CN101341117A - 对α-2-δ蛋白质具有亲和力的Y-氨基酸的制备 - Google Patents

对α-2-δ蛋白质具有亲和力的Y-氨基酸的制备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于制备光学活性的式1的γ－氨基酸的物质和方法，所述γ－氨基酸可结合钙离子通道的α－2－δ(α2δ)亚单位。

Description

对α-2-δ蛋白质具有亲和力的γ-氨基酸的制备
本发明涉及用于制备与钙离子通道的α-2-δ(α2δ)亚单位结合的光学活性γ-氨基酸的物质和方法。这些化合物，包括它们药学上可接受的盐、溶剂合物和水合物，可用于治疗血管舒缩性症状(潮热和盗汗)、不宁腿综合征、纤维肌痛、癫痫、疼痛和各种神经变性障碍、精神障碍和睡眠障碍。
WO-A-2000/076958和美国专利6,642,398描述了下式的γ-氨基酸：
Figure A20068004846100081
或其药学上可接受的盐，其中：
R1为氢、具有1至6个碳原子的直链或支链烷基或苯基；
R2为具有1至8个碳原子的直链或支链烷基、具有2至8个碳原子的直链或支链烯基，具有3至7个碳原子的环烷基、具有1至6个碳原子的烷氧基、烷基环烷基、烷基烷氧基、烷基OH、烷基苯基、烷基苯氧基，苯基或被取代的苯基；且
若R2为甲基，则R1为具有1至6个碳原子的直链或支链烷基或苯基。
这些化合物和其药学上可接受的盐、溶剂合物和水合物与钙离子通道的α2δ亚单位结合且可用于治疗众多障碍、医学病症和疾病，其中包括癫痫；疼痛(例如急性和慢性疼痛、神经病性疼痛和精神性疼痛)；神经变性障碍(例如由中风、头部外伤和窒息引起的急性脑损伤)：精神病(例如焦虑和抑郁)；和睡眠障碍(例如失眠、药物相关性失眠、睡眠过度、发作性睡病、睡眠呼吸暂停和异态睡眠)。WO-A-2004/054566描述了这些化合物在治疗选自强迫观念与行为障碍(OCD)、恐惧症、创伤后应激障碍(PTSD)、不宁腿综合征，经期前烦躁不安症，潮热和纤维肌痛的障碍的方法中的用途。
在WO-A-2000/076958中描述的许多γ-氨基酸均具有光学活性。所述化合物中的一些化合物(如下所示)具有两个或两个以上的立体生成(手性)中心，这使它们的制备具有挑战性。尽管WO-A-2000/076958描述了用于制备光学活性γ-氨基酸的有用方法，由于效率或成本方面的原因，一些方法用于试验性或全面规模生产可能存在问题。因此，需要用于制备光学活性γ-氨基酸的改良方法。
本发明提供了用于制备式1的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或水合物的改良方法，
Figure A20068004846100091
其中：
R1和R2各自独立选自氢和C1-3烷基，其限制条件为若R1为氢，则R2不为氢；
R3选自C1-6烷基、C2-6烯基、C3-6环烷基、C3-6环烷基-C1-6烷基、C1-6烷氧基，芳基和芳基C1-3烷基，其中各芳基部分任选被1至3个独立选自C1-3烷基、C1-3烷氧基、氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代；且
其中上述烷基、烯基、环烷基和烷氧基部分中的每一个任选被1至3个氟原子取代。
本发明所提供的方法比已知方法更具有成本效益或效率更高且需要较少体积的溶剂。
作为实施方式A，本发明的一方面提供了制备式10的化合物或其盐和式11的化合物或其盐的方法，
Figure A20068004846100101
其包含：
(a)使式7的化合物与酶接触，
Figure A20068004846100102
其中所述酶使式7的化合物非立体选择性地水解为式10的化合物或其盐或水解为式11的化合物或其盐；
(b)分离式10的化合物、其非对映异构体或其盐；和
(c)任选使式10或式11的化合物水解以得到游离羧酸；
其中，
R1和R2各自独立选自氢和C1-3烷基，其限制条件为R1与R2不同时为氢；
R3选自C1-6烷基、C2-6烯基、C3-6环烷基、C3-6环烷基-C1-6烷基、C1-6烷氧基、芳基和芳基C1-3烷基，其中各芳基部分任选被1至3个独立选自C1-3烷基、C1-3烷氧基、氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代；且
其中上述烷基、烯基、环烷基和烷氧基部分中的每一个任选被1至3个氟原子取代；
式7中的R6选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基，C3-7环烯基，卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C2-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基；且
式10和式11中的R8和R9各自独立选自氢，C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基、卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基，卤代-C2-6炔基、芳基-C1-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基，其限制条件为R8与R9不同时为氢；且
其中上述芳基部分中的每一个任选被1至3个独立选自C1-3烷基、C1-3烷氧基，氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代。
作为实施方式A1，本发明提供制备式10的化合物或其盐的方法：
Figure A20068004846100111
其中R1和R2各自独立选自氢和C1-3烷基，其限制条件为R1为氢，R2不为氢；
R3选自C1-6烷基、C2-6烯基、C3-6环烷基、C3-6环烷基-C1-6烷基，C1-6烷氧基，芳基和芳基-C1-3烷基，其中各芳基部分任选被1至3个独立选自C1-3烷基、C1-3烷氧基，氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代，且其中上述的烷基、烯基、环烷基和烷氧基部分中的每一个任选被1至3个氟原子取代；并且
R8选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基，卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C2-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基；其中上述芳基部分中的每一个任选被1至3个独立选自C1-3烷基，C1-3烷氧基，氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代；
且其中所述方法包含：
(a)使式7的化合物与酶接触，其中所述酶将所述式7的化合物非立体选择性地水解为式11a的化合物；
Figure A20068004846100121
其中R1、R2和R3如式10的化合物中所定义；并且
式7中的R6选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基、卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C1-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基，且其中上述芳基部分中的每一个任选被1至3个独立选自C1-3烷基；C1-3烷氧基、氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代，
和
(b)分离所述式10的化合物。
作为实施方式A2，本发明提供了如实施方式A中所限定的方法，其中R9为氢。
作为实施方式A3，本发明提供了如实施方式A、A1或A2中所限定的方法，其中R6和R8独立选自C1-6烷基；优选甲基、乙基、正丙基和异丙基；最优选甲基和乙基。
作为实施方式A4，本发明提供了如实施方式A、A1、A2或A3中所限定的方法，其中R1和R2各自独立为氢或甲基。其限制条件为R1与R2不同时为氢，且R3为C1-6烷基；优选R1为氢，R2为甲基且R3为甲基、乙基、正丙基或异丙基；最优选R1为氢，R2为甲基且R3为乙基。
作为实施方式A5，本发明提供了如实施方式A、A1、A2、A3或A4中所限定的方法，其中在步骤(a)中的酶为脂肪酶；优选所述酶为源自微生物洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)或微生物细毛嗜热霉(Thermomyces lanuginosus)的脂肪酶。
作为实施方式A6，本发明提供了如实施方式A1、A2、A3、A4或A5中所限定的方法，其中所述方法进一步包含以下步骤：
(c)任选将式10的化合物转化为其盐；优选转化为其碱金属盐；最优选转化为其钠盐。
作为实施方式A7，本发明的另一方面提供了用于制备式10a的化合物或其盐的方法：
其中R1、R2和R3如实施方式A或A3中所定义。所述方法包含以下步骤：
(a)使式7的化合物
Figure A20068004846100132
与酶接触以得到式10的化合物或其盐和式11的化合物或其盐，
Figure A20068004846100133
其中所述酶使式7的化合物非立体选择性地水解为式10的化合物或其盐，或水解为式11的化合物或其盐；
(b)分离式10的化合物或其盐；和
(c)任选使式10的化合物水解以得到式10a的化合物，其中：
式7、式10和式11中的R1、R2和R3如以上式1中所定义；
式7中的R6选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基、卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C1-6烷基，芳基，C2-6烯基和芳基-C2-6炔基：且
式10和式11中的R8和R9各自独立选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基、卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C1-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基；
其中上述芳基部分中的每一个任选被1至3个独立选自C1-3烷基，C1-3烷氧基、氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代。
作为实施例方式B，本发明进一步提供了如以上实施方式A、A1或A4中所限定的式7的化合物；优选R6为C1-6烷基；更优选R6为甲基、乙基、正丙基或异丙基。
在实施方式B1中，本发明提供了式7的化合物，其选自：
(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-丁基)-琥珀酸二乙酯；
(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯；
(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-己基)-琥珀酸二乙酯：
(2′R)-2-氰基-2-(2′，4′-二甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基庚酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸甲酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(3R，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；和
上述化合物的非对映异构体和相反的对映异构体，以及上述化合物、其非对映异构体和相反的对映异构体的盐。
作为实施方式B2，本发明提供式10的化合物，其选自：
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸甲酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；
和其盐和酯。
作为实施方式B3，本发明提供了化合物(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸或其盐或酯(式10b的化合物)：
Figure A20068004846100161
其中R8b选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基、卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C1-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基，且其中上述芳基部分中的每一个任选被1至3个独立选自C1-3烷基、C1-3烷氧基、氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代；及其盐。优选其酯为式10b的化合物，其中R8b为C1-6烷基；更优选R8b为甲基或乙基。优选其盐为(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸的碱金属盐；更优选其钠盐。
作为实施方式C，本发明进一步提供了用于制备式7的化合物或其盐的方法，：
Figure A20068004846100162
其中R1、R2，R3如实施方式B中所定义；且
R6为C1-6烷基，
且其中所述方法包含：
(a)在碱存在下使式19的化合物与式20的原酸酯化合物反应，
其中R1、R2、R3和R6如式7的化合物中所定义：且
X2为卤素，
和
(b)使所得原酸酯中间产物水解以得到式7的羧酸酯。
作为实施方式D，本发明进一步提供了用于制备如上所定义的式1的化合物，其非对映异构体或其药学上可接受的络合物、盐、溶剂合物或水合物的方法，其包含如实施方式A，A6或A7中所限定的方法的步骤(a)至(c)且进一步包含以下步骤：
(d)还原式10的化合物或其盐的氰基部分：
Figure A20068004846100172
其中式10中的R1、R2和R3如式1的化合物中所定义且R8如实施方式A中所定义；
和
(e)任选进一步将式1的化合物或其盐转化为其药学士可接受的盐，溶剂合物或水合物。
作为实施方式D1，本发明提供一种用于制备如上所定义的式1的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或水合物的方法，其包含如实施方式A6中所限定的方法的步骤(a)至(c)且进一步包含以下步骤：
(d)还原式10的化合物的盐的氰基部分以得到式1的化合物的盐；和
(e)任选进一步将所得式1的化合物的盐转化成其药学上可接受的盐、溶剂合物或水合物。
作为实施方式D2，本发明提供一种如实施方式D1中所限定的方法，其中在步骤(c)中将式10的化合物转化为碱金属盐；最优选转化为钠盐。
作为实施方式D3，本发明提供一种如实施方式D中所限定的方法，其中在步骤(e)中将所得盐转化为式1的游离酸。
本发明进一步涉及用于制备如上所定义的式1的化合物，包括其非对映异构体或其药学上可接受的盐、溶剂合物或水合物的方法，其包含如实施方式A中所限定的方法的步骤(a)至(c)，且进一步包含以下步骤：
(d)还原式8的化合物
Figure A20068004846100181
或其盐的氰基部分以得到式9的化合物，
Figure A20068004846100182
或其盐，其中在式8和式9中的R1、R2和R3如式1中所定义；
(b)任选用酸处理式9的化合物的盐；
(c)拆分式9的化合物或其盐；和
(d)任选将式I的化合物或其盐转化为其药学上可接受的络合物、盐、溶剂合物或水合物。
本发明的另外方面提供式19的化合物，
包括其盐，其中R1、R2和R3如以上式1中所定义；
R8是选自氢，C1-6烷基，C2-6烯基、C2-6炔基，C3-7环烷基、C3-7环烯基，卤代-C1-6烷基，卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C2-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基：
R12为氢或-C(O)OR7；且
R7选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基、卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C1-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基；
其中上述芳基部分中的每一个任选被1至3个独立选自C1-3烷基，C1-3烷氧基、氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代；且
其中上述烷基、烯基，环烷基和烷氧基部分中的每一个任选被1至3个氟原子取代。
本发明的另一方面提供上述式7、式8、式10、式11和式10a的化合物，其选自：
(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-丁基)-琥珀酸二乙酯；
(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯；
(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-己基)-琥珀酸二乙酯：
(2′R)-2-氰基-2-(2′，4′-二甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基庚酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲-基-庚酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(3R，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；
和其盐。
作为实施方式E，本发明进一步提供基本上纯的结晶(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A，其特征为通过CuKa辐射的照射所获得的包括2θ角为7.7、15.8，20.8和23.1度±0.2度处的峰的粉末X射线衍射图样(PXRD)。
作为实施方式E1，本发明提供基本上纯的结晶(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A，其特征为在194℃±2℃时出现一个单尖锐吸热峰最高值的差示扫描量热测定(DSC)热分析图。
作为实施方式E2，本发明提供基本上纯的结晶(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A，其特征为包括在1006cm-1和894cm-1处的吸收光谱带的傅立叶转换红外(FT-IR)光谱。
作为实施方式E3，本发明提供基本上纯的结晶(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A，其特征为包括在1550cm-1、595cm-1和386cm-1处的吸收光谱带的傅立叶转换-拉曼(FT-Ramon)光谱。
本文所使用的术语“基本上纯”意指至少95重量％的纯度。更优选为“基本上纯”意指至少98重量％的纯度，且最优选意指至少99重量％的纯度。
作为实施法E4，本发明提供用作药物的(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A。
作为实施方式E5，本发明提供用于治疗以α-2-δ受体配体为适应症的疾病或障碍的(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A，其特别用于治疗选自癫痫；疼痛(例如，急性和慢性疼痛、神经病性疼痛和精神性疼痛)；神经变性病症(例如，由中风、头部外伤和窒息引起的急性脑损伤)；精神病症(例如，焦虑和抑郁)；睡眠障碍(例如，失眠、药物相关性失眠、睡眠过度、发作性睡病、睡眠呼吸暂停和异态睡眠)；强迫观念与行为障碍(OCD)；恐惧症；创伤后应激障碍(PTSD)；不宁腿综合征；经期前烦躁不安症；血管舒缩性症状(潮热和盗汗)；和纤维肌痛的疾病或障碍。
作为实施方式E6，本发明提供(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A用于制备以α-2-δ受体配体为适应症的疾病或障碍的药物的用途，所述药物特别用于治疗选自癫痫；疼痛(例如，急性和慢性疼痛、神经病性疼痛和精神性疼痛)；神经变性病症(例如，由中风、头部外伤和窒息引起的急性脑损伤)；精神病症(例如，焦虑和抑郁)；睡眠障碍(例如，失眠、药物相关性失眠、睡眠过度、发作性睡病、睡眠呼吸暂停和异态睡眠)；强迫观念与行为障碍(OCD)；恐惧症；创伤后应激障碍(PTSD)；不宁腿综合征；经期前烦躁不安症；血管舒缩性症状(潮热和盗汗)；和纤维肌痛的疾病或障碍。
