CN103842348B - 选择性雄激素受体调节剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供新型选择性雄激素受体调节剂及其盐以及其药物组合物。

Description

选择性雄激素受体调节剂
雄激素受体(AR)是类固醇核激素受体亚家族的一部分，该亚家族还包括盐皮质激素受体(MR)、孕酮受体(PR)、雌激素受体(ER)和糖皮质激素受体(GR)。内源性类固醇雄激素(例如睾酮和5α-二氢睾酮(DHT))是主要的循环性激素，且在各种生理过程的调控中发挥作用。雄激素的同化(例如组织构建)效应包括增加肌肉质量和强度以及增加骨骼质量和密度，而雄激素(例如雄性化)效应包括内生殖组织(例如前列腺和精囊)、外生殖器、男性毛发生长模式和性欲的发育。在临床上，雄激素替代治疗已用于治疗各种状况和病症，包括男性性腺功能减退症、肌肉消瘦疾病和恶病质。
然而，类固醇雄激素治疗受到限制。例如，已发现，类固醇雄激素制剂具有以下缺点：在肝中快速降解，导致口服生物利用度差且在肠胃外施用后活性的持续时间短；血浆水平变化；肝脏毒性；或与其他类固醇激素受体(诸如GR、MR和PR)的交叉反应性。此外，已观察到，口服同化非类固醇和类固醇雄激素相对于肠胃外雄激素在性腺机能旺盛(eugonadal)的男性和女性中引起较大的高密度脂蛋白(HDL)的降低。已表明HDL的降低导致差的心血管健康结果。
因此，仍然需要类固醇雄激素治疗的替代形式。更具体而言，仍然需要结合AR的亲和力相对于其他类固醇激素受体较大的非类固醇AR激动剂。甚至更具体而言，仍然需要组织选择性雄激素受体调节剂(SARM)，其在同化组织(诸如肌肉或骨骼)中显示雄激素激动剂活性，但在雄激素组织(诸如前列腺或精囊)中仅显示部分激动剂、部分拮抗剂或拮抗剂活性。SARM可提供传统同化类固醇的益处，诸如肌肉或骨骼生长，同时使对性组织的增殖或肥大效应最小化。
公开的国际专利申请WO 09/105214和WO 06/124447公开了小分子非类固醇SARM。仍然需要具有改善的效价和/或药代动力学特征(诸如暴露生物利用度)的新型非类固醇SARM化合物。还需要有效的SARM化合物。另外，需要构建肌肉质量而无前列腺肥大的副作用的SARM化合物。已知当经由口服途径递送时在有效暴露下雄激素和SARM化合物会降低HDL。因此，需要不显著降低HDL水平的SARM化合物。本发明提供当经由经皮途径递送时在有效剂量下具有极小的降低HDL的风险的优选雄激素受体调节化合物。
因此，本发明提供作为AR激动剂的新化合物。更优选地，该化合物是SARM。此类新化合物可解决对于强力有效地治疗肌肉萎缩、性腺功能减退症或恶病质且具有极小的前列腺肥大或HDL降低的风险的需要。
本发明提供具有下式的化合物，或其药学上可接受的盐：
其中
n是1或2；
X是-CH2-或-O-；
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3；
R3是-H或-OH；
其中当X是-O-时，R3是-H。
本发明进一步提供用于治疗或预防患者的肌肉萎缩的方法，其包括向需要此类治疗或预防的患者施用有效量的本发明化合物或其药学上可接受的盐。在特定方面，本发明提供治疗或预防与废用(disuse)、创伤、固定(immobilization)、脊髓损伤或中风有关的肌肉萎缩的方法，其包括向有需要的患者施用有效量的本发明化合物。甚至更具体而言，本发明提供治疗或预防与髋或膝置换、髋骨骨折、脊髓损伤或中风有关的肌肉萎缩的方法，其包括向有需要的患者施用有效量的本发明化合物。
另外，本发明提供药物制剂，其包含本发明化合物或其药学上可接受的盐、和药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。本发明提供药物组合物，其包含本发明化合物或其药学上可接受的盐、和一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。在一个进一步实施方案中，本发明提供包含溶剂合物的药物组合物，其中溶剂合物分子包含乙醇和异丙醇。在一个进一步实施方案中，本发明提供用于治疗或预防与髋或膝置换、髋骨骨折、脊髓损伤或中风有关的肌肉萎缩的药物组合物，其包含本发明化合物与一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂的组合。在又一个进一步实施方案中，药物组合物进一步包含一种或多种其他治疗剂。在另一个实施方案中，药物组合物具有极小的降低HDL的风险。
进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗，尤其用于治疗或预防肌肉萎缩。甚至进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗肌肉萎缩。在一个进一步实施方案中，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗，尤其用于治疗或预防与髋或膝置换、髋骨骨折、脊髓损伤或中风有关的肌肉萎缩。甚至进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗或预防与髋或膝置换、髋骨骨折、脊髓损伤或中风有关的肌肉萎缩。此外，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐用于制备治疗或预防肌肉萎缩的药物的用途。在一个进一步实施方案中，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐用于制备治疗或预防与髋或膝置换、髋骨骨折、脊髓损伤或中风有关的肌肉萎缩的药物的用途。
本发明还提供治疗或预防性腺功能减退症或恶病质的方法，其通过施用有效量的本发明化合物或其药学上可接受的盐来实现。本发明进一步提供用于治疗或预防患者的性腺功能减退症或恶病质的方法，其包括向需要此类治疗或预防的患者施用有效量的本发明化合物或其药学上可接受的盐。进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗，尤其用于治疗或预防性腺功能减退症。甚至进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗或预防性腺功能减退症。而且，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗，尤其用于治疗或预防恶病质。甚至进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗或预防恶病质。进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐用于制备治疗或预防性腺功能减退症或恶病质的药物的用途。本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐用于制备治疗或预防性腺功能减退症或恶病质的药物的用途。
本发明还提供预防患有肌无力的老年摔倒者的与摔倒有关的损伤的方法，其通过施用有效量的本发明化合物或其药学上可接受的盐来实现。本发明进一步提供用于预防患有肌无力的老年摔倒者的与摔倒有关的损伤的方法，其通过施用有效量的本发明化合物或其药学上可接受的盐来实现。进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗，尤其用于预防患有肌无力的老年摔倒者的与摔倒有关的损伤。甚至进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于预防患有肌无力的老年摔倒者的与摔倒有关的损伤。此外，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐用于制备预防患有肌无力的老年摔倒者的与摔倒有关的损伤的药物的用途。
本发明还提供逆转、治疗或预防雄激素阻断治疗(ADT)的不良反应的方法，其通过施用有效量的本发明化合物或其药学上可接受的盐来实现。本发明进一步提供逆转、治疗或预防患者的ADT不良反应的方法，其包括向需要此类治疗或预防的患者施用有效量的本发明化合物或其药学上可接受的盐。进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗，尤其用于逆转、治疗或预防ADT的不良反应。甚至进一步，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐，其用于逆转、治疗或预防ADT的不良反应。此外，本发明提供本发明化合物或其药学上可接受的盐用于制备逆转、治疗或预防ADT的不良反应的药物的用途。
本发明还涵盖可用于合成本发明化合物的中间体和方法。
其中相信本发明化合物有用的一种特定方法是在肌肉消瘦状况或肌肉萎缩的治疗或预防中。肌肉消瘦可作为衰老的自然结果而发生(例如肌肉减少症)。或者，肌肉萎缩可作为废用或不活动(例如在髋或膝置换或髋骨骨折之后)、创伤、固定(例如四肢的铸造(casting)或夹板疗法(splinting))以及脊髓损伤或中风的继发结果而发生。(参见，Hafer-Macko等人, J. Rehab. Res. Develop.; 45(2): 261-272 (2008))。因此，如本文中所用，术语“肌肉萎缩”与肌肉消瘦是同义词，且是指其中患者由于健康状况诸如癌症、HIV、或由于长期不活动、或由于手术后的辅助治疗而损失肌肉质量的状况，其中相当长时间不活动已导致或可导致肌肉质量损失。此外，如本文中所用，术语“与废用、创伤、固定、脊髓损伤或中风有关的肌肉萎缩”是指作为废用或不活动(例如在髋或膝置换或髋骨骨折之后)、创伤、固定(例如四肢的铸造或夹板疗法)、脊髓损伤或中风的发生的继发结果而发生的肌肉萎缩。此外，在脊髓损伤或中风的上下文中，本发明化合物可用作标准康复治疗(例如物理或职业治疗、锻炼、辅助性散步和/或力量训练)的辅助。甚至进一步，本发明化合物可用于治疗或预防由于摔倒由于下肢肌肉萎缩而引起的合并症，如通过评估老年人摔倒风险的客观测量的变化所证实(参见Close和Lord, BMJ 2011; 343:d5153)。
其中相信本发明化合物有用的另一种特定方法是在前列腺癌的激素治疗(也称为雄激素阻断治疗(ADT)或雄激素抑制治疗)的不良影响的逆转、治疗或预防中。
图1是2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈的晶形1的代表性X射线粉末衍射(XRD)图的谱图。该XRD谱图如下文实施例1C中所述获得。图2是2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈的晶形2的代表性XRD图的谱图。该XRD谱图如下文实施例1D中所述获得。图3是2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈的晶体乙醇溶剂合物的代表性XRD图的谱图。该XRD谱图如下文实施例1E中所述获得。图4是2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈的晶体异丙醇溶剂合物的代表性XRD图的谱图。该XRD谱图如下文实施例1F中所述获得。
术语“有效量”意指治疗哺乳动物的肌肉萎缩、性腺功能减退症或恶病质所需的本发明化合物的一个或多个剂量。本发明化合物通常在宽剂量范围内有效。例如，每日剂量通常介于约0.001 mg/kg至约10 mg/kg体重的范围内。在一些情况下，低于上述范围下限的剂量水平可能是过量的，而在其他情况下仍可使用更大剂量同时保持有利的益处/风险概况(profile)，且因此以上剂量范围并不意在以任何方式限制本发明的范围。应理解，化合物的实际施用量可由医师根据包括以下的相关情况进行确定：待治疗的状况、选择的施用途径、实际施用的一种或多种化合物、个体患者的年龄、体重和反应以及患者症状的严重度。
如本文中所用，术语“治疗(treating)”(或“治疗(treat)”或“治疗(treatment)”)是指阻止、限制、减慢、终止或逆转现有症状、状况或病症的进展或严重度。如本文中所用，术语“预防(preventing)”(或“预防(prevent)”或“预防(prevention)”)是指阻止、限制或抑制症状、病况或病症的发生或出现。症状、病况或病症可作为“急性”或“慢性”事件而存在。在急性事件中，化合物是在症状、病况或病症发作时施用且在事件消失时停止施用，而慢性症状、病况或病症是在事件的整个过程中进行治疗。本发明考虑急性和慢性治疗二者。
本发明化合物可与多种无机和有机酸中的任一种反应以形成药学上可接受的酸加成盐。药学上可接受的盐和其常见的制备方法是本领域中众所周知的。参见，例如，P. Stahl,等人. Handbook of Pharmaceutical Salts: Properties, Selection and Use, 第2修订版(Wiley-VCH, 2011); S.M. Berge, 等人，“Pharmaceutical Salts,” Journal of Pharmaceutical Sciences, 第66卷，第1期，1977年1月。
技术人员应理解，本发明化合物由可含有至多三个手性中心的核心构成，如下文I(a)中所述：
。
尽管本发明考虑所述化合物的所有个别对映异构体以及对映异构体的混合物，包括外消旋物，但具有如下文I(b)中示例的绝对构型的化合物是本发明的优选化合物。
本发明化合物的异构体标记为异构体1、异构体2等，从首先从本文中使用和公开的层析分离方法洗脱的异构体(较短的保留时间)开始。
技术人员将理解，可通过选择某些变量在本发明化合物中产生额外手性中心。本发明考虑所述化合物的所有个别对映异构体或非对映异构体以及对映异构体与非对映异构体的混合物，包括外消旋物。
技术人员还将理解，所有手性中心的Cahn-Ingold-Prelog(R)或(S)名称将根据特定化合物的取代模式而变化。单一对映异构体或非对映异构体可从手性试剂开始或通过立体选择性或立体特异性合成技术来制备。或者，单一对映异构体或非对映异构体可通过标准手性层析或结晶技术在本发明化合物合成期间的任何便利点从混合物分离。本发明化合物的单一对映异构体和非对映异构体是本发明的优选实施方案。
作为AR的调节剂，本发明化合物可用于治疗肌肉萎缩。进一步，本发明化合物可用于治疗性腺功能减退症。甚至进一步，本发明化合物可用于治疗恶病质。本发明的另一个实施方案是本发明化合物，其用于治疗能够通过调节AR而改善或预防的疾病或病况。本发明的一个进一步实施方案是本发明化合物用于制备治疗能够通过调节AR而改善或预防的疾病或病况的药物的用途。
