(shù)語“烷氧基”指其中R’是烷基的基團R’-O-。術(shù)語“低級烷氧基”指其中R’是低級烷基的基團R’-O-。
術(shù)語“烷硫基”指其中R’是烷基的基團R’-S-。術(shù)語“低級烷硫基”指其中R’是低級烷基的基團R’-S-。
術(shù)語“氟代-低級烷氧基”指其中R”是氟代-低級烷基的基團R”-O-。氟代-低級烷氧基的實例有例如CFH2-O、CF2H-O、CF3-O、CF3CH2-O、CF3(CH2)2-O、(CF3)2CH-O和CF2H-CF2-O。
單獨或與其它基團組合的術(shù)語“鏈烯基”表示包含烯鍵和2至20個、優(yōu)選2至16個碳原子、更優(yōu)選2至10個碳原子的直鏈或支鏈烴殘基。如還在下文描述的低級鏈烯基是優(yōu)選的鏈烯基。術(shù)語“低級鏈烯基”指包含烯鍵和2至7個、優(yōu)選2至4個碳原子的直鏈或支鏈烴殘基，例如2-丙烯基。
單獨或與其它基團組合的術(shù)語“炔基”表示包含三鍵和最多20個、優(yōu)選最多16個碳原子的直鏈或支鏈烴殘基。術(shù)語“低級炔基”指包含三鍵和2至7個、優(yōu)選2至4個碳原子的直鏈或支鏈烴殘基，例如2-丙炔基。低級炔基可以例如被羥基取代。
術(shù)語“亞烷基”指具有1至20個碳原子、優(yōu)選1至16個碳原子、更優(yōu)選最多10個碳原子的直鏈或支鏈二價飽和脂肪族烴基團。如還在下文描述的低級亞烷基是優(yōu)選的亞烷基。術(shù)語“低級亞烷基”指具有1至7個、優(yōu)選1至6個或3至6個碳原子的直鏈或支鏈二價飽和脂肪族烴基團。優(yōu)選直鏈亞烷基或低級亞烷基。
術(shù)語“芳基”涉及苯基或萘基、優(yōu)選苯基，其可以任選被1至5個、優(yōu)選1至3個獨立地選自如下的取代基所取代低級鏈烯基、低級炔基、二氧代-低級亞烷基(例如形成benzodioxyl(苯并二氧雜環(huán)己烯基))、鹵素、羥基、CN、CF3、NH2、N(H，低級烷基)、N(低級烷基)2、氨基羰基、羧基、NO2、低級烷氧基、低級烷硫基、低級烷基磺?；?、氨基磺?；?、低級烷基羰基、低級烷基羰基氧基、低級烷氧基羰基、低級烷基-羰基-NH、氟代-低級烷基、氟代-低級烷氧基、低級烷氧基-羰基-低級烷氧基、羧基-低級烷氧基、氨甲酰基-低級烷氧基、羥基-低級烷氧基、NH2-低級烷氧基、N(H，低級烷基)-低級烷氧基、N(低級烷基)2-低級烷氧基、芐氧基-低級烷氧基，和低級烷基，可以任選被鹵素、羥基、NH2、N(H，低級烷基)或N(低級烷基)2所取代。優(yōu)選的取代基有鹵素、低級烷氧基、氟代-低級烷氧基、低級烷硫基和氨基。
如本文所用的術(shù)語“雜環(huán)基”表示包含1、2或3個選自氮、氧和硫的雜原子的具有4或6個環(huán)成員的非芳香族單環(huán)雜環(huán)。適宜的雜環(huán)的實例有吡咯烷基、氧代吡咯烷基、異噁唑烷基、異噁唑啉基、吡咯啉基、咪唑烷基、咪唑啉基、吡唑烷基、吡唑啉基、哌啶基、2-氧代-哌啶基、3-氧代-嗎啉基、2-氧代-哌嗪基、2-氧代-噁唑烷基、2-氧代-氮雜環(huán)丁基、哌嗪基、嗎啉基、吡喃基、四氫吡喃基、4，5-二氫-噁唑基、4，5-二氫-噻唑基。優(yōu)選的雜環(huán)有嗎啉基、3-氧代-嗎啉基、2-氧代-哌嗪基和2-氧代-哌啶基。雜環(huán)基可以具有如先前對術(shù)語“芳基”所描述的取代模式。
術(shù)語“雜芳基”指可包含1、2或3個選自氮、氧和/或硫的原子的芳香族5至6元單環(huán)或者9至10元二環(huán)，例如呋喃基、吡啶基、噠嗪基、氧代-噠嗪基、嘧啶基、2-氧代-吡啶基、2-氧代-嘧啶基吡嗪基、噻吩基、異噁唑基、噁唑基、噁二唑基、咪唑基、吡咯基、吡唑基、三唑基、四唑基、噻唑基、異噻唑基、1，2，3-噻二唑基、苯并咪唑基、吲哚基、吲唑基。優(yōu)選的雜芳基有2-氧代-吡啶基、2-氧代-嘧啶基、吡啶基和吲哚基。雜芳基可以具有如先前對術(shù)語“芳基”所描述的取代模式。優(yōu)選的取代基有鹵素、低級烷基、低級烷氧基或CN。
通用合成方法 按照本發(fā)明，式(X)化合物如下制備 I.酶途徑A
在流程1中，R表示C1-5烷基或被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。式(6)化合物可以是水合物。其中R是Et的式(6)化合物的水合物(6’)尤其可以容易地被分離為相應(yīng)的結(jié)晶水合物(6’)。

該途徑包括以下步驟 1.在原位產(chǎn)生的甲亞胺內(nèi)鎓鹽(azomethine ylide)之間進行偶極[3+2]環(huán)加成，得到芐基保護的吡咯烷2。
2.吡咯烷2進行脫芐基，得到3。
3.對3進行Boc保護，得到外消旋的二酯4。
4.進行酶法拆分，其中(S，S)-對映異構(gòu)體被水解和洗脫出，得到(R，R)-二酯5。
5.進行選擇性單水解，得到(R，R)-一元酸6。
6.與苯胺11進行酰胺偶聯(lián)，得到酰胺酯7。
7.與2-氨基-5-氯吡啶進行堿性酰胺化，得到雙酰胺8。
8.進行Boc脫保護，得到吡咯烷9。
9.進行烷基化，得到二氟乙胺10。
I-1.環(huán)加成步驟 如在文獻(Rodriguez Sarmiento等人，TetrahedronAsymm.2003，1547-1551；M.Joucla，J.Mortier，Bull.Soc.Chim.Fr.1988，579；O.Tsuge，S.Kanemasa，M.Ohe，S.Takenaka，Bull.Chem.Soc.Jpn.1987，4079；O.Tsuge，S.Kanemasa，M.Ohe，S.Takenaka，Chem.Letters 1986，973；M.Joucal，J.Mortier，J.Chem.Soc.Chem.Comm.1985，1566.)中發(fā)現(xiàn)的那樣，環(huán)加成可以通過富馬酸二酯與N-芐基甘氨酸和甲醛(低聚甲醛)反應(yīng)來進行。環(huán)加成還可以通過使富馬酸二酯與甲亞胺內(nèi)鎓鹽前體如N-芐基-三甲基甲硅烷基甲胺1的N-(烷氧基甲基)或N-(苯并三唑-甲基)衍生物通常在酸/路易斯酸催化或熱條件下反應(yīng)來進行(Hosomi等人，Chemistry Letters 1984，1117；Katritzky等人，Tetrahedron 1994，12571；Karlsson和

J.Chem.Soc.Perkin Trans.1 2002，1076；Kazuo等人，Chem.& Pharm.Bull.1985，896；I.F.Cottrell，D.Hands，D.J.Kennedy，K.J.Paul，S.H.B.Wright，K.Hoogsteen，J.Chem.Soc.Perkin Trans.1 1991，1091；J.S.Cavey，J.Org.Chem.2001 2526；C.Savarin，“有機方法研究和進展”(Organic ProcessResearch and Development)，科學更新會議錄，Nice，2006年3月30日)。通常分離出內(nèi)鎓鹽前體和通常從反應(yīng)混合物中排除水以防止原位產(chǎn)生的內(nèi)鎓鹽被淬滅。
但是，發(fā)現(xiàn)N-芐基-三甲基甲硅烷基甲胺1與甲醛水溶液反應(yīng)得到甲亞胺內(nèi)鎓鹽前體，該前體可以未經(jīng)預先干燥而直接用于與富馬酸二酯進行環(huán)加成。確實，在適宜的條件下，在所產(chǎn)生的內(nèi)鎓鹽與富馬酸酯的環(huán)加成和內(nèi)鎓鹽被水淬滅之間的競爭有利于環(huán)加成，從而得到產(chǎn)率優(yōu)良的環(huán)加合物(在粗反應(yīng)混合物中檢測到N-甲基-N-芐胺，這表示競爭性的內(nèi)鎓鹽被水淬滅)。這提供了由N-芐基-三甲基甲硅烷基甲胺1和甲醛水溶液進行的簡單方法，避免了內(nèi)鎓鹽前體的分離。
因此，首先將N-芐基-三甲基甲硅烷基甲胺1溶于適宜的溶劑如THF、二噁烷、甲苯、乙酸乙酯和DME中。優(yōu)選THF。于室溫加入甲醛水溶液(優(yōu)選濃溶液，通常為約36％溶液，至少1當量)(在不存在富馬酸二酯時加熱該溶液是有害的，因為可能發(fā)生內(nèi)鎓鹽產(chǎn)生，隨后內(nèi)鎓鹽被水淬滅)。
使所得混合物與富馬酸二酯在例如純粹熱條件下、優(yōu)選50℃以上反應(yīng)。
與富馬酸二酯的反應(yīng)還可以在較低溫度下(例如于室溫)進行，在這種情況下，反應(yīng)可以需要通過加入適宜的酸如三氟乙酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、鹽酸、硫酸、磷酸、三氟甲磺酸、甲酸和乙酸來催化。優(yōu)選三氟乙酸、甲磺酸、對甲苯磺酸、鹽酸、硫酸或磷酸。更優(yōu)選三氟乙酸。酸催化的反應(yīng)還可以在升高溫度下、例如在回流THF中進行。
優(yōu)選的條件包括將濃甲醛溶液(至少一當量，優(yōu)選在1至1.5當量之間)加入到N-芐基-三甲基甲硅烷基甲胺1在THF中的溶液中。通過于室溫使所得的反應(yīng)混合物與富馬酸二酯的THF溶液和催化量的三氟乙酸(優(yōu)選1當量以下，更優(yōu)選在1至5mol％之間)反應(yīng)來進行環(huán)加成。在這些條件下，環(huán)加成部分可以在0℃至60℃、優(yōu)選在20℃至60℃、更優(yōu)選于室溫進行。
其它加入順序是可能的，例如將N-芐基-三甲基甲硅烷基甲胺1加入到富馬酸二酯、三氟乙酸和甲醛在THF中的混合物中，或者將甲醛加入到N-芐基-三甲基甲硅烷基甲胺1、三氟乙酸和富馬酸二酯在THF中的混合物中，或者相應(yīng)的相反加入方式。
供選的方法包括將N-芐基-三甲基甲硅烷基甲胺1和甲醛的混合物加入到富馬酸二酯的熱混合物中(例如在THF中，在40℃至回流溫度，優(yōu)選在回流下)。在不存在富馬酸二酯時將N-芐基-三甲基甲硅烷基甲胺、甲醛和三氟乙酸混合不是優(yōu)選的，因為將產(chǎn)生內(nèi)鎓鹽并被水淬滅。
在適宜的條件下，環(huán)加合物的純度對于將其直接引入下一步驟而言是足夠的。但是，如果需要的話，環(huán)加合物可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法如蒸餾、色譜法或鹽形成來純化。
I-2.和3.脫芐基-Boc保護 化合物2可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的標準條件下脫芐基，包括例如在催化劑如鈀/碳或氫氧化鈀/碳的存在下氫解。氫解可以在適宜的溶劑如乙醇、THF、乙酸乙酯和乙酸中進行。優(yōu)選乙醇?？梢约尤胨崛琨}酸，但是反應(yīng)優(yōu)選在游離堿上進行?？梢酝ㄟ^本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的標準條件對脫保護的胺3進行Boc保護，得到化合物4。優(yōu)選的條件包括在溶劑如乙醇、THF、MTBE、乙酸乙酯和甲苯中、優(yōu)選在乙醇或THF中，在0℃至100℃、優(yōu)選在20℃至40℃的溫度下、更優(yōu)選于室溫，使化合物3與Boc2O反應(yīng)。為了破壞過量的Boc2O，可以使粗產(chǎn)物與DMAP或甘氨酸、優(yōu)選與DMAP在THF水溶液中反應(yīng)。
在適宜的條件下(參見實驗部分)，粗產(chǎn)物具有適于被直接引入下一步驟的純度。但是，如果需要的話，它可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法如蒸餾或色譜法來純化。
I-4.和5.酶法拆分/單水解
在流程2中，R是C1-5烷基或被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。式(6)化合物可以是水合物。其中R是Et的式6化合物尤其可以容易地被分離為相應(yīng)的水合物6’。

使用式(6)的(R，R)-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸單酯作為中間體來制備式(X)化合物。對R而言優(yōu)選的C1-5烷基是甲基、乙基或正丙基，更優(yōu)選甲基或乙基，尤其是乙基。式(4)的二酯如上所述來制備。
中間體(6)可以通過下述基于動力學外消旋拆分的化學酶方法制得。
1.如流程2所概述的那樣，使反式-外消旋N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸二酯(4)進行對映選擇性酶水解，和 2.按照流程2，將保留的(R，R)-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸二酯(5)在緩沖劑水溶液中進行選擇性單水解。
通過使酶與在緩沖劑水溶液中經(jīng)劇烈攪拌而乳化的二酯底物(4)接觸直到所保留的二酯(5)已經(jīng)達到了高對映異構(gòu)體過量(＞50％轉(zhuǎn)化)，進行了對映選擇性水解。
