CN101253163B - 4-氨基-2-(2,6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1,3-二酮化合物的制备方法 - Google Patents

4-氨基-2-(2,6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1,3-二酮化合物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了制备未取代和取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物的新方法，该化合物可用于例如预防或治疗和TNF-α异常的高水平或活性相关的疾病或状况。本发明还提供了商业制备未取代和取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物的改进的和/或有效率的方法，该化合物包括但不限于未取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮。

Description

4-氨基-2-(2,6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1,3-二酮化合物的制备方法
1.相关申请的交叉参考
本申请要求2005年6月30日提交的美国临时申请号60/696,224的优先权。
2.技术领域
本发明提供了用于降低哺乳动物的肿瘤坏死因子α水平或活性的化合物的制备方法。更具体地，本发明提供了未取代和取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物的制备方法。
3.背景技术
在许多疾病状况中涉及肿瘤坏死因子α或TNF-α的过量的或不受调节的产生。这些疾病状况包括内毒素血症和/或中毒性休克综合征(Tracey等，Nature330，662-664(1987)和Hinshaw等Circ.Shock 30，279-292(1990))、恶病质(Dezube等，Lancet 335(8690)，662(1990))和成人呼吸窘迫综合征(Millar等，Lancet 2(8665)，712-714(1989))。文献中已经显示某些取代的2-(2，6-二氧哌啶-3-基)-1-氧基异吲哚啉能降低TNF-α的水平，如国际公开号WO 98/03502和Muller等，Bioorg.Med.Chem.Lett.9，1625-1630(1999)。
已经证明有一定治疗价值的取代的异吲哚-1，3-二酮为2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚-1，3-二酮(THALOMIDTM)。已经证明或相信该化合物可以用于治疗或预防多种疾病和状况，包括但不限于炎症、自体免疫疾病、癌症、心脏病、遗传疾病、过敏症、骨质疏松症和狼疮。
美国专利号6,395,754和5,635,517公开了合成未取代和取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚-1，3-二酮化合物的现有方法。尽管这些方法可以用于制备未取代和取代的4-氨基-62-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物，但是仍然需要制备该化合物的替代或改进的方法，特别是用于工业生产规模的方法。
本申请第2部分中对任何参考文献的引用不应解释为承认该参考文献是本发明的现有技术。
4.发明内容
本发明提供了制备未取代和取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物的有效方法，特别是未取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮的制备方法。
一方面，本发明提供了制备式(I)的未取代或取代的4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮化合物、或其药学上可接受的盐、溶剂化物包括水合物或多晶型物的方法：
其中该方法包括用式(V)所示的环化剂环化式(II)的N-(3-氨基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺化合物或式(IIA)的N-(3-氨基邻苯二甲酰基)-异谷氨酰胺化合物或其盐；
Figure S2006800319453D00031
其中R1为H、F、苄基、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基或(C2-C8)炔基；X和Y的每一个独立地为未取代或取代的咪唑基、苯并咪唑基或苯并三唑基。在一些实施方式中，式(I)或(II)中的R1为H。
在一些实施方式中，环化剂为式(VI)的羰基二咪唑化合物：
Figure S2006800319453D00032
其中，每个R2、R3、R4、R5、R6和R7独立地为H、烷基、卤素、硝基、氰基、酰基、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基或烷氧甲基。在具体实施方式中，羰基二咪唑化合物为1，1’-羰基二咪唑(即其中式(VI)中的每个R2、R3、R4、R5、R6和R7分别为H)。在进一步的实施方式中，式(II)的化合物和1，1’-羰基二咪唑的比例为约1∶1至约1∶1.2。
在另一实施方式中，环化反应在乙腈中进行。在另一实施方式中，环化反应在四氢呋喃中进行。在进一步实施方式中，环化反应温度约为80℃-约87℃。在另一实施方式中，环化反应时间约为1小时至约5小时。
另一方面，本发明提供了制备式(I)的未取代和取代的4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮化合物或其药学上可接受盐或溶剂化物或多晶型物的方法，其中该方法包括将3-氨基邻苯二甲酸或其盐和式(X)的3-氨基戊二酰亚胺化合物或其盐在溶剂进行反应的步骤：
Figure S2006800319453D00041
其中R1为H、F、苄基、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基或(C2-C8)炔基。在一些实施方式中，式(I)或(X)的中的R1为H。
在某些实施方式中，反应步骤在有碱、酸或其组合的存在下进行。在另一实施方式中，反应步骤在碱的情况下进行，在一些例子中，该碱可以是三烷基胺、取代或未取代的咪唑或其混合物。在某些实施方式中，反应步骤在碱和酸的存在下进行，其中碱可以是胺如三乙胺，酸可以是羧酸如乙酸。在某些实施方式中，三乙胺和乙酸的摩尔比为约1∶10至约1∶1。
在另一实施方式中，溶剂为乙腈。在进一步的实施方式中，反应温度约为85-87℃。在进一步的实施方式中，反应时间约为5小时-约7小时。
5.本发明的详细说明
5.1术语
除非特别说明，此处所用的术语“卤”、“卤素”等为-F、-Cl、-Br或-I。
除非特别说明，此处所用的术语“烷基”或“烷基基团”为饱和的、一价的、无支链或支链烃链。烷基的实例包括但不限于(C1-C8)烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、2-甲基-1-丙基、2-甲基-2-丙基、2-甲基-1-丁基、3-甲基-1-丁基、2-甲基-3-丁基、2，2-二甲基-1-丙基、2-甲基-1-戊基、3-甲基-1-戊基、4-甲基-1-戊基、2-甲基-2-戊基、3-甲基-2-戊基、4-甲基-2-戊基、2，2-二甲基-1-丁基、3，3-二甲基-1-丁基、2-乙基-1-丁基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基，以及己基、庚基和辛基。炕基可以是未取代的，或被一个或两个合适的取代基取代。
除非特别说明，此处所用的术语“烯基”或“烯基基团”指其中具有一个或多个双键的一价的、无支链的或支链的烃链。烯基基团中的双键可以是非共轭的或和另一不饱和基团共轭。合适的烯基基团包括但不限于(C2-C6)烯基基团，如乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、丁二烯基、戊二烯基、己二烯基、2-乙基己烯基、2-丙基-2-丁烯基、4-(2-甲基-3-丁烯基)-戊烯基。烯基基团可以是未取代的，或被一个或两个合适的取代基取代。