本发明化合物优选配制为可通过多种途径施用的药物组合物。优选地，此类组合物适于经皮递送，且配制为贴剂、局部凝胶剂、局部喷雾剂或局部乳膏。此类药物组合物和其制备方法是本领域中众所周知的。参见例如，Remington: The Science and Practice of Pharmacy (A. Gennaro, 等人编辑，第21版，Mack Publishing Co., 2005)。
尽管本发明的所有实施例化合物都是雄激素受体激动剂，但某些类别的化合物是优选的。以下段落阐述此类优选类别：
a）n是1；
b）n是2；
c）X是-CH2-；
d）X是-O-；
e）R1是-CH3；
f）R1是-CH2CH3；
g）R2是-CH3；
h）R2是H；
i）R3是-H；
j）R3是-OH；
k）当R3是-OH时，R1是-CH2CH3；
1）当X是-O-时，R1是-CH2CH3；
m）当X是-CH2-时，R1是-CH3；
n）本发明化合物是游离碱；
o）本发明化合物是乙醇溶剂合物；
P）本发明化合物是异丙醇溶剂合物。
本发明化合物的优选实施方案涉及具有下式的本发明化合物，或其药学上可接受的盐：
其中
n是1或2；
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3；
R3是-H或-OH。
本发明化合物的另一个优选实施方案涉及具有下式的本发明化合物，或其药学上可接受的盐：
其中
n是1或2；
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3。
本发明化合物的进一步优选实施方案涉及具有下式的化合物，或其药学上可接受的盐：
其中
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3；
R3是-H或-OH。在所述实施方案中，优选R1是-CH3。还优选在所述实施方案中，当R3是-OH时，R1是-CH2CH3。
本发明化合物的另一个进一步优选实施方案涉及具有下式的化合物，或其药学上可接受的盐：
其中
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3；
R3是-H或-OH。在所述实施方案中，优选R1是-CH3。还优选在所述实施方案中，当R3是-OH时，R1是-CH2CH3。
本发明化合物的另一个优选实施方案涉及具有下式的化合物，或其药学上可接受的盐：
其中
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3。在所述实施方案中，优选R1是–CH2CH3。
本发明化合物的进一步优选实施方案涉及具有下式的化合物，或其药学上可接受的盐，
其中
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3。在所述实施方案中，优选R1是-CH2CH3。
本发明的另一个进一步优选实施方案涉及具有下式的化合物，或其药学上可接受的盐：
。
本发明特别优选的实施方案涉及化合物 2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
或其药学上可接受的盐。
本发明的另一个特别优选的实施方案涉及化合物2-氯-4-[[(1S,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
或其药学上可接受的盐。
如本文中所用，以下术语具有以下指示含义：“abs”是指绝对的；“CMV启动子”是指巨细胞病毒启动子；“Bn”是指苄基；“BOC”是指叔丁氧基羰基；“CS-FBS”是指经活性炭处理的胎牛血清；“DMAC”是指二甲基乙酰胺；“DMEM”是指Dulbecco氏改良的Eagle培养基(Dulbecco’s Modified Eagle Medium)；“DMF”是指二甲基甲酰胺；“DMSO”是指二甲基亚砜；“DTT”是指二硫代苏糖醇；“EDTA”是指乙二胺四乙酸；“EtOAc”是指乙酸乙酯；“EtOH”是指乙醇；“Ex”是指实施例；“FBS”是指胎牛血清；“h”是指小时；“HEK”是指人胚肾；“HEPES”是指4-(2-羟基乙基)-1-哌嗪乙磺酸；“IPM”是指肉豆蔻酸异丙酯；“LDA”是指二异丙基氨基化锂；“MCPBA”是指间-氯过氧苯甲酸；“MeOH”是指甲醇；“MTBE”是指甲基叔丁基醚；“min”是指分钟；“NCS”是指N-氯代琥珀酰亚胺；“Prep”是指制备例；“rel”是指相对的；“SFC”是指超临界流体色谱法；“TBAF”是指四-丁基氟化铵；“TBDMS”是指叔丁基二甲基甲硅烷基；“TBDPS”是指叔丁基二苯基甲硅烷基；“TEA”是指三乙胺；“TEMPO”是指2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧化物；“THF”是指四氢呋喃；“TMS”是指三甲基甲硅烷基；“TK启动子”是指胸苷激酶启动子；且“XRD”是指x射线衍射。
在下文方案中，除非另有说明，否则所有取代基均如先前所定义。试剂和起始材料通常可由本领域普通技术人员容易地获得。其他可通过标准有机和杂环化学的标准技术来制备，所述标准技术与已知结构类似的化合物的合成以及下文制备例和实施例中所述的程序(包括任何新颖程序)类似。
本发明化合物包含多达三个或更多个手性中心。本领域技术人员将认识到，存在可用于分离和鉴定非对映异构体或对映异构体的常见技术。此类技术包括用以分离非对映异构体的硅胶层析、用以分离对映异构体的手性层析、使用已知构型的起始材料的合成、或利用已知在手性中心提供确定立体化学或一种相对非对映异构构型(诸如顺式或反式)的合成技术。
方案 1
方案1描述式(8)的氨基醇的形成。
在步骤A中，将式(1)的环状烯烃氧化成式(2)的环氧化物。将烯烃(1)在惰性溶剂(诸如二氯甲烷)中在0至40℃下用氧化剂(诸如MCPBA)处理2 h至24 h，获得环氧化物(2)。
在步骤B中，使式(2)的环氧化物开环，以提供式(3)的叠氮基醇。反应在水与MeOH的溶剂混合物中使用叠氮化物源(诸如叠氮化钠)在氯化铵存在下在50℃至70℃的温度下进行2 h至24 h的时间。或者，反应可在溶剂诸如DMF中在添加或不添加路易斯酸(Lewis acid)(诸如高氯酸锂)下在50℃至100℃下(优选在约90℃下)实施12 h至72 h。
在步骤C中，将叠氮化物(3)还原成式(4)的胺，其可直接与氟-苯甲腈反应(方案5)。胺(4)可通过在钯催化剂(诸如10%碳载钯)上在惰性溶剂(诸如MeOH或EtOH)中于约10℃至40℃下氢化来获得。
或者，在步骤B1(其中R2是甲基)中，胺(4)可通过环氧化物(2)与氢氧化铵的反应直接从环氧化物(2)获得。反应在压力容器中在水/EtOH的溶剂混合物中于70℃至100℃下进行约2 h至18 h。
关于式(4)的胺(其中R2=H)，甲基可使用步骤D至G引入。在步骤D中用BOC基团保护胺(4)得到式(5)的经保护的氨基醇。胺保护的优选条件为在丙酮与水的溶剂混合物中在无机碱诸如NaHCO3存在下使用二碳酸二-叔丁酯。
在方案1步骤E中，将经保护的氨基醇(5)氧化成酮(6)。技术人员将认识到，存在许多方法可实现此类氧化。优选条件使用众所周知的Swern氧化。因此，将草酰氯和DMSO在-80℃至-60℃的温度下合并于惰性溶剂(诸如二氯甲烷或THF)中，并在该温度下反应约5 min至20 min的时间，以产生反应性中间体二甲基氯代锍氯化物(dimethylchlorosulfonium chloride)。随后再次在-80℃至-60℃的温度下添加醇(5)且反应约30 min至60 min的时间。最后，在相同温度下添加有机碱(诸如TEA)。添加至少2当量的碱，通常约5当量至6当量的TEA，且使反应经1 h至24 h升温至室温。
或者，可使用Anelli条件来氧化醇(5)，其中在约5 mol%的催化剂载量下在溴化钾存在下在二氯甲烷和次氯酸钠水溶液的双相溶剂系统中以催化方式使用TEMPO，其中添加碳酸钾或其他无机碱以将次氯酸钠溶液调节至约pH=7.5-8。将二氯甲烷中的TEMPO加醇(5)冷却至-5℃至5℃的温度。在添加pH调节的次氯酸钠溶液期间和在持续约20 min至4 h以提供酮(6)的反应的剩余时间期间保持该温度。
在步骤F中，酮(6)经历与甲基溴化镁的格氏(Grignard)反应以提供式(7)的叔醇。反应在惰性溶剂(诸如二乙醚或THF)中进行。在-80℃至5℃的温度下，优选在-5℃至5℃的温度下缓慢添加格氏试剂、甲基溴化镁，且使反应经12 h至48 h升温至室温。
在步骤G中，去除BOC保护基团，以得到式(8)的未经保护的胺。用于去除boc基团的酸性条件(诸如二氧杂环己烷中的HCl)是本领域中众所周知的。
本领域技术人员可使用不同的保护基团。例如，式(4)的胺可在溶剂系统(诸如丙酮/水)中在无机碱(诸如碳酸钾)存在下通过双-烷基化用苄基溴进行保护，且在40℃加热至溶剂的回流温度以提供二苄基氨基类似物。氧化成酮且随后与甲基溴化镁反应可提供叔氨基醇。可使用氢化用本领域中常见的Pd催化剂(诸如碳载钯黑或氢氧化钯)来去除苄基。
本领域技术人员将认识到，一些胺(4)可作为纯立体异构体(诸如(1R,2S)-2-氨基环戊醇)市售，从而避免了对于步骤A-C的需要。
方案 2
方案2描述式(12)和(14)的氨基醇的形成，其中手性使用Jacobsen化学方法以式(9)(其中Y=CH2、CH2CH2或O)的内消旋环氧化物开始来引入。
例如，在步骤A中，用叠氮基三甲基甲硅烷使用手性(salen)Cr(II)络合物或手性(salen)Co(II)络合物(诸如(1R,2R)-(-)-1,2-环己烷二氨基-N,N'-双(3,5-二-叔丁基亚水杨基)钴(II))使内消旋环氧化物(9)经历不对称开环(参见Jacobsen, E. N, 等人 J. Org. Chem. 1997, 62, 4197-4199)。反应在不掺杂其他物质的情况下在室温至60℃下运行4 h至24 h。
在步骤B中，如先前对于方案1，步骤C所述，将叠氮化物(10)还原成式(11)的胺。随后可使用氟阴离子(诸如用TBAF)去除TMS基团，以提供手性氨基醇(12)。
如果期望插入甲基，则可用BOC基团保护的胺进行进一步保护基团操作(步骤D)，去除TMS(步骤D1)且随后遵循步骤E、F和G(其与方案1中的步骤E、F和G恰好类似)精心制备成式(14)的氨基醇。
使用其他手性salen络合物(例如(1S,2S)-(-)-1,2-环己烷二氨基-N,N'-双(3,5-二-叔丁基亚水杨基)钴 (II))得到立体化学与中间体(10)至(14)的显示的立体化学相对的分子。在连接至苯甲腈(方案5)后，可使用硅胶层析便利地分离非对映异构体(氨基和羟基，顺式和反式)。
方案 3
方案3描述式(19)的顺式-氨基醇的形成，其以式(15)(其中Y=CH2或O)的手性二醇开始。
在步骤A中，使二醇(15)与TBDMSC1(1.1当量)在惰性溶剂(诸如二氯甲烷)中在有机碱(诸如TEA)存在下于室温下反应2至5天，以得到甲硅烷基氧基-羟基(16)。
在步骤B中，使用标准条件使(16)的其他羟基甲磺酸酯化，以得到甲磺酸酯(17)。反应在惰性溶剂(诸如二氯甲烷)中在2,6-二甲基吡啶和有机碱(诸如三乙胺或二异丙基乙胺)存在下使用甲磺酰氯进行。反应在-20℃至室温下实施4 h至24 h。
在方案3，步骤C中，甲磺酸酯(17)经历与叠氮化钠的SN2置换，以得到式(18)的甲硅烷基氧基叠氮化物，其中反应碳原子处的立体化学已经反转。反应在惰性溶剂(诸如DMF)中在60℃至130℃下进行2天至2周。可添加相转移催化剂，诸如四丁基碘化铵。
在步骤D中，使用如先前对于方案1，步骤C所述的条件，将甲硅烷基氧基叠氮化物(18)还原成甲硅烷基氧基胺(19)。
使用二醇(15)的对映异构体得到另一种顺式对映异构体。
方案 4
方案4描述式(23a)和(23b)的环戊基和环己基氨基二醇的形成。
在步骤A中，使用MCPBA将式(20)的烯烃氧化成环氧化物(21a)和(21b)。反应在二氯甲烷和碳酸氢钠水溶液的双相溶剂系统中在0℃至室温下实施4 h至24 h。如果需要，可添加额外的MCPBA和碳酸氢钠水溶液。通过层析来分离非对映异构体环氧化物，且在步骤B和C中分别向前实施。
在步骤B中，如先前对于方案1，步骤B所述，用叠氮化钠使环氧化物(21a)或(21b)开环，以得到叠氮基醇(22a)和(22b)。
步骤C，即叠氮化物(22a)或(22b)的还原与方案1，步骤C类似，以提供氨基醇(23a)或(23b)。
方案 4A
方案4A中描述使用Davies化学方法(参见Aciro, C. 等人 Org. Biomol. Chem. 2008, 6, 3751–3761; Aciro, C. 等人Org. Biomol. Chem. 2008, 6, 3762–3770; Bond, C. W. 等人 J. Org. Chem. 2009, 74, 6735–6748)获得式(25a-d)的氨基-二醇的所有四种非对映异构体、特别是(25c)和(25d)的非对映异构体的替代方法，其中胺与邻近羟基彼此呈顺式。
二苄基烯丙胺(24)可通过溴化、随后用二苄胺进行溴化物置换从环己烯获得(参见Davies)。或者，可用苄胺进行置换，随后用苄基溴进行苄基烯丙胺的苄基化。或者，二苄基烯丙胺(24)可通过用二苄胺或苄胺对对应酮还原胺化、随后用苄基溴进行苄基化而直接获得。式24(其中R2=Me)的二苄基烯丙胺可通过以下来获得：用NCS和二甲硫醚处理2-甲基-2-环戊烯-1-醇或2-甲基-2-环己烯-1-醇，以得到5-氯-1-甲基-环戊烯或对应环己烯(参见Funk, R. L. 等人，Tetrahedron 1985, 41, 3479–3495, 化合物46b)。如先前所述应用相同的置换化学方法。本领域技术人员将认识到，氯化物也可通过用亚硫酰氯处理醇而获得。
技术人员将认识到，在文献中仍可获得可用以获得非对映异构体(25a-d)的其他方法。例如，以类似的乙酰胺(而非二苄胺)开始，Whitten和同事(参见Whitten, J. P., McCarthy, J. R.,和Whalon, M. R. J. Org. Chem. 1985, 50, 4399–4402)获得所有四种非对映异构体(其中n=l，R2=H)。此外，Donohoe和同事(Blades, K., Donohoe, T. J., Winter, J. J. G., 和Stemp, G. Tetrahedron Lett., 2000, 41, 4701–4704)使用类似的烯丙基三氯乙酰胺使用催化性四氧化锇在奎宁环-N-氧化物存在下实现顺式(syn)选择性。
方案5
方案5显示本发明化合物，即式(29)和(31)的氨基苯甲腈的形成(立体化学未显示；R3a是H或如果X=CH2，则R3a也可以是OTBDPS；R4=H或TBDMS)。