除了用在文獻(Rodriguez Sarmiento，Wirz & Iding(2003)TetrahedronAsymm.14，1547-1551)中描述的特異性酶ESP-ESL 1199(Diversa公司)來拆分二乙酯4外，當應(yīng)用適當?shù)姆磻?yīng)條件時還可以發(fā)現(xiàn)另外的對映選擇性酶酯酶NE09(通過斯雷克特公司(Selectchemie AG)[Etzelstrasse 42，郵政信箱772，CH-8038蘇黎世，瑞士]購買的熱素)、來自米根霉(Rhizopus oryzae)的脂酶和來自疏棉狀嗜熱絲孢菌(Thermomyceslanuginosus)的脂酶。優(yōu)選來自米根霉的脂酶-其市售制品為來自阿瑪諾天野酶公司(Amano Enzymes)(名古屋，日本)的脂酶D-和來自疏棉狀嗜熱絲孢菌的脂酶，最優(yōu)選來自疏棉狀嗜熱絲孢菌的脂酶，其可市售獲得的代表物是來自諾維信公司(Novozymes)(Bagsvaerd，丹麥)的Lipolase 100L型EX，這是一種便宜的商品酶，其證明在底物質(zhì)量方面比酯酶1199更穩(wěn)健。
適宜的緩沖劑是生物化學中常用的常規(guī)緩沖劑，其范圍為pH5-10、優(yōu)選6-9。在反應(yīng)期間，通過加入堿、優(yōu)選NaOH或KOH-溶液使反應(yīng)混合物的pH恒定地保持在所選的值。
對于Lipolase 100L型EX，在非極性有機溶劑如正庚烷(如5％v/v)或氯化銨(如0.5M)的存在下使用磷酸鹽緩沖液(如pH7)可積極地影響選擇性(E≥25)。較高濃度的磷酸鹽緩沖液(如100mM)顯著提高酶活性，從而允許降低溫度而有利于升高對映選擇性。底物濃度可以為1-20％w/w，優(yōu)選5-15％w/w。
所有酶可以在較低溫度(0-25℃)下應(yīng)用以提高對映選擇性?？梢酝ㄟ^在較高溫度下起作用來提高酶的活性，但是這是以選擇性為代價的?；蛘撸缚梢砸怨潭ɑ问绞褂?。反應(yīng)終止后，通過萃取對二酯產(chǎn)物進行常規(guī)的后處理。
然后，如文獻(Rodriguez Sarmiento，Wirz & Iding(2003)TetrahedronAsymm.14，1547-1551)所述，采用來自圓柱念珠菌(Candida cylindracea)(皺褶念珠菌(C.rugosa)；名糖產(chǎn)業(yè)株式會社(Meito Sangyo)；日本東京)的商品酶脂酶OF，將所保留的對映異構(gòu)純(通常以99％以上的e.e.得到)的(R，R)-二酯(5)單水解為對映異構(gòu)純的(R，R)-單酯(6)。在較高的、技術(shù)上更相關(guān)的5-15％底物濃度下，二元酸的形成是更顯著的，但是酶的性能可以被提高。
通過向緩沖劑水溶液中加入糖(如1M D-葡萄糖)引發(fā)脂酶OF在較高底物濃度下的選擇性。對于使用技術(shù)上相關(guān)的溶劑作為萃取劑(例如乙酸乙酯)進行產(chǎn)物分離而言，含有產(chǎn)物單酯和副產(chǎn)物二元酸的水相的pH被設(shè)置為4.0-4.5。
任選地，(R，R)-單酯6可以直接由二酯4、通過采用高度(R，R)-選擇性酶進行的對映選擇性單水解來合成。
I-6.第一個酰胺偶聯(lián) 適于式6化合物(作為無水形式)與化合物11反應(yīng)得到酰胺酯7的條件是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。這類反應(yīng)可以在如下條件下進行在適宜的溶劑如二氯甲烷、DMF、乙腈、THF、NMP和DMA中、優(yōu)選在THF或乙腈中、更優(yōu)選在THF中，在適宜偶聯(lián)劑如EDC、DIC、DCC、CDI、TBTU、HBTU、EEDQ、CIP、HOBt、HATU、PyBOP、PyBrOP、BOP、BOP-Cl和TFFH的存在下，在可以在-20℃至120℃范圍內(nèi)選擇的適宜溫度下。另外的反應(yīng)條件可以包括使用偶聯(lián)劑如CDMT(2-氯-4，6-二甲氧基-[1，3，5]三嗪)、三氯三嗪或其相應(yīng)的N-甲基嗎啉加合物(即4-(4，6-二甲氧基-[1，3，5]三嗪-2-基)-4-甲基-嗎啉鎓鹽酸鹽)。
或者，酸6可以在如下條件下活化使用氯甲酸烷基酯或芳基酯、優(yōu)選氯甲酸烷基酯、優(yōu)選氯甲酸低級烷基酯、更優(yōu)選氯甲酸異丁酯，在溶劑和堿中，所述的溶劑例如有二氯甲烷、DMF、乙腈、THF、NMP和DMA，優(yōu)選DMF、THF或乙腈，更優(yōu)選THF，所述的堿例如有三乙胺、N-甲基嗎啉、N，N-二甲基苯胺和三甲基吡啶，優(yōu)選N-甲基嗎啉或三甲基吡啶，更優(yōu)選N-甲基嗎啉?；罨谶x自-50℃至50℃、優(yōu)選-20℃至40℃、更優(yōu)選-10℃至20℃的適宜溫度下進行。可以將氯甲酸酯加入到酸6與適宜胺的混合物中，或者將胺與酸6的混合物反向加入到氯甲酸酯中，優(yōu)選后一種加入順序。
然后使活化的酸與苯胺11在選自0℃至120℃、優(yōu)選在20℃至60℃、優(yōu)選在50℃至60℃的溫度下反應(yīng)。發(fā)現(xiàn)加入無機鹽如氯化鋰可以顯著提高反應(yīng)速率，這允許反應(yīng)在室溫下容易地進行。氯化鋰通過1，3-二羰基片段的復合而最有可能活化混合酸酐。
或者，在與苯胺11反應(yīng)之前，可以在本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的條件下將酸轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的酰基氯。優(yōu)選的條件包括用SOCl2、OPCl3、草酰氯或四甲基烯酮亞銨氯化物(tetramethyl keteneiminium chloride)、優(yōu)選草酰氯進行活化。根據(jù)所用試劑，可能有必要通過使用叔堿來淬滅所產(chǎn)生的鹽酸以避免Boc脫保護。
I-7.第二個酰胺偶聯(lián) 酰胺酯7可以用2-氨基-5-氯吡啶在如下條件下直接轉(zhuǎn)化為雙酰胺8在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的條件下，在三烷基鋁烷或二烷基氯化鋁或烷基二氯化鋁的存在下、優(yōu)選在三烷基鋁烷的存在下，在適宜溶劑如THF、二噁烷、DME和甲苯中、優(yōu)選在二噁烷或甲苯中、更優(yōu)選在甲苯中，在-10℃至120℃、優(yōu)選在50℃至120℃、更優(yōu)選在90℃至110℃的范圍內(nèi)選擇的適宜溫度下。
或者，酰胺酯7可以在如下條件下直接轉(zhuǎn)化為雙酰胺8在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的條件下，在強堿如NaH、LiH、KH、LDA、LiHMDS、KHMDS、NaHMDS、LiOtBu、KOtBu、NaOtBu、叔戊醇鋰、叔戊醇鉀和叔戊醇鈉的存在下、優(yōu)選在LiHMDS、LDA或叔戊醇鋰的存在下、更優(yōu)選在LiHMDS或叔戊醇鋰的存在下、甚至更優(yōu)選在LiHMDS的存在下，在適宜溶劑如THF、二噁烷、DME、甲苯或DMSO中、優(yōu)選在THF、二噁烷或DME中、更優(yōu)選在THF中，在可以例如在選自-20℃至80℃的適宜溫度下。優(yōu)選的條件包括在THF中、在-10℃至60℃、優(yōu)選在0℃至40℃、更優(yōu)選在0℃至室溫之間的溫度下使用LiHMDS。
在反應(yīng)混合物進行后處理后，產(chǎn)物8最好從乙醇中結(jié)晶。
或者，雙酰胺8可以由酰胺酯7通過皂化為相應(yīng)的酰胺、然后與5-氯-2-氨基-吡啶偶聯(lián)而得到。用于酯皂化的條件是本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的。這同樣用于與5-氯-2-氨基-吡啶偶聯(lián)，用于此的通用條件還可以在本發(fā)明的描述中找到。
I-8.和9.Boc-脫保護-烷基化 雙酰胺8可以如下進行Boc-脫保護在本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的條件下，在適宜溶劑如甲苯、乙醇、乙酸乙酯、丙酮、二噁烷、THF、異丙醇和水中，優(yōu)選在THF、異丙醇或水中，更優(yōu)選在水中，在酸如甲磺酸、對甲苯磺酸、磷酸、HBr、硫酸、三氟甲磺酸、三氟乙酸和鹽酸的存在下，優(yōu)選在三氟乙酸或鹽酸的存在下，更優(yōu)選在鹽酸的存在下。
脫保護的胺9可以作為鹽被分離出(例如當用HCl在iPrOH中進行Boc脫保護時，可以通過過濾分離出鹽酸鹽9·n HCl，其中n通常在1.8至2.6之間)，或者通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的后處理作為游離堿被分離出。但是，由于游離堿的水溶性，優(yōu)選產(chǎn)物被直接引入下一步驟、即烷基化步驟中。在適宜反應(yīng)條件下，粗反應(yīng)混合物可以被直接引入下一步驟中(參見下文)。
胺9可以在如下條件下被烷基化在適宜的溶劑如乙腈、THF、二噁烷、二氯甲烷、DMF、DMSO、DMA、NMP和乙酸乙酯中，優(yōu)選在THF、DMSO、二氯甲烷或乙腈中，更優(yōu)選在二氯甲烷或乙腈中，進一步更優(yōu)選在乙腈中，使用烷基化劑如2，2-二氟乙基鹵化物(碘化物、溴化物、氯化物)、甲苯磺酸2，2-二氟乙基酯、甲磺酸2，2-二氟乙基酯、n-硝基苯磺酸2，2-二氟乙基酯(n＝2、3或4)或三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯，優(yōu)選使用n-硝基苯磺酸2，2-二氟乙基酯(n＝2、3、4)或三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯，更優(yōu)選使用3-硝基苯磺酸2，2-二氟乙基酯或三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯，在選自例如20℃至130℃的適宜溫度下，在適宜的堿如三乙胺、乙基二異丙基胺、三甲基吡啶、吡啶、二甲基吡啶、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3和Cs2CO3的存在下，優(yōu)選在乙基二異丙基胺或三甲基吡啶的存在下，更優(yōu)選在乙基二異丙基胺的存在下。游離堿烷基化的優(yōu)選的條件包括在乙腈中，在20℃至80℃、優(yōu)選在50℃至80℃的溫度下、更優(yōu)選在回流的乙腈中，在叔胺如乙基二異丙基胺的存在下，與3-硝基苯磺酸2，2-二氟乙基酯反應(yīng)。胺9烷基化的其它優(yōu)選的條件包括在THF、乙腈、乙酸乙酯或二氯甲烷中、優(yōu)選在THF、乙腈或二氯甲烷中、更優(yōu)選在二氯甲烷中，在-10℃至80℃、優(yōu)選在0℃至50℃、更優(yōu)選在0℃至室溫之間的溫度下，在叔胺如乙基二異丙基胺的存在下，與三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯反應(yīng)。
可以在類似于以上對游離堿描述的條件下將脫保護的胺作為酸鹽進行烷基化，酸鹽通過適宜堿的作用在原位產(chǎn)生。但是，如果該鹽的抗衡陰離子部分也可以用作親核部分(如氯離子)并且以競爭方式與烷基化劑反應(yīng)，則有必要引入過量的烷基化劑。在這種情況下，可以優(yōu)選在雙相水性/有機溶劑條件下起作用。在適宜的條件下，抗衡陰離子可以分離在水相中并且不能與存在于有機相中的烷基化劑反應(yīng)。通過使用適宜的堿在原位產(chǎn)生的游離胺(雖然是部分水溶的)將被連續(xù)萃取在有機相中，在那里它將被適宜的烷基化劑所烷基化。
Boc-脫保護/雙相烷基化的最優(yōu)選的條件包括在乙酸乙酯、THF、異丙醇或水中、優(yōu)選在THF、異丙醇或水中、更優(yōu)選在水中進行Boc脫保護。烷基化步驟由粗Boc-脫保護反應(yīng)混合物在如下條件下進行在水以及適宜的堿的存在下，所述的適宜的堿例如有乙基二異丙基胺、Na2CO3、NaHCO3、KHCO3、K2CO3、NaOH、KOH或其混合物，例如乙基二異丙基胺和NaOH(或KOH)的混合物、乙基二異丙基胺和NaHCO3(或KHCO3)的混合物、NaHCO3和NaOH(KOH)的混合物以及KHCO3和KOH(或NaOH)的混合物，更優(yōu)選在NaHCO3的存在下，以及在另外的有機溶劑如乙酸乙酯、醋酸異丙酯、2-甲基-THF、MTBE和甲苯的存在下，優(yōu)選在乙酸乙酯、醋酸異丙酯或2-甲基-THF的存在下，更優(yōu)選在乙酸乙酯的存在下，以及在烷基化劑如n-硝基苯磺酸2，2-二氟乙基酯(n＝2、3、4)和三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯的存在下，優(yōu)選在3-硝基苯磺酸二氟乙基酯或三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯的存在下，更優(yōu)選在三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯的存在下，在選自0℃至100℃、優(yōu)選20℃至50℃的適宜溫度下。