作为实施方式E7，本发明提供一种在哺乳动物中以α-2-δ受体配体为适应症的疾病或障碍的方法，特别是选自癫痫；疼痛(例如，急性和慢性疼痛、神经病性疼痛和精神性疼痛)；神经变性病症(例如，由中风、头部外伤和窒息引起的急性脑损伤)；精神病症(例如，焦虑和抑郁)；睡眠障碍(例如，失眠、药物相关性失眠、睡眠过度、发作性睡病、睡眠呼吸暂停和异态睡眠)；强迫观念与行为障碍(OCD)；恐惧症；创伤后应激障碍(PTSD)；不宁腿综合征；经期前烦躁不安症；血管舒缩性症状(潮热和盗汗)；和纤维肌痛的疾病或障碍，所述方法包括将(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A给予需要所述治疗的哺乳动物。
治疗血管舒缩性症状(潮热和盗汗)为优选用途。
作为实施方式E8，本发明提供包含(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A和一或多种药学上可接受的赋形剂的药物组合物。
作为实施方式E9，本发明提供通过从粗制(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸在乙醇与水或异丙醇(IPA)与水的混合物中的溶液重结晶而制备(3S，5A)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的方法；更优选为从粗制(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸在1∶1的乙醇∶水的混合物(以体积计)或1∶1的IPA：水混合物(以体积计)中的溶液重结晶；最优选从粗制(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸在1∶1的乙醇∶水混合物(以体积计)中的溶液重结晶。
本发明包括所公开化合物的所有络合物和盐(无论药学上是否可接受)、溶剂合物、水合物和多晶型形式。某些化合物可含有烯基或环基，故顺/反(或Z/E)立体异构体是可能的，或可含有酮基或肟基，故可发生互变异构现象。在这种情况下，本发明通常包括所有Z/E异构体和互变异构体，无论其是纯的、实质上纯的或为混合物。
除非另有说明，本发明使用以下所提供的定义。一些定义和式中可包括短划线(“-”)以表示原子的间的键或至指定或未指定原子或原子团的连接点。其它定义和式中可包括等号(“＝”)或恒等号(“≡”)以分别表示双键或参键。某些式可亦包括一或多个星号(“*”)以表示立体(不对称或手性)中心，尽管没有星号(“*”)并不表示化合物不存在立体中心。所述式可指外消旋体或是指个别对映异构体或是指个别非对映异构体，其可以是或可以不是纯的或实质上纯的。其它式可包括一或多个波状键(
Figure A20068004846100221
)。这些波状键当连接至立体中心时是指单个或作为混合物的两种立体异构体。同样，这些波状键当连接至双键时表示Z-异构体、E-异构体或Z和E异构体的混合物。一些式可包括虚线键“——”以表示单键或双键。
“取代的”基团为那些其中一或多个氢原子已被一或多个非氢原子或基团取代的基团，其限制条件为满足价键要求且所述取代产生化学性质稳定的化合物。
“约”或“大致”在与可量测数值变量一起使用时是指变量的指定值且是指变数的所有在指定值的实验误差范围内(例如，在平均值95％的置信区间内)或在指定值的±10％范围内的值，两种情况下值的范围皆更大。
“烷基”是指直链和支链饱和烃基，其通常具有指定碳原子的数值(亦即，C1-3烷基是指具有1、2或3个碳原子的烷基且C1-6烷基是指具有1、2、3、4、5或6个碳原子的烷基)。烷基的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、戊-1-基、戊-2-基、戊-3-基、3-甲基丁-1-基、3-甲基丁-2-基、2-甲基丁-2-基、2，2，2-三甲基乙-1-基、正己基和其类似基团。
“烯基”是指具有一或多个不饱和碳一碳键的直链和支链烃基，且其通常具有指定碳原子的数值。烯基的实例包括乙烯基、1-丙烯-1-基、1-丙烯-2-基、2-丙烯-1-基，1-丁烯-1-基、1-丁烯-2-基-3-丁烯-1-基、3-丁烯-2-基、2-丁烯-1-基、2-丁烯-2-基、2-甲基-1-丙烯-1-基、2-甲基-2-丙烯-1-基、1，3-丁二烯-1-基、1，3-丁二烯-2-基和其类似基团。
“炔基”是指具有一或多个碳-碳参键的直链或支链烃基，且其通常具有指定碳原子的数值。炔基的实例包括乙炔基、1-丙炔-1-基、2-丙炔-1-基、1-丁炔-1-基、3-丁炔-1-基、3-丁炔-2-基-、2-丁炔-1-基和其类似基团。
“烷氧基”是指烷基-O-、烯基-O和炔基-O，其中烷基、烯基和炔基如上所定义。烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基，异丙氧基、正丁氧基，仲丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基，仲戊氧基和其类似基团。
“卤代”和“卤素”可互换使用，且是指氟，氯，溴和碘。
“卤代烷基”、“卤代烯基”，“卤代炔基”和“卤代烷氧基”分别是指被一或多个卤素原子取代的烷基、烯基、炔基和烷氧基，其中烷基、烯基、炔基和烷氧基如上所定义。卤代烷基的实例包括三氟甲基、三氯甲基、五氟乙基，五氟乙基和其类似基团。
“环烷基”是指饱和单环和双环烃环，其通常具有指定构成环的碳原子的数值(亦即，C3-7环烷基是指具有3、4、5、6或7个作为环成员的碳原子的环烷基)。除非连接会违背价键要求，环烷基可通过任何环原子连接至母体基团或连接至底物。同样地，除非取代会违背价键要求，环烷基可包括一或多个非氢取代基。可用的取代基包括如上所定义的烷基、烯基、炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、烷氧基、烷氧羰基、烷酰基和卤素，且包括羟基、巯基、硝基和氨基。
单环环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基和其类似基团。双环环烷基的实例包括双环[1.1.0]丁基，双环[1.1.1]戊基、双环[2.1.0]戊基、双环[2.1.1]己基、双环[3.1.0]己基、双环[2.2.1]庚基、双环[3.2.0]庚基、双环[3.1.1]庚基、双环[4.1.0]庚基、双环[2.2.2]辛基、双环[3.2.1]辛基、双环[4.1.1]辛基，双环[3.3.0]辛基、双环[4.2.0]辛基、双环[3.3.1]壬基、双环[4.2.1]壬基、双环[4.3.0]壬基、双环[3.3.2]癸基、双环[4.2.2]癸基、双环[4.3.1]癸基，双环[4.4.0]癸基、双环[3.3.3]十一烷基、双环[4.3.2]十一烷基、双环[4.3.3]十二烷基和其类似基团。
“环烯基”是指具有一或多个不饱和碳-碳键的单环和双环烃环，且通常具有指定构成环的碳原子的数值(亦即，C3-7环烯基是指具有3，4，5，6或7个作为环成员的碳原子的环烯基)。除非连接会违背价键要求，环烯基可通过任何环原子连接至母体基团或连接至底物。同样地，除非取代会违背价键要求，环烯基可包括一或多个非氢取代基。可用的取代基包括如上所定义的烷基、烯基、炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、烷氧基、烷氧羰基、烷酰基和卤代，且包括羟基、巯基，硝基和氨基。
“芳基”和“亚芳基”分别是指单价和二价芳基，包括含有0至4个独立选自氮、氧和硫的杂原子的5员和6员单环芳族基团。单环芳基的实例包括苯基、吡咯基、呋喃基、噻吩基、噻唑基、异噻唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、吡唑基、恶唑基、异恶唑基、吡啶基，吡嗪基、哒嗪基、嘧啶基和其类似基团。芳基和亚芳基亦包括双环基团、三环基团等，包括上述5员和6员环的稠合基团。多环芳基的实例包括萘基、联苯基、葸基、芘基，咔唑基，苯并恶唑基、苯并二恶唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基，苯并噻吩基：喹啉基，异喹啉基、吲哚基、苯并呋喃基、嘌呤基、吲嗪基和其类似基团。除非连接会违背价键要求，芳基和亚芳基可通过任何环原子连接至母体基团或连接至底物。同样地，除非取代会违背价键要求，芳基和亚芳基可包括一或多个非氢取代基。有用的取代基包括如上所定义的烷基、烯基、炔基、卤代烷基、卤代烯基、卤代炔基、环烷基、环烯基、烷氧基、环烷氧基、烷酰基、环烷酰基、环烯酰基、烷氧羰基、环烷氧基羰基和卤素，且包括羟基、巯基、硝基、氨基和烷基氨基。
“芳基烷基”是指芳基-烷基，其中芳基和烷基如上所定义。实例包括苄基、勿基甲基和其类似基团。
“离去基团”是指任何在片段化过程中(包括取代反应，消除反应和加成-消除反应)离开分子的基团。离去基团可为离核的，其中基团携带一对原先充当离去基团与所述分子之间的键的电子离开；或可为离电子的，其中基团未携带所述电子对离开。离核离去基团离开的能力视其碱性强度而定，其中最强碱性为最差的离去基团。常见的离核离去基团包括氮(例如，源自重氮盐)；磺酸基，包括烷基磺酸根(例如，甲磺酸根)，氟烷基磺酸根(例如，三氟甲磺酸根、六氟丙磺酸根、九氟丁磺酸根和三氟乙磺酸根)和芳基磺酸根(例如，甲苯磺酸根、对溴苯磺酸根、对氯苯磺酸根和硝基苯磺酸根)。其它离核离去基团包括碳酸根、卤离子、羧酸根阴离子、酚盐离子和烷氧化物。一些较强的碱(诸如，NH2 -和OH-)可通过用酸处理而使其成为较好的离去基团。常见的离电子离去基团包括质子、CO2和金属。
“对映异构体过量”或“ee”为给定样品的一种对映异构体超过手性化合物的外消旋样品的量的测定且以百分比表示。将对映异构体过量定义为100x(er-1)/(er+1)，其中“er”为较多量的对映异构体与较少量的对映异构体的比率。
“非对映异构体过量”或“de”为给定样品的一种非对映异构体超过具有等量非对映异构体的样品的量的测定且以百分比表示。将非对映异构体过量定义为100x(dr-1)/(dr+1)，其中“dr”为较多量的非对映异构体与较少量的非对映异构体的比率。
“立体选择性”、“对映选择性”、“非对映立体选择性”和其变体是指可分别产生较另一种立体异构体、对映异构体或非对映异构体更多的立体异构体、对映异构体或非对映异构体的给定过程(例如，氢化)。
“高度立体选择性”、“高度对映选择性”和“高度非对映立体选择性”和其变体是指产生一种立体异构体、对映异构体或非对映异构体过量的产物的给定过程，所述立体异构体、对映异构体或非对映异构体占这些产物的至少约90％。对一对对映异构体或非对映异构体而言，高度对映选择性或非对映立体选择性对应于至少约80％的ee或de。
“立体异构体富集的”、“对映异构体富集的”、“非对映异构体富集的”和其变体分别是指具有较另一种立体异构体、对映异构体或非对映异构体更多的一种立体异构体、对映异构体或非对映异构体的化合物样品。富集程度可通过总产物的％来测定，或对一对对映异构体或非对映异构体面言，可通过ee或de来测定。
指定化合物的“立体异构体”是指所述化合物的相反对映异构体且是指所述化合物的任何非对映异构体或几何异构体(Z/E)。例如，若指定化合物具有S，R，Z立体化学构型，则其立体异构体将包括其具有S，R，Z构型的相反对映异构体、其具有S，S，Z构型和R，R，Z构型的非对映异构体和其具有S，R，E构型、R，S，E构型、S，S，E构型和R，R，E构型的几何异构体。“实质上纯的立体异构体”，“实质上纯的对映异构体”，“实质上纯的非对映异构体”和其变体分别是指一种包含占所述样品至少约95％的立体异构体、对映异构体或非对映异构体的样品。对于成对对映异构体和非对映异构体而言，实质上纯的对映异构体或非对映异构体将对应于ee或de为约90％或更高的样品。“纯立体异构体”、“纯对映异构体”、“纯非对映异构体”和其变体分别是指一种含有占所述样品至少约99.5％的立体异构体，对映异构体或非对映异构体的样品。对于成对对映异构体和非对映异构体而言，纯对映异构体或纯非对映异构体将对应于ee或de为约99％或更高的样品。
“相反对映异构体”是指作为参考分子的不可重叠的对映的分子，其可通过反转所述参考分子的所有立体生成中心而获得。例如，若参考分子具有S绝对立体化学构型，则相对对映异构体具有R绝对立体化学构型。同样地，若参考分子具有S，S绝对立体化学构型，则相对对映异构体具有R，R立体化学构型等。
“对映选择性值”或“E”是指经历化学反应或转化后化合物的各对映异构体(或一对非对映异构体的各立体异构体)的特异性常数的比率且可通过以下表达式进行计算(对于S对映异构体)，
Figure A20068004846100271
其中K1S和KR分别为S和R对映异构体转化的一级速率常数；KSM和KRM分别为S和R对映异构体的米氏常数(Michaelis constant)；χ为底物的转化分数；eep和ees分别为产物和底物(反应物)的对映异构体过量。
“脂肪酶单位”或“LU”是指当与三丁基锡和乳化剂(阿拉伯胶)在30℃和pH 7下接触时每分钟可释出1μmol可滴定的丁酸的酶量(g)。
“溶剂合物”是指包含所公开或主张的化合物和化学计量或非化学计量的量的一或多个溶剂分子(例如，乙醇)的分子络合物。
“水合物”是指包含所公开或主张的化合物和化学计量或非化学计量的量的水的溶剂合物。
“药学上可接受的络合物、盐、溶剂合物或水合物”是指所主张和公开的化合物的络合物、酸或碱加成盐、溶剂合物成水合物处于可靠的医学判断范围内，适用于接触患者的组织，无不适当的毒性、刺激、过敏反应和其类似反应，与合理的利益/风险比相称，且有效用于其所期望的用途。
“预催化剂”或“催化剂前体”是指可在使用前转化为催化剂的一种化合物或一组化合物。
“治疗”是指逆转、减轻、抑制所述术语所指的障碍或病症的进展，或预防所述术语所指的障碍或病症，或是指预防所述障碍或病症的一或多种症状。“治疗(treatment)”是指如上面刚刚定义的“治疗(treating)”的行为。
表1列出整个说明书中所使用的缩写。
                                                                    
缩写               描述
                                                                    
Ac                 乙酰基
ACN                乙腈
Ac2O               乙酸酐
aq                 含水的
(R，R)-BDPP        (2R，4R)-(+)-2，4-双(二苯膦基)戊烷
BES                N，N-双(2-羟基乙基)-2-氨基乙磺酸
(R)-BICHEP         (R)-(-)-2，2’-双(二环己基膦基)-6，6′-二甲基
                   -1，1′-联苯
BICINE             N，N-双(2-羟基乙基)甘氨酸
(S，S)-BICP        (2S，2′S)-双(二苯膦基)-(1S，1′S)-二联环戊烷
BIFUP              2，2′-双(二苯膦基)-4，4′，6，6′-四(三氟甲基)-1，1′-
                   联苯
(R)-Tol-BINAP      (R)-(+)-2，2′-双(二对甲苯膦基)-1，1′-联萘
(S)-Tol-BINAP      (S)-(+)-2，2′-双(二对甲苯膦基)-1，1′-联萘
(R)-BINAP          (R)-2，2′-双(二苯膦基)-1′1-联萘
(S)-BINAP          (S)-2，2′-双(二苯膦基)-1′1-联萘
BIPHEP             2，2′-双(二苯膦基)-1，1′-联苯
(R)-MeO-BIPHEP     (R)-(6，6′-二甲氧基联苯-2，2′-二基)-双(二苯基膦)
(R)-Cl-MeO-BIPHEP  (R)-(+)-5，5′-二氯-6，6′-二甲氧基-2，2′-双(二苯基
                   膦基)-1，1′-联苯
(S)-Cl-MeO-BIPHEP  (S)-(+)-5，5′-二氯-6，6′-二甲氧基-2，2′-双(二苯基
                   膦基)-1，1′-联苯
BisP*              (S，S)-1，2-双(叔丁基甲基膦基)乙烷
(+)-tetraMeBITIANP  (S)-(+)-2，2′-双(二苯膦基)-4，4′，6，6′-四甲基
                    -3，3′-二苯并[6]噻吩
Bn                  苄基
BnBr、BnCl          苄基溴、苄基氯
Boc                 叔丁氧基羰基
BOP                 六氟磷酸苯并三唑-1-基氧基-三-(二甲氨基)-鏻
(R)-(S)-BPPFA       (-)-(R)-N，N-二甲基-1-((S)-1′，2-双(二苯膦基)二
                    茂铁基)乙胺
(R，R)-Et-BPE       (+)-1，2-双((2R，5R)-2，5-二乙基phospholano)乙烷
(R，R)-Me-BPE       (+)-1，2-双((2R，5R)-2，5-二甲基phospholano)乙烷
(S，S)-BPPM         (-)-(2S，4S)-2-二苯膦基甲基-4-二苯膦基-1-叔丁氧
                    基羰基吡咯烷
Bs                  Brosyl或对溴苯磺酰基
Bu                  丁基
n-BuLi              正丁基锂
t-Bu                叔丁基
Bu4N+Br-            溴化四丁基铵
t-BuOK              叔丁醇钾
t-BuOLi             叔丁醇锂
t-BuOMe             叔丁基甲基醚
t-BuONa             叔丁醇钠
(+)-CAMP            (R)-(+)-环己基(2-茴香基)甲基膦；-种单膦
CARBOPHOS           甲基-α-D-葡萄吡喃糖苷-2，6-二苯甲酸酯-3，4-二
                    (双(3，5-二甲基苯基)次膦酸酯(phosphinite))
Cbz                 苄氧羰基
CDI                 N，N-羰基二咪唑
X                   转化分数
CnTunaPHOS          具有连接联苯的6，6′碳原子的-O-(CH2)n-O-基团的
                    2，2′-双-二苯基膦基-联苯(例如，对n＝4而言的
                    (R)1，14-双-二苯基膦基-6，7，8，9-四氢-5，10-二氧杂
                    -二苯并[a，c]环癸烯)。
COD                 1，5-环辛二烯
(R)-CYCPHOS         (R)-1，2-双(二苯膦基)-1-环己基乙烷
DABCO               1，4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷
DBAD                偶氮二甲酸二叔丁酯
DBN                 1，5-二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯
DBU                 1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯
DCC                 二环己基碳化二酰亚胺
de                  非对映异构体过量
DEAD                偶氮二甲酸二乙酯
(R，R)-DEGUPHOS     N-苄基-(3R，4R)-3，4-双(二苯膦基)吡咯烷
DIAD                偶氮二甲酸二异丙酯
(R，R)-DIOP         (4R，5R)-(-)-O-亚异丙基-2，3-二羟基-1，4-双(二苯
                    膦基)丁烷
(R，R)-DIPAMP       (R，R)-(-)-1，2-双[(O-甲氧苯基)(苯基)膦基]乙烷
DIPEA               二异丙基乙胺(休尼格碱(H ünig′s Base))
