CN102131773B - 生产帕立骨化醇的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备帕立骨化醇的新方法,在这些方法中使用的新的中间体,以及制备新的中间体的方法。

Description

生产帕立骨化醇的方法
技术领域
本发明涉及用于制备帕立骨化醇的新方法,在这些方法中使用的新的中间体,以及制备新的中间体的方法。 
背景技术
帕立骨化醇(化学名:19-去甲(nor)-1α,3β,25-三羟基-9,10-secoergosta-5(Z),7(Z),22(E)-三烯;同义词:19-去甲-1,25-二羟基维生素D2,Paracalcin)是一种合成的、生物活性的骨化三醇的维生素D类似物,其侧链(D2)和A(19-去甲)环进行了修饰。帕立骨化醇通过结合维生素D受体来抑制甲状旁腺激素(PTH)的分泌(D.M.Robinson,L.J.Scott,Drugs,2005,65(4),559-576),并且它被指示可以预防和治疗在患有慢性肾病(CKD)患者中的继发性甲状旁腺功能亢进(SHPT)。 
帕立骨化醇以商品名 进行销售,它是一种无菌的、透明、无色的水溶液,用于静脉注射(每毫升含有2微克(2μg)或5μg帕立骨化醇作为活性成分)或含1μg、2μg或4μg帕立骨化醇的用于口服的软明胶胶囊。 
帕立骨化醇的分子式为C27H44O3,相应的分子量为416.65。其为一种白色、晶体粉末,并且具有下列结构式: 
帕立骨化醇 
19-去甲-1α,3β,25-三羟基-9,10- 
secoergosta-5(Z),7(E),22(E)-三烯 
历史上,去甲维生素D化合物在1990年被描述为一类新的维生素D类似物,其中A环上的环外亚甲基基团C(19)被除去,并且由两个氢原子取代(参见WO90/10620)。到目前为止,已经发现了两条路线合成这种19-去甲-维生素类似物,其可特异性用于制备帕立骨化醇。 
帕立骨化醇的首次合成在WO90/10620中披露(其他同族专利包括EP专利no.0387077、U.S.专利no.5237110、U.S.专利no.5342975、U.S.专利no.5587497、U.S.专利no.5710294和U.S.专利no.5880113)并在Drugs of the Future,1998,23,602-606中进行了一般性描述。 
WO 90/10620的实施例3提供了通过使用与制备1α,25-二羟基-19-去甲-维生素D3类似的实验条件的1α,25-二羟基-19-去甲-维生素D2(方案1)的制备。根据该说明书,使用DeLuca等在U.S.专利no.4195027和Paaren等在J.Org.Chem.,1980,45,3252中公开的方法,原材料25-二羟基维生素D2首先转化成1α,25-二羟基-3,5-环维生素D2(a2)。化合物a2的乙酰化,然后使用四氧化锇在吡啶中二羟化环外亚甲基,得到10,19-二羟基化合物a4,其用偏高碘酸钠(二醇裂解)转换为10-氧代-中间体a5。通过在乙醇和水的混合物中使用硼氢化钠处理将a5中的10-氧代基团还原,生成相应的10-羟基衍生物a6。a6 中的10-羟基基团甲磺酰化(→a7)之后,在THF中用氢化铝锂还原得到10-脱氧中间体a8,其中1-O酰基基团在还原步骤中同时被裂解。使用热(55℃)醋酸处理a8的溶剂分解(裂环作用)导致两个单乙酸酯(a9和a10),其通过使用HPLC进行分离和纯化。最后,两个单乙酸酯在甲醇中用氢氧化钾水溶液进行皂化,获得帕立骨化醇,后者通过HPLC进行纯化。 
根据WO90/10620提供的方法制备帕立骨化醇具有多个缺点: 
(1)原材料25-羟基维生素D2是维生素D2的主要代谢物之一,并且不容易大量获得。为了合成足够量的原材料,必须付出另外的努力,使得帕立骨化醇的全合成变得拖沓和无趣。U.S.4448721和WO91/12240;Tetrahedron Letters,1984,25,3347-3350;J.Org.Chem,1984,49,2148-2151和J.Org.Chem.,1986,51,1264-1269均描述了制备25-羟基维生素D2的例子; 
(2)使用高毒性的四氧化锇,处理时需要特别谨慎; 
(3)使用HPLC分离异构体,和纯化最终化合物。 
如WO2007/011951中所教导,帕立骨化醇难以使用HPLC进行纯化,并且HPLC作为制备型方法通常不适用在工业规模上应用; 
(4)WO90/10620中没有公开制备帕立骨化醇的产率。 
一般来说,制备类似化合物1α,25-二羟基-19-去甲-维生素D3所提供的产率非常低,尤其是对于步骤7到11(从类似于方案1中的a5的1α,25-二羟基-10-氧代3,5-环-19-去甲-维生素D31-醋酸酯(acetate)(它是维生素D3)开始的产率:步骤7:63.4%,步骤8-10:10.7%,步骤11:51.7%;从步骤7开始的总产率:3.5%)。 
EP0516410(相应的U.S.专利no.5281731、U.S.专利no.5391755、U.S.专利no.5486636、U.S.专利no.5581006、U.S.专利no.5597932和U.S.专利no.5616759)公开了另外一个合成19-去甲维生素D化合物的策略。其概念基于对环A单元(如结构b1(方案2)所示)与Windaus-Grundmann类型的双环酮(结构b2)进行缩合,以获得19-去甲维生素D化合物(b3)。 
方案2: 
X1,X2=羟基保护基团 
R=H,维生素D的化合物侧链 
Y=-POPh2、PO(O烷基)2、SO2Ar、Si(烷基)3
方案3、4和5显示了合成式b1化合物的具体方法。根据方案3,合成路线开始于商购的(1R、3R、4R、5R)(-)奎尼酸(b4)。将b4用甲醇酯化,然后使用叔丁基二甲基氯硅烷(TBDMSCl)保护1-和3-羟基基团获得化合物b5。还原b5中的乙酯获得b6,后者经历二醇裂解后得到化合物b7。4-羟基基团作为三甲基硅醚保护,导致b8的形成,该b8进一步用(三甲基硅基)乙酸乙酯在珀特森反应中转化,然后在四氢呋喃稀(THF)中用稀醋酸进行脱保护。所获得的化合物b9用1,1-硫代羰基二咪唑处理以获得b10。随后,在自由基引发剂(AIBN)的存在下与三丁基锡烷反应以获得b11。化合物b11进而用DIBAH还原为丙烯醇b12,然后后者与NCS和二甲基硫醚反应得到氯丙烯b13。最后,环A合成子b14通过用二苯基膦锂处理氯丙烯b13,然后用过氧化氢氧化来制备。 
在合成环A单元的一个替代方法(方案3)中,中间体b5还可以使用先前描述的类似条件经历自由基脱氧,导致b16的形成。该酯的 还原(→b17),然后二醇裂解(→b18),并进行珀特森反应得到中间体b11,该b11进一步如方案3所列出地加工成b14。 
方案5显示了另外一个改进的制备方法。如其所述,b7也可以经历自由基脱氧,从而获得中间体b18,该b18可以进一步如方案3和4所描述地加工成b14。 
在EP0516411(及其同族U.S.专利no5086191)中公开了中间体的制备,该中间体可以用于19-去甲维生素D化合物的合成(方案6)。关键步骤是缩合化合物c1,该化合物c1可以按照先前描述的用于例如b14(方案3)类似的方法用化合物c2来制备,得到化合物c3。 
方案6: 
X1、X2=羟基保护基团(和c3中为氢) 
R1=羟甲基(-CH2OH)、羟基保护的羟甲基、醛基(-CHO),羧酸酯(-COO烷基) 
R2=羟基保护的羟甲基,保护的醛基例如二乙基醛或乙烯乙缩醛(carboxaldehyde diethyl-or ethylene acetal),羧烷基(carboxylakyl) 
EP0516411公开了羟基保护的3-羟基-3-甲基丁基溴化镁与化合物c5发生Grignard偶联反应(方案7)能够得到羟基保护的1α,25-二羟基-19-去甲维生素D3,或者使相应的22-醛c3(X1=X2=TBDMS,R1=-CHO)与2,3-二甲基丁基苯基砜偶联,在经过去磺酰化(desulfonylation)后,可以得到羟基保护形式的1α-羟基-19-去甲维生素d2。 
方案7: 
EP0582481(相应的U.S.专利no.5430196、U.S.专利no.5488183、U.S.专利no.5525745、U.S.专利no.5599958、U.S.专利no.5616744和 U.S.专利no.5856536)(方案8)公开了另外一个制备1α-羟基-19-去甲维生素D化合物的方法。与上文所述和方案3到7中显示的策略类似,制备1α-羟基-19-去甲维生素D化合物的基础是独立合成环A合成子和环C/D合成子,该合成子最终偶联得到维生素类似物。 
因此,1α-羟基-19-去甲维生素D化合物的合成包括使酮d1与炔的衍生物d2偶联或使酮d4与炔的衍生物d3偶联,获得式d5的化合物。三键的部分还原,获得d6,然后使用低价钛还原剂还原导致7,8-顺式和7,8-反式双键异构体(d7)的形成。式d7的化合物也可以通过使d5与金属氢化物/钛还原剂反应,直接从d5获得。式d7的同分异构混合物可以通过色谱分离,以获得单独的7,8-反式异构体。d7结构式的7,8-顺式异构体可以进行同分异构化,以获得相应的7,8-反式异构体。最终,任何保护基团(如果存在)可以随后被除去,以获得1α-羟基-19-去甲维生素D化合物。 
方案3到8所示的策略的主要缺点在于,维生素D衍生物的环A以及环C/D必须分别合成,然后使其偶联到1α-羟基-去甲-维生素D或其被保护的前体上。根据文献方法,环片段C/D能够通过臭氧分解(参见例如J.C.Hanekamp等,Tetrahedron,1992,48,9283-9294)从维生素D2来制备,其中环A被裂解(并且除去)。然后必须单独合成此片段,例如通过使用其他来源或原材料如奎尼酸在多达10步或更多步反应之内合成。因此,对于大规模全合成1α-羟基-去甲-维生素D化合物而言,这种策略变得拖沓和无趣,并且根据这些专利中提供的方法,获得的最终化合物的量仅<10mg,大部分情况下甚至<1mg。 
发明内容
本发明提供了新的中间体,及其制备方法,以及合成1α-羟基-去甲-维生素D化合物,优选下式表示的帕立骨化醇的新方法 
帕立骨化醇 
19-去甲-1α,3β,25-三羟基-9,10-secoergosta-5(Z),7(E),22(E)-三烯。 
本发明提供的新的、简便的方法适用于大量合成帕立骨化醇,合成量>1g甚至>10g,并且有可能进一步放大规模。容易获得的维生素D2可以用作原材料。通过适当的步骤和反应转化维生素D2,而不需要从环C/D片段上裂解环A片段,这还具有降低反应步骤数目的优点。 
因此,一方面,本发明提供了制备下式的19-去甲-1α,3β,25-三羟基-9,10-secoergosta-5(Z),7(Z),22(E)-三烯(帕立骨化醇)的方法 
帕立骨化醇 
其中将维生素D2用作原材料,并且 
其中将下式化合物用作中间体 
其中 
R1表示C1-C4烷基,并且 
R2表示羟基保护基团。 
附图说明
下面将结合附图,基于参考文献进行详细的说明,以便更好的理解本发明,其中: 
图1显示化合物IM-10,由5,6-非对映体IM-A10(I)和IM-A10(II)。 
图2显示化合物IM-A4e,由非对映体6R和6S的混合物组成。 
图3是显示根据路线A1合成帕立骨化醇的详细示例的流程图。 
图4是显示根据路线A1一般合成帕立骨化醇的流程图。 
图5是显示根据路线B1合成帕立骨化醇的详细示例的流程图。 
图6是显示根据路线B1一般合成帕立骨化醇的流程图。 
图7是显示根据路线B2使用Julia成烯反应安装侧链来一般合成帕立骨化醇的流程图。 
图8是显示根据路线C1合成帕立骨化醇的详细示例的流程图。 
图9是显示根据路线C1一般合成帕立骨化醇的流程图。 
图10是显示根据路线C2使用Julia成烯反应安装侧链来一般合成帕立骨化醇的流程图。 
图11是中间体IM-A4e的晶体结构。 
具体实施方式
本发明可以参考下文对本发明优选的实施方式,及其包括的实施例的详细的描述更好的理解。 
定义 
为了清楚的描述本发明,本说明书和权利要求书中使用的术语和短语定义如下。如果本说明书或权利要求书中使用的术语或短语没有在下文或本说明书中进行定义,则该术语或短语应理解为其通常的含义。 
短语“室温”在此用于表示20℃到25℃的温度范围。 
缩写“Ac”在此用于表示乙酰基(CH3CO)基团。 
缩写“AcCl”在此用于表示乙酰氯。 
缩写“AcOH”在此用于表示乙酸。 
缩写“AIBN”在此用于表示偶氮二异丁腈。 
缩写“BOM”在此用于表示苄氧甲基。 
缩写“BT”在此用于表示苯并噻唑-2-基。 
缩写“BTFP”在此用于表示3,5-双(三氟甲基)苯基。 
缩写“BzCl”在此用于表示苯甲酰基(C6H5CO)基团。 
缩写“BzCl”在此用于表示苯甲酰氯。 
缩写“DABCO”在此用于表示1,4-二氮杂双环[2,2,2]辛烷。 
缩写“DCC”在此用于表示N,N′-二环己基碳二亚胺。 
缩写“DIBALH”在此用于表示二异丁基氢铝。 
缩写“DMAP”在此用于表示4-二甲氨基吡啶。 
缩写“DME”在此用于表示二甲氧基乙烷。 
缩写“DMSO”在此用于表示二甲基亚砜。 
缩写“EtOAc”或“AcOEt”在此用于表示乙酸乙酯。 
缩写“Eq.”在此用于表示相等的。 
缩写″Et″在此用于表示乙基。 
缩写“EtOH”在此用于表示乙醇。 
缩写“h”在此用于表示小时。 
缩写“HPLC”在此用于表示高效液相色谱。 
缩写“IM”在此用于表示中间体。 
缩写“IT”在此用于表示内部温度。内部温度是各自反应混合物中的温度。 
缩写“i-Pr”在此用于表示异丙基。 
缩写“i-PrOAc”在此用于表示乙酸异丙酯。 
缩写“JR”在此用于表示Julia试剂。Julia试剂是已知的用于合成的化学试剂,并且为本领域技术人员公知(例如Briickner,″Reaktionsmechanismen″,Spektrum akademischer Verlag,2ndedition,2002,480-482 and P.R.Blakemore,J.Chem.Soc.,PerkinTrans.1,2002,2563-2585)。 
缩写“KHMDS”在此用于表示六甲基二硅氮烷钾。 
缩写“MeCN”在此用于表示乙腈。 
缩写“MeLi”在此用于表示甲基锂。 
缩写“Ms”在此用于表示甲磺酰基(CH3SO2)。 
缩写“MTBE”在此用于表示甲基三丁醚。 
缩写“NCS”在此用于表示N-氯代琥珀酰亚胺。 
缩写“n-Bul.i”在此用于表示正-丁基锂。 
缩写“PG”在此用于表示保护基团。 
缩写“PT”在此用于表示1-苯基-1H-四唑-5-基。 
缩写“Py”在此用于表示吡啶。 
缩写“TBAF”在此用于表示四正丁基氟化铵。 
缩写“TBS”或“TBDMS”在此用于表示叔丁基二甲基甲硅烷基(tert-butyldimethylsilyl)。 
缩写“TBSCl”或“TBDMSCl”在此用于表示叔丁基二甲基氯硅烷。 
缩写“TEMPO”在此用于表示2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基。 
缩写“TBT”在此用于表示1-叔丁基-1H-四唑-5-基。 
缩写“THF”在此用于表示四氢呋喃。 
缩写“TLC”在此用于表示薄层色谱。 
缩写“WR”在此用于表示Wittig试剂。Wittig试剂是本领域技术人员公知的用于合成的化学试剂。 
短语“一锅法(one-pot process)”在此用于表示无需分离中间体而合并进行的化学步骤。 
缩写“v”在此用于表示体积,缩写“v/v”在此用于表示体积比。 
缩写“m”在此用于表示质量,缩写“v/m”在此用于表示体积与质量的比。 
在下文所示式给出的基团的定义中,使用了集合术语,一般代表下列取代基: 
卤素:氟(f)、氯(Cl)、溴(Br)和碘(i); 
C1-4烷基:具有1-4个碳原子的饱和的、直链或支链烃基,例如甲基、乙基、丙基、1-甲基乙基、丁基、1-甲基丙基、2-甲基丙基和1,1-二甲基乙基;尤其优选为甲基; 
C1-C4羧酸:甲酸、乙酸、丙酸和丁酸, 
C1-C4链烷酸为C1-C4羧酸, 
芳基:苯基、萘基和菲基,尤其优选苯基。 
根据不同的取代模式,根据本发明的化合物能(适当的话)以不 同的可能的同分异构形式的混合物,尤其是立体异构体,如对映体、非对映体、E-和Z-异构体存在。 
图1中典型所示的IM-A10的图解表示5,6非对映体的IM-A10(I)和IM-A10(II)混合物。 
图2中典型所示的IM-A4e图解表示6R和6S非对映体的混合物。在所有6R/S-非对映体的图解中,该化合物的编号仍然为IM-A4e,而结构表示单个6-非对映体或其其混合物的存在。 
一般说明与应用 
本发明解决的技术问题是提供大规模制备1α-羟基-去甲-维生素D化合物,尤其是制备帕立骨化醇的方法和中间体,其允许使用大量存在的廉价原材料,无需使用昂贵或高毒性试剂即可进行,并且避免对最终产品进行广泛的纯化。本发明进一步解决的技术问题在于提供用于这些方法中使用的中间体的制备的方法。 
通过下式的19-去甲-1α-3β,25-三羟基-9,10-secoergosta-5(Z),7(Z)-22(E)-三烯(帕立骨化醇)的制备方法解决该技术问题 
帕立骨化醇 
其中,将维生素D2用作原材料,并且 
其中,将下式化合物用作中间体 
其中 
R1表示C1-C4烷基,并且 
R2表示羟基保护基团。 
在式IM-A4的化合物中,R2优选表示叔丁基二甲基甲硅烷基团(TBS基团)。式IM-A4的化合物中R1和R2基团进一步优选的含义在下文中给出。尤其优选在方法中,其中式IM-A4的化合物为式IM-A4e的化合物 
根据本发明的方法具有很多优点。因此,它才使维生素D2的转化成为可能,而无需按照上述的策略将A-片段从C/D核心上裂解、再重新连接。转化包括侧链修饰,除去环外亚甲基和引入1α-羟基。更具体的,侧链修饰包括在25位上正式引入一个羟基,形成帕立骨化醇(方案9)。 
方案9: 
本发明解决技术问题的方法的特定的实施方式为,根据图4所示路线A1的方法、根据图6所示的路线B1的方法、根据图7所示路线B2的方法、根据图9所示的路线C1的方法和根据图10所示的路线C2的方法,以及这些图中公开的中间体,该中间体可以直接用于合成1α-羟基-去甲-维生素D化合物,尤其是制备帕立骨化醇。 
从维生素D2起始合成帕立骨化醇的方法 
令人惊讶地是,维生素D2作为容易获得的原材料,可以用于制备1α-19-去甲-维生素D化合物,该化合物在转化步骤中保留核心环结构(A、C和D)。 
如方案9所示,从维生素D2开始制备帕立骨化醇一般由三个主要的转化步骤组成: 
1.引入1α-羟基; 
2.除去环外亚甲基(通过两个氢原子形式上(formal)替换亚甲基); 
3.侧链修饰,通过羟基在C25位形式上取代氢原子。 
由于在维生素D2的C25位上的直接的和选择性的化学羟基化很难,侧链修饰不得不通过在22/23位裂解双键,然后使用带有所期望的取代基的适当的侧链前体再次形成来进行。侧链构建的一般性方法为,例如Gui-Dong Zhu和William H.Okamura,Chem.Rev.1995,95,1727-1952中公开的方法。 
根据路线A1、B1、B2、C1和C2,制备1α-羟基-去甲-维生素D化合物,优选帕立骨化醇的新方法的特征在与,由环A、C和D组成 的维生素D2的核心结构在转化过程中得到保持,而侧链和环外亚甲基同时进行裂解(方案10,转化步骤T2)。因此,根据路线A1、B1、B2、C1和C2的方法,使通过较少的转化步骤制备1α-羟基-去甲-维生素D化合物,优选帕立骨化醇成为可能。 
方案10: 
因此,根据方案10,制备帕立骨化醇的转化顺序由下述组成: 
T1:将维生素D2转化为关键中间体1(IM-A4),包括形成环维生素(cyclovitamin)衍生物(IM-A1),在C1α-羟基化,紧接着是环外亚甲基(IM-A2),并且1α-羟基基团(IM-A3)保护。这种转化是公知的,并且例如在DeLuca(US4,195,027)或Gui-Dong Zhu和William H.Okamura,Chem.Rev.1995,95,1727-1952中有所描述。R1可能是C1-C4烷基,并且R2可能是适当的羟基保护基团。 
T2:环外亚甲基(C(19))和侧链(22,23-双键)在一个步骤中的同时和选择性裂解导致关键中间体2(IM-A5)的形成,其中由环A和C/D组成的核心结构得到保留。三烯保护之后选择性臭氧分解化裂解维生素侧链(22,23-双键)是公知的(关于三烯保护,参见,例如,Gui-Dong Zhu和William H.Okamura,Chem.Rev.1995,95, 1727-1952)。没有任何双键保护的维生素D2的臭氧分解,产生从环C/D片段上同时裂解侧链(22,23-双键)和裂解环A片段(7,8-双键)(参见,例如,E.Mincione等,Synthetic Communications,1989,19,723-735,F.J.Sardina等,J.Org.Chem,1986,51,1264-1269,K.L.Pearlman,H.F.DeLuca,Tetrahedron Letters,1992,33,2937-2940)。因此所获得的C/D环片段对于合成不同的维生素D类似物(包括合成1α-19-去甲-维生素化合物)是公知的原材料(参见方案2和6-8)。 
