CN102026991A - 制造噻吩甲酰胺衍生物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明包括制造噻吩甲酰胺衍生物的方法，其是可用于治疗疼痛和炎症的EP4拮抗剂。

Description

制造噻吩甲酰胺衍生物的方法

发明背景

本发明涉及制造噻吩甲酰胺衍生物的方法，其是可用于治疗前列腺素E介导的疾病，如急性和慢性疼痛、骨关节炎和类风湿性关节炎的EP4拮抗剂。该化合物是E-型前列腺素的疼痛和炎性效应的拮抗剂，并在结构上不同于NSAID和鸦片制剂。

三篇综述文章描述了前列腺素类受体的表征和治疗相关性以及最常用的选择性激动剂和拮抗剂：Eicosanoids：From Biotechnology toTherapeutic Applications，Folco，Samuelsson，Maclouf，和Velo编辑，PlenumPress，New York，1996，第14章，137-154；Journal of Lipid Mediators andCell Signalling，1996，14，83-87；和Prostaglandins and Other Lipid Mediators，2002，69，557-573。

因此，根据所考虑的是哪种前列腺素E受体亚型，选择性前列腺素配体、激动剂或拮抗剂具有与传统的非甾族抗炎药类似的抗炎、退热和止痛性质，且此外，对血管体内稳态、再生、胃肠功能和骨代谢具有作用。这些化合物可能具有降低的诱导NSAID(其是不加区别的环加氧酶抑制剂)的一些代谢基副作用的能力。特别地，该化合物被认为具有降低的胃肠毒性潜力、降低的肾脏副作用潜力、降低的对出血时间的影响和减弱的在阿司匹林敏感性哮喘症患者中诱导哮喘发作的能力。

在The Journal of Clinical Investigation(2002，110，651-658)中，研究表明，小鼠中胶原抗体注射诱发的慢性炎症主要通过PGE2受体的EP4亚型介导。专利申请公开WO 96/06822(1996年3月7日)、WO 96/11902(1996年4月25日)和EP 752421-A1(1997年1月08日)公开了可用于治疗前列腺素介导的疾病的化合物。

在2006年8月11日提交的美国临时申请No.60/837,252中公开了可用作EP4拮抗剂的噻吩甲酰胺衍生物和制造这类化合物的方法。尽管上述参考文献中公开的合成方法足以制备少量材料，但它们的缺点是各种安全问题、低收率或不适合大规模合成的冗长过程。本发明描述了噻吩甲酰胺衍生物的有效和经济的制备方法，其可用于制造千克量的临床前、临床和商业用的材料。

发明概述

本发明包括制造噻吩甲酰胺衍生物的方法，其是可用于治疗疼痛和炎症的EP4拮抗剂。

发明详述

本发明包括合成式I的化合物或其可药用盐的方法

包含：

(a1)使式5的化合物

与第一氯化剂在二甲基甲酰胺存在下反应产生式5a的酰基氯

并使式5a的化合物与式7的化合物在胺碱存在下反应

以产生式8的化合物

(b1)用式X¹-OH或X²-(OH)2的强碱水解式8的化合物，其中X¹选自：钾、铯、锂、钠和铷，且X²选自：钡、锶和钙，接着酸化产生式I的化合物；和

(c1)任选使式I的化合物与碱反应产生式I的化合物的可药用盐。

对于上述步骤(a1)至(c1)，可以使用下列量的试剂(相对于该工艺步骤中的第一试剂)：1至2当量的第一氯化剂，0.01至0.1当量的二甲基甲酰胺，0.8至1.5当量的化合物7，1至2当量的胺碱，1至10当量的强碱，1至10当量的酸化步骤中所用的酸，和1至1.5当量的用于形成可药用盐的碱。

术语“第一氯化剂”和“第二氯化剂”独立地是指与羧酸反应形成酰基氯，如亚硫酰二氯、五氯化磷和草酰氯的试剂。本发明的一个实施方案包括其中氯化剂是草酰氯的本发明的方法。

胺碱是指例如，伯胺、仲胺和叔胺，取代胺，包括天然存在的取代胺，环胺，例如N，N-二异丙基乙胺(Hünig’s碱)、二乙胺、三乙胺和二丙胺。本发明的一个实施方案包括其中胺碱是N，N-二异丙基乙胺的本发明的方法。

术语“酸化”是指加入适当的酸，如HCl。

术语“碱”是指与式I的化合物形成可药用盐的适当的碱。衍生自可药用的有机无毒碱的盐包括伯胺、仲胺和叔胺，取代胺，包括天然存在的取代胺，环胺，和碱性离子交换树脂，如精氨酸、甜菜碱、咖啡因、胆碱、N，N′-二苄基乙二胺、二乙胺、2-二乙基氨基乙醇、2-二甲基氨基乙醇、乙醇胺、乙二胺、N-乙基-吗啉、N-乙基哌啶、葡糖胺(glucamine)、氨基葡糖(glucosamine)、组氨酸、哈胺(hydrabamine)、异丙胺、赖氨酸、甲基葡糖胺、吗啉、哌嗪、哌啶、聚胺树脂、普鲁卡因、嘌呤、可可碱、三乙胺、三甲胺、三丙胺、氨基丁三醇和类似物的盐。本发明的一个实施方案包括其中该碱是二乙胺的本发明的方法。衍生自无机碱的盐包括铝、铵、钙、铜、三价铁、亚铁、锂、镁、锰盐、锰、钾、钠、锌和类似物。优选的衍生自无机碱的盐包括钠、钾和钙。