DMAP                 4-(二甲氨基)吡啶
DMF                  二甲基甲酰胺
DMSO                 二甲亚砜
DMT-MM               氯化4-(4，6-二甲氧基-1，3，5-三嗪-2-基)-4-甲基吗
                     啉翁鎓
(R，R)-Et-DUPHOS     (-)-1，2-双((2R，5R)-2，5-二乙基phospholano)苯
(S，S)-Et-DUPHOS     (-)-1，2-双((2S，5S)-2，5-二乙基phospholano)苯
(R，R)-i-Pr-DUPHOS   (+)-1，2-双((2R，5R)-2，5-二异丙基phospholano)苯
(R，R)-Me-DUPHOS     (-)-1，2-双((2R，5R)-2，5-二甲基phospholano)苯
(S，S)-Me-DUPHOS     (-)-1，2-双((2S，5S)-2，5-二甲基phospholano)苯
E                    在经历化学反应或转化后化合物的各对映异构体的对
                     映选择性值或特异性常数的比率
EDCI                 1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺
ee(eep或ees)         对映异构体过量(产物或反应物)
eq                   当量
er                   对映异构体的此率
Et                   乙基
Et3N                 三乙胺
EtOAc                乙酸乙酯
Et2O                 乙醚
EtOH                 乙醇
FDPP                 二苯基膦酸五氟苯酯
(R，R)-Et-FerroTANE  1，1′-双((2R，4R)-2，4-二乙基phosphotano)二茂铁
Fmoc                 9-勿基甲氧基羰基
GC                   气相色谱法
H、min、s            小时、分钟、秒
HEPES                4-(2-羟基乙基)哌嗪-1-乙磺酸
HOAc                 乙酸
HOAt                 1-羟基-7-氮杂苯并三唑
HOBt                 N-羟基苯并三唑
HODhbt               3-羟基-3，4-二氢-4-氧基-1，2，3-苯并三嗪
HPLC                 高效液相色谱法
IAcOEt               碘乙酸乙酯
IPA                  异丙醇
i-PrOAc              乙酸异丙酯
(R)-(R)-JOSIPHOS     (R)-(-)-1-[(R)-2-(二苯膦基)二茂铁基]乙基二环己
                     基膦
(S)-(S)-JOSIPHOS     (S)-(-)-1-[(S)-2-(二苯膦基)二茂铁基]乙基二环己
                     基膦
(R)-(S)-JOSIPHOS     (R)-(-)-1-[(S)-2-(二苯膦基)二茂铁基]乙基二环己
                     基膦
KHMDS                六甲基二硅氮烷钾
KF                   Karl-Fischer
KS、KR               S或R对映异构体的一级速率常数
KSM、KRM             S或R对映异构体的米氏常数
LAH                  氢化锂铝
LC/MS                  液相色谱法/质谱
LDA                    二异丙基氨基锂
LHMDS                  甲基二硅氮烷锂
LICA                   异丙基环己基氨基锂
LTMP                   2，2，6，6-四甲基哌啶
LU                     脂肪酶单位
Me                     甲基
MeCl2                  二氯甲烷
MeI                    碘甲烷
MEK                    甲基乙基酮或丁-2-酮
MeOH                   甲醇
MeONa                  甲醇钠
MES                    2-N-吗啉基乙磺酸
(R，R)-t-butyl-        (R，R)-1，2-双(二叔丁基甲基膦基)甲烷
miniPHOS
(S，S)MandyPhos        (S，S)-(-)-2，2′-双[(R)-(N，N-二甲氨基)(苯基)甲
                       基]-1，1′-双(二苯膦基)二茂铁
(R)-MonoPhos           (R)-(-)-[4，N，N-二甲氨基]二萘并
                       [2，1-d：1′，2′-f][1，3，2]-dioxaphosphepin
(R)-MOP                (R)-(+)-2-(二苯膦基)-2′-甲氧基-1，1′-联萘
MOPS                   3-(N-吗啉基)丙磺酸
MPa                    mega Pascal
mp                     熔点
Ms                     甲磺酰基
MTBE                   甲基叔丁基醚
NMP                    N-甲基毗咯烷酮
Ns                     nosyl或硝基苯磺酰基
(R，R)-NORPHOS         (2R， 3R)-(-)-2，3-双(二苯膦基)双环[2.2.1]庚-5-烯
OTf-                   三氟甲磺酸根(三氟甲磺酸阴离子)
PdCl2(dppf)2           二氟[1，1′-双(二苯膦基)二茂铁]钯(II)二氯甲烷加合
                       物
(R，S，R，S)-Me-PENNP  (1R，2S，4R，5S)-2，5-二甲基-7-磷杂双环[2.2.1]庚烷
HOS
Ph                     苯基
Ph3P                   三苯基膦
Ph3As                  三苯基胂
(R)-PHANEPHOS          (R)-(-)-4，12-双(二苯膦基)-[2.2]-对环芳
                       (paracyclophane)
(S)-PHANEPHOS          (S)-(-)-4，12-双(二苯膦基)-[2-2]-对环芳
(R)-PNNP               N，N′-双[(R)-(+)-α-甲基苯甲基]-N，N′-双(二苯膦
                       基)乙二胺
PPh2-PhOx-Ph           (R)-(-)-2-[2-(二苯膦基)苯基]-4-苯基-2-恶唑啉
PIPES                  哌嗪-1′4-双(2-乙磺酸)
Pr                     丙基
i-Pr                   异丙基
(R)-PROPHOS            (R)-(+)-1，2-双(二苯膦基)丙烷
PyBOP                 六氟磷酸苯并三唑-1-基-氧基-三-N-吡咯烷基-鏻
(R)-QUINAP            (R)-(+)-1-(2-二苯膦基-1-萘基)异喹啉
RaNi                  Raney镍
RI                    折射率
RT                    室温(大致20℃至25℃)
s/c                   底物与催化剂的摩尔比
Sp                    物种
(R)-SpirOP            (1R，5R，6R)-螺[4.4]壬-1，6-二基-二苯基亚膦酸酯；一
                      种螺环次膦酸酯配体
(R，R，S，S)TangPhos  (R，R，S，S)1，1′-二叔丁基-[2，2′]biphospholanyl
TAPS                  N-[三(羟基甲基)甲基]-3-氨基丙磺酸
TATU                  四氟硼酸O-(7-氮杂苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基
                      脲鎓
(R)-eTCFP             (R)-2-{[(二叔丁基-磷基)-乙基]-甲基
                      -phosphanyl)-2-甲基-丙烷
(S)-eTCFP             (S)-2-{[(二叔丁基-磷基)-乙基]-甲基-
                      phosphanyl)-2-甲基-丙烷
(R)-mTCFP             (R)-2-{[(二叔丁基-磷基)-甲基]-甲基-
                      phosphanyl)-2-甲基-丙烷
(％)-mTCFP            (S)-2-[(二叔丁基-磷基)-甲基]-甲基-
                      phosphanyl)-2-甲基-丙烷
TEA                   三乙醇胺
TES                   N-[三(羟基甲基)甲基]-2-氨基乙磺酸
Tf                    Triflyl或三氟甲基磺酰基
TFA                   三氟乙酸
THF                   四氢呋喃
TLC                   薄层色谱法
TMEDA                 N，N，N′，N′-四甲基-1，2-乙二胺
TMS                   三甲基甲硅烷基
Tr                    三苯甲基
TRICLNE               N-[三(羟基甲基)甲基]甘氨酸
Tris缓冲剂            三(羟基甲基)氨基甲烷缓冲剂
TRITON B              氢氧化苄基三甲基铵
Figure A20068004846100321
                     2-氨基-2-(羟基甲基)-1，3-丙二醇
Ts                    甲苯磺酰基或对甲苯磺酰基
p-TSA                 对甲苯磺酸
v/v                   体积百分比
w/w                   重量(质量)百分比
                                                                   
以下一些方案和实例可能省略了有机化学领域普通技术人员已知的常见反应(包括氧化、还原等)、分离技术和分析程序的细节。这些反应和技术的详细资料可在许多论文中查到，包括Richard Larock的Comprehensive Organic Transformations(1999)，以及MichaelB.Smith等人编辑的多卷丛书，Compendium of OrganiCsyntheticMethods(1974-2005)。在许多情况下，起始物质和试剂可来自商业来源或可使用文献方法进行制备。一些反应方案可能忽略由化学转换产生的次要产物(例如，酯水解产生的醇，二酸脱羧基产生的CO2等)。此外，在一些情况下，反应中间体在未被分离或纯化下(即就地)即可用于随后步骤中。
在以下一些反应方案和实例中，某些化合物可使用保护基团进行制备，此方式可防止在另外的反应性位点发生不必要的化学反应。亦可使用保护基团以提高溶解度或者在其它方面改良化合物的物理性质。有关保护基团策略的讨论，用于装上和除去保护基团的材料和方法的描述和用于常见官能基(包括胺、羧酸、醇、酮、醛等)的可用保护基团的汇编参见T.W.Greene与P.G.Wuts的Protecting Groupsin Organic Chemistry(1999)和P.Kocienski的ProtectiveGroups(2000)，为所有目的其全文引入本文中作为参考。
一般而言，在整个说明书中所描述的化学转换是使用大体上化学计量的量的反应物进行的，尽管某些反应可受益于使用过量的一或多种反应物。此外，在整个说明书中所公开的许多反应是在约室温和周围压力下进行的，但取决于反应动力学、产率等，一些反应可在高压下或采用较高(例如，回流条件)或较低(例如，-70℃至0℃)的温度进行。许多化学转换亦可采用一或多种兼容性溶剂，此可影响反应速率和产率。取决于反应物的性质，所述一或多种溶剂可为极性质子性溶剂(包括水)、极性非质子性溶剂、非极性溶剂或一些组合。在本公开内容中对化学计量范围，温度范围、pH范围等的任何提及，无论是否明确使用措辞“范围”，亦包括所示的端点。一般而言且除非另有说明，如果首次结合一式而定义的特定取代基识别符(R1、R2、R3等)，则所述相同取代基识别符随后的式中使用时具有与先前式中相同的定义。因此，例如，如果第一式1中的R30为氢、卤素或C1-6烷基，则除非有差别地说明或在本文的上下文中清楚地以其它方式说明，否则第二式1中的R30亦为氢、卤素或C1-6烷基。本发明内容涉及用于制备以上式1的光学活性γ-氨基酸和其立体异构体(例如，非对映异构体和相对对映异构体)和其药学上可接受的络合物、盐、溶剂合物和水合物的材料和方法。所主张和公开的方法可提供立体异构体富集的且在许多情况下为纯或大体上纯的立体异构体的式1的化合物(或其立体异构体)。为清楚起见，本说明书描述了用于制备具有特定立体化学构型的中间体和最终产物的方法和材料。然而，通过使用具有不同立体化学构型的起始物质、拆分剂、手性催化剂等，这些方法可用于制备所公开产物和中间体的相应非对映异构体和相反对映异构体。
式1的化合物具有至少两个立体中心，如由楔形键所示，且包括如上所定义的取代基R1、R2和R3。式1的化合物包括：那些其中R1和R2各自独立为氢或甲基的化合物，其限制条件为R1和R2不同时为氢；和那些其中R3为C1-6烷基(包括甲基、乙基、正丙基或异丙基)的化合物。式1的代表性化合物亦包括那些其中R1为氢，R2为甲基且R3为甲基、乙基、正丙基或异丙基的化合物，即(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-庚酸、(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸、(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-壬酸或(3S，5R)-3-氨基甲基-5，7-二甲基-辛酸。所述后述化合物的代表性非对映异构体为(3R，5R)-或(3S，5S)-3-氨基甲基-5-甲基-庚酸、(3R，5R)或(3S，5S)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸、(3R，5R)或(3S，5S)-3-氨基甲基-5-甲基-壬酸和(3R，5R)或(3S，5S)-3-氨基甲基-5，7-二甲基-辛酸；代表性相反对映异构体为(3R，5S)-3-氨基甲基-5-甲基-庚酸、(3R，5S)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸，(3R，5S)-3-氨基甲基-5-甲基-壬酸和(3R，5S)-3-氨基甲基-5，7-二甲基-辛酸。
方案1显示两种用于制备式1的化合物的方法。这些方法包括使手性醇(式2)与活化剂(式3)反应。使所得的活化醇(式4)与2-氰基琥珀酸二酯(式5)反应以得到具有由波状键表示的第二立体中心的2-烷基-2-氰基琥珀酸二酯(式6)。随后使直接连接至所述第二不对称碳原子的酯部分(参看式6)裂解以得到3-氰基羧酸酯(式7)，所述3-氰基羧酸酯可通过与拆分剂抑或酶接触而转化为需要的最终产物(式1)。在前一方法中，使酯(式7)水解以得到3-氰基羧酸(式8)或盐。使氰基部分(参看式8)还原经酸化(如果需要)得到γ-氨基酸(式9)，所述γ-氨基酸可通过与拆分剂(例如，手性酸)接触而拆分，接着分离需要的非对映异构体盐或游离氨基酸(式1)。或者，使单酯(式7)的一个非对映异构体通过与酶接触而非对映立体选择性地水解，结果形成富集在C-3上具有所需的立体化学构型的3-氰基羧酸或酯(式10)的混合物。将酯或酸(式10)与不需要的非对映异构体(式11)分离，且使其水解(如果需要)以得到纯的或基本上纯的3-氰基羧酸的非对映异构体(式10a)，或者可使其转化为盐。使氰基部分还原经酸处理(如果需要)得到式1的化合物。
Figure A20068004846100361
方案I
在式2、式4和式6至式1 2中的取代基R1、R2和R3如以上式1中所定义；式3中的取代基R4选自甲苯磺酰基、甲磺酰基、对溴苯磺酰基、对氯苯磺酰基、硝基苯磺酰基(nosyl)和三氟甲基磺酰基；式4中的取代基R5为离去基团(例如，R4O-)；且式3中的取代基X1为卤素(例如，Cl)或R4O-。式5至式7中的取代基R6和R7各自独立选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基、卤代-C2-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C1-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基。式10和式11中的取代基R8和R9各自独立选自氢、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基、卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基，芳基-C1-6烷基-、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基。其中上述芳基部分中的每一个任选被1至3个独立选自C1-3烷基、C1-3烷氧基、氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代。
X为合适的抗衡离子；优选碱金属；更优选钠。
方案I中所示的手性醇(式2)在C-2上具有一个由楔形键所示的立体中心且包括如上所定义的取代基R1、R2和R3。式2的化合物包括：那些其中R1和R2各自独立为氢或甲基的化合物，其限制条件为R1与R2不同时为氢；以及那些其中R3为C1-6烷基(包括甲基、乙基、正丙基或异丙基)的化合物。式2的代表性化合物亦包括那些其中R1为氢、R2为甲基且R3为甲基、乙基、正丙基或异丙基的化合物，即(R)-2-甲基-丁-1-醇、(R)-2-甲基-戊-1-醇、(R)-2-甲基-己-1-醇或(R)-2，4-二甲基-戊-1-醇。后述化合物的代表性相反对映异构体为(S)-2-甲基-丁-1-醇、(S)-2-甲基-戊-1-醇、(S)-2-甲基-己-1-醇和(S)-2，4-二甲基-戊-1-醇。
如方案I中所示，手性醇(式2)的羟基部分经由与式3的化合物反应而活化。反应通常用过量(例如，约1.05eq至约1.1eq)活化剂(式3)在约-25℃至约室温的温度下进行。可用活化剂包括磺酰化剂，诸如，TsCI、MsCI、BsCI、NsCI、TfCl等，和它们相应的酐(例如，对甲苯磺酸酐)。因此，例如，在吡啶和非质子性溶剂(诸如，EtOAc、MeCl2、ACN、THF和其类似物)存在下，使式2的化合物与TsCl反应得到(R)-甲苯-4-磺酸2-甲基-丁酯、(R)-甲苯-4-磺酸2-甲基-戊酯、(R)-甲苯-4-磺酸2-甲基-己酯和(R)-甲苯-4-磺酸2，4-二甲基-戊酯。同样地，在非质子性溶剂(诸如，MTBE、甲苯或MeCl2)和弱碱(诸如，Et3N)存在下，使式2的化合物与MsCI反应得到(R)-甲磺酸2-甲基-丁酯、(R)-甲磺酸2-甲基-戊酯、(R)-甲磺酸2-甲基-己酯和(R)-甲磺酸2，4-二甲基-戊酯。