除非特别说明，此处所用的术语“炔基”或“炔基基团”指的是其中具有一个或多个三键的一价的、无支链的或支链的烃链。炔基基团中的三键可以是非共轭的或和另一不饱和基团共轭。合适的炔基包括但不限于(C2-C8)炔基基团，如乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、甲基丙炔基、4-甲基-1-丁炔基、4-丙基-2-戊炔基和4-丁基-2-己炔基。炔基基团可以是未取代的，或被一个或两个合适的取代基取代。
除非特别说明，此处用于描述化合物或化学基团的术语“取代的”指该化合物或化学基团的至少一部分被另一化学基团替代。该另一化学基团可以是任何合适的不会导致本发明化合物的合成、药物用途无效的取代基或用于制备化合物的中间产物。合适的取代基的实例包括但不限于：(C1-C8)烷基；(C2-C8)烯基；(C2-C8)炔基；芳基；(C2-C5)杂芳基；(C1-C6)杂环烷基；(C3-C7)环烷基；O-(C1-C8)烷基；O-(C2-C8)烯基；O-(C2-C8)炔基；O-芳基；CN；OH；氧基；卤素；C(O)OH；CO卤素；O(CO)卤素；CF3、N3；NO2、NH2；NH((C1-C8)烷基)；N((C1-C8)烷基)2；NH(芳基)；N(芳基)2；(CO)NH2；(CO)NH((C1-C8)烷基)；(CO)N((C1-C8)烷基)2；(CO)NH(芳基)；(CO)N(芳基)2；O(CO)NH2；NHOH；NOH((C1-C8)烷基)；NOH(芳基)；O(CO)NH((C1-C8)烷基)；O(CO)N((C1-C8)烷基)2；O(CO)NH(芳基)；O(CO)N(芳基)2；CHO；CO((C1-C8)烷基)；CO(芳基)；C(O)O((C1-C8)烷基)；C(O)O(芳基)；O(CO)((C1-C8)烷基)-；O(CO)(芳基)；O(CO)O((C1-C8)烷基)；O(CO)O(芳基)；S-(C1-C8)烷基；S-(C1-C8)烯基；S-(C1-C8)炔基和S-芳基。本领域的技术人员容易根据本发明的化合物的稳定性及药学和合成活性选择合适的取代基。
除非特别说明，此处所述的“基本不含”某化合物的组合物指的是含有少于约20％重量、更优选少于10％重量、甚至更优选少于5％重量、最优选少于3％重量的该化合物的组合物。
除非特别说明，此处所用的术语“立体异构纯的”指含有化合物的一种立体异构体，并基本不含该化合物的其它立体异构体的组合物。例如，具有一个手性中心的化合物的立体异构纯的组合物基本不含该化合物的相反的对映异构体。具有二个手性中心的化合物的立体异构纯的组合物基本不合该化合物的其它非对映异构体。典型的立体异构纯的化合物含有大于约80％重量的该化合物的一种立体异构体和小于约20％重量的该化合物的其它立体异构体；更优选地，含有大于约90％重量的该化合物的一种立体异构体和小于约10％重量的该化合物的其它立体异构体；甚至更优选地，含有大于约95％重量的该化合物的一种立体异构体和小于约5％重量的该化合物的其它立体异构体；最优选地，含有大于约97％重量的该化合物的一种立体异构体和小于约3％重量的该化合物的其它立体异构体。
除非特别说明，此处所用的术语“对映异构纯的”指的是具有一个手性中心的化合物的对映异构纯的组合物。
除非特别说明，此处所用的术语“外消旋的”或“外消旋物”指的是相对于分子中的所有手性中心大约50％的一种对映异构体以及大约50％的相对应的对映异构体。本发明包括所有本发明化合物的所有对映异构纯的、对映异构富集的、非对映异构纯的、非对映异构富集的和外消旋的混合物。
除非特别说明，此处所用的术语“本发明的方法”或“制备方法”或“用于制备的方法”指的是本发明公开的用于制备本发明化合物的方法。对此处公开的方法的改变(如起始物质、反应试剂、保护基团、溶剂、温度、反应时间、纯度)也包含在本发明的范围内。
除非特别说明，此处所用的术语“加入”、“反应”等指将一种反应物、反应试剂、溶剂、催化剂、反应基团等与另一种反应物、反应试剂、溶剂、催化剂、反应基团等进行反应。反应物、反应试剂、溶剂、催化剂、反应基团等可以单独、同时或分别加入，并可以以任何顺序加入。这些物质可以在加热或不加热时加入，且任选地可在惰性环境下加入。“反应”可以指原位生成或分子内反应，该反应中反应基团在同一分子中。
除非特别说明，此处所用的“基本完成的”或使之“基本完成”的反应指的是含有大于约80％产率、更优选地大于约90％产率、甚至更优选地大于约95％产率、且最优选大于约97％产率的理想产物的反应。
除非特别说明，此处所用的术语“药学上可接受的盐”包括但不限于可存在于本发明化合物中的酸性或碱性基团的盐。天然碱性的本发明化合物能够和多种无机和有机酸形成多种盐。可以用于制备这些碱性化合物的药学上可接受盐的酸是那些形成含有药学上可接受的阴离子的盐的酸，该盐包括但不限于乙酸盐、苯磺酸盐、安息香酸盐、重碳酸盐、酸式酒石酸盐、溴化物、右旋樟脑磺酸盐、碳酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、柠檬酸盐、二氢氯化物、乙二胺四乙酸盐、乙二磺酸盐、依托盐(estolate)、乙基磺酸盐、延胡索酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、谷氨酸盐、乙二醇基阿散酸盐、己基间苯二酚酸盐、海巴明、羟基萘甲酸盐、羟乙基磺酸盐、乳酸盐、乳糖醛酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、扁桃酸盐、甲磺酸盐、甲基磺酸盐、肉豆蔻醇盐(muscate)、萘磺酸盐、硝酸盐、右旋泛酸盐、磷酸盐/二磷酸盐、聚半乳糖醛酸盐、水杨酸盐、硬脂酸盐、琥珀酸盐、硫酸盐、丹宁酸盐、酒石酸盐、氯茶碱盐、三乙碘酸盐和双羟萘酸盐。除了上述的酸之外，含有氨基的本发明的化合物也可以和多种氨基酸形成药学上可接受的盐。天然酸性的本发明的化合物能和多种药学上可接受的阳离子形成碱盐。这种盐的非限制性的实例包括碱金属盐或碱土金属盐，特别是钙、镁、钠、锂、锌、钾和铁盐。
除非特别说明，此处所用的术语“水合物”指的是本发明的化合物或其盐，其进一步含有通过非共价键分子间力结合的化学计量或非化学计量量的水。
除非特别说明，此处所用的术语“溶剂化物”指的是一或多个溶剂分子和本发明化合物结合形成的溶剂化物。术语“溶剂化物”包括水合物(如单水合物、二水合物、三水合物、四水合物等)。
除非特别说明，此处所用的术语“多晶型物”指的是本发明化合物或其络合物的固体晶型。相同化合物的不同多晶型物可呈现不同的物理、化学和/或光谱性质。
除非特别说明，此处所用的短语“和TNF-α的异常高的水平或活性相关的疾病或状况”指的是如果TNF-α的水平或活性较低，则不会产生、持续或引起症状的疾病或状况，或者通过降低TNF-α的水平或活性可被预防或治疗的疾病或状况。
除非特别说明，此处所用的短语“治疗”指的是患者患有特定疾病或病症时进行的行为，该行为降低了该疾病或病症的严重程度或症状，或者减慢或延迟了该疾病或病症的进程或症状。
基团或反应试剂的首字母缩写或符号具有如下定义：HPLC＝高效液相色谱，CH3CN＝乙腈；DMF＝二甲基甲酰胺，DMSO＝二甲亚砜，THF＝四氢呋喃，CH2Cl2＝二氯甲烷和CDI＝1，1’-羰基二咪唑。
如果图示的结构和结构的名称之间有矛盾，以图示的结构为主。而且，如果某结构或其某部分的立体化学没有用如粗体或虚线表示，该结构或其该部分应理解为包括其所有的立体异构体。
可以通过参考以下具体说明和示例性例子对本发明进行更充分的理解，这些说明和例子意在举例说明本发明的非限制性实施方式。
5.2本发明的方法
本发明提供了未取代和取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物的制备方法。总的来说，本发明的方法可包括用于大规模或商业生产未取代和取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物的改进或有效率的方法。