在步骤A中，式(26)的氟-苯甲腈经历与式(27)的胺的亲核芳香取代，式(27)的胺的合成描述于方案l-4a中。反应在惰性溶剂(诸如DMF、DMAC或DMSO，优选为7/1至10/1比率的DMSO/水的溶剂混合物)中在无机碱(优选为碳酸锂，但也可以是碳酸钠)存在下进行。反应在压力容器中在100℃至150℃，优选约130℃下实施16 h至48 h。或者，反应可使用微波辐照仅使用有机碱(诸如二异丙基乙胺)，而无其他溶剂，在170℃至190℃，优选180℃的温度下成功地进行，以提供式(28)的氨基苯甲腈。
在步骤B中，如方案2，步骤C所述，使用氟阴离子(诸如用TBAF)将含有甲硅烷基保护基团(R3a或R4)的氨基苯甲腈(28)脱保护。
如果需要，可使用步骤C和D，将式(28)的化合物(其中R2=R4=H)进一步精心制备成化合物(31)(其中R2=CH3)。在步骤C中，如先前方案1，步骤E所述，使用Swern条件将氨基苯甲腈(28)的羟基氧化成α-酮基氨基苯甲腈(30)。
在步骤D中，α-酮基氨基苯甲腈(30)经历与甲基溴化镁的格氏反应，以得到式(31)的α-甲基-α-羟基氨基苯甲腈。反应在惰性溶剂(诸如THF)中，在0℃至室温下进行15 min至24 h的时间。
式(26)的2-氯-3-烷基-4-氟-苯甲腈(其中R1=CH3或CH2CH3)是在一个步骤中，由2-氯-4-氟-苯甲腈使用强有机碱(诸如LDA)合成，LDA可使用二异丙胺和正丁基锂在原位产生。经4 h至20 h的时间，在-80℃至-60℃，优选-70℃的温度下将LDA逐滴添加至溶剂(诸如THF)中的苯甲腈中。经约2 h至3 h，在相同温度下添加碘甲烷或碘乙烷，且使温度升高至-10℃至5℃，保持约12 h至24 h。
氨基苯甲腈(29)和(31)的非对映异构体或对映异构体可通过技术诸如硅胶层析或手性层析来分离。
制备例和实施例
以下制备例和实施例进一步举例说明本发明，且代表本发明化合物的典型合成。试剂和起始材料可容易地得到，或可由本领域普通技术人员容易地合成。应当理解，制备例和实施例以示例性方式进行描述且不具有限制性，且本领域普通技术人员可作出各种改变。
以下制备例和实施例的命名通常使用SYMYX® Draw version 3.2.NET中的IUPAC命名特征来实施。
绝对立体化学已知的图标记为“绝对”。仅已知氨基与羟基之间的顺式或反式关系的图标记为“相对”，且对应图使用楔形键指示相对立体化学。关于立体化学名称，单环的环上的非对映异构体关系通常使用顺式/反式命名来指示。在单环的环上具有三个手性中心的那些少数化合物上的非对映异构体关系通过(例如)rel-(1R,2S,3S)来指明，其指示(1R,2S,3S)异构体和(1S,2R,3R)异构体均存在于非对映异构体混合物中。
制备例1
2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈
在-5℃下，在氮气气氛中，经3 h向无水THF(5.8L)中二异丙胺(474 mL, 3.35 mol)的溶液中逐滴添加己烷中的2.5M正丁基锂(1.24L，3.10mol)，并将所得混合物在-5℃下再搅拌1小时。在-70℃下，经6 h将LDA溶液逐滴添加至无水THF(5.8L)中2-氯-4-氟-苯甲腈(400 g, 2.58 mol)的溶液中，且随后在-70℃下搅拌过夜。经2.5h逐滴添加碘甲烷(643 mL, 10.32 mol)，且将温度升高至-5℃，保持17h。添加饱和氯化铵水溶液(3L)。溶液用水(3.5L)稀释并用二乙醚(2 × 2 L)萃取。分离有机相，合并，经无水硫酸钠干燥，过滤并浓缩，获得黑色固体。通过硅胶垫用EtOAc/己烷(1/40)洗脱来纯化固体，获得标题化合物(323g,74%)。
制备例2
2-氯-3-乙基-4-氟-苯甲腈
通过基本上遵循制备例1中所述的程序使用2-氯-4-氟-苯甲腈(12.2 g, 78.4 mmol)和碘乙烷(18.4 g, 9.43 mL, 118 mmol)来制备标题化合物。在硅胶上使用15-50%二氯甲烷/己烷纯化粗产物，得到作为亮白色晶体的标题化合物(4.06 g, 28%)。
制备例3
1-甲基-6-氧杂二环[3.1.0]己烷
将二氯甲烷(770mL)中1-甲基环戊烯 (25 mL, 0.24 mol)的溶液在氮气中冷却至5℃。分份添加MCPBA (87.5 g, 0.36 mol, 1.5 当量, 71% wt)，并将混合物在室温下搅拌过夜。反应混合物通过硅藻土垫过滤。滤液用饱和碳酸氢钠水溶液(500 mL)和10%硫代硫酸钠水溶液(100 mL)洗涤。有机部分在减压下浓缩，同时保持水浴温度低于20℃，获得标题化合物(24 g, 99%)。
制备例4
反式-2-氨基-1-甲基-环戊醇
在玻璃压力容器中，将1-甲基-6-氧杂二环[3.1.0]己烷 (25 g, 0.25 mol)、氢氧化铵 (50 mL, 0.36 mmol)、水 (50 mL)和乙醇 (100 mL)的溶液在90℃下加热4h。浓缩反应混合物，并将残留物与异丙醇(100 mL)共蒸发两次，获得标题化合物(28.4 g)，通过NMR测定其至多45%纯度。GC-MS m/z 115 (M+)。粗材料在未经额外纯化的情况下用于下一步骤(实施例1)中。
制备例5
(1R,2S)-2-(二苄基氨基)环戊醇
向丙酮(675mL)和水(48mL)中(1R,2S)-2-氨基环戊醇盐酸盐 (9.3 g, 67.6 mmol)和碳酸钾 (28.02 g, 203 mmol)的溶液中以单份添加苄基溴(16.1 mL, 135 mmol)，并将混合物回流过夜。去除加热，并在减压下浓缩反应。残留物用1M HCl水溶液稀释并用乙醚洗涤。用氢氧化钠使水层呈碱性并用EtOAc萃取。有机部分经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，获得作为黄色油状物的标题化合物(16.98 g, 89%)。
制备例6
(2S)-2-(二苄基氨基)环戊酮
在-60℃下，在氮气中，向二氯甲烷(75mL)中草酰氯(6.28 mL, 72.4 mmol)的溶液中逐滴添加二氯甲烷 (75 mL)中DMSO (10.7 mL, 151 mmol)的溶液，并在-60℃下搅拌15min。添加二氯甲烷(75mL)中(1R,2S)-2-(二苄基氨基)环戊醇 (17.0 g, 60 mmol)，并将反应在-60℃下搅拌30min。添加TEA (46 mL, 330 mmol)，并使反应升温至室温，并搅拌1 h。添加水(100 mL)，并将反应搅拌过夜。分离二氯甲烷层，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩，获得作为橙色油状物的标题化合物(13.96 g, 83%)。
制备例7
(1R,2S)-2-(二苄基氨基)-1-甲基-环戊醇 (对映异构体富集)
在-78℃下，向二乙醚 (149 mL)中(2S)-2-(二苄基氨基)环戊酮 (8.31 g, 29.7 mmol)的溶液中缓慢添加甲基溴化镁(29.7 mL, 89.1 mmol,二乙醚中3 M)。将混合物在-78℃下搅拌4 h，且随后使反应升温至室温。向反应中添加水，导致产生乳液。添加1M盐酸水溶液以破碎乳液，同时保持水相呈碱性。用EtOAc萃取水相两次。合并的有机部分经硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。通过硅胶层析(10% EtOAc/己烷)纯化所得残留物，获得产物。将材料溶解于1M盐酸中并用EtOAc萃取四次。合并的有机层经硫酸钠干燥，过滤，并在减压下浓缩，获得作为橙色固体的标题化合物(3.49 g, 40%)。
制备例8
(1R,2S)-2-氨基-1-甲基-环戊醇 (对映异构体富集)
将钯黑(1.617 g)、MeOH(150 mL)和(1R,2S)-2-(二苄基氨基)-1-甲基-环戊醇 (3.49 g, 11.8 mmol)合并于Parr瓶中，并在50-60 psi下在室温下氢化过夜。通过ES/MS未观察到变化，且另外添加钯黑(0.51g)，并在30℃/60 psi下持续氢化6 h。无明显变化。过滤反应，并用新鲜钯黑(1.04 g)在MeOH中重新氢化。20 h后，ES/MS仍然显示起始材料，未观察到产物。过滤并浓缩混合物。在30℃/60 psi下在MeOH(100 mL)中使用钯黑(1.02 g)使材料重新氢化24h。反应进程无变化。在45-60 psi下在60℃下加热下持续氢化约52 h。通过GC-MS显示起始材料仍然存在。过滤并浓缩混合物。在30℃/60 psi下使用钯黑(1.57 g)在MeOH(100 mL)中将所得材料重新氢化24 h。ES/MS提供去除一个苄基且仍存在少量起始材料的证据。添加20%碳载氢氧化钯(0.41 g)，并在30℃/60 psi下持续氢化20 h。ES/MS显示无起始材料，但也未观察到产物峰。过滤并浓缩反应混合物。在30℃/60 psi下使用新鲜钯黑(1.20 g)在MeOH(100 mL)中将所得材料重新氢化23 h。ES/MS仍然显示未形成产物。在40℃下加热下持续氢化24 h。通过ES/MS显示无变化。添加20%碳载氢氧化钯(2.05 g)，并在室温/60 psi下持续氢化67 h。过滤并浓缩反应。(少量等分试样(74 mg)在60℃/60 psi下在叔丁醇(25 mL)中用氧化钌(IV)(104 mg)氢化过夜。这导致苯环的还原且未脱保护，如通过ES/MS所显示。)在40℃/50-60 psi下使用20%碳载氢氧化钯(1.01 g)在MeOH(100 mL)中将所得材料重新氢化21 h。在ES/MS上，在116(M+1)处存在少量产物且在206(M+1)处存在经单苄基化的中间体的显著峰。添加钯黑(1.01 g)且在30℃/60 psi下持续氢化23h。ES/MS未显示任何起始材料或中间体，具有峰116(M+1)和在158处的可能杂质。通过硅藻土过滤反应混合物并在减压下浓缩，获得作为黄褐色油状物的粗标题化合物(1.61 g，定量)。材料在未进一步纯化的情况下用于下一步骤(实施例2)中，且随后发现被部分外消旋化。
2-氨基-1-甲基-环戊醇的替代制备例1
(制备例9-12)
制备例9
反式-N-[-2-羟基环戊基]氨基甲酸叔丁酯
在室温下，在氮气中，向MeOH(l.45L)中反式-2-氨基环戊醇盐酸盐 (100 g, 726.7 mmol)的溶液中添加碳酸钠(77 g, 726.7 mmol)和二碳酸二-叔丁酯(182 mL, 835.7 mmol)。将混合物搅拌过夜。在滤纸上过滤混合物，并蒸发甲醇。所得残留物用水稀释并搅拌30 min，得到灰白色固体，通过过滤进行收集。在真空中干燥固体，获得作为浅奶油色(pale cream)固体的标题化合物(172.4 g, 89%)。
制备例10
N-(2-氧代环戊基)氨基甲酸叔丁酯
将2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧化物 (2.2 g, 14.2 mmol)和溴化钾(8.5 g, 71 mmol)添加至二氯甲烷 (285 mL)中外消旋反式- N-[2-羟基环戊基]氨基甲酸叔丁酯 (75 g, 283 mmol)的溶液中。将混合物在搅拌下冷却至5℃。在搅拌下向反应混合物中添加新鲜制备的冰冷(5℃)次氯酸钠水溶液(766mL, 566mmol，通过添加10 g固体碳酸钾将pH调节至7.5-8)，同时保持温度低于5℃。将混合物在5℃下再搅拌30 min。用饱和氯化钠水溶液(150 mL)稀释反应混合物。分离有机层并蒸发。油性红色残留物在硅胶垫上用EtOAc/己烷(1/3)洗脱进行纯化，获得作为奶油色固体的标题化合物(43 g, 76%)。
制备例11
2-[羟基-2-甲基-环戊基]氨基甲酸叔丁酯
将二乙醚(250mL)中 N-(2-氧代环戊基)氨基甲酸叔丁酯(外消旋物)(25 g, 125.5 mmol)的溶液冷却至-5℃。添加甲基溴化镁 (125 mL, 375 mmol, 二乙醚中3 M)，同时保持温度在0℃。将反应剧烈搅拌并经2 h升温至22℃，且随后使其升温至室温，保持过夜。将反应混合物冷却至5℃，并通过添加氯化铵的冷却(5℃)饱和溶液(150mL)而淬灭。使混合物升温至室温。分离各相且水相用MTBE (3 × 150 mL)萃取。合并的有机部分经硫酸钠干燥，过滤，并在减压下浓缩，获得作为粗材料的标题化合物(26.4 g, 78%)，其在未经进一步纯化的情况下使用。
制备例12
2-氨基-1-甲基-环戊醇, 盐酸盐
向二氯甲烷 (210 mL)中2-羟基-2-甲基-环戊基氨基甲酸叔丁酯 (25 g, 104.5 mmol)的溶液中添加二氧杂环己烷中的盐酸(156 mL, 6 mol, 4 M)，并将反应在室温下搅拌3 h。蒸发溶剂，并将所得材料在真空中干燥至恒重，获得作为暗褐色油状物的标题化合物(20.4 g)，其在未经进一步纯化的情况下用于下一步骤中。GC-MS 115.1 (M+)；GC-MS分析显示为约3/2比率的顺式/反式混合物。
2-氨基-1-甲基-环戊醇的第二替代制备例
(制备例13-18)
制备例13
[(1S,2S)-2-叠氮基环戊氧基]-三甲基-甲硅烷
将顺式-1,2-环氧基环戊烷 (11.0 g, 131 mmol)用(1R,2R)-(-)-1,2-环己烷二氨基-N,N'-双(3,5-二-叔丁基亚水杨基)钴 (II) (1.58 g, 2.62 mmol)处理。将混合物在室温下搅拌5 min，用叠氮基三甲基甲硅烷 (20.9 mL, 18.1 g, 157 mmol)处理，并加热至50℃，保持16 h。将反应用EtOAc、己烷和二乙醚稀释，随后添加硅藻土。通过硅藻土垫过滤混合物，随后用二乙醚和己烷冲洗。浓缩滤液，得到作为黑色油状物的粗产物。在硅胶(660 g, 0-2% EtOAc/己烷，在KMnO4染色的TLC上观察)上纯化粗材料，得到作为浅黄色油状物的标题化合物15.98 g(61%)。
制备例14
N-[(1S,2S)-2-三甲基甲硅烷基氧基环戊基]氨基甲酸叔丁酯
将EtOH(141 mL)中[(1S,2S)-2-叠氮基环戊氧基]-三甲基-甲硅烷 (15.4 g, 77.6 mmol)的溶液用10% 碳载钯 (1.82 g, 1.71 mmol)处理，并在室温下氢化(60 psi)过夜。通过硅藻土过滤反应混合物并用EtOH(50 mL)冲洗。在真空中浓缩滤液并溶解于丙酮(81 mL)中。添加水(81 mL)和碳酸钠(8.17 g,77.1 mmol)。将混合物冷却至0℃，且随后用二碳酸二-叔丁酯(18.6 g, 85.3 mmol)处理。将反应在室温下搅拌72 h，且随后在真空中浓缩以去除丙酮。用EtOAc(3 × 150 mL)萃取混合物。合并的有机萃取物经硫酸钠干燥，过滤并浓缩，得到作为黄色油状物的标题化合物(15.5 g, 73%)。
制备例15
N-[(1S,2S)-2-羟基环戊基]氨基甲酸叔丁酯