羟基部分活化后，在碱和一或多种溶剂存在下，使所得中间体(式4)与2-氰基琥珀酸二酯(式5)反应得到2-烷基-2-氰基琥珀酸二酯(式6)。式5的代表性化合物包括2-氰基-琥珀酸二乙酯。同样地，式6的代表性化合物包括(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-丁基)-琥珀酸二乙酯、(2′R)-2-氰基-2-(2 ′-甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯、(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-己基)-琥珀酸二乙酯，和(2′R)-2-氰基-2-(2′，4′-二甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯。
烷基化作用可在范围为约室温至回流、约70℃至110℃或约90℃至约100℃的温度下使用化学计量或过量的量(例如，约1eq至约1.5eq)的碱和二酯(式5)进行。代表性的碱包括第1族金属的碳酸盐(例如，Cs2CO3和K2CO3)、磷酸盐(例如，K3PO4)和烷氧化物(例如，21％NaOEt于EtOH中)和位阻非亲核性碱(诸如，Et3N，t-BuOK、DBN、DBU等)。反应混合物可包含单一有机相或可包含水相、有机相和相转移催化剂(例如，四烷基铵盐，诸如，Bu4N+Br-)。代表性有机溶剂包括极性质子性溶剂，诸如，MeOH、EtOH、i-PrOH和其它醇；极性非质子性溶剂，诸如，EtOAc、i-PrOAc、THF、MeCl2和ACN；和非极性芳族和脂族溶剂，诸如，甲苯、庚烷等。
在烷基化后，使直接连接至第二不对称碳原子的酯部分(参看式6)裂解以得到3-氰基羧酸酯(式7)，诸如，(5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸乙酯、(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯、(5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯和(5和)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯。可通过使二酯(式6)与氯化物盐(例如，LiCl、NaCl等)在极性非质子性溶剂(诸如，含水DMSO、NMP等)中且于约135℃或更高的温度下(即Krapcho条件)反应而除去酯。可使用更高温度(例如，150℃，160℃或更高)或使用相转移催化剂(例如，Bu4N+Br-)以将反应时间降低至24小时或更短。通常反应采用过量的氯化物盐(例如，约1.1eq至约4eq或约1.5eq至约3.5eq)。
如方案I中所示且如上所表明，可通过与拆分剂接触使-3-氰基羧酸酯(式7)转化为需要的产物(式1)。在此方法中，经由与酸或碱水溶液接触使酯(式7)水解得到3-氰基羧酸(式8)或盐。例如，可使用HCl、H2SO4等且使用过量H2O处理式7的化合物以得到式8的羧酸。或者，可使用无机碱水溶液(诸如，LiOH、KOH、NaOH、CsOH、Na2CO3、K2CO3、Cs2CO3等)，在任选的极性溶剂(例如，THF、MeOH、EtOH、丙酮、ACN等)中处理式7的化合物得到碱加成盐，可使用酸处理所述碱加成盐生成3-氰基羧酸(式8)。式8的代表性化合物包括(5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸、(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸、(5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸和(5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸，及其盐类。
随后可使羧酸(式8)或其相应盐的氰基部分还原以在酸处理后(如果需要)得到γ-氨基酸(式9)。通过用弱酸(诸如，HOAc水溶液)处理γ-氨基酸的盐而获得倒数第二步的游离酸。式9的代表性化合物包括(5R)-3-氨基甲基-5-甲基-庚酸、(5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸、(5R)-3-氨基甲基-5-甲基-壬酸和(5R)-3-氨基甲基-5，7-二甲基-辛酸，及其盐类。
经由在催化剂存在下与H2反应或经由与还原剂(诸如，LiAlH4、BH3-Me2S等)反应可使氰基部分还原。除Raney镍和其它海棉状金属催化剂的外，潜在可用的催化剂包括非均匀催化剂，其含有约0.1％至约20％或约1％至约5％(按重量计)的过渡金属(诸如，Ni、Pd，Pt，Rh、Re、Ru和Ir，包括其氧化物和组合)，且其通常通过负载于各种材料上(包括Al2O3、C、CaCO3、SrCO3、BaSO4、MgO、SiO2、TiO2、ZrO2等)。这些金属中的许多金属(包括Pd)可掺杂胺、硫化物或第二金属(诸如，Pb、Cu或Zn)。例示性催化剂因此包括钯催化剂，诸如，Pd/C，Pd/SrCO3、Pd/Al2O3、Pd/MgO、Pd/CaCO3、Pd/BaSO4、PdO、Pd黑、PdCl2等，其含有以重量计约1％至约5％的Pd。其它催化剂包括Rh/C，Ru/C、Re/C、PtO2、Rh/C、RuO2等。
氰基部分的催化还原通常是在一或多种极性溶剂存在下进行，这些极性溶剂包括但不限于水、醇、醚、酯和酸、诸如，MeOH、EtOH、IPA、THF、EtOAc和HOAc。反应可在范围为约5℃至约100℃的温度下进行，尽管反应通常在室温下进行。一般而言，以重量计，底物与催化剂的比率可在约1∶1至约1000∶1的范围内，且H2压力可在气压为约0psig至约1500psig的范围内。更通常而言，底物与催化剂的比率可在约4∶1至约20∶1的范围内，且H2压力可在约25psig至约150psig的范围内。
如方案1中所示，拆分倒数第二步γ-氨基酸(式9)得到需要的立体异构体(式1)。可经由与拆分剂(诸如，对映体纯或基本上纯的酸或碱(例如，S-扁桃酸、S-酒石酸等))接触得到一对可经由(例如)重结晶或色谱法分离的非对映异构体(例如具有不同溶解度的盐)而拆分所述氨基酸(式9)。随后可从适当非对映异构体经由(例如)与碱或酸接触或经由溶剂分离(例如与EtOH、THF等接触)，使具有需要的立体化学构型的γ-氨基酸(式1)再生。可经由在合适溶剂中多次重结晶进一步富集需要的立体异构体。
除如上所述使用拆分剂之外，可经由与酶作用将3-氰基羧酸酯(式7)转化为需要的产物(式I)。如方案I中所示且如上讨论，可经由与酶接触使单酯(式7)的一个非对映异构体非对映立体选择性地水解，结果形成含有在C-3上具有所需立体化学构型的3-氰基羧酸(或酶)(式10)和在C-3上具有相反(不需要的)立体化学构型的3-氰基羧酸酯(或酸)(式11)的混合物。式10的代表性化合物包括(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸、(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸、(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸和(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸，及其盐类，以及上述化合物的C1-6烷基酯，包括(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸乙酯、(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯、(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯和(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯。式11的例示性化合物包括(3R，5R)-3-氯基-5-甲基-庚酸，(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸，(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸和(3R，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸及其盐类，以及上述化合物的C1-6烷基酯，包括(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸乙酯、(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯、(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯和(3R，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯。
对用于拆分需要的非对映异构体(式10)的酶(生物催化剂)的选择取决于底物(式7)和生物转化产物(式10或式11)的结构。底物(式7)包含两种在C-3上具有相反立体化学构型的非对映异构体(式13和式14)，
Figure A20068004846100411
在式13和式14中，取代基R1、R2和R6如以上式1和式5中所定义。所述酶使所述两种非对映异构体(式13或式14)中之一立体选择性水解。因此，所述酶可为任何在对式13的化合物仅有很小或没有影响的同时催化式14的化合物水解得到式11的3-氰基羧酸(或盐)的蛋白质。或者，所述酶可为任何在对式14的化合仅有很小或没有影响的同时催化式13的化合物水解得到式10的3-氰基羧酸(或盐)的蛋白质。用于使式13或式14的化合物分别非对映立体选择性水解为式10或式11的化合物的可用的酶因此包括水解酶，包括脂肪酶、某些蛋白酶和其它立体选择性酯酶。这些酶可得自多种天然来源，包括动物器官和微生物。参看(例如)市售水解酶的非限制性列表-表2。
表2.市售可获得的水解酶
                                                                    
酶                                             商品名
                                                                    
猪胰腺脂肪酶                                   Altus 03
CAL-A，冻干                                    Altus 11
解脂念珠菌(Candida lipolytica)脂肪酶           Altus 12
CAL-B，冻干                                    Altus 13
念珠地丝菌(Geotrichum candidum))脂肪酶         Altus 28
Pseudomonas aroginosag脂肪酶                   Altus 50
假单胞菌属(Pseudomonas Sp.)酯酶                Amano Cholesterol Esterase 2
黑曲霉(Aspergillus niger)脂肪酶                Amano脂肪酶AS
洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)脂     Amano脂肪酶AH
肪酶
荧光假单孢菌(Pseudomonas fluorescens)脂肪酶    Amano脂肪酶AK 20
皱落念珠菌(Candida rugosa)脂肪酶               Amano脂肪酶AYS
德氏根霉(Rhizopus delemar)脂肪酶               Amano脂肪酶D
米根霉(Rhizopus oryzae)脂肪酶                  Amano脂肪酶F-AP 15
沙门柏干酪青霉(Penicillium camembertii)脂肪酶  Amano脂肪酶G 50
爪哇毛霉(Mucor javanicus)脂肪酶    Amano脂肪酶M 10
洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)脂肪  Amano脂肪酶PS
酶
洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacla)脂肪  Amano脂肪酶PS-SD
酶
洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)脂肪  Amano脂肪酶PS-CI
酶
洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)脂肪  Amano脂肪酶PS-CII
酶
洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)脂肪  Amano脂肪酶PS-DI
酶
娄地青霉(Penicillium roqueforti)脂肪酶    Amano脂肪酶R
洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)脂肪  Amano脂肪酶S
酶
曲霉菌(Aspergillus)属蛋白酶                 BioCatalytics 101
假单胞菌属脂肪酶                            BioCatalytics 103
真菌脂肪酶                                  BioCatalytics 105
微生物，冻干脂肪酶                          BioCatalytics 108
CAL-B，冻干                                 BioCatalytics 110
念珠菌(Candida)属，冻干                     BioCatalytics 111
CAL-A，冻干                                 BioCatalytics 112
嗜热霉(Thermomyces)属脂肪酶                 BioCatalytics 115
产碱杆菌(Alcaligines)属，冻干脂肪酶         BioCatalytics 117
粘稠色杆菌(Chromobacterium viscosum)脂肪酶  Altus 26
CAL-B，L2 Sol                               Chriazyme L2 Sol
柱状念珠菌(Candida cylindracea)脂肪酶       Fluka 62302
产朊念珠菌(Candida utilis)脂肪酶            Fluka 6
雪白根霉(Rhizopus niveus)脂肪酶             Sigma L8
猪胰脂肪酶                                  Sigma L12
假单胞菌(Pseudomonas)属脂蛋白脂肪酶         Sigma L13
细毛嗜热霉(Thermomuces lanuginosus)脂肪酶   Sigma L9 Lipolase
细毛嗜热霉(Thermomuces lanuginosus)脂肪酶   Sigma L10 Novo871
曼赫根毛霉(Rhizomucor miehei)脂肪酶         Sigma L6 Palatase
假单胞菌属脂肪酶                            sigma L14 XIII型
麦胚脂肪酶                                  Sigma L11
少根根霉(Rhizopus arrhizus)脂肪酶           Sigma L7 XI型
胰脂肪酶250                                 Valley Research VI
胰蛋白酶                                    Altus 33
木瓜凝乳蛋白酶                              Altus 38
菠萝蛋白酶                                  Altus 40
黑曲霉(Aspergillus niger)蛋白酶             Altus 41
米曲霉(Aspergillus oryzae)蛋白酶            Altus 42
青霉菌(Penicillium)属蛋白酶                 Altus 43
曲霉菌(Aspergillus)属蛋白酶                 Altus 45
肾素小牛胃蛋白酶                            Sigma P24
嘉士伯枯草杆菌蛋白酶(Subtilisin Carlsberg      Altus 10
Protease)
迟缓芽胞杆菌(Bacillus lentus)蛋白酶            Altus 53
真菌蛋白酶                                     Genencor真菌蛋白酶500,000
真菌蛋白酶                                     Genencor Fungal蛋白酶浓缩物
细菌蛋白酶                                     Geneneor Protex 6L
蛋白酶                                         Genencor蛋白酶899
细菌蛋白酶                                     Geneneor Multifect P3000
细菌蛋白酶                                     Genencor Primatan
细菌蛋白酶                                     Genencor Purafect(4000L)
细菌蛋白酶                                     Genencor Multifect Neutral
黑曲霉(Aspergillus niger)蛋白酶                Amano Acid蛋白酶A
雪白根霉(Rhizopus niveus)蛋白酶                Amano Acid蛋白酶II
雪白根霉(Rhizopus niveus)蛋白酶                Amarto Newlase F
米根霉(Rhizopus oryzae)蛋白酶                  Amano Peptidase R
枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)蛋白酶          Amano Proleather FGF
米曲霉(Aspergillus oryzae)蛋白酶               Amano蛋白酶A
米曲霉(Aspergfflus oryzae)蛋白酶               Amano蛋白酶M
枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)蛋白酶          Amano蛋白酶N
蜂蜜曲霉(Aspergillus melleus)蛋白酶            Amano蛋白酶P10
嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus)  Amano蛋白酶SG
蛋白酶
猪肝酯酶，冻干                                 BioCat Chirazyme E1
猪肝酯酶，冻干                                 BioCat Chirazyme E2
链霉菌(Streptomyces)属蛋白酶                   BioCatalytics 118
白麦轴酶Tritirachium album)蛋白酶              Fluka P6 Proteinase K
牛胰蛋白酶                                     Sigma P18 α胰凝乳蛋白酶I
灰色链霉菌(Streptomyces griseus)蛋白酶         Sigma P16 Bacterial
牛胰蛋白酶                                     Sigma P21 β胰凝乳蛋白酶
溶组织梭菌(Clostridium histoIyticum)蛋白酶     Sigma P13 Clostripain