本发明还包括上述步骤(a1)至(c1)中描述的方法，进一步包括通过如下制造式5的化合物，

(d1)使式4的化合物

与有机锂试剂在甲基叔丁基醚的溶剂中在等于或低于大约55℃的温度在四甲基乙二胺存在下反应，并使所得混合物与CO₂然后与酸反应以产生式5的化合物。

对于上述步骤(d1)，可以使用下列量的试剂(相对于该工艺步骤中的第一试剂)：1至1.2当量的有机锂试剂，1至1.5当量的四甲基乙二胺，5至20升的甲基叔丁基醚/千克化合物4，1至10当量的CO₂和1至10当量的酸。

术语有机锂试剂是指在碳和锂原子之间具有直接键的有机金属化合物。实例包括甲基锂、正丁基锂和叔丁基锂。本发明的一个实施方案包括其中有机锂试剂是正丁基锂的本发明的方法。

术语酸是指任何适当的酸，如盐酸和硫酸。在本发明的一个实施方案中，该酸是HCl。

本发明还包括上文步骤(a1)至(d1)中描述的方法，进一步包括通过如下制造式4的化合物，

(e1)使式1的化合物

与第二氯化剂在二甲基甲酰胺存在下反应产生式1a的酰基氯

并使式1a的化合物与2，5-二甲基噻吩在第一路易斯酸试剂或第一强布朗斯台德酸存在下反应产生式2的化合物

(f1)使式2的化合物与溴化剂在锌盐催化剂存在下反应产生式3的化合物

和(g1)在第二路易斯酸试剂或第二强布朗斯台德酸存在下用硅烷还原剂还原式3的化合物以产生式4的化合物。

对于上述步骤(e1)至(g1)，可以使用下列量的试剂(相对于该工艺步骤中的第一试剂)：1至2当量的第二氯化剂，0.01至0.1当量的二甲基甲酰胺，0.8至1.5当量的2，5-二甲基噻吩，1至2当量的第一路易斯酸试剂或第一强布朗斯台德酸，0.5至2当量的溴化剂，0.01至0.2当量的锌盐催化剂，1至10当量的硅烷还原剂，和1至100当量的第二路易斯酸试剂或第二强布朗斯台德酸。

术语“第一路易斯酸试剂”和“第二路易斯酸试剂”独立地表示电子对受体。这类试剂的实例包括氯化铝、三氟化硼、三氯化硼、溴化铝、氯化铁(III)、五氯化铌、三氟甲磺酸镱(III)、四氯化钛和类似物。在本发明的一个实施方案中，该第一路易斯酸试剂和第二路易斯酸试剂是四氯化钛。术语“第一强布朗斯台德酸”和“第二强布朗斯台德酸”独立地表示给予另一化合物氢离子的化合物，例如三氟乙酸、硫酸、氟化氢、磷酸和三氟甲磺酸。

术语“溴化剂”是指能够将溴引入分子的化合物。实例包括Br₂、三溴化磷、氯化溴和三溴化铝。在本发明的一个实施方案中，该溴化剂是Br₂。

术语“锌盐催化剂”是指充当路易斯酸的锌盐。实例包括硝酸锌、氯化锌、碳酸锌、溴化锌、氟化锌、氢氧化锌、硫酸锌、碘化锌和氧化锌或其混合物。在本发明的一个实施方案中，锌盐催化剂是ZnCl₂。

术语“硅烷还原剂”是指能够还原羰基底物的硅烷化合物。实例包括三烷基硅烷、二烷基硅烷或三烷氧基硅烷。更具体的实例包括二甲基硅烷、二乙基硅烷、三甲氧基硅烷和三乙氧基硅烷。在本发明的一个实施方案中，该硅烷还原剂是Et₃SiH。

本发明还包括上述步骤(a1)至(c1)中描述的方法，进一步包括通过如下制造式7的化合物，

(h1)使式6的化合物

与式EtMgX——其中X是卤离子——的乙基格氏试剂在异丙醇钛存在下反应，然后与三卤化硼反应产生式7的化合物。

对于上述步骤(h1)，可以使用下列量的试剂(相对于该工艺步骤中的第一试剂)：2至4当量的乙基格氏试剂，1至2当量的异丙醇钛，和1至4当量的三卤化硼。

乙基格氏试剂的实例包括乙基溴化镁和乙基氯化镁。在本发明的一个实施方案中，格氏试剂是EtMgBr。

术语“三卤化硼”是指BX₃(其中X是F、Cl或Br)或其加合物(例如与醚的加合物)。在本发明的一个实施方案中，三卤化硼是三氟化硼二乙醚。

本发明还包括上述步骤(a1)至(d1)中描述的方法，进一步包括通过(i1)和(j1)制造式4的化合物

(i1)使2，5-二甲基噻吩与式11的化合物

在第一过渡金属盐试剂和强酸存在下反应产生式12的化合物

和(j1)使式12的化合物与溴化剂在锌盐催化剂存在下反应产生式4的化合物。

对于上述步骤(i1)至(j1)，可以使用下列量的试剂(相对于该工艺步骤中的第一试剂)：0.5至2当量的化合物11，0.1至1当量的第一过渡金属盐试剂，0.1至1当量的强酸，0.5至2当量的溴化剂和0.01至0.2当量的锌盐催化剂。