将THF(113 mL)中 N-[(1S,2S)-2-三甲基甲硅烷基氧基环戊基]氨基甲酸叔丁酯 (15.5 g, 56.7 mmol)和四丁基氟化铵 (85.0 mL, 85.0 mmol)在室温下搅拌1h。添加水(50 mL)，并在真空中浓缩混合物以去除THF。用EtOAc (3 × 75 mL)萃取所得混合物。合并的有机部分用盐水(2 × 30 mL)洗涤，经硫酸钠干燥，过滤并浓缩，得到14.7g作为黄色油状物的粗产物。在硅胶(330 g)上使用25% EtOAc/己烷纯化材料，得到作为白色固体的标题化合物(10.25 g, 90%)。
制备例16
N-[(1S)-2-氧代环戊基]氨基甲酸叔丁酯
将THF (166 mL)中草酰氯(6.47 mL, 74.5 mmol)的混合物在氮气中冷却至-72℃，并用DMSO(10.59 mL, 149.1 mmol)逐滴处理。将混合物搅拌5min，其后添加 (1S,2S)-2-羟基环戊基氨基甲酸叔丁酯 (10.0 g, 49.7 mmol)。在-75℃下持续搅拌45 min。缓慢添加三乙胺(37.4 mL, 268.3 mmol)，同时保持温度低于-68℃。添加完成后，使反应缓慢升温至室温，保持过夜。将该反应与来自先前完成的试验性反应(200 mg规模)的反应混合物合并。添加水(100 mL)，并在真空中浓缩反应以去除THF。用EtOAc(3 × 150 mL)萃取混合物。合并的有机部分经硫酸钠干燥，过滤并浓缩，得到12.41g作为黄色油状物的粗产物。在硅胶(330 g, 10-40% EtOAc/己烷)上纯化材料，得到标题化合物(9.17 g, 93%)。
制备例17
N-[(1S)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基甲酸叔丁酯
在0℃下，在氮气中，向二乙醚 (227 mL)中 N-[(1S)-2-氧代环戊基]氨基甲酸叔丁酯 (9.04 g, 45.4 mmol)的溶液中逐滴添加甲基溴化镁(37.8 mL, 113.4 mmol, 二乙醚中3.0 M)。将反应升温至室温并搅拌2 h。处理等分试样并通过NMR进行分析，以显示反应看起来完成。用饱和氯化铵水溶液(10 mL)和水(100 mL)小心地淬灭反应。添加EtOAc(200 mL)和1N HCl(50 mL)以溶解白色沉淀。分离各层并用EtOAc(2 × 200 mL)萃取水溶液部分。合并的有机部分经硫酸钠干燥，过滤并浓缩，得到黄色油状物(9.48 g)。通过GC-MS和NMR分析显示仍然剩余约20%的起始材料。将材料(7.25 g)再溶解于二乙醚(227 mL)中并冷却至0℃。逐份添加甲基溴化镁(13.2 mL,39.5 mmol)，同时保持温度低于7℃。将反应升温至室温，并逐份添加另一部分甲基溴化镁(15.1 mL,45.4 mmol)。将反应在室温下搅拌过夜，此时GC-MS显示剩余5%的起始材料。用饱和氯化铵水溶液(20 mL)小心地淬灭反应。添加水(200 mL)和5N HCl(20 mL)，并用EtOAc(3 × 300 mL)萃取混合物。合并的有机部分经硫酸钠干燥，过滤并浓缩，得到暗琥珀色油状物(6.97 g)。GC-MS m/z 158 (M-tBu)+。GC-MS分析显示68:32比率的顺式/反式混合物。在未经进一步纯化的情况下按原样使用。
制备例18
(2S)-2-氨基-1-甲基-环戊醇盐酸盐
将二氧杂环己烷(46.4 mL, 185.6 mmol)和二氯甲烷 (62 mL)中N-[(1S)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基甲酸叔丁酯(顺式和反式非对映异构体的混合物)(6.66 g, 30.9 mmol)、4M HCl的溶液在室温下搅拌1 h。在真空中浓缩反应，且随后再溶解于MeOH中并再次浓缩，得到作为褐色油状物的标题化合物 (5.09 g)。
制备例19
2-氨基-1-甲基-环己醇, 盐酸盐
在-78℃下，将甲基溴化镁(4.7 mL, 14,1 mmol, 二乙醚中3 M)逐滴添加至二乙醚 (50 mL)中2-氧代-环己基氨基甲酸叔丁酯 (1.00 g, 4.69 mmol)的搅拌溶液中。添加完成后，将反应升温至室温并搅拌22 h。用稀盐酸淬灭反应并用EtOAc萃取两次。合并有机部分并经硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩，获得粗标题化合物(1.02 g)，其可能是N-(2-羟基-2-甲基-环己基)氨基甲酸叔丁酯(ES-MS m/z 252 (M+Na))与环状化合物7a-甲基-3,3a,4,5,6,7-六氢-1,3-苯并噁唑-2-酮(ES-MS m/z 156 (M+1))的混合物。粗材料在未经进一步纯化的情况下按原样使用。
将材料溶解于1,4-二氧杂环己烷 (15 mL)中，并在室温下在搅拌下用12 M盐酸(1.1 mL)处理3天。将反应在真空中浓缩，用MeOH稀释，并在真空中再次浓缩和干燥，获得标题化合物(730 mg，对于两个步骤为94%)。
制备例20
3,6-二氢-2H-吡喃
将4-溴四氢吡喃 (20 g, 121 mmol)和5 N 氢氧化钠 (30 mL)在90℃下搅拌和加热18 h。将混合物冷却至室温，并将有机层与水层分开。将仅含有产物的有机层倾倒至含有硫酸钠的预称重烧瓶中用于干燥，获得作为浅黄色油状物的标题化合物(9.99 g, 98%)。将标题化合物在硫酸钠上储存，这是因为挥发性阻止任何过滤、冲洗和在真空中浓缩。
制备例21
4,7-二氧杂二环[4.1.0]庚烷
在0℃下，将MCPBA (29.28 g, 130.6 mmol, 77 wt/wt%)添加至二氯甲烷 (100 mL)中3,6-二氢-2H-吡喃 (9.99 g, 118.8 mmol)的溶液中，并搅拌1 h，随后升温至室温并搅拌18 h。小心地添加饱和碳酸氢钠水溶液并剧烈搅拌混合物。将有机层与水层分开，经硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩，获得标题化合物(9.7 g, 82%)。
制备例22
反式-4-叠氮基四氢吡喃-3-醇
将叠氮化钠 (50.4 g, 775 mmol)添加至甲醇 (484 mL)和水 (97 mL)中4,7-二氧杂二环[4.1.0]庚烷 (9.7 g, 96.9 mmol)和氯化铵 (23.0 g, 426 mmol)的搅拌溶液中，并在氮气中加热至65℃，保持18h。将混合物冷却至室温，并添加水(200 mL)。在真空中去除甲醇，并用EtOAc (3×)萃取剩余的水层。合并有机部分，经硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩，获得作为黄褐色油状物的标题化合物(5.63 g, 41%)。
制备例23
反式-4-氨基四氢吡喃-3-醇
将甲醇(157 mL)中反式-4-叠氮基四氢吡喃-3-醇 (5.63 g, 39.3 mmol)和10% Pd/C (2.09 g, 1.97 mmol)的混合物在室温下氢化(45 psi)18 h。通过硅藻土过滤混合物后，在真空中浓缩滤液，获得作为黄褐色半固体的标题产物(4.8 g，定量)。
制备例24
反式-4-叠氮基四氢呋喃-3-醇
通过基本上遵循如对于制备例22所述的程序使用3,4-环氧基四氢呋喃来制备标题化合物。获得作为浅黄色油状物的粗产物(10,5 g)。
制备例25
反式-N-[4-羟基四氢呋喃-3-基]氨基甲酸叔丁酯
将乙醇(247 mL)中 反式-4-叠氮基四氢呋喃-3-醇 (9.55 g, 74.0 mmol)的溶液用10%碳载钯 (787 mg, 0.370 mmol)处理，并在室温下在60 psi氢气中搅拌16 h。通过硅藻土过滤反应混合物并用EtOH(100 mL)冲洗。在真空中浓缩滤液并溶解于丙酮(77 mL)中。添加水 (77 mL)和碳酸钠 (7.79 g, 73.5 mmol)，并将混合物冷却至0℃，随后添加二碳酸二-叔丁酯(17.8 g,81.3 mmol)。将反应在室温下搅拌72 h且随后在真空中浓缩。用EtOAc (3 × 300 mL)萃取混合物，且合并的有机萃取物经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到作为白色固体的标题化合物(10.71 g, 71%)。
制备例26
N-(4-氧代四氢呋喃-3-基)氨基甲酸叔丁酯
将THF(137 mL)中草酰氯(3.20 mL,36.9 mmol)的混合物在氮气中冷却至-78℃，并用DMSO(5.24 mL,73.8 mmol)逐滴处理。将混合物在-78℃下搅拌20 min，其后添加反式- N-[4-羟基四氢呋喃-3-基]氨基甲酸叔丁酯 (5.00 g, 24.6 mmol)。在-78℃下持续搅拌1 h。添加三乙胺(18.5 mL,133 mmol)，并使反应升温至室温。将反应搅拌16 h，随后添加水(100 mL)，并在真空中浓缩反应以去除THF。用EtOAc (3 × 70 mL)萃取混合物，合并的有机物经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到6.4g作为橙色油状物的粗产物。在硅胶(220 g, 15-30% EtOAc/己烷)上纯化粗产物，得到作为黄色油状物的标题化合物(2.20 g, 44%)。
制备例27和28
顺式-N-[4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基甲酸叔丁酯和反式-N-[4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基甲酸叔丁酯
在0℃下，在氮气中，向二乙醚(53 mL)中 N-(4-氧代四氢呋喃-3-基)氨基甲酸叔丁酯 (2.12 g, 10.5 mmol)的溶液中逐份添加甲基溴化镁 (10.5 mL, 31.6 mmol, 二乙醚中3.0 M)。使反应升温至室温并搅拌16 h。用饱和氯化铵水溶液(10 mL)和水(100 mL)小心地淬灭反应。用EtOAc (3 × 70 mL)萃取反应混合物，合并的有机部分经MgSO4干燥，过滤并浓缩，得到作为黄色油状物的粗产物(2.11 g)。在硅胶[80 g, 10-30% EtOAc/(1:1 二氯甲烷/己烷)]上纯化材料。第一洗脱非对映异构体是作为无色油状物形式获得的外消旋 N-[(3S,4S)-4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基甲酸叔丁酯(和对映异构体)(1.04 g, 45%)。基于实施例10的NMR获得顺式立体化学品。LC-ES/MS m/z 240 (M+Na)。第二洗脱产物是作为白色固体形式获得的外消旋 N-[(3S,4R)-4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基甲酸叔丁酯(和对映异构体)(460 mg, 20%)。基于实施例11的NMR获得反式立体化学品。
制备例29
反式-4-氨基-3-甲基-四氢呋喃-3-醇盐酸盐
将4.0 M HCl/二氧杂环己烷 (5.2 mL, 21 mmol)、二氧杂环己烷 (5 mL)和甲醇 (0.8 mL)中外消旋N-[(3S,4R)-4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基甲酸叔丁酯 (450 mg, 2.07 mmol)的溶液在室温下搅拌16 h。在真空中浓缩反应混合物。将所得残留物在二氯甲烷中成浆并在真空中浓缩，随后溶解于MeOH中并在真空中浓缩，得到作为黄褐色油状物的粗标题化合物(366 mg，定量)。
制备例30
顺式-4-氨基-3-甲基-四氢呋喃-3-醇盐酸盐
通过基本上遵循如制备例29中所述的程序使用顺式N-[(3S,4S)-4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基甲酸叔丁酯(外消旋物)来制备标题化合物。
制备例31
(3S,4R)-4-三甲基甲硅烷基氧基四氢呋喃-3-胺
将[(3R,4S)-4-叠氮基四氢呋喃-3-基]氧基-三甲基-甲硅烷 (870 mg, 4.2 mmol;根据Jacobsen, E.N.; Larrow, J.F.; Schaus, S.E. J. Org. Chem. 1997, 62, 4197-4199中所见的准确程序制备；除了使用市售(1R,2R)-(-)-1,2-环己烷二氨基-N,N'-双(3,5-二-叔丁基亚水杨基)钴 (II)作为催化剂)、10%碳载钯 (230 mg, 216 µmol)和THF (22 mL)的混合物在室温下在氢气(60 psi)中搅拌16 h。通过硅藻土垫过滤反应，并用THF(50 mL)冲洗垫。在真空中浓缩滤液，得到作为褐色油状物的标题化合物(825 mg，定量)。
制备例32
(3R,4S)-4-三甲基甲硅烷基氧基四氢呋喃-3-胺
通过基本上遵循制备例31中所述的程序使用[(3S,4R)-4-叠氮基四氢呋喃-3-基]氧基-三甲基-甲硅烷 (9.34 g, 46.4 mmol；与Jacobsen, E.N.; Larrow, J.F.; Schaus, S.E. J. Org. Chem. 1997, 62, 4197-4199中所见的程序相比以相反立体化学构型来制备；除了使用市售(1S,2S)-(+)-1,2-环己烷二氨基-N,N'-双(3,5-二-叔丁基亚水杨基)钴 (II)作为催化剂)来制备标题化合物，以提供无色油状物(7.55 g, 93%)。
制备例33
(3S,4S)-4-(叔丁基(二甲基)甲硅烷基)氧基四氢呋喃-3-醇
将(3S,4S)-四氢呋喃-3,4-二醇 (9.35 g, 89.8 mmol)、叔丁基二甲基氯甲硅烷 (14.9 g, 98.8 mmol)、TEA (13.8 mL, 98.8 mmol)和二氯甲烷 (100 mL)的混合物在室温下搅拌4天。在真空中浓缩反应，并在硅胶(330 g, 35-80% EtOAc/己烷，在使用KMnO4染色的TLC上观察)上纯化，得到3.66 g(19%)作为浅黄色油状物的标题化合物。
制备例34
[(3S,4S)-4-(叔丁基(二甲基)甲硅烷基)氧基四氢呋喃-3-基]甲磺酸酯
在氮气中，将二氯甲烷(50mL)中(3S,4S)-4-(叔丁基(二甲基)甲硅烷基)氧基四氢呋喃-3-醇 (3.30 g, 15.1 mmol), 2,6-二甲基吡啶 (0.200 mL, 1.72 mmol)和二异丙基乙胺 (2.90 mL, 16.6 mmol)的溶液冷却至-10℃，并用甲磺酰氯 (1.23 mL, 15.9 mmol)缓慢处理。使反应升温至室温并搅拌16 h。第二次添加甲磺酰氯 (0.351 mL, 4.53 mmol)，并将反应在室温下再搅拌16 h。将反应与稀HCl水溶液和二氯甲烷一起振荡。分离各层，且有机部分经Na2SO4干燥，过滤并在真空中浓缩，得到作为浅黄色油状物的标题化合物(3.99 g, 89%)。