牛肠蛋白酶                                     Sigma P17 Enteropeptidase
猪肠蛋白酶                                     Sigma P25 Enteropeptidase
芽孢杆菌(Bacillus)属蛋白酶                     Sigma P8 Esperase
米曲霉(Aspergillus oryzae)蛋白酶               Sigma P1 Flavourzyme
解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)蛋   Sigma P5 Neutrase
白酶
Carica papaya蛋白酶                            Sigma P12 Papain
嗜热解朊芽孢杆菌蛋白酶(Bacillus                Sigma P10蛋白酶
thermoproteolyticus rokko)
激烈火球菌(Pyrocoecus furiosis)蛋白酶          Sigma P14蛋白酶S
芽孢杆菌(Bacillus)属蛋白酶                     Sigma P9 Savinase
牛胰蛋白酶                                     Sigma P19 1型(粗制)
多粘芽孢杆菌(Bacillus polymyxa)蛋白酶          Sigma P7 IX型
地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)蛋白酶     Sigma P6 VIII型
斋藤曲霉(Aspergillus saitoi)蛋白酶             Sigma P3 XIII型
酱油曲霉(Aspergillus soyae)蛋白酶              Sigma P4 XIX型
米曲霉(Aspergillus oryzae)蛋白酶           Sigma P2 XXIII型
细菌蛋白酶                                 Sigma P11 XXIV型
根霉(Rhizopus)属新脂肪酶                   Sigmal 5 Newlase
米曲霉(Aspergillus oryzae)蛋白酶           Validase FP浓缩物
凤梨[Ananas comosus&Anauas brecteatus(L)]  Bromelian浓缩物
曲霉菌(Aspergilus)属酰基转移酶             Amano Aml
猪肾酰基转移酶                             Sigma A-S2酰基转移酶I
青霉素G酰基转移酶                          Altus 06
得自米黑毛霉(Mucor meihei)的酯酶           Fluka E5
皱落念珠菌(Candida rugosa)酯酶             Altus 31
猪胰弹性蛋白酶                             Altus 35
乙酰胆碱酯酶                               Sigma ES8
胆固醇酯酶                                 BioCatalyties E3
PLE-硫酸铵                                 BioCatalyties 123
兔肝酯酶                                   Sigma ES2
假单胞菌(Pseudomonas)属胆固醇酯酶          Sigma ES4
                                                                    
如实例部分中所示，可用于使被氰基取代的酯(式13或式14)的非对映立体选择性转化为式10或式11的羧酸(或盐)的酶包括脂肪酶。特别可用于使式14的被氰基取代的酯转化为式11的羧酸(或盐)的脂肪酶包括源自微生物洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderiacepacia)(以前称为洋葱假单胞菌(Pseudomonas cepacia))的酶，诸如那些可自Amano Enzyme Ine.购得的商品名为PS、PS-SD、PS-CI、PS-C II、PS-D I和S的酶。这些酶可以自由流动粉末(PS)形式或冻干粉末(S)形式获得，或可固定于陶瓷颗粒(PS-C I和PS-C II)或硅藻土(PS-D I)上。它们具有在约30KLu/g(PS)至约2,200KLu/g(S)范围内的脂解活性。自Amano Enzyme Inc.购得的脂肪酶PS-SD为用于本发明的方法中的优选酶。
特别可用于使式13的被氰基取代的酯转化为式10的羧酸(或盐)的脂肪酶包括源自微生物细毛嗜热霉(Thermomyces lanuginosus)的酶，诸如那些自Novo-Nordisk A/S购得的商品名为的酶。
Figure A20068004846100442
酶可通过浸没发酵米曲霉(Aspergillus oryzae)微生物而获得，所述种米面霉微生物用来自编码脂肪酶的氨基酸序列的细毛嗜热霉(Therm omyces lanuginosus)DSM 4109的DNA进行遗传修饰。
Figure A20068004846100443
100L和
Figure A20068004846100444
100T可分别以液体溶液和粒状固体形式获得，其各具有100kLU/g的标称活性(norminal activity)。其它形式的
Figure A20068004846100451
包括活性为
Figure A20068004846100452
100L的一半的
Figure A20068004846100453
50L和活性与
Figure A20068004846100454
100L相同但为食品级的
Figure A20068004846100455
100L。
各种筛选技术可用于鉴别合适的酶。举例而言，可使用下面在实例部分中所述的高通量筛选技术筛选大量市售的酶。可使用富集分离技术筛选其它酶(或酶的微生物来源)。这些技术通常涉及使用用富集底物补充的碳有限或氮有限的培养基，所述富集底物可为底物(式7)或结构上相似的化合物。可基于微生物在含有富集底物的培养基中生长的能力来选择潜在可用的微生物以用于进一步研究。随后通过使微生物细胞的悬浮液与未被拆分的底物接触且使用分析方法(诸如，手性HPLC、气相-液相色谱法、LC/MS等)测试需要的非对映异构体(式10)的存在来评估这些微生物立体选择性催化酯水解的能力。
一旦已经分离出具有必需水解活性的微生物，即可采用酶工程以改善其所产生的酶的性质。例如但不限于，可使用酶工程以增加产率和酯水解的非对映立体选择性，使酶的温度和pH操作范围加宽，和改良酶对有机溶剂的耐受性。可用的酶工程技术包括合理设计方法(诸如定点突变)和利用连续多轮随机突变，基因表达以及高通量筛选以优化所需性质的体外定向进化技术。参看，例如K.M.Koeller&C.-H.Wong，“Enzymes for chemical synthesis，”Nature 409：232-240(2001年1月11日)和在此处所引用的参考文献，其完整的公开内容以引用的方式并入本文中。
酶可呈完整微生物细胞、透性化微生物细胞、微生物细胞的提取物、部分纯化的酶、纯化的酶等。以体积计，酶可包含平均粒径小于约0.1mm(细分散体)或约0.1mm或更大(粗分散体)的颗粒的分散体。粗酶分散体提供优于细分散体的潜在加工优势。例如，粗酶颗粒可在分批法中或在半连续或连续方法中重复使用，或比酶的细分散体通常更易于从生物转化的其它组份中分离(例如通过过滤)。
可用的粗酶分散体包括主要包含酶的交联酶结晶(CLEC)和交联酶聚集体(CLEA)。其它粗分散体可包括固定于不溶性支撑物之上或之内的酶。可用固体支撑物包括包含海藻酸钙、聚丙烯酰胺、
Figure A20068004846100461
和其它聚合材料的聚合物基质和无机基质，诸如
Figure A20068004846100462
有关CLEC和其它酶固定技术的一般描述参看M.A.Navia&N.L.St.Clair的美国专利5,618,710。有关CLEA的一般描述，包括它们的制备和用途参看L.Cao&J.Elzinga等人的美国专利申请2003/0149172。有关将CLEC和CLEA技术应用于脂肪酶的论述还可参见A.M.Anderson的Biocat Biotransform，16：181(1998)和P.López-Serrano等人的Bioteehnol.Lett.24：1379-83(2002)。为所有目的，上述参考文献的完整公开内容以引用的方式并入本文中。
反应混合物可包含单一相或可包含多相(例如，两相系统或三相系统)。因此，例如，方案I中所示的非对映立体选择性水解可在单一水相中发生，所述单一水相含有酶、底物(式7)、需要的非对映异构体(式10)和不需要的非对映异构体(式11)。或者，反应混合物可包含多相系统，所述多相系统包括接触固相(例如，酶或产物)的水相、接触有机相的水相或接触有机相和固相的水相。例如，非对映立体选择性水解可在包含固相和水相的两相系统中进行，所述固相含有酶，且所述水相含有底物(式7)、需要的非对映异构体(式10)和不需要的非对映异构体(式11)。
或者，非对映立体选择性水解可在包含固相、有机相和水相的三相系统中进行，所述固相含有酶，所述有机相含有底物(式7)，且所述水相一开始即含有底物的少量级分。在某些情况下，需要的非对映异构体(式10)为羧酸，其具有较未反应的酯(式14)低的pKa。因羧酸呈现较高的水溶解性，故有机相发生未反应的酯(式14)的富集，同时水相发生需要的羧酸(或盐)的富集。在其它情况下，不需要的非对映异构体(式11)为羧酸，故有机相发生需要的未反应的酯(式13)的富集，同时水相发生不需要的羧酸(或盐)的富集。优选地，使不需要的非对映异构体(式11)选择性水解为羧酸，羧酸在水相中为可溶的，同时使需要的非对映异构体(式10的酯)未反应且仍留在有机相中。
在立体选择性水解中使用的底物(式7)和生物催化剂的量将特别取决于被氰基取代的酯和酶的性质。然而，一般而言，反应可采用初始浓度为约0.1M至约5.0M的底物，且在许多情况下，底物的初始浓度为约0.1M至约1.0M。此外，反应可通常采用约1％至约20％的酶载量，且在许多情况下，可采用约5％至约15％(重量/重量)的酶载量。
立体选择性水解可在一定温度和pH的范围内进行。例如，反应可在约10℃至约60℃的温度下进行，但通常在约室温至约45℃的温度下进行。在合理量的时间内(例如，约1小时至约48小时或约1小时至约24小时)，这样的温度通常以约80％或更高(例如98％)的de(3S，5R非对映异构体)使底物(式7)基本上完全转化(例如，约42％至约50％)，同时酶未失活。此外，立体选择性水解可在约5的pH至约11的pH下进行，更通常在约6的pH至约9的pH下进行，且经常在约6.5的pH至约7.5的pH下进行。
在未控制pH的情况下，因随着底物(式7)水解的进行会生成羧酸(式10或式11)，故反应混合物的pH将下降。为补偿这种改变，可在控制内部pH的情况下(例如在合适缓冲剂存在下)进行水解反应，或可在通过添加碱控制内部pH的情况下进行水解反应。合适缓冲剂包括碳酸氢钠、磷酸钾、磷酸钠、乙酸钠、乙酸铵、乙酸钙、BES、BICINE、HEPES、MES、MOPS、PIPES、TAPS、TES、TRICINE、Tris、
Figure A20068004846100471
或其它pKa为约6至约9的缓冲剂。缓冲剂浓度通常在约5mM至约1mM的范围内，且通常在约50mM至约200mM的范围内。合适碱包括包含KOH、NaOH、NH4OH等的水溶液，所述水溶液的浓度在约0.5M至约15M的范围内，或更通常在约5M至约10M的范围内。也可使用其它无机添加剂，诸如乙酸钙。
在底物(式7)发生酶转化之后或期间，使用标准技术从产物混合物分离出需要非对映异构体(式10)。例如，在单一(水)相分批反应的情况下，可使用有机溶剂(诸如，己烷、庚烷、MeCl2、甲苯、MTBE、THF等)一或多次萃取产物混合物，此举使分别在水(有机)和有机(水)相中的在C-3上具有需要立体化学构型的酸(酯)(式10)从不需要的酯(酸)(式11)中分离。或者，在采用富集酸或酯的水相和有机相的多相反应的情况下，可在反应后以分批方式分离两种非对映异构体(式10和式11)，或可在立体选择性水解期间半连续或连续地分离两种非对映异构体。
如方案1中所示，一旦需要的非对映异构体(式10)从反应混合物分离，即任选使用以上与式7的化合物的酯水解相关的条件和试剂对其进行水解。随后可使所得羧酸(式10a)或其相应盐的氰基部分还原，经酸处理后(如果需要)得到需要的γ-氨基酸(式1)。所述还原可采用与以上所述的用于使式8的化合物的氰基部的分还原相同的条件和试剂且可在不分离式10a的氰基酸的情况下进行。式10a的代表性化合物包括(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸、(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸、(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸和(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸，及其盐类。
如方案I中所示，可使需要的非对映异构体(式10)转化为适当盐，优选转化为碱金属盐。随后使所得盐的氰基部分还原以得到需要γ-氨基酸(式1)的盐。所述还原可采用与以上所述的用于使式8的化合物的氰基部分的还原相同的条件和试剂。接着可进一步将所得式1的化合物的盐转化为游离酸或转化为其药学土可接受的盐、溶剂合物或水合物。式10a的化合物的优选盐为(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸的钠盐。
可使用各种方法制备方案1中所示的手性醇(式2)。例如，可使用以上所述的与式7的化合物的酶拆分有关的条件和试剂通过外消旋酯的立体选择性的酶介导的水解来制备手性醇。例如，在水解酶(例如，脂肪酶)和水存在下可使正癸酸2-甲基-戊酯水解以得到纯的(或基本上纯的)手性醇(R)-2-甲基-戊-1-醇，其可通过分馏而与非手性酸和未反应的手性酯(正癸酸和(S)-戊酸2-甲基-戊酯)分离。酯底物可使用本领域中已知的方法由相应外消旋醇(例如2-甲基-戊-1-醇)和酰氯(例如正癸酰氯)或酐制备。
或者，可通过被适当取代的2-链烯酸的不对称合成制备手性醇(式2)。例如，可在手性催化剂存在下，使2-甲基-戊-2-烯酸(或其盐)氢化以得到(R)-2-甲基-戊烯酸或其盐，其可直接用LAH还原得到(R)-2-甲基-戊-1-醇，或转化为混合酐或酰氯，且接着以NaBH4还原得到手性醇。潜在可用的手性催化剂包括与过渡金属(诸如钌、铑、铱或钯)结合的环状或非环状手性膦配体(例如，单膦，双膦、bisphospholane等)或亚膦酸酯配体。Ru-、Rh-、Ir-或Pd-膦、亚膦酸酯或膦基恶唑啉络合物具有光学活性，因为它们具有手性磷原子或连接至磷原子的手性基团，或因为在BINAP和类似转阻异构配体的情况下其具有轴向手性。
例示性手性配体包括BisP*；(R)-BINAPINE；(S)-Me-二茂铁-缩酮磷(Ketalphos)，(R，R)-DIOP；(R，R)-DIPAMP；(R)-(S)-BPPFA；(S，S)-BPPM；(+)-CAMP；(S，S)-CHIRAPHOS；(R)-PROPHOS；(R，R)-NORPHOS；(R)-BINAP；(R)-CYCPHOS；(R，R)-BDPP；(R，R)-DEGUPHOS；(R，R)-Me-DUPHOS；(R，R)-Et-DUPHOS；(R，R)-i-Pr-DUPHOS；(R，R)-Me-BPE；(R，R)-Et-BPE(R)-PNNP；(R)-BICHEP；(R，S，R，S)-Me-PENNPHOS；(S，S)-BICP；(R，R)-Et-FerroTANE；(R，R)-叔丁基-miniPHOS；(R)-Tol-BINAP；(R)-MOP；(R)-QUINAP；CARBOPHOS；(R)-(S)-JOSIPHOS；(R)-PHANEPHOS；BIPHEP；(R)-Cl-MeO-BIPHEP；(R)-MeO-BIPHEP；(R)-MonoPhos；BIFUP；(R)-SpirOP；(+)-TMBTP；(+)-tetraMeBITIANP；(R，R，S，S)TANGPhos；(R)-PPh2-PhOx-Ph；(S，S)MandyPhos；(R)-eTCFP；(R)-mTCFP和(R)-CnTunaPHOS，其中n为1至6的整数。
其它手性配体包括(R)-(-)-1-[(S)-2-(二(3，5-双三氟甲基苯基)膦基)二茂铁基]乙基二环己基-膦；(R)-(-)-1-[(S)-2-(二(3，5-双-三氟甲基苯基)膦基)二茂铁-基]乙基二(3，5-二甲基苯基)膦；(R)-(-)-1-[(S)-2-(二-叔丁基膦基)二茂铁基]乙基二(3，5-二甲基苯基)膦；(R)-(-)-1-[(S)-2-(二环己基膦基)二茂铁基]乙基二叔丁基膦；(R)-(-)-1-[(S)-2-(二环己基膦基)二茂铁基]乙基二环己基膦：(R)-(-)-1-[(S)-2-(二环己基膦基)二茂铁基]乙基二苯基膦；(R)-(-)-1-[(S)-2-(二(3，5-二甲基-4-甲氧基苯基)膦基)二茂铁基]乙基二环己基膦；(R)-(-)-1-[(S)-2-(二苯基瞵基)二茂铁基]乙基二叔丁基膦；(R)-N-[2-(N，N-二甲氨基)乙基]-N-甲基-1-[(S)-1′，2-双(二苯膦基)二茂铁基]乙胺；(R)-(+)-2-[2-(二苯膦基)苯基]-4-(1-甲基乙基)-4，5-二氢恶唑；{1-[((R，R)-2-苄基-phospholanyl)-苯-2-基]-(R*，R*)-phospholanyl-2-基}-苯基-甲烷，和{1-[((R，R)-2-苄基-phospholanyl)-乙基]-(R*，R*)-phospholan-2-基}-苯基-甲烷。
可用配体可还包括在的前段落中所述的手性配体的立体异构体(对映异构体和非对映异构体)，其可通过反转给定配体的所有或某些立体生成中心或通过反转转阻异构配体的立体生成轴而获得。因此，例如，可用的手性配体可亦包括(S)-Cl-MeO-BIPHEP；(S)-PHANEPHOS；(S，S)-Me-DUPHOS：(S，S)-Et-DUPHOS；(S)-BINAP；(S)-Tol-BINAP；(R)-(R)-JOSIPHOS；(S)-(S)-JOSIPHOS：(S)-eTCFP；(S)-mTCFP等。
许多手性催化剂、催化剂前体或手性配体可自商业来源获得或可使用已知方法制备。催化剂前体或预催化剂为可在使用前转化为手性催化剂的一种化合物或一组化合物。催化剂前体通常包含在抗衡离子X-(诸如，OTf-、PF6 -、BF4 -、SbF6 -、ClO4 -等)存在下与膦配体和二烯(例如，降冰片二烯(norboradiene)、COD、(2-甲基烯丙基)2等)或卤素(Cl或Br)或二烯和卤素络合的Ru、Rh、Ir或Pd。因此，例如，包含络合物[(双膦配体)Rh(COD)]+X-的催化剂前体可通过在MeOH中使二烯(COD)氢化以得到[(双膦配体)Rh(MeOH)2]+X-而转化为手性催化剂。MeOH随后被烯酰胺(式2)或烯胺(式4)置换，经对映选择性氢化为需要的手性化合物(式3)。手性催化剂或催化剂前体的实例包括(+)-TMBTP-钌(II)氯化物丙酮络合物：(S)-Cl-MeO-BIPHEP-钌(II)氯化物Et3N络合物；(S)-BINAP-钌(II)Br2络合物；(S)-tol-BINAP-钌(II)Br2络合物；[((3R4R)-3，4-双(二苯膦基)-1-甲基吡咯啶)-铑-(1，5-环辛二烯)]-四氟硼酸络合物：[((R，R，S，S)-TANGPhos)-铑(I)-双(1，5-环辛二烯)]-三氟甲烷磺酸络合物；[(R)-BINAPINE-铑-(1，5-环辛二烯)]-四氟硼酸络合物；[(S)-eTCFP-(1，5-环辛二烯)-铑(I)]-四氟硼酸络合物和[(S)-mTCFP-(1，5-环辛二烯)-铑(I)]-四氟硼酸络合物。
对特定手性催化剂和氢化底物而言，底物与催化剂的摩尔比(s/c)取决于H2压力、反应温度和溶剂(如果存在)。通常，底物与催化剂的比率大于约100∶1或200∶1，且底物与催化剂的比率为约1000∶1或2000∶1是常见的。尽管手性催化剂可重复利用，更高的底物与催化剂的比率更为有效。例如，约1000∶1、10,000∶1和20,000∶1或更高的底物与催化剂的比率将是有效的。不对称氢化通常在约室温或室温以上进行，且在H2压力约10kPa(0.1atm)或更高压力下进行。反应混合物的温度可在约20℃至约80℃的范围内且H2压力可在约10kPa至约5000kPa或更高的范围内，但更通常在约10kPa至约100kPa的范围内。通常对温度、H2压力和底物与催化剂的比率的组合进行选择以提供在约24小时内使底物(式2或式4)大体上完全转化(即约95重量％)。对许多手性催化剂而言，降低H2压力可增加对映选择性。