术语“第一过渡金属盐试剂”是指充当路易斯酸的过渡金属盐。实例包括CoCl₂、CuBr、CuCl、CuBr₂、CuCl₂、FeCl₂、Fe(OAc)₂、[Fe(乙酰丙酮)₃]、FeCl₃、Fe(ClO₄)₃、Fe(BF₄)₂、MnO₂、MnCl₂、MnSO₄、ZnCl₂、Zn(OAc)₂，包括它们的水合物。优选的是铁(III)盐。在本发明的一个实施方案中，第一过渡金属试剂是FeCl₃。

术语“强酸”是指例如磺酸，优选甲基磺酸，其是本发明的一个实施方案。

术语“溴化剂”和“锌盐催化剂”如上定义。

本发明包括合成式I的化合物或其可药用盐的方法，

包括：

(a2)使式12的化合物

与式13的化合物

在第一过渡金属盐试剂存在下反应产生式8的化合物

(b2)用式X¹-OH或X²-(OH)₂的强碱水解式8的化合物，其中X¹选自：钾、铯、锂、钠和铷，且X²选自：钡、锶和钙，接着酸化以产生式I的化合物；和

(c2)任选使式I的化合物与碱反应以产生式I的化合物的可药用盐。

对于上述步骤(a2)至(c2)，可以使用下列量的试剂(相对于该工艺步骤中的第一试剂)：0.8至1.5当量的化合物13，0.5至2当量的第一过渡金属盐催化剂，1至10当量的强碱，1至10当量的酸化步骤中所用的酸，和1至1.5当量的用于形成可药用盐的碱。

术语“第一过渡金属盐试剂”、“酸化”和“碱”如上定义。

本发明还包括上述步骤(a2)至(c2)的方法，进一步包括通过(d2)制造式12的化合物

(d2)使2，5-二甲基噻吩与式11的化合物

在第二过渡金属盐试剂和强酸存在下反应以产生式12的化合物。

对于上述步骤(d2)，可以使用下列量的试剂(相对于该工艺步骤中的第一试剂)：0.5至2当量的化合物11，0.1至1当量的第二过渡金属盐试剂和0.1至1当量的强酸。

术语“第二过渡金属盐试剂”意思与“第一过渡金属盐试剂”相同但独立于该定义。在本发明的一个实施方案中，第一过渡金属试剂是FeCl₃。

术语“强酸”如上定义。

本发明还包括上述步骤(a2)至(c2)中所述的方法，进一步包括通过(e2)制造式13的化合物

(e2)使式7的化合物

与COCl₂在胺碱存在下反应产生式13的化合物。

对于上述步骤(d2)，可以使用下列量的试剂(相对于该工艺步骤中的第一试剂)：1至2当量的COCl₂和1至2当量的胺碱。

术语“胺碱”如上定义。

除非指明，所有反应可以在本领域普通技术人员根据下列实施例容易选择的适当溶剂中进行。

本发明还包括式I的化合物的二乙胺盐

下列缩写具有所示含义：

DIPEA＝N，N′-二异丙基乙胺

Et  ＝乙基

DCE＝二氯乙烷

DMF＝二甲基甲酰胺

HATU＝2-(1H-7-氮杂苯并三唑-1-基)-1，1，3，3-四甲基脲鎓六氟磷酸盐甲铵(methanaminium)

Me  ＝甲基

Ms  ＝甲磺酰基

MTBE＝甲基叔丁基醚

NBS＝N-溴代琥珀酰亚胺

Ph  ＝苯基

TFA  ＝三氟乙酸

THF  ＝四氢呋喃

TMEDA＝四甲基乙二胺

实施例：

实施例A

4-{1-[({2，5-二甲基-4-[4-(三氟甲基)苄基]-3-噻吩基}羰基)氨基]环丙基}苯甲酸二乙胺盐

实施例A

步骤1-环丙烷化

材料               MW        量       摩尔数   当量

4-氰基苯甲酸甲酯6  161.16    2.60Kg   16.13    1.00

Ti(OiPr)₄          284.22    4.73L    16.13    1.00

EtMgBr[3.07M]      133.27    10.51L   32.27    2.00

BF₃·OEt₂          141.93    4.09L    32.27    2.00

甲苯[15毫升/克]              40L

2-Me-THF[30毫升/克]          80L

3N HCl[15毫升/克]            40L

3NNaOH[10毫升/克]            26L

在配有机械搅拌器、热电偶、氮气入口的目测干净的100升5颈圆底烧瓶中装入腈-酯6(2.60千克，1.00当量)和甲苯(40升，15毫升/克)。使用装有2-丙醇和干冰的冷却浴将该混合物冷却至-25℃。经5分钟向该溶液中加入Ti(OiPr)₄(4.73升，1.00当量)。经2小时加入乙基溴化镁(10.5升，2.0当量)，使反应混合物的温度保持在-25℃至-13℃。使该混合物在-20℃老化30分钟。经40分钟加入三氟化硼二乙醚(4.09升)，使反应混合物保持在-24℃至-8℃。使该混合物在-20℃老化30分钟，然后通过HPLC测量转化率并表明为93％。通过添加HCl来猝灭该反应。向反应混合物中缓慢加入20升(7.5毫升/克)3N HCl(经30分钟)，造成39℃的温升(exotherm)(温升-16℃→+23℃)。然后将有机层转移到萃取器中，然后向烧瓶中加入剩余HCl(20升，7.5毫升/克)以溶解该胺盐。在搅拌10分钟后，将水层转移到萃取器中。将该混合物搅拌10分钟，然后分离各层。水层用甲苯(13升，5毫升/克)洗涤。用2-Me-THF 2×10毫升/克(2×26升)和2×5毫升/克(2×13升)萃取水层。用3N NaOH(26升，10毫升/克)洗涤合并的Me-THF层，并在层分离之前使用10N NaOH(1.6升)将NaOH溶液的pH值调节至pH 9。用盐水(13升，5毫升/克)洗涤有机层。在其浓缩之前，在Me-THF层上测定环丙胺7的化验收率，并表明为43.2％(1.334千克)。低于3.8％损失到水层中。