制备例35
[(3R,4R)-4-叠氮基四氢呋喃-3-基]氧基-叔丁基-二甲基-甲硅烷
将[(3S,4S)-4-(叔丁基(二甲基)甲硅烷基)氧基四氢呋喃-3-基]甲磺酸酯 (3.00 g, 10.1 mmol)溶解于DMF(50 mL)中。添加叠氮化钠(1.32 g, 20.2 mmol)，并将反应加热至60℃，保持72 h。添加四-正丁基碘化铵(0.400 g, 1.08 mmol)，并将温度升高至120℃，保持14天。添加水并将产物萃取至EtOAc中。用水第二次洗涤有机层，且随后经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到2.9g作为浅黄色油状物的粗产物。在硅胶(120 g, 2-20% EtOAc/己烷，在KMnO4染色的TLC上观察)上纯化粗产物，得到作为无色油状物的标题化合物(1.3 g, 53%)。
制备例36
(3R,4R)-4-(叔丁基(二甲基)甲硅烷基)氧基四氢呋喃-3-胺
将乙醇 (20 mL)中[(3R,4R)-4-叠氮基四氢呋喃-3-基]氧基-叔丁基-二甲基-甲硅烷 (1.27 g, 5.22 mmol)和10% 碳载钯 (25 mg, 0.023 mmol)的混合物在室温下在氢气球中搅拌16 h。通过硅藻土垫过滤反应，并在真空中浓缩滤液，得到作为无色油状物的标题化合物(1.0 g, 88%)。
制备例37
2-甲基环戊-2-烯-1-醇
在-30℃下在氮气中，将硼氢化钠(8.86 g, 234 mmol)添加至二乙醚 (430 mL)中2-甲基-2-环戊烯-1-酮(20.7 g,215 mmol)的溶液中。使反应升温至0℃并用甲醇(9.48 mL,234 mmol)处理。使反应升温至室温并搅拌16 h。将反应用甲醇 (9.48 mL, 234 mmol)处理，且随后1 h之后再次用甲醇 (9.48 mL, 234 mmol)处理。将反应在室温下搅拌72 h，用盐水(200 mL)处理并萃取至二乙醚 (3 × 300 mL)中。合并的有机部分经硫酸镁干燥，过滤并使用30℃水浴在真空中浓缩，获得作为无色油状物的标题化合物(24.2 g，定量)。
制备例38
叔丁基-(2-甲基环戊-2-烯-1-基)氧基-二苯基-甲硅烷
在室温下，经15 min，向二氯甲烷(470 mL)中2-甲基环戊-2-烯-1-醇 (23.06 g, 235.0 mmol)、1H-咪唑 (32.0 g, 470 mmol)和N,N-二甲基-4-吡啶胺 (5.74 g, 47.0 mmol)的溶液中添加叔丁基氯二苯基甲硅烷 (90.41 g, 328.94 mmol)。将反应混合物在室温下搅拌16 h后，添加水(300 mL)并分离各层。用二氯甲烷 (2 × 200 mL)萃取水层。合并的有机部分经硫酸钠干燥，过滤并浓缩，得到作为无色油状物的粗产物(108 g)。以20 g批料在330 g硅胶上使用0-20% 二氯甲烷/己烷纯化粗产物(在使用KMnO4染色的TLC上观察到产物)，得到作为无色油状物的标题化合物(25.3 g, 32%)。
制备例39和制备例40
rel-叔丁基-[[(1S,4S,5S)-5-甲基-6-氧杂二环[3.1.0]己烷-4-基]氧基]-二苯基-甲硅烷, 非对映异构体1和rel-叔丁基-[[(1R,4S,5R)-5-甲基-6-氧杂二环[3.1.0]己烷-4-基]氧基]-二苯基-甲硅烷, 非对映异构体2
将MCPBA (77% wt, 5.03 g, 22.5 mmol, 0.8 当量)添加至二氯甲烷 (94 mL)和饱和碳酸氢钠水溶液(28 mL)中叔丁基-(2-甲基环戊-2-烯-1-基)氧基-二苯基-甲硅烷 (9.45 g, 28.1 mmol)的0℃溶液中。将反应在室温下搅拌16h，且随后用更多MCPBA (77 % wt, 2.52 g, 11.2 mmol, 0.4 当量)和饱和碳酸氢钠水溶液(56 mL)处理。在室温下搅拌2h之后，通过添加饱和Na2SO3水溶液并在室温下搅拌30 min来淬灭反应。用二氯甲烷(3 × 70 mL)萃取反应。合并的有机部分经硫酸钠干燥，过滤并浓缩。在硅胶(330 g, 30-60% 二氯甲烷/己烷)上纯化粗产物。硅胶柱的第一洗脱产物是rel-叔丁基-[[(1S,4S,5S)-5-甲基-6-氧杂二环[3.1.0]己烷-4-基]氧基]-二苯基-甲硅烷(对映异构体的混合物，通过NMR分析测定相对立体化学)(3.03 g, 31%, 无色油状物)。
硅胶柱的第二洗脱产物是rel-叔丁基-[[(1R,4S,5R)-5-甲基-6-氧杂二环[3.1.0]己烷-4-基]氧基]-二苯基-甲硅烷(对映异构体的混合物)(5.82 g, 59%, 乳白色油状物)。
制备例41
rel-(1S,2R,5S)-2-叠氮基-5-(叔丁基(二苯基)甲硅烷基)氧基-1-甲基-环戊醇
将rel-叔丁基-[[(1S,4S,5S)-5-甲基-6-氧杂二环[3.1.0]己烷-4-基]氧基]-二苯基-甲硅烷(对映异构体混合物)(1.0 g, 2.8 mmol)、叠氮化钠 (782 mg, 11.9 mmol)和DMF (10 mL)的混合物在60℃下搅拌16 h。添加高氯酸锂(604 mg, 5.7 mmol)和额外叠氮化钠(931 mg, 14.2 mmol)，并将反应加热至90℃，保持72 h，随后冷却至室温。用水(50 mL)处理反应并用EtOAc (3 × 70 mL)萃取。合并的有机部分经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，获得作为浅黄色油状物的标题化合物(2.51 g)。材料在未经进一步纯化或表征的情况下以粗物质用于下一步骤。
制备例42
rel-(1S,2R,5R)-2-叠氮基-5-(叔丁基(二苯基)甲硅烷基)氧基-1-甲基-环戊醇
通过基本上遵循如制备例41中所述的程序使用rel-叔丁基-[[(1R,4S,5R)-5-甲基-6-氧杂二环[3.1.0]己烷-4-基]氧基]-二苯基-甲硅烷(对映异构体混合物)来制备标题化合物，除了将反应加热至90℃，保持48 h，且省略添加高氯酸锂和第二次添加叠氮化钠。
制备例43
rel-(1S,2R,5S)-2-氨基-5-(叔丁基(二苯基)甲硅烷基)氧基-1-甲基-环戊醇
将乙醇(29 mL)中rel-(1S,2R,5S)-2-叠氮基-5-(叔丁基(二苯基)甲硅烷基)氧基-1-甲基-环戊醇 (2.28 g, 5.76 mmol，对映异构体混合物)和10% 碳载钯 (61 mg)的混合物在室温下氢化(60 psi)16 h。通过硅藻土垫过滤反应并用EtOH(50 mL)冲洗。在真空中浓缩滤液，溶解于二氯甲烷(10 mL)中，并在真空中浓缩。在硅胶(120 g, 1-6% (甲醇/二氯甲烷中2 M氨)上纯化粗产物，获得作为不透明黄色油状物的标题化合物 (419 mg, 20%)。
制备例44
rel-(1S,2R,5R)-2-氨基-5-(叔丁基(二苯基)甲硅烷基)氧基-1-甲基-环戊醇
通过基本上遵循制备例43中所述的程序使用rel-(1S,2R,5R)-2-叠氮基-5-(叔丁基(二苯基)甲硅烷基)氧基-1-甲基-环戊醇来制备标题化合物，以提供作为浅黄色油状物的产物。
实施例1
反式-2-氯-4-[[2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈, 异构体 2
在玻璃压力容器中，将DMSO(72 mL)和水(7.2 mL)中反式-2-氨基-1-甲基-环戊醇 (8.75 g, 53 mmol, 1.5 eq)、2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈 (6 g, 35.4 mmol)和碳酸锂(7.84 g, 106 mmol)的混合物通过使氮气鼓泡通过混合物而脱气15min。将容器密封并在130℃下加热36 h。冷却至室温后，在冰/水(700 mL)上在5℃(内部温度)下在搅拌下淬灭混合物。15 min后，最初的粘性固体变成奶油状固体，通过过滤进行收集并用冷水洗涤。将固体在EtOAc (100 mL)中搅拌30 min，并通过硅藻土垫过滤。浓缩EtOAc滤液，获得15 g黄色固体。通过硅胶层析使用二氯甲烷洗脱杂质且使用10% EtOAc/二氯甲烷洗脱最终产物来纯化材料，获得外消旋标题化合物(9.2 g，98%)。
将化合物溶解于MeOH(70 mL)中。在串联排列的两个CHIRALPAK® AD-H柱(2 × 25 cm, 5 µm)上通过超临界流体层析以21 mg注射物分离对映异构体。流动相：20%异丙醇/二氧化碳。流速：65 mL/min。检测：215 nm。每次运行6.48 min。第一洗脱峰作为异构体1获得，且第二洗脱峰作为标题化合物，即异构体2(4.13 g，100%对映异构体过量)获得。通过SFC在CHIRALPAK® AD-H (4.6 × 100 mm, 5 μm)柱上使用20%异丙醇/二氧化碳来测定对映异构体过量。流速：2.5 mL/min。检测：215 nm。异构体1TR=2.53 min。异构体2(标题化合物)TR =3.06 min。
实施例1的化合物可以被命名为或被称为2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈。
实施例1A(替代程序)
2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
下述反应分6批平行实施。
将420mL压力反应器中反式-2-氨基-1-甲基-环戊醇 (34.93 g, 212.3 mmol)、2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈 (30 g, 176.9 mmol)、碳酸锂(26.14 g, 353.8 mmol)、DMSO (270 mL)、水 (30 mL)的混合物通过鼓入氮气而脱气15 min，密封，并在剧烈搅拌下在130℃下加热48 h。冷却至室温后，将3批倾倒至水(9 L)和MTBE(1 L)上，搅拌30 min，通过硅藻土过滤并转移至分液漏斗中。分离有机层，并用MTBE (2 × 1L)将水相洗涤两次。合并有机层，经硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩。对于剩余三批，重复此处理，并将所有批次合并以分离出所需粗产物(400 g)。在硅胶上用0至10% EtOAc/二氯甲烷洗脱来纯化材料，获得纯外消旋标题化合物(反式非对映异构体)(280 g, 99%)。将化合物以10.3 mg/mL的浓度溶解于25%异丙醇/75%庚烷流动相中。通过制备型HPLC在CHIRALPAK® AD-H柱(11 × 35 cm, 20 µm)上使用稳态再循环(SSR)方法(10.2 g/h通量)以每次注射1.16 g(113 mL)分份分离对映异构体。流动相：25%异丙醇/庚烷。流速：850 mL/min。检测：290 nm。第一洗脱峰作为异构体1(>98%对映异构体过量)获得，且第二洗脱峰作为标题化合物，即异构体2(137 g，97.7%对映异构体过量)获得。通过HPLC在CHIRALPAK® AD-H (4.6 × 150 mm, 5 μm)柱上使用25%异丙醇/庚烷来测定对映异构体过量。流速：0.6 mL/min。检测：270 nm。异构体1TR=6.7 min。所需异构体在这些手性HPLC条件下第二个洗脱出来。异构体2(标题化合物)TR = 7.9 min。
实施例1B
用于测定绝对立体化学的重结晶和单晶x射线
2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
将2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈(21.62 g, 81.66 mmol)置于提供有加热套、内部温度计和搅拌棒的圆底烧瓶中。添加丙酮(33 mL)，将浆液搅拌并加热至50℃。在该温度下，淡黄色固体完全进入溶液中。将溶液加热至60℃。使用加液漏斗缓慢添加庚烷。添加75 mL之后，每滴溶剂产生混浊，其几乎在60℃下搅拌后立即消失。在添加庚烷(50 mL)后，由于溶液变得饱和，混浊消失花费较长时间。溶液保持混浊，且停止添加庚烷。将温度升高至62℃，并添加丙酮(5mL)，该使得溶液再次完全澄清。逐滴添加庚烷(100 mL)，该使得溶液再次混浊。将温度升高至67℃，蒸馏丙酮并收集于Dean-Stark装置中。使浆液逐渐冷却至室温并静置18 h。过滤出所得白色固体并在高度真空中放置。在高真空中4 h后，通过NMR观察到存在大量丙酮。在高真空中再放置一段时间未去除丙酮。将材料在己烷中成浆，保持30 min，过滤并再次置于高度真空中，得到作为白色固体的最终化合物(18.1 g)。
绝对立体化学的测定：化合物具有明显的与几乎每种在其中具有明显溶解度的溶剂形成溶剂合物结构的趋势。作为分子的绝对立体化学的证据，使用手性溶剂形成晶体，使得其立体中心的已知手性可与药物分子的未知立体中心的手性相联系。这充当绝对立体化学的测定的一个来源。用于其测定的第二种方法通过绝对结构参数的修正来实现。当将参数修正至0.054(11)的值时，在很大程度上由于“较重”氯原子的反常色散足够明显到直接推断出化合物的绝对立体化学。两种方法均为通过X射线晶体学测定有机分子的未知立体中心的手性的普遍接受的方法，且获得一致结果。研究的结构作为如本文所述的S-(-)-乳酸甲酯的“半”溶剂合物结晶，具有两个药物分子对应一个溶剂分子的比率。将2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈(35 mg，获得自上文所述的18.1 g批次)溶解于S-(-)-乳酸甲酯(500 μL)中。将样品小瓶“不盖盖子(lid-less)”置于较大容器(含有正戊烷的100 mL Pyrex®瓶)中，并将较大瓶盖上盖子。使蒸气扩散过夜，从而挥发性较高的正戊烷扩散至2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈和S-(-)乳酸甲酯的溶液中，从而影响单晶的生长。通过倾出过量溶液来收获晶体。分离出一颗大晶体并通过单晶X射线衍射进行分析。该溶剂合物形式的单晶结构测定的数据采集和结果具有以下特征。