由于三烯保护方法在大部分情况下包括环外亚甲基的直接保护,允许同时裂解侧链和环外亚甲基而不影响到7,8-双键还必需另外一种保护策略。一个有用的保护方法是Mazur′s环维生素方法,其中环外亚甲基仍然存在。 
在化合物中,如关键中间体1,同时裂解环维生素D2侧链和环外亚甲基,而不同时裂解7,8-双键的方法还知之甚少且未曾研究。文献中仅描述一例(M.Takahashi,Y Sakakibara,Bull Chem.Soc.Jpn.,1994,67,2492-2499),其中使用臭氧处理(1S,6R)-1-乙酰氧基-6-甲氧基-3,5-环维生素D2(e1a,方案11),然后加入二甲基亚砜分别得到24%和42%的醛e2a和醛e3a。为了抑制不希望得到的二羰基化合物(e3a)的形成,6-甲氧基被6-BDT基团(6(1,3-苯并二硫杂环戊烷(benzodithiol)-2-氧基))所取代。 
方案11: 
通过重复化合物e1a的臭氧分解已经发现,除了e2a和e3a之外, 还形成另外的不希望得到的二羰基化合物(e4),该化合物由环A从片段C/D上裂解造成。这表明了在臭氧分解过程中区分7,8位与10,19位和22,23位的双键裂解通常是很困难的。 
令人惊讶地是,在本发明之前,“不希望得到的”二羰基化合物e3a没有被认为是制备1α-19-去甲-维生素D化合物的合适的中间体。 
令人惊讶地是,现在发现,通过变化e1上的1-羟基保护基团(PG),可以显著改善产生化合物例如e3的环维生素D2侧链和环外亚甲基的同时和选择性裂解,而e4的形成几乎可以避免。对于选择性氧化裂解10,19位和22,23位的双键,优选选自甲硅烷基保护基团中的1α-羟基保护基团。 
因此,对于同时裂解关键中间体1中的侧链和环外亚甲基基团,导致关键中间体2的形成(方案10),R1可以选自低级烷基基团,优选选自直链(liear)C1-C4烷基,最优选为甲基。合适的保护基团R2可以选自典型的甲硅烷基保护基团,如P.G.M.Wuts and T.W.Greenein Greene′s Protective Groups in Organic Synthesis,fourth edition2007,published by John Wiley & Sons,Inc.,Hoboken,New Jersey(ISBN-13978-0-471-69754-1,ISBN-l0:0-471-69754-0)所描述,并且优选选自-Si(R3)(R4)(R5),其中R3、R4和R5为独立的C1-C4烷基或苯基,最优选为TBS(叔丁基二甲基甲硅烷基)或TES(三乙基甲硅烷基)基团。 
T3:从关键中间体2(IM-A5)开始,帕立骨化醇可以通过在Wittig反应或Julia烯化反应(olefination)中使用适当的侧链合成子经由C(22)官能团形成相应的侧链,然后经过C(10)-酮基脱氧(通过两个氢原子替换氧原子)和裂环作用(cycloreversion)(环维生素-维生素重排)来制备(参见图3-10)。 
虽然每种转化反应都是公知的,但是从容易获得的维生素D2制备的关键中间体2(IM-A5)的使用,以及组合各种方法制备帕立骨化醇是新的。优势在于经由醛官能团可引入不同修饰的侧链,在对相应的亚甲基进行C(10)-酮基脱氧和裂环作用之后导致1α-羟基-去甲-维生 素D衍生物的形成。进一步,侧链形成、脱氧和裂环作用的顺序(还比较路线A1、B1、B2、C1和C2,图3-10)是可变的,并且通过变化保护基团和起始于关键中间体2(IM-A5)的反应步骤的顺序,存在多个另外的可能性。在变化过程中,必须考虑官能团与转换(conversion)的相容性。例如,已经发现在其中化合物如关键中间体2首先进行C(10)-酮基脱氧的情况下,C(22)醛官能团应转化为与脱氧方法相容的官能团。这种转化,既可以是C(22)醛官能团同时与C(10)酮基团转换为相应的羟基基团,然后选择性保护伯(primary)C(22)羟基,或者首先保护醛基基团,然后进行C(10)酮基脱氧作用。适当的羟基或醛基保护基团在例如P.G.M.Wuts and T.W.Greene inGreene′s Protective Groups in Organic Synthesis,fourth edition2007,published by John Wiley & Sons,Inc.,Hoboken,New Jersey(ISBN-13:978-0-471-69754-1,ISBN-10:0-471-69754-0)中有所说明。 
优选的侧链形成使用合成子例如化合物IM-II(方案12),并且导致保护或非保护的帕立骨化醇侧链(25-羟基维生素D2侧链,R7=H或R8)的形成。侧链的构建可以包括例如Gui-Dong Zhu和William H.Okamura,Chem.Rev.1995,95,1727-1952描述的方法,或任何其他优选形成Δ22,23-E双键的方法。典型的方法例如Wittig反应或Julia烯化反应。 
方案12: 
使用合适的侧链合成子(IM-II)的侧链形成 
A=维生素D衍生物的环A片段,选自: 
R1=C1-C4烷基 
R2=Si(R3)(R4)(R5) 
R3,R4,R5=独立的C1-C4烷基、Ph 
R6=Ph3P+、PhSO2、R9SO2
R7=H、R8
R8=羟基保护基团 
R9=BT、PY、PT、TBT、BTFP 
R10,R11=独立地H,OH;R10=R11=H;R10+R11=O 
R12=C1-C4酰基、苯甲酰基 
方案13具体显示了将帕立骨化醇侧链安装到化合物IM-I(方案12)的适当的侧链合成子(IM-II)。 
具有叔醇羟基(tertiary hydroxy)基团的化合物如IM-WR5和IM-JR2或IM-JR3可以根据J.C.Hanekamp等,Tetrahedron Letters,1991,32,5397-5400;J.C.Hanekamp等,Tetrahedron,1992,48;5151-5162;J.C.Hanekamp等,Tetrahedron,1992,48,9283-9294,A.Kutner等,J.Org.Chem.,1988,53,3450-3457描述的方法或WO91/12240公开的方法制备。 
根据P.R.Blakemore,J.Chem.Soc.,Perkin Trans.I,2002,2563-2585的描述,经典的Julia烯化反应是一个相对麻烦的事情,并且一般需要4个不同的合成操作(方案14典型显示该过程),其因此存在在例如苯基砜IM-JR3的金属化的情况下,将相应的金属酸(metallate)(IM-JR3-Li)加到化合物IM-I,酰化得到的β-烷氧基砜(IM-IV),并且使用有毒的钠汞合金(amalgam)还原消除由此得到的β-酰氧基砜(IM-V)。 
方案14: 
R6=维生素D衍生物的环A片段, 
R7=H、R8
R8=羟基保护基团 
一个先进的方法是使用改良的Julia试剂(参见P.R.Blakemore,J.Chem.Soc.,Perkin Trans.I,2002,2563-2585)进行烯化反应。在制备改良的Julia试剂作为安装帕立骨化醇侧链的合成子的情况下, 可能使用化合物像IM-JR5和IM-JR6。R8表示羟基保护基团,与用于在式IM-I(方案12)的化合物上安装侧链的条件相容。这些羟基保护基团可以选自例如P.G.M.Wuts and T.W.Greene in Greene′sProtective Groups in Organic Synthesis,fourth edition 2007,published by John Wiley & Sons,Inc.,Hoboken,New Jersey(ISBN-13:978-0-471-69754-1,ISBN-10:0-471-69754-0)所描述的基团。R9可以选自那些典型用于改良的Julia烯化反应的基团(例如P.R.Blakemore,J.Chem.Soc.,Perkin Trans I,2002,2563-2585,D.A.Alonso,Tetrahedron Letters,2004,45,573-577,P.R.Blakemore等,Org.Biomol.Chem.,2005,3,1365-1368中描述的基团)。关于帕立骨化醇的制备,从关键中间体2开始,有多种路线可能制备最终化合物(参见图3-10)。 
下面详细描述制备帕立骨化醇的合成方法。 
(A)制备侧链合成子IM-WR5、IM-JR2/IM-JR3和IM-JR5/IM-JR6(方案13) 
(1)制备IM-WR3作为合成IM-WR5、IM-JR2和IM-JR3,以及IM-JR5和IM-JR6的原材料(方案13) 
IM-WR3和IM-WR5,以及IM-JR2和IM-JR3(其中R8是THP或TES)的制备,可以根据J.C.Hanekamp等,Tetrahedron Letters,1991,32,5397-5400;J.C.Hanekamp等,Tetrahedron,1992.48,5151-5162;J.C.Hanekamp等,Tetrahedron,1992,48,9283-9294;A.Kutner等,J.Org.Chem.,1988,53,3450-3457描述的方法或WO91/12240公开的方法制备。 
因此,在典型的方法中,IM-WR1在15℃到25℃条件下,在乙醚中与3.5eq MeMgBr反应得到IM-WR2,该IM-WR2使用乙醚通过连续提取从水层中水性淬灭(aqueous quenching)之后分离出来。IM-WR2然后在作为溶剂的吡啶中与对-甲苯磺酰氯反应,获得IM-WR3,进一步在THF中与1.17eq.LiI反应得到IM-WR4。在作为溶剂的乙腈中通过三苯基膦取代IM-WR4中的碘,导致IM-WR5 的形成。 
从IM-WR3起始,IMJR3可以根据WO91/12240描述的方法制备。因此,甲苯磺酸酯(tosylate)(IM-WR3)在DMF中与硫代苯酚和tert.-BuOK反应获得IM-JR1硫化物。然后可以使用3-氯过氧苯甲酸氧化IM-JR1硫化物,得到砜IM-JR2。通过在吡啶 对-甲苯磺酸酯的存在下,将IM-JR2与二氢吡喃反应,获得保护的作为四氢吡喃基醚的羟基。在咪唑的存在下,相应的三乙基甲硅烷基(TES)保护的衍生物可以通过将IM-JR2与TESCl反应得到。 
(2)从IM-WR3起始制备IM-JR6(方案13,15) 
方案15: 
方案13和15显示了合成相应的改良的Julia试剂的方法。 
R8表示羟基保护基团,其优选选自甲硅烷基保护基团,并且最优选为三乙基甲硅烷基(TES)。 
R9优选选自苯并噻唑-2-基、吡啶-2-基、1-苯基-1H-四唑-5-基、1-叔丁基-1H-四唑-5-基或3,5-二(三氟甲基)苯基(3,5-bistrifluoromethylphenyl)。在一个更优选的实施方式中,R9选自1-苯基-1H-四唑-5-基或1-叔丁基-1H-四唑-5-基,其中1-苯基-1H-四唑-5-基最优选。 
现在发现下式的化合物 
其中,R8表示羟基保护基团,并且 
R9表示苯并噻唑-2-基、吡啶-2-基、1-苯基-1H-四唑-5-基、1-叔丁 基-1H-四唑-5-基或3,5-二(三氟甲基)苯基,其可以通过由下述步骤组成的方法获得: 
(a)将下式的化合物进行反应 
与式R9-SH的化合物进行反应 
其中R9表示苯并噻唑-2-基、吡啶-2-基、1-苯基-1H-四唑-5-基、1-叔丁基-1H-四唑-5-基或3,5-二(三氟甲基)苯基,以获得下式的化合物: 
其中R9如上定义; 
(b)氧化式IM-JR4的化合物,以获得下式的化合物 
其中R9如上定义,并且 
(c)保护式IM-JR5的化合物中的叔醇羟基,以获得下式的化合物 
其中R8是羟基保护基团,R9如上定义。 
式IM-JR4的化合物之前未被公开,作为一种新的化合物,也形 成本发明的一部分。 
式IM-JR6的化合物之前未被公开,作为一种新的化合物,也形成本发明的一部分。 
式IM-JR6的化合物是有用的和新的合成子,其用于将帕立骨化醇的侧链引入到式IM-I的化合物(方案12)。制备改良的和保护的Julia试剂(IM-JR6)的第一步(方法步骤(a))包括在适当的碱存在下通过硫醇R9-SH取代1M-WR3的甲苯磺酸基团。现有技术中本领域技术人员公知通过硫醇R9-SH对甲苯磺酸基团的亲核取代的适当方法。这种反应可以在四烷基碘化铵(tetraalkylammonium iodide)如四丁基铵碘化铵或碱金属碘如NaI或LiI的存在下适宜地进行,从而加快反应,并且几乎完全转换(>90%)。存在优选1eq.的四烷基碘化铵、NaI或优选LiI导致形成IM-WR4作为中间体,其未经分离,直接与R9-SH反应获得IM-JR4。可以使用大约1.0eq.到大约1.5eq.的R9-SH,优选大约1.2eq.。 
在制备IM-JR4的一个适宜的方法中(方法步骤(a)中),合适的溶剂可以选自酮、醚、酯或类似物,优选的醚例如THF、二甲氧基乙烷(DME)或二 烷,并且最优选THF。 
方法步骤(a)中合适的碱选自碱金属或碱土金属氢氧化物、醇盐或碳酸盐、氢化钠或叔铵,如三乙胺、二异丙基乙胺或类似物。优选的碱为碱金属碳酸盐、氢化钠和叔胺,并且最优选三乙胺。可以使用大约1.0eq.到大约3.0eq.的碱,优选大约1.5eq.的碱。 
对于本领域技术人员显而易见的是,仅这些相互相容的溶剂和碱可以组合。方法步骤(a)中的反应优选在40℃到80℃下进行,或者当溶剂沸点<80℃时的回流温度下进行。 
方法步骤(a)的反应完成后,化合物可以采用通常的方式进行后处理,例如通过蒸发反应溶剂,使用水稀释残余物,并使用与水不混溶的有机溶剂例如MTBE或乙酸乙酯提取产物。从有机提取物中蒸发溶剂获得期望的产物,该产物不需要下一步的纯化。 
因此,在典型的方法中,IM-WR3与1.17eq.LiI在THF中回流 反应,直到过程中的HPLC控制显示几乎完全转换成IM-WR4为止。然后加入1.2eq.PT-SH和1.5eq.三乙胺。将混合物回流加热,直到过程中HPLC控制显示几乎完全转换成IM-JR4a为止。对上清液过滤后,滤液蒸发,用水和MTBE稀释,水层采用MTBE进行提取。相分离和来自有机层的溶剂蒸发后得到IM-JR4a。 
一般来说,方法步骤(b)中硫化物氧化成相应的砜已经确立,并且使用多种方法以将IM-JR4氧化成IM-JR5。可在方法步骤(b)中使用的氧化剂的非限制性的例子为,例如有机过氧酸如过氧乙酸、间氯过氧苯甲酸(mCPBA)、单过氧邻苯二甲酸镁以及过硼酸钠、 过氧化氢或其与脲在催化剂如MoO3、MeReO3、Na2WO4或类似物存在下的加合物(UHP)。尤其优选mCPBA。氧化一般在一种适当的相容的溶剂,如水、醇如甲醇或乙醇,或卤化烃如二氯甲烷中进行。从硫化物制备砜的方法对于本领域技术人员是显而易见的,至少需要两种相当的氧化剂。 
因此,在典型的方法中,IM-JR4a与3eq.mCPBA在二氯甲烷中在室温下反应,直到过程中的HPLC控制显示几乎完全转换成IM-JR5a为止。混合物过滤,多余的mCPBA使用aq.亚硫酸氢钠溶液除去,产物通过提取的后处理分离。粗产物可以直接用于下一步骤。 
对于在IM-JR5上引入适当的保护基团(R8)得到IM-JR6,方法步骤(c)中优选甲硅烷基保护基团,最优选的是三乙基甲硅烷基(TES)。保护IM-JR5导致IM-JR6形成的条件对于本领域技术人员是公知的,可以选择P.G.M.Wuts and T.W.Greene in Greene′sProtective Groups in Organic Synthesis,fourth edition 2007,published by John Wiley & Sons,Inc.,Hoboken,New Jersey(ISBN-10:978-0-471-69754-1,ISBN-lO:0-471-69754-0)描述的方法。 
因此,典型的方法中,IM-JR5a在作为溶剂的DMF中与2.0eq.TESCl反应,并且在3.0eq.DMAP存在下,室温范围从20℃到30℃,直到过程中HPLC控制显示几乎完全转换为IM-JR6a。然后将反应混合物倒入水和与水不混溶的溶剂例如MTBE的混合物中,产物通过提 取的后处理分离。粗产物通过柱色谱进行纯化,使用环己烷/乙酸乙酯(5∶1,v/v)作为洗脱液。 
(B)从维生素D2开始制备帕立骨化醇(图3-10) 
一般来说,需要指出,在根据路线A1、B1、B2、C1或C2(图3-10)制备帕立骨化醇的过程中,因为形成新的立体异构(stereogenic)中心和/或双键而获得非对映体。 
非对映体的组成取决于相应转化时选择的具体条件。因此,在一些情况下获得的是C(6)-和/或C(10)-和/或C(5),C(6)-非对映体中间体,例如在从化合物IM-A1转化成IM-A2、IM-A6到IM-A7、IM-A5到IM-B6、IM-A9到IM-A10、以及IM-B9到IM-B10(参见图4、6、7、9和10)。C(6)和/或C(10)非对映体,以及C(5),C(6)非对映体可以用于制备帕立骨化醇的前体或适当的中间体,这对于本领域技术人员是显而易见的,在一些情况下获得这些非对映体混合物后,异构体分离是适当的话,但一般不是必须的。 
在合成帕立骨化醇过程中可以形成的所有其他的非对映体(例如,在安装侧链过程中可能得到的C(22),C(23)-非对映体(E/Z异构体))都是不希望有的,可以通过使用一般的技术例如柱色谱法、(制备型)HPLC和/或结晶的方法除去。 
应当进一步指出地是,环维生素衍生物一般对于酸敏感,酸会造成环维生素结构重排和/或降解。酸例如质子酸,诸如对甲苯磺酸和/或醋酸,可以用于将环维生素衍生物重排为维生素衍生物(亦可参见Zhu和William H.Okamura,Chem.Rev.1995,95,1727-1952)。结果,在制备和分离由典型的环维生素结构组成的化合物的情况下,在反应或后处理操作中应当避免存在能够催化重排和/或降解的酸。 
目前已经发现19-去甲-1α,3β,25-三羟基-9,10-secoergosta-5(Z),7(Z),22(E)三烯(帕立骨化醇)能够通过由下述步骤组成的方法(经由路线C1/C2)获得: 
(a)在惰性溶剂中,适当的话在碱的存在下,使下式的化合物 
其中 
R1表示C1-C4烷基,并且 
R2表示羟基保护基团 
经历臭氧分解,并且其中在结束时,使用还原剂淬灭臭氧分解反应混合物,以获得下式的化合物: 
其中,R1和R2如上定义; 
(b)使式IM-A5的化合物与还原剂反应,适当的话在惰性溶剂中进行,以得到下式的化合物 
其中,R1和R2如上定义; 
(c)适当的话在惰性溶剂中并且适当的话在碱的存在下,使用羟 基保护剂保护式IM-B6的化合物的伯醇羟基(primary hydroxylgroup),以获得下式的化合物 
其中R1和R2如上定义,R14表示羟基保护基团; 
(d)在芳香叔胺(tertiary aromatic amine)的存在下,使用下式的磺酰化试剂(sulfonylating agent)与式IM-B7的化合物中的仲醇羟基(secondary hydroxyl group)反应 
(R13SO2)2O, 
其中R13表示C1-C4烷基、未被取代的芳基或被C1-C2烷基或卤素取代的芳基, 
适当的话,在溶剂中进行,以获得下式的化合物 
其中,R1、R2、R13和R14如上定义; 
(e)使式IM-B8的化合物与还原剂反应,适当的话,在溶剂中进行以还原磺酸酯基,并且使伯醇羟基与脱保护试剂(deprotectingagent)反应,以获得下式的化合物 
其中,R1和R2如上定义; 
(f)适当的话在溶剂中并且适当的话在碱的存在下,使式IM-B9的化合物与氧化剂反应,以获得下式的化合物 
其中,R1和R2如上定义; 
(g)使式IM-C10的化合物与下式的化合物反应 
其中,R6表示Ph3P+或R9SO2,其中R9表示苯并噻唑-2-基、吡啶-2-基、1-苯基-1H-四唑-5-基、1-叔丁基-1H-四唑-5-基或3,5-二(三氟甲基)苯基,条件是如果R6为Ph3P+则R7为氢,并且 
R7表示氢或R8,并且其中R8表示羟基保护基团 
并且,其中式IM-II的化合物被碱去质子化,适当的话在溶剂中进行,然后与式IM-C10的化合物反应,以获得下式的化合物 
其中,R1、R2和R7如上定义; 
(h)对于步骤(g)任选地,使如步骤(f)定义的式IM-C10的化合物与下式的化合物反应 
其中R6表示PhSO2,并且 
R7表示羟基保护基团,并且 
其中式IM-II的化合物被碱去质子化,适当的话,在反应溶剂中进行,然后与式IM-C10的化合物反应,以获得下式的化合物 
其中,R1、R2和R7如上定义,并且其中适当的话在C(22)羟基酰化后,使式IM-C11的化合物经历还原脱砜(desulfonylation),以获得式IM-A9的化合物,其中R1、R2和R7如上定义; 
(i)用C1-C4羧酸或由DMSO和C1-C4羧酸组成的混合物使式IM-A9的化合物经历溶剂分解,以获得式IM-A10(I/II)的化合物 
其中R1、R2和R7如上定义,并且R12表示氢或C1-C4烷基;并且 
(j)使式IM-A10(I/II)的化合物与脱保护试剂反应,适当的话在溶剂中进行,以获得帕立骨化醇。 
式IM-A5、IM-B6、IM-B7、IM-B8、IM-B9和IM-C10的化合物之前未被公开,并且作为新的化合物,它们也形成本发明的一部分。式IM-A5、IM-B6、IM-B7、IM-B8、IM-B9和IM-C10的化合物分别按照上文所述,经由路线C1或C2通过新的方法获得。 