步骤2-环丙胺，甲磺酸盐形成

材料     MW        量       摩尔数    当量

环丙胺7  191.23    2.63Kg   13.75     1.00

MsOH     96.11     1.00L    15.40     1.12

THF[14毫升/克]     37L

在配有机械搅拌器、热电偶、氮气入口和冷却浴的目测干净的100升5颈圆底烧瓶中装入环丙胺7(2.63千克，1.00当量)和THF(32升，12毫升/克)。经2小时向该溶液中加入MsOH(1.00升，1.12当量)的THF(4.0升，1.5毫升/克)溶液。在添加的前10分钟后，加入晶种(500毫克)以启动结晶。该溶液在室温下搅拌15小时。过滤该悬浮液并用小部分母液漂洗。该盐用冷THF(2×8升，2×3毫升/克)洗涤两次，然后在玻璃料(frit)上干燥3小时。该盐在真空炉中首先在30℃干燥20小时，然后在50℃干燥60小时。所得材料收率为3.93千克，其为94.4重量％(收率＝92.9％)。8.2克(0.3％)损失到母液中。

步骤3-甲磺酸盐分解(Break)

材料                 MW      量      摩尔数    当量

MsOH盐14(94.4重量％) 287.33  3.93Kg  12.91     1.00

2M K₃PO₄[5毫升/克]           19L

iPAc[10毫升/克]              39L

在配有机械搅拌器、热电偶和氮气入口的目测干净的160升5颈萃取器中装入MsOH盐14(3.85千克，1.00当量)和iPAc(39升，10毫升/克)。向该溶液中加入2M K₃PO₄(19升，5毫升/克)。将该溶液在室温下搅拌2小时以完全分解该盐，从而没有固体保留在悬浮液中。分离各层。有机层用水(19升，5毫升/克)洗涤一次，用饱和NaCl溶液(19升，5毫升/克)洗涤一次。在iPAc溶液上检测环丙胺的化验收率，并表明为2.445千克(98.8％)。低于0.1％损失到水层中。在旋转蒸发器上浓缩该iPAc层并用10升THF中洗。

步骤4-酰基氯形成 & Freidel-Crafts酰化

材料             MW              量       摩尔数

苯甲酸1          190.06          5.96kg   31.4(1.00eq)

草酰氯           126.93(d 1.455) 2.87L    32.9(1.05eq)

DMF                              10mL

氯苯                             45.0L

2，5-二甲基噻吩  112.19(d 0.985) 3.25L    28.5(0.91eq)

氯化钛(IV)       189.71(d 1.73)  3.44L    31.4(1.00eq)

1N HCl                           60L

庚烷                             40L

半-盐水                          20L

目测干净的100升5颈圆底烧瓶配有机械搅拌器、回流冷凝器、内部温度探针、氮气入口，连接到装有20升5N NaOH的洗涤器上。在该烧瓶中装入氯苯、苯甲酸1和草酰氯，然后用蒸汽浴加热直至内部温度达到50℃。然后逐滴加入DMF。

在加入DMF时观察到剧烈的气体释放。在20分钟后关闭蒸汽浴，该反应保持45-50℃的内部温度。在1小时后，通过等分试样的HPLC化验该混浊反应混合物，这表明96％的酸1变成酰基氯1a。

在内部温度降至22℃后，立即向该反应器中加入二甲基噻吩，然后经由加料漏斗经1小时加入氯化钛(IV)。

在添加氯化钛(IV)的过程中，观察到内部温度升至36℃的最大值。使该粗制混合物冷却至室温整夜。

在目测干净的160升萃取器中装入1N HCl。将粗制反应混合物在剧烈搅拌下转移到该萃取器中(内部温度探针表明反应混合物温度从22℃变成34℃)。在5分钟剧烈搅拌后，使各相分离。除去有机层(底部)，水层用庚烷反萃取。合并有机相，用半盐水洗涤，然后经20微米过滤器过滤到配有机械搅拌器并连接到分批浓缩器的目测干净的100升圆底烧瓶中。在真空下除去溶剂以提供稀棕色油。

在该材料已浓缩成15.61千克稀棕色油后，取出等分试样进行HPLC分析，这测得该材料为52.77重量％酮2或8.24千克，92.4％化验收率。

应该指出，如果先混合酸和催化DMF并缓慢加入草酰氯以控制气体释放速率，该反应更容易(且更安全，特别是在大规模下)。

步骤5-溴化

材料              MW            量         摩尔数

酮2(52.77重量％)  284.05        13.27kg    24.7(1.00eq)

氯化锌            136.28        33.6g      0.25(0.01eq)

溴                159.8(d3.11)  3.94kg     24.7(1.00eq)

氯苯                            33.0L

1N HCl                          45.0L

庚烷                            25.0L

半-盐水                         20.0L

目测干净的100升5颈圆底烧瓶配有机械搅拌器、加料漏斗、内部温度探针、氮气入口并连接到装有20升5N NaOH的洗涤器上。在该烧瓶中装入酮2、氯苯和氯化锌，然后经由外部冰-水浴冷却直至内部温度达到16℃。将溴装入加料漏斗，然后经1小时添加。