将单晶在100(2)°K下安装于薄玻璃纤维上。使用CuKα辐射源(λ = 1.54178 Å)和配备有SMART 6000CCD平面检测器的Bruker D8基础三圆测角器衍射仪(Bruker-AXS. Madison, Wisconsin, USA)来采集数据。使用SAINT程式V7.68a (Sheldrick, G. M. SHELXS86. Acta Cryst. (1990) A46, 467-473)来实施晶胞修正和数据简化。将单位晶胞为索引化的，具有以下单斜晶体参数：a = 7.5457(2) Å, b = 17.1858(6) Å, c = 12.3017(4) Å 且 β = 97.6870(10)°。晶体结构的晶胞体积为1580.93(9)Å3。在100°K下分子的计算密度是1.331g/cm3。通过直接方法来解析结构(Sheldrick, G. M. SHELXS86. Acta Cryst. (1990) A46, 467-473)。将所有非氢原子参数独立地修正。通过基于F2的全矩阵最小二乘修正的成功会聚来确认P2(l)的空间群选择(Sheldrick, G. M. (1993). SHELXS93)。晶体结构修正程序。Institute fur anorg chemie, Göttingen, Germany)，且最终拟合优度为1.038。最终残差因子(residual factor)R1是0.0344且wR2是0.089。最终修正循环后的最大差异峰值和谷值(largest difference peak and hole)分别为0.239和-0.298(e.A-3)。通过将绝对结构参数修正至0.054(11)来测定绝对立体化学，表明该分子的立体化学是如所述的(1R，2R)。
无水形式的X射线粉末衍射数据(XRPD)表征
在Bruker D4 Endeavor X射线粉末衍射仪上获得晶体的XRD图，该衍射仪配备有CuKα源(λ = 1.54056 Å)和Vantec检测器，在35 kV和50 mA下操作且具有1 mm发散和接收狭缝和0.1 mm检测狭缝。在4° 2θ与40° 2θ之间扫描每一样品。将干燥粉末装填至凹进式顶部上样样品固定器中，并使用玻璃载波片获得平滑表面。在环境温度和相对湿度下采集晶形衍射图。
晶体学领域中众所周知，对于任何给定晶形，衍射峰的相对强度可由于由因素诸如晶体形态和习性等产生的优选定向而变化。在存在优选定向的影响的情况下，峰强度会改变，但多晶型的特征峰位置不改变。参见，例如，The United States Pharmacopeia #23, National Formulary #18，第1843-1844页，1995。此外，晶体学领域中还众所周知，对于任何给定晶形，角峰位置可略微变化。例如，峰位置可由于分析样品时的温度或湿度的变化、样品位移或存在或不存在内标而偏移。在本情况中，±0.1 2θ的峰位置变化将考虑到这些潜在变化，而不妨碍指定晶形的明确鉴定。
实施例1C
2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈的晶形1
将2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈(430 mg)溶解至丙酮(1 mL)中，向其中添加庚烷(5 mL)。将混合物在60℃下搅拌。随后使混合物浓缩，得到浓稠白色浆液，且随着浓缩在60℃下继续，引入庚烷(3mL)。将材料真空过滤，得到308 mg(72%)，并进一步在真空中在70℃下干燥过夜。
晶形的确认可基于区别峰(以° 2θ为单位)、通常为更突出的峰的任何独特组合来进行。因此，2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈的晶形1的制备样品使用CuKα辐射通过XRD图来表征，其具有如下表1中所述的衍射峰(2-θ值)，且尤其具有9.18处的峰与一个或多个选自14.87、17.97和18.46的峰的组合；且衍射角的公差为0.1°。
表1
实施例1D
2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈的晶形2
使用在实施例1B中重结晶的材料来表征晶形2。
晶形的确认可基于区别峰(以° 2θ为单位)、通常为更突出的峰的任何独特组合来进行。因此，2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈的晶形2的制备样品使用CuKα辐射通过XRD图来表征，其具有如下表2中所述的衍射峰(2-θ值)，且尤其具有20.45处的峰与一个或多个选自17.77、16.15和12.59的峰的组合；且衍射角的公差为0.1°。
表2
实施例1E
2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈晶体乙醇溶剂合物
将2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 (104 mg)称重至小的样品小瓶中。添加乙醇(0.50 mL)。将样品搅拌整个周末。随后通过X射线衍射来表征所分离的材料。快速采集图以使相转化最小化，其使用与上文相同的设置，但使用较大的步长0.017° 2-θ且每步0.1秒。
晶形的确认可基于区别峰(以° 2θ为单位)、通常为更突出的峰的任何独特组合来进行。因此，2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈晶体乙醇溶剂合物晶形的制备样品使用CuKα辐射通过XRD图来表征，其具有如下表3中所述的衍射峰(2-θ值)，且尤其具有7.00处的峰与一个或多个选自17.26、23.34和12.30的峰的组合；且衍射角的公差为0.2°。
表3
实施例1F
2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈晶体异丙醇溶剂合物
将2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 (114 mg) 称重至小的样品小瓶中。添加异丙醇(0.50 mL)。将样品搅拌整个周末。随后通过X射线衍射来表征所分离出材料。
晶形的确认可基于区别峰(以° 2θ为单位)、通常为更突出的峰的任何独特组合来进行。因此，2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈晶体异丙醇溶剂合物晶形的制备样品使用CuKα衍射通过X射线粉末衍射图来表征，其具有如下表4中所述的衍射峰(2-θ值)，且尤其具有7.07处的峰与一个或多个选自6.93、17.12和23.13的峰的组合；且衍射角的公差为0.2°。
表4
实施例1G
大规模重结晶
2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
在3L的3颈圆底烧瓶中，将丙酮(200 mL)中2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 (131.4 g, 496.3 mmol)加热至50℃，直至所有固体均溶解。将温度升高至60℃，并使用加液漏斗缓慢添加庚烷(约1.35 L)。将温度升高至65℃，并蒸馏丙酮(约15 mL)并用Dean-Stark分液器收集。1h之后，将温度升高至67℃。给溶液接种晶体2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 (1 g)，并蒸馏丙酮(约80 mL)。种晶可以从实施例1B获得，或从实施例1或1A中获得的固体产生，或可使用本领域技术人员常见的其他方法来获得，诸如少量等分试样的重结晶。1h之后，关闭加热，并使浆液缓慢地冷却至室温。通过过滤来收集白色固体，并在真空中静置过夜，获得116.0 g产物。通过过滤从母液收集额外产物(5.6 g)。在3L烧瓶中，给己烷(1.5L)中116.0 g产物的浆液接种2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈(约2 g)并搅拌4 h。通过过滤收集白色固体，并在氮气流中静置48小时。从母液沉淀额外产物(2.6 g)，并通过过滤进行收集。分离出总量为109.7 g的2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈。
实施例2
2-氯-4-[[(1S,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
在密闭压力容器中，将DMSO (14.4 mL)和水 (1.4 mL)中2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈 (1.2 g, 7.08 mmol)、(1R,2S)-2-氨基-1-甲基-环戊醇 (1.63 g, 14.2 mmol)和碳酸锂(1.10 g, 14.9 mmol)的混合物在130℃下加热过夜。在使反应冷却至室温之后，将混合物用EtOAc稀释并用1N盐酸洗涤两次。有机相在减压下浓缩并使用径向层析用EtOAc/己烷(20%至50% EtOAc/己烷梯度)洗脱进行纯化。所得残留物使用径向层析用1%甲醇/二氯甲烷再次纯化。将分离的产物用乙醚/己烷重结晶，通过过滤收集，并在减压下干燥，获得作为白色固体的标题化合物(450 mg, 24%)。还分离出第二批产物(84 mg)。
手性HPLC显示材料具有67%的对映异构体过量。对映异构体过量通过SFC在CHIRALPAK® AS-H (4.6 x 150 mm, 5 μm)柱上使用20%乙醇/二氧化碳来测定。流速：5 mL/min。检测：225 nm。异构体1(标题化合物)：TR = 1.39 min；异构体2：TR = 1.99 min。异构体1(1S,2R)的绝对立体化学通过如实施例3中所述将保留时间与异构体1和异构体2相联系而获知。
将对映异构体富集材料(534 mg)溶解于甲醇(5.5 mL)中，并以500 μL注射物通过SFC在CHIRALPAK® AS-H (2.1 × 25 cm, 5 μm)柱上使用20%乙醇/二氧化碳进行纯化。流速：70 mL/min。检测：225 nm。标题化合物作为第一洗脱峰分离，其为99%对映异构体过量的同分异构体1(326 mg)。对映异构体过量通过SFC如上文所述来测定。
替代程序(实施例2A和2B)
实施例2A
顺式-2-氯-4-[[2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
在压力反应器容器中，将2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈 (12.4 g, 73.2 mmol)添加至新鲜制备的DMSO(145 mL)中外消旋2-氨基-1-甲基-环戊醇，盐酸盐 (20.4 g)的溶液中。添加碳酸锂(15.5 g, 209 mmol)和水(14.5 mL)。将混合物搅拌并用氮气脱气10 min。密封反应器并将反应在130℃下搅拌28 h。将混合物冷却至室温并用水(1 L)和MTBE(150 mL)稀释。将混合物在室温下搅拌10 min并通过硅藻土垫过滤。分离有机层，且水层用MTBE (2 × 100 mL)萃取。将有机部分合并，经硫酸钠干燥，过滤并蒸发，获得粗材料。使用硅胶层析首先用100%二氯甲烷洗脱来纯化材料，获得顺式-2-氯-4-[[2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 化合物(5.6 g, 20%)。
在分离顺式异构体之后，使用二氯甲烷/EtOAc(9/l)的混合物继续洗脱，获得(3.6 g, 12%)反式-2-氯-4-[[2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈。
实施例2B
2-氯-4-[[(1S,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
顺式-2-氯-4-[[2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 (9.5 g)以70 mg注射物通过超临界流体层析在串联排列的两个CHIRALPAK® Chiralpak AS-H柱(2 × 25 cm, 5 um)上用20%乙醇/碳洗脱来纯化。流速：65 mL/min。检测：215 nm。每次运行4.5 min。第一洗脱峰提供作为异构体1的标题化合物(4.23g，>98%对映异构体过量)。异构体1(标题化合物)：TR = 1.40 min；异构体2：TR = 1.77 min。异构体1(1S，2R)的绝对立体化学通过如实施例3中所述将保留时间与异构体1和异构体2相联系而获知。
将从SFC纯化获得的材料溶解于MTBE(10 L/Kg)中，且随后用炭(200 mg)和硅胶(1 g)处理。将混合物搅拌1 h且随后通过硅藻土垫过滤。收集滤液并蒸发，获得作为白色固体的标题化合物(4.1 g)。
实施例3
2-氯-4-[[(1R,2S)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
2-氯-4-[[2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈基本上如实施例1中所述使用2-氨基-1-甲基-环戊醇，盐酸盐和2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈来制备。使用硅胶层析(25-55% EtOAc/己烷)来纯化粗材料，获得非对映异构体1(0.54 g)和非对映异构体2(1.56 g)。基于与AR的共晶体将非对映异构体2指定为反式构型。
将非对映异构体1(顺式-2-氯-4-[[(2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈) (500 mg)溶解于5:1甲醇/二氯甲烷(6 mL)中。以750 µL注射物通过超临界流体层析在CHIRALPAK® AD-H柱(2.1 × 25 cm)上分离对映异构体。流动相：20% 乙醇/二氧化碳。流速：70 mL/min。检测：280 nm。每次运行3.1min。第一洗脱峰作为异构体1(206 mg，99%对映异构体过量)获得。异构体1(1S，2R)的绝对立体化学通过AR共晶体的X射线来测定。
第二洗脱峰作为标题化合物(1R,2S)，即异构体2(256 mg，99%对映异构体过量)来获得。对映异构体过量通过SFC在CHIRALPAK® AD-H (2.1 × 25 cm, 5 µm)柱上使用20% 乙醇/二氧化碳来测定。流速：5 mL/min。检测：225 nm。异构体 1 TR = 1.37 min；异构体2 TR = 1.86 min。
实施例4和实施例5
顺式-2-氯-4-[[2-羟基-2-甲基-环己基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
和反式-2-氯-4-[[2-羟基-2-甲基-环己基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