此方法起始于中间体IM-A4,分别形成路线C1和C2的方法的一部分,图9和10进行了图解。 
图9中图解了上文所述方法的下列方法步骤,显示了根据路线C1帕立骨化醇的一般合成: 
-步骤(a)=图9中步骤5a) 
-步骤(b)=图9中步骤5b) 
-步骤(c)=图9中步骤6) 
-步骤(d)=图9中步骤7) 
-步骤(e)=图9中步骤8) 
-步骤(f)=图9中步骤9) 
-步骤(g)=图9中步骤10) 
-步骤(i)=图9中步骤11) 
-步骤(j)=图9中步骤12) 
如果起始于中间体IM-A4的上述方法经过方法步骤(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(h)、(i)和(j),则该方法反映在图10中进行图解的路 线C2。 
相应的,上述方法步骤(a)到(f),相当于图10的方法步骤5a到9,方法步骤(h)相当于图10的步骤10和11,并且方法步骤(i)和(j)分别相当于图10的步骤12和13。 
优选经由路线C1或C2制备帕立骨化醇的方法,尤其优选的是经由路线C1制备帕立骨化醇的方法。 
路线C1/C2的方法步骤(a) 
根据本发明的方法中方法步骤(a)所需的原材料化合物定义为一般的式IM-A4的化合物。在式IM-A4中,R1优选表示甲基。 
在式IM-A4中,R2优选表示羟基保护基团。适当的羟基保护基团均为通常的羟基保护基团,在例如P.G.M.Wuts and T.W.Green inGreen′s Protective Groups in Organic Synthesis,fourth edition 2007,published by John Wiley & Sons,Inc.,Hoboken,New Jersey中有所说明。这些优选的基团包括甲硅烷基保护基团、二甲氧基甲基醚(MOM醚)、四氢吡喃基醚(THP醚)、叔丁基醚、烯丙醚、二苯醚、醋酸乙酯、特戊酸酯和苯甲酸酯类。R2优选表示-Si(R3)(R4)(R5),其中R3、R4和R5独立地为C1-C4烷基或苯基。最优选的,R2表示叔丁基二甲基甲硅烷基团(TBS)或三乙基甲硅烷基(TES)基团。尤其优选的是叔丁基二甲基甲硅烷基团(TBS)基团。 
式IM-A4的化合物之前未被公开,作为一种新的化合物,也形成本发明的一部分。尤其优选的是如上文定义的式IM-A4e的化合物。 
式IM-A4的化合物可以根据下文所述的方法获得。 
方法步骤(a)的臭氧分解一般根据本领域技术人员公知的方法进行,尤其如下文所述方法。 
在根据本发明的方法步骤(a)中,反应温度可以在相对宽的范围内变动。臭氧分解可以在-80℃到-40℃的温度范围内进行,优选在-80℃到-60℃温度下。 
根据本发明的方法步骤(a)中的适当的溶剂均为惰性有机溶剂或惰性有机溶剂的混合物,其冰点低于臭氧化反应所使用的温度范围。 这些优选的例子包括脂族、脂环或芳族烃类,例如戊烷、己烷或甲苯,醇类如甲醇、乙醇、正-丙醇或异-丙醇、正-丁醇、异-丁醇或仲-丁醇、乙氧基乙醇、甲氧乙醇、二乙二醇甲醚(diethlene glycolmonomethylether)或二乙二醇单甲醚(diethylene glycolmonoethyl ether);卤代烃,例如,氯苯、二氯甲烷或氯仿,酯类如乙酸甲酯或乙酸乙酯等,醚类例如,THF、甲基叔丁基醚(MTBE)、二甲氧基乙烷(DME)或乙醚及其混合物。尤其优选的溶解为二氯甲烷、C1-C4醇,例如甲醇、乙醇、正-丙醇或异-丙醇、正-丁醇、异-丁醇或仲-丁醇或乙酸乙酯,或其混合物。尤其优选的溶剂为二氯甲烷(亚甲基二氯)。 
在方法步骤(a)的提取方法中,臭氧分解反应混合物用还原剂进行淬灭。合适的还原剂包括二烷基硫醚,诸如,例如二甲基硫醚或二乙硫醚;锌粉;和三烷基膦或三芳基膦,诸如,例如,三丁基膦或三苯基膦;亚磷酸三烷基酯,诸如,例如,亚磷酸三甲酯或亚磷酸三乙酯;以及亚硫酸氢钠。尤其优选的还原剂为二甲基硫醚或三苯基膦。 
方法步骤a),适当的话,在碱的存在下进行。适当的碱包括所有常见的有机碱。这些碱优选包括叔胺,如三甲胺、三乙胺、三丁胺、N,N-二甲基苯胺、2-,3-或4-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、吡啶、N-烷基哌啶,诸如,N-甲基哌啶或N-乙基哌啶,N-烷基吗啉等,如N-甲基吗啉或N-乙基吗啉,咪唑或N-烷基咪唑,例如N-甲基咪唑或N-乙基咪唑。应避免使用具有较高pKa值的碱,例如二氮杂二环壬烯(DBN)或二氮杂二环十一碳烯(DBU),因为在淬灭反应后所获得的22-醛基的可能的差向异构化。尤其优选的是吡啶。 
路线C1/C2的方法步骤(b) 
方法步骤(b)在存在合适的还原剂的条件下进行。这些还原剂均为常见氢化物试剂。这些试剂优选包括氢化铝锂、硼烷四氢呋喃络合物(complex)(BH3)·四氢呋喃、硼氢化钠、氰基硼氢化钠、二异丁基氢铝和氢化三叔丁氧基铝锂。尤其优选的是硼氢化钠。 
根据本发明的方法步骤(b)的适当的惰性溶剂均为方法步骤(a)中上述的惰性有机溶剂。如果使用比硼氢化钠更强的还原剂,则应避 免使用质子溶剂,如醇或溶剂,如酯。尤其优选的是乙醇。 
在根据本发明的方法步骤(b)中,反应温度可以在相对宽的范围内变动。还原通常可以在0℃到室温之间的温度下进行,优选室温下进行。 
路线C1/C2的方法步骤(c) 
步骤(c)中的适当的羟基保护试剂均为常见的羟基保护试剂,其导致保护基团的形成,后者可以在中性或碱性条件下裂解。尤其优选的是乙酰氯和苯甲酰氯。 
根据本发明的方法步骤(c)中适当的惰性溶剂包括脂族、脂环族或芳族烃,诸如,例如戊烷、己烷或甲苯;卤代烃或卤代烃(halogenatedhydrocabons)例如氯苯、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷或三氯乙烷;酯类如乙酸甲酯或乙酸乙酯等;和醚类例如THF、甲基叔丁基醚(MTBE)、1,2-二甲氧基乙烷(DME)、1,2-二乙氧基乙烷、乙醚或其混合物。尤其优选的是二氯甲烷。 
根据本发明的方法步骤(c)的适当的碱均为方法步骤(a)中上述的碱。 
在根据本发明的方法步骤(c)中,反应温度可以在相对宽的范围内变动。方法步骤(c)一般可以在-20℃到50℃的温度范围内进行,优选在-5℃到室温温度下进行。 
在式IM-B7的化合物中,R14优选表示被取代或未被取代的酰基、如甲酰基、乙酰基、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基、甲氧基乙酰基、或苯甲酰基,C1-C2三烷基甲硅烷基,如三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基,或(烷氧基)(烷基)(芳基)甲硅烷基,如叔丁基甲氧基苯基甲硅烷基,尤其优选的是被取代或未被取代的酰基基团,最优选的是乙酰基或苯甲酰基。 
路线C1/C2的方法步骤(d) 
根据本发明的方法步骤(d)中所需的式(R13SO2)2O的磺酰化试剂是公知的用于合成的化学试剂。R13优选表示甲基、乙基、苄基、苯基、甲基苯基或乙基苯基。尤其优选的磺酰化试剂为甲烷磺酸酐或对 甲苯磺酸酐。尤其优选为甲烷磺酸酐。 
根据本发明的方法步骤(d)在芳香叔胺或芳基叔胺存在下进行。适当的叔胺包括N,N-甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺和N,N-二甲基对甲苯胺、2-,3-,或4-甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶、吡啶、咪唑、N-烷基咪唑,诸如,例如N-甲基咪唑或N-乙基咪唑或它们的混合物。尤其优选的是吡啶。 
根据本发明的方法步骤(d)的适当的溶剂均为方法步骤(c)中上述的惰性有机溶剂。 
在根据本发明的方法步骤(d)中,反应温度一般在0℃到室温下,优选从0℃到10℃的温度下进行。 
路线C1/C2的方法步骤(e) 
根据本发明的方法步骤(e)在还原剂的存在下进行。方法步骤(e)中适当的还原剂为氢化铝锂或三乙基硼氢化锂。尤其优选的是氢化铝锂。 
适当的话,根据本发明的方法步骤(e)的适当的溶剂均为方法步骤(c)中上述的惰性有机溶剂,除了酯类和卤代烃。尤其优选的是乙醚。 
在方法步骤(e)中,适当的脱保护试剂为下述情况:酯类还原剂本身(氢化铝锂或三乙基硼氢化锂)或碱金属氢氧化物,例如,诸如氢氧化锂、氢氧化钠或氢氧化钾,以及甲硅烷基醚(silyl ether),四烷基氟化铵等,例如,四丁基氟化铵。 
在根据本发明的方法步骤(e)中,反应温度可以在相对宽的范围内变动。方法步骤(e)一般可以在-20℃到RT的温度范围内进行,优选在-5℃到10℃温度下进行。 
路线C1/C2的方法步骤(f) 
根据本发明的方法步骤(f)中适当的氧化剂均为适合将伯醇氧化为醛的氧化剂。这些优选的试剂包括下文提到的氧化剂。尤其优选为NCS/DMS、戴斯-马丁氧化剂(Dess-Martin periodinane)或DMSO和草酰氯。尤其优选的是DMSO和草酰氯。 
方法步骤(f)的适当的惰性溶剂均为方法步骤(c)中上述的惰性有机溶剂。尤其优选的是二氯甲烷。 
在进行方法步骤(f)时适合用于NCS/DMS或DMSO/草酰氯氧化的碱为烷基叔胺(tertiary alkyl amine),例如三甲胺、三乙胺或二异丙胺。尤其优选的是三乙胺。 
有利的,在进行DMSO/草酰氯氧化的情况下,在加入底物和烷基叔胺之前,向溶剂中的氧化剂混合物中另外加入碱。适当的碱为芳香叔胺,例如吡啶、2-,3-或4-甲基吡啶或2,6-二甲基吡啶。尤其优选的是吡啶。 
在根据本发明的方法步骤(f)中,取决于氧化的方法,反应温度可以在相对宽的范围内变动。方法步骤(f)中的NCS/DMS氧化一般可以在-50℃到RT的温度范围内进行,优选在-40℃到-10℃温度下进行。方法步骤(f)中的戴斯-马丁氧化剂一般可以在-20℃到RT的温度范围内进行,优选在0℃到RT温度下进行。方法步骤(f)中的DMSO/草酰氯氧化剂一般可以在-80℃到-40℃的温度范围内进行,优选在-80℃到-50℃温度下进行。 
路线C1的方法步骤(g) 
式IM-II的化合物为公知的用于合成的化学试剂,可以根据上文所述获取。在式IM-II的化合物中,尤其优选的是式IM-II所示的化合物,其中R6表示1-苯基-1H-四氮-5-磺酰基(改良的Julia试剂),并且其中R7表示三乙基甲硅烷基或,其中R6表示三苯基膦基(triphenylphospinyl),并且R7表示氢(Wittig试剂)。 
使用改良的Julia试剂的方法步骤(g)中使用的适当的惰性溶剂包括芳香烃,例如甲苯,或醚类,诸如,例如乙醚、THF、2-甲基-THF,DME或二 烷或其混合物。尤其优选的是DME。 
使用其中Wittig试剂的方法步骤(g)中的适当的惰性溶剂包括醚类,例如乙醚、THF、2-甲基-THF,DME或二 烷或其混合物。尤其优选的是乙醚。 
使用其中改良的Julia试剂的方法步骤(g)中的适当的碱包括碱金 属六甲基二硅氮烷(disilazane),例如六甲基二硅氮烷基锂、六甲基二硅氮烷基钾(potassium hexamethyldisilazane)或六甲基二硅氮烷基钠;二异丙氨基锂(LDA);和芳基或芳基锂,例如苯基锂、丁基锂或甲基锂。尤其优选的是六甲基二硅氮烷基钾。 
使用其中Wittig试剂的方法步骤(g)中的适当的碱包括丁基锂、苯基锂或甲基锂。尤其优选的是甲基锂。 
在根据本发明的方法步骤(g)中,反应温度可以在相对宽的范围内变动。在进行Julia烯化反应时,方法步骤(g)中Julia试剂的去质子化一般在-80℃到-20℃温度下进行,优选-60℃到-20℃进行,而偶联反应进行时的温度范围在-50℃到-10℃,优选-40℃到-10℃进行。 
在进行Wittig反应的情况下,方法步骤(g)中Wittig试剂的去质子化一般在-10℃到RT温度下进行,优选0℃到室温进行,而偶联反应进行时的温度范围在-40℃到-10℃,优选-25℃到-15℃进行。 
路线C1/C2的方法步骤(i) 
用C1-C4羧酸或由DMSO和C1-C4羧酸组成的混合物使式IM-A9的化合物经历溶剂分解,以获得式IM-A10(I/II)的化合物。尤其优选的是乙酸。 
在根据本发明的方法步骤(i)中,反应温度可以在相对宽的范围内变动。方法步骤(i)一般可以在RT到80℃的温度范围内进行,优选在RT到60℃温度下进行。 
路线C1/C2的方法步骤(j) 
在酯类基团的情况下,方法步骤(j)中最常用的脱保护试剂为碱或碱土金属氢氧化物、碳酸盐或醇盐,例如氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、甲醇镁、碳酸钠、碳酸钾或甲醇钠。尤其优选的是氢氧化钠。 
在甲硅烷基的情况下,方法步骤(j)中使用的在碱性条件下例如酯类水解时,不会被同时裂解的适当的脱保护试剂,包括氟离子源,其选自C1-C4四烷基氟化铵,诸如,例如,四丁基氟化铵;在三乙胺中的氟化氢;氟化氢-吡啶;氟化钠、氟化钾或氟化铯,任选地联合例如四烷基氯化铵。尤其优选的是四丁基氟化铵。 
可替换的,甲硅烷基可以在酸性条件下使用有机或无机酸裂解,所述酸包括盐酸、硫酸、甲磺酸或醋酸。 
在酯水解的情况下,方法步骤(j)中适当的溶剂为C1-C3醇,诸如,例如甲醇、乙醇或丙醇或醇与水或水不混溶的溶剂如THF的混合物。尤其优选的是甲醇和甲醇与水的混合物。 
在使用氟离子源进行甲硅烷基醚脱保护的情况下,方法步骤(j)中适当的溶剂为例如醚,诸如THF、2-Me-THF、1,2-二甲氧基乙烷或二 烷;酯类,例如乙酸甲酯或乙酸乙酯;烷基腈,例如乙腈或丙腈;芳香烃,诸如,例如甲苯、二甲基甲酰胺或二甲基乙酰胺。尤其优选的是THF。 
在根据本发明的方法步骤(j)中,反应温度可以在相对宽的范围内变动。方法步骤(j)一般可以在0℃到40℃的温度范围内进行,优选在15℃到25℃温度下进行。 
如果帕立骨化醇经由C2路线获得,从化合物IM-A4起始,包括步骤(a)到(f)、(h)、(i)和(j),在方法步骤(a)-(f)、(i)和(j)中,使用与上文定义相同的试剂、溶剂和碱。 
路线C2的方法步骤(h) 
方法步骤(h)中用作反应物的式IM-II的化合物按照上文所述方法获得。 
在式IM-II中,R7表示通常的羟基保护基团。尤其优选的是三乙基甲硅烷基基团(TES基团)。 
根据本发明的方法步骤(h)中适当的碱均为上文方法步骤(g)中提到的碱。 
根据本发明的方法步骤(h)的适当的溶剂均为方法步骤(g)中提到的惰性有机溶剂。 
还原性去磺酰化根据本领域技术人员公知的方法进行,尤其根据下文所述的方法进行。 
可替换的,帕立骨化醇可以通过经由路线A1的方法获得,在步骤(a)之后还包括如下步骤: 
其中 
R6表示PhSO2,并且 
R7表示羟基保护基团,并且 
其中式IM-II的化合物被碱去质子化,适当的话在反应溶剂中进行,然后与式IM-A5的化合物反应,以获得下式的化合物 
其中,R1、R2和R7如上定义; 
(c)在惰性溶剂中使式IM-A6的化合物与还原剂反应,以得到下式的化合物 
其中,R1、R2和R7如上定义; 
(d)在叔胺的存在下,使用下式的磺酰化试剂与式IM-A7的化合物中的仲醇羟基反应 
(R13SO2)2O, 
其中R13表示C1-C4烷基、未被取代的芳基、或被苯基取代的芳基、苯基-C1-烷基、C1-C2烷基取代的芳基、或卤素取代的芳基,以获得式IM-A8的化合物。 
其中,R1、R2、R7和R13如上定义; 
(e)使式IM-A8的化合物与还原剂反应,适当的话在惰性溶剂中进行,以还原磺酸酯基,从而得到下式的化合物 
其中,R1、R2和R7如上定义; 
(f)使用C1-C4羧酸或由DMSO和C1-C4羧酸组成的混合物使式IM-A9的化合物经历溶剂分解,以获得下式的化合物的混合物 
其中,R2和R7如上定义,并且R12表示氢或C1-C4酰基,并且 
(g)使式IM-A10(I/II)的化合物的混合物与脱保护试剂反应,适当的话,在溶剂中进行,以获得帕立骨化醇。 
路线A1的方法步骤(b) 
在式IM-II所示方法步骤(b)中,R8表示上文路线C1的方法步骤(g)标明的同样的羟基保护基团。 
方法步骤(b)中适当的溶剂为芳族溶剂,如甲苯或醚类,例如乙醚、THF、2-甲基-THF、DME和二 烷或芳族溶剂和醚类的混合物。尤其优选的是醚类,最优选DME。 
方法步骤(b)中适当的碱选自路线C1的方法步骤(g)中指出的碱。尤其优选的是六甲基二硅氮烷基钾。 
在方法步骤(b)中,反应温度可以在相对宽的范围内变动。去质子化反应可以在从-80℃到-20℃的温度范围内进行,优选-60℃到-20℃下进行,偶联反应可以在-50℃到-10℃,优选从-40℃到-10℃温度范围内进行。 
路线A1的方法步骤(c) 
方法步骤(c)中适当的还原剂均为上文路线C1的方法步骤(b)中提到的还原剂。尤其优选的是硼氢化钠。 
方法步骤(c)中适当的溶剂均为上文所述路线C1的方法步骤(b)中提到的溶剂。 
对于方法步骤(c),与路线C1的方法步骤(b)相同的温度是适当的。 
路线A1的方法步骤(d) 
在方法步骤(d)中,式(R13SO2)2O所示的磺酰化试剂的定义如路线C1的方法步骤(d)所述。尤其优选的是甲磺酸酐。 
方法步骤(d)中适当的叔胺以及适当的溶剂分别为路线C1的方法步骤(d)中上述的叔胺和溶剂。 
对于方法步骤(d),与路线C1的方法步骤(d)相同的温度是适当的。 
路线A1的方法步骤(e) 
方法步骤(e)中的适当的还原剂和溶剂分别为路线C1的方法步骤(e)中上述的还原剂和溶剂。尤其优选的是氢化铝锂。 
路线A1的方法步骤(f) 
方法步骤(f)的溶剂分解按照路线C1的方法步骤(e)中描述的方法进行。 
路线A1的方法步骤(g) 
方法步骤(g)中适当的脱保护试剂和溶剂分别为路线C1的方法步骤(j)中上述的脱保护试剂和溶剂。 
对于方法步骤(g),与路线C1的方法步骤(j)相同的温度是适当的。 
可替换的,帕立骨化醇可以通过经由路线B1/B2的方法获得,在步骤(e)之后,包括如下步骤: 
(f)用C1-C4羧酸使式IM-B9的化合物经历溶剂分解,以获得下式的化合物的混合物 
其中,R2如上定义,并且R12表示C1-C4酰基; 
(g)使式IM-B10(I/II)的化合物的混合物与氧化剂反应,适当的话在溶剂中进行,以获得下式的化合物的混合物。 
其中,R2和R12如上定义; 
(h)使式IM-B11(I/II)的化合物的混合物与下式的化合物反应 
其中R6表示PhSO2,并且 
和 
R7表示羟基保护基团,并且其中在溶剂中式IM-II的化合物被碱去质子化,然后与式IM-B11(I/II)的化合物反应,以获得下式的化合物的混合物 
其中,R2、R7和R12如上定义; 
(i)对于步骤(h)任选地,使式IM-B11(I/II)的化合物的混合物与下式的化合物反应 
其中 
R6表示PhSO2,并且 
R7表示羟基保护基团,并且 
其中式IM-II的化合物被碱去质子化,适当的话在溶剂中进行,然后与式IM-B11(I/II)的化合物反应,以获得下式的化合物的混合物 
其中,R2、R7和R12如上定义;并且 
其中式IM-B12(I/II)的化合物的混合物经历还原性去磺酰化,适当的话在将C(22)羟基酰化之后,以获得式IM-A10(I/II)的化合物,其中R2、R7和R12如上定义,并且 
(j)使式IM-A10(I/II)的化合物的混合物与脱保护试剂反应,适当的话在溶剂中进行,以获得帕立骨化醇。 
如果上述方法从中间体IM-A4起始,经由步骤(f)、(g)、(h)和(j),该方法反映了路线B1,如图6所示。 
如果上述方法从中间体IM-A4起始,经由步骤(f)、(g)、(i)和(j),该方法反映了路线B2,如图7所示。 
路线B1/B2的方法步骤(i) 
用C1-C4链烷酸进行,根据路线C1的方法步骤(i)进行方法步骤(f) 的溶剂分解。 
路线B1的方法步骤(g) 
方法步骤(g)中适当的氧化剂、溶剂和碱,分别为上文所述路线C1的方法步骤(f)中提到的氧化剂、溶剂和碱。 
对于方法步骤(g),与路线C1的方法步骤(f)相同的温度是适当的。 
路线B1的方法步骤(h) 
方法步骤(h)中适当的碱和溶剂均为上文所述路线C1的方法步骤(g)中提到的碱和溶剂。 
对于方法步骤(h),与路线C1的方法步骤(g)相同的温度是适当的。 
路线B1/B2的方法步骤(j) 
方法步骤(j)中适当的脱保护试剂和溶剂分别为路线C1的方法步骤(j)中提到的脱保护试剂和溶剂。 
对于方法步骤(j),与路线C1的方法步骤(j)相同的温度是适当的。 
经由路线B2的方法经由方法步骤(i)进行。方法步骤(i)中使用的式IM-II按照路线C1中的方法步骤(h)定义。方法步骤(i)中的碱和还原性去磺酰化的定义也是如此。 
(1)关键中间体1(IM-A4)的合成 
进一步,已经发现上文定义的式IM-A4的化合物可以通过将下式的化合物 
其中R1为C1-C4烷基, 
与甲硅烷基化剂反应来获得,适当的话在溶剂中进行。 
适当的甲硅烷基化剂均为典型的甲硅烷基化剂,在例如P.G.M. Wuts and T.W.Green in Green′s Protective Groups in OrganicSynthesis,fourth edition 2007,published by John Wiley & Sons,Inc.,Hoboken,New Jersey中有所说明。尤其优选的是叔丁基二甲基氯硅烷(TBSCl). 