在最佳條件下，可以使用等量或僅稍微過量的烷基化劑(參見反應(yīng)和類似實施例的實驗描述)。
II.通過環(huán)加成/Boc保護獲得Boc-吡咯烷中間體4的供選途徑 制備Boc-吡咯烷中間體4的供選方法包括三甲基甲硅烷基甲胺12進行[3+2]環(huán)加成，得到縮醛胺13，縮醛胺13可以直接轉(zhuǎn)化為預期的Boc-吡咯烷或者被釋放得到吡咯烷3，如上所述將吡咯烷3容易地進行Boc保護，得到4。該順序避免了脫芐基步驟并且其原子經(jīng)濟性更高。

在流程3中，R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
II-1.新的[3+2]環(huán)加成 三甲基甲硅烷基甲胺和富馬酸二酯之間的[3+2]環(huán)加成可以在類似于對1轉(zhuǎn)化為2所描述的環(huán)加成的條件下進行。但是，在相同條件下，獲得低至中產(chǎn)率。獲得最好反應(yīng)產(chǎn)出的關(guān)鍵是甲醛的用量。該反應(yīng)最好采用過量甲醛、在1.3當量以上、優(yōu)選在1.5至3當量之間、更優(yōu)選2當量的過量甲醛進行。雖然能夠如對1轉(zhuǎn)化為2所描述的那樣通過酸催化劑進行活化，但是該反應(yīng)最好在如下條件下進行在純粹熱條件下，在選自40℃至120℃、優(yōu)選50℃至80℃、更優(yōu)選55℃至65℃的溫度下，在溶劑如THF、二噁烷、NMP、DMSO、DMA、DME、DMF、乙酸乙酯和甲苯中，優(yōu)選在THF、二噁烷、DMSO或甲苯中，更優(yōu)選在THF或二噁烷中。
II-2.Boc保護 通過與Boc2O在水/有機溶劑混合物中反應(yīng)，縮醛胺可以直接轉(zhuǎn)化為Boc保護的吡咯烷4。在反應(yīng)過程中，縮醛胺在原位被水解為相應(yīng)的吡咯烷3，然后吡咯烷3與Boc2O反應(yīng)，得到4。該反應(yīng)最好在水和有機溶劑如THF、二噁烷、甲苯、乙酸乙酯、MTBE、醋酸異丙酯、丙酮和二氯甲烷的混合物中進行。優(yōu)選的有機溶劑有THF、二噁烷、甲苯、乙酸乙酯、MTBE或醋酸異丙酯，更優(yōu)選乙酸乙酯、MTBE或THF。該反應(yīng)還可以在堿如NaHCO3、KHCO3、三乙胺、Na2CO3和K2CO3的存在下進行。優(yōu)選的堿有NaHCO3或KHCO3，尤其是NaHCO3?；蛘?，縮醛胺可以與鹽酸羥胺例如在水/有機溶劑混合物中反應(yīng)，經(jīng)后處理后得到吡咯烷3。該反應(yīng)任選在堿如NaHCO3、KHCO3、三乙胺、Na2CO3和K2CO3的存在下進行。優(yōu)選的堿有NaHCO3或KHCO3，尤其是NaHCO3。如果需要的話，Boc-吡咯烷4可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法如色譜法或蒸餾來純化。
III.通過脫保護/游離堿形成/烷基化/酰胺形成將酰胺酯7轉(zhuǎn)化為化合物(X)的供選途徑
在流程4中，R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
酰胺酯7轉(zhuǎn)化為化合物(X)的供選方法包括含有a)Boc脫保護、b)烷基化(優(yōu)選在游離堿上)和第二個酰胺形成的反應(yīng)序列。
Boc脫保護在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的條件下進行。脫保護的吡咯烷可以作為鹽酸鹽或者通過適當?shù)暮筇幚碜鳛橛坞x堿被分離出。例如，其中R是Et的鹽酸鹽14可以通過與NH3(例如作為在乙醇中的溶液)在適宜的溶劑中反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為游離胺15。適宜的溶劑包括乙醇或者乙醇與有機溶劑的混合物，所述的有機溶劑例如有乙酸乙酯、甲苯、MTBE、丙酮、醋酸異丙酯、二異丙醚和THF，優(yōu)選乙酸乙酯。
然后通過已經(jīng)在上文對類似底物所描述的條件將游離胺15進行烷基化。優(yōu)選的條件包括在適宜的溶劑或溶劑混合物中、在適宜堿的存在下使用三氟甲磺酸二氟乙基酯和3-硝基苯磺酸二氟乙基酯。
IV.酶途徑B
在流程5中，R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。R優(yōu)選是任選被鹵素、甲氧基或羥基所取代的C1-3烷基，更優(yōu)選C1-3烷基，尤其是甲基。
還可以通過如以上流程中所述將N-(2，2-二氟乙基)-吡咯烷-3，4-二甲酸二酯進行酶法拆分而得到化合物(X)。該途徑可以在如上文定義的酯系列中進行，但是優(yōu)選在甲基酯系列中進行。
可以在上文已經(jīng)描述的條件下、經(jīng)由適當?shù)母获R酸二酯與衍生自胺1與甲醛的組合的甲亞胺內(nèi)鎓鹽之間的[3+2]環(huán)加成制得外消旋酯。在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的條件下將所得的N-芐基-吡咯烷二甲酸二酯脫保護。然后在先前對類似底物描述的條件下(即通過與三氟甲磺酸二氟乙基酯或3-硝基苯磺酸二氟乙基酯、在適當?shù)娜軇┗蛉軇┗旌衔镏幸约霸谶m當堿的存在下反應(yīng))將吡咯烷進行烷基化。然后將外消旋的二酯拆分，得到預期的(R，R)-吡咯烷二酯。然后后者被單水解為一元酸單酯，該一元酸單酯在本專利中對類似底物描述的條件下轉(zhuǎn)化為化合物(X)。
順序包括 1.在富馬酸二酯與衍生自胺1與甲醛的組合的甲亞胺內(nèi)鎓鹽之間進行[3+2]環(huán)加成，得到吡咯烷17。
2.將17進行脫芐基，得到18。
3.吡咯烷18進行烷基化，得到化合物19。
4.將(外消旋)-吡咯烷二酯19拆分，得到(R，R)-吡咯烷二酯20。
5.吡咯烷二酯20進行單水解，得到(R，R)-一元酸單酯21。
6.一元酸單酯21與苯胺11偶聯(lián)，得到單酰胺單酯22。
7.單酰胺單酯22與2-氨基-5-氯吡啶直接偶聯(lián)。
或者，吡咯烷19可以通過包括如下的步驟而直接得到 1.使三甲基甲硅烷基甲胺與烷基化劑進行烷基化，得到N，N，-(三甲基甲硅烷基甲基)-(二氟乙基)-胺29，其中所述的烷基化劑例如有三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯、甲苯磺酸2，2-二氟乙基酯、n-硝基苯磺酸2，2-二氟乙基酯(n＝2、3、4)、2，4-二氯苯磺酸2，2-二氟乙基酯和甲磺酸2，2-二氟乙基酯，優(yōu)選三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯或3-硝基苯磺酸2，2-二氟乙基酯，更優(yōu)選三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯。
2.試劑29然后與甲醛、富馬酸二酯在酸(以足以至少使在烷基化步驟中所用的任意過量的堿質(zhì)子化的量)的存在下反應(yīng)，得到相應(yīng)的[3+2]環(huán)加成產(chǎn)物、即吡咯烷19。或者，環(huán)加成步驟可以在熱條件下進行。

在流程6中，R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。R優(yōu)選是任選被鹵素、甲氧基或羥基所取代的C1-3烷基，更優(yōu)選C1-3烷基，尤其是甲基。
或者，酰胺酯22可以經(jīng)由酯水解為相應(yīng)的酰胺酸和使酸官能團與2-氨基-5-氯吡啶在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的條件下偶聯(lián)來轉(zhuǎn)化為10。
酶法拆分/單水解
在流程7中，R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。R優(yōu)選是任選被鹵素、甲氧基或羥基所取代的C1-3烷基，更優(yōu)選C1-3烷基，尤其是甲基。
使用式21的(R，R)-N-(2，2-二氟乙基)-吡咯烷-3，4-二甲酸單酯作為中間體來制備式(X)化合物。對R而言優(yōu)選的C1-3烷基是甲基或乙基。在式19、20和21中，優(yōu)選R是乙基或甲基，最優(yōu)選是甲基。
中間體21可以通過下述基于動力學外消旋拆分的化學酶方法制得。
1.按照流程7所概述的那樣，使反式-外消旋N-(2，2-二氟乙基-吡咯烷-3，4-二甲酸二酯19進行對映選擇性酶水解，和 2.按照流程7，將保留的(R，R)-N-(2，2-二氟乙基)-吡咯烷-3，4-二甲酸二酯20在緩沖劑水溶液中進行選擇性單水解。
通過使酶與在緩沖劑水溶液中經(jīng)劇烈攪拌而乳化的二酯底物19接觸直到所保留的二酯20已經(jīng)達到了高對映異構(gòu)體過量(＞50％轉(zhuǎn)化)，進行了對映選擇性水解(流程7)。
當應(yīng)用適當?shù)姆磻?yīng)條件時可以發(fā)現(xiàn)數(shù)種對映選擇性酶來自南極念珠菌(Candida antarctica)形式B的脂酶、來自閃光須霉(Phycomyces nitens)的脂酶、來自芽孢桿菌(Bacillus sp.)的蛋白酶(Esperase 4.0T；諾維信公司)、來自芽孢桿菌(Bacillus sp.)的枯草蛋白酶(Alcalase 2.5L；諾維信公司)和酯酶ESP-ESL-1199。優(yōu)選來自南極念珠菌形式B的脂酶、來自閃光須霉的脂酶(脂酶PN，和光純藥工業(yè)株式會社(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)；日本大阪)和酯酶ESP-ESL-1199(Diverasa公司；圣地亞哥，美國)，最優(yōu)選來自南極念珠菌形式B的脂酶(其市售制品為Lipozyme CALB L或諾維信CALB L(Novozyme CALB L)；諾維信公司；Bagsvaerd，丹麥)。
適宜的緩沖劑是生物化學中常用的常規(guī)緩沖劑，其范圍為pH5-9、優(yōu)選6-8。在反應(yīng)期間，通過加入堿、優(yōu)選NaOH或KOH-溶液使反應(yīng)混合物的pH恒定地保持在所選的值。
對于酯酶ESP-ESL-1199，使用含有添加劑如醋酸鎂(如飽和)、乙腈(如5％v/v)和乙醇(如5％v/v)的pH7.2的磷酸鹽緩沖液(如30mM)對選擇性(E＞＞40)而言是有利的。pH低于7(例如pH6.2的MES緩沖液)也可提高選擇性。
對于來自南極念珠菌形式B的脂酶，使用含有添加劑如硫酸鉀(如0.5M)、氯化鉀(如0.5M)、硫氰酸鋰(如0.1M)、醋酸鎂(如飽和)、聚乙二醇6000(如10％w/v)、鹽酸胍(guanidinium chloride)(如0.1M)、D-葡萄糖(如0.5M)、DMSO(如5％v/v)和乙醇(如5％v/v)的pH7.2的磷酸鹽緩沖液(如30mM)對選擇性(E＞＞40)而言是有利的。pH低于7(例如醋酸鹽或MES緩沖液)也可提高選擇性。
所有酶可以在較低溫度(0-25℃)下應(yīng)用以提高對映選擇性?？梢酝ㄟ^在較高溫度下起作用來提高酶的活性，但是這是以選擇性為代價的?；蛘?，酶可以以固定化形式使用。
反應(yīng)終止后，通過萃取對二酯產(chǎn)物進行常規(guī)的后處理。
然后，通過使其在水性系統(tǒng)中與脂酶、酯酶、膽固醇酶(cholestrases)或蛋白酶接觸，將保留的對映異構(gòu)純的(R，R)-二酯20單水解為對映異構(gòu)純的(R，R)-單酯21。豬肝臟酯酶(其市售制品例如是來自羅氏應(yīng)用科學公司(Roche Applied Sciences)的PLE工業(yè)級(3.12MU/L；目錄號10491228；Penzberg，德國))和來自圓柱念珠菌(皺褶念珠菌；名糖產(chǎn)業(yè)株式會社；日本東京)的脂酶OF被證明是最適宜的酶。
底物濃度可以為1-20％w/w，優(yōu)選5-15％w/w。
通過用乙酸乙酯在pH3.5-4下重復萃取(在萃取步驟之間調(diào)節(jié)pH，或者使用強pH3.5-4的磷酸鹽緩沖液)，將單酯產(chǎn)物從水相中萃取出來。
任選地，(R，R)-單酯21可以直接由二酯19、通過采用高度(R，R)-選擇性酶進行對映選擇性單水解來合成。
V.環(huán)酐途徑
在流程8中，R1是甲基、乙基、肉桂基或肉桂酰基、芐基或苯乙基。
該途徑包括以下步驟 1.進行[3+2]環(huán)加成反應(yīng)，得到二氟乙基吡咯烷23。
2.進行芐基酯氫解，得到順式二元酸24。
3.形成環(huán)酐25。
4.酐去對稱化，形成順式一元酸單酯26。
5.使α酯中心進行差向異構(gòu)化，得到相應(yīng)的反式一元酸單酯27。
6.與苯胺11進行第一個酰胺偶聯(lián)，得到酰胺酯28。
7.酯酰胺28與2-氨基-5-氯吡啶直接偶聯(lián)，得到化合物10。
環(huán)加成步驟(形成23)的條件類似于對由(三甲基甲硅烷基-甲基)-胺經(jīng)由試劑29制備吡咯烷19所描述的那些條件。