2-氯-4-[2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈基本上如实施例1中所述使用2-氨基-1-甲基-环己醇盐酸盐和2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈来制备。使用硅胶层析(25-55% EtOAc/己烷)来纯化粗材料，获得第一洗脱化合物作为非对映异构体1(顺式)(482 mg)，(LC-ES/MS m/z 279 (M+1))且获得第二洗脱化合物作为非对映异构体2(反式)(101 mg)(LC-ES/MS m/z 279 (M+1))。基于实施例6的NMR来指定相对立体化学。
实施例6和7
2-氯-4-[[(1R,2S)-2-羟基-2-甲基-环己基]氨基]-3-甲基-苯甲腈(对映异构体1)和
2-氯-4-[[(1S,2R)-2-羟基-2-甲基-环己基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 (对映异构体 2)
将顺式-2-氯-4-[[2-羟基-2-甲基-环己基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 (450 mg)的对映异构体混合物溶解于2:1:1甲醇/乙醇/二氯甲烷(4 mL)中，并以300 µL注射物通过超临界流体层析在CHIRALPAK® AD-H柱(2.1 × 15 cm, 5 µm)上分离。流动相：20% 乙醇/二氧化碳。流速：70 mL/min。检测：225 nm。第一洗脱峰作为对映异构体1获得，且第二洗脱峰作为对映异构体2获得。对映异构体过量通过SFC在CHIRALPAK® AD-H (2.1 × 25 cm, 5 µm)柱上使用20% 乙醇/二氧化碳来测定。流速：5 mL/min。检测：225 nm。
实施例 6 ，对映异构体 1 ： 通过NMR测定为顺式相对立体化学。
实施例 7 ，对映异构体 2 ： 通过X射线用AR测定为绝对立体化学(1S,2R)。
实施例8
2-氯-3-乙基-4-[[(1S,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]苯甲腈
2-氯-3-乙基-4-[[(1S)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]苯甲腈基本上如实施例1中所述使用(2S)-2-氨基-1-甲基-环戊醇盐酸盐 (制备例18)和2-氯-3-乙基-4-氟-苯甲腈来制备。使用硅胶层析(20-60% EtOAc/己烷)来纯化粗材料(350 mg)，获得非对映异构体1(顺式)(82 mg)和非对映异构体2(反式)(29 mg)。
实施例 8 ，非对映异构体 1 ： NMR分析显示与顺式非对映异构体结构一致。
对映异构体过量通过SFC在CHIRALPAK® AS-H (2.1 × 25 cm)柱上使用20% EtOH/二氧化碳来测定。流速：5 mL/min。检测：225 nm。70% ee, 85% @ TR = 1.24 min, 15% @ TR = 1.75 min。
非对映异构体 2 ： 手性LC显示60% ee。
通过基本上遵循如实施例1中所述的程序使用反式-4-氨基四氢吡喃-3-醇 (制备例23)和2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈或2-氯-3-乙基-4-氟-苯甲腈来制备下表5中的化合物。
表5
实施例10
顺式-2-氯-3-乙基-4-[[4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基]苯甲腈
通过基本上遵循如实施例1中所述的程序使用顺式-4-氨基-3-甲基-四氢呋喃-3-醇盐酸盐 (制备例30)和2-氯-3-乙基-4-氟-苯甲腈来制备标题化合物。NMR分析与实施例1和2的比较表明顺式相对立体化学。
实施例11
反式-2-氯-3-乙基-4-[[4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基]苯甲腈
通过基本上遵循如实施例1中所述的程序使用反式-4-氨基-3-甲基-四氢呋喃-3-醇盐酸盐 (制备例29)和2-氯-3-乙基-4-氟-苯甲腈来制备标题化合物。NMR分析与实施例1和2的比较表明反式相对立体化学。
实施例12
2-氯-4-[[(3R,4R)-4-羟基四氢呋喃-3-基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
通过基本上遵循如实施例1中所述的程序使用(3R,4R)-4-(叔丁基(二甲基)甲硅烷基)氧基四氢呋喃-3-胺 (制备例36)和2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈来制备标题化合物。在硅胶上使用40-70% EtOAc/己烷来纯化粗产物。将分离的产物溶解于THF中以制备0.5 M 溶液。添加 TBAF (2.0 mL, 2 mmol, THF中1 M溶液)，并在室温下搅拌16 h。在真空中浓缩溶液，添加EtOAc，并用水(2×)洗涤溶液。有机部分经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。通过反相层析在结合二氧化硅的C18上使用15-95%乙腈/水 + 0.1%甲酸来纯化残留物。将含有标题化合物的级分在真空中浓缩以去除乙腈，随后用EtOAc萃取。有机物经硫酸镁干燥并在真空中浓缩，得到作为白色固体的标题化合物(134 mg, 19%)。
通过基本上遵循实施例12中所述的程序使用适当的TMS或TBDMS保护的氨基醇和2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈或 2-氯-3-乙基-4-氟-苯甲腈来制备下表6中的实施例。
表6
制备例46
2-氯-3-甲基-4-[(3-氧代四氢吡喃-4-基)氨基]苯甲腈
在-60℃下，向二氯甲烷 (15 mL)中草酰氯(1.22 mL,14.1 mmol)的溶液中逐滴添加二氯甲烷 (15 mL)中二甲基亚砜(2.08 mL,29.3 mmol)的溶液，并在-60℃下搅拌15 min。
向该溶液中添加二氯甲烷(30 mL)中反式-2-氯-4-[(3-羟基四氢吡喃-4-基)氨基]-3-甲基-苯甲腈 (3.13 g, 11.7 mmol, 实施例9)，并在-60℃下搅拌30min。添加三乙胺(9 mL,64.5 mmol)，并将混合物升温至室温并搅拌3 h。混合物用EtOAc稀释并用1N盐酸洗涤两次。有机部分经硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩，得到作为橙色半固体的粗标题化合物(2.53 g, 81%)。
通过基本上遵循制备例46中所述的程序使用适当的醇作为起始材料且用1.2至1.5当量草酰氯和2.5至3当量DMSO在-60℃至-75℃下在THF中进行来制备下表7中的氧代四氢吡喃或氧代四氢呋喃。
表7
实施例16和17
2-氯-4-[[(3S,4S)-4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基]-3-甲基-苯甲腈和2-氯-4-[[(3S,4R)-4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
将THF(2.4 mL)中2-氯-3-甲基 -4-[[(3S)-4-氧代四氢呋喃-3-基]氨基]苯甲腈 (148 mg, 0.590 mmol)的溶液在0℃下在氮气中用甲基溴化镁 (0.49 mL, 1.50 mmol, 二乙醚中3 M)逐滴处理。使反应升温至室温并搅拌16 h。用饱和氯化铵水溶液(5 mL)淬灭反应并用EtOAc (3 × 40 mL)萃取。合并的有机物经硫酸镁干燥，过滤并浓缩，得到143 mg粗产物。在硅胶(24 g, 5-80% EtOAc/己烷)上纯化粗产物，得到标题化合物。
实施例 16, 3S,4S- 异构体：首先从柱洗脱出来的是3S,4S-异构体，其作为黄色薄膜(25 mg, 16%)分离出来。其非对映异构(diastereomerism)和因此绝对立体化学通过NMR分析来测定。
实施例 17 ， 3S,4R- 异构体：第二个从柱洗脱出来的是3S,4R-异构体，其作为黄褐色薄膜(48 mg, 30%)分离出来。
实施例18和19
2-氯-4-[[(3R,4R)-4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基]-3-甲基-苯甲腈和2-氯-4-[[(3R,4S)-4-羟基-4-甲基-四氢呋喃-3-基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
通过基本上遵循如对于实施例16和17所述的程序使用2-氯-3-甲基-4-[[(3R)-4-氧代四氢呋喃-3-基]氨基]苯甲腈来制备标题化合物。在硅胶(5-80% EtOAc/己烷)上纯化粗产物。
实施例 18 ， 3R,4R - 异构体：首先从柱洗脱出来的异构体是3R,4R-异构体，其作为白色固体(60 mg,7%)分离出来。其非对映异构和因此绝对立体化学通过NMR分析来测定。
实施例 19 ， 3R,4S - 异构体：第二个从柱洗脱出来的异构体是3R,4S-异构体，其作为白色固体(115 mg, 13%)分离出来。
实施例20和21
2-氯-4-[[(1S,2R,3S)-2,3-二羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 (异构体 1)和2-氯-4-[[(1R,2S,3R)-2,3-二羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 (异构体 2)
通过基本上遵循实施例1中所述的程序使用rel-(1S,2R,5R)-2-氨基-5-(叔丁基(二苯基)甲硅烷基)氧基-1-甲基-环戊醇 (9.84 g, 26.62 mmol, 制备例44)和2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈 (3.42 g, 20.17 mmol)来制备TBDPS保护的标题化合物。将THF中0.2 M粗产物的溶液用 TBAF (30.25 mL, 30.25 mmol, THF中1.0 M)处理，并在室温下搅拌16 h。将混合物用水处理，在真空中浓缩并萃取至EtOAc中。有机萃取物经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。在硅胶(25-75% EtOAc/己烷)上纯化所得残留物，得到作为浅黄色固体的外消旋标题化合物(3.27 g, 58%)。NMR分析指示显示的相对立体化学。
将化合物溶解于异丙醇和氯仿(2:1)中。对映异构体以150 mg注射物通过超临界流体层析在CHIRALPAK® AD-H柱(0.5 × 1.5 cm)上分离。流动相：30%异丙醇/二氧化碳。流速：300 mL/min。检测：290 nm。第一洗脱峰作为异构体1获得，且第二洗脱峰作为异构体2获得。对映异构体过量通过SFC在CHIRALPAK® AD-H (4.6 × 100 mm)柱上使用20% 异丙醇/二氧化碳来测定。检测：215nm。
实施例 20 ， ( 异构体 1 - 1S,2R,3S) ：作为白色固体(1.5 g, 27%)分离出来。
实施例 21 ， ( 异构体 2 - 1R,2S,3R) ：作为白色固体(1.4 g, 25%)分离出来。异构体2的绝对立体化学(1R,2S,3R)如上文对于实施例21的图所述通过AR共晶体的X射线来测定。
实施例22
rel-2-氯-4-[[(1R,2S,3S)-2,3-二羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
通过基本上遵循实施例1中所述的程序使用rel-(1S,2R,5S)-2-氨基-5-(叔丁基(二苯基)甲硅烷基)氧基-1-甲基-环戊醇 (409 mg, 1.1 mmol, 制备例43)和2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈 (142 mg, 0.84 mmol)来制备标题化合物。将THF中0.2 M粗产物的溶液用四丁基氟化铵 (1.3 mL, 1.3 mmol, THF中1.0 M)处理，并在室温下搅拌16 h。将混合物用水处理，在真空中浓缩并用EtOAc萃取。有机萃取物经硫酸镁干燥，过滤并浓缩。在硅胶(25-100% EtOAc/己烷)上纯化所得材料，得到作为浅黄色油状物的标题化合物(15 mg, 6%)。相对立体化学通过NMR研究来测定。
实施例23
rel -2-氯-4-[[(1R,2S,3R)-2,3-二羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-乙基-苯甲腈
通过基本上遵循实施例20中所述的程序使用rel-(1S,2R,5R)-2-氨基-5-(叔丁基(二苯基)甲硅烷基)氧基-1-甲基-环戊醇和2-氯-3-乙基-4-氟-苯甲腈实施取代反应随后用TBAF去除TBDPS来制备标题化合物。
实施例24
2-氯-4-[[(1R,2S)-2-羟基环己基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
将2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈 (500 mg, 2.95 mmol)、二异丙基乙胺 (1.29 mL, 7.37 mmol)和(1S,2R)-2-氨基环己醇盐酸盐 (670 mg, 4.42 mmol, Acros®)的混合物使用CEM®微波在190℃下微波处理2 h且在180℃下微波处理4 h。将混合物用二氯甲烷稀释并用1N HCl洗涤。再次用二氯甲烷萃取水层。合并的有机相经硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩。使用径向层析用2% 甲醇/二氯甲烷洗脱来纯化所得残留物。分离的产物用乙醚和己烷重结晶，获得作为白色固体的标题化合物(231 mg, 29%)。
通过基本上遵循实施例24中所述的程序使用适当的手性氨基-醇 (市售)和2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈来制备下表8中的化合物。
表8
实施例28
2-氯-4-[[(1S,2R)-2-羟基环己基]氨基]-3-甲基-苯甲腈