未取代和取代的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物可以用于制备治疗多种疾病和状况的药物组合物和/或剂型，这些疾病和状况包括但不限于炎症、自免疫疾病、癌症、心脏病、遗传疾病、过敏症、骨质疏松症和狼疮。通常，药物组合物可包含4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、多晶型物或立体异构体中的至少一种。所述药物组合物可以施用于因各种疾病和状况而接受治疗的患者。任选地，所述药物组合物可以进一步含有至少一种载体、赋形剂、稀释剂、第二活性试剂或其组合。在一些实施方式中，所述药物组合物用于制备单独的单位剂型。单位剂型适合通过口腔、黏膜(舌下、鼻腔、阴道、膀胱、直肠、幽门、眼、脸颊或耳)、肠胃外(如皮下、静脉内、大药丸注射、肌肉内或动脉内)、局部(如滴眼液或其它眼用制剂)、透皮或经皮向患者给药。剂型的非限制性实例包括片剂、囊片、胶囊(如软弹性明胶胶囊)、扁胶剂、锭剂、糖锭、分散剂、栓剂、粉剂、气雾剂(如鼻喷雾剂或吸入剂)、凝胶剂，适合患者口服或向患者黏膜给药的液体剂型包括悬浮剂(如水性或非水性液体悬浮剂或非水溶液悬浮剂、水包油乳剂或油包水液体乳剂)，溶液和西也剂，适合肠胃外对患者给药的液体剂型，滴眼液或其它适合局部给药的眼用制剂，以及可被重新配制成适合肠胃外对患者给药的液体剂型的无菌固体(如晶体或无定形固体)。
在一些实施方式中，本发明提供了式(I)的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物、或其药学上可接受的盐、溶剂化物、多晶型物或立体异构体的制备方法：
该方法包括用环化剂环化式(II)的N-(3-氨基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺化合物、式(IIA)的N-(3-氨基邻苯二甲酰基)-异谷氨酰胺化合物或其盐，
Figure S2006800319453D00112
(II)或
Figure S2006800319453D00113
其中R1为H、F、苄基、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基或(C2-C8)炔基。
在一实施方式中，式(I)和/或(II)中的R1为H。在具体实施方式中，式(I)和/或(II)中的R1为(C1-C8)烷基。在进一步的实施方式中，式(I)和/或(II)中的R1为甲基。在另一实施方式中，溶剂化物为水合物。
用环化剂对式(II)化合物的环化在溶剂中进行，溶剂如乙腈、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、二乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜和其组合。在一实施方式中，溶剂为乙腈。在另一实施方式中，溶剂为沸腾的乙腈。
反应温度可以是本领域的普通技术人员理解的任何用于环化反应的温度。例如，在某些实施方式中，环化反应温度在约20℃至100℃之间变化。在一些实施方式中，环化反应温度约为50℃至90℃。在另一实施方式中，环化反应温度约为80℃至87℃。在具体实施方式中，环化反应温度为乙腈的沸点(即1个大气压时为81-82℃)。
环化反应时间可以是本领域的普通技术人员理解的任何用于环化反应的时间段。例如，在某些实施方式中，环化反应时间根据反应温度在约1到24小时之间变化。通常，反应温度越高，反应时间越短。在一实施方式中，溶剂为乙腈，反应温度约为80℃至87℃，反应时间约为1到5小时。
环化剂是能够在式(II)或(IIA)中的氨基基团和羧基基团之间引起环生成反应的任何化学物质。在一些实施方式中，环化剂的分子式如下：
Figure S2006800319453D00121
其中X和Y独立地为未取代和取代的咪唑基、苯并咪唑基或苯并三唑基。式(V)的环化剂可以从供应商处购买，或用本领域普通技术人员公知的任何方法进行制备。例如，式(V)的环化剂可以通过光气(COCl2)和未取代和取代的1H-咪唑化合物、1H-苯并咪唑或1H-苯并三唑反应进行制备。在Batey等，Tetrahedron Lett.，1998，39，6267中公开了光气和1H-咪唑化合物之间的反应。Katritzky等，J.Org.Chem.，1997，62，4155中公开了光气和1H-苯并三唑之间的反应。
在一些实施方式中，环化剂为具有下式的羰基二咪唑：
Figure S2006800319453D00122
其中R2、R3、R4、R5、R6和R7中的每一个独立地为H、烷基、卤素、硝基、氰基、酰基、烷氧基、芳氧基、烷氧羰基或烷氧甲基。
式(VI)的羰基二咪唑化合物可以从供应商处购买，或用本领域普通技术人员公知的任何方法进行制备。例如，式(VI)所示的羰基二咪唑可以通过光气(COCl2)和未取代或取代的1H-咪唑化合物或其组合进行反应进行制备。适合本发明的1H-咪唑化合物的一些非限制性实例包括1H-咪唑、2-甲基-1H-咪唑、1H-咪唑-5-乳糖醛、2-乙基-1H-咪唑、2-异丙基-1H-咪唑、2-乙基-5-甲基-1H-咪唑、2-丙基-1H-咪唑、2-硝基-1H-咪唑、5-硝基-1H-咪唑、甲基-1H-咪唑-5-羧酸酯、4-(2-甲氧乙基)-1H-咪唑、2-甲基-5-硝基-1H-咪唑和5-甲基-4-硝基-1H-咪唑，所有这些化合物均可以从如Aldrich Chemicals，Milwaukee，WI等供应商处购买，或用本领域普通技术人员公知的方法进行制备。羰基二咪唑化合物的非限制性实例包括1，1’-羰基二咪唑、2，2’-二甲基-1，1’-羰基二咪唑、2，2’-二乙基-1，1’-羰基二咪唑、2，2’-二异丙基-1，1’-羰基二咪唑和2，2’-二硝基-1，1’-羰基二咪唑，所有这些化合物均可以从如Aldrich Chemicals，Milwaukee，WI等供应商处购买，或用上述方法进行制备。在一实施方式中，羰基二咪唑化合物为1，1’-羰基二咪唑。
在进一步的实施方式中，环化剂选自式(V)、SOCl2、POCl3、SOCl2的衍生物、POCl3的衍生物，及其组合。除了环化剂外，使用碱可以将环化反应进一步加速或催化。所述碱选自有机胺如三乙胺、吡啶、吡啶衍生物和其组合。
在具体实施方式中，可以通过在回流乙腈中用1，1’-羰基二咪唑(CDI)环化式(II)的N-(3-氨基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺化合物或其盐约3小时制备式(I)的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物，如下述流程A所述。或者，在室温下，相同的反应可以在N-甲基吡咯烷酮或四氢呋喃中进行约13到15小时。在一些实施方式中，流程A中的R1为H。
Figure S2006800319453D00131
                            3小时
流程A
式(II)的化合物和1，1’-羰基二咪唑的比率可以是本领域普通技术人员理解可用于环化反应的任何比率。例如，式(II)的化合物和1，1’-羰基二咪唑的比率可为约2∶1至约1∶2。在一些实施方式中，式(II)的化合物和1，1’-羰基二咪唑的比率为约1∶1至约1∶1.5。在其它的实施方式中，式(II)的化合物和1，1’-羰基二咪唑的比率可为约1∶1至约1∶1.2。在一实施方式中，用1，1’-羰基二咪唑对式(II)进行的环化在乙腈中进行1到24小时。在另一实施方式中，式(II)的环化在回流乙腈中进行3小时。
在另一实施方式中，通过用1，1’-羰基二咪唑(CDI)在溶剂如乙腈、N-甲基吡咯烷酮和四氢呋喃中环化式(IIA)的N-(3-氨基邻苯二甲酰基)-异谷氨酰胺化合物可以制备式(I)的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物，如下述流程A’所述。所述反应可以在约室温至约150℃的温度范围下进行约30分钟到约24小时。
Figure S2006800319453D00141
式(IIA)                                                式(I)
流程A’
在一实施方式中，式(I)的化合物可以是游离胺。任选地，通过将式(I)的游离胺和相应的酸按照约为1∶1的摩尔比进行反应，可将反应式(I)的游离胺转化成酸盐。合适的酸的一些非限制性实例包括甲磺酸、三氟乙酸、4-(三氟甲基)安息香酸、对甲苯磺酸、盐酸、硝酸、硫酸和磷酸。在一实施方式中，用盐酸在约0℃-约22℃的温度下将式(I)的4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮转化成盐酸盐。