23氫解為24在本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的條件下進行。根據(jù)所用條件，在氫解過程中可以發(fā)生結(jié)晶。這可以通過在叔胺如三乙胺和二異丙基乙胺的存在下、優(yōu)選在三乙胺的存在下進行氫解來避免。二元酸24最好從乙酸中或者從乙酸和溶劑如甲苯、乙酸乙酯、醋酸異丙酯和MTBE的混合物中、優(yōu)選在乙酸和MTBE的混合物中結(jié)晶出。必須指出，差向異構(gòu)化為相應(yīng)的反式酸可以例如在順式酸24在乙酸中加熱時發(fā)生。必須小心選擇后處理條件以避免這種差向異構(gòu)化。但是有可能使24的反式異構(gòu)體轉(zhuǎn)化為環(huán)酐，雖然在更劇烈的條件下(參見下文)。
通過使順式二元酸24與脫水劑如磺酰氯、磷氧化物(OPCl3、P2O5)、磷鹵化物(PCl3、PCl5、PBr3)或羧酸酐如丙酸酐和醋酸酐反應(yīng)來進行環(huán)酐的形成。優(yōu)選的條件包括在適宜溶劑、優(yōu)選乙酸中使用醋酸酐。
通過使式25的內(nèi)消旋環(huán)酐進行去對稱化反應(yīng)(參見例如Bolm等人，TetrahedronAsymmetry 2003，3455；Bolm等人，J.Org.Chem.2000，6984；Deng等人，美國專利2004/0082809；Deng等人，J.Am.Chem.Soc.2000，9542)，得到式26化合物。
通過用醇選擇性開環(huán)使環(huán)酐去對稱化在手性試劑如手性胺、尤其是金雞納生物堿或其衍生物的存在下、優(yōu)選在奎寧的存在下進行。該反應(yīng)可以在有機溶劑如THF、甲苯、乙酸乙酯、醋酸異丙酯、丙酮、MTBE、2-甲基-THF和乙腈中、優(yōu)選在THF、甲苯或2-甲基-THF中、更優(yōu)選在甲苯或THF中進行(見下表)。
用奎寧作為助催化劑和用BnOH作為親核試劑進行的篩選的結(jié)果 溶劑混合物也是可能的。但是，必須找到在試劑溶解性、反應(yīng)活性和選擇性之間的最佳平衡。
可以用亞化學計算量的奎寧進行反應(yīng)。但是，在這種情況下，反應(yīng)最好在添加劑、優(yōu)選非親核的堿如Hünig氏堿和四甲基哌啶的存在下、優(yōu)選在Hünig氏堿的存在下進行。反應(yīng)在選自-80℃至50℃、優(yōu)選-40℃至25℃、更優(yōu)選約-20℃的溫度下進行。
當使用奎寧作為助催化劑時，可以用醇使酐開環(huán)，所述的醇例如有甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、苯甲醇、肉桂醇和2-苯基-乙醇，優(yōu)選甲醇、乙醇、苯甲醇、肉桂醇或2-苯基-乙醇，更優(yōu)選乙醇、苯甲醇或2-苯基-乙醇，更優(yōu)選2-苯基-乙醇。在最佳條件下，得到90-95∶10-5對映異構(gòu)體比例的產(chǎn)物。
可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的后處理、例如通過萃取來分離產(chǎn)物。在一些情況下，它們的奎寧鹽可以從反應(yīng)混合物中直接分離出，或者在適當?shù)娜軇┙粨Q后分離出。
在一些情況下，可以通過用胺如奎寧使其鹽結(jié)晶/重結(jié)晶來提高一元酸單酯的對映異構(gòu)純度?？梢酝ㄟ^酸從水中結(jié)晶來提高對映異構(gòu)純度，如對于其中R是PhCH2CH2的一元酸單酯26而言。
順式一元酸單酯26差向異構(gòu)化為相應(yīng)的反式一元酸單酯27在堿性條件下用＞1當量、優(yōu)選1.05-3當量、更優(yōu)選1.1-2當量、更優(yōu)選1.3-1.6當量的強堿如LiHMDS、KHMDS、NaHMDS、LDA、KOtBu、NaOtBu、LiOtBu、叔戊醇鋰、叔戊醇鉀和叔戊醇鈉進行。優(yōu)選的堿是KOtBu或叔戊醇鉀，尤其是KOtBu。反應(yīng)在溶劑如甲苯、THF、DME和二噁烷中、優(yōu)選在甲苯或THF中、更優(yōu)選在THF中進行。反應(yīng)在選自-80℃至50℃、優(yōu)選-80℃至室溫之間、更優(yōu)選-80℃至-15℃、甚至更優(yōu)選-80℃至-60℃的溫度下進行。
必須注意，起始的一元酸單酯26被完全溶解或至少顯示出足夠的溶解性以便與堿反應(yīng)。當溶解性不利時，加入叔胺形成可溶性鹽可以解決該問題。優(yōu)選的胺例如有三乙胺、三丁胺或二異丙基乙胺，更優(yōu)選三乙胺。
粗混合物中的非對映異構(gòu)純度(反式∶順式)通常為約99％。當R是PhCH2CH2時，其在后處理和從水中結(jié)晶后可以進一步增加。
當R是PhCH2CH2時，對映異構(gòu)純度和非對映異構(gòu)純度均可以通過在例如乙酸乙酯與庚烷的混合物中(重)結(jié)晶而提高。
27向10的轉(zhuǎn)化在已經(jīng)在本專利中對類似底物所描述的條件下進行。
還可以經(jīng)由下述流程中描述的反應(yīng)序列得到環(huán)酐25，包括以下步驟 1.在類似于已經(jīng)對12轉(zhuǎn)化為13所描述的條件下，三甲基甲硅烷基甲胺/甲醛/富馬酸二芐基酯之間進行環(huán)加成，得到縮醛胺30(異構(gòu)體的混合物，相鄰酯基團之間的所有反式相對構(gòu)型，其中R是芐基)。
2.縮醛胺原位裂解為相應(yīng)的胺，胺作為鹽酸鹽31被分離出。
3.在已經(jīng)在本專利中對類似底物所描述的條件下，使31的相應(yīng)的游離胺進行烷基化，得到32。
4.進行芐基酯氫解，得到反式二元酸33。
5.形成酐。

反式二元酸33可以直接轉(zhuǎn)化為順式-酐25。確實在適宜的反應(yīng)條件下，在33的順式和反式異構(gòu)體之間存在平衡。然后順式異構(gòu)體被醋酸酐捕獲并轉(zhuǎn)化為預期的酐。反應(yīng)條件類似于用于24轉(zhuǎn)化為25的條件，不同的是必須升高反應(yīng)溫度以進行足夠快的反式-順式異構(gòu)化。優(yōu)選的條件包括在60℃至140℃、優(yōu)選在80℃至120℃、更優(yōu)選在100℃至110℃的溫度下，在適宜溶劑、優(yōu)選乙酸中，使二元酸33與醋酸酐反應(yīng)。
還可以通過使相應(yīng)的酯(例如二甲基-、二乙基-、二芐基-、二丙基、二異丙基-、二丁基-酯)水解和從pH3-3.5的水中結(jié)晶而得到二元酸33。
1-(4-氨基-3-氟-苯基)-1H-吡啶-2-酮(化合物11)的制備 美國專利2005/0215599中描述的方法、即銅催化的2-羥基吡啶與4-溴-2-氟苯胺的N-芳基化存在嚴重的安全問題。

確實，K2CO3和DMSO的混合物在高溫下可能導致將伴有非常高的絕熱溫度升高的失控事件。達到失控事件的最大速率的時間(由ARC測定)由反應(yīng)時間控制，因此這類方法按照現(xiàn)在情況不能進行放大。
該方法的第一種變通包括用NMP或DMA、優(yōu)選DMA代替DMSO。
銅(I)源可以是CuI、CuCl、CuBr、Cu2O，優(yōu)選CuI和Cu2O，更優(yōu)選Cu2O。
N-芳基化的優(yōu)選條件包括在DMA中，在K2CO3的存在下，在110℃至150℃、更優(yōu)選在120-140℃、甚至更優(yōu)選在130-140℃的溫度下，使用0.05至1當量、優(yōu)選0.05-0.5當量、更優(yōu)選0.1-0.2當量的Cu2O。
其它優(yōu)選的條件包括在100-150℃、優(yōu)選在100-120℃的溫度下(對于溫度超過沸點的情況，使用壓熱器)，使用吡啶作為溶劑以及使用0.1至1當量、更優(yōu)選0.25至0.75當量、甚至更優(yōu)選約0.5當量的Cu2O。
在這兩種情況下，產(chǎn)物通過加入水進行結(jié)晶來分離。
如果需要的話，產(chǎn)物可以通過炭處理和/或在乙醇或甲醇、優(yōu)選甲醇中重結(jié)晶進行進一步純化。
N-芳基化還可以在甲苯中、在配體的存在下進行，所述的配體例如有反式-環(huán)己基-1，2-二胺、TMEDA、乙二胺、反式-N，N’-二甲基-環(huán)己基-1，2-二胺、N，N’-二甲基乙烷-1，2-二胺，優(yōu)選反式-N，N’-二甲基-環(huán)己基-1，2-二胺和TMEDA，優(yōu)選TMEDA。
苯胺11還可以通過包括如下的順序來制備首先對4-溴-2-氟苯胺進行保護，然后進行N-芳基化(在類似于上文對未保護的苯胺所描述的條件下)，然后進行脫保護。4-溴-2-氟苯胺優(yōu)選通過雙芐基化進行保護。在各步驟中得到結(jié)晶中間體。脫保護步驟需要小心監(jiān)測氫解以避免吡啶酮環(huán)的氫化。適當選擇催化劑也是關(guān)鍵的，在我們手頭上，來自Johnson Matthey的5％Pd/C給出了最好的結(jié)果。

實施例 以下實施例用于更詳細地說明本發(fā)明。但是它們不意欲以任何方式限制其范圍。
實施例1酶途徑A 步驟1[3+2]環(huán)加成
于20-25℃將900g N-芐基-N-三甲基甲硅烷基甲基胺(4654mmol)溶于5.6l THF中。歷經(jīng)15min加入450ml 36％甲醛水溶液(5880mmol，1.26當量)，同時保持溫度為20-25℃。15min后，歷經(jīng)15min加入760ml富馬酸二乙酯(1當量)、2.25l THF和11.2ml三氟乙酸(0.03當量)的混合物。將反應(yīng)混合物攪拌過夜，同時保持溫度為20-30℃(在過程過程中進行GC)。加入3.5l 1N HCl，然后加入2.3l庚烷。分離水相，用3.4l庚烷洗滌。將庚烷相連續(xù)用3.5l 1N HCl洗滌。將4.5l MTBE加入到合并的水相中。在劇烈攪拌下加入720ml 32％NaOH水溶液(pH13)。分離水相，用4.5l MTBE再次萃取。將MTBE相連續(xù)用2.2l水洗滌，合并，于45℃濃縮至干，得到1.295kg粗(外消旋)-反式-N-芐基-吡咯烷-3，4-二甲酸二乙酯。如果需要的話，可以將粗環(huán)加合物蒸餾。
步驟1[3+2]環(huán)加成(供選條件) 將200gN-芐基-N-三甲基甲硅烷基甲基胺(1035mmol)溶于800ml THF中。于室溫向該溶液中加入98.3ml 37％甲醛水溶液(1.26當量)。于室溫攪拌15min后，歷經(jīng)2h將所得溶液加入到由181.8g富馬酸二乙酯(1035mmol)、1.2l THF和2.5ml三氟乙酸(0.03當量)組成的熱(50-55℃)溶液中。反應(yīng)完全后(通過GC或HPLC進行IPC)，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，如前述實施例中所述進行后處理，得到301.8g預期的環(huán)加合物。
步驟2-3脫芐基/Boc保護
于室溫將1.295kg(外消旋)-反式-1-芐基-吡咯烷-3，4-二甲酸二乙酯在含有100g10％Pd/C催化劑的6.5l EtOH中氫化。反應(yīng)完全后，濾出催化劑，加入935g二碳酸二叔丁酯(1.01當量)在480ml EtOH中的溶液。反應(yīng)完全后(在過程過程中進行GC)，將反應(yīng)混合物蒸發(fā)，溶于9.7l THF中。加入8ml水，然后加入5.3g DMAP(0.01當量)。于室溫將反應(yīng)混合物攪拌30min，濃縮至干。將殘余物溶于6.5l MTBE中，用1.29l 5％枸櫞酸水溶液、3.3l 10％NaHCO3水溶液和3.3l水洗滌。將水相連續(xù)用6.5l MTBE再次萃取。將合并的有機相通過Na2SO4干燥，于40℃濃縮至干，得到1.233kg粗(外消旋)-反式-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸二乙酯。
注釋當用Lipolase 100L型EX酶進行酶法拆分時，可以省略DMAP淬滅。
步驟4酶法拆分(Lipolase)
在劇烈攪拌下將32g(外消旋)-反式-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸二乙酯(96.19mmol，95a％GC)在32ml庚烷和256ml 0.1M磷酸鈉緩沖液(pH7.0)中乳化。將乳液冷卻至0-1℃。加入2.30ml Novozyme Lipolase 100L型EX(諾維信公司)，自動加入(pH恒定器)1.0M NaOH溶液使pH保持恒定在7.0。達到目標對映異構(gòu)體過量后(通常＞99％，反應(yīng)時間約45h，加入0.55當量NaOH，在過程過程中進行GC)，加入250ml二氯甲烷。分離水相，用500ml二氯甲烷萃取2次。將合并的有機相蒸發(fā)，在此期間形成白色沉淀物。將殘余物再次溶于250ml乙酸乙酯中，將白色沉淀物濾除。將濾液用75ml飽和碳酸氫鈉水溶液洗滌。將有機相通過硫酸鈉干燥，蒸發(fā)，在高真空下干燥過夜，得到13.47g淡黃色油狀的(3R，4R)-反式-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸二乙酯(通過GC測得純度為96％)。
或者，可以將產(chǎn)物用庚烷或MTBE、優(yōu)選庚烷萃取。還可以將NaCl加入到水相中以幫助相分離。
步驟5選擇性單水解