在溴添加过程中，观察到内部温度升至26℃的最大值。在添加完成后，将该混合物剧烈搅拌15分钟。

在目测干净的160升萃取器中装入1N HCl。将粗制反应混合物在剧烈搅拌下转移到该萃取器中(内部温度探针表明反应混合物温度从22℃变成34℃)。在5分钟剧烈搅拌后，使相分离。除去有机层(底部)，水层用庚烷反萃取。合并有机相，用半盐水洗涤，然后转移到配有机械搅拌器并连接到分批浓缩器的目测干净的100升圆底烧瓶中。在真空下用40升庚烷冲洗除去溶剂以提供稀棕色油。

在该材料已浓缩成10.29千克稀棕色油后，取出等分试样进行HPLC分析，这测得该材料为80.0重量％溴酮3或8.35千克，93.6％化验收率。

步骤6-还原

材料               MW                量        摩尔数

溴酮3(80.0重量％)  363               10.44kg   23.1(1.00eq)

三乙基硅烷         116.28(d 0.728)   6.70kg    57.7(2.50eq)

氯化钛(IV)         189.71(d 1.73)    2.53L     23.1(1.00eq)

二氯乙烷                             34.0L

1N HCl                               42.0L

庚烷                                 20.0L

水                                   20.0L

硅胶                                 16.0kg

甲苯                                 40L

目测干净的100升5颈圆底烧瓶配有机械搅拌器、加料漏斗、内部温度探针、氮气入口和出口。在该烧瓶中装入溴酮3、三乙基硅烷和二氯甲烷，然后经由外部异丙醇/CO₂浴冷却直至内部温度达到-1℃。将氯化钛(IV)装入加料漏斗，然后经1小时添加。

在氯化钛(IV)添加过程中，观察到内部温度升至30℃的最大值。在添加完成后，经0.5小时继续放热至43℃的最大内部温度。将该混合物再搅拌2小时，在此期间温度降至8℃。

在目测干净的160升萃取器中装入1N HCl。将该粗制反应混合物在剧烈搅拌下转移到该萃取器中(内部温度探针表明反应混合物温度从22℃变成34℃)。在5分钟剧烈搅拌后，使相分离。除去有机层(底部)，水层用庚烷反萃取。合并有机相，用水洗涤。

以两个40升的部分，将该粗制有机相转移到配有机械搅拌器的目测干净的100升圆底烧瓶中，并在4千克二氧化硅上搅拌。搅拌1小时后，该材料经玻璃料过滤，用庚烷(5升)洗涤。然后将过滤的粗制有机物转移到目测干净的100升圆底烧瓶中并连接到分批浓缩器上。在真空下在加热下除去溶剂，用40升甲苯冲洗，然后用40升庚烷冲洗，提供稀棕色油。向反应烧瓶中加入庚烷(40升)和硅胶(8千克)，并将该材料在氮气下搅拌72小时。该浆料经玻璃料过滤，用庚烷(15升)洗涤。然后将过滤的粗制有机物转移到目测干净的100升圆底烧瓶中并连接到分批浓缩器上。在真空下在加热下除去溶剂以提供稀棕色油。

在该材料已浓缩成8.31千克稀棕色油后，取出等分试样进行HPLC分析，这测得该材料为36.30重量％溴烷4或3.02千克，37.6％化验收率。

这一步骤中的低收率归因于还原产物的聚合。可以通过将来自溴化步骤的残留氯苯量仔细降至＜1％来避免不想要的副反应。这通过在溶剂转变成用于酮还原的1，2-二氯乙烷之前用甲苯冲洗粗制溴化混合物来实现。使用这种程序以1千克规模再运行该反应，并以84％收率进行。

步骤7-金属-卤素交换和酸形成

材料                 MW               量        摩尔数

溴烷4(37.6重量％)    347.98           4.00kg    4.31(1.00eq)

四甲基乙二胺         116.21(d 0.775)  711mL     4.74(1.10eq)

nBuLi(2.5M在己烷中)                   2.24L     5.60(1.30eq)

MTBE                                  20.0L

CO₂(干燥气体)                         ～300g

1N HCl                                13.0L

MTBE                                  8.0L

0.5N KOH                              19.5L

6N HCl

MTBE

半盐水

庚烷

目测干净的50升5颈圆底烧瓶配有机械搅拌器、加料漏斗、内部温度探针，氮气入口和出口。在该烧瓶中装入溴烷4、四甲基乙二胺和MTBE，然后经由外部异丙醇/CO₂浴冷却直至内部温度达到-65℃。将nBuLi装入加料漏斗，然后经1小时添加。

在nBuLi添加过程中，观察到内部温度升至-58℃的最大值。将该混合物再搅拌0.5小时，在此期间温度降至-62℃。

将气态CO₂经1.5小时鼓入反应混合物。使用16-号规格(gauge)的100厘米长针确保在反应混合物的表面下方转移试剂。

在CO₂添加过程中，观察到内部温度升至-54℃的最大值。在1.5小时后，内部温度降至-60℃，从粗制混合物中提取等分试样。HPLC分析表明掺入～85％CO₂(vs还原)。