如果式(I)的外消旋化合物是所需的，则式(II)的外消旋N-(3-氨基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺化合物可以用于环化反应。相反的，如果式(I)的对映异构纯的化合物是所需的，则可以使用式(II)的对映异构纯的N-(3-氨基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺。或者，如果式(I)的对映异构纯的化合物是所需的，可以制备式(I)的外消旋混合物，然后通过常规的拆分技术(如生物学拆分和化学拆分)将其拆分成对映异构体。通常，生物学拆分使用代谢一种特定对映异构体而单独留下另一种对映异构体的微生物。在化学拆分中，将外消旋混合物转化成可以通过常规技术(如分级结晶和层析法)分离的两种非对映异构体。分离后，非对映异构体可以分别转化回对映异构体。
式(II)的化合物可以用本领域普通技术人员公知的任何方法制备。例如，如下述流程B所述，可以通过将式(III)化合物中的硝基基团还原成胺基基团制备式(II)的化合物：
式(III)                                             式(II)
流程B
其中R1为H、F、苄基、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基或(C2-C8)炔基。在一些实施方式中，流程B中的R1为H。
类似地，如下述流程B’所述，可以通过将式(IIIA)化合物中的硝基基团还原成胺基基团制备式(IIA)的化合物：
Figure S2006800319453D00161
式(IIIA)                                              式(IIA)
流程B’
在上述的流程B和流程B’中，通过使用本领域公知的可以将硝基基团还原成伯胺的还原剂可以将式(III)和(IIIA)的化合物分别还原成式(II)和(IIA)的化合物。这些还原剂的一些非限制性实例包括加氢催化剂(催化氢化)、酸如盐酸和乙酸中的还原金属、氢氧化铵溶液中的硫化钠、甲酸铵溶液中的锌、肼单甲酸盐溶液中的镁和稀盐酸溶液中的二氯化锡。合适的氢化催化剂的一些非限定性实例包括钯金属(Pd)、铂金属(Pt)，以及Pd和Pt的衍生物和络合物。氢化催化剂可以溶入溶剂中；或者分散或包被在催化剂支持物如碳和无机颗粒如氧化铝、硅石、硅化铝等的表面上。合适的还原金属的一些非限制性实例包括铁、锌汞齐、锌和锡。在具体实施方式中，还原剂为加氢催化剂。在进一步的实施方式中，催化剂为Pd催化剂。在另一实施方式中，催化剂为5％Pd/C。在另一实施方式中，催化剂为10％Pd/C。此外，可以使用湿的或干的氢化催化剂。
催化加氢通常在使得反应基本完成的氢气压力下进行。在具体实施方式中，催化加氢反应中的氢气压力约为2.76巴(即40psi或276千帕)至4.14巴(即60psi或414千帕)。
在一实施方式中，催化加氢在环境温度下进行。催化加氢通常进行到反应基本完成。在具体实施方式中，催化加氢在温度约为15℃-30℃下进行约1-24小时。在进一步的实施方式中，催化加氢在温度约为18℃-24℃下进行约2-3小时。
在一实施方式中，在温度约为18℃-24℃下，催化加氢在含有10％Pd/C的甲醇中进行约2-3小时。可以使用湿的或干的氢化催化剂。在进一步的实施方式中，催化加氢在压力约为40psi(即2.76巴或276千帕)至50psi(即3.45巴或345千帕)中进行。
催化加氢可以在溶剂中进行。在一实施方式中，催化加氢在质子溶剂中进行，如醇、水及其组合。在进一步的实施方式中，醇溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇和其组合。在另一实施方式中，催化加氢在非极性、非质子溶剂如1，4-二恶烷中进行。在另一实施方式中，催化加氢在极性、非质子溶剂如丙酮、DMSO、DMF和THF中进行。在一实施方式中，溶剂为质子溶剂。在进一步的实施方式中，催化加氢的溶剂为甲醇。在进一步的实施方式中，可以使用溶剂混合物。
如果想得到式(II)或(IIA)的外消旋化合物，可以使用式(III)或(IIIA)的外消旋化合物。反之，如果想得到式(II)或(IIA)的对映异构纯的化合物，可以使用式(III)或(IIIA)的对映异构纯的化合物。或者，如果想得到式(II)或(IIA)的对映异构纯的化合物，可以制备式(II)或(IIA)的外消旋混合物，然后通过常规拆分技术(如生物学拆分和化学拆分)将其拆分成对映异构体。
式(III)的化合物可以用本领域普通技术人员公知的任何方法进行制备。例如，如以下流程C所示，可以通过将3-硝基邻苯二甲酸酐和式(IV)的谷氨酰胺反应制备式(III)的化合物。R1如上述定义。在一些实施方式中，流程C中的R1为H。
Figure S2006800319453D00181
流程C
类似地，如以下流程C’所示，可以通过将3-硝基邻苯二甲酸酐和式(IVA)的异谷氨酰胺反应制备式(IIIA)的化合物。R1如上述定义。在一些实施方式中，流程C’中的R1为H。
Figure S2006800319453D00182
流程C’
3-硝基邻苯二甲酸酐和式(IV)的谷氨酰胺或式(IVA)的异谷氨酰胺之间的反应可以在溶剂如乙腈、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、二乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜和其组合中进行。在一实施方式中，溶剂为二甲基甲酰胺。
反应温度可以是本领域普通技术人员理解的可用于流程C和流程C’中的反应的任何温度。例如，在某些实施方式中，3-硝基邻苯二甲酸酐和式(IV)或式(IVA)的反应温度为约20℃-约90℃。在一些实施方式中，反应温度为约40℃-约90℃。在其它实施方式中，反应温度为约60℃-约90℃。在进一步的实施方式中，反应温度为约80℃-约90℃。
反应时间可以是本领域普通技术人员理解的可用于流程C和流程C’中的反应的任何时间。例如，反应时间可以根据反应温度在约1小时到24小时之间变化。通常，反应温度越高，反应时间越短。在具体实施方式中，反应温度为约80℃-约90℃时的反应时间约为8小时。
如果想得到式(III)或(IIIA)的外消旋化合物，可以使用式(IV)或(IVA)的外消旋谷氨酰胺。反之，如果想得到式(III)或(IIIA)的对映异构纯的化合物，可以使用式(IV)或(IVA)的对映异构纯的谷氨酰胺。式(IV)的谷氨酰胺的非限制性实例包括D-谷氨酰胺和L-谷氨酰胺，这两种谷氨酰胺均可以从供应商如Aldrich，Milwaukee，WI处购得。或者，如果想得到式(III)或(IIIA)的对映异构纯的化合物，可以先制备式(III)或(IIIA)的外消旋混合物，然后通过常规技术(如生物学拆分和化学拆分)将其拆分成对映异构体。
3-硝基邻苯二甲酸酐可以从供应商如Aldrich Chemical处购得，或用本领域公知的任何方法制备。而且，根据上述3-硝基邻苯二甲酸酐和式(IV)的谷氨酰胺化合物之间的反应条件，通过将马来酸酐和式(IV)的谷氨酰胺反应可以制备式(VII)的化合物。
或者，根据下述的流程D所述的方法制备式(III)的化合物。关于下述的流程D，R1如上述定义，R8为炕基如叔丁基或芳烷基如苄基。在一些实施方式中，流程D中的R1为H，R8为叔丁基。在另一些实施方式中，流程D中的R1为H，R8为苄基。
流程D
关于上述的流程D，3-硝基邻苯二甲酰亚胺可以在催化剂如三乙胺存在下在溶剂中和氯甲酸乙酯反应生成3-硝基-N-乙氧羰基邻苯二甲酰亚胺。合适溶剂的一些非限制性实例包括乙腈、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、二乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜和其组合。在一实施方式中，溶剂为二甲亚砜。反应温度可以是本领域普通技术人员理解的可用于本发明的任何温度。例如，在某些实施方式中，反应温度为约0℃-约5℃。反应时间可以是本领域普通技术人员理解的任何可用于被反应的时间。例如，根据反应温度，反应时间可在约1小时到约24小时之间变化。通常，反应温度越高，反应时间越短。在具体实施方式中，在0℃-5℃下的反应时间约为4小时。