將2.95kg(3R，4R)-反式-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸二乙酯在26.5l 5mM磷酸鉀水溶液/1M D-葡萄糖緩沖液中攪拌，形成乳液。加入溶于0.5l水中的5.9g脂酶OF(名糖產(chǎn)業(yè)株式會社)。加入1M NaOH使pH保持在7.2。反應(yīng)完全后(8.4kg 1M NaOH，反應(yīng)時間24h，在過程過程中進行GC)，加入10lMTBE。分離并棄去有機層。加入40l乙酸乙酯，加入H2SO4將pH調(diào)至4。分離有機層，將水相用40l乙酸乙酯再次萃取。將合并的有機相蒸發(fā)至干，得到2.35kg(3R，4R)-反式-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸單乙酯。
(3R，4R)-反式-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸單乙酯可以在丙酮/水中結(jié)晶 將3.2kg(3R，4R)-反式-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸單乙酯溶于3.2l丙酮中。于室溫向該溶液中加入3.2l 0.1％乙酸水溶液。向渾濁的溶液加入晶種。15min后開始結(jié)晶。另外30min后，加入30l水，于室溫將混懸液攪拌22h。將混懸液過濾。將濾餅分批用總共7l的水洗滌，干燥至恒重，得到3.295kg白色粉末狀的(3R，4R)-反式-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸單乙酯一水合物。
步驟6第一個酰胺偶聯(lián)
將135g反式-N-Boc-吡咯烷-3，4-二甲酸單乙酯一水合物混懸于700ml甲苯中，濃縮至150-200ml(60℃套層溫度，在約100mbar下；共沸除去水，通過卡爾-費休(Karl Fischer)分析檢查殘余水含量)。加入400ml THF，然后加入55ml N-甲基嗎啉(1.11當量)。歷經(jīng)30min將所得溶液加入到60ml(1.04當量)氯甲酸異丁酯在900ml THF中的冷(0-5℃)溶液中。將加液漏斗用50ml THF洗滌。于0-5℃將白色混懸液攪拌15min。一次性加入90g氟苯胺(1.0當量)，將反應(yīng)混合物加熱回流。反應(yīng)完全后(在過程控制中進行HPLC)，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫。加入900ml甲苯，然后加入500ml 1M HCl。分離水相，用900ml甲苯萃取。將有機相連續(xù)用500ml 1M HCl和500ml 5％NaHCO3水溶液洗滌。合并有機相，通過Na2SO4干燥，濃縮至約500ml(60℃套層溫度)。通過以恒定的體積與約1l甲苯共沸蒸餾而除去異丁醇(通過GC檢查異丁醇除去)。然后將粗產(chǎn)物溶液濃縮至337g(在甲苯中的60％m/m溶液，其直接用于下一步，相當于97％產(chǎn)率)。
或者，反應(yīng)可以于室溫用LiCl活化進行將10g一元酸單酯一水合物(32.75mmol，1當量)溶于100ml THF中，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，濃縮至干，與4.15ml N-甲基嗎啉(1.15當量)一起重新溶于30ml THF中。歷經(jīng)15min將該溶液加入到4.46ml氯甲酸異丁酯(1.0當量)在50ml THF中的冷(0-5℃)溶液中。于0-5℃達1.5h后(保持時間可以更短，因為活化步驟主要受加料控制。這還可以減少任何混合酸酐分解)，加入1.4g氯化鋰(1.0當量)，然后加入6.88g苯胺(先加入苯胺、然后加入LiCl也是可能的)。于室溫反應(yīng)18h后，加入150ml甲苯。將反應(yīng)混合物用60ml 1N HCl、60ml 5％NaHCO3水溶液和60ml半飽和NaCl水溶液洗滌2次。將水相連續(xù)用100ml甲苯再次萃取。合并有機相，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下于45℃濃縮至干，得到15.92g泡沫狀物(約97％產(chǎn)率，含有約4％甲苯)。必須保證異丁醇被除去。另外的共沸除去是可能的，參見前述實施例。
步驟7第二個酰胺偶聯(lián)
將在甲苯中的337g 60％m/m酰胺酯(參見上一步)溶液(431mmol，1當量)加入到反應(yīng)器中，然后加入650ml THF。加入86g 5-氯-2-氨基吡啶(1.5當量)。歷經(jīng)30min加入1.2l在THF中的1M LiHMDS溶液，同時保持溫度為20-25℃。反應(yīng)完全后(在過程控制中進行HPLC)，加入由300ml 37％HCl水溶液在1.2l水中組成的溶液(pH1-2)。加入2l二氯甲烷，分離有機相，用1l水洗滌。將水相連續(xù)用1l二氯甲烷萃取。將合并的二氯甲烷相濃縮至體積為2.5-3.5l。以恒定的體積進行與乙醇的溶劑交換(60℃套層溫度，400至100mbar，總共5l乙醇)，在此期間開始結(jié)晶。將混懸液冷卻至室溫，于室溫攪拌過夜，于0-5℃攪拌2h。將混懸液過濾，將濾餅用250ml冷(-20℃)EtOH洗滌4次。于45℃在減壓下將結(jié)晶干燥至恒重，得到180g白色粉末狀的預期的Boc-吡咯烷雙酰胺(75％產(chǎn)率)。
步驟8-9Boc脫保護/烷基化
于室溫將53.2g Boc-吡咯烷雙酰胺(95.7mmol，1當量)分批加入到由160ml水和160ml 37％HCl水溶液(20當量)組成的溶液中。反應(yīng)完全后(約30min，在過程控制中進行HPLC)，歷經(jīng)1h將所得溶液加入到由197g碳酸氫鈉(24.5當量)、320ml水、530ml乙酸乙酯和23g三氟甲磺酸2，2-二氟乙基酯(1.1當量)組成的熱(50℃)溶液中。將加液漏斗用15ml水洗滌。反應(yīng)完全后(約30min，在過程控制中進行HPLC)，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫。分離水相，用530ml乙酸乙酯再次萃取。將有機相連續(xù)用265ml半飽和NaCl溶液洗滌。將合并的乙酸乙酯相通過Na2SO4干燥，過濾。將Na2SO4濾餅用230ml乙酸乙酯洗滌。與乙醇進行溶劑交換并于室溫結(jié)晶過夜后，將所得混懸液冷卻至-20℃。于-20℃達1h后，將混懸液過濾，用總共100ml冷(-20℃)乙醇分批洗滌。將結(jié)晶干燥至恒重(50℃/減壓)，得到40g白色粉末(78％產(chǎn)率)。
實施例2通過環(huán)加成/Boc保護獲得Boc-吡咯烷中間體4的供選途徑 1.新的[3+2]環(huán)加成
將50g三甲基甲硅烷基甲胺(475mmol，1當量)溶于500ml THF中，于室溫用71.7ml 37％甲醛水溶液(2當量)處理。在該溫度下15min后，歷經(jīng)10min將所得溶液加入到83.4ml富馬酸二乙酯在500ml THF中的60℃熱溶液中。將反應(yīng)混合物回流過夜。將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，濃縮至干。將殘余物重新溶于1l MTBE中，用500ml 1M HCl水溶液萃取。在劇烈攪拌下，將500ml MTBE加入到水相中，然后加入500ml 1M NaOH。分離水相，用250ml MTBE再次萃取。將合并的有機相用250ml飽和NaCl水溶液洗滌，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，濃縮至干，得到83.3g油狀的粗環(huán)加合物縮醛胺(80％產(chǎn)率)。該產(chǎn)物可以含有一定量的水解縮醛胺。
2.由縮醛胺直接進行Boc-保護
將來自上一步的79.8g環(huán)加合物縮醛胺(180mmol，1當量)溶于798mlTHF中。于室溫在攪拌下依次加入320ml水和86.8g二碳酸二叔丁酯(2.16當量)。于室溫將澄清的雙相反應(yīng)混合物攪拌過夜(在過程控制中進行TLC)。反應(yīng)完全后，加入225mg DMAP以破壞過量的二碳酸二叔丁酯。在減壓下蒸發(fā)THF，加入1l MTBE。將粗產(chǎn)物溶液用0.8l 1N HCl水溶液洗滌。將水相用1l MTBE再次萃取。將合并的有機相用500ml水洗滌，經(jīng)MgSO4干燥，濃縮至干，得到96.6g預期的Boc-保護的吡咯烷(87％產(chǎn)率)，為油狀。
或者，可以在MTBE/水混合物中進行Boc保護，這允許進行容易且直接的萃取。但是，在這種情況下，如上所述用DMAP進行Boc2O淬滅是不可能的。但是這沒有問題，因為粗產(chǎn)物可以如“實施例1步驟4.用Lipolase進行拆分”中所述直接用于下述酶步驟。
實施例3酶途徑B 步驟1環(huán)加成
將180g N-芐基-三甲基甲硅烷基甲基胺(903mmol，1當量)溶于1.25lTHF中，用87.2ml 37％甲醛水溶液(1.28當量)處理。于室溫15min后，加入134g富馬酸二甲酯(1當量)和1.4ml三氟乙酸(0.02當量)在625ml THF中的混懸液。將反應(yīng)混合物攪拌直至完全(在過程過程中進行GC，約5h)，同時保持溫度為20至35℃。加入1l庚烷，然后加入966ml 1M HCl水溶液和200ml水的混合物。分離有機相，用450ml 1M HCl水溶液和1l水的混合物萃取。在劇烈攪拌下，將1l MTBE加入到合并的水相中，然后加入150ml 32％NaOH水溶液。分離水相，用1l MTBE再次萃取。將合并的有機相用500ml水洗滌，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下濃縮，得到238g黃色油狀的環(huán)加合物(95％產(chǎn)率)。
步驟2脫芐基
將235g N-芐基吡咯烷溶于2.35l MeOH中，于室溫、在大氣氫壓力下、在47g 20％Pd(OH)2/C的存在下氫化。反應(yīng)完全后，濾除催化劑，在減壓下將濾液濃縮至干，得到147.7g胺(93％產(chǎn)率)?；蛘?，也可以使用Pd/炭。
步驟3烷基化
將125g胺(668mmol，1當量)溶于625ml乙腈中。加入178g 3-硝基苯磺酸二氟乙基酯(1當量)和114ml乙基二異丙基胺(1當量)。將反應(yīng)混合物加熱回流直到反應(yīng)完全(在過程過程中進行GC，約20h)。將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，濃縮至干。加入500ml MTBE和250ml 10％Na2CO3水溶液。分離有機相，用25％NH4Cl水溶液洗滌2次。將水相連續(xù)用500ml MTBE再次萃取。合并有機相，通過Na2SO4干燥，過濾，濃縮至干，得到162.8g二氟乙胺產(chǎn)物(84％產(chǎn)率，通過GC測得約86a％)。
如果需要的話可以將產(chǎn)物純化或者產(chǎn)物可以直接用于下一步驟。
步驟4酶法拆分
實施例a) 將132.5g(外消旋)-反式-二甲酯(454mmol，1當量，通過GC測得純度為86％)在1.2l 0.05M醋酸鎂水溶液(pH6)中攪拌。加入乙酸將所得乳液(pH8.2)的pH調(diào)至6.5。然后加入9.7ml諾維信CALB L(諾維信公司)，從而引發(fā)反應(yīng)。自動加入1M NaOH(pH恒定器)使pH保持恒定在6.5。反應(yīng)完全后(達到了目標e.e.，通常＞99％e.e.，反應(yīng)時間約90h，加入0.57當量NaOH，在過程過程中進行GC)，加入1l二氯甲烷。將pH調(diào)至7。分離水相，用1l二氯甲烷再次萃取3次。將有機相用400ml飽和NaHCO3溶液和400ml水洗滌。合并有機相，通過Na2SO4干燥，過濾，在減壓下濃縮至干，得到64.2g粗(R，R)-二酯(49％產(chǎn)率，通過GC測得純度為88％)。
實施例b) 將500g(外消旋)-反式-二甲酯(1.839mol，1當量，通過GC測得純度為92.4％)在4.5l 0.05M醋酸鎂水溶液(pH6)中攪拌。加入乙酸將所得乳液的pH調(diào)至6.5。然后加入40ml諾維信CALB L(諾維信公司)，從而引發(fā)反應(yīng)。自動加入1M NaOH(pH恒定器)使pH保持恒定在6.5。反應(yīng)完全后(達到了目標e.e.，通常＞99％e.e.，反應(yīng)時間約69h，加入0.55當量NaOH，在過程過程中進行GC)，加入100ml二氯甲烷。加入1kg氯化鈉，將反應(yīng)混合物用5lMTBE萃取2次。將合并的有機相用2l飽和NaHCO3溶液和2l水洗滌。將有機相通過Na2SO4干燥，過濾，在減壓下濃縮至干，得到215.5g粗(R，R)-二酯(43％產(chǎn)率，通過GC測得純度為92％)。
步驟5酶單水解