尤其优选的是式IM-A3的化合物,其中R1为甲基。 
令人惊讶地是,式IM-A4的化合物,其中 
R1表示C1-C4烷基,并且R2表示TBS基团 
为结晶化合物。 
使用结晶化合物作为生产活性试剂例如帕立骨化醇的中间体,优势在于这些化合物可易于纯化,并且因此可以获得高纯度,这对于制备医药是一个重要的先决条件。 
因此,使用式IM-A4的化合物制备活性成分是本发明的一部分。 
通过使用DeLuca的方法(U.S.专利no.4195027)合成关键中间体1(IM-A4),开始于将维生素D2甲苯磺酰化为IM-A1,然后形成环维生素衍生物IM-A2,再烯丙型(allylic)氧化为1α-羟基-3,5-环维生素D衍生物IM-A3和酰化羟基,从而导致形成式IM-A4的化合物,其中R1表示烷基和R2表示低级酰基或芳族酰基。在环化过程中,在C(6)位形成新的立体异构中心,得到非对映体的混合物,其中6R-非对映体作为主要的产物(方案16)。 
方案16 
制备IM-A4a的典型方法: 
用2.0eq.TsCl和5.0eq.吡啶在0.1eq.DMAP的存在下,将维生素D2(麦角骨化醇)转换成IM-A1。反应以二氯甲烷作为溶剂,在温度范围0℃到5℃下进行。在同样的温度下将混合物搅拌2-3天。当反应完成后,用水淬灭混合物,采用~1M H2SO4、0.5M H2SO4和半饱和的碳酸氢钠溶液进行提取的后处理。使用硫酸镁干燥含有IM-A1的有机层,并过滤,然后直接用于下一步骤(IM-A2a合成)。 
从步骤1中获得的IM-A1的二氯甲烷溶液与9.5eq.碳酸氢钠和甲醇一起回流加热并搅拌14-18小时。反应完成(TLC)后,过滤混合物(除去固体碳酸氢钠),蒸干滤液的溶剂。向残留的MTBE,加入水和饱和的氯化钠水溶液,进行提取的后处理操作。使用硫酸镁干燥含有IM-A2a的有机层并过滤。然后完全蒸发滤液的溶剂获得IM-A2a粗产物。 
IM-A2a粗产物使用0.4eq.SeO2和1.93eq.叔丁基过氧化氢,在0.9eq.吡啶的存在下进行氧化。反应以二氯甲烷作为溶剂,在温度范 围从0℃到5℃(2.5-4.5h)下进行。反应完全(TLC)后,使用冰、水和30%氢氧化钠水溶液淬灭混合物。水层用二氯甲烷提取两次,合并的有机层用硫酸镁进行干燥。将溶剂完全蒸发以获得IM-A3a粗产物。用环己烷/乙酸乙酯梯度,使用柱色谱法纯化IM-A3a粗产物。 
IM-A4a可以根据U.S.专利no.4195027公开的方法制备。典型的,按照稍微改良的方法,IM-A3a与1.5eq.乙酸酐在2.5eq.吡啶和0.1eq.DMAP的存在下,在二氯甲烷中反应,温度0℃,直到TLC控制显示几乎完全转换(>90%)。随后使用aq.硫酸氢钠溶液和碳酸氢钠水溶液进行提取后操作后,然后使用硫酸镁干燥有机层,再进行过滤,除去有机溶剂后得到产物为黄色油状物。 
IM-A4衍生物的臭氧分解——IM-A5的合成: 
首先使用式IM-A4a的化合物尝试臭氧分解,并且方法以类似M.Takahashi,Y Sakakibara,Bull.Chem.Soc.Jpn.,1994,67,2492-2499(方案11和17)的描述的方式进行。发现,在尝试将IM-A4a和IM-A5BP1完全转换成IM-A5a时,只要形成一定量的IM-A5BP2(高达40mol%),就会显著降低IM-A5a的产率(方案17)。 
方案17: 
不幸地是,优化IM-A4a的尝试表明无法避免IM-A5BP2形成,观察到在所有情况下,IM-A5BP1完全转换成IM-A5a之前,IM-A5a 同时反应生成副产物IM-A5BP2。进一步的,IM-A5BP2杂质无法通过纯化技术如色谱从IM-A5a中分离。通过结晶纯化粗产物的尝试也失败了并且在所有情况下获得油状混合物。为了增加臭氧分解的选择性(其中,显著抑制化合物例如IM-A5的7,8-双键的裂解),必须进行另外的研究。 
因此,本发明潜在的进一步问题是提供一种方法,增加臭氧分解反应的选择性。该问题通过在选择性制备式IM-A5的化合物时使用特定的保护基团R2得到解决。 
保护R2基团对于选择性制备IM-A5衍生物的影响: 
对于式IM-A3的化合物中羟基的一般性保护可以采用本领域技术人员公知的方法进行。因此,可以通过使用适当活化的羧酸例如相应的酸酐或卤化物进行例如酰化。例如,通过使用苯甲酰氯并且应用与制备IM-A4a的条件相同的反应条件将IM-A3a苯甲酰化,导致IM-A4b的形成(方案18)。 
方案18: 
在作为溶剂的二氯甲烷中,在温度范围从0℃到室温下,通过使用1.5eq.BOMCl,在2.5eq.二异丙基乙胺的存在下从IM-A3a制备IM-A4c。几乎完全转换后(>90%),蒸发除去溶剂,残余物溶解于碳酸氢钠水溶液,并使用MTBE提取。使用硫酸镁干燥有机层,然后过滤和蒸发获得IM-A5c粗产物,经过柱色谱法纯化后得到无色油状物。 
在2.0eq.三乙胺的存在下,通过使用1.25eq.TESCl,在二氯甲烷中使IM-A3a甲硅烷化得到IM-A4d。产物通过提取方法从反应混合物中分离,方法与IM-A4c相同。粗产物可以直接用于下一步骤(臭氧分解)。 
在2.0eq.咪唑的存在下,在作为溶剂的二氯甲烷中,在温度范围从0℃到10℃,通过使用1.1到1.5eq.TBSCl,从IM-A3a制备IM-A4e。 几乎完全转换后(>90%),加入硫酸氢钠水溶液,进行相分离,有机层使用aq.碳酸氢钠溶液提取。有机层使用硫酸镁干燥,再经过真空浓缩至干燥。使用柱色谱法纯化残余物,得到IM-A4e,最初为无色油状物。 
一般来说,被保护的IM-A4a-e衍生物从反应混合物在后处理之后得到的是油状物,各自由6R非对映体(主要产物)和6S-非对映体(次要产物)组成。在步骤2中环维生素形成时,就已经形成非对映体混合物(方案16)。对结晶方法的研究显示,与IM-A4a-d相比,IM-A4e能够令人吃惊的从由甲醇和/或乙醇和MTBE组成的混合物中结晶为单个的非对映体(6R衍生物,方案19)。 
方案19 
对IM-A4e的单晶体测量验证了6R-非对映体的存在(图7)。应当指出地是,IM-A4e的纯6R-非对映体和6S/6R-非对映体混合物均可以用作制备帕立骨化醇的中间体(参见图3-10)。并且,对于本领域技术人员显而易见的是,根据图3-10所示的路线制备帕立骨化醇的过程的每一步中,只要存在这种6S/6R-非对映体混合物,就可以通过常规技术例如柱色谱法或HPLC进行分离。 
对于式IMA4b-e的化合物(方案18)的臭氧分解的研究得到了令人惊讶的结果。因此,在化合物IM-A4b和IM-A4c的情况下,存在与IM-4a臭氧分解同样的困难,在完全转换为IM-A5b或IM-A5c之前形成大量的杂质IM-A5BP2。 
而与之相比,甲硅烷化的化合物IM-A4d和IM-A4e的臭氧分解以令人惊讶的选择性获得IM-A5d和IM-A5e,而不会显著形成 IM-A5BP2。经过分离和纯化,IM-A5d和IM-A5e的产率高达79%。 
因此,IM-A4化合物是制备帕立骨化醇非常有用的中间体,在制备式IM-A4的化合物的一个优选实施方式中,IM-A3的1α-羟基被保护为甲硅烷基醚,得到IM-A4,其中R2选自-Si(R3)(R4)(R5),并且其中R3、R4和R5独立地为C1-C4烷基或苯基,例如三甲基甲硅烷基(TMS)、三乙基甲硅烷基(TES)、三异丙基甲硅烷基(TIPS)、二甲基异丙基甲硅烷基(IPDMS)、异丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基(TBS或TBDMS)、叔丁基二苯基甲硅烷基(TBDPS)等。优选甲硅烷基为三乙基甲硅烷基、三异丙基甲硅烷基和叔丁基二甲基甲硅烷基,并且最优选的是叔丁基二甲基甲硅烷基。 
甲硅烷基醚的形成可以根据上文所述方法进行,或者按照P.G.M.Wuts and T.W.Greene in Greene′s Protective Groups in OrganicSynthesis,fourth edition 2007,published by John Wiley&Sons,Inc.,Hoboken,New Jersey(ISBN-13:978-0-471-69754-1,ISBN-10:0-471-69754-0)所述方法进行。 
一般来说,甲硅烷化可在有机溶剂或溶剂例如乙腈,醚、酯、卤代烃(例如二氯甲烷)、芳族溶剂(例如甲苯)、极性非质子溶剂(例如DMF、NMP)中,与甲硅烷基化剂的混合物中并在碱的存在下进行。优选的有机溶剂包括乙腈、THF和二氯甲烷,其中最优选二氯甲烷。 
甲硅烷基化剂可以使用相应的氯甲硅烷、三氟甲硅烷、HMDS、BSU等,但是优选氯甲硅烷。 
甲硅烷基化剂的用量范围可以从大约1.0eq.到大约2.0eq.,优选使用大约1.1eq.到大约1.5eq.。较少的当量造成转换不完全,而较高的剂量则一般造成剩余。 
可以使用的碱优选有机叔胺,如三乙胺、二异丙基乙胺、DABCO、吡啶、咪唑、2,5-二甲基吡啶,最优选咪唑。碱的用量应至少为根据甲硅烷基化剂用量计算的等摩尔的量。优选超过至少1.5eq.。应当指出地是,如果基于甲硅烷基化剂的量,碱的用量不足会导致无法中和 (trap)反应中形成的酸。 
如果例如使用氯甲硅烷,碱用量不足会无法完全中和释放出来的HCl,由于上文所述的产物的酸敏感性,可能发生产物分解。 
反应一般在0℃到室温的温度范围内进行,优选从0℃到15℃。 
反应完全后(TLC监测)反应可以通过公知的现有技术进行后处理。典型的,向反应混合物中加入1M硫酸氢钠水溶液,然后使用与水不混溶但是产物可以充分溶解的溶剂从含水混合物中提取产物,所述溶剂例如二氯甲烷、MTBE或乙酸乙酯。合并的提取物使用碱性水溶液,优选碳酸氢钠溶液反洗(backwash),然后用硫酸镁干燥,并蒸发有机溶剂。残余物可以使用柱色谱法或重结晶进行纯化。因此,在IM-A4e的情况下,将残余物(粗IM-A4a)溶于醚类,优选MTBE,并且将醇,优选乙醇缓慢加入到溶液中,以便IM-A4e作为单个6R-非对映体结晶。加入到残余物(粗IM-A4e)中的醚的量大约为2/3(v/w,MTBE体积与后处理步骤后获得的残余物的重量的比)到高至至少等量(v/w)。加入到醚溶液中的醇的量,相当于用于溶解粗IM-A4e的醚的量的大约8倍(v/v)到至多12倍(v/v)。适宜地在从室温到50℃的范围内加入溶剂。加入醇溶的时间范围从0.5h到至少2h。加入醇后,在-10℃到0℃的温度下搅拌悬浮液,时间从大约1h到大约15h,然后过滤。然后将产物用于下一步反应(臭氧分解)。 
臭氧分解后获得的反应混合物的后处理方法方面 
一般来说,公知的是,取决于臭氧分解反应混合物的后处理操作,可能获得不同的产物(参见M.B.Smith,J.March,March′s AdvancedOrganic Chemistry,Reactions,Mechanisms,and Structure,5thedition,2001,John Wiley & Sons,Inc.,ISBN 0-471-58589-0)。因此,臭氧分解混合物的还原性处理既可以得到醇(例如通过加入硼氢化钠)也可以是醛/酮(例如通过加入Ph3P或Me2S),而氧化性后处理得到羧酸和/或酮,取决于与烯烃碳相连的基团。 
本发明优选的实施方式包括还原性处理臭氧分解反应混合物,以分离方案20所示的式IM-A5的化合物(方法A),或式IM-B6的化 合物(方法B),其中R1和R2如上定义。两种化合物均为制备帕立骨化醇合适的中间体(亦可参见说明书下文和图3-8)。通过方法A获得的IM-A5可以使用氢化物还原剂在另外的步骤中还原为IM-B6这种还原对于本领域技术人员是公知的。IM-A5中的两种羰基(C(10)-酮基和C(22)-醛基)可以独立被还原,但是优选C(10)-酮基和C(22)-醛基同时被还原。 
方案20: 
在其中IM-B6被用作制备帕立骨化醇的中间体(路线B1、B2、C1和C2)的情况下,优选通过使用试剂例如硼氢化钠、氢化铝锂或任何其他等价的氢还原剂的臭氧分解反应混合物的还原性后处理方法 B(氢化物还原)。后一种方法的优势在于,两种化学转化(臭氧分解和氢化物还原)可以作为“一锅法”(步骤5)来进行,而不需要独立制备并分离IM-A5(步骤5a),然后另外的还原步骤得到IM-B6(步骤5b)。 
因此,在本发明的一个优选实施方式中,其中R2为甲硅烷基保护基团的式IM-A4的化合物的臭氧分解,使用标准的臭氧发生器和氧气作为起始气体,以足够有效产生式IM-A5的化合物的量和温度和时间段使用方法A或以足够有效产生式IM-A6的化合物的量和温度和时间段使用方法B来进行(方案20)。 
臭氧通过甲硅烷化的IM-A4溶液,其在对臭氧氧化惰性的溶剂中进行。 
优选溶剂选自卤代烃,例如二氯甲烷,C1-C4醇或其混合物,其中二氯甲烷为最优选的溶剂。 
在适当碱存在的条件下,臭氧分解可以顺利的进行。优选有机碱,例如吡啶、三乙胺、喹啉,其中吡啶为最优选的碱。可以使用大约1.0eq.到大约3.0eq.的碱(基于IM-A4的量),优选使用大约2.0eq.。 
臭氧分解典型的在温度范围-80℃到-40℃进行,优选温度范围-80℃到-60℃。用于反应的臭氧的量足够实现几乎完全转换(>90%),可以通过TLC或HPLC监测。 
转化完成后,反应混合物使用氮气清洗,在还原条件下进行后处理,根据方法A分离式IM-A5的化合物,根据方法B分离式IM-B6的化合物。 
在方法A中,臭氧分解反应混合物典型的用大约2eq.到大约3eq.二甲基硫醚或三苯基膦,在-60到-50℃温度范围下淬灭。反应混合物加热到室温后,倒入0.5M硫酸氢钠水溶液。分离,例如通过提取,和使用柱色谱法纯化产物,可以根据本领域技术人员公知的方法进行。 
分离的产物IM-A5可以在适当的溶剂中被还原得到IM-B6,例如通过使用硼氢化钠或任何其他相当的氢化物还原剂。 
适当的有机溶剂包括醚类、醇类、卤代烃等。 
如果使用比硼氢化钠更强的还原剂,则应避免使用质子溶剂,例如醇或溶剂,如酯等。还原适宜在0℃到室温之间的温度下进行,优选室温下进行。还原剂的量至少足够还原两种羰基。获得几乎完全的转换(>90%)之后,反应混合物可以采用现有技术中公知的方式进行后处理。例如,在加入水或碳酸氢钠水溶液之前,过量的氢化物还原剂可以通过下述方法淬灭:首先加入丙酮,然后任选通过蒸发除去有机溶剂。然后产物可以通过使用与水不混溶的溶剂例如MTBE、乙酸乙酯或二氯甲烷从含水的混合物中提取。粗IM-B6的纯化可以通过标准的技术例如柱色谱法进行。 
适当的话,IM-B6可以使用方法B直接从臭氧分解反应混合物中获得。因此,完成臭氧分解后,使用氮气清洗后,反应混合物使用氢化钠或相当的还原剂处理。优选的,反应混合物中加入硼氢化钠,并且在其中臭氧分解在二氯甲烷中进行的情况下,还另外加入醇类,优选乙醇。硼氢化钠的加入和使用乙醇稀释混合物可以直接对冷却的臭氧分解混合物进行,然后再使其加热到室温。对氢化物反应混合物的淬灭及其分离IM-B6的后处理可以按照先前描述的同样方式进行。 
一般应当注意,在其中R2选择除了甲硅烷基以外的其他保护基团的情况下,应当相应的调整反应条件,尤其是还原剂的种类。例如,如果臭氧分解原材料IM-A4含有易被还原的基团(例如,酯基;R2=酰基),那么只有采用择性还原条件和氢化物还原剂,以用于处理那些导致形成IM-B6但不影响任何保护基团的臭氧分解混合物。 
(2)经由中间体IM-A5或IM-B6合成帕立骨化醇(路线A1、B1、B2、C1和C2) 
在下面的描述中提供了从中间体IM-A5或IM-B6起始,制备帕立骨化醇的方法。方案13图示了通过使用侧链合成子,在化合物如IM-A5、IM-B11和IM-C10(参见图3-10)上安装帕立骨化醇侧链的一个关键步骤。应当指出地是,为了22,23双键的形成,可能获得E-和Z-异构体的混合物。例如,经由Wittig反应或Julia烯化反应在化合物例如IM-A5、IM-B11或IM-C10上安装侧链,可能得到E-和Z- 异构体的混合物(参见,例如P.R.Blakemore,J.Chem.Soc.,PerkinTrans I,2002,2563-2585),这取决于溶剂、碱和反应条件的类型。本领域技术人员可以通过常规技术,例如柱色谱法、HPLC和/或分级结晶将所期望的E-异构体从不希望的Z-异构体中分离。 
(3a)根据路线A1合成帕立骨化醇(图3和4) 
步骤6:一般来说,如上文所述,将被保护或未被保护的帕立骨化醇侧链安装到式IM-A5e的化合物上(方案21),可以通过使用方案13中图示的侧链合成子来进行。 
方案21: 
不幸的是,尝试通过应用Wittig试剂IM-WR5在IM-A5e上安装侧链制备IM-A6a失败了,即使变化反应条件也仅能观察到降解。与之相比,如果使用改良的Julia试剂IM-JR6a,则可以成功的制备化合物IM-A6b。 
在一个典型的方法中,0.7eq.IM-JR6a在DME中在-60℃,用1.1eq.KHMDS处理。在-48℃向该混合物中加入IM-A5e,并在-20℃持续搅拌,使用TLC进行过程中控制。对反应混合物进行提取的后处理后,分离的粗物质通过柱色谱法进行纯化。 
因此,在本发明的一个方面,帕立骨化醇侧链的安装(方案22,图2)在适当溶剂中,用选自IM-JR6,优选IM-JR6a的试剂处理式IM-A5的化合物,以足够有效产生式IM-A6的化合物(其中R1、R2、R7和R8如上定义)的量、和温度和时间段来进行。在与IM-A5反应 之前,侧链合成子首先通过使用适当的碱进行去质子化处理。 
方案22: 
适当的有机溶剂为那些与用于将侧链安装到式IM-5A的化合物上的反应条件相容的溶剂。 
这些溶剂可以选自芳族溶剂,如甲苯,或选自醚类,例如乙醚、THF、2-甲基-THF、DME和二 烷或芳族溶剂和醚类的混合物。优选的有机溶剂是醚类,并且最优选DME。 
用于IM-JR6去质子化的适当的碱为LDA、芳基锂或烷基锂,或碱金属六甲基二硅氮烷,优选碱金属六甲基二硅氮烷,并且最优选六甲基二硅氮烷基钾。 
可以使用大约0.6eq.到至少2.0eq.的侧链合成子IM-JR6,优选大约0.6eq.到大约1.5eq.(根据IM-A5的量计算)。侧链的去质子化可以在-80到-20℃,优选-60到-20℃温度下,使用大约0.9eq.到大约1.1eq.,优选大约1.0eq.的碱(根据IM-JR6计算)。在1h的反应时间后,加入IM-A5,混合物在大约-50℃到大约-10℃优选大约-40到大约-10℃温度下搅拌。 
步骤7到11:式IM-A6的化合物可以根据EP0387077公开的方法转变成帕立骨化醇。反应也可以按照K.L.Perlman等,TetrahedronLetters,31,1823-1824描述的类似形式进行,或者按照本发明所述的路线B和C(参见下文)。图3显示了从IM-6a开始的典型的转变过程。 
本领域技术人员可以认识到R2和R8保护基团仍然是可以变化的, 并且可在根据路线A(图3)合成帕立骨化醇的过程中任何步骤独立裂解。应当指出地是,R2的脱保护应当在C(10)-酮基脱氧之后进行,以避免游离的1α-羟基在C(10)-酮基转化为相应的亚甲基过程中的副反应。保护基团R1一般在环维生素化合物的裂环作用中被除去。 
(3b)根据路线B1和B2合成帕立骨化醇(图5到7) 