式(IX)的叔丁基或苄基N-(3-硝基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺可以购买；或者在催化剂如三乙胺存在下，通过将3-硝基-N-乙氧羰基-邻苯二甲酰亚胺与式(VIII)的谷氨酰胺叔丁基或苄基酯或其酸盐如盐酸盐在溶剂中反应进行制备，其中R1为H、F、苄基、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基或(C2-C8)炔基；R8为叔丁基或苄基。在一些实施方式中，将谷氨酰胺叔丁基酯盐酸的外消旋混合物用于制备式(IX)化合物。在其它实施方式中，将L-谷氨酰胺叔丁基酯盐酸用于制备式(IX)化合物。在进一步的实施方式中，将D-谷氨酰胺叔丁基酯盐酸用于制备式(IX)化合物。合适的溶剂的一些非限定性实例包括乙腈、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、二乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜和其组合。在一实施方式中，溶剂为四氢呋喃。反应温度可以是本领域普通技术人员理解的任何可用于本反应的温度。例如，在某些实施方式中，反应温度为约25℃-约100℃。反应时间可以是本领域普通技术人员理解的任何可用于本反应的时间。例如，根据反应温度，反应时间在约1小时到约48小时之间变化。通常，反应温度越高，反应时间越短。在具体实施方式中，反应时间在约65℃-66℃下约为24小时。
氯化氢和式(IX)的叔丁基N-(3-硝基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺在溶剂中的反应可以得到式(III)的化合物。合适溶剂的一些非限制性实例包括乙腈、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、二乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜和其组合。在一实施方式中，溶剂为二氯甲烷。反应温度可以是本领域普通技术人员理解的任何可用于本反应的温度。例如，在某些实施方式中，反应温度为约0℃-约100℃。反应时间可以是本领域普通技术人员理解的任何可用于本反应的时间。例如，根据反应温度，反应时间在约1小时到24小时之间变化。通常，反应温度越高，反应时间越短。在具体实施方式中，在约20℃-25℃下的反应时间约为16小时。
关于流程D，如果想得到式(III)的外消旋化合物，可以用式(VIII)的外消旋叔丁基N-(3-硝基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺。反之，如果想得到式(III)的对映异构纯的化合物，可以使用式(VIII)的对映异构纯的叔丁基N-(3-硝基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺。或者，如果想得到(III)的对映异构纯的化合物，可以先制备式(III)的外消旋混合物，然后通过常规技术(如生物学拆分和化学拆分)将其拆分成对映异构体。通常，生物学拆分使用代谢一特定对映异构体而留下另一种对映异构体的微生物。在化学拆分中，外消旋混合物被转化成可以通过常规技术(如分级结晶和层析法)分离的两种非对映异构体。分离后，非对映异构体可以分别转化回对映异构体。
在一些实施方式中，根据下述的和流程D类似的流程D’所述的方法制备式(IIIA)的化合物。关于式(VIIIA)、(IXA)和(IIIA)，R1和R8如上述定义。在一些实施方式中，流程D’中的R1为H，R8为叔丁基。在另一些实施方式中，流程D’中的R1为H，R8为苄基。
流程D’
或者，式(I)的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物或其药学上可接受的盐、溶剂化物、多晶型物或立体异构体可以通过3-氨基邻苯二甲酸或其盐与式(X)的3-氨基戊二酰亚胺化合物或其盐在溶剂中发生反应进行制备：
Figure S2006800319453D00231
其中R1为H、F、苄基、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基或(C2-C8)炔基。在一些实施方式中，式(X)中的R1为H。
3-氨基戊二酰亚胺化合物可以从供应商如Evotec OAI，Hamburg，德国处购买；或根据文献如Capitosti等，Organic Letters，2003，第5卷，第16号，第2865-2867页中公开的方法进行制备。在一些实施方式中，式(X)的化合物3-氨基戊二酰亚胺化合物为3-氨基戊二酰亚胺(即式(X)中的R1为H)或其盐。式(X)合适的盐的一些非限制性实例包括羧酸盐、甲磺酸盐、三氟乙酸盐、4-(三氟甲基)安息香酸盐、对甲苯磺酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、硝酸盐、硫酸盐和磷酸盐。
3-氨基邻苯二甲酸或其盐与式(X)化合物或其盐之间的上述缩合或偶合反应可以在催化剂存在下进行。催化剂可以是碱、酸如羧酸或其组合。在一些实施方式中，催化剂是碱或包含碱。合适的碱的一些非限制性实例包括碱金属氢氧化物、碱性氢氧化物、碱金属羧酸盐(如乙酸钠)、碱金属碳酸盐或碳酸氢盐(如碳酸氢钠)、杂环碱(如取代和未取代的吡咯烷、吡咯烷酮、哌啶、哌啶酮、吡咯、吡啶、咪唑、苯并咪唑、苯并三唑等)、胺和其组合。在一些实施方式中，催化剂是胺或含有胺。合适的胺的非限制性实例包括烷基胺(如乙胺)、二烷基胺(如二乙胺)、三烷基胺(如三乙胺和N，N-二异丙基乙胺)、芳胺(如苯胺)、二芳基胺(如二苯胺)、烷基芳胺(如N-甲基苯胺)、三芳基胺(如三苯胺)、二炕基芳胺(如N，N-二甲基芳胺)和烷基二芳基胺(如N-甲基二苯胺)。在一实施方式中，催化剂是或含有三乙胺、未取代的咪唑或其组合。
在某些实施方式中，催化剂是或含有式(XI)的羧酸：
R8-CO2H  (XI)
其中R8为烷基、芳基、烷芳基、芳烷基、杂环基或其组合。在一些实施方式中，羧酸是或含有脂肪羧酸如乙酸。在进一步的实施方式中，催化剂包含至少一种胺和至少一种在此公开的式(XI)所示的羧酸。在具体实施方式中，催化剂含有三乙胺和乙酸。
用于缩合反应的溶剂可以是任何能够分散或溶解3-氨基邻苯二甲酸或其盐以及式(X)的3-氨基戊二酰亚胺化合物或其盐的溶剂。合适的溶剂的非限定性实例包括乙腈、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮、二乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、甲苯、乙酸异丙酯、异丙醇、正丁醇和其组合。在一实施方式中，溶剂为乙腈。
缩合反应温度可以是本领域普通技术人员理解的任何可用于该反应的温度。例如，在某些实施方式中，缩合反应温度为约25℃-约100℃。
缩合反应时间可以是本领域普通技术人员理解的任何可用于本反应的时间。例如，根据反应温度，反应时间在约1小时到约48小时之间变化。通常，反应温度越高，反应时间越短。在具体实施方式中，反应温度为约80℃-约90℃时的反应时间为约5小时-约7小时。
在一实施方式中，式(I)的化合物是根据下述流程E制备的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮(即式(I)中的R1为H)。关于流程E，3-氨基邻苯二甲酸盐酸(即化合物(1))和3-氨基戊二酰亚胺(即式(X)中的R1为H)盐酸(即化合物(2))在溶剂如乙腈中在催化剂的存在下反应，其中的催化剂含有三乙胺和乙酸。在一些实施方式中，三乙胺和乙酸的摩尔比为约1∶10至约10∶1。在另一实施方式中，三乙胺和乙酸的摩尔比为约1∶10至约1∶1。在进一步的实施方式中，三乙胺和乙酸的摩尔比为约1∶2。
Figure S2006800319453D00251
流程E
式(I)的4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮化合物可以用任何常规的提纯技术如重结晶、萃取、层析等进行提纯。在一些实施方式中，式(I)的化合物用重结晶提纯。在其它实施方式中，式(I)的化合物是4-氨基-2-(2，6-二氧哌啶-3-基)异吲哚啉-1，3-二酮(即式(I)中的R1为H)，该化合物可通过与含有二甲亚砜和水的溶剂混合物一起重结晶得以提纯。在进一步的实施方式中，溶剂混合物中二甲亚砜和水的体积比为约1∶10至约10∶1。在进一步的实施方式中，溶剂混合物中二甲亚砜和水的体积比为约1∶4至约1∶8。
本发明的具体实施方式通过根据流程A-E及其变化的实施例1-17的合成进行说明。在合成4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮或其酸盐的具体实施方式中对变量的改变对本领域普通技术人员而言是显而易见的，这些变量包括但不限于反应溶剂、反应时间、反应温度、反应试剂、起始反应物和官能团。