實施例a) 將63.1g粗(R，R)-二酯在730ml 0.1M NaCl水溶液/3.8M磷酸鈉緩沖液(pH7)中攪拌。于室溫向所得乳液中加入210μl工業(yè)級豬肝臟酯酶(工業(yè)級；目錄號10491228；羅氏應(yīng)用科學公司)。自動加入1M NaOH水溶液使pH保持在7.0。反應(yīng)完全后(消耗了240ml 1M NaOH，反應(yīng)時間約75h，在過程過程中進行GC)，加入1l二氯甲烷。分離并棄去有機相。加入25％HCl水溶液將水相的pH調(diào)至3.5。將水相用1l乙酸乙酯萃取。將pH調(diào)節(jié)和萃取步驟重復4次。將合并的有機相通過Na2SO4干燥，過濾，濃縮至干，得到41.8g一元酸單酯(通過GC測得純度為98％，78％產(chǎn)率)。
實施例b) 在裝配有機械攪拌器、溫度計、pH探針和與pH恒定器連接的滴定劑入口的750ml四頸瓶中，在劇烈攪拌下將38g(R，R)-二酯(141.3mmol；GC-純度93.4％)在340ml 0.1M氯化鈉/3.8mM磷酸鈉緩沖液(pH7.0)中乳化。加入240ul豬肝臟酯酶(工業(yè)級，3.12MU/L；羅氏應(yīng)用科學公司)使反應(yīng)開始，在劇烈攪拌下自動加入(pH恒定器)1.0M NaOH溶液使pH保持恒定在7.0。消耗137.3ml 1.0M NaOH溶液(137mmol，46h后有97.2％轉(zhuǎn)化)后，加入20ml二氯甲烷使反應(yīng)終止，用760ml MTBE洗滌。加入139ml濃磷酸鈉溶液(將63ml磷酸加入到76ml 28％NaOH中)將水相調(diào)至pH3.6，用3×760ml乙酸乙酯萃取。將合并的乙酸乙酯相通過硫酸鈉干燥，過濾，蒸發(fā)，干燥，得到29.4g白色固態(tài)的(R，R)-一元酸(86％)。
粗一元酸單酯的結(jié)晶在加熱下將56.37g粗一元酸單酯溶于200ml乙酸乙酯中。將該溶液冷卻至室溫，緩慢加入400ml庚烷。向渾濁的溶液中加入晶種。于室溫1h后，將混懸液過濾。于45℃在減壓下將濾餅干燥，得到46.82g白色粉末。將母液蒸發(fā)，重新溶于20ml乙酸乙酯中。加入60ml庚烷。于室溫3h后，將混懸液過濾。于45℃在減壓下將濾餅干燥，得到7.12g白色粉末?？偣卜蛛x出53.94g一元酸單酯。
步驟6第一個酰胺偶聯(lián)
實施例a) 將1g一元酸單酯(4.2mmol，1當量)與465ul N-甲基嗎啉(1當量)一起溶于3ml THF中。歷經(jīng)20min將該溶液逐滴加入到575ul氯甲酸異丁酯在5mlTHF中的冷(0-5℃)溶液中。于0-5℃達1h后，加入181mg氯化鋰(1當量)，然后加入861mg氟苯胺(1當量)。于室溫將反應(yīng)混合物攪拌直到反應(yīng)完全(在過程控制中進行HPLC，約1-3h)。加入7ml水、20ml乙酸乙酯和10ml 1M HCl水溶液。分離有機相，用10ml 1M HCl水溶液再次萃取。加入飽和Na2CO3將合并的水相的pH調(diào)至9-10，用50ml乙酸乙酯萃取2次。將合并的有機相經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下濃縮至干，得到1.72g酰胺酯(通過HPLC測得純度為96％，96％產(chǎn)率)。
實施例b) 將20g一元酸單酯(84.3mmol，1當量)與9.29ml N-甲基嗎啉(1當量)一起溶于60ml THF中。歷經(jīng)20min將所得溶液逐滴加入到11.49ml氯甲酸異丁酯(1當量)在100ml THF中的冷(0-5℃)溶液中。于0-5℃達1h后(該保持時間可以更短，因為活化受加料控制)，加入17.22g氟苯胺(1當量)，然后加入3.57g氯化鋰(1當量)。將反應(yīng)混合物溫熱至室溫。反應(yīng)3h后，加入140ml水、400ml乙酸乙酯和2001M HCl。分離有機相，用200ml 1M HCl再次萃取。合并水相，加入160ml飽和Na2CO3水溶液將pH調(diào)至-10。將所得混合物用400ml乙酸乙酯萃取2次。合并有機相，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下濃縮至體積為約140ml(結(jié)晶可以已經(jīng)開始)。緩慢加入420ml庚烷。于室溫將所得混懸液攪拌3h，過濾。在減壓下將濾餅干燥，得到31.1g產(chǎn)物(87％產(chǎn)率)。
步驟7第二個酰胺偶聯(lián)
實施例a) 將465mg 5-氯-2-氨基吡啶(1.5當量)與1g酰胺酯(2.36mmol，1當量)一起溶于8ml THF中。將該溶液冷卻至0-2℃，逐滴加入7.1ml在THF中的1MLiHMDS溶液(3當量)。反應(yīng)完全后(約2h，在過程控制中進行HPLC)，加入2M HCl水溶液(約6ml，5當量)將pH調(diào)至3.5。將反應(yīng)混合物用15ml乙酸乙酯萃取2次。將有機相連續(xù)用13ml水洗滌。將合并的有機相經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下濃縮至干，得到1.27g粗的式(X)化合物。
實施例b) 將13.94g 2-氨基-5-氯吡啶(1.5當量)和30g單酯單酰胺(70.85mmol，1當量)溶于240ml THF中。將該溶液冷卻至0-2℃，歷經(jīng)20min加入212.6ml在THF中的1M LiHMDS溶液(3當量)。反應(yīng)1.5h后(在過程控制中進行HPLC)，歷經(jīng)15min加入245ml 2M HCl水溶液，同時保持溫度為0-10℃(所得混合物的pH3.2)。將所得混合物用350ml乙酸乙酯萃取2次。將有機相連續(xù)用200ml半飽和NaCl水溶液洗滌，合并，通過Na2SO4干燥，過濾，在減壓下濃縮，得到粗產(chǎn)物，然后將其通過從1∶2乙醇/庚烷混合物中結(jié)晶進行純化(85％產(chǎn)率)。
支線13-硝基-苯磺酸二氟乙基酯
將194g 3-硝基-苯磺酰氯(1.13當量)加入到反應(yīng)容器中，然后加入1.3l醋酸異丙酯，將該溶液冷卻至0-5℃。歷經(jīng)30min逐滴加入65g 2，2-二氟乙醇(753mmol，1當量)、163ml三乙胺(1.55當量)和325ml醋酸異丙酯的溶液，同時保持溫度為0-5℃。反應(yīng)4h后(在過程控制中進行HPLC)，將反應(yīng)混合物用650ml水洗滌。將水相用650ml醋酸異丙酯再次萃取。將有機相用650ml1M HCl水溶液和650ml 10％NaCl水溶液洗滌。合并有機相，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下濃縮至干，得到196g粘稠油狀的3-硝基苯磺酸2，2-二氟乙基酯(97％產(chǎn)率)，其在放置后結(jié)晶。該產(chǎn)物還可以從異丙醇中結(jié)晶(于30℃加入晶種，濃度約13L/kg產(chǎn)物)。
支線2氟苯胺方法A
將44g 4-溴-2-氟苯胺(229mmol，1當量)、31.5g 2-羥基吡啶(1.4當量)、34.80g碳酸鉀(1.1當量)、6.55g碘化亞銅(I)(0.15當量)加入到反應(yīng)容器中，然后加入100ml N，N-二甲基乙酰胺。于155℃(套層溫度)將該混懸液加熱4h(在過程控制中進行HPLC)。將反應(yīng)混合物冷卻至120℃(套層溫度)，歷經(jīng)30min加入400ml水，將反應(yīng)混合物緩慢冷卻至室溫。30min后，將反應(yīng)混合物冷卻至0-5℃，在該溫度下保持1h，過濾。將濾餅用200ml水(0-5℃)洗滌，于70℃在減壓下將結(jié)晶干燥過夜，得到43.1g粗產(chǎn)物。將粗產(chǎn)物與5g活性炭Norit SX-3一起混懸于1l乙醇中，加熱回流30min。將熱混懸液經(jīng)高壓濾器(帶有炭板)過濾。將濾餅用200ml熱乙醇洗滌。于60℃在約180mbar下將濾液濃縮至約500ml。然后于室溫將混懸液攪拌30min，然后于0-2℃攪拌30min，最后過濾。將結(jié)晶分批用總共50ml的冷(0℃)乙醇洗滌，于60℃在減壓下干燥至恒重，得到33.9g產(chǎn)物(72％產(chǎn)率)。
支線2氟苯胺方法B 將50g(263mmol)4-溴-2-氟苯胺、25g(263.1mmol)2-羥基吡啶和19.4g(0.5當量)氧化亞銅(I)加入到反應(yīng)容器中。加入100ml吡啶，將混懸液加熱回流14h(在過程控制中進行HPLC，＜3a％4-溴-2-氟苯胺)。將100ml吡啶加入到深色反應(yīng)混合物中，同時保持溫度為85-95℃。于85-95℃歷經(jīng)15-30min加入200ml水。歷經(jīng)3h將深色溶液冷卻至0℃(如果在40℃不自發(fā)發(fā)生結(jié)晶，則在40℃向溶液中加入0.5g晶種-如果需要的話可以在30-40℃重復加入晶種)。于0℃將深色混懸液攪拌30min至1h，過濾。將濾餅用100ml冷(4-10℃)水洗滌3次。于60-65℃在減壓下將結(jié)晶干燥至恒重，得到28.9g產(chǎn)物(94％m/m純度，50％產(chǎn)率)。對于粗產(chǎn)物質(zhì)量不適宜的情況，其可以通過在熱MeOH中進行炭處理、然后趁熱過濾和在MeOH中結(jié)晶來提高。
支線2氟苯胺方法C 將3.0g(15.8mmol)4-溴-2-氟苯胺、1.5g(15.8mmol.1.0當量)2-羥基吡啶、0.47g(3.16mol，0.2當量)氧化亞銅(I)、347μl(3.16mmol，0.2當量)N，N’-二甲基乙二胺和2.4g(17.4當量，1.1當量)碳酸鉀加入到反應(yīng)容器中。加入34ml甲苯，將混懸液加熱回流16h(在過程控制中進行HPLC，＜1a％4-溴-2-氟苯胺)。將10ml甲苯加入到深色反應(yīng)混合物中，同時保持溫度為85-95℃。于85-95℃歷經(jīng)15-30min加入45mL水。通過冷卻至0℃使深色溶液結(jié)晶，于0℃攪拌30min至1h，過濾。將濾餅用25ml冷(4-10℃)水洗滌3次。于60-65℃在減壓下將結(jié)晶干燥至恒重，得到3.0g產(chǎn)物(79％m/m純度，75％產(chǎn)率)。對于粗產(chǎn)物質(zhì)量不適宜的情況，其可以通過在熱MeOH中進行炭處理、然后趁熱過濾和在MeOH中結(jié)晶來提高。
支線2氟苯胺方法D 將20g 4-溴-2-氟苯胺(103mmol，1當量)和15.16g(155mmol，1.5當量)2-羥基吡啶加入到反應(yīng)容器中，然后加入40ml二甲基乙酰胺。加入15.7g(1.1當量)碳酸鉀和760mg(0.05當量)Cu2O。于130℃將該混懸液加熱18h(在過程控制中進行HPLC)。加入70ml N，N-二甲基乙酰胺。將反應(yīng)混合物冷卻至100℃。加入60ml水，將反應(yīng)混合物緩慢冷卻至室溫(結(jié)晶在約40℃時開始，如果需要的話可以加入晶種)。加入27ml 2M HCl水溶液將pH調(diào)至8。將混懸液冷卻至0℃，于0℃攪拌2h。將混懸液過濾，將濾餅用50ml水和80mlMTBE洗滌。于60℃將結(jié)晶干燥至恒重，得到15.2g產(chǎn)物(93a％，約67％產(chǎn)率)。對于粗產(chǎn)物質(zhì)量不適宜的情況，其可以通過在熱MeOH中進行炭處理、然后趁熱過濾和在MeOH中結(jié)晶來提高。
支線2氟苯胺方法E 步驟1
將10g 4-溴-2-氟苯胺(51.6mmol，1當量)、8.26g Na2CO3(1.5當量)和60ml DMF加入到反應(yīng)容器中，然后加入13.13ml芐基溴(2.1當量)。于100-110℃將反應(yīng)混合物加熱約2-4h(在過程控制中進行HPLC)，然后將其冷卻至室溫。將反應(yīng)混合物加入到120ml水和200ml MTBE的混合物中(在攪拌下)。分離有機相，用120ml水洗滌，經(jīng)MgSO4干燥，過濾。將溶劑與庚烷交換，終濃度為約1∶3m/v產(chǎn)物/庚烷。于約70℃將所得混合物加熱，冷卻至室溫，然后于0℃冷卻1h。將所得的白色混懸液過濾，用冷(0-5℃)庚烷洗滌，干燥至恒重(50℃/5-10mbar)，得到14.4g灰白色粉末。
步驟2
于室溫將20g二芐基苯胺(48.64mmol，1當量)溶于40ml N，N-二甲基乙酰胺中。依次加入7.15g 2-羥基吡啶(1.5當量)、717mg Cu2O(0.1當量)和7.39g K2CO3(1.1當量)。于130℃將反應(yīng)混合物加熱約23h(在過程控制中進行HPLC)，然后冷卻至室溫。加入100ml二氯甲烷和200ml 2M HCl。分離有機相，用200ml 2M HCl洗滌。將水相用100ml二氯甲烷萃取。將合并的有機相經(jīng)MgSO4干燥，于45℃在減壓下濃縮至恒重。將所得的粗固體(約20g)在150ml AcOEt中加熱直到溶解。緩慢加入100ml庚烷直到獲得混濁的溶液。將該混合物緩慢冷卻至室溫。約30min后開始結(jié)晶(如果沒有開始，可以加入晶種)。于室溫另外攪拌1h后，將混懸液過濾。將濾餅用40ml庚烷與AcOEt的1∶1混合物洗滌，于50℃在減壓下干燥至恒重，得到16g灰白色粉末(83％產(chǎn)率)。
步驟3