多种溶剂可用于不对称氢化中，包括质子性溶剂，诸如，水、MeOH、EtOH和i-PrOH。其他可用溶剂包括非质子性极性溶剂，诸如，THF、乙酸乙酯和丙酮。立体选择性氢化可采用单一溶剂或可采用溶剂的混合物，诸如，THF与MeOH、THF与水、EtOH与水、MeOH与水等。
式1的化合物或其非对映异构体可通过，例如分步重结晶或色谱法或通过在适当溶剂中重结晶进一步富集，
或者，可按方案2所说明的来制备式10或式11的化合物。
Figure A20068004846100521
方案2
其中R1、R2、R3、R8和R9如上所定义；
R4选自甲苯磺酰基、甲磺酰基、对溴苯磺酰基、对氯苯磺酰基、硝基苯磺酰基和三氟甲基磺酰基，优选甲磺酰基；
R5为合适离去基团，诸如R4O-，优选甲磺酰基-O-：
R6为C1-6烷基，优选甲基；
X1为卤素，优选氯或溴；
R*-X2为碱金属卤化物，优选溴化钠；且
X2为卤素，优选溴。
式4的化合物可通过如以上方案1中所述的方法由式3的化合物制备。
式19的化合物可通过使化学计量或过量的量的式18的化合物与式4的化合物在温度于45℃至90℃的范围内反应2小时至6小时而由式4的化合物和式18的化合物制备。反应混合物可包含水相、有机相和相转移催化剂(例如，四烷基铵盐，诸如，Bu4N+Br-)。代表性有机溶剂包括极性非质子性溶剂(诸如，TMBE、THF、EtOAc、iPrOAc)和非极性芳族溶剂(诸如甲苯)。
式7的化合物可通过式19的化合物和式20的原酸酯化合物制备。可使用化学计量或过量的量(例如，1当量至1.5当量)的式20的化合物在温度于-5℃至5℃的范围内经历2小时至12小时来进行烷基化。代表性碱包括KOtBu，LDA、nBuLi和LiHMDS，可使用过量的碱(例如，1.2当量至3当量)。反应混合物包含单一有机溶剂(例如，THF、TBME或甲苯)。在酸性条件(例如，HCI、H2SO4等)下的处理过程中以过量的水使中间体原酸酶产物水解，从而得到式7的羧酸酯。
式10或11的化合物可如方案1中所述通过用适当酶的非对映立体选择性水解而由式7的化合物制备。优选地，酶为源自微生物洋葱伯克霍尔德氏菌(Burkholderia cepacia)或微生物细毛嗜热霉(Thermomyces lanuginosus)的脂肪酶。最优选地，酶为由AmanoEnzyme Inc购得的洋葱伯克霍尔德氏菌脂肪酶；最优选脂肪酶PS-SD。
如整个说明书所述，所公开的化合物中的许多化合物具有立体异构体。这些化合物中的一些化合物可作为单一对映异构体(对映纯化合物)或对映异构体的混合物(富集和外消旋样品)而存在，其取决于样品中一种对映异构体多于另一种对映异构体的相对过量而定，且其可呈现光学活性。所述立体异构体(其为不能重叠的镜像)具有立体生成轴或一或多个立体中心(即手性)。其它所公开的化合物可为非对映的立体异构体。所述称为非对映异构体的立体异构体可为手性或非手性的(不含有立体中心)。其包括含有烯基或环状基团的分子，故顺/反(或Z/E)立体异构体是可能的，或其包括含有两个或两个以上立体中心的分子，在这些分子中反转单个立体中心可产生相应的非对映异构体。除非清楚地另有说明(例如，通过使用立体键、立体中心描述符等)，本发明的范围通常包括参考化合物和其立体异构体，无论其各自为纯化合物(例如对映纯)或混合物(即对映异构富集的或外消旋的)。
一些化合物亦可含有酮基或肟基，故可发生互变异构现象。在这种情况下，本发明通常包括互变异构体，无论其各自为纯化合物或混合物。
式1的化合物的药学上可接受的盐包括其酸加成盐和碱盐。
合适酸加成盐可自形成无毒性盐的酸形成。实例包括乙酸盐、己二酸盐、天冬氨酸盐、苯甲酸盐、苯磺酸盐、碳酸氢盐/碳酸盐，硫酸氢盐/硫酸盐、硼酸盐、樟脑磺酸盐、柠檬酸盐、环己氨基磺酸盐、乙二磺酸盐、乙磺酸盐、甲酸盐、富马酸盐、葡庚糖酸盐、葡糖酸盐、葡糖醛酸盐、六氟磷酸盐、羟苄基苯甲酸盐、盐酸盐/氯化物、氢溴酸盐/溴化物、氢碘酸盐/碘化物、羟乙磺酸盐、乳酸盐、苹果酸盐、马来酸盐、丙二酸盐、甲磺酸盐、甲基硫酸盐、萘酸盐、2-萘磺酸盐、烟酸盐、硝酸盐、乳清酸盐、草酸盐、棕榈酸盐、双羟萘酸盐、磷酸盐/磷酸氢盐/磷酸二氢盐，焦谷氨酸盐，葡糖二酸盐，硬脂酸盐、琥珀酸盐、丹宁酸盐、酒石酸盐，甲苯磺酸盐，三氟乙酸盐和xinofoate盐。
合适碱盐可自形成无毒性盐的碱形成。实例包括铝盐，精氨酸盐、苄星盐、钙盐、胆碱盐、二乙胺盐、二醇胺盐、甘氨酸盐、赖氨酸盐、镁盐、葡甲胺盐、醇胺盐、钾盐、钠盐和氨丁三醇盐和锌盐。
亦可形成酸和碱的半盐，例如，半硫酸盐和半钙盐。
有关合适盐的综述参看Stahl与Wermuth的Handbook of Pharmaeeutieal Salts：Properties，Selection，and Use(Wiley-VCH，2002)。
式1的化合物的药学上可接受的盐可通过以下三种方法中的一或多种而制备：
(i)通过使式1的化合物与需要的酸或碱反应；
(ii)通过使用需要的酸或碱由式1的化合物的合适前体除去酸不稳定或碱不稳定保护基或通过使合适环状前体例如，内酯或内酰胺开环；或
(iii)通过使式1的化合物的一种盐与适当酸或碱反应或通过合适的离子交换柱而转化为另一种盐。
所有三种反应通常均在溶液中进行。所得盐可沉淀出并通过过滤收集或可通过蒸发溶剂而收回。所得盐的离子化程度可在完全离子化与几乎未离子化之间变化。
本发明的化合物可以在完全无定形至完全结晶的范围内的固态连续体形式存在。术语“无定形”是指一种状态，其中所述物质在分子水平上缺乏长程有序，且取决于温度可呈现固体或液体的物理性质。通常这些物质不能产生独特的X射线衍射图样，且尽管其呈现固体性质，更多地将其正式描述为液体。加热后，出现固体至液体性质的改变，其以状态改变为特征，通常为二级变化(“玻璃转移”)。术语“结晶”是指在分子水平上物质具有规则有序的内部结构且能产生独特的具有限定峰的X射线衍射图样的固相。如果充分加热这些物质亦会呈现液体的性质，但从固体至液体的改变以相变为特征，通常为一级变化(“熔点”)。
本发明的化合物亦可以非溶剂合物和溶剂合物的形式存在。本文使用术语“溶剂合物”来描述一种包含本发明的化合物和一或多种药学上可接受的溶剂分子(例如，乙醇)的分子络合物。当所述溶剂为水时采用术语“水合物”。
一种用于有机水合物的目前公认的分类系统为一种限定隔离位点、通道和金属离子配位水合物的系统-参看K.R.Morris的Polymorphism in Pharmaceutical Solids(H.G.Brittain编，MarcelDekker，1995)。隔离位点水合物为其中水分子通过介入有机分子之间而避免彼此直接接触的水合物。在通道水合物中，水分子位于晶格通道中，在这些晶格通道中水分子与其它水分子邻接。在金属离子配位水合物中，所述水分子键合至金属离子。
当溶剂或水紧密结合时，络合物将具有良好确定的与湿度无关的化学计量。然而，当与溶剂或水较弱结合时，如在通道溶剂合物和吸湿性化合物中，水/溶剂含量将取决于湿度和干燥条件。在这种情况下，非化学计量将是正常的。
多组份络合物(不同于盐和溶剂合物)亦包括在本发明的范围内，其中药物和至少一种其它组份以化学计量或非化学剂量的量存在。所述类型络合物包括笼形物(药物主体包合络合物)和共晶体。后者通常定义为通过非共价相互作用结合在一起的中性分子组份的结晶性络合物，但可亦为中性分子与盐的络合物。共晶体可通过熔融结晶，通过从溶剂中重结晶或通过用物理方法一起研磨组份而制备-参看O.Almarsson与M.I.Zaworotko的Chem Commun，17，1889-1896(2004)。有关多组份络合物的一般综述参看Haleblian的J Pharm Sci，64(8)，1269-1288(1975年8月)。
本发明的化合物当在适当条件下亦可以介晶态(中间相或液晶)存在。介晶态为在真晶状态与真液体状态(熔融物或溶液)之间的中间状态。将由于温度改变引起的介晶现象描述为“热致性”，且将由添加第二组份(诸如，水或另一溶剂)引起的介晶现象描述为“溶致性”。将可能形成溶致性中间相的化合物描述为“两亲媒性”且其是由具有离子(诸如，COO-Na+、-COO-K+或SO3 -Na+)或非离子(诸如，N-N+(CH3)3)极性头端的分子组成。更多信息参看N.H.Hartshorne与A.Stuart的Crystals and the Polarizing Microscopc，第4版(Edward Arnold，1970)。
在下文中，所有对式1的化合物的提及包括提及其盐、溶剂合物、多组份络合物和液晶，以及其盐的溶剂合物、多组份络合物和液晶；且包括其所有多晶型物和晶体惯态、如下文中所定义的其前药和异构体(包括光学、几何和互变异构体)以及同位素标记的式1的化合物。
可分析式1的化合物的生物医药学性质，诸如，溶解度和溶液稳定性(在一定pH范围内)、渗透性等，以便选择最适当剂型和给药途径用于治疗所建议的适应症。
欲用于医药用途的式1的化合物可以结晶或无定形产物给予。其可通过诸如沉淀、结晶、冻干、喷雾干燥或蒸发干燥的方法，例如以固态塞、散剂或薄膜的形式获得。为此目的，可使用微波或射频干燥。
式1的化合物可单独或与一或多种本发明的其它化合物组合或与一或多种其它药物(或药物的任何组合)组合给予。通常其将与一或多种药学上可接受的赋形剂结合以制剂的形式给予。本文使用术语“赋形剂”用来描述除本发明化合物之外的任何成份。对赋形剂的选择在很大程度上取决于诸如特定的给药方式、赋形剂对溶解度和稳定性的影响以及剂型的性质。
本领域技术人员容易了解适于递送式I的化合物的药物组合物和用于制备这些药物组合物的方法。这些组合物和用于制备它们的方法可例如在Remington′s Pharmaeeutical Sciellees，第19版(MackPublishing Company，1995)中查到。
口服给药
式1的化合物，特别是(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A可经口给予。口服给药可涉及吞咽以使化合物进入胃肠道，和/或涉及颊、舌或舌下给药，化合物通过这些给药由口腔直接进入血流。
适于口服给药的制剂包括固态、半固态或液态系统，诸如，片剂；含有多微粒或纳米微粒、液体或粉末的软或硬胶囊；锭剂(包括液体填充的)；口香糖；凝胶；快速分散剂型；薄膜片；卵状体；喷雾剂和颊/粘膜粘附贴片。
液体制剂包括悬浮液、溶液、糖浆和酏剂。这些制剂可作为填充剂用在软或硬胶囊(例如由明胶或羟丙基甲基纤维素制成)中且通常包含一种载体(例如，水、乙醇、聚乙二醇、丙二醇、甲基纤维素或合适的油)和一或多种乳化剂和/或悬浮剂。液体制剂亦可通过使固体重配而制备，例如由药囊制备。
式1的化合物，特别是(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A亦可用于快速溶解、快速崩解剂型中，诸如那些描述在Liang与Chen的Expert Opini Ollin Therapeutic Patents，11(6)，981-986(2001)中的剂型。
对片剂剂型而言，视剂量而定，药物可占剂型的1重量％至80重量％，更通常占剂型的5重量％至60重量％。除药物外，片剂通常含有崩解剂。崩解剂的实例包括羟乙酸淀粉钠、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钙、交联羧甲纤维素钠、交联聚维酮，聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、微晶纤维素、低级碳烷基取代的羟丙基纤维素、淀粉、预胶凝化淀粉和海藻酸钠。一般而言，崩解剂占剂型的1重量％至25重量％，优选占剂型的5重量％至20重量％。
粘合剂通常用于将粘合性质赋予片剂制剂。合适粘合剂包括微晶纤维素、明胶、糖、聚乙二醇、天然和合成胶、聚乙烯吡咯烷酮、预胶凝化淀粉、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素。片剂亦可含有稀释剂，诸如乳糖(单水合物、喷雾干燥单水合物、无水物等)、甘露醇、木糖醇、右旋糖、蔗糖、山梨醇、微晶纤维素、淀粉和二水合磷酸氢二钙。
锭剂亦任选包含表面活性剂(诸如，月桂基硫酸钠和聚山梨醇酯80)和助流剂(诸如，二氧化硅和滑石粉)。若存在，则表面活性剂可占锭剂的0.2重量％至5重量％，且助流剂可占锭剂的0.2重量％至1重量％。
片剂亦通常含有润滑剂，诸如，硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌，硬脂酰富马酸钠以及硬脂酸镁与月桂基硫酸钠的混合物。润滑剂通常占片剂的0.25重量％至10重量％，优选占片剂的0.5重量％至3重量％。
其它可能的成份包括抗氧化剂、着色剂、调味剂、防腐剂和味觉掩蔽剂。
例示性片剂含有至多约80％的药物、约10重量％至约90重量％的粘合剂、约0重量％至约85重量％的稀释剂、约2重量％至约10重量％的崩解剂和约0.25重量％至约10重量％的润滑剂。
可直接压缩或通过滚筒压缩片剂掺合物以形成片剂。片剂掺合物或掺合物的部分可选地在压片前被湿式、干式或熔融造粒，被熔融凝固或挤压。最终制剂可包含一或多层且可被包衣或未被包衣；甚至可将其装入胶囊中。
片剂制剂由H.Lieberman与L.Lachman在PharmaceuticalDosage Forms：Tablets，第1卷(Marcel Dekker，New York，1980)中进行了论述。
用于人或兽用用途的消费性口服薄膜片通常为可弯的水溶性或水可膨胀性的薄膜片剂型，其可迅速溶解或粘附粘膜且通常包含式1的化合物、薄膜形成聚合物、粘合剂、溶剂、保湿剂、增塑剂、稳定剂或乳化剂、粘度改良剂和溶剂。制剂的一些组份可执行一种以上的功能。
式1的化合物可为水溶性或不溶性化合物。水溶性化合物通常占溶质的1重量％至80重量％，更通常占溶质的20重量％至50重量％。溶解度较低的化合物可能占组合物的更大比例，通常至多为溶质的88重量％。或者，式1的化合物可以多微粒珠的形式存在。
成膜聚合物可选自天然多糖、蛋白质或合成水胶体，且通常以在0.01重量％至99重量％范围内的量存在，更通常以在30重量％至80重量％范围内的量存在。
其它可能成份包括抗氧化剂、着色剂、调味剂和香味增强剂、防腐剂、刺激唾液分泌剂、冷却剂、共溶剂(包括油)、软化剂、膨化剂、消泡剂、表面活性剂和味觉掩蔽剂。
本发明的薄膜片通常是通过蒸发干燥包衣于一可剥衬底支撑物或纸上的含水薄膜而制备。此操作可在干燥烘箱或烘道中完成，通常在组合涂布机干燥器中完成，或通过冷冻干燥或真空化完成。
用于口服给药的固态制剂可配制为立即释放和/或修饰释放制剂。修饰释放制剂包括延时释放、持续释放、脉冲释放、控制释放、靶向释放和程序释放。
用于本发明的目的的合适修饰释欢制剂描述在美国专利6,106,864中。其它合适的释放技术的详细资料，诸如高能分散液和渗透性且包衣的颗粒可在Verma等人的Pharmaceutical Technology On-line，25(2)，1-14(2001)中查到。使用口香糖以达成控制释放描述在WO 00/35298中。
非肠道给药
式1的化合物，特别是(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A可亦直接给药进入血流中，进入肌肉中，或进入内脏中。用于非肠道给药的合适方式包括静脉内、动脉内、腹膜内、鞘内、心室内，尿道内、胸骨内、头颅内、肌肉内、滑膜内和皮下给药。用于非肠道给药的合适装置包括针(包括，微针)注射器、无针注射器和输注技术装置。
局部给药
式1的化合物，特别是(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A亦可被局部、皮(内)或透皮给药至皮肤或粘膜。用于此目的的典型制剂包括凝胶、水凝胶、洗剂、溶液，乳膏、软膏、粉剂、敷料剂、泡沫剂、薄膜、皮肤贴片、糯米纸、植入物、海绵、纤维、绷带和微乳液。亦可使用脂质体。典型的载体包括醇、水、矿物油、液体矿脂、白矿脂、甘油、聚乙二醇和丙二醇。可混入穿透增强剂-参看，例如Finnin与Morgan的J Pharm Sci，88(10)，955-958(1999年10月)。局部给药的其它方式包括通过电穿孔技术、离子导入疗法、超声药物透入疗法、超声电渗法和微针或无针(例如，PowderjectTM、BiojectTM等)注射递送。
吸入/鼻内给药
式1的化合物，特别是(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A亦可经鼻内或通过吸入给予，通常以来自干粉吸入器的干粉(例如，单独；呈混合物形式例如在与乳糖形成的干掺合物中；或呈混合的组份颗粒形式，例如与诸如磷脂酰胆碱的磷脂混合形式)给予；在使用或未使用合适推进剂(诸如1，1，1，2-四氟乙烷或1，1，1，2，3，3，3-七氟丙烷)下，以来自加压容器、泵、喷雾装置，雾化器(优选为使用电水动力学以产生细雾的雾化器)或喷雾器的气溶胶喷雾形式给予；或以滴鼻剂形式给予。对鼻内使用而言，所述粉末可包含生物粘着剂，例如壳聚糖或环糊精。
直肠/阴道内给药
式1的化合物，特别是(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A可例如以栓剂、阴道药栓或灌肠剂的形式经直肠成阴道给予。可可脂为传统的栓剂基质，但如果适当可使用各种替代物。
经眼/耳给药
式1的化合物，特别是(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A亦可直接给药至眼或耳，通常以在等张、pH经调节、无菌的生理盐水中的微化悬浮液或溶液的滴剂形式给予。适于经眼和经耳给药的其它制剂包括软膏、凝胶、生物可降解(例如，可吸收的凝胶海绵、胶原蛋白)和生物不可降解(例如硅氧烷)植入物、糯米纸、晶状体和颗粒或囊泡系统，诸如，类脂质体(niosome)或脂质体。
其它技术
式1的化合物，特别是(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A可组合可溶性大分子实体(诸如，环糊精和其合适衍生物或含有聚乙二醇的聚合物)以便改良其溶解度，溶解速率，味觉掩蔽、生物可用性和/或稳定性以用于上述给药方式中的任一种。
例如，发现药物-环糊精络合物通常可用于多数剂型和给药途径中。可使用包合络合物和非包合络合物两者。除与药物直接络合外，环糊精可用作辅助添加剂，即用作载体，稀释剂或增溶剂。最常用于这些目的的环糊精为α-环糊精、β-环糊精和γ-环糊精，其实例可在国际专利申请WO 91/11172、WO 94/02518和WO 98/55148中找到。
组件试剂盒
由于例如为治疗特定疾病或病症可能需要给予活性化合物的组合，故可方便地以适于共同给予组合物的试剂盒形式组合两种或两种以上的药物组合物，其中的至少一种含有式1的化合物，此方式在本发明的范围内。
因此，本发明的试剂盒包含两种或两种以上的分开的药物组合物，其中的至少一种含有式1的化合物，特别是(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A，且包含用于分别保留这些组合物的装置，诸如，容器、分隔的瓶或分隔的箔袋。所述试剂盒的一个实例为熟悉的用于包装片剂、胶囊等的泡罩包装。
本发明的试剂盒特别适于例如经口和非肠道给予不同剂型，适于以不同给药间隔给予分开的组合物，或适于所述分开组合物相互间滴定。为有助于依从性，所述试剂盒通常包含给药说明且可具备所谓的记忆辅助物。
剂量
对给药至患者而言，式1的化合物的总日剂量通常在0.1mg至1000mg范围内，此剂量当然应视给药方式而定。总日剂量可以单剂或分若干剂给予且可根据医师的判断落在本文所给定的典型范围之外。(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的优选日剂量范围在1mg至250mg范围内；更优选日剂量范围在1mg至125mg范围内。
这些剂量基于体重约60kg至70kg的平均人类对象。所述医师将易于确定用于体重落在所述范围之外的对象，诸如婴儿和老年人的剂量。
为避免产生疑义，本文中对“治疗”的提及包括提及治愈性、缓解性和预防性治疗。
实施例
以下实例用于说明而非限制本发明，且其代表本发明的特定实施例。