6.实施例
实施例1根据流程C制备N-(3-硝基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺
将DMF(37L)、3-硝基邻苯二甲酸酐(4080g，21.1摩尔)和L-谷氨酰胺(3020g，20.7摩尔)混合物加入到圆底烧瓶中，该烧瓶装有机械搅拌器、冷凝器、温度计、氮气进口和加热套。反应混合物在80-87℃下搅拌8小时。反应温度一直保持在90℃以下。反应进程通过HPLC监控，其中HPLC使用WatersNova-Pak C18柱(3.9×150mm、微粒大小＝4微米、UV波长＝240nm，保留时间＝3.64分钟)以及用体积比为的10/90乙腈和0.1％磷酸水溶液混合物作为洗堤液，流速为1毫升/分钟。反应完成后，将反应混合物冷却到室温，然后在减压(泵中的压力为400毫托)、40℃热浴下浓缩成油状物(除去了约90％的DMF)。将该油状物和水(39.7L)一起搅拌6小时，生成浆状物。过滤除去浆状物中的固体，用水(8.8L)清洗，空气中干燥，然后在真空电炉中在60℃和＜1mm的压力下干燥。得到的粗产品为4915g(HPLC，92.9％的纯度)。通过将粗产品以10mL乙酸乙酯对1g粗产品的比例进一步分散在乙酸乙酯中以进一步提纯粗产品。在将分散液搅拌过夜后，将其过滤，干燥滤出的固体，得到4780g(70％)的产品。通过HPLC测定的产品纯度为99.62％，其中HPLC使用Waters Nova-Pak/C18柱(3.9×150mm、微粒大小＝4微米、UV波长＝240nm，保留时间＝5分钟)以及用体积比为10∶90的乙腈和0.1％磷酸水溶液混合物作为洗堤液，流速为1毫升/分钟。产品在DMSO-d6中用1H NMR光谱表征，呈现下述化学位移(δ，ppm)：13.32(b，1H)，8.33(d，J＝7.9Hz，1H)，8.22(d，J＝7.4Hz，1H)，8.11(t，J＝7.8Hz，1H)，7.20(s，1H)，6.47(s，1H)，4.83-4.77(dd，J＝4.6和9.7Hz，1H)，2.37-2.12(m，4H)；以及用13C NMR表征，呈现下述化学位移(δ，ppm)：173.24、170.05、165.44、162.77、144.47、136.71、133.00、128.85、127.27、122.55、51.88、31.32、23.89。产品的熔点为180-182℃。元素分析得出下述重量百分比的结果：C，48.75；H，3.48；N，13.07，其与C13H11N3O7的重量百分比的计算值相当：C，48.60；H，3.45；N，13.08。
实施例2根据流程B制备N-(3-氨基邻苯二甲酰基)-谷氨酰胺
在50psi下，实施例1的混合物(4780，14.88摩尔)、10％Pd/C(120g)和甲醇(44L)的混合物在100L的加氢反应器中氢化2.5小时。反应进程通过HPLC监控，其中HPLC使用Waters Nova-Pak C18柱(3.9×150mm、微粒大小＝4微米、UV波长＝240nm，保留时间＝3.64分钟)以及用体积比为10∶90的乙腈和0.1％磷酸水溶液作为洗堤液，流速为1毫升/分钟。混合物用硅藻土垫过滤，硅藻土垫用甲醇(6L)清洗。滤液在真空中浓缩，得到粘性物质。该粘性物质用乙酸乙酯(22L)搅拌过夜，形成浆状物。过滤该浆状物，过滤出的黄色固体用乙酸乙酯(10L)洗涤。黄色固体在空气中干燥，然后在真空电炉中在60℃和＜1mm的压力下干燥，得到4230g产品。HPLC测定的产品纯度为99.75％，其中HPLC使用Waters Nova-Pak C18柱(3.9×150mm、微粒大小＝4微米、UV波长＝240nm，保留时间＝3.64分钟)以及用体积比为10∶90的乙腈和0.1％磷酸水溶液混合物作为洗堤液，流速为1毫升/分钟。产品在DMSO-d6中用1H NMR光谱表征，呈现下述化学位移(δ，ppm)：13.10(b，1H)，7.50-7.43(dd，J＝7.0和8.4Hz，1H)，7.24(s，1H)，7.03-6.98(dd，J＝5.0和8.4Hz，2H)，6.75(s，1H)，6.52(s，2H(，4.70-4.64(dd，J＝4.5和10.5Hz，1H)，2.41-2.04(m，4H)；以及用13C NMR表征，呈现下述化学位移(δ，ppm)：173.16、170.81、168.94、167.68、146.70、135.41、132.07、121.63、110.93、108.68、50.77、31.38、24.08。产品的熔点为177-179℃。元素分析得出下述重量百分比的结果：C，53.61；H，4.47；N，14.31；其与C13H13N3O75的重量百分比的计算值相当：C，53.60；H，4.50；N，14.4。
实施例3根据流程A制备4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)乙吲哚-1，3-二酮
将乙腈(42L)、实施例2的化合物(2120g，7.28摩尔)的混合物加入到圆底烧瓶中以形成溶液，该烧瓶装有机械搅拌器、冷凝器、氮气进口和加热套。在搅拌该溶液并将其加热到约40-45℃时，加入1，1’-羰基二咪唑(1290g，7.95摩尔)。搅拌反应混合物，回流4.5小时。反应进程通过HPLC监控，其中HPLC使用Waters Nova-Pak C18柱(3.9×150mm、微粒大小＝4微米、UV波长＝240nm，保留时间＝3.64分钟)以及用体积比为20∶80的乙腈和0.1％磷酸水溶液混合物作为洗堤液，流速为1毫升/分钟。冷却到室温后，过滤反应混合物得到黄色的固体，然后用乙腈(6.5L)洗涤该固体。黄色固体在空气中干燥，然后在真空电炉中在60℃和＜1mm的压力下干燥，得到1760g(88％)产品。HPLC测定的产品纯度为99.57％，其中HPLC使用Waters Nova-Pak C18柱(3.9×150mm、微粒大小＝4微米、UV波长＝240nm，保留时间＝3.64分钟)以及用体积比为20∶80的乙腈和0.1％磷酸水溶液混合物作为洗堤液，流速为1毫升/分钟。产品在DMSO-d6中用1H NMR光谱表征，呈现下述化学位移(δ，ppm)：11.10(s，1H)，7.47(t，J＝7.9Hz，1H)，7.03-6.99(dd，J＝4.8和8.4Hz，2H)，6.52(s，2H)，5.09-5.02(dd，J＝5.3和12.4Hz，1H)，2.96-2.82(m，1H)，2.62-2.46(m，2H)，2.07-2.00(m，1H)；以及用13C NMR表征，呈现下述化学位移(δ，ppm)：172.82、170.11、168.57、167.37、146.71、135.46、131.99、121.70、110.97、108.52、48.47、30.97、22.14。产品的熔点为315.5-317.5℃。元素分析得出下述重量百分比的结果：C，56.98；H，3.86；N，15.35；其与C13H11N3O4的重量百分比的计算值相当：C，57.14；H，4.06；N，15.38。
实施例4根据流程D制备3-硝基-N-乙氧羰基邻苯二甲酰亚胺
在约0-5℃，氮气氛围下，将氯甲酸乙酯(1.89g，19.7mmol)用10分钟逐滴加入到3-硝基邻苯二甲酰亚胺(3.0g，15.6mmol)和三乙胺(1.78g，17.6mmol)的DMF(20mL)搅拌溶液中。反应恢复到室温，搅拌4小时。将反应混合物慢慢加入到搅拌的冰水混合物(60mL)中。过滤该浆状物，从CHCl3(15mL)和石油醚(15mL)中结晶固体，得到3.1g(75％)的灰白色固体产物：熔点为100.0-100.5℃；1H NMR(CDCl3)δ8.25(d，J＝7.5Hz，1H)，8.20(d，J＝8.0Hz，1H)，8.03(t，J＝7.9Hz，1H)，4.49(q，J＝7.1Hz，2H)，1.44(t，J＝7.2Hz，3H)；13C NMR(CDCl3)δ161.45、158.40、147.52、145.65、136.60、132.93、129.65、128.01、122.54、64.64、13.92；HPLC，Waters Nova-Pak/C18，3.9×150mm，4微米，1毫升/分钟，240nm，30/70 CH3CN/0.1％H3PO4(aq)，5.17分钟(98.11％)；C11H8N2O6的计算出的分析值：C，50.00；H，3.05；N，10.60；测量值：C，50.13；H，2.96；N，10.54。