將4g二芐胺溶于80ml MeOH與80ml AcOEt的混合物中。加入400mg5％Pd/C(Johnson Matthey)。于室溫在H2的大氣壓力下進行氫化。通過氣體吸收和HPLC監(jiān)測氫化以避免(吡啶酮環(huán))過度氫化。反應(yīng)完全后，將反應(yīng)混合物過濾以除去催化劑，將濾餅用40ml MeOH洗滌。將濾液在減壓下濃縮，得到2g粗產(chǎn)物。加入25ml MeOH，將該混合物加熱直到完全溶解。將溶液冷卻至室溫，攪拌4h。將所得混懸液過濾。將濾餅用2ml冷(0-5℃)MeOH洗滌，于50℃在減壓下干燥至恒重，得到1.5g灰白色粉末(72％產(chǎn)率)。
實施例4通過脫保護/游離堿形成/烷基化/酰胺形成將酰胺酯轉(zhuǎn)化為化合物(X)的供選途徑 步驟1Boc脫保護
將15g粗Boc-吡咯烷(31.68mmol，1當量)溶于150ml乙醇中。于室溫歷經(jīng)20min加入13.64ml乙酰氯(6當量)。反應(yīng)20h，在此期間形成混懸液，然后歷經(jīng)5min加入150ml MTBE。90min后，將混懸液過濾，在減壓下于45℃將濾餅干燥，得到12.07g鹽酸鹽(約2-3HCl.，約90％產(chǎn)率)。
步驟2游離堿形成
將1.79g(4mmol，1當量，作為雙鹽酸鹽采用，n＝2)鹽酸鹽(見前述步驟)混懸于50ml AcOEt與9ml乙醇的混合物中。加入10ml 5M NH3乙醇溶液(20mmol，5當量)，于室溫將混懸液攪拌70h，過濾。將濾液在減壓下濃縮，得到1.5g游離胺(定量產(chǎn)率)。
或者，可以通過在堿性pH下萃取而釋放胺鹽酸鹽。
步驟3烷基化
將3g(8mmol，1當量)胺與2.39g(1當量)3-硝基-苯磺酸二氟乙基酯和1.5ml(1.1當量)乙基二異丙基胺一起溶于15ml乙腈中。于80℃將該溶液加熱22h(在過程控制中進行HPLC)。將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，在減壓下濃縮。將殘余物重新溶于30ml AcOEt中。加入15ml 10％K2CO3水溶液。將該混合物過濾。從雙相濾液中分離出有機相，用15ml 10％K2CO3水溶液洗滌2次。將水相連續(xù)用30ml AcOEt再次萃取。合并有機相，經(jīng)MgSO4干燥，在減壓下濃縮至體積為約10ml。緩慢加入35ml MTBE，產(chǎn)生渾濁的溶液。向后者加入晶種，于室溫攪拌1h，進行部分濃縮，由此開始結(jié)晶。于室溫攪拌2h后，將混懸液過濾。于45℃在減壓下將濾餅干燥，得到2.56g淡黃色結(jié)晶(72％產(chǎn)率)。
或者，a)產(chǎn)物還可以通過例如色譜法進行純化。b)在萃取過程中還可以使用Na2CO3水溶液代替碳酸鉀溶液。
步驟4第二個酰胺形成
將1.04g(7.9mmol，1.5當量)5-氯-2-氨基吡啶、2.3g(5.3mmol，1當量)酰胺酯和18.4ml THF加入到反應(yīng)容器中，將所得混合物冷卻至0-5℃。歷經(jīng)20min加入15.8ml(3當量)在THF中的1M LiHMDS溶液。反應(yīng)3h后(在過程控制中進行HPLC)，加入18ml(6.85當量)2M HCl水溶液(pH3.3)。將所得混合物用92ml AcOEt萃取2次。將有機相連續(xù)用23ml飽和NaCl水溶液洗滌，合并，經(jīng)MgSO4干燥，在減壓下濃縮，得到2.78g粗產(chǎn)物?？梢酝ㄟ^色譜法或者從EtOH或乙醇/庚烷中結(jié)晶將產(chǎn)物純化。
實施例5環(huán)酐方法 步驟1環(huán)加成
于20-25℃將25g三氟甲磺酸二氟乙基酯(117mmol，1當量)逐滴加入到16ml三甲基甲硅烷基甲基胺(1當量)和20ml乙基二異丙胺(1當量)在225mlTHF中的溶液中。2h后，將反應(yīng)混合物用11.46ml 37％甲醛水溶液(1.3當量)處理。于室溫10min后，加入由34.61g馬來酸二芐基酯(1當量)、12.5ml THF和913ul三氟乙酸(0.1當量)組成的溶液。反應(yīng)17h后，將反應(yīng)混合物濃縮至約80ml。加入125ml MTBE和104ml 1M HCl水溶液(2.5當量)。分離水相，用62.5ml MTBE再次萃取。將有機相用125ml水和167ml半飽和NaHCO3水溶液洗滌，合并，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下濃縮至干，得到45.5g粗的環(huán)加合物(約86％產(chǎn)率，含有約11％m/m馬來酸二芐基酯)。
可以例如通過色譜法將粗產(chǎn)物純化，但是其可未經(jīng)純化而更方便地被引入下一步驟。
步驟2氫化
將45.5g粗的二芐酯(100mmol，1當量，89％純m/m，見上述步驟)溶于364ml乙醇中，然后加入32.15ml三乙胺(2.3當量)和2.1g 10％Pd/C。在氫的大氣壓力下將二芐酯氫化。反應(yīng)完全后，濾除催化劑，加入80.7ml乙酸，然后加入晶種。在減壓下于40℃蒸餾除去乙醇(于60℃觀察到顯著的順式向反式的異構(gòu)化)。于室溫將所得混懸液攪拌過夜，過濾。將結(jié)晶用20ml乙酸、60ml MTBE洗滌，在減壓下干燥，得到14.6g白色粉末狀的二元酸(60％產(chǎn)率，含有約9％m/m殘余乙酸)。
步驟3環(huán)酐形成
將14.3g二元酸(58.6mmol，1當量，92％m/m)混懸于143ml乙酸中。加入27.7ml醋酸酐(5當量)，將反應(yīng)混合物加熱到60℃。1h后，得到溶液。3h后，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，濃縮至無色油狀物，向其中加入50ml二異丙醚。向溶液加入晶種。于室溫攪拌1h后，將混懸液過濾。將結(jié)晶用二異丙醚洗滌，于50℃在減壓下干燥，得到7.8g白色粉末狀的酐。將母液濃縮至干，將殘余的油狀物用50ml二異丙醚和晶種處理，在過濾、洗滌和干燥后，得到第二批酐(3.2g)?？偖a(chǎn)率91％。
步驟4環(huán)酐的開環(huán)
實施例a) 將由16.94g奎寧(1當量)和9.3ml 2-苯基乙醇(1.5當量)在120ml THF中組成的溶液冷卻至-20至-15℃。逐滴加入10.5g酐(51.2mmol，1當量)在30mlTHF中的溶液。反應(yīng)4h后(在過程控制中進行HPLC或者進行帶有ReactIRiC10系統(tǒng)的在線FTIR光譜法)，將所得混懸液溫熱至室溫過夜，濃縮至干，得到43.5g粗的酯酸，為奎寧鹽(通過HPLC測得92∶8d.r.)。將粗鹽混懸于50ml醋酸異丙酯和50ml水的混合物中。加入20ml 25％HCl水溶液將pH調(diào)至1。分離水相，用50ml醋酸異丙酯洗滌。將有機相用25ml 1M HCl再次萃取。合并水相，冷卻至0-2℃，加入32％NaOH水溶液將pH調(diào)至3.0。產(chǎn)物開始結(jié)晶。于0-2℃攪拌2h后，將混懸液過濾。將濾餅用50ml冷(0-2℃)水洗滌，于60℃在減壓下干燥，得到14.8g白色粉末狀的產(chǎn)物(88％產(chǎn)率，95∶5d.r.)。
實施例b) 在-20至-15℃將40g酐(195mmol，1當量)在150ml THF中的溶液逐滴加入到由71g奎寧(1.1當量)和36.1g 2-苯基乙醇(1.5當量)在750ml THF中組成的溶液中。反應(yīng)過夜后(在過程控制中進行HPLC或者進行帶有ReactIRiC10系統(tǒng)的在線FTIR光譜法)，將所得混懸液溫熱至室溫，加入250ml水。于40℃在減壓下蒸餾除去THF。將125ml MTBE加入到所得的水混懸液中，加入125ml 25％HCl水溶液將pH調(diào)至約1。分離水相，用125ml MTBE洗滌。將有機相連續(xù)用62.5ml 1M HCl水溶液洗滌。合并酸性水相，冷卻至0-5℃。加入55ml 32％NaOH水溶液將pH調(diào)至3.0，由此沉淀出產(chǎn)物。于0-5℃將混懸液攪拌4h，過濾。將濾餅用125ml冷(0-5℃)水洗滌2次，于60℃在減壓下干燥至恒重，得到59.9g白色粉末狀的半酯(95∶5e.r.，通過定量HPLC測得98.7％w/w，93％產(chǎn)率)。
步驟5差向異構(gòu)化
實施例a) 將10.6g(順式)-酸酯(32.4mmol，1當量)溶于212ml THF中(得到溶液是重要的)。將該溶液冷卻至-70℃，加入5.56g叔丁醇鉀(1.5當量)。反應(yīng)30min后(在過程控制中進行HPLC)，加入9.3ml乙酸(5當量)。將反應(yīng)混合物加入到100ml水(pH6.5)中，加入1M HCl(約60ml 1.85當量)將pH調(diào)至3.0。在減壓下于40℃除去THF，由此開始結(jié)晶。于室溫將白色混懸液攪拌30min，過濾。將濾餅用冷水洗滌。于50℃在減壓下將結(jié)晶干燥，得到8.0g白色粉末狀的反式-酯一元酸(76％產(chǎn)率，＞99％反式＜1％順式)。
或者，可以通過在二噁烷中加入HClg將反應(yīng)物淬滅。
在加入KOtBu之前得到溶液是重要的。確實，有時已經(jīng)在原料溶液冷卻至-70℃過程中觀察到了一些沉淀。在這些情況下，我們后來證明原料的溶解度釋如此低以致于它反應(yīng)不完全，從而得到低的反式/順式選擇性。此處是避免這個問題的改進方法。可以通過形成適當?shù)目扇苄园符}如其三乙胺鹽而將原料保持在于THF中的溶液中 實施例b) 將50g順式-一元酸單酯(151mmol，1當量)加入到反應(yīng)容器中，然后加入850ml THF和21ml三乙胺(1當量)。將所得溶液冷卻至-70℃，逐滴加入25.9gKOtBu(1.5當量)在100ml THF中的溶液，同時保持溫度＜-65℃。反應(yīng)45min后(在過程控制中進行HPLC)，加入12.9ml乙酸(1.5當量)將反應(yīng)物淬滅。將反應(yīng)混合物溫熱至室溫，加入250ml水(所得的pH為約7.8)。于40℃在減壓下蒸餾掉THF。加入300ml乙酸乙酯，加入HCl 2M(約180ml，2.4當量)將pH調(diào)至3.0。分離水相，用150ml乙酸乙酯再次萃取。將有機相用250ml水洗滌，合并，在40℃/約150mbar下濃縮至約250ml。加入500ml庚烷，將混懸液加熱回流直到溶解。停止加熱，將溶液緩慢冷卻至室溫，在此期間開始結(jié)晶。于室溫攪拌過夜后，將混懸液過濾。將濾餅用200ml 1∶2乙酸乙酯/庚烷混合物洗滌，于50℃在減壓下干燥至恒重，得到42.5g白色粉末狀的反式半酯(86％產(chǎn)率，通過HPLC測得e.r.和d.r.＞99＜1，低于檢測限)。
步驟6第一個酰胺偶聯(lián)
實施例a) 將500mg反式-酸酯(1.58mmol，1當量)與168ul N-甲基嗎啉(1.0當量)一起溶于1.5ml THF中。將該溶液加入到208ul氯甲酸異丁酯(1當量)在2.5mlTHF中的冷(0-5℃)溶液中。反應(yīng)30min后，加入65mg氯化鋰(1當量)，然后加入312mg苯胺(1當量)。然后于室溫將反應(yīng)混合物攪拌2h(在過程控制中進行TLC或HPLC)。加入3.5ml水、15ml乙酸乙酯和5ml 1M HCl水溶液。分離有機相，用3.6ml 1M HCl水溶液再次萃取，棄去有機相。加入1.5mlNa2CO3將合并的水相的pH調(diào)至9-10，用25ml乙酸乙酯萃取2次。合并有機相，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下濃縮至干，得到720mg粗的酰胺酯(90％產(chǎn)率)。
實施例b) 歷經(jīng)30min將40g反式酸酯(122mmol，1當量)和13.46ml(1當量)N-甲基-嗎啉在120ml THF中的溶液加入到氯甲酸異丁酯在200ml THF中的冷(0-5℃)溶液中。于0-5℃達60min后(反應(yīng)受加料控制，因此該保持時間可以減少)，加入24.95g苯胺(1當量)和5.23g氯化鋰(1當量)。將反應(yīng)混合物溫熱至室溫。反應(yīng)完全后(約3h，在過程控制中進行HPLC)，加入280ml水、400ml乙酸乙酯和400ml 1M HCl。分離有機相，用200ml 1M HCl萃取。合并水相，加入170ml飽和Na2CO3水溶液將pH調(diào)至約9-10，用200ml乙酸乙酯萃取2次。合并有機相，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，于45℃在減壓下濃縮，得到54.2g半固態(tài)油狀的酰胺酯(84％產(chǎn)率，對2％殘余乙酸乙酯進行了校正)。
步驟7第二個酰胺偶聯(lián)
實施例a) 將197mg 2-氨基-5-氯吡啶(1.5當量)和500mg酰胺酯(0.97mmol，1當量)溶于4ml THF中。將該溶液冷卻至0-5℃。歷經(jīng)5min加入2.9ml(3當量)在THF中的1M LiHMDS溶液。反應(yīng)完全后(在過程控制中進行HPLC)，歷經(jīng)15min加入2.5ml 1M HCl以將反應(yīng)物淬滅并將pH調(diào)至3.5。將雙相混合物用7.5ml乙酸乙酯萃取2次。將有機相用6.3ml半飽和NaCl水溶液洗滌，合并，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下濃縮至干，得到720mg粗的式(X)化合物。