步骤6:在本发明的一个典型实施方式中,IM-B6a的伯醇羟基使用苯甲酰氯或者可替换的,乙酰氯,选择性酰化,以获得IM-B7a或IM-B7b(方案23)。因此,向含有3eq.吡啶的IM-B6a在二氯甲烷的溶液中,逐滴加入1.2eq.到1.5eq.的相应的羧酸酰氯(carboxylic acidchloride),温度范围在0到<10℃。在过程中控制(TLC)显示转换完全后,加入水并在同样的温度范围内继续搅拌大约1h。进行相分离,水层使用二氯甲烷提取,合并的有机相使用碳酸氢钠水溶液洗涤,并且任选地,使用饱和的氯化钠水溶液洗涤。使用硫酸镁干燥后,有机层的溶剂蒸发得到粗(IM-B7a或IM-B7b),直接用于下一步反应。 
方案23: 
在本发明的一个一般方面,式IM-B6的化合物选择性的保护导致式IM-B7的化合物的形成(方案24)。在步骤7和8中C(10)羟基脱氧过程中,必须对羟基进行保护以避免副反应(例如同时还原)(参见下文)。 
方案24: 
一般来说,在存在仲醇羟基的条件下,选择性保护伯醇羟基(R14)可以通过使用现有技术已知的方法,或本领域技术人员经过实验即可性研究即可获得的方法进行。适当的羟基保护基团可以选自例如P.G.M.Wuts and T.W.Greene in Greene′s Protective Groups inOrganic Synthesis,fourth edition 2007,published by John Wiley &Sons,Inc.,Hoboken,New Jersey(ISBN-13:978-0-471-69754-1,ISBN-10:0-471-69754-0)所描述的基团。 
优选的保护基团R14基团,与R1和R2正交,在用于磺酰化反应(步骤7)的条件下稳定,并且可以在中性或碱性条件下,包括还原或氧化方法中被选择性裂解。 
正交的保护基团R14可以在步骤8中被选择性裂解,但是不影响R1和R2。对于伯醇羟基使用正交保护基团的优点在于,在其通过路线B的步骤11,以及路线C的步骤9氧化成为醛基的过程中,其他羟基仍然被保护并且在氧化过程中不被影响。由于步骤8中的化合物(IM-B8)由对酸敏感的环维生素结构组成,R14的选择性脱保护不得不在中性或碱性介质中,通过使用水解方法、还原方法如用于氢化物还原的方法、氧化方法,或通过使用其他非酸性脱保护试剂来进行。本领域技术人员基于发表的数据能够根据其正交性仔细的选择R1、R2和R14基团。例如,不同甲硅烷基团的相对稳定性在P.G.M.Wuts andT.W.Greene in Greene′s Protective Groups in Organic Synthesis,fourth edition 2007,published by John Wiley&Sons,Inc.,Hoboken,New Jersey(ISBN-13:978-0-471-69754-1,ISBN-10:0-471-69754-0)中有所说明。 
因此,在一个特定的实施方式中,IM-B7中的伯醇羟基被选择性保护,所使用的保护基团选自那些能够在中性或碱性条件下,使用水解、还原(氢化物还原)或氧化方法,或任何其他非酸性脱保护试剂裂解的基团。更特定的,保护基团可以在用于步骤8脱氧的还原条件下(氢化物还原)同时被除去,从而避免其单独脱保护的另外步骤。 
优选的保护基团选自那些可以在R1和R2存在下,被选择性裂解的基团,例如被取代或未被取代的酰基,像甲酰基、乙酰基、氯乙酰基、二氯乙酰基、三氯乙酰基、甲氧基乙酰基或苯甲酰基,C1-C2三烷基甲硅烷基,如三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基,或(烷氧基)(烷基)(芳基)甲硅烷基,如叔丁基甲氧基苯基甲硅烷基,尤其优选的是被取代或未被取代的酰基基团,最优选的是乙酰基或苯甲酰基。 
酰化可以通过使用标准的酰化方法,例如使用适当活化的羧酸例如酰基酸酐或酰基卤化物处理IM-B6,在适当碱的存在下,例如吡啶的条件下,以足够有效产生式IM-B7的化合物(其中R1、R2和R14如上定义)的量和温度和时间来进行。使用更强的碱(pKa≥12)可能造成在酰化过程中选择性降低。可以使用大约1.1eq.到大约2.0eq.活化的羧酸,优选大约1.2eq.到大约2.0eq.。反应可以在大约2.0eq.到大约5.0eq.的碱的存在下,优选大约3.0eq.到大约4.0eq.的碱的存在下进行。较低当量的碱可能导致不能有效中和释放出来的酸(例如来自于酰基氯的HCl),造成酸敏感的产物降解,但用量偏高也没有必要。反应可以在大约-20℃到大约50℃的温度范围内进行,优选大约-5℃到大约室温。更低的温度可能延长反应时间,而更高的温度可能降低酰化的选择性。 
步骤7到8:IM-B7a在二氯甲烷中,在三乙胺的存在下与甲磺酸氯(methanesulfonic acid chloride)反应,类似EP0387077中描述的方法。对反应中形成的产物的测定显示,仅发生副反应,IM-8a没有形成,即使变化甲磺酸氯和三乙胺的量也是如此。将三乙胺替换为吡啶,则没有转换发生,而将甲磺酸氯替换为甲磺酸酐则再次出现降解。令人惊讶地是,在存在吡啶而不是三乙胺的条件下,与甲磺酸酐进行 反应,却得到了期望的产物(IM-B8a)。然后使用氢化铝锂将IM-B8a成功地还原成IM-B9a(方案25)。在此条件下,羧酸酯同时还原成伯醇。 
因此在本发明的一个典型的实施方式中,在作为溶剂的二氯甲烷中,并在5eq.吡啶的存在下,在0℃到10℃温度范围内,IM-B7a首先与2.0eq.甲磺酸酐反应。在过程中控制(TLC)显示反应完全后(15h),加入硫酸氢钠水溶液,进行相分离。有机层使用碳酸氢钠水溶液洗涤,用硫酸镁进行干燥,然后通过蒸发,减压浓缩到干燥。然后IM-B8a溶解到乙醚中,并加入3eq.的1M氢化铝锂溶液,温度范围0℃到5℃,并在加入过程中保持温度≤5℃。过程中控制(TLC)显示反应完全后(15h),反应混合物采用通常的方法进行后处理,产物使用柱色谱法进行纯化。 
化合物IM-B7b转换为IM-B8b的方法类似于所述IM-B7a,除了二氯甲烷被THF所替代。反应完全后,反应混合物首先过滤,然后通过蒸发除去溶剂。IM-B8b还原得到IM-B9a的方法类似于IM-B8a的还原,除了在反应之后,通过加入丙酮破坏过量的氢化铝,然后使用常规方法进行IM-B9a的分离和纯化。 
方案25: 
在本发明的一个一般方面,式IM-B7的化合物的仲醇羟基首先转化成烷基-或芳基磺酸酯,然后被还原得到式IM-B9的化合物(方案26)。在其中还原过程中保护基团(R14)未被裂解的情况下,其可以通过本领域技术人员公知的方法单独除去。 
方案26: 
在一个特定的实施方式中,IM-B7与烷基或芳基磺酸酐(R13-SO22O反应,在适当的惰性溶剂中并存在适当碱的条件下,以足够有效产生式IM-B8的化合物(其中R1、R2和R14如上定义,并且其中R13是C1-C4烷基、苯基、C1-烷基苯基、未取代芳基或被C1-C2烷基或卤素取代的芳基)的量、和温度和时间段进行。 
典型烷基磺酸酐,未取代或取代的芳基磺酸酐是甲磺酸酐、乙磺酸酐、苄磺酸酐、苯磺酸酐、对甲苯磺酸酐、4-氯苯磺酸酐,优选甲磺酸酐或对甲苯磺酸酐,更优选甲磺酸酐。 
磺酰化可以与大约1.2eq.到大约3.0eq.,优选大约1.5eq.到大约2.0eq.磺酸酐进行反应。 
反应在碱的存在下进行,优选选自芳香叔胺,像吡啶、2-,3-或4-甲基吡啶,或2,6-二甲基吡啶,最优选吡啶。碱的用量范围在大约2.0eq到大约3.0eq(基于磺酸酐的用量),优选大约2.5eq。碱的用量偏低可能不足以中和释放出来的磺酸,造成酸敏感的产物降解,但用量偏高一般也没有必要。 
作为适当的溶剂可以使用卤代烃,例如二氯甲烷或氯仿、醚类,如THF、DME或乙醚或其混合物。优选的溶剂为二氯甲烷或THF。 
磺酰化反应适宜地在0℃到室温的温度范围内进行,优选从0℃到10℃。 
反应完全后,产物可以通过使用现有技术公知的通常的提取的后处理方法进行分离。 
可替换的,可以过滤反应混合物,蒸发溶剂后分离的粗产物可以 直接用于下一步,而无需提取分离。应当指出地是,磺酸酯IM-B8难以用柱色谱法纯化,因为在该过程中可能发生降解。 
对于磺酸酯的还原除去,式IM-B8的化合物与适当的还原剂反应,在适当的惰性溶剂中,以足够有效产生式IM-B9的化合物(其中R1、R2、R13和R14如上定义)的量、和温度和时间段来进行。 
作为适当的还原剂,优选使用氢化铝锂或三乙基硼氢化锂,更优选氢化铝锂。优选的惰性有机溶剂为醚类,例如THF、乙醚或DME,更优选THF、乙醚,并且最优选乙醚。可以使用大约2.5eq.到大约5.0eq.的还原剂,优选大约3.0eq.到大约4.0eq还原剂。 
反应温度范围一般在大约0℃到大约室温,优选大约0℃到大约15℃。更低的温度可能延长反应时间,更高的温度可能形成更多的副产物。 
几乎完全转换后(>90%),过量的氢化物还原剂适宜地通过加入例如丙酮进行破坏,然后使用提取方法对混合物进行正常后处理。提取后蒸发溶剂得到粗产物,该产物可以用柱色谱法纯化。 
步骤9:一般来说,如EP0387077中所述,如果使用例如乙酸对1α-羟基-10-脱氧环维生素D中间体进行溶剂分解(裂环作用),采用Deluca等人所述条件(参见本申请参考文献U.S.美国no.4195027),则可以产生相应的1α-羟基-19-去甲-维生素D 3-乙酸酯和1α-羟基-19-去甲-维生素D 1-乙酸酯的混合物,当使用其他的酸时,则产生类似的1-和3-酰化产物。Gui-Dong Zhu和William H.Okamura,Chem.Rev.1995,95,1727-1952.中描述了对裂环作用的可能方法的详细的研究。 
因此,用乙酸处理式IM-B9a的化合物也得到两种同分异构化合物IM-B10a(I)和IM-B10a(II)(方案27)的混合物,典型的比例为3∶1到4∶1。 
方案27: 
在一个典型的方法中,IM-B9a在乙酸中,55℃加热获得化合物IM-B10a(I)和IM-B10a(II)的混合物。反应完成后,反应混合物用水稀释,使用MTBE从水层中提取产物持续进行后处理。然后有机层用水和碳酸氢钠溶液连续洗涤,并在真空中浓缩。痕量的乙酸可以通过将残余物溶于MTBE,然后用(5%)碳酸钠水溶液洗涤来除去。可替换的,第一有机层可以使用2M氢氧化钠水溶液洗涤,以除去乙酸,避免第二次提取步骤(亦可参见下文所述从IM-C11获得IM-A10a(I)和IM-A10a(II)的制备)。使用硫酸镁干燥有机层,过滤后从有机层除去溶剂,得到IM-B10a(I)和IM-B10a(II)的混合物,可以直接用于下一步骤。 
应当指出地是,通过在乙酸和DMSO混合物中进行裂环反应,可以获得相应的醇(在式IM-B10a(I)和IM-B10a(II)的化合物中,H替代Ac)(参见U.S.美国no.4555364)。 
方案28: 
在一个特定的实施方式中,IM-B9与C1-C4链烷酸反应,以足够 有效产生式IM-B10a(I)和IM-B10a(II)的化合物的量、和温度和时间段来进行,其中R1和R2的如上定义述,并且其中R12为酰基,例如甲酰基(HCO)、乙酰基(CH3CO)、丙酰基(CH3CH2CO)和丁酰基(CH3CH2CH2CO)。任选地,反应可以在链烷酸和DMSO的混合物中进行,形成式IM-B10a(I)和IM-B10a(II)的化合物,其中R12为H。 
典型的链烷酸包括C1-C4链烷酸,例如甲酸、乙酸、丙酸和丁酸,优选甲酸和乙酸,最优选乙酸。链烷酸的量可以从大约5mL/g IM-B9到大约20mL/g IM-B9,优选大约10mL/g IM-B9到大约15mL/gIM-B9。反应温度范围在大约40℃到大约70℃,优选50℃和60℃之间。反应完全后,加入水,产物用与水不混溶的溶剂,例如MTBE进行提取。使用有机碱水溶液例如碳酸钠水溶液或2M氢氧化钠水溶液洗涤有机层,以除去过量的链烷酸。对于本领域技术人员显而易见的是,洗涤步骤中应避免过高浓度的氢氧化钠溶液,因为产物中的酯官能团可能发生皂化反应。蒸发有机层溶剂后,保留IM-B10(I)和IM-B10(II)化合物的混合物,其可以直接用于下一步骤,或使用柱色谱法纯化。如果希望,后者也可用于分离异构体。 
步骤10: 
对于选择性氧化伯醇成醛,存在各种方法(参见M.B.Smith,1.March,March′s Advanced Organic Chemistry,Reactions,Mechanisms,and Structure,5th edition,2001,John Wiley & Sons,Inc.,ISBN 0-471-58589-0)。一般来说,典型的氧化方法包括: 
-基于铬的氧化,使用例如氯铬酸吡啶鎓(Corey′s试剂)或CrO3/吡啶/CH2Cl2(Collin’s试剂); 
-基于高价有机碘(organoiodane)的氧化(例如戴斯-马丁氧化剂); 
-基于DMSO或DMS的氧化(例如DMSO/草酰氯(Swern)、DMSO/DCC(Pfitzer-Moffat)、DMSO/SO3/吡啶(Parikh-Doering)、DMSO/NCS(Corey Kim))。 
也报道了很多其他的试剂或试剂组合,其适合氧化伯醇成醛基, 例如N-叔丁基苯亚胺磺酰基(N-tert.-butylbenzenesulfinimidoyl)、NCS/N-叔丁基苯磺酰胺、NaIO4/TEMPO/NaBr、四丙基过钌酸铵/TEMPO或在Handbook of Reagents for Organic Synthesis,Oxidizingand Reducing Agents,John Wiley & Sons,LTD,1999,ISBN0-471-97926-0中所述。 
方案29: 
在一个典型的方法中,将式IM-B11a(I)和IM-B11a(II)的化合物溶于二氯甲烷的混合物,在-78℃加入DMSO和草酰氯的混合物。搅拌30min后,加入三乙胺,继续搅拌,直到过程中控制显示转化完全。然后加入碳酸氢钠水溶液和MTBE,进行相分离。用水和饱和氯化钠水溶液洗涤有机层。用柱色谱法纯化通过浓缩有机层获得的粗物质。 
在具体实施方式的一个一般方面,式IM-B10的化合物,其中R2和R12如上文所述,使用上述方法进行氧化(方案30)。本领域技术人员能够选择并进行合适的氧化方法。 
方案30: 
IM-B10(I)和IM-B10(II)的氧化反应可以单独进行,也可以以混合物的形式进行。产物IM-B11(I)和IM-B11(II)的分离后处理方法可以按照常规方式进行。所获得的同分异构混合物可以通过例如柱色谱法进行纯化。如果希望,后者也可用于分离异构体。 
步骤11:在式IM-B11a的化合物上安装被保护或未保护的帕立骨化醇侧链,可以使用方案13中图示的侧链合成子来进行。同分异构混合物IM-B11a(I)和IM-B11a(II)或其中单个异构体可以用于与侧链合成子进行反应。 
方案31 
因此,在典型的试验(方案31)中,在-25℃向IM-JR6a的DME溶液中加入KHMDS的甲苯溶液。经过15min,加入IM-B11a(I)和IM-B11a(II)的DME溶液,并保持温度在-20和-15℃之间。反应混合物在-10℃搅拌4小时。随后加入MTBE和碳酸氢钠水溶液,混合物进行提取的后处理,粗产物通过蒸发溶剂从有机层分离。然后用柱色 谱法纯化粗产物。 
在一个特定的实施方式中,IM-B11或其单个异构体与式IM-II所示侧链合成子反应,得到化合物IM-A10(I)和IM-A10(II)(方案32)。 
方案32: 
在一个优选的实施方式中,侧链合成子IM-II选自IM-WR5和IM-JR6,并且在最优选的实施方式中,侧链合成子为IM-WR5或IM-JR6。反应在适当的溶剂中,用足量的侧链合成子处理式IM-B11的化合物,以足够有效产生式IM-A10(I)、IM-A10(II)的化合物或其混合物(其中R2、R6、R7、R12如上定义)的量、和温度和时间段来进行。在与IM-B11反应之前,侧链合成子首先使用适当的碱进行去质子化处理。 
在使用式IM-JR6的化合物的Julia烯化反应的情况下,反应按照上述与IM-A5反应的类似方式进行。 
在使用式IM-WR5的化合物的Wittig反应的情况下,反应按照上述与IM-C10反应的类似方式进行。 
步骤12:式IM-A10的化合物为被保护的帕立骨化醇前体。 
取决于所用的特定路线的保护策略,C1、C3和C25上的羟基基团可以是被保护的或非保护的。由于在IM-A10中,可能存在不同的保护基团,脱保护的策略可以选自方案33(路线II和路线III)图示的那些,其中特定羟基在单独的步骤中被连续的脱保护,并分离中间体的策略,或作为“一锅法”进行,不分离中间体的策略(路线I)。在任何情况下,式IM-A10的化合物(方案34)完全脱保护后获得帕立骨化醇作为期望的最终化合物。合适的脱保护方法为本领域公知的方法。 
在一锅法中用于脱保护的一个典型方法中(方案33中路线I),式IM-A10b的化合物首先用1M TBAF在THF中的溶液处理而在室温下去甲硅烷基化反应2h。用甲醇稀释混合物,然后加入2M氢氧化钠水溶液,使酯基皂化。当过程中控制显示完全脱保护之后,加入碳酸氢钠水溶液和乙酸乙酯,产物用提取的后处理方法分离。浓缩有机提取溶液,得到粗物质,再用柱色谱法纯化。使用从丙酮中重结晶的方法进一步纯化。 
在根据路线II的选择性脱保护方法的一个典型方法中(方案33),式IM-A10a(I)和IM-A10a(I)的混合化合物首先用1M TBAF在THF中的溶液在室温处理1.5h。反应混合物用提取的方法进行后处理,分离的粗物质用柱色谱法纯化,得到化合物IM-A11a(I)和IM-A11a(II)的混合物。此混合物溶于乙醇并在室温下用2M氢氧化钠水溶液处理(第二步脱保护,皂化)。过程中控制显示完全转换后,混合物用提取的方法进行后处理。分离的粗物质(帕立骨化醇)通过重结晶纯化。 
方案34: 
这样,在一个特定的实施方式中,式IM-A10的化合物,其中R2、R7和R12如上定义,使用现有技术已知的方法完全脱保护。这种脱保护可以连续地分离各自的中间体来进行,该中间体然后在单独的步骤中进一步脱保护,或采用一锅法的方式进行完全的脱保护。同分异构中间体可以使用公知方法(例如柱色谱法、HPLC)进行分离,并且分别进行脱保护,或作为混合物进行脱保护。 
(3c)根据路线C1和C2合成帕立骨化醇(图8-10) 
步骤9:在本发明的一个具体实施方式中,帕立骨化醇还可以按照图8-10所示路线C1和C2进行制备。路线C1和C2开始于IM-B9a中伯醇的氧化以获得醛IM-C10a(方案35),IM-B9a在路线B中得到(参见上文)。与式IM-B10的化合物的氧化相比,式IM-B9a的化合物的氧化应在非酸性条件下进行,由于其环维生素结构是酸敏感性的。 
方案35: 
在第一个典型方法中(Corey-Kim氧化),化合物IM-B9a用NCS、Me2S和三乙胺的化合物,在二氯甲烷中在-30℃到-20℃的温度范围内处理。当过程中控制显示完全脱保护之后,向反应混合物中加入碳酸氢钠水溶液,产物用提取的后处理方法分离,并用柱色谱法纯化。 
在第二个典型方法中(戴斯-马丁氧化),化合物IM-B9a用戴斯-马丁氧化剂在二氯甲烷中处理。混合物在室温下搅拌,直到过程中控制显示完全转换。然后将反应混合物加入到含硫代硫酸钠的碳酸氢钠水溶液的混合物中。然后通过提取的后处理分离产物,并用柱色谱法纯化。 