实施例5叔丁基N-(3-硝基邻苯二甲酰基)-L-谷氨酰胺的制备
将实施例4的化合物(1.0g，3.8mmol)、L-谷氨酰胺叔丁基酯盐酸(0.9g，3.8mmol)和三乙胺(0.54g，5.3mmol)在THF(30mL)中的混合物回流24小时。在真空中除去THF溶剂，将残余物溶于CH2Cl2(50mL)中。CH2Cl2溶液用水(2×15mL)和盐水(15mL)洗涤，然后干燥。除去溶剂，残余物用快速层析法(CH2Cl2∶EtOAc/7∶3)提纯，得到0.9g(63％)的玻璃状物质：1H NMR(CDCl3)δ8.15(d，J＝7.9Hz，2H)，7.94(t，J＝7.8Hz，1H)，5.57(b，2H)，4.84(dd，J＝5.1和9.7Hz，1H)，2.53-2.30(m，4H)，1.43(s，9H)；HPLC，Waters Nova-Pak/C18，3.9×150mm，4微米，1毫升/分钟，240nm，30/70 CH3CN/0.1％H3PO4(水溶液)，6.48分钟(99.68％)；手性分析，Daicel Chiral Pak AD，0.4×25cm，1毫升/分钟，240nm，5.32分钟(99.39％)；C17H19N3O7经计算的分析值：C，54.11；H，5.08；N，11.14；
实测值：C，54.21；H，5.08；N，10.85。
实施例6 N-(3-硝基邻苯二甲酰基)-L-谷氨酰胺的制备
将氯化氢气体在实施例5的化合物(5.7g，15.1mmol)的CH2Cl2(100mL)搅拌冷溶液(5℃)中起泡25分钟。然后将混合物在室温下搅拌16小时。加入乙醚(50mL)，将生成的混合物搅拌30分钟。过滤浆状物，得到4.5g固体，其被用于下一步的反应：1H NMR(DMSO-d6)δ8.36(dd，J＝0.8和8.0Hz，1H)，8.24(dd，J＝0.8和7.5Hz，1H)，8.11(t，J＝7.9Hz，1H)，7.19(b，1H)，6.72(b，1H)，4.80(dd，J＝3.5和8.8Hz，1H)，2.30-2.10(m，4H)。
实施例7(S)-3-(3’-硝基苯二甲酰亚氨基)-哌啶-2，6-二酮的制备
将实施例6的化合物(4.3g，13.4mmol)的无水CH2Cl2(170mL)悬浮混合物用异丙醇(IPA)/干冰浴冷却到-40℃。逐滴加入亚硫酰氯(1.03mL，14.5mmol)，然后加入吡啶(1.17mL，14.5mmol)。30分钟后，加入三乙胺(2.06mL，14.8mmol)，将混合物在约-30至-40℃搅拌3小时。过滤混合物，用CH2Cl2洗涤，得到2.3g(57％)的粗产品。粗产品在丙酮(300mL)中重结晶，得到2g的白色固体产物：熔点259.0-284.0℃(dec.)；1H NMR(DMSO-d6)δ11.19(s，1H)，8.34(d，J＝7.8Hz，1H)，8.23(d，J＝7.1Hz，1H)，8.12(t，J＝7.8Hz，1H)，5.25-5.17(dd，J＝5.2和12.7Hz，1H)，2.97-2.82(m，1H)，2.64-2.44(m，2H)，2.08-2.05(m，1H)；13C NMR(DMSO-d6)δ172.67、169.46、165.15、162.50、144.42、136.78、132.99、128.84、127.27、122.53、49.41、30.84、21.71；HPLC，Waters Nova-Pak/C18，3.9×150mm，4微米，1毫升/分钟，240nm，10/90CH3CN/0.1％H3PO4(水溶液)，4.27分钟(99.63％)；C13H9N3O6经计算的分析值：C，51.49；H，2.99；N，13.86；
实测值：C，51.67；H，2.93；N，13.57。
实施例8(S)-3-(3’-氨基苯二甲酰亚氨基)-哌啶-2，6-二酮的制备
将(S)-3-(3’-硝基苯二甲酰亚氨基)-哌啶-2，6-二酮(0.76g，2.5mmol)和10％Pd/C(0.3g)的丙酮溶液(200mL)混合物在50psi下于Parr-Shaker装置中氢化24小时。用硅藻土过滤混合物，滤液在真空中浓缩。固体在热的乙酸乙酯中搅拌30分钟，得到0.47g(69％)黄色固体产物：熔点309-310℃；1HNMR(DMSOd6)δ11.10(s，1H)，7.47(dd，J＝7.2和8.3Hz，1H)，7.04-6.99(dd，J＝6.9和8.3Hz，2H)，6.53(s，2H)，5.09-5.02(dd，J＝5.3和12.4Hz，1H)，2.96-2.82(m，1H)，2.62-2.46(m，2H)，2.09-1.99(m，1H)；13C NMR(DMSOd6)δ172.80、170.10、168.57、167.36、146.71、135.44、131.98、121.69、110.98、108.54、48.48、30.97、22.15；HPLC，Waters Nova-Pak/C18，3.9×150mm，4微米，1毫升/分钟，240nm，15/85 CH3CN/0.1％H3PO4(水溶液)，4.99分钟(98.77％)；手性分析，Daicel Chiral Pak AD，0.46×25cm，1毫升/分钟，240nm，30/70己烷/IPA 9.55分钟(1.32％)，12.55分钟(97.66％)；C13HnN3O4经计算的分析值：C，57.14；H，4.06；N，15.38；实测值：C，57.15；H，4.15；N，14.99。
实施例9叔丁基N-(3-硝基邻苯二甲酰基)-D-谷氨酰胺的制备
实施例4的化合物(5.9g，22.3mmol)、D-谷氨酰胺叔丁醚(4.5g，22.3mmol)和三乙胺(0.9g，8.9mmol)的THF(100mL)溶液混合物回流24小时。用CH2Cl2(100mL)稀释该混合物，并用水(2×50mL)和盐水(50mL)洗涤，然后干燥。真空除去溶剂，残余物用快速层析法(含有2％CH3OH的CH2Cl2)提纯，得到6.26g(75％)的玻璃状产物：1H NMR(CDCl3)δ8.12(d，J＝7.5Hz，2H)，7.94(dd，J＝7.9和9.1Hz，1H)，5.50(b，1H)，5.41(b，1H)，4.85(dd，J＝5.1和9.8Hz，1H)，2.61-2.50(m，2H)，2.35-2.27(m，2H)，1.44(s，9H)；13C NMR(CDCl3)δ173.77、167.06、165.25、162.51、145.07、135.56、133.78、128.72、127.27、123.45、83.23、53.18、32.27、27.79、24.42；HPLC，Waters Nova-Pak/C18，3.9×150mm，4微米，1毫升/分钟，240nm，25/75 CH3CN/0.1％H3PO4(水溶液)4.32分钟(99.74％)；手性分析，Daicel Chiral Pak AD，0.46×25cm，1毫升/分钟，240nm，55/45己烷/IPA 5.88分钟(99.68％)；C17H19N3O7经计算的分析值：C，54.11；H，5.08；N，11.14；实测值：C，54.25；H，5.12；N，10.85。
实施例10 N-(3-硝基邻苯二甲酰基)-D-谷氨酰胺的制备
将氯化氢气体在实施例9的化合物(5.9g，15.6mmol)的CH2Cl2(100mL)搅拌冷溶液(5℃)中起泡1小时，然后在室温下再搅拌1小时。加入乙醚(100mL)再搅拌30分钟。过滤混合物，用乙醚(60mL)洗涤，并干燥(40℃，＜1mm Hg)，得到4.7g(94％)产物：1H NMR(DMSO-d6)δ8.33(d，J＝7.8Hz，1H)，8.22(d，J＝7.2Hz，1H)，8.11(t，J＝7.8Hz，1H)，7.19(b，1H)，6.72(b，1H)，4.81(dd，J＝4.6和9.7Hz，1H)，2.39-2.12(m，4H)；13C NMR(DMSO-d6)δ173.21、169.99、165.41、162.73、144.45、136.68、132.98、128.80、127.23、122.52、51.87、31.31、23.87。
实施例11(R)-3-(3’-硝基苯二甲酰亚氨基)-哌啶-2，6-二酮的制备