将冷却浴换成温水浴直至内部温度达到-25℃；然后向反应器中加入1N HCl。剧烈搅拌5分钟后，将该双相溶液在剧烈搅拌下转移到目测干净的100升萃取器中。在5分钟剧烈搅拌后，使相分离。除去水相(底部)并收集有机层。水层用MTBE(6升)反萃取。合并有机相并在剧烈搅拌下用0.5N KOH(13.0升)处理5分钟。在使层分离后，收集水层。有机相用0.5N KOH(6.5升)再萃取，并收集水层。除去有机相后，将合并的水层送回也装有MTBE(23升)的萃取器。通过添加6N HCl(1.25升)，酸化该两相溶液直至pH～1，并将该双相溶液剧烈搅拌10分钟。

使各层分离后，收集有机层并用半盐水(13升)洗涤。该粗制有机材料在真空中在旋转蒸发器上浓缩，用庚烷(10升)冲洗以提供黄色固体(～4.5千克)。

将该粗制固体装入配有机械搅拌器、内部温度探针，氮气入口和出口的目测干净的25升圆底烧瓶。在该烧瓶中装入粗制酸6和庚烷，然后经由外部冰/水浴冷却直至内部温度达到2℃。将该浆料剧烈搅拌6小时，然后经玻璃料过滤，用冷庚烷(1.25升)洗涤。滤饼在氮气下经由house-真空干燥。将该浅黄色固体转移到真空炉中并在50℃干燥24小时。

收集总共1.22千克干燥黄色固体。HPLC分析表明该材料为87重量％酸5，或1.06千克，79％化验收率。

步骤8-酰胺化/水解

材料                MW        量       摩尔数  当量

噻吩酸5             314.32    2.68Kg   8.54    1.00

草酰氯              126.93    897mL    10.25   1.20

DMF                 73.09     6.64mL   0.085   1％

环丙胺7             191.23    1.88Kg   9.82    1.15

N，N-二异丙基乙胺   129.25    2.24L    12.81   1.50

LiOH 4N             23.95     7.47L    29.9    3.50

THF[12毫升/克]                32L

MeOH[4毫升/克]                10.7L

2N HCl[7毫升/克]              19L

Me-THF[25毫升/克]             67L

在配有机械搅拌器、热电偶、氮气入口、冷却浴和NaOH洗涤器的目测干净的100升5颈圆底烧瓶中装入噻吩酸5(2.95千克，91重量％＝2.68千克，1.00当量)和THF(16升，6毫升/克)。加入DMF(6.64毫升，1摩尔％)。在室温下经30分钟向该溶液中加入草酰氯(897毫升，1.20当量)。在草酰氯添加过程中观察到10℃的温升(温度从17℃升至27℃)。该混合物在室温下老化2小时(转化率99.9％)，然后使用分批浓缩器除去溶剂和过量草酰氯。残留物用THF(20升)冲洗。将该残留物溶解在THF(27升，10毫升/克)中并将该溶液冷却至3℃。向该溶液中加入二异丙基乙胺(2.24升，1.50当量)。经30分钟向该溶液中加入环丙胺7(1.88千克，1.15当量)的THF溶液(5升，2毫升/克)。观察到20℃的温升(温度7℃→27℃)。使该混合物老化30分钟。向酰胺-酯的转化率为99.8％。向该溶液中加入MeOH(4毫升/克，10.7升)和4N LiOH(7.47升，3.5当量)。观察到14℃的温升(温度17℃→31℃)。将该混合物加热至55℃并在此温度保持1.5小时。向酰胺酸的转化率为99.5％。将该混合物冷却至22℃并通过添加2N HCl(19升，7毫升/克)来猝灭该反应。使用分批浓缩器除去有机溶剂，并用20升Me-THF冲洗。将残留物(作为在HCl中的悬浮液)溶解在Me-THF(54升，20毫升/克)中。将该双相混合物转移到萃取器中并分离各层。水层使用Me-THF(13升，5毫升/克)反萃取。合并的有机层用水(13升，5毫升/克)洗涤。在其浓缩之前，在有机层中测定化合物9的化验收率，并表明为88.0％(3.56千克)。低于0.1％损失到水层中。

步骤9-Et₂NH盐形成

实施例A

材料          MW       量        摩尔数   当量

化合物9       473.51    3.54Kg   7.48     1.00

Et₂NH         73.14     1.18L    11.41    1.52

实施例A晶种   546.64    35g      0.074    1％

THF[6毫升/克]           21L

MTBE[12毫升/克]         52L

使来自酰胺化/水解程序的Me-THF溶液通过Solka Floe垫(1.20千克)并用4升THF漂洗。将滤液转移到配有机械搅拌器、热电偶、氮气入口、加热蒸汽浴和分批浓缩器的目测干净的100升5颈圆底烧瓶中。减压除去溶剂，残留物用THF(30升)冲洗。将该残留物悬浮在THF(21升，6毫升/克)中，向该悬浮液中加入Et₂NH(1.18升，1.52当量)。观察到6℃温升(21℃→27℃)。该盐溶解到THF中。使该混合物在室温下老化1小时，并使用冷却水将该溶液冷却至22℃。加入实施例A晶种(30.0克)并使该混合物老化1小时。经2小时加入MTBE(25升)，然后使该悬浮液在室温下老化13小时。将该混合物冷却至3℃并经1小时加入更多MTBE(13升，4毫升/克)。检查进入母液的损失并表明为～22％。经1小时加入MTBE(2×7升，2×2毫升/克)，使该混合物老化1.5小时，然后过滤该混合物。滤饼用1×7L MTBE/THF(2/1)和2×7L MTBE漂洗。整个过滤花费5小时。滤饼在氮气下在玻璃料上干燥62小时。化合物A在真空炉中在60℃干燥20小时。实施例A的收率为3.76千克(92％)，米色固体状。通过HPLC得到的材料纯度为97.8APC。¹H NMR表明存在～3摩尔％MTBE。