在第三个典型的方法中,修饰的Swern氧化法用于从IM-B9a开始制备IM-C10。在向由DMSO和草酰氯组成的混合物中加入IM-B9a之前加入吡啶,副反应发生较少,并且获得更干净的反应特征。因此,在温度范围-78℃和-60℃之间,向在二氯甲烷中的DMSO和草酰氯的混合物中加入吡啶,然后加入IM-B9a的二氯甲烷溶液。然后加入三乙胺,并在<-50℃下继续搅拌。当过程中控制显示完全脱保护之后, 向反应混合物中加入水,产物用提取的后处理方法分离,并用柱色谱法纯化。 
方案36: 
在一个特定的实施方式中,IM-B9在适当的惰性有机溶剂中氧化,并在非酸性条件下使用适当的氧化剂,以足够有效产生式IM-C10的化合物(其中R1和R2如上定义)的量、和温度和时间段来进行。优选的氧化方法为基于DMSO或DMS的方法,更优选Swern氧化法,并且最优选的联合DMSO/草酰氯。 
使用Swern氧化法时,优选稍微改良的标准方法,其中另外包括在加入式IM-B9的化合物之前加入适当的碱。优选的有机溶剂包括卤代烃,并且更优选二氯甲烷。基于IM-B9的量,可以使用大约2.0eq.到大约3.0eq.DMSO,优选使用大约2.3eq.到大约2.7.eq。基于DMSO的量,可以使用大约0.5eq.到大约0.7eq.草酰氯,优选大约0.5eq.到大约0.6eq.。 
在加入IM-B9之前,加入适当的碱,优选选自芳香叔胺,如吡啶、2-,3-或4-甲基吡啶,或2,6-二甲基吡啶,最优选吡啶。 
加入IM-B9后,加入第二种适当的碱,优选选自烷基叔胺,例如三甲胺、三甲胺或二异丙基乙胺。应当指出地是,应避免使用更强的碱作为叔胺,因为醛IM-C10在C20可能发生差向异构化。反应适宜在大约-80℃到大约-40℃的温度范围进行,优选-80℃到大约-60℃。反应完全后,加入水,产物用与水不混溶的溶剂,例如二氯甲烷或MTBE进行提取。有机层用无机碱水溶液洗涤,例如碳酸氢钠水溶液。从有 机层蒸发溶剂,获得式IM-C10的化合物,其可以通过标准的技术例如柱色谱法进行纯化。 
步骤10:向式IM-C10的化合物上安装保护的或未保护的帕立骨化醇侧链可以通过使用方案13图示的侧链合成子来进行。在这种情况下,与向式IM-A5的化合物上安装侧链不同,化合物IM-C10a可以成功进行Wittig反应(方案37)。 
方案37: 
不幸的是,已经发现采用IC.Hanekamp等,Tetrahedron,1992,48,9283-9294所述的类似方式使IM-C10a与IM-WR5进行Wittig反应时,存在少量的水会导致IM-C10a发生Cannizzarro类似的副反应,导致IM-B9a和IM-A9BP1形成(方案38)。 
方案38: 
在进行Wittig反应之前,通过使用分子筛(4A)干燥IM-C10a的乙醚溶液可以抑制该副反应。不利地是,与J.C.Hanekamp等.所描述的方法相比,在<-10℃的温度下Wittig反应一般进行的比较缓慢,而温度增加到大约0℃或更高,则导致IM-C10a在C20发生显著的差向异构化。在≤-20℃的温度下观察不到这种差向异构化(方案39)。 
方案39 
令人惊讶地是,在试验过程中发现向Wittig反应中加入乙酸乙酯以中和痕量的氢氧化物并抑制Cannizzaro反应,Wittig反应的反应速率同时也加快了大约10倍。反应速率增加允许降低Wittig反应的温度并抑制IM-C10a的差向异构化的风险。 
因此在一个典型的实施方式中,Wittig试剂IM-WR5首先用MeLi在作为溶剂的乙酸乙酯中去质子化,温度范围从0℃到室温。此化合物冷却到大约-25℃的温度后加入乙酸乙酯,然后加入IM-C10a的乙酸乙酯溶液,该溶液之前用分子筛干燥过。反应混合物在-18℃到-25℃的温度范围内搅拌,直到过程中控制显示完全转换。将反应混合物倾倒由碳酸氢钠水溶液和MTBE组成的混合物中,然后将该双相混合物过滤。然后通过提取的后处理分离产物,并用柱色谱法纯化。 
方案40: 
在一个优选的实施方式中,侧链合成子选自IM-WR5和IM-JR6, 并且在最优选的实施方式中,侧链合成子为IM-WR5或IM-JR6a。反应在适当的溶剂中进行,用足量的侧链合成子处理式IM-C10的化合物,以做够有效产生式IM-A9的化合物或其混合物(其中R1、R2和R7如上定义)的量、和温度和时间段来进行。在与IM-C10反应之前,侧链合成子首先使用适当的碱进行去质子化处理。 
在使用式IM-JR6的化合物的Julia烯化反应的情况下,反应按照上述IM-A5或IM-B10a的类似方法进行。 
在使用式IM-WR5的化合物的Wittig方法的情况下,反应一般以在作为溶剂的醚类中,优选THF或乙醚,更优选在乙醚中进行。首先使用J.C.Hanekamp等.,Tetrahedron,1992,48,9283-9294所描述的方法和碱进行式IM-WR5的化合物的去质子化得到相应的内鎓盐(ylide)。根据IM-C10的量可以使用大约1.1到大约2.5eq.的IM-WR5,优选大约1.2eq.到1.8eq.的量的IM-WR5。 
然后使内鎓盐混合物冷却到大约-10℃到大约-40℃的温度范围,优选大约-15℃到大约-25℃,然后加入羧酸酯。优选的羧酸酯为C2-C4-羧酸C1-C2-酯,例如乙酸甲酯、丙酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯,更优选乙酸甲酯或乙酸乙酯。基于IM-WR5的量,酯类用量范围大约2.0eq.到至少4.0eq.之间,优选酯类的量在大约2.5eq.到大约3.5eq.的量。 
优选的,IM-C10的乙醚溶液首先用适当的干燥剂干燥,然后加入到内鎓盐混合物中。干燥剂选自那些能够从试剂溶液中除去水但不会参与Wittig反应的试剂。干燥剂优选分子筛。Wittig反应在-10℃到-40℃的范围内进行,优选-15℃到-25℃。反应完全后,使用常规的方法进行产物分离和纯化。 
步骤11:用乙酸处理的IM-A9a的裂环作用,可以按照IM-B9a所采用的类似的方式进行,得到由两种异构化合物IM-A10a(I)和IM-A10a(II)组成的混合物(方案41)。 
方案41 
在一个典型的方法中,IM-A9a在乙酸中在55℃加热获得化合物IM-A10a(I)和IM-A10a(II)的混合物。反应完成后,反应混合物用水稀释,使用MTBE从水层中提取产物进行连续后处理。然后用水、2M氢氧化钠水溶液和氯化钠水溶液洗涤有机层。使用硫酸镁干燥有机层,然后过滤蒸发除去有机层溶剂,得到IM-A10a(I)和IM-A10a(II)的混合物,可以直接用于下一步骤。 
方案42 
在一个特定的实施方式中,IM-A9与C1-C4链烷酸反应,以足够有效产生式IM-A10(I)和IM-A10(II)的化合物(其中R1、R2和R12的如上定义述)的量、和温度和时间段来进行(方案42)。反应以及式IM-A10(I)和IM-A10(II)的化合物的分离可以按照上述IM-B9的转换所描述的类似方式进行。 
式IM-A10(I)和IM-A10(II)的化合物为帕立骨化醇被保护的前体,它们可以按照上文所述方案34中显示的类似方法进行脱保护。 
实施例 
下面的实施例描述并图解了制备帕立骨化醇方法及其中间体。这些中间体也可以用于制备其他1α-羟基-19-去甲-维生素D衍生物。因 此本发明提供的方法目的仅在于说明本发明,并不限制其范围或或精神。本领域技术人员很容易理解,对实施例中描述的方法中特定的条件和/或步骤进行变化可以用于制备帕立骨化醇。 
实施例和本发明一般采用的方法中使用的所有的成分、物质和设备均可以从来自本领域技术人员公知的来源购买,例如Sigma-AldrichChemie GmbH(Buchs.SG.Switzerland)或ACROS Organics(Geel,Belgium)J.T.Baker(Mallinckrodt Baker B.V.,Deventer,Holland)and Merck KgaA(Darmstadt.Germany)。 
TLC:TLC硅胶60F254,铝箔(5X7.5cm)购自Merck KGaA,64271Darmstadt.Germany(1.05549.001)。 
纯度用HPLC(Agilent Technologies 1100Series)测定,使用Zorbax SB-Phenyl(150x 4.6mm,3μm)色谱柱(Agilent Technologies863953-912): 
方法A 
试剂:    Milli-Q纯水,或等价物 
          乙腈,梯度HPLC级 
          三氟乙酸(TFA) 
运行时间:20min 
平衡时间:8min 
样品溶剂:乙腈/水(1∶1)(v/v) 
样品溶液:称取20.0mg,加入20mL容量瓶,样品溶剂加至刻度 
样品体积:5微升 
流动相:A:水 
        B:乙腈 
        C:0.1%(v/v)TFA水溶液 
        D:0.08%(v/v)TFA的乙腈溶液 
梯度:时间    %B     %C     %D 
      0.00    0.00    95.0    05.0 
      5.00    0.00    75.0    25.0 
      10.0    0.00    50.0    50.0 
      15.0    0.00    25.0    75.0 
      20.0    0.00    05.0    95.0 
流速:1.0mL/min 
柱温:25℃ 
检测波长(DAD):224nm 
方法B 
试剂:Milli-Q纯水,或等价物 
      乙腈,梯度HPLC级 
运行时间:25min 
平衡时间:5min 
样品溶剂:乙腈/水(1∶1)(v/v) 
样品溶液:称取20.0mg,加入20mL容量瓶,用样品溶剂加至刻度。 
样品体积:5微升 
流动相:A:水 
        B:乙腈 
梯度:时间    %B     %C     %D 
      0.00    45.0    0.00    0.00 
      3.00    45.0    0.00    0.00 
      20.0    98.0    0.00    0.00 
    25.0    98.0    0.00    0.00 
流速:1.7mL/min 
柱温:30℃ 
检测波长(DAD):205nm 
参比实施例 
参比实施例1 
IM-WR2的制备 
向MeMgBr(245mL,3M溶液,3.5eq.)在冰浴中冷却到内部温度10-15℃的Et2O(536mL)中的搅拌溶液中,逐滴加入(S)-3-羟基-2-甲基-丙酸甲酯(IM-WR1,25g,1eq.)的Et2O溶液(104mL),间隔30min;内部温度保持低于20℃。使获得的灰色悬浮液达到室温(20-25℃),搅拌过夜(ca.12h)。反应完全后(GC监测);反应混合物再次在冰浴冷却到内部温度10-15℃。然后,非常缓慢的加入冰(60g),接着非常缓慢的加入5N盐酸(150mL),保持内部温度低于25℃。向获得的乳液中加入几滴HCl溶液(ca.1mL),调整pH=4。分离两层乳液;水相和一半有机相加入连续液-液提取器(进行连续提取的装置),产物从水相提取到有机相进行24小时(水浴温度50-56℃)。再次合并有机层,并减压(600-700mbar)浓缩,得到黄色油状物(25.39g)。产物在真空蒸馏纯化(0.3-0.1mbar,80-95℃)。 
IM-WR2产率:22.26g(88.4%,GC-纯度98.5%) 
参比实施例2 
IM-WR3的制备 
向IM-WR2(22.26g,1eq.)在冷却到内部温度-15℃的吡啶(200mL)中的搅拌溶液中,加入固体TsCl(36.76g,1.06eq);在加入过程中,内部温度下降到-19℃。将反应混合物搅拌过夜(大约13h),使混合物加热到14℃,在此温度下直到过程中控制显示完全转换(通过GC和HPLC监测)。获得的白色-米色悬浮液冷却到0-5℃,然后加入冰(200g),混合物在不需要冷却的条件下搅拌,直到所有加入的冰都融化。获得的混合物用MTBE提取4次(200+150+100+100mL)。合并MTBE相用5N盐酸洗一次(200mL,最终水相pH=4.1),然后用3N含水盐酸洗涤两次(100+100mL;最终水相pH=0.35)。下一步,合并的MTBE相用盐水洗涤,用MgSO4干燥,并在减压下浓缩,得到浅黄色油状物。 
IM-WR3产率:49.80g(95.9%,GC-纯度97.3%) 
参比实施例3 
IM-WR4的制备 
在室温(20-25℃)下不断搅拌下,向IM-WR3(47.80g,1eq.)在THF(360mL)中的溶液中,加入无水LiI(28.05g,1.17eq);在加入过程中,内部温度上升到44℃。得到的黄色悬浮液回流加热2h(HPLC监测),然后冷却到室温。过滤悬浮液,用Et2O漂洗漏斗滤饼(3次,每次100mL)。黄色的浑浊的滤液用饱和的NH4Cl水溶液(250mL)洗涤,用MgSO4干燥并在真空中浓缩,得到黄色-橙色 油状物。该油状物在真空中干燥(20mbar,30min)。 
IM-WR4产率:39.97g(98.1%,HPLC-纯度98.26%) 
参比实施例4 
IM-WR5的制备 
在室温(20-25℃)下,向PPh3(398.28g,8.22eq.)在MeCN(1100mL)中的搅拌悬浮液中,加入IM-WR4(39.97g,1eq.)的MeCN(100mL)溶液。反应混合物回流加热29h(HPLC监测),然后冷却到室温。溶剂通过蒸馏(最终在50mbar的减压下)彻底除去,白色固体残余物用Et2O清洗(slurred)4次(1000mL+750mL+2x700mL)以除去过量的Ph3P。产物过滤(68.9g粗产物,仍含有ca.7%Ph3P),然后从2-丙醇(135mL)和THF(195mL)中重结晶并在60℃下真空干燥。 
IM-WR5产率:36.43g(42.3%,HPLC-纯度99.15%) 
从母液中重结晶分离的IM-WR5 
IM-WR5(18.20g,HPLC-分析87.0%)溶于2-丙醇(37mL),并在70℃(内部温度)加热得到清澈的棕黄-橙色溶液。加入THF(85mL),溶液冷却到室温(20-25℃)。混合物接种纯的IM-WR5并搅拌过夜(ca.13h)。黄色悬浮液过滤,用Et2O(20mL)和THF(20mL)漂洗漏斗滤饼。湿产物在60℃真空干燥。 
重结晶得到8.24g(51.5%,HPLC-纯度:99.12%) 
母液在真空浓缩,残余物按照上文所述同样方法进行重结晶。第二次获得IM-WR5(7.27g)(HPLC-纯度96.53%) 
参比实施例5 
IM-A1的制备 
向维生素D2(100g,1eq.)和吡啶(100.7g,5eq.)在CH2Cl2(461g)的搅拌溶液中,加入DMAP(3.16g,0.1eq.),溶液冷却到内部温度0-5℃。然后分批加入固体TSCl(98.6g,2eq.),得到的黄色溶液在内部温度3-6℃搅拌64h(TLC监测)。反应完全后,加入水(250g)保持内部温度低于5℃。有机相分离,并用水(100g)、2M H2SO4水溶液(115g)、0.5M H2SO4水溶液(200g)和半饱和的NaHCO3水溶液洗涤。接下来,有机层用MgSO4干燥并过滤。含有IM-A1的滤液直接用于下一反应步骤。 
参比实施例6 
IM-A2a的制备 
将参比实施例5中获得的IM-A1的溶液加入NaHCO3(200.20g,9.5eq.,根据参比实施例5中维生素D2的量计算)在MeOH(1181g)的不断搅拌的悬浮液中。获得的奶状悬浮液在内部温度50-55℃加热 14-18h(TLC监测)。然后反应混合物冷却到室温(20-25℃),固体物质过滤,滤液在减压下浓缩得到米黄色固体残余物。后者与MTBE(370g)、水(250g)和盐水(80g)混合并搅拌,直到固体完全溶解。分离获得的两层,水层用MTBE(74g)提取,合并的有机相用盐水(100g)洗涤并用MgSO4干燥。溶剂蒸发获得黄色油状残余物,不需进一步纯化即可用于下一反应步骤。 
IM-A2a产量102.3g(按重量计98.8%,两步合并产率) 
参比实施例7 
IM-A3a的制备 
向搅拌充分的SeO2(11.60g,纯度97%,0.4eq.根据参比实施例5中的维生素D2的量计算)在CH2Cl2(790g)中的悬浮液中,加入叔丁基氢过氧化物(88.5mL 5.5M溶液于癸烷,1.93eq.)和吡啶(17.96g,0.9eq.)。加入吡啶后,获得澄清的溶液。溶液冷却到内部温度0-5℃。接下来,加入IM-A2a(来自参比实施例6的102.3g粗产物,1eq.)的CH2Cl2溶液,获得的黄色溶液,在0-5℃搅拌3.5h(HPLC监测)。反应完全后,加入冰(100g),然后加入30%NaOH水溶液,然后再搅拌反应混合物另外的15min。然后分离有机层,水层用CH2Cl2(264+312g)在内部温度0-5℃下提取两次。合并的有机相用MgSO4干燥,减压浓缩。所获得的油状残余物与甲苯(2X172.5g)共沸干燥,然后在真空(20mbar)中干燥,获得粗IM-A3a,为粘稠的深橙色油状物(128.78g)。 
粗产物用通过硅胶上的色谱(600g,柱直径7.5cm)纯化,流动 相为环己烷/AcOEt(100∶0到75∶25)。 
IM-A3a产量54.84g(51.0%) 
制备用于改良的Julia烯化反应的侧链合成子 
实施例1 
IM-JR4的制备 
在室温(20-25℃)下不断搅拌下,向IM-WR3(26.5g,纯度95%,1eq.)在THF(200mL)中的溶液中,加入无水LiI(1.476g,1.17eq);在加入过程中,内部温度上升到44℃。获得的黄色溶液回流加热1.5h(HPLC监测),经过30min后得到悬浮液。然后反应混合物冷却到内部温度27℃,加入1-苯基-1H-四唑-5-硫醇(thiol)(PTSH,20.42g,1.2eq.)和Et3N(14.32g,1.5eq.)。获得白色泡沫状悬浮液,回流加热3.5h,然后在40℃继续14.5h(HPLC监测)。然后反应混合物冷却到室温(20-25℃),固体物质过滤,用THF(2X50mL)漂洗滤饼,滤液在减压下浓缩得到米黄色固体残余物(69.7g)。后者与MTBE(400mL)、水(200mL)和盐水(200mL)混合并振荡,直到固体物质完全溶解。分离获得的两层,水相用MTBE提取(2X100mL)。合并的MTBE相用盐水(200mL)洗涤,用MgSO4干燥,并在减压下浓缩,得到棕色-橙色油状产物。IM-JR4a产量26.87g(101.2%,HPLC-纯度:98.26%,仍然污染有试剂) 
实施例2 
IM-JR5a的制备 
在室温下(20-25℃),向IM-JR4a(26.87g,HPLC纯度92.4%,1eq.)在CH2Cl2(290mL)中的搅拌溶液中,在5min内加入间氯过氧苯甲酸(mCPBA,68.34g,70%,3eq.)(加入过程放热)。获得的白色悬浮液在室温下搅拌22h(HPLC监测)。下一步,过滤反应混合物,滤饼用CH2Cl2(200+100mL)漂洗,向滤液中加入冰(200g)、38-40%NaHSO3水溶液(50g)和饱和NaHCO3水溶液(420g)。分离获得的两层,水层用CH2Cl2(250mL)提取,合并的有机相用3%NaHCO3水溶液(250mL)和盐水(250mL)洗涤并用MgSO4干燥。除去溶剂,获得的粗产物终产物为浅黄色粘稠油状物。 