使用96孔板进行酶筛选，此在D.Yazbeck等人的Synth.Catal.345：524-32(2003)中有描述，为所有目的，其完整公开内容以引用的方式并入本文中。所有在筛选平板中使用的酶(参看表2)可自商业酶供货商获得，这些供货商包括Amano Enzyme Inc.(Nagoya，Japan)、Roche(Basel，Switzerland)、Novo Nordisk(Bagsvaerd，Denmark)、Altus Biologics Inc.(Cambridge，MA)、Biocatalytics(Pasadena，CA)、Toyobo(Osaka，Japan)、Sigma-Aldrich(St.Louis，MO)、Fluka(Buchs，Switzerland)、Genencot International，Inc.(Rochester，NY)和ValleyResearch(South Bend，IN)。在Eppendorf Thermomixer-R(VWR)中实施筛选反应。随后较大规模的酶拆分采用
Figure A20068004846100631
100L EX，其可自Novo-Nordisk A/S购得(CAS号：9001-62-1)，以及脂肪酶PS、PS-CI、PS-C II和PS-D II，其可自Amano Enzyme Inc购得。
实施例1.(R)-甲烷磺酸2-甲基-戊酯的制备
将(R)-2-甲基-戊-1-醇(260kg，2500mol)、甲基叔丁基醚(2000L)装入4000L的反应器中，且使其冷却至-10℃至0℃。加入甲磺酰氯(310kg，2600mol)，且接着添加Et3N(310kg，3100mol)，同时维持内部温度在0℃至10℃。添加完成后，使反应混合物温至15℃至25℃且在所述温度下搅拌至少1小时直至通过气相色谱法分析反应已完全。接着将HCl水溶液(88kg HCl在700L水中)添加至反应混合物中。搅拌所得混合物至少15分钟，静置至少15分钟，且接着除去下层水相。用水(790L)和碳酸氢钠水溶液(67kg碳酸氢钠在840L水中)洗涤上层有机相。然后在真空下浓缩溶液以除去甲基叔丁基醚，得到油状标题化合物(472kg，95％产率)。1H NMR(400MHz，CDCl3)4.07-3.93ppm(m，2H)，2.97(s，3H)，1.91-1.80(m，1H)，1.42-1.09(m，4H)，0.94(d，J＝6.57Hz，3H)，0.87(t，J＝6.56Hz，3H)；13C NMR(CDCl3)74.73，37.01，34.81，32.65，19.71，16.29，14.04。
实施例2.(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯的制备
将(R)-甲烷磺酸2-甲基-戊酯(245kg，1359mol)、2-氰基-琥珀酸二乙酯(298kg，1495mol)和无水乙醇(1300kg)装入4000L的反应器中。添加乙醇钠(在乙醇中，506kg，21重量％)。将所得溶液加热至70℃至75℃，且在所述温度下搅拌混合物至少18小时直至通过气相色谱法分析反应已完全。反应完成后，接着将HCl水溶液(32kg HCl在280L水中)添加至反应混合物中直至pH小于2。添加另外的水(400L)，然后且在真空下浓缩反应混合物以除去乙醇。添加甲基叔丁基醚(1000kg)，且搅拌混合物至少15分钟，静置至少15分钟，且接着用甲基叔丁基醚(900kg)反萃取下层水相。在真空下浓缩组合的有机相，得到深色油状标题化合物(294kg，79％产率，针对纯度进行校正)。1HNMR(400MHz，CDCl3)4.29ppm(q，J＝7.07Hz，2H)，4.18(q，J＝7.07Hz，2H)，3.03(dd，t＝6.6，7.1Hz，2H)，1.93-1.61(m，3H)，1.40-1.20(m，10H)，0.95-0.82(m，6H)；13C NMR(CDCl3)168.91，168.67，168.59，168.57，119.08，118.82，62.95，62.90，44.32，44.19，42.21，42.02，39.77，39.64，30.05，29.91，20.37，19.91，19.66，13.99。
实施例3.(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯的制备(方法A)
将NaCl(175kg，3003mol)、溴化四丁基铵(33.1kg，103mol)，水(87L)和二甲亚砜(1000kg)加入4000L的反应器中。装入(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯(243kg，858mol)，将混合物加热至135℃至138℃且在所述温度下搅拌至少48小时直至通过气相色谱法分析反应已完全。在反应冷却至25℃至35℃后，添加庚烷(590kg)，且搅拌混合物至少15分钟，静置至少15分钟，且接着除去下层水相。用水(800L)洗涤上层有机相。用炭使含有产物的庚烷溶液脱色，且在真空下浓缩，得到橘黄色油状标题化合物(133.9kg，74％产率，针对纯度进行校正)。1H NMR(400MHz，CDCl3)4.20ppm(q，J＝7.07Hz，2H)，3.13-3.01(m，1H)，2.75-2.49(m，2H)，1.80-1.06(m，10H)，0.98-0.86(m，6H)；13C NMR(CDCl3)169.69，169.65，121.28，120.99，61.14，39.38，39.15，38.98，37.67，37.23，36.95，30.54，30.47，25.67，25.45，19.78，19.61，19.53，18.56，14.13，14.05。
实施例4.(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯的制备(方法B)
将LiCl(3.89g，0.0918mol)、水(7mL)和二甲亚砜(72mL)加入250mL的烧瓶中。加入(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯(25.4g，0.0706mol，78.74％，由气相色谱法分析而得)，将混合物加热至35℃至138℃且在所述温度下搅拌至少24小时直至通过气相色谱法分析反应完全。在反应冷却至25℃至35℃后，添加庚烷(72mL)，饱和NaCl溶液(72mL)和水(72mL)，且搅拌混合物至少15分钟，静置至少15分钟，且接着用庚烷(100mL)洗涤下层水相。在真空下浓缩组合的有机相，得到橘黄色油状标题化合物(13.0g，84％产率，针对纯度进行校正)。
实施例5.(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸钠盐的制备
将(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯(250kg，1183mol)和四氢呋喃(450kg)加入4000L的反应器中。制备NaOH水溶液(350L水中的50％NaOH，190kg)且接着将其添加至四氢呋喃溶液中。在20℃至30℃下搅拌所得溶液至少2小时，直至通过气相色谱分析反应已完全。此后，通过真空蒸馏除去四氢呋喃，得到标题化合物的水溶液，其可立即用于下一步骤中。
实施例6.(5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸钠盐的制备
将海绵镍催化剂(3.2kg，Johnson&Mathey A7000)加入120L的高压釜中，接着加入(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸钠盐水溶液(15kg在60L水中)，且在50psig氢气、30℃至35℃下使所得混合物氢化至少18小时，或直至氢气吸收停止。接着将反应冷却至20℃至30℃，且通过0.2pm过滤器过滤而除去用过的催化剂。用水(2×22L)洗涤滤饼，且将所得标题化合物的水溶液直接用于下一步骤中。
实施例7.(5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸的制备
将(5R)-3-氨基-甲基-5-甲基-辛酸的水溶液(约150kg在约1000L水中)装入4000L的反应器中，且使其冷却至0℃至5℃。添加冰醋酸直至pH为6.3至6.80。将无水乙醇(40kg)添加至混合物中。在20分钟以内将所得浆液加热至65℃至70℃，且经3小时冷却至0℃至5℃。通过过滤收集产物，得到呈水湿性滤饼的标题化合物(76kg，97％产率，针对纯度进行校正，10％水，由Karl-Fischer分析而得)，其可用于下一步骤中。1H NMR(400MHz，D3COD)4.97ppm(BS，3H)，3.00-2.74(m，2H)，2.48-2.02(m，3H)，1.61-1.03(m，7H)，0.94-086(m，6H)；13C NMR(D3COD)181.10，181.07，46.65，45.86，44.25，43.15，42.16，41.64，41.35，33.45，31.25，31.20，21.45，21.41，20.52，20.12，15.15，15.12。
实施例8.通过与拆分剂接触进行(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸的制备
将水湿(10％)(5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸(76kg，365mol)、(S)-扁桃酸(34.8kg，229mol)，无水乙醇(1780kg)和水(115L)加入4000L的反应器中。将所得混合物加热至65℃至70℃且搅拌直至固体溶解。接着经2小时将溶液冷却至0℃至5℃且在所述温度下再搅拌1小时。通过过滤收集产物，且用-20℃乙醇(3×60kg)洗涤滤饼。将粗产物(18kg，48％产率)和乙醇(167kg)加入反应器中。将混合物冷却至0℃至5℃且在所述温度下搅拌1.5小时。接着通过过滤收集产物。且用-20℃乙醇(3×183kg)洗涤滤饼得到标题化合物(17kg，94％产率)。在188.1653amu处观测到标题化合物的准分子离子(MH+)，且与理论值188.1650相一致；测量值确定分子式为C10H21NO2，因为在测量值的5-ppm(0.9mDa)实验误差范围内没有其它仅含有C、H、N和O的合理替代化学实体可以分子离子形式存在：IR(KBr)2955.8cm-1，22.12.1，1643.8，1551.7，1389.9；1H NMR(400MHz，D3COD)4.91ppm(bs，2H)，3.01-2.73(m，2H)，2.45-2.22(m，2H)，1.60-1.48(m，1H)，1.45-1.04(m，6H)，0.98-086(m，6H)；13C NMR(D3COD)181.04，45.91，44.30，42.13，40.65，33.42，31.24，21.39，20.49，15.11。
实施例9.酶筛选通过使(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯(式15)经酶水解得到(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸钠盐(式16，R10＝Na+)和(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯(式17，R10＝Et)或(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯(式16，R10＝Et)和(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸钠盐(式17，R10＝Na+)而进行。
Figure A20068004846100671
使用包含沉积于96孔板的独立孔中的个别酶的筛选试剂盒进行酶筛选，所述筛选试剂盒预先根据D.Yazbeck等人在Synth.Catal.345：524-32(2003)中所描述的方法而制备。各孔具有0.3mL的空体积(浅孔板)。96孔板中有一孔仅含有磷酸盐缓冲液(10μL，0.1M，pH 7.2)。几乎没有例外，各剩余孔含有等分量的酶(10μL，83mg/mL)，这些酶中的多数系列于以上表2中。使用前，将筛选试剂盒自-80℃储存室取出且使酶在室温下解冻约5分钟。使用多通道移液器将磷酸钾缓冲液(85μL，0.1M，pH 7.2)分配于各孔中。随后通过多通道移液器将浓缩底物(式15，5μL)添加至各孔中且在30℃和750rpm下培养96孔中的反应混合物。24小时后通过将各反应混合物转移入第二块96孔板的独立孔中而使反应中止并取样。各孔具有2mL的空体积(深孔板)且含有乙酸乙酯(1mL)和HCI(1N，100μL)。通过用移液器抽吸孔内容物而使各孔组份混合。使第二块板离心且将100μL有机上清液自各孔转入第三块96孔板(浅板)的独立孔中。随后使用可渗透的垫盖密封第三块板的孔。一旦孔被密封，将第三块板转移至GC系统中以测定非对映立体选择性(de)。
表3列出酶、商品名、E值。χ和被筛选的一些酶的选择性。对给定酶而言，可将E值理解为一对非对映异构体(底物)的相对反应性。使用来自University of Graz的称为Ee2的计算机程序且根据GC/导出数据(转化分数、χ和de)计算出表3中列出的E值。在表3中，选择性对应于非对映异构体(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯或(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯-经历给定酶的最充分水解。
表3.实施例1的筛选反应结果
Figure A20068004846100681
实施例10.通过酶催化拆分进行(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸叔丁基铵盐的制备
将(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯(8g，37.85mmol)添加至配备pH电极、顶置式搅拌器和碱添加管线的50mL反应器中，接着添加乙酸钙溶液(8mL)，去离子水(3.8mL)和
Figure A20068004846100691
100L EX(0.2mL)。在室温下搅拌所得悬浮液24小时。通过添加4M NaOH而将溶液的pH维持于7.0。通过气相色谱法监测反应的进程(转化率和产物和起始物质的％de)且在已消耗45％的起始物质后使反应中止(添加约4.3mL NaOH)。反应完成后，添加甲苯(20mL)，且搅拌混合物1分钟。通过添加浓HCl水溶液使pH降低至3.0且搅拌溶液5分钟，接着将溶液转移至分液漏斗/萃取器中。使有机层分离且用10mL甲苯对水层进行1次萃取。合并有机层且使甲苯蒸发直至干。将粗产物((3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸的钠盐，75％非对映异构体过量，由气相色谱法分析而得)再悬浮于甲基叔丁基醚(40mL)中。在搅拌的同时将叔丁胺(1.52g，1.1当量)逐滴添加至混合物中，历经5分钟的时间。晶体在添加完成后不久即沉淀出，且将这些晶体收集于布氏漏斗中。用甲基叔丁基醚(2×20mL)洗涤固体。接着在真空下干燥残余物得到标题化合物(2.58g，96％非对映异构体过量，由气相色谱法分析而得)。
实施例11.通过(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯至(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸钠盐的酶水解进行的(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯的拆分
在20℃至25℃的温度下将50％NaOH水溶液(2.0kg)添加至含有磷酸钠(磷酸二氢钠)单水合物(4.7kg)和水(1650L)的容器中。搅拌15分钟后，检测混合物的pH以确保其处于6.0至8.0的范围内。添加Amano PS脂肪酶(17kg)且在20℃至25℃下搅拌混合物30分钟至60分钟。过滤混合物以除去固体且滤液与碳酸氢钠(51kg)、(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯(154kg)和水(10L)合并。使混合物在约50℃下反应24小时至48小时。通过气相色谱法监测酶水解的进程，且当基于气相色谱法分析发现(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯与(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸钠盐的比率大于99∶1时认为酶水解已完全。在反应完成后，将混合物添加至装有NaCl(510kg)的容器中，且在20℃至25℃下搅拌容器的内容物。用甲基叔丁基醚(680L)萃取混合物且使水相与有机相分离。弃去水相且用NaCl(26kg)、碳酸氢钠(2kg)和水(85L)洗涤有机相。在固体溶解后，再次用MTBE(680L)萃取混合物，使水相与有机相分离，且再次用NaCl(26kg)、碳酸氢钠(2kg)和水(85L)洗涤有机相。在水相与有机相分离后，在70℃和大气压下蒸馏有机相得到油状(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯(48.9kg，88％产率)。1HNMR(400MHz，CDCl3)4.17ppm(q，J＝7.83Hz，2H)，3.13-3.06(m，1H)，2.71-2.58(m，2H)，1.75-1.64(m，10H)，0.95(d，J＝6.343H)，0.92(t，J＝6.83，3H，13C NMR(CDCl3)170.4，121.8，61.1，39.6，38.6，37.0，31.0，25.9，20.0，18.5，13.9。
实施例12.由(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯制备(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸
用次氯酸钠水溶液(35kg，12％)和水(35L)处理在甲基叔丁基醚中含有(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯(30％)的溶液(700kg)。在室温下搅拌混合物2小时后，使混合物静置3小时，且将水相与有机相分离。在室温下用水(150L)洗涤有机相且使混合物分离为水相与有机相。分离出有机相且随后与NaOH水溶液(134kg，50％)和水(560L)与有机相反应。在室温下搅拌反应混合物2.5小时至3.5小时且使混合物静置2小时。将所得的含有(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸钠盐的水相装入已装入海绵镍A-7063(43kg)的高压釜中且用氮气吹洗。将所述高压釜加热至28℃至32℃且用氢气加压至50psig。使压力维持于50psig，历经18小时至24小时。随后将高压釜冷却至20℃至30℃且使压力降至20psig至30psig进行取样。当(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸钠盐的转化分率为99％或更大，则反应完全。过滤反应混合物且在20℃至30℃的温度下合并滤液与柠檬酸水溶液(64kg在136kg水中)。添加乙醇(310L)且将混合物加热至55℃至60℃。使混合物维持在所述状态1小时，然后以约-15℃/小时的速率冷却直至混合物的温度降至约2℃至8℃的温度。在该温度搅拌混合物约1.5小时并过滤。在2℃至8℃下用水(150L)冲洗所得滤饼，接着在室温下用氮吹扫干燥直至水含量低于1％(由Karl-Fischer分析而得)，因此得到粗产物(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸。
将粗产物(129kg)装入容器中。将水(774kg)和无水乙醇(774kg)添加至所述容器中且使所得混合物加热回流(约80℃)直至溶液澄清。使溶液通过抛光过滤器(1μ)且再次加热回流直至溶液澄清。使溶液以约-20℃/小时的速率冷却直至其温度降至约5℃的温度，在此期间沉淀形成。使所得浆液维持在0℃至5℃约90分钟以完成结晶过程。过滤浆液以分离标题化合物，用无水乙醇(305kg)冲洗所述标题化合物且借助氮吹扫在40℃至约45℃的温度下将其干燥直至水含量(由Karl-Fischer分析而得)和乙醇含量(由气相色谱法分析而得)皆低于0.5重量％。由(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯制备标题化合物的代表性产率为约76％。
实施例13.(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸甲酯的制备
甲烷磺酸2-甲基-戊酯