實施例b) 將8.9g 2-氨基-5-氯吡啶(1.5當量)和25g酰胺酯(45.3mmol，1當量)溶于200ml THF中。將該溶液冷卻至0-5℃。歷經(jīng)20min逐滴加入136ml在THF中的1M LiHMDS溶液(3當量)。反應(yīng)1h后(在過程控制中進行HPLC)，加入171ml 2M HCl水溶液將pH調(diào)至3.5。將反應(yīng)混合物用100ml乙酸乙酯萃取2次。將有機相連續(xù)用100ml半飽和NaCl洗滌，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，于45℃在減壓下濃縮，得到34.8g粗的化合物X。將粗產(chǎn)物溶于260ml乙醇中，歷經(jīng)10min加入260ml庚烷。向澄清溶液中加入晶種。約15min后得到混懸液。于室溫60min后，歷經(jīng)30min加入260ml庚烷。將混懸液于室溫攪拌30min，于0℃攪拌2h，過濾。將濾餅用50ml乙醇/庚烷的冷(0-5℃)1∶3混合物洗滌，于50℃在減壓下干燥，得到21.5g白色粉末狀的化合物X(86％產(chǎn)率，對3％殘余庚烷進行了校正，97.5a％HPLC，通過HPLC沒有檢測出(S，S)對映異構(gòu)體和順式異構(gòu)體)。
或者環(huán)酐可以通過以下順序制得 步驟1[3+2]環(huán)加成
將69.5g(三甲基甲硅烷基甲基)-胺(660mmol，1當量)溶于765ml THF中。加入99.7ml 37％甲醛水溶液(2當量)，同時保持溫度為20-25℃。于室溫攪拌15min后，歷經(jīng)40min將所得溶液加入到200g富馬酸二芐酯(1當量)在765ml THF中的回流溶液中。反應(yīng)20h后，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，歷經(jīng)10min將其加入到52.3g鹽酸羥胺(1.14當量)在400ml THF中的混懸液中。向所得澄清溶液中加入晶種，由此得到渾濁的溶液。迅速開始結(jié)晶。于室溫將白色混懸液攪拌1h，通過P3玻璃濾器過濾。將濾餅用72ml水洗滌，用400ml MTBE洗滌2次。于50℃在減壓下將結(jié)晶干燥至恒重，得到215g吡咯烷鹽酸鹽(86％產(chǎn)率)。
步驟2游離堿形成/烷基化
將188.5g鹽酸鹽(501.5mmol，1當量)混懸于700ml MTBE中。于0-5℃加入597ml 1M NaOH。分離所得的澄清雙相混合物，將水相(pH13)用350mlMTBE再次萃取。合并有機相，經(jīng)MgSO4干燥，在減壓下于40℃濃縮，得到166g無色油狀物(98％產(chǎn)率)。
將145g所得的油狀物(427mmol，1當量)重新溶于1.16l乙腈中。加入114g 3-苯磺酸二氟乙基酯(427mmol，1當量)，然后加入87.8ml乙基二異丙基胺(1.2當量)。將溶液加熱回流24h(＞90％轉(zhuǎn)化)，冷卻至室溫，在減壓下、于40℃濃縮至粘稠的橙色油狀物。將粗混合物溶于750ml AcOEt中，用Na2CO3水溶液、NH4Cl水溶液和水洗滌。將水相連續(xù)用AcOEt再次萃取。合并有機相，經(jīng)MgSO4干燥，過濾，在減壓下濃縮，得到178.5g粗產(chǎn)物(80-85％m/m，＞90％產(chǎn)率)。
步驟3脫芐基
將175g來自上一步的粗雙酯溶于1.6l乙酸中，在大氣壓力下于60℃通過9.2g 10％Pd/C氫化。氫化完成后，于60℃將反應(yīng)混合物過濾。將催化劑用175ml熱(60℃)乙酸洗滌。將濾液冷卻至室溫，加入800ml MTBE，產(chǎn)生渾濁的溶液。向該溶液加入晶種，于室溫攪拌1h。將950ml MTBE加入到混懸液中，然后于室溫將其攪拌過夜，然后于0℃攪拌3h。將混懸液過濾，將濾餅用100ml MTBE洗滌2次。在減壓下、于60℃將結(jié)晶干燥，得到89.7g白色粉末狀的產(chǎn)物(90％產(chǎn)率)。
在MTBE/AcOH中結(jié)晶對粗反應(yīng)混合物的純度是敏感的。或者，可以將反應(yīng)混合物濃縮和將產(chǎn)物在EtOH中結(jié)晶。從水中(重)結(jié)晶也是可能的。
步驟4環(huán)酐形成
將50g(221mmol，1當量)二元酸混懸于150ml乙酸和24ml醋酸酐(1.15當量)的混合物中，于105℃加熱。1h后，得到澄清溶液。反應(yīng)完全后(約5h，通過NMR進行IPC)，將反應(yīng)混合物冷卻至50℃，于60℃、在約80mbar下濃縮至體積為約40-50ml(90g溶液)。于60℃加入400ml叔戊醇，于60℃、在約80mbar下將溶液濃縮至150g(與叔戊醇進行溶劑交換和除去AcOH)。將橙色溶液緩慢冷卻至40℃，由此開始結(jié)晶。于40℃歷經(jīng)30min加入300ml庚烷。于室溫將混懸液攪拌過夜，過濾。將濾餅用100ml庚烷洗滌，在減壓下、于45-50℃干燥至恒重，得到41g淡褐色粉末(約90％產(chǎn)率)。
制備二元酸33的供選方法
將20g雙酯(74.75mmol，1當量)溶于40ml THF和20ml水的混合物中。加入20.8ml 32％NaOH水溶液(3當量)，于50℃將反應(yīng)混合物加熱2h(通過TLC進行IPC，AcOEt/庚烷3∶1，用KMnO4顯色)。通過于40℃在減壓下蒸餾而除去THF。將水相冷卻至室溫，用20ml AcOEt洗滌。通過于40℃在減壓下蒸餾而除去水相中殘余的有機溶劑。將水相冷卻至室溫，緩慢加入25％HCl水溶液(約27ml)將pH調(diào)至3.5，由此產(chǎn)物結(jié)晶。于室溫將稠厚的混懸液攪拌過夜，過濾。將濾餅用20ml冷(0-5℃)水洗滌，于50℃在減壓下干燥至恒重，得到13.5g白色粉末狀的預期二元酸(81％產(chǎn)率)。
權(quán)利要求
1.制備式(X)化合物的方法，
該方法包括如下步驟在雙相水性/有機溶劑條件下使式(9)化合物的游離堿或式(9)化合物的鹽
與選自三氟甲磺酸二氟乙基酯和全氟丁磺酸二氟乙基酯的烷基化劑反應(yīng)。
2.制備式(X)化合物的方法，
該方法包括如下步驟
a)使式(4)化合物的外消旋混合物進行對映選擇性酶水解，
得到式(5)化合物，
b)使式(5)化合物選擇性單水解，得到式(6)化合物或其水合物，
c)使式(6)化合物或其水合物與1-(4-氨基-3-氟-苯基)-1H-吡啶-2-酮進行偶聯(lián)，得到式(7)化合物，
d)使式(7)化合物與5-氯-2-氨基吡啶進行偶聯(lián)，得到式(8)化合物，
e)對式(8)化合物進行Boc脫保護，得到式(9)化合物或其鹽，
和
f)使式(9)化合物的游離堿或式(9)化合物的鹽與烷基化劑反應(yīng)，得到式(X)化合物，
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中通過使用來自米根霉的脂酶或來自疏棉狀嗜熱絲孢菌的脂酶進行步驟(a)，通過使用來自圓柱念珠菌的脂酶進行步驟(b)。
4.式(6’)化合物
5.制備式(6)化合物或其水合物的方法，
該方法包括如下步驟使用來自米根霉的脂酶或來自疏棉狀嗜熱絲孢菌的脂酶對式(4)化合物的外消旋混合物進行對映選擇性酶水解，
得到式(5)化合物，
和
通過來自圓柱念珠菌的脂酶使式(5)化合物選擇性單水解，
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
6.制備式(X)化合物的方法，
該方法包括根據(jù)權(quán)利要求5的方法。
7.制備式(X)化合物的方法，
該方法包括
a)使式(4)化合物的外消旋混合物進行對映選擇性酶水解，
得到式(5)化合物，
b)使式(5)化合物選擇性單水解，得到式(6)化合物或其水合物，
c)使式(6)化合物或其水合物與1-(4-氨基-3-氟-苯基)-1H-吡啶-2-酮進行偶聯(lián)，得到式(7)化合物，
d)使式(7)化合物進行Boc脫保護，得到式(14’)化合物或其鹽，
e)使式(14)化合物的游離堿或式(14)化合物的鹽與烷基化劑反應(yīng)，得到式(16)化合物，
f)使式(16)化合物與5-氯-2-氨基吡啶進行偶聯(lián)，得到式(X)化合物，其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中通過使用來自米根霉的脂酶或來自疏棉狀嗜熱絲孢菌的脂酶進行步驟(a)，通過使用來自圓柱念珠菌的脂酶進行步驟(b)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7和8任一項的方法，其中步驟e)中的烷基化劑是式(XX)化合物或三氟甲磺酸二氟乙基酯
10.制備式(X)化合物的方法，
該方法包括使式(14’)化合物或式(14’)化合物的鹽
與式(XX)的烷基化劑或三氟甲磺酸二氟乙基酯反應(yīng)，
得到式(16)化合物，
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
11.式(16)化合物，
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
12.制備式(X)化合物的方法，
該方法包括
a)使式(18)化合物的外消旋混合物
與烷基化劑反應(yīng)，得到式(19)化合物的外消旋混合物，
b)使式(19)化合物的外消旋混合物進行對映選擇性酶水解，得到式(20)化合物，
c)使式(20)化合物選擇性單水解，得到式(21)化合物，
d)使式(21)化合物與1-(4-氨基-3-氟-苯基)-1H-吡啶-2-酮進行偶聯(lián)，得到式(22)化合物，
e)使式(22)化合物與5-氯-2-氨基吡啶進行偶聯(lián)，得到式(X)化合物，
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中步驟a)中的烷基化劑是式(XX)化合物或三氟甲磺酸二氟乙基酯
14.制備式(X)化合物的方法，
該方法包括如下步驟使式(18)化合物的外消旋混合物
與式(XX)的烷基化劑或三氟甲磺酸二氟乙基酯反應(yīng)，
得到式(19)化合物的外消旋混合物，
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
15.制備式(X)化合物的方法，
該方法包括如下步驟使式(14’)化合物或式(14’)化合物的鹽
與式(XX)的烷基化劑或三氟甲磺酸二氟乙基酯反應(yīng)，
得到式(16)化合物，
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
16.式(19)化合物的外消旋混合物
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
17.式(20)化合物
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
18.式(21)化合物
其中R是C1-5烷基或者被一個或多個選自羥基、甲氧基、乙氧基和鹵素的取代基所取代的C1-3烷基。
19.制備式(X)化合物的方法，
該方法包括如下步驟
a)對式(23)化合物進行芐酯氫解，
得到式(24)化合物，
或者
a’)對式(32)化合物的外消旋混合物進行芐酯氫解，
得到式(33)化合物的外消旋混合物，
或者
a′’)對式(19)化合物的外消旋混合物進行酯水解，
得到式(33)化合物的外消旋混合物，
b)將式(24)化合物或式(33)化合物轉(zhuǎn)化為式(25)化合物，
c)用R1OH和手性試劑使式(25)化合物進行環(huán)酐去對稱化，得到式(26)化合物，
d)使式(26)化合物進行差向異構(gòu)化，得到式(27)化合物，
e)使式(27)化合物與1-(4-氨基-3-氟-苯基)-1H-吡啶-2-酮進行偶聯(lián)，得到式(28)化合物，
f)式(28)化合物與5-氯-2-氨基吡啶進行偶聯(lián)，得到式(X)化合物，其中R1是甲基、乙基、肉桂基或肉桂?；?、芐基或苯乙基。
20.式(23)化合物
21.式(24)化合物
22.式(33)化合物的外消旋混合物
23.式(25)化合物
24.式(26)化合物
其中R1是甲基、乙基、肉桂基或肉桂?；?、芐基或苯乙基。
25.式(27)化合物
其中R1是甲基、乙基、肉桂基或肉桂酰基、芐基或苯乙基。
26.式(XX’)化合物
27.式(32)化合物的外消旋混合物
28.如上文所定義的本發(fā)明。
全文摘要
本發(fā)明涉及制備式(I)的吡咯烷-3，4-二甲酰胺衍生物的方法和可用于那些方法的中間體。
文檔編號C07D401/12GK101611026SQ200780051502
公開日2009年12月23日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者J-M·亞當, P·多特, H·伊丁, H-J·梅爾, R·雷恩茨, B·威爾茲 申請人:弗·哈夫曼-拉羅切有限公司