IM-JR5产量29.63g(103.3%,仍然污染有试剂,HPLC纯度:96.05%) 
实施例3 
IM-JR6a的制备 
向IM-JR5(24.5g,HPLC纯度96%,1eq.)在DMF(250mL)中的搅拌溶液中,加入DMAP(27.77g,3eq.)。获得的悬浮液在室温(20-25℃)下搅拌10min,缓慢变成亮黄色溶液。然后加入Et3SiCl(TESCl,22.84g,2eq.),得到的悬浮液搅拌27h(HPLC监测)。然后将混合物倒入冷却(0-10℃)的MTBE(500mL)和水(500mL)的混合物,固体物质溶解得到乳液。过程放热,内部温度上升到27℃。混合物再次冷却到室温,pH用2N盐酸水溶液(42mL)调整到2.0-2.5。 
分层,有机相用水(250mL)和盐水(200mL)洗涤,用MgSO4 干燥。除去溶剂后,获得粗产物为黄色透明油状物(41.17g HPLC-纯度92.31%)。粗产物通过硅胶上的柱色谱(60g,柱直径4.5cm)纯化,流动相为环己烷/AcOEt(5∶1),Et3N(0.1%)。 
IM-JR6a产量37.17g(HPLC-纯度:98.21%,HPLC分析84.4%)98.21%,HPLC-分析:84.4%) 
帕立骨化醇的制备 
路线A1的实施例 
实施例A1(方法步骤4) 
1α-OTBS-6-甲氧基环维生素D2(IM-A4e)的制备 
向1α-羟基-6-甲氧基环维生素D2(IM-A3a,117g,1eq.)在CH2Cl2(935mL)中的搅拌溶液中,加入咪唑(37.53g,2eq.),并且获得的黄色溶液,冷却到0℃。然后缓慢加入TBSCl(47.86g,1.1eq.)保持内部温度在2℃到8℃。加入过程获得黄色悬浮液。经过6h,反应完成(TLC监测)。接下来,加入1M NaHSO4溶液(343mL,1.25eq.)并保持内部温度4℃和11℃之间。相分离后,有机相用300mL饱和NaHCO3水溶液洗涤,MgSO4干燥并在43℃(20mbar)浓缩获得148.11g油状残余物。将其溶于MTBE(90mL)并在40min内向获得的黄色溶液中加入EtOH(1000mL)。在EtOH加入过程中,溶液有析出。所获得的米黄色悬浮液在-5℃保持过夜(ca.12h)。过滤悬浮液,滤饼用冷却的EtOH洗涤两次,湿产物在真空中干燥至恒重。 
IM-WR4产量:98.1g(66.1%) 
实施例A2(方法步骤5a) 
用还原性后处理臭氧分解IM-A4e得到C(10),C(22)-二羰基化合物IM-A5e 
将IM-A4e(5.5g,1eq.)和吡啶(1.75mL,d=0.978,2.1eq.)溶于CH2Cl2(275mL),溶液用固体CO2/丙酮浴冷却到-78℃到-68℃。然后鼓入O33次,共10min(反应用TLC监测)。之后,溶液通入氮气30min,再加入PPh3(5.8g,2.2eq.,内部温度上升到-50℃)。允许内部温度上升到室温(20-25℃),倒入1M NaHSO4水溶液(100mL)和水(100mL)的混合物。分离有机相,用饱和的NaHCO3水溶液(100mL)洗涤,MgSO4干燥,并减压浓缩。产物通过硅胶(200g)上的柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(100∶0到85∶15)。 
IM-A5e产量:3.81g(78.9%) 
实施例A3(方法步骤6) 
IM-A6b的制备 
向苯基四唑唑砜(phenyltetrazolesulfone)IM-JR6a(300mg,1eq.)在DME(6mL)中的溶液中,在固体CO2/EtOH浴中冷却到-60℃,加入0.5M KHMDS甲苯溶液(1.56mL,1.1eq.)。混合物搅拌1h, 然后加热到-48℃。接着,保持内部温度低于-40℃的条件下加入IM-A5e(508mg,1.5eq.)在DME(7mL)中的溶液。反应混合物在这些条件下搅拌3h,并在-20℃另外搅拌20h(TLC监测)。然后,向反应混合物中加入MTBE(30mL)和饱和NaHCO3水溶液(30mL),分离有机相,用MgSO4干燥。过滤后,除去溶剂,产物通过硅胶柱(25g)上的柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(100∶0到80∶20)。 
IM-A6b产量84mg(11.7%) 
路线B1的实施例 
实施例B1(方法步骤5) 
用还原性后处理臭氧分解IM-A4e得到C(10),C(22)-二醇化合物IM-R6a 
将IM-A4e(55.75g,1eq.)和吡啶(17.8mL,d=0.978,2.1eq.)溶于CH2Cl2(800mL),搅拌的溶液用固体N2/丙酮浴冷却到温度范围-78℃到-68℃。然后溶液通入O3(Fischer Ozon Generator Modell502,流速140L/h)2.5h。在此时间内反应完成(TLC监测),溶液内通入气体N2,通入10min。加入NaBH4(16.26g,4eq.)和EtOH(300mL),其中内部温度上升到-32℃。反应混合物搅拌过夜(大约15h),允许混合物升温到17℃。然后逐滴加入丙酮(60mL)(内部温度升高到31℃),混合物减压浓缩。向获得的残余物中加入MTBE(500mL)、H2O(300mL)和盐水(300mL)并分层。有机相用盐水(100mL)洗涤,用MgSO4干燥并减压浓缩得到油状残余物(62.5g)。 
产物通过硅胶(670g)上的柱色谱(柱直径70mm)纯化,流动 相为环己烷/AcOEt(97∶3到85∶15)。 
IM-B6a产量:44.64g(90.5%) 
实施例B2(方法步骤5b) 
还原IM-A5e得到C(10),C(22)-二醇化合物IM-B6a 
在20-25℃下,向IM-A5e(1.5g,1eq.)在EtOH(15mL)中的搅拌溶液中加入NaBH4(375mg,3eq.)。搅拌5h后反应完成(TLC监测)。加入MTBE(100mL)和饱和NaHCO3水溶液(50mL),获得的两相分离。有机相用MgSO4干燥,减压浓缩。产物通过硅胶(40g)上的柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(9∶1到7∶3)。 
IM-B6a产量:644mg(42.6%) 
实施例B3(方法步骤6) 
IM-B6a在C(22)羟基的苯甲酰化得到化合物IM-B7a 
向IM-B6a(6.04g,1eq.)在冷却到0-5℃的CH2Cl2(60mL)中的搅拌溶液中,加入吡啶(3.06mL,d=0.978,3eq.),然后加入苯 甲酰氯(2.24mL,d=1.212,1.5eq.)。在0-6℃搅拌1.5h后反应完成(TLC监测)。保持同样的内部温度,加入水(25mL),反应混合物另外搅拌1h。然后再加入水(75mL),并且获得的两相进行分离。水相用CH2Cl2(100mL)提取,合并的有机相用饱和NaHCO3水溶液(50mL)、水(50mL)和盐水(100mL)洗涤。合并的有机相用MgSO4干燥,减压浓缩得到油状残余物。油状物首先与甲苯(20mL,2次)共沸干燥,然后减压(2mbar,40℃)至恒重。 
IM-B7a产量:8.86g 
实施例B4(方法步骤6) 
IM-B6a在C(22)-羟基的乙酰化得到化合物IM-B7b 
将IM-B6a(43.64g,1eq.)和吡啶(22.3mL,3eq.)在CH2Cl2(400mL)中的溶液冷却到0℃。逐滴加入乙酰氯(8.76g,1.2eq.),混合物在0-7℃搅拌并用TLC监测。反应完成后(1h),在0-7℃加入水(10mL),反应混合物在同样的温度下搅拌另外的1h 10min。之后再加入水(300mL),两相分离。水相用CH2Cl2(150mL)提取,合并的有机相用0.5MNaHCO3水溶液(150mL)洗涤,并用MgSO4干燥。过滤后,有机相减压(13mbar,40℃)浓缩,干燥至恒重。 
IM-B7b产量:43.63g(91.9%) 
实施例B5(方法步骤7) 
IM-B7a在C(10)-羟基的甲磺酰化得到化合物IM-B8a 
将IM-B7a(8.86g,1eq.)和吡啶(6.15mL,d=0.978,5eq.)在CH2Cl2(400mL)中搅拌溶液冷却到5℃,加入Ms2O(5.52g,2eq.)。反应混合物在7℃的内部温度下搅拌15h,用TLC监测(仍然可以检测到原材料)。内部温度升高到10℃,反应混合物搅拌另外的3h。然后加入水(40mL)、CH2Cl2(50mL)和0.5M NaHSO4水溶液(100mL),两相分离。有机相用饱和的NaHCO3水溶液(100mL)洗涤,MgSO4干燥,并减压浓缩。该残余物在真空(2mbar,40℃,2h)中干燥至恒重。 
IM-B8a产量:10.0g(99.5%) 
实施例B6(方法步骤7和8) 
IM-B7b在C(10)-羟基的甲磺酰化得到化合物IM-B8b,然后还原得到化合物IM-B9a 
将IM-B7b(42.51g,1eq.)和吡啶(25mL,d=0.879,3.75eq.)在THF(300mL)中的搅拌溶液冷却到0-5℃,缓慢加入Ms2O的THF溶液(100mL中22.22g,1.5eq.)。内部温度保持0到7℃。加入过程中产生浓稠的悬浮液。加入另外量的THF(150mL),反应混合物 在20-25℃搅拌21h,并用TLC监测。反应完成后,悬浮液过滤,滤液减压浓缩。残余物溶解在Et2O(250mL)中,获得的浆料过滤,滤液逐滴加入冷却(0℃)的LiAlH4(10g,3eq.)在Et2O(100mL)中的混合物中。加入过程中,内部温度保持0℃到15℃。在0℃-5℃搅拌3.5h后,反应完成(TLC监测)。然后在40min内(放热过程)加入丙酮(60mL,47.3g,10eq.),内部温度保持在0℃到20℃的范围。在20-25℃,向反应混合物中加入MTBE(200mL)和饱和NaHCO3水溶液(400mL),并且两相分离。水相用MTBE(200mL+150mL)提取两次,合并的有机相用水(100mL,两次)和盐水(100mL)洗涤。用MgSO4干燥(16h,20-25℃)后,有机相减压(33mbar,40℃)浓缩:残余物40.41g。 
产物通过在硅胶(250g)上的柱色谱(柱直径70mm)纯化,流动相为环己烷/AcOEt(95∶5到80∶20)。 
IM-B9a产量:34.5g(91.3%) 
实施例B7(方法步骤8) 
化合物IM-B8a还原得到化合物IM-B9a 
在内部温度0℃到5℃下,将IM-B8a(10g,1eq.)在Et2O(45mL)中的溶液缓慢加入冷却的(0℃)1M LiAlH4-Et2O溶液(45.4mL,3eq.)。在0℃搅拌15h后反应完成(TLC监测)。然后缓慢加入THF(50mL)和丙酮(10mL)(反应放热),保持内部温度低于20℃。在20-25℃,向反应混合物中加入MTBE(50mL)和饱和NaHCO3 水溶液(150mL),并且两相分离。水相用MTBE(50mL)提取,合并的有机相用盐水(100mL)洗涤,并用MgSO4干燥。过滤后,有机相减压浓缩:残余物7.56g。粗产物通过硅胶(150g)上的柱色谱(柱直径55mm)纯化,流动相为环己烷/AcOEt(50∶3到5∶1)。 
IM-B9a产量:5.27g(75.4%) 
实施例B8(方法步骤9) 
IM-B9a发生裂环作用得到IM-B10a(I)和IM-B10a(II) 
IM-B9a(1.05g)在乙酸(10mL)中的溶液在55℃加热30min。然后加入MTBE(50mL)和水(50mL),获得的两相分离。有机相用水(两次,50mL)和饱和NaHCO3水溶液(50mL)洗涤。水相用MTBE(50mL)提取,合并的有机相减压浓缩获得浅黄色油状残余物。油状物溶于MTBE(50mL),用Na2CO3水溶液(5%,50mL)和盐水(50mL)洗涤。MTBE层用MgSO4干燥,减压浓缩。得到的黄色泡沫在真空(6mbar,35℃)中干燥,然后直接用于后续的Swern氧化(实施例15)。 
实施例B9(方法步骤10) 
IM-B10a(I)和IM-B10a(II)的氧化得到IM-B11a(I)和IM-B11a(II)(Swern) 
向DMSO(713g,4eq.)在CH2Cl2(10mL)中的混合物(在固体CO2/丙酮浴中冷却到-78℃)中,加入草酰氯(600mg,2eq.),反应混合物搅拌30min。IM-B10a(I)和IM-B10a(II)(实施例14的粗产物)在CH2Cl2(5mL)中的溶液首先用分子筛(4A,0.6g)干燥,然后加入DMSO/草酰氯混合物。搅拌30min后,加入Et3N(2mL)。继续搅拌10min(过程中控制显示反应完全后(TLC监测)),然后混合物在室温(20-25℃)进行后处理。加入MTBE(75mL)和饱和NaHCO3水溶液(75mL),获得两相分离。有机相用水(50mL)和盐水(50mL)洗涤。有机层的溶剂在减压下除去得到浅黄色油状残余物(1.03g)。产物通过硅胶(50g)柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(95∶5到90∶10)。 
IM-B11a(I)和IM-B11a(II)产量715mg(60%,2步) 
实施例B10(方法步骤11) 
IM-B11a(I)和IM-B11a(II)的Julia烯化反应得到IM-A10b(I)和IM-A10b(II) 
将苯基四氮唑砜IM-JR6a(143mg,1.1eq.)在DME(3mL)中的溶液冷却到-25℃,加入0.5M KHMDS甲苯溶液(0.71mL,1.15eq.)。混合物搅拌15min,然后加入醛IM-B11a(I)和IM-B11a(II)(150mg,1eq.)在DME(0.43mL)中的溶液,保持内部温度-20℃到-15℃。加完后,内部温度升高到-10℃,反应混合物搅拌4h,用TLC监测。加入MTBE(20mL)和饱和NaHCO3水溶液(20mL),并且相分离。合并的有机相用MgSO4干燥,减压浓缩。粗产物通过硅胶(25g)上的柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(98∶2到90∶10),得到IM-A10b(I)和IM-A10b(II)的混合物。 
IM-A10b(I)和IM-A10b(II)产量:41mg(10.6%,HPLC-纯度54.8%,主要杂质:原材料IM-JR6) 
实施例B11(方法步骤12) 
IM-A10b(I)和IM-A10b(II)的脱保护得到帕立骨化醇 
在20-25℃温度下,将由IM-A10b(I)和IM-A10b(II)(41mg,HPLC纯度54.8%)组成的混合物溶于1M TBAF的THF(1.5mL)中,并搅拌2h。然后,反应混合物用MeOH(1.5mL)稀释,加入2M NaOH水溶液(0.3mL)。混合物搅拌另外2h,并用TLC监测。加入AcOEt(20mL)和饱和NaHCO3水溶液(20mL),并且相分离。有机相用盐水(20mL)洗涤,MgSO4干燥,并减压浓缩。产物通过硅胶(15g)上的柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(100∶0到92∶8)。 
产量11mg(81%) 
在另外的纯化中,产物(帕立骨化醇,11mg)在35-40℃溶于丙 酮(1mL)。溶液过滤,然后冷却到-18℃开始结晶。获得的浆料在室温(20-25℃)下搅拌15min,再次冷却到-18℃进行3.5h。过滤出固体物质,用冷(-18℃)丙酮(0.25mL)洗涤,并真空(6mbar,40℃)干燥。 
帕立骨化醇产量:4mg(36%,HPLC-纯度98.3%) 
路线C1的实施例 
实施例C1(方法步骤9) 
IM-B9a的氧化获得IM-C10a(Corey-Kim) 
向N-氯代琥珀酰亚胺(2.21g,2.5eq.)在CH2Cl2(60mL)的搅拌溶液(在冰浴中冷却到0-5℃)中,加入Me2S(1.68mL,d=0.847,3.5eq.)。加入过程中,温度保持0-8℃范围。获得的悬浮液搅拌30min,然后冷却到-28℃。向此混合物中缓慢加入IM-B9a(3.0g,1eq.)的CH2Cl2(30mL)溶液。反应混合物在-28℃搅拌1h。然后逐滴加入Et3N(1.98g,3eq.)。继续另外的10min后反应完成(TLC监测)。加入饱和NaHCO3水溶液(50mL),内部温度增加到0℃。然后加入CH2Cl2(150mL)和盐水(30mL),并且相分离。有机相用MgSO4干燥,减压浓缩到体积大约50mL,然后与甲苯(50mL)共沸干燥。真空除去溶剂得到浅黄色油状物残余物(ca.5g),从其中所期望的产物通过硅胶(60g)上的柱色谱分离,流动相为环己烷/AcOEt(100∶0到90∶10)。 
IM-C10a产量:1.62g(54%) 
实施例C2(方法步骤9) 
IM-B9a的氧化获得IM-C10a(戴斯-马丁) 
在室温下(20-25℃)将戴斯-马丁氧化剂(2.16g,15%)加入IM-B9a(236mg,1eq.)的CH2Cl2(1.5mL)溶液。搅拌2h后,过程中TLC分析显示转换完全。反应混合物加入饱和NaHCO3水溶液(20mL)、CH2Cl2(20mL)和1.0gNa2S2O3的混合物中。分离有机相,用MgSO4干燥,在真空中浓缩得到0.28g黄色油状物(IM-C10a,仍然污染有试剂)。 
实施例C3(方法步骤9) 
IM-B9a的氧化获得IM-C10a(改良Swern法) 
向DMSO(3.18g,2.5eq.)在CH2Cl2(50mL)中的混合物(冷却到-78℃)中,逐滴加入草酰氯(3.21g,1.5eq.),保持内部温度低于-60℃。然后,混合物搅拌45min,保持内部温度范围-60℃到-78℃。加入吡啶(3.24g,d=0.978,2.5当量)后,混合物搅拌15min,然后 加入IM-B9a(36.37g,20.62%,1eq)的CH2Cl2溶液(加入过程放热),保持内部温度低于-60℃。混合物搅拌30min,在低于-50℃加入Et3N(9.1mL)(加入过程放热)。加入另外的CH2Cl2(45mL),促进搅拌,反应混合物搅拌2.5h(TLC监测)。 
然后加入水(75mL),允许内部温度首先上升到0℃,然后到室温(20-25℃)。有机相分离,水相用CH2Cl2(50mL)提取。合并的CH2Cl2相减压浓缩,得到油状残余物。油状物溶于MTBE(60mL),用饱和NaHCO3溶液(60mL)和盐水(2次,60mL)洗涤溶液。 
有机相用MgSO4干燥,减压浓缩,与甲苯(50mL)共沸干燥,并在真空中再次浓缩。产物通过硅胶(75g)上的柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(100∶0到90∶10)。 
IM-C10a产量:6.92g(92.6%) 
实施例C4(方法步骤10) 
IM-C10a的Wittig反应得到IM-A9a 