步骤10-提纯

实施例A                                               实施例A

材料            MW       量        摩尔数    当量

实施例A         546.64    3.67Kg   6.714     1.00

1N HCl                    40L

Me-THF                    60L

(L)-赖氨酸.H₂O  164.19    1.20Kg   7.31      1.09

THF                       74L

EtOH                      1.26L

H₂O                       9.5L

Et₂NH           73.14     624mL    6.03      0.90

实施例A晶种     546.51    24g      0.074     1％

MTBE[12毫升/克]           29L

将实施例A(3.67千克)盐添加到Me-THF(30升)和1N HCl(20升，由6N HCl溶液制成)的混合物中，将该悬浮液在室温下搅拌直至完全溶解(35分钟)。分离各层，有机层用水(20升和10升)洗涤两次。将有机层转移到配有机械搅拌器、热电偶、氮气入口、加热蒸汽浴和分批浓缩器的目测干净的100升5颈圆底烧瓶中。减压除去溶剂，残留物用THF(20升)冲洗。

将该残留物溶解在THF(60升)中，溶液使用蒸汽浴升温至60℃。经2分钟加入(L)-赖氨酸(1.20千克，1.09当量)的水(9.5升)溶液，然后加入EtOH(1.26升)。将该混合物在冷水和冰上经40分钟冷却至22℃。该混合物在室温下老化15小时，然后过滤和漂洗3×3L THF，在玻璃料上干燥1小时。

将化合物9赖氨酸盐添加到Me-THF(30升)和1N HCl(20升，由12N和6N HCl溶液制成)的混合物中，将该悬浮液在室温下搅拌直至完全溶解(40分钟)。分离各层，有机层用水(20升和10升)洗涤两次。将有机层经由在线过滤器转移到配有机械搅拌器、热电偶、氮气入口、加热蒸汽浴和分批浓缩器的目测干净的100升5颈圆底烧瓶中。减压除去溶剂，残留物用THF(20升)冲洗。

将该残留物溶解在THF(14升，6毫升/克)中，向该悬浮液中加入Et₂NH(624毫升，0.90当量)。该混合物在22℃老化30分钟，然后加入实施例A晶种(24.0克)，并将该混合物老化1小时。经2小时加入MTBE(24小时)，然后将该悬浮液在室温下老化1小时。经30分钟加入MTBE(5升，2毫升/克)。将该混合物老化30分钟，然后过滤该混合物。滤饼用1×7L MTBE/THF(2/1)和2×5L MTBE漂洗。整个过滤花费4小时。滤饼在氮气下在玻璃料上干燥8小时。将实施例A盐在真空炉中在60℃干燥20小时。实施例A的收率为2.78千克(75％)，米色固体状。通过HPLC得出的材料纯度为98.7APC。¹H NMR表明存在～1.7摩尔％THF残留物。

替代性实施例A

步骤1-用4-三氟甲基苄基醇的Freidel-Crafts烷基化

材料              MW        量      毫摩尔数  当量

4-三氟甲基苄基醇  176.14    257mg   1.46      1.00

2，5-二甲基噻吩   112.19    328mg   2.92      2.00

FeCl₃             162.20    95mg    0.033     0.4

MsOH              96.11     56.1mg  0.038     0.4

将苄基醇溶解在DCE(1.2毫升)中，并加入2，5-二甲基噻吩，然后MsOH和FeCl₃。将该混合物升温至55℃并老化16小时。通过添加NH₄Cl溶液，猝灭该反应。用MTBE萃取该混合物，有机层用MTBE反萃取一次，合并有机层，用盐水洗涤，经MgSO₄干燥，过滤并浓缩。化验收率(相对于HPLC标样)为278毫克(70％)。

步骤2-异氰酸酯形成

材料      MW       量       毫摩尔数   当量

环丙胺    191.23   6.0g     31.4       1.00

三乙胺    101.19   6.98g    69.0       2.20

光气      98.92    16.29g   32.9       1.05

将光气稀释到DCM(40毫升)中并冷却至0℃，经60分钟加入环丙胺和Et₃N的DCM(10毫升)溶液。将该混合物温热至室温并老化10分钟。该混合物用1N HCl和盐水洗涤，然后经MgSO₄干燥，过滤并浓缩。残留物通过快速色谱法(10-＞30％EtOAc/己烷)提纯以提供3.67克异氰酸酯。

步骤3-将12Friedel-Crafts酰胺化以形成酯8

材料      MW        量       毫摩尔数  当量

异氰酸酯  217.22    60mg     0.276     1.00

噻吩      270.31    82mg     0.304     1.10

FeCl₃     162.20    47mg     0.290     1.05

在DCM(1.5毫升)中稀释噻吩片段，加入异氰酸酯，然后FeCl₃。温热至70℃15分钟后，使该混合物在饱和NH₄Cl和2-MeTHF之间分配。有机层用盐水洗涤。有机层化验为83毫克所需产物(66％)。