将甲苯(170ml，8.5ml/g，以2-甲基-戊-1-醇的重量计)，2-甲基-戊-1-醇(20.00g，0.20摩尔，一次性加入)和三乙胺(21.78g，0.22摩尔，一次性加入)加入反应容器中。将反应混合物冷却至-10℃至-5℃的温度且在维持温度于-10℃至-5℃的同时逐滴添加甲磺酰氯(22.42g，0.2摩尔)。在-10℃至-5℃的温度下搅拌所述反应1小时。用1.0M HCl水溶液(60ml，3ml/g，以2-甲基-戊-1-醇的重量计)使反应中止，且搅拌30分钟。将反应混合物温至25℃且使相分离。用1MNaHCO3水溶液(60ml，3ml/g，以2-甲基-戊-1-醇的重量计)洗涤有机相且使相分离。将所得的甲烷磺酸2-甲基-戊酯的甲苯溶液直接用于下一步骤。
1-溴-2-甲基-戊烷
将甲烷磺酸2-甲基-戊酯(35.29g，0.2摩尔，甲苯溶液)、H2O(14ml，0.4ml/g，以甲烷磺酸2-甲基-戊酯的重量计)、NaBr(20.14g，0.2摩尔)和溴化四丁基铵(12.61g，0.04摩尔)加入反应容器中。将反应混合物加热至90℃且在所述温度下搅拌3小时。加入H2O(600ml，3ml/g，以甲烷磺酸2-甲基-戊酯的重量计)且使相分离。将所得的1-溴-2-甲基-戊烷的甲苯溶液直接用于以下步骤中。
(5R)-3-氰基-5-甲基辛酸甲酯
将甲苯(152ml，4.7ml/g，以1-溴-2-甲基-戊烷的重量计)装入反应容器中，接着在搅拌下一次性加入叔丁醇钾(76.87g，0.69摩尔)。将反应混合物冷却至-10℃至-5℃的温度。将4，4，4-三甲氧基-丁腈(37.39g，0.23摩尔)加入自上一步骤获得的1-溴-2-甲基-戊烷的甲苯溶液中，且将所得溶液逐滴添加至所述反应中，同时维持温度于-5℃。在-10℃至-5℃的温度下搅拌反应混合物18小时。用H2O(323ml，10ml/g，以1-溴-2-甲基-戊烷的重量计)中止反应，逐滴添加浓HCl(48.5ml)至pH处于1-2的范围，且在25℃下搅拌反应混合物1小时。使相分离，且用H2O(323ml，10ml/g，以1-溴-2-甲基-戊烷的重量计)洗涤有机相，且使相分离。自有机相蒸馏出甲苯至留下的体积为65ml。直接将所得的(5R)-3-氰基-5-甲基辛酸甲酯的甲苯溶液用于以下步骤中。
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸甲酯
将NaHCO3(47.4g，0.75当量)、KH2PO4(4.4g，0.042当量)和HaOH(0.84g，0.031当量)加入水(1500mL)中，且在室温下搅拌直至形成溶液。将酶Lipase PS-SD(30g，可自Amano Enzyme Inc.购得)加入所述反应中且在室温下搅拌悬浮液直至形成溶液。将反应混合物加热至45℃，同时一次性添加(5R)-3-氰基-5-甲基辛酸甲酯(150g，0.76摩尔，1当量)的甲苯溶液，历经5分钟的时间。在45℃下剧烈搅拌所得的水悬浮液中的油48小时。反应完成后，用叔丁基甲基醚(600mL)萃取产物，合并有机相，且用盐水(300mL)洗涤有机相。以叔丁基甲基醚溶液的形式保留标题化合物中以进一步用于(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸的制备。
实施例14.(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A
方法A
将乙醇(25mL)与水(25mL)加入容器中且剧烈搅拌以确保混合。加入粗制(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸(2.5g)，且将悬浮液加热至回流温度(80℃)直至形成溶液。在80℃下搅拌所述反应1小时以确保完全溶解。通过在线过滤器过滤溶液且将溶液转移至无污斑的容器中。以0.5℃/分钟的速率使溶液冷却，直至温度降至67℃，且在67℃下用0.5％在浆液中的微粒化晶种(2.5-10μm)进行接种。以0.5℃/分钟的速率将悬浮液冷却至0℃，且在0℃下搅拌12小时。通过过滤收集产物且用无微物水(2.5mL)洗涤滤饼，接着用无微物乙醇(2.5mL)洗涤滤饼。在真空、40℃下对产物进行塔盘干燥或直至水含量低于0.5重量％。
方法B
将在乙醇和水(50∶50，按体积计)中的粗制(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸(25mg/mL)加入反应器中，且在整个过程中以适当快的速率维持搅动。以0.5℃/分钟的加热速率将反应器加热至55℃的温度且使温度维持在55℃1小时以确保完全溶解。以0.5℃/分钟的速率使溶液冷却至51℃且在所述温度下维持15分钟。用5％在浆液(75mg/mL，在乙醇中)中的微粒化晶种(2-25μm)对溶液进行接种。在接种前搅动乙醇晶种浆液以破坏聚集。接种后再使温度维持于51℃下历经20分钟。以0.5℃/分钟的速率使所得浆液冷却至0℃且在所述温度下维持2小时。在真空下过滤出固体且用冷乙醇洗涤。在真空烘箱中于50℃下干燥经过滤的固体。
方法C
将在乙醇和水(50∶50，按体积计)中的粗制(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸(50mg/mL)加入反应器中，且在整个过程中以适当快的速率维持搅动。以0.5℃/分钟的加热速率将反应器加热至80℃(回流温度)。使温度维持于80℃下历经1小时以确保完全溶解。以0.5℃/分钟的速率使溶液冷却至0℃且维持于0℃下历经2小时。在真空下过滤出固体且用冷乙醇洗涤。在真空烘箱中于50℃下干燥经过滤的固体。
(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的表征
使用以下技术对(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A进行表征：
1.粉末X射线衍射(PXRD)
2.差示扫描量热测定(DSC)
3.傅立叶变换红外光谱(FT-IR)
4.傅立叶变换拉曼光谱(FT-Raman)
使用以下实验条件。
粉末X射线衍射(PXRD)
使用配有自动试样更换器、θ.θ测角仪、自动光束发散狭缝和PSDVantec-1检测器的Bruker-AXS Ltd.D4粉末X射线衍射仪确定粉末X射线衍射图样。通过将其置放于低背景硅晶圆样品底座上面制备用于分析的样品。在旋转样品的同时使用工作于40kV/30mA下的X射线管的铜K-α1X射线(波长＝1.5406
Figure A20068004846100741
)照射试样。用以在2θ范围为2°至55 °之间设定为每0.018 °步进0.2秒计数的连续模式运转的测角仪进行分析。
正如本领域技术人员将意识到的，以下给出的表1和表2内的各种峰的相对强度可因许多因素(诸如，X射线光束下晶体的定向效应或所分析材料的纯度或样品的结晶度)而变化。峰位置亦可因样品高度的变化而移动，但峰位置仍基本上如给定表中所限定。
本领域技术人员根据布拉格(Bragg)方程式-nλ＝2d sinθ亦应了解使用不同波长的测量将导致产生不同位移。
这些通过使用替代波长所产生的其它PXRD图样可视为本发明的结晶物质的PXRD图样的替代性表示，且这些图样亦在本发明的范围内。
形式A的晶体结构可通过单晶X射线衍射分析而确定。此外，可使用Accelrys Materials StudioTM[版本2.2]的“Reflex PowderDiffraction”模组自单晶结构计算出2θ角、d间距和相对强度。在各种情况下有关的模拟参数为：
波长＝1.540562
Figure A20068004846100751
(Cu Kα)
偏振因子＝0.5
Pseudo-Voigt特征(U＝0.01，V＝-0.001，W＝0.002)
差示扫描量热测定(DSC)
使用Perkin Elmer Pyris 1 DSC在50μl的具有铝盖的通风铝盘中进行DSC。在10℃至215℃的范围内，大致以每分钟10℃的速率加热3mg样品，同时用氮气进行净化。
FT-IR
使用配备“Golden GateTM”单次反射ATR附件(钻石顶板和硒化锌透镜)和DTGS KBr检测器的ThermoNicolet Avatar FT-IR光谱仪获取IR光谱。以2cm-1的分辨率采集光谱且总共扫描256次。使用Happ-Genzel变足迹法。因FT-IR光谱使用单次反射ATR进行记录，故无需进行制样。使用ATR FT-IR会引起红外波段的相对强度不同于那些使用KBr碟或石蜡糊制样而获得的透射FT-IR光谱中所见的红外波段的相对强度。由于ATR FT-IR的性质，较低波数的波段比那些较高波数的波段更强。除非另有说明，实验误差为±2cm-1。
FT-Raman
使用配备1064nm NdYAG激光和锗检测器的ThermoNicoler 960FT-Raman光谱仪采集拉曼光谱。使用320mW激光功率对样品采集光谱且分辨率为2cm-1，共扫描5140次。使用Happ-Genzel变迹法。将各样品(大致5mg)置放于玻璃小瓶中且暴露于激光辐射。数据以作为Raman位移函数的Raman强度的形式而呈现。除非另有说明，实验误差为±2cm-1。
数据
图1中显示测量得到的PXRD图样。其中相对强度高于5％的主要特征峰列于表1中。图2中显示计算而得的PXRD图样。其中相对强度高于5％的主要特征峰列于表2中。(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的主要特征峰在2θ角为7.7度，15.8度、20.8度和23.1度±0.2度处。图3中显示(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的DSC热分析图，且所述图显示在194℃±2℃时出现一个单尖锐吸热峰最高值。此现象表示(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的熔化。(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的FT-IR光谱显示于图4和图5中。其中(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的主要特征峰列于表3中。(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式型的FT-Raman光谱显示于图6和图7中。(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的主要特征峰列于表4中。
表1.来自(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的测量图样的PXRD特征峰
角2θ(度) 相对强度％ 角2θ(度) 相对强度％
7.7 100 22.8 9.6
12 11.5 23.1 69.4
15.5 60.9 23.3 12.9
15.8 51.4 25.6 11.5
18.3 8.4 26 5.6
19.2 5.1 27.1 7,3
19.5 5.4 27.7 7.4
20.8 40.2 39.3 6.4
表2.来自(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的计算图样的PXRD特征峰
角2θ 强度％ 角2θ 强度％ 角2θ 强度％
7.7 51.2 19.5 31.8 27.1 6.4
12 25.1 20.8 100 27.7 17.6
15.5 11.4 21.3 21.6 30.1 15.8
15.8 35.7 22.9 10.6 31 8.8
16.3 11,7 23.1 50.7 33.9 5.1
17.9 23.4 23.7 5.6 37.1 6.5
18 5 25.6 5 38.2 6.1
18.3 48.8 26 5.7 44.4 5.2
19.3 6.8 26.4 12
表3.(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式AFT-IR数据的峰列表
主要吸收光谱带频率列于下表中(W：弱，m：中等，s：强)。强度指定是相对于光谱中的主要光谱带而言且并非基于来自基线测量得到的绝对值。
波数(cm-1) 振动带指定
2954m，2919m，2895w，2874w CH伸缩(脂族)
2807w，2758w，2677w，2595m NH3 +不对称和对称伸缩
2206m NH3 +不对称弯曲与NH3 +扭转的组合光谱带
1642m
1545s CO2 -不对称伸缩和NH3 +不对称弯曲
1464m，1454m CH弯曲(脂族)
1429m
1416m
1387s
1334s
1277s
1228w
1192w
1163m
1135w
1106w
1020w
1006m
970w
961m
934w
914w
894w
871w
858m
820m
741w
701s
表4.(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A FT-Raman数据的峰列表
相对强度、良好确定的FT-Raman光谱带的峰表。强度指定是相对于光谱中的主要光谱带而言且并非基于来自基线测量得到的绝对值。
(W：弱，m：中等，s：强，vs：极强)
Figure A20068004846100781
附图说明
图1显示(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A测量得到的PXRD图样
图2显示(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A计算得到的PXRD图样
图3显示(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的DSC热分析图
固4显示(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的FT-IR光谱
图5显示(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的FT-IR光谱的指纹区
图6显示(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的FT-Raman光谱
图7显示(3S，5R)-3-氨基甲基-5-甲基-辛酸形式A的FT-Raman光谱的指纹区
应注意除非上下文清楚地另有说明，本说明书和随附权利要求中所使用的单数词(诸如，“一”或“所述”)可以指单个物件或是指多个物件。因此，例如，提及含有“一种化合物”的组合物可包括单种化合物或两种或两种以上的化合物。应了解以上的描述是用来说明而非限制。在阅读以上的描述后，许多实施例对于本领域技术人员而言将显而易见。因此，本发明的范围应根据随附权利要求而确定且包括这些权利要求对其享有权利的等同物的全部范围。所有论文和参照文献，包括专利、专利申请和出版物的公开内容的全文以引用方式并入本文并用于所有目的。

Claims (20)

1.用于制备式10的化合物或其盐的方法：
Figure A2006800484610002C1
其中R1和R2各自独立选自氢和C1-3烷基，其限制条件为R1与R2不同时为氢；
R3选自C1-6烷基、C2-6烯基、C3-6环烷基、C3-6环烷基-C1-6烷基，C1-6烷氧基，芳基和芳基-C1-3烷基，其中各芳基部分任选被1至3个独立选自C1-3烷基、C1-3烷氧基，氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代，其中上述的烷基、烯基、环烷基和烷氧基部分中的每一个任选被1至3个氟原子取代；并且
R8选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基，卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C2-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基；其中上述芳基部分中的每一个可以任选被1至3个独立选自C1-3烷基，C1-3烷氧基，氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代；
且其中所述方法包含：
(a)使式7的化合物与酶接触，其中所述酶将所述式7的化合物非立体选择性地水解为式11a的化合物；
Figure A2006800484610003C1
其中R1、R2和R3如式10的化合物中所定义；并且
式7中的R6选自C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基、C3-7环烷基、C3-7环烯基、卤代-C1-6烷基、卤代-C2-6烯基、卤代-C2-6炔基、芳基-C1-6烷基、芳基-C2-6烯基和芳基-C2-6炔基，其中上述芳基部分中的每一个可以任选被1至3个独立选自C1-3烷基；C1-3烷氧基、氨基、C1-3烷基氨基和卤素的取代基取代，
和
(b)分离所述式10的化合物。
2.权利要求1的方法，其中R6和R8为C1-6烷基。
3.权利要求1或2的方法，其中R1和R2各自独立为氢或甲基，其限制条件为R1与R2不同时为氢，且R3为C1-6烷基。
4.权利要求1-3任一项的方法，其中R1为氢，R2为甲基，且R3为乙基。
5.权利要求1-4任一项的方法，其中在步骤(a)中的所述酶为脂肪酶。
6.权利要求5的方法，其中所述脂肪酶源自微生物洋葱伯克霍尔德菌(BurkhoIderia cepacia)或微生物疏棉状嗜热丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)。
7.权利要求1-6任一项的方法，其进一步包含以下步骤：
(c)任选将所述式10的化合物转化为其盐：优选转化为其碱金属盐；最优选转化为其钠盐。
8.式7的化合物：
Figure A2006800484610004C1
其中R1、R2、R3和R6如权利要求1所定义。
9.权利要求8的化合物，其中R6为C1-6烷基。
10.权利要求8或9的化合物，其中R6为甲基、乙基、正丙基或异丙基。
11.式10的化仑物：
Figure A2006800484610004C2
或其盐，其中R1，R2、R3和R8如权利要求1所定义。
12.权利要求10的化合物，其中R8选自氢和C1-6烷基。
13.权利要求11或12的化合物，其中R8是选自氢、甲基、乙基、正丙基和异丙基。
14.权利要求8-13任一项的化合物，其中R1和R2各自独立为氢或甲基，其限制条件为R1与R2不同时为氢，且R3为C1-6烷基。
15.权利要求8-14任一项的化合物，其中R1为氢，R2为甲基，且R3选自甲基、乙基、正丙基和异丙基。
16.权利要求8-15任一项的化合物，其中R1为氢，R2为甲基，且R3为乙基。
17.权利要求8的化合物，其选自：
(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-丁基)-琥珀酸二乙酯；
(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯；
(2′R)-2-氰基-2-(2′-甲基-己基)-琥珀酸二乙酯：
(2′R)-2-氰基-2-(2′，4′-二甲基-戊基)-琥珀酸二乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基庚酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；
(5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(3S，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸；
(3R，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-庚酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5-甲基-壬酸乙酯；
(3R，5R)-3-氰基-5，7-二甲基-辛酸乙酯；
及其盐。
18.权利要求17的化合物，其为(3S，5R)-3-氰基-5-甲基-辛酸或其盐或酯。
19.制备式1的化合物或其药学上可接受的盐、溶剂合物或水合物的方法：
Figure A2006800484610006C1
其中R1，R2和R3如权利要求1、3或4中任一项所定义；
且其中所述方法包含权利要求1至7任一项中所定义的方法的步骤(a)至(c)，且进一步包含以下步骤：
(d)还原式10的化合物或其盐的氰基部分以得到式1的化合物或其盐：和
(e)任选进一步将所得的式1的化合物或其盐转化为其药学上可接受的盐，溶剂合物或水合物。
20.制备式7的化合物或其盐的方法：
其中R1、R2和R3如权利要求1、3和4任一项中所定义；且
R6为C1-6烷基，
且其中所述方法包含：
(a)在碱存在下使式19的化合物与式20的原酸酯化合物反应，
其中R1、R2、R3和R6如式7的化合物中所定义；且
X2为卤素，
和
(b)使所得的原酸酯中间产物水解以得到所述式7的羧酸酯。
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