在15min在N2气氛下将MeLi(48.84mL的1.6M Et2O溶液,3eq.)加入到碘化 IM-WR5(19.16g,1.5eq.)在Et2O(120mL)中的浆料(冰浴冷却)中。反应混合物的颜色首先变成黄色,然后是红-橙色。混合物加热到室温,在此温度下搅拌1h,冷却到-25℃。加入EtOAc(12mL),然后逐滴加入IM-C10a(12.0g,1eq.)的Et2O(60mL)溶液,该溶液之前用分子筛(4A,3g)干燥。反应混合物在温度范围-25℃到-18℃下搅拌5h(TLC和HPLC监测)。完全转换后,反应混合物在室温下缓慢加入到NaHCO3水溶液(12g,300mL水)和MTBE (300mL)的搅拌混合物中。15min中,用玻璃滤器过滤双相混合物,并且相分离。水相用MTBE(200mL)提取,合并的有机相用盐水(200mL)洗涤,然后并用MgSO4干燥。在真空中除去溶剂后,获得黄-绿色油状残余物(18.15g)。产物通过硅胶(250g)上的柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(95∶5到85∶15)。 
IM-A9a产量:8.36g(58.6%,HPLC-纯度72.9%) 
实施例C5(方法步骤11) 
IM-A9a的裂环作用得到IM-A10a(I)和IM-A10a(II) 
Wittig反应的产物IM-A9a(11.1g,1eq.)溶于AcOH(167mL,15eq.,体积/重量),溶液在55-60℃温度下加热30min(TLC和HPLC监测)。转换完全后,反应混合物加入到MTBE(300mL)和水(600mL)的混合物中。有机相分离,并用水(两次,500mL)洗涤,合并的水相用MTBE(200mL)提取。有机相用2M NaOH(200mL)水溶液、盐水(200mL)、饱和NaHCO3水溶液(200mL)的混合物洗涤,并再次用盐水(200mL)洗涤。合并有机相的溶剂在真空中除去,得到浅黄色树脂状物,其由IM-A10a(I)和IM-A10a(II)的混合物组成。 
IM-A10a(I)和IM-A10a(II)产量:9.61g(82.3%,HPLC-纯度87.9%) 
实施例C6(方法步骤12) 
IM-A10a(I)和IM-A10a(II)的脱甲硅烷基化得到IM-A11a(I)和IM-A11a(II) 
IM-A10a(I)和IM-A10a(II)的混合物(9.6g,HPLC-纯度87.9%)溶于THF(50mL),加入含1M TBAF的THF溶液(50mL),获得的溶液在室温下搅拌1.5h(TLC监测)。反应混合物倒入MTBE(300mL),加入盐水和饱和NaHCO3的混合物(200mL,1∶1)。相分离,有机层用盐水(200mL)洗涤。第一水相用MTBE(200mL)提取,合并的有机相的溶剂在真空中除去。粗产物通过硅胶(200g)上的柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(80∶20到55∶45),得到3.18g第一部分产物级分。获得第二部分不纯级分,通过硅胶(100g)上的柱色谱纯化,流动相为环己烷/AcOEt(75∶25到60∶40),得到另外的2.06g产物。获得的产物为由IM-A11a(I)和IM-A11a(II)组成的混合物。 
IM-A11a(I)和IM-A11a(II)的产量:5.24g(基于IM-A9a的产率为56.1%,HPLC-纯度94.2%) 
实施例C7(方法步骤12) 
IM-A11a的水解得到帕立骨化醇 
在室温(20-25℃)下,向IM-A11a(I)和IM-A11a(II)(5.24g,HPLC-纯度94.2%)在EtOH(80mL)中的溶液中,加入2M NaOH水溶液(8mL)。反应混合物搅拌1h 20min(TLC监测),然后加入EtOAc(8mL),混合物减压浓缩到40mL体积,然后开始结晶。向悬浮液中加入水(50mL),在室温下搅拌75min后,过滤分离固体(测量母液pH为8-9)。在室温下湿产物在EtOH/H2O(24g,1∶1)中浆化,过滤并用EtOH/H2O(5mL,1∶1)洗涤,干燥(40℃,10mbar)。 
帕立骨化醇的产量:4.26g(89.5%,HPLC-纯度97.7%) 
虽然本发明在此具体描述,并引用特定优选的实施方式,但本领域技术人员将承认,对于所描述的内容可以进行各种变化、修饰和替换,并且也在本发明的范围和精神之内。如本说明书描述和要求保护的,所有这些修饰和变化都在本发明范围之内,本发明仅受其权利要求范围的限制,这些权利要求在合理的情况下,在尽可能宽的范围内解读。 

Claims (69)

1.制备下式19-去甲-1α,3β,25-三羟基-9,10-secoergosta-5(Z),7(Z),22(E)-三烯,即帕立骨化醇的方法
其中维生素D2用作原材料,并且其中下式的化合物用作中间体,
其中
R1表示C1-C4烷基,并且
R2表示羟基保护基团,
所述方法包括下述步骤:(a)使IM-A4在惰性溶剂中,适当的话在碱的存在下,经历臭氧分解并且其中臭氧分解完成时,使用还原剂淬灭反应混合物,以获得下式的化合物
其中,R1和R2如上定义;
(b)使式IM-A5的化合物与还原剂反应,适当的话在惰性溶剂中进行,以获得下式的化合物
其中,R1和R2如上定义;
(c)适当的话在惰性溶剂中并且适当的话在碱的存在下,使用羟基保护剂保护式IM-B6的化合物的伯醇羟基,以获得下式的化合物
其中R1和R2如上定义,
并且R14表示羟基保护基团;
(d)在芳香叔胺的存在下,使用下式磺酰化试剂与式IM-B7的化合物中的仲醇羟基反应
(R13SO2)2O,
其中R13表示C1-C4烷基、未被取代的芳基或被C1-C2烷基或卤素取代的芳基,
适当的话在溶剂的存在下进行,以获得下式的化合物
其中,R1、R2、R13和R14如上定义;
(e)使式IM-B8的化合物与还原剂反应,适当的话在溶剂中进行,以还原磺酸酯基团,并且使伯醇羟基与脱保护试剂反应,以获得下式的化合物
其中,R1和R2如上定义;
(f)适当的话在溶剂中并且适当的话在碱的存在下,使式IM-B9的化合物与氧化剂反应,以获得下式的化合物
其中,R1和R2如上定义;
(g)使式IM-C10的化合物与下式的化合物反应
其中
R6表示Ph3P+或R9SO2,其中R9表示苯并噻唑-2-基、吡啶-2-基、1-苯基-1H-四唑-5-基、1-叔丁基-1H-四唑-5-基或3,5-二(三氟甲基)苯基,条件是如果R6为Ph3P+则R7为氢,
并且R7表示氢或R8,并且其中R8表示羟基保护基团
并且,其中式IM-II的化合物被碱去质子化,适当的话在溶剂中进行,然后与式IM-C10的化合物反应,以获得下式的化合物
其中,R1、R2和R7如上定义;
(h)对于步骤(g)任选地,使如步骤(f)所定义的式IM-C10的化合物与下式的化合物反应
其中R6表示PhSO2,并且
R7表示羟基保护基团,并且
其中式IM-II的化合物被碱去质子化,适当的话在溶剂中进行,然后与式IM-C10的化合物反应,以获得下式的化合物
其中,R1、R2和R7如上定义;
其中任选地在将C(22)羟基酰化之后,然后使式IM-C11的化合物经历还原性去磺酰化,以获得式IM-A9的化合物,其中R1、R2和R7如上定义;
(j)用C1-C4羧酸或由DMSO和C1-C4羧酸组成的混合物使式IM-A9的化合物经历溶剂分解,以获得式IM-A10(I/II)的化合物的混合物
其中,R1、R2和R7如上定义,并且R12表示氢或C1-C4酰基,并且
(j)使式IM-A10(I/II)的化合物的混合物与脱保护试剂反应,适当的话在溶剂中进行,以获得帕立骨化醇。
2.根据权利要求1的方法,其中在式IM-A4的化合物中,R2表示叔丁基二甲基甲硅烷基,即TBS基团。
3.根据权利要求1的方法,其中式IM-A4的化合物为式IM-A4e的化合物
4.根据权利要求1的方法,包括在步骤(a)之后的下述步骤:
(b)将权利要求1的步骤(a)中定义的式IM-A5的化合物与下式的化合物反应
其中
R6表示R9SO2,其中R9表示苯并噻唑-2-基、吡啶-2-基、1-苯基-1H-四唑-5-基、1-叔丁基-1H-四唑-5-基或3,5-二(三氟甲基)苯基,并且
R7表示R8,并且其中R8表示羟基保护基团,并且
其中式IM-II的化合物被碱去质子化,适当的话在合适的溶剂中进行,然后与式IM-A5的化合物反应,以获得下式的化合物
其中,R1、R2和R7如上定义;
(c)使式IM-A6的化合物与还原剂在溶剂中反应,以获得下式的化合物
其中,R1、R2和R7如上定义;
(d)在叔胺的存在下,使用下式的磺酰化试剂与式IM-A7的化合物的仲醇羟基反应
(R13SO2)2O,
其中R13表示C1-C4烷基、未被取代的芳基或被C1-C2烷基或卤素取代的芳基,以获得式IM-A8的化合物
其中,R1、R2、R7和R13如上定义;
(e)使式IM-A8的化合物与还原剂反应,适当的话在溶剂中进行,以还原磺酸酯基,从而获得下式的化合物
其中,R1、R2和R7如上定义;
(f)用C1-C4羧酸或由DMSO和C1-C4羧酸组成的混合物使式IM-A9的化合物经历溶剂分解,以获得下式的化合物的混合物
其中,R2和R7如上定义,并且R12表示氢或C1-C4酰基,并且
(g)使式IM-A10(I/II)的化合物的混合物与脱保护试剂反应,适当的话在溶剂中进行,以获得帕立骨化醇。
5.根据权利要求1的方法,包括在步骤(e)之后的下述步骤:
(f)用C1-C4羧酸使式IM-B9的化合物经历溶剂分解,以获得下式的化合物的混合物
其中,R2如上定义,并且R12表示C1-C4酰基;
(g)使式IM-B10(I/II)的化合物的混合物与氧化剂反应,适当的话在溶剂中进行,以获得下式的化合物的混合物
其中,R2和R12如上定义;
(h)使式IM-B11(I/II)的化合物的混合物与下式的化合物反应
其中
R6表示Ph3P+或R9SO2,其中R9表示苯并噻唑-2-基、吡啶-2-基、1-苯基-1H-四唑-5-基、1-叔丁基-1H-四唑-5-基或3,5-二(三氟甲基)苯基,
条件是如果R6是Ph3P+,R7是氢,
并且
R7表示氢或R8,并且其中R8表示羟基保护基团,
并且其中式IM-II的化合物被碱去质子化,适当的话在溶剂中进行,然后与式IM-B11(I/II)的化合物反应,以获得下式的化合物的混合物
其中,R2、R7和R12如上定义;
(i)对于步骤(h)任选地,使式IM-B11(I/II)的化合物的混合物与下式的化合物反应
其中
R6表示PhSO2
R7表示羟基保护基团,并且
其中式IM-II的化合物被碱去质子化,适当的话在溶剂中进行,然后与式IM-B11(I/II)的化合物反应,以获得下式的化合物的混合物
其中,R2、R7和R12如上定义;并且
其中,任选地在将C(22)羟基酰化之后,然后使式IM-B12(I/II)的化合物的混合物经历还原性去磺酰化,以获得式IM-A10(I/II)的化合物,其中R2、R7和R12如上定义,并且
(j)使式IM-A10(I/II)的化合物的混合物与脱保护试剂反应,适当的话在溶剂中进行,以获得帕立骨化醇。
6.根据权利要求4-5中任一项的方法,其中R1为甲基并且R2为甲硅烷基。
7.根据权利要求6的方法,其中R2为TBS基团。
8.根据权利要求6的方法,其中如权利要求1中定义的式IM-A4的化合物通过下述方法获得:适当的话在溶剂中,将其中R1为C1-C4烷基的下式的化合物与甲硅烷基化剂反应
9.根据权利要求8的方法,其中TBSCl用作甲硅烷基化剂。
10.根据权利要求9的方法,其中在式IM-A3的化合物中,R1为甲基。
11.根据权利要求1的方法,其中在步骤(a)中,使如权利要求3定义的式IM-A4e的化合物经历臭氧分解,以获得式IM-A5e的化合物
12.根据权利要求1的方法,其中在步骤(a)中,臭氧分解在选自二氯甲烷、C1-C4醇或其混合物的溶剂中进行。
13.根据权利要求12的方法,其中将所述二氯甲烷用作溶剂。
14.根据权利要求1的方法,其中在步骤(a)中,将吡啶用作碱。
15.根据权利要求1的方法,其中在步骤(a)中,将二甲基硫醚或三苯基膦用作还原剂。
16.根据权利要求1的方法,其中在步骤(b)中,使式IM-A5e的化合物与还原剂反应,以获得式IM-B6a的化合物
17.根据权利要求1的方法,其中在步骤(b),将硼氢化钠用作还原剂,并且其中所述还原在作为溶剂的乙醇中进行。
18.根据权利要求1的方法,其中可替换地在步骤(a)中,臭氧分解的反应混合物用硼氢化钠处理,以直接获得权利要求17定义的式IM-B6a的化合物。
19.根据权利要求1的方法,其中在步骤(c)中,伯醇羟基被酰基保护。
20.根据权利要求19的方法,其中伯醇羟基被乙酰基或苯甲酰基保护。
21.根据权利要求20的方法,其中将乙酰氯或苯甲酰氯用作羟基保护试剂,并且其中酰化在温度范围从-5℃到室温,并在吡啶作为碱的存在下在作为溶剂的二氯甲烷中进行。
22.根据权利要求1的方法,其中在步骤(d)中,甲磺酸酐或对甲苯磺酸酐与式IM-B7的化合物反应,用于将仲醇羟基转化为相应的磺酸酯。
23.根据权利要求22的方法,其中使用甲磺酸酐。
24.根据权利要求1的方法,其中在步骤(d)中,溶剂为二氯甲烷或THF。
25.根据权利要求1的方法,其中在步骤(d)中,芳香叔胺为吡啶。
26.根据权利要求1的方法,其中在步骤(e)中,通过使用氢化铝锂作为还原剂,还原在作为溶剂的醚中进行,并且其中如果还原后还存在伯醇羟基,则对其进行另外地脱保护,以获得式IM-B9的化合物。
27.根据权利要求26的方法,其中在步骤(e)中,溶剂为乙醚。
28.根据权利要求1的方法,其中在步骤(e)中,在式IM-B8的化合物中的伯醇羟基通过酰基保护,所述酰基在磺酸酯基团的还原过程中同时被裂解。
29.根据权利要求28的方法,其中酰基为乙酰基或苯甲酰基。
30.根据权利要求1的方法,其中在步骤(f)中,氧化剂选自NCS/DMS、戴斯-马丁氧化剂或DMSO/草酰氯。
31.根据权利要求30的方法,其中将DMSO和草酰氯用作氧化剂。
32.根据权利要求31的方法,其中将式IM-B9的化合物加入到DMSO和草酰氯在溶剂中的混合物中,并在芳香叔胺作为碱的存在下,在温度范围-80℃到-50℃下进行,然后加入烷基叔胺作为碱。
33.根据权利要求32的方法,其中在加入IM-B9后加入烷基叔胺作为碱。
34.根据权利要求33的方法,其中叔胺为三乙胺。
35.根据权利要求32的方法,其中芳香叔胺为吡啶。
36.根据权利要求32的方法,其中溶剂为二氯甲烷。
37.根据权利要求1的方法,其中在步骤(g)中,式IM-C10的化合物与下式的化合物反应
其中,R6表示Ph3P+,并且R7表示氢,即化合物IM-WR5。
38.根据权利要求37的方法,其中在温度范围从0℃到室温在乙醚作为溶剂中,首先通过使用MeLi将式IM-WR5的化合物去质子化,然后进行与式IM-C10化合物的反应。
39.根据权利要求38的方法,其中在温度从-25℃到-15℃,去质子化的IM-WR5与式IM-C10的化合物反应。
40.根据权利要求38的方法,其中在与IM-C10反应之前,另外向去质子化的IM-WR5混合物中加入C2-C4羧酸C1-C2酯。
41.根据权利要求40的方法,其中加入乙酸乙酯。
42.根据权利要求1的方法,其中在步骤(i)中,溶剂分解用乙酸进行,并且其中用于溶剂分解的所使用乙酸的量的范围从每克IM-A95mL到20mL。
43.根据权利要求1的方法,其中在步骤(j)中,R2、R7=R8和R12的裂解在一锅法中进行。
44.根据权利要求1的方法,其中在步骤(j)中,在式IM-A10(I/II)的化合物的混合物中,R2表示甲硅烷基,R12表示酰基,和R7表示氢或甲硅烷基,并且其中脱保护通过脱甲硅基反应和皂化反应,任选地作为一锅法进行。
45.根据权利要求44的方法,其中R2表示TBS基团,R7表示氢或TES基团,并且R12表示乙酰基。
46.根据权利要求45的方法,其中TBS基团和TES基团通过在室温下在THF中用TBAF处理被裂解。
47.根据权利要求45的方法,其中乙酰基用氢氧化钠在甲醇、乙醇或由甲醇或乙醇以及THF组成的混合物作为溶剂中进行裂解。
48.根据权利要求4的方法,其中在步骤(b)中,式IM-A5的化合物与式IM-II的化合物反应,其中R6表示PTSO2,和R7表示TES,即IM-JR6a,并且其中在与式IM-A5的化合物反应之前,在溶剂中IM-JR6a用碱去质子化。
49.根据权利要求48的方法,其中IM-A5e与IM-JR6a反应
50.根据权利要求48的方法,其中在温度范围-80℃到-20℃在DME作为溶剂中,式IM-JR6a的化合物用KHMDS作为碱去质子化。
51.根据权利要求48的方法,其中在温度从-50℃到-10℃进行IM-JR6a与式IM-A5的化合物的反应。
52.根据权利要求4的方法,其中在步骤(c)中,将硼氢化钠用作还原剂。
53.根据权利要求4的方法,其中在步骤(d)中,将甲磺酸酐用作磺酰化试剂。
54.根据权利要求4的方法,其中在步骤(e)中,将氢化铝锂用作还原剂。
55.根据权利要求4的方法,其中在步骤(f)中,溶剂分解用乙酸进行,并且其中用于溶剂分解所使用的乙酸的量的范围从每克IM-A95mL到20mL。
56.根据权利要求4的方法,其中在步骤(g)中,在式IM-A10(I/II)中的化合物中,R2表示甲硅烷基,R12表示酰基,和R7表示氢或甲硅烷基,并且其中脱保护通过脱甲硅基反应和皂化反应,适当的话作为一锅法进行。
57.根据权利要求5的方法,其中在步骤(f)中,溶剂分解用乙酸进行,并且其中用于溶剂分解所使用的乙酸的量的范围从每克IM-B95mL到20mL。
58.根据权利要求5的方法,其中在步骤(g)中,氧化剂选自DMSO/草酰氯、DMSO/DCC、DMSO/SO3/吡啶、DMSO/NCS或戴斯-马丁氧化剂。
59.根据权利要求58的方法,其中氧化剂为DMSO/草酰氯。
60.根据权利要求59的方法,其中在温度范围从-80℃到-50℃在适当溶剂中,将IM-B10(I/II)加入到DMSO和草酰氯的混合物中,然后加入烷基叔胺。
61.根据权利要求60的方法,其中烷基叔胺为三乙胺。
62.根据权利要求5的方法,其中在步骤(h)中,将如权利要求37定义的式IM-WR5的化合物或如权利要求48定义的IM-JR6a用作反应物。
63.根据权利要求62的方法,其中式IM-JR6a的化合物用作反应物。
64.根据权利要求63的方法,其中在温度从-80℃到-20℃在DME或DME与甲苯的混合物中,首先通过使用KHMDS将式IM-JR6a的化合物去质子化,然后进行与式IM-B11(I/II)的化合物的反应。
65.根据权利要求64的方法,其中在温度从-50℃到-10℃使去质子化的IM-JR6a与式IM-B11(I/II)的化合物反应。
66.根据权利要求5的方法,其中在步骤(j)中,在式IM-A10(I/II)中的化合物中,R2表示甲硅烷基,R12表示酰基,和R7表示氢或甲硅烷基,并且其中脱保护通过脱甲硅基反应和皂化反应,任选地作为一锅法进行。
67.根据权利要求66的方法,其中R2表示TBS基团,R7表示氢或TES基团,并且R12表示乙酰基。
68.根据权利要求67的方法,其中TBS基团和TES基团通过在室温下在THF中用TBAF处理被裂解。
69.根据权利要求67的方法,其中在甲醇、乙醇或由甲醇或乙醇和THF组成的混合物中,乙酰基用氢氧化钠裂解。
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