用IPA/干冰浴将实施例10的化合物(4.3g，13.4mmol)的无水CH2Cl2(170mL)的悬浮混合物冷却到-40℃。逐滴加入亚硫酰氯(1.7g，14.5mmol)，然后加入吡啶(1.2g，14.5mmol)。30分钟后，加入三乙胺(1.5g，14.8mmol)，将混合物在-30至-40℃搅拌3小时。过滤混合物，用CH2Cl2(50mL)洗涤，并干燥(60℃，＜1mm Hg)得到2.93g产物。从二氯甲烷滤液中得到另外的0.6g产品。合并两部分(3.53g)，在丙酮(450mL)中重结晶，得到2.89g(71％)的白色固体产物：熔点256.5-257.5℃；1H NMR(DMSO-d6)δ11.18(s，1H)，8.34(dd，J＝0.8和7.9Hz，1H)，8.23(dd，J＝0.8和7.5Hz，1H)，8.12(t，J＝7.8Hz，1H)，5.22(dd，J＝5.3和12.8Hz，1H)，2.97-2.82(m，1H)，2.64-2.47(m，2H)，2.13-2.04(m，1H)；13C NMR(DMSO-d6)δ172.66、169.44、165.14、162.48、144.41、136.76、132.98、128.83、127.25、122.52、49.41、30.83、21.70；HPLC，Waters Nova-Pak/C18，3.9×150mm，4微米，1毫升/分钟，240nm，10/90 CH3CN/0.1％H3PO4(水溶液)3.35分钟(100％)；C13H9N3O6经计算的分析值：C，51.49；H，2.99；N.13.86；实测值：C，51.55；H，2.82；N，13.48。
实施例12(R)-3-(3’-氨基苯二甲酰亚氨基)-哌啶-2，6-二酮的制备
将实施例11的化合物(1.0g，3.3mmol)和10％Pd/C(0.2g)的丙酮溶液(250mL)混合物在50psi下于Parr-Shaker装置中氢化4小时。用硅藻土过滤混合物，滤液在真空中浓缩。黄色固体在热的乙酸乙酯(20mL)中搅拌成浆30分钟，得到0.53g(59％)黄色固体产物：熔点307.5-309.5℃；1H NMR(DMSO-d6)δ11.06(s，1H)，7.47(dd，J＝7.0和8.4Hz，1H)，7.02(dd，J＝4.6和8.4Hz，2H)，6.53(s，2H)，5.07(dd，1＝5.4和12.5Hz，1H)，2.95-2.84(m，1H)，2.62-2.46(m，2H)，2.09-1.99(m，1H)；13C NMR(DMSO-d6)δ172.78、170.08、168.56、167.35、146.70、135.43、131.98、121.68、110.95、108.53、48.47、30.96、22.14；HPLC，WatersNove-Pak/C18，3.9×150mm，4微米，1毫升/分钟，240nm，10/90 CH3CN/0.1％H3PO4(水溶液)，3.67分钟(99.68％)；手性分析，Daicel Chiral Pak AD，0.46×25cm，1毫升/分钟，240nm，30/70己烷/IPA 7.88分钟(97.48％)；C13HnN3O4经计算的分析值：C，57.14；H，4.06；N，15.38；实测值：C，57.34；H，3.91；N，15.14。
实施例13根据流程E制备4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮
3-氨基邻苯二甲酸盐酸(200g，0.92mol，从Prosynth公司，Suffolk，英国获得)、3-氨基戊二酰亚胺盐酸(159g，0.96mol，从Evotec OAI，Hamburg，德国获得)、乙腈(2.0L)和乙酸(577g，9.6mol，从Fisher Scientifc获得)的混合物加入反应器中。搅拌混合物15分钟后，用30-35分钟将三乙胺(465.0g，4.6mol，从Aldrich，Milwaukee，WI获得)逐滴加入，同时反应温度保持在20-25℃。接着进一步搅拌反应混合物10-15分钟，然后在约85-87℃下回流约5-7小时或直至过程内控制(即在240nm的HPLC AP)表明反应混合物中剩下的3-氨基邻苯二甲酸＜2％。将反应混合物在1-2小时中冷却到约20-25℃，在约20-25℃用15-30分钟加入1.0L的水。在约15-20℃将得到的混合物搅拌约20-30分钟，得到黄色固体沉淀，将其过滤，用DI水(3×1.0L)和乙腈(2×500mL)洗涤，然后在约35-40℃下真空干燥至恒重210.0g(84％)。
实施例14 4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮的制备
根据实施例13的方法类似地制备实施例14的化合物，不同之处在于：没有乙酸；三乙胺的量从4.6摩尔降到3.2摩尔；回流时间从约5-7小时增加到约47小时。反应混合物中的4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮的量为94％。
实施例15 4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮的制备
根据实施例13的方法类似地制备实施例15的化合物，不同之处在于：没有乙酸，并用9.2摩尔的咪唑替换4.6摩尔的三乙胺。反应混合物中的4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮的量为92％。
实施例16 4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮的制备
根据实施例13的方法类似地制备实施例16的化合物，不同之处在于：用9.2摩尔的咪唑替换4.6摩尔的三乙胺。反应混合物中的4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮的量为85％。
实施例17 4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮的重结晶
4-氨基-2-(2，6-二氧-3-哌啶基)异吲哚-1，3-二酮的外消旋物和立体异构体例如实施例3、8和12-16中的化合物可以通过下述的重结晶进行提纯。将实施例13的粗产品(200g)和DMSO(800mL)的混合物装入到反应器中。将得到的浆状物加热到约45-50℃，然后搅拌，直至实现固体的完全溶解(约10-15分钟)。得到的溶液在约45-50℃澄清，接着在约45-50℃下用DMSO(400mL)冲洗。溶液在约75-80℃下经过至少60分钟加到纯化水(7.2L)中。得到的悬浮液经过至少1.5小时冷却到约15-20℃，并在相同温度下搅拌约1.5-2小时。过滤悬浮液，固体用纯化水(2×2L)洗涤。纯化产物在真空、约35-40℃下干燥，直至实现恒重。纯化产物的产量为196.8g(回收率98％)。纯化产物的熔点为321-323℃。
本发明的范围不受到实施例中公开的特定实施方式的限制，这些实施例意在例举本发明的一些方面，且功能上等价的任何实施方式都在本发明的范围内。事实上，除了在此展示和说明的，对本发明的各种改变对本领域技术人员而言将是显而易见的且应落入所附权利要求的范围。

Claims (7)

1.制备式(I)化合物、或其药学上可接受的盐、溶剂化物、多晶型物或立体异构体的方法，
Figure FSB00000689951800011
包括将3-氨基邻苯二甲酸或其盐和式(X)的3-氨基戊二酰亚胺化合物或其盐在溶剂中且在三乙胺和乙酸存在下反应的步骤，
Figure FSB00000689951800012
其中R1为H、F、苄基、(C1-C8)烷基、(C2-C8)烯基或(C2-C8)炔基。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述的R1为H。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述的式(I)的化合物为外消旋混合物、(+)-对映异构体或(-)-对映异构体。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述的三乙胺和乙酸的摩尔比为1∶10至1∶1。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述的溶剂为乙腈。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述的反应温度为80℃-87℃。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述的反应时间为5小时-7小时。
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