可以由酯8如上所述合成实施例A。

2006年8月11日提交的美国临时申请No.60/837,252中描述的制造式I的化合物的一般方法显示在图示3中。

图示3

在大规模合成中使用这种途径具有许多问题。第一问题是二溴噻吩中间体14以低收率形成并在静置时分解。需要两个分开的低温步骤以适当官能化该噻吩环的3-和4-位置。在本发明的第一部分中，通过进行Freidel-Crafts酰化/溴化/酮还原程序，避免使用14，这不借助低温条件就提供溴化物4。第二问题是用于由1，4-二氰基苯制备环丙胺的低效低收率3步骤程序(经3个步骤，10％)。这通过在单步骤中由氰基苯甲酸甲酯6以42％收率制备胺来改进。制造式I的化合物的现有方法的第三问题是金属卤素交换/羧化程序。该程序要求使用Et₂O和THF的混合物作为溶剂，考虑到Et₂O的易燃性，这在大规模下成问题。在本发明的方法中，在将1当量TMEDA添加到反应混合物中时，在MTBE中有效进行转化。最后，现有方法中的酰胺化步骤使用太昂贵的HATU试剂。本发明包括通过由5生成的酰基氯进行的更经济可行的偶联程序。

还应该指出，式I的游离酸的生物利用率差。制备了Na、K和NH₄盐并被发现弱结晶且没有提供药物动力学的改进。据发现，Et₂NH和L-赖氨酸盐都使暴露(exposure)翻倍。L-赖氨酸盐与Et₂NH盐相比具有较差的物理稳定性。

尽管上述式I的化合物的第一生成方法(实施例A)可用于制备千克规模量的式I的化合物，仍有机会开发甚至更有效的方法。本发明的另一实施方案包括使用FeCl₃介导的苄基化方法进行烷基化Freidel-Crafts反应(替代性实施例A，步骤1)来代替实施例A的酰化，这避免对TiCl₄/Et₃SiH介导的酮还原的需要。尽管之前已用2，5-二甲基噻吩(Iovel，I；Mertins，K.；Kishel，J.；Zapf，A.；Beller，M.Angew.Chem.，Int.Ed.2006，44，3913-3917)验证这种方法，这代表成功使用这种缺电子苄基醇作为苄基化剂的第一实例。本发明还包括强酸(特别是MsOH)的添加，产生之前未公开过的加速效果。式I的化合物的第一生成方法(实施例A)随后可以被12的溴化中断以提供4。或者，12可以直接用异氰酸酯13在FeCl₃存在下酰胺化。式I的化合物的这种第二生成方法包括总共5个步骤，具有最长的线性4步骤序列。

Claims (9)

1.合成式I的化合物或其可药用盐的方法

包含：

(a1)使式5的化合物

与第一氯化剂在二甲基甲酰胺存在下反应产生式5a的酰基氯

并使式5a的化合物与式7的化合物在胺碱存在下反应

以产生式8的化合物

(b1)用式X¹-OH或X²-(OH)₂的强碱水解式8的化合物，其中X¹选自：钾、铯、锂、钠和铷，且X²选自：钡、锶和钙，接着酸化以产生式I的化合物；和

(c1)任选使式I的化合物与碱反应以产生式I的化合物的可药用盐。

2.根据权利要求1的方法，进一步包括通过如下制造式5的化合物：

(d1)使式4的化合物

与有机锂试剂在甲基叔丁基醚的溶剂中在等于或低于大约55℃的温度在四甲基乙二胺存在下反应，并使所得混合物与CO₂然后与酸反应以产生式5的化合物。

3.根据权利要求2的方法，进一步包括通过如下制造式4的化合物：

(e1)使式1的化合物

与第二氯化剂在二甲基甲酰胺存在下反应以产生式1a的酰基氯

并使式1a的化合物与2，5-二甲基噻吩在第一路易斯酸试剂或第一强布朗斯台德酸存在下反应以产生式2的化合物

(f1)使式2的化合物与溴化剂在锌盐催化剂存在下反应以产生式3的化合物

和(g1)在第二路易斯酸试剂或第二强布朗斯台德酸存在下用硅烷还原剂还原式3的化合物以产生式4的化合物。

4.根据权利要求1的方法，进一步包括通过如下制造式7的化合物：(h1)使式6的化合物

与式EtMgX——其中X是卤离子——的乙基格氏试剂在异丙醇钛存在下反应，然后与三卤化硼反应以产生式7的化合物。

5.根据权利要求2的方法，进一步包括通过如下制造式4的化合物：

(i1)使2，5-二甲基噻吩与式11的化合物

在第一过渡金属盐试剂和强酸存在下反应以产生式12的化合物

和(j1)使式12的化合物与溴化剂在锌盐催化剂存在下反应以产生式4的化合物。

6.合成式I的化合物或其可药用盐的方法，

包括

(a2)使式12的化合物

与式13的化合物

在第一过渡金属盐试剂存在下反应以产生式8的化合物

(b2)用式X¹-OH或X²-(OH)₂的强碱水解式8的化合物，其中X¹选自：钾、铯、锂、钠和铷，且X²选自：钡、锶和钙，接着酸化以产生式I的化合物；和

(c2)任选使式I的化合物与碱反应以产生式I的化合物的可药用盐。

7.根据权利要求6的方法，进一步包括通过如下制造式12的化合物：

(d2)使2，5-二甲基噻吩与式11的化合物

在第二过渡金属盐试剂和强酸存在下反应以产生式12的化合物。

8.根据权利要求6的方法，进一步包括通过如下制造式13的化合物：

(e2)使式7的化合物

与COCl₂在胺碱存在下反应以产生式13的化合物。

9.式I的化合物的二乙胺盐