将DMSO(14.7 mL)和水(2.1 mL)中2-氯-4-氟-3-甲基-苯甲腈 (500 mg, 2.95 mmol)、(1R,2S)-2-氨基环己醇盐酸盐 (671 mg, 4.42 mmol, Small Molecules, Inc.)和碳酸氢钠(991 mg,11.8 mmol)的溶液在130℃下加热48 h。冷却至室温后，将混合物用1N HCl稀释并用EtOAc萃取两次。合并有机层，经硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩。使用径向层析用2% 甲醇/二氯甲烷洗脱来纯化所得残留物，提供作为灰白色固体的标题化合物(527 mg, 68%)。
实施例29和30
2-氯-4-[[3-羟基-3-甲基-四氢吡喃-4-基]氨基]-3-甲基-苯甲腈(非对映异构体 1)和2-氯-4-[[3-羟基-3-甲基-四氢吡喃-4-基]氨基]-3-甲基-苯甲腈(非对映异构体 2)
向THF (38 mL)中2-氯-3-甲基-4-[(3-氧代四氢吡喃-4-基)氨基]苯甲腈 (2.53 g, 9.56 mmol, 制备例46)的溶液中在0℃下添加甲基溴化镁 (9.56 mL, 28.7 mmol, 二乙醚中3 M)，并使反应升温至室温。1 h之后，用饱和氯化铵水溶液淬灭反应。添加EtOAc并用水洗涤混合物。有机部分经硫酸钠干燥，过滤并在真空中浓缩。使用硅胶层析用5% MeOH/二氯甲烷洗脱来纯化所得残留物。所得材料用2% MeOH/二氯甲烷再纯化，随后再次用1.5% MeOH/二氯甲烷纯化，以分离非对映异构体。使用二氯甲烷和乙醚将每一产物重结晶，获得标题产物。
实施例 29 ，非对映异构体 1 ：作为灰白色固体(549 mg, 21%)分离出来。相对立体化学未知。
实施例 30 ，非对映异构体 2 ：作为灰白色固体(300 mg, 11%)分离出来。相对立体化学未知。
实施例31和32
2-氯-3-乙基-4-[[3-羟基-3-甲基-四氢吡喃-4-基]氨基]苯甲腈(非对映异构体 1)和2-氯-3-乙基-4-[[3-羟基-3-甲基-四氢吡喃-4-基]氨基]苯甲腈(非对映异构体 2 )
标题化合物以与实施例29和30中的制备类似的方式作为外消旋非对映异构体来制备。使用硅胶层析用1.5% MeOH/二氯甲烷洗脱来分离非对映异构体。使用硅胶层析用10% 丙酮/二氯甲烷洗脱将非对映异构体进一步纯化并分离。
实施例 31 ，非对映异构体 1 ：作为灰白色固体(551 mg, 19%)分离出来。相对立体化学未知。
实施例 32 ，非对映异构体 2 ：作为灰白色固体(392 mg, 13%)分离出来。相对立体化学未知。
实施例33和34
2-氯-3-乙基-4-[[3-羟基-3-甲基-四氢吡喃-4-基]氨基]苯甲腈, 异构体 1和2-氯-3-乙基-4-[[3-羟基-3-甲基-四氢吡喃-4-基]氨基]苯甲腈, 异构体 2
将实施例32(非对映异构体2)溶解于2:1甲醇/二氯甲烷(9 mL)中，并以1000 µL注射物通过超临界流体层析在CHIRALPAK® AD-H柱(2.1 × 15 cm, 5 µm)上分离。流动相：25% 乙醇/二氧化碳。流速：70 mL/min。检测：225 nm。每次运行3.5 min。第一洗脱峰作为异构体1获得，且第二洗脱峰作为异构体2获得。对映异构体过量通过SFC在CHIRALPAK® AD-H (2.1 × 15 cm, 5 µm)柱上使用25%乙醇/二氧化碳来测定。流速：5 mL/min。检测：225 nm。
实施例 33 ，异构体 1 ：作为灰白色泡沫(256 mg, 49%)分离出来。TR = 1.14 min, 99%。
实施例 34 ，异构体 2 ：作为灰白色泡沫(221 mg, 42%)分离出来。TR = 1.86 min, 99% ee。
类固醇激素核受体结合测定
使用过表达人MR(盐皮质激素受体)、GR(糖皮质激素受体)、AR(雄激素受体)或PR(孕酮受体)的人胚肾HEK293细胞的细胞裂解物用于受体-配体竞争结合测定以测定Ki值。下文提供典型程序。
简而言之，在含有20mM HEPES缓冲液(pH=7.6)、0.2mM EDTA、75mM NaCl、1.5mM MgCl2、20%甘油、20mM钼酸钠、0.2mM DTT、20 μg/mL抑肽酶和20 μg/mL亮抑酶肽的缓冲液(测定缓冲液)中运行类固醇受体竞争结合测定。通常，类固醇受体结合测定每孔包括放射性标记的配体，诸如0.25 nM用于MR结合的[3H]-醛固酮、0.3 nM用于GR结合的[3H]-地塞米松、0.36 nM用于AR结合的[3H]-美曲勃龙和0.29 nM用于PR结合的[3H]-美曲勃龙以及20 μg 293-MR裂解物、20 μg 293-GR裂解物、22 μg 293-AR裂解物或40 μg 293-PR裂解物。测定通常以96孔形式运行。以约0.01 nM至10 μM范围内的多个浓度添加竞争测试化合物。在500 nM用于MR结合的醛固酮、500 nM用于GR结合的地塞米松或500 nM用于AR和PR结合的美曲勃龙存在下测定非特异性结合。将结合反应(140 μL)在4℃下孵育过夜，随后向各反应中添加70 μL冷的炭-葡聚糖缓冲液(每50 mL分析缓冲液含有0.75 g炭和0.25 g葡聚糖)。将板在定轨振荡器上在4℃下混合8 min。随后将板在3,000 rpm下在4℃下离心10 min。随后将120 μL结合反应混合物的等分试样转移至另一个96孔板，并向各孔中添加175 μL Wallac Optiphase Hisafe 3TM闪烁流体。将板密封并在定轨振荡器上剧烈振荡。孵育2 h之后，在Wallac MICROBETA® 计数器中读取板。
使用数据来计算估计IC50和10 µM的抑制百分比。通过饱和结合来测定用于MR结合的[3H]-醛固酮、用于GR结合的[3H]-地塞米松、用于AR结合的[3H]-美曲勃龙或用于PR结合的[3H]-美曲勃龙的Kd。使用Cheng-Prushoff公式将化合物的IC50值转化成Ki。
基本上如上文所述测试本文实施例的化合物，且对于AR显示小于1 µM的Ki值。基本上如上文所述测试本发明的以下实施例化合物，且对于AR显示以下如下表9中所示的亲和力。
表9
表9中的数据显示表9中的化合物是AR的强效且选择性配体。
C2C12 AR/ARE报告基因测定
作为肌肉组织中的激动剂活性的指示，实施C2C12 AR/ARE报告基因测定。简而言之，使用Fugene™试剂共转染小鼠成肌细胞C2C12细胞。用组成型表达人雄激素受体(AR)的质粒使用病毒CMV启动子转染含有荧光素酶报告基因cDNA上游的GRE/ARE(糖皮质激素反应元件/雄激素反应元件)和TK启动子的报告基因质粒。将细胞转染于T150 cm2烧瓶中的含有4% CS-FBS的DMEM培养基中。孵育5 h之后，将转染细胞胰蛋白酶处理，铺板于96孔皿中的含有4% CS-FBS的DMEM培养基中，孵育2 h，且随后暴露于约0.01 nM至10 μM范围内的多个浓度的测试化合物。与化合物一起孵育24 h之后，将细胞裂解并通过标准技术测定荧光素酶活性。将数据拟合至4参数拟合逻辑方程以确定EC50值。测定相对于用10 nM美曲勃龙获得的最大刺激的％功效。
普通技术人员可容易设计与上文所述类似的类固醇激素核激素受体调节的功能测定。基本上如上文所述如下表10中所示测试本文实施例的化合物。
表10
表10中的数据证实，表10中的化合物是人AR的激动剂。
功效和选择性的体内模型
性腺功能减退症诱导的肌肉减少症肌肉萎缩可由于多种疾病状况而发生，所述疾病状况包括衰老、癌症恶病质、败血症、去神经支配、废用、不活动、烧伤、HIV获得性免疫缺陷综合症(AIDS)、慢性肾衰竭或心脏衰竭、卸载(unloading)/微重力和肌营养不良症等。在这些多种状况下导致肌肉损失的事件的顺序是不同的，但共同导致肌肉同化与肌肉异化途径的不平衡，从而使得存在肌肉质量和功能的净损失，其可在延迟大鼠性腺切除术模型中经由肛提肌(LA)肌肉和球海绵体肌(Bulbo Cavernosus)(BC)会阴肌肉湿重的变化来测量。
根据批准程序(Charles River Labs)将雄性Sprague Dawley大鼠(8周龄)阉割(切除性腺或“GDX”)，并使其消瘦6周。还准备年龄匹配的假手术的大鼠。(假手术的大鼠是暴露于与阉割动物相同的手术程序但其睾丸未去除的动物)。将动物圈养在具有反转的12小时明/暗循环(暗10:00/22:00)的温度控制室(24℃)中，且可自由获得水和食物。
为了证实体内功效，每天通过经皮应用将本发明化合物施用于阉割的14周龄大鼠(体重约为400-450 g)。基于体重将动物随机化，然后编入试验组，使得所有治疗组的起始体重均在彼此的5%以内。使用常规媒介物将测试化合物施用于动物。例如，对于经皮制剂，使用81.6% 乙醇、7.6% 肉豆蔻酸异丙酯、9.6％ 水、0.4% Carbopol®、0.826% 依地醇(edetol)(乙二胺-N,N,N',N'-四-2-丙醇)。不接受治疗的假手术的大鼠用作治疗阳性对照，而仅用媒介物治疗的阉割的大鼠用作治疗阴性对照。
经两周时间期对测试动物经皮施用(例如)0.3、1或5 mg/kg/天的本发明化合物。治疗两周之后，测定测试组的LA肌肉和BC肌肉的湿重，作为活性的指标，并与阉割的仅用媒介物治疗的对照组的LA和BC的湿重进行比较。将在测试组和仅用媒介物治疗组两者中获得的肌肉的湿重相对于总体重进行归一化。类似比较测试动物的前列腺(P)的湿重与假手术对照组的前列腺的湿重，作为组织选择性活性指标。再次，将从测试组和假手术对照组两者获得的前列腺的湿重相对于总体重进行归一化。
功效百分比(％ Eff.)值可如下测定：％功效=((测试动物中的LA或BC或P的湿重/测试动物的总体重)/(对照动物中的LA或BC或P的湿重/对照动物的总体重))× 100。
遵循基本上如上文所述的程序，实施例1的化合物在上述大鼠体内功效和选择性模型中显示以下如下表11中所示的活性：
表11
TD=经皮施用途径；LA=肛提肌；BC=球海绵体肌；P=前列腺；GDX=切除性腺。
类似地，实施例2的化合物在上述大鼠体内功效和选择性模型中显示以下如下表12中所示的活性：
表12
TD=经皮施用途径；LA=肛提肌；BC=球海绵体肌；P=前列腺；GDX=切除性腺。
总而言之，这些结果显示，实施例1和实施例2是选择性雄激素受体调节剂(SARM)，其显示使用延迟大鼠性腺切除术模型在治疗两周之后高度反应性横纹肌LA和BC的剂量依赖性增加，且在相同动物中雄激素风险的增加(前列腺湿重的增加)极小。
由AR调节剂诱导的HDL胆固醇降低的体内模型
食蟹猴用于本研究，实施本研究以评价雄激素受体调节剂对HDL(高密度脂蛋白)胆固醇的效应。已显示该动物模型通过降低HDL胆固醇来对雄激素响应，且被视为预测在人中具有相同响应(Nantermet P., 等人, Endocrinol 149(4):1551-1561)。
将重量为约5-8 kg的年轻成年雌性猴单独圈养在具有12小时明/暗循环的气候受控室(温度为72 ± 8°F且相对湿度为30%-70%)中，且可自由获得水和食物。对于每一种化合物，每天通过局部应用将本发明化合物施用于6只猴，持续2周。如果在给定研究中测试多于一种化合物，则将猴分配成组，使得每一组具有类似的体重。将颈背上的两个应用位点剃毛，并通过使用1 mL注射器用16号针涂抹于整个剃毛区域上来施用化合物。在两个位点之间交替每天施用，以使皮肤刺激的可能性最小化。使用适于局部施用的媒介物将测试化合物施用于动物，诸如81.6% 乙醇、7.6% IPM、9.6% 水、0.4% Carbopol®和0.826% 依地醇(乙二胺-N,N,N',N'-四-2-丙醇)的组合。标准剂量体积是0.15 mL/kg。
在开始给药之前，在至少两天在过夜禁食之后从猴采血，以便建立临床病理学参数(定义为Chem18 + HDL组，其包括血液学和血清临床化学参数)的基线。给药第一天定义为第1天。在14天研究过程期间，还采三次血(例如，在第3、7和13天)，以使用Roche系统分析仪评价Chem18 + HDL组。在该程序之前，动物禁食过夜。每天观察猴的异常(包括皮肤刺激)和疼痛或不适体征。在给药之前和接近研究结束时，采集体重。还在第1天和第14天采集血液以评价药代动力学终点，以便证实暴露。评估其他参数以评价动物的健康。
遵循基本上如上文所述的程序，实施例1的化合物在3次、7次和14次剂量之后在上述猴体内HDL降低模型中显示以下如下表13中所示的活性。HDL胆固醇数据表示为相对于给药之前两个基线测定值的算术平均值的降低百分比。
表13
剂量 (mg/kg/d) 3次剂量之后(%) 7次剂量之后(%) 14次剂量之后(%)
0.035 13 7.1 10
0.18 16 29 33
这些数据显示，经皮递送实施例1的化合物对猴中的HDL具有极小影响。

Claims (18)

1.下式的化合物，或其药学上可接受的盐
其中
n是1或2；
X是-CH2-或-O-；
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3；
R3是-H或-OH；
其中当X是-O-时，R3是-H。
2.权利要求1的化合物，或其药学上可接受的盐，所述化合物具有下式：
其中
n是1或2；
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3；
R3是-H或-OH。
3.权利要求1或2的化合物，或其药学上可接受的盐，所述化合物具有下式：
其中
R1是-CH3或-CH2CH3；
R2是-H或-CH3；
R3是-H或-OH。
4.权利要求1或2的化合物，或其药学上可接受的盐，所述化合物具有下式：
。
5.权利要求1或2的化合物，或其药学上可接受的盐，所述化合物具有下式：
。
6.权利要求5的化合物，其是2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈。
7.权利要求1或2的化合物，或其药学上可接受的盐，所述化合物具有下式：
。
8.权利要求7的化合物，其是2-氯-4-[[(1S,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈。
9.药物组合物，其包含如权利要求1至8中任一项的化合物或其药学上可接受的盐，以及一种或多种药学上可接受的载体、稀释剂或赋形剂。
10.根据权利要求9的药物组合物，其被配制为贴剂。
11.根据权利要求9的药物组合物，其被配制为局部凝胶剂。
12.根据权利要求9的药物组合物，其被配制为局部乳膏。
13.根据权利要求9的药物组合物，其被配制为局部喷雾剂。
14.根据权利要求9的药物组合物，其包含溶剂合物。
15.根据权利要求14的药物组合物，其是结晶形式的2-氯-4-[[(1R,2R)-2-羟基-2-甲基-环戊基]氨基]-3-甲基-苯甲腈 • 乙醇溶剂合物，其特征在于从CuKα源(λ = X Å) 获得的X射线粉末衍射图，所述X射线粉末衍射图包含以下位置的峰：
a) 2θ为7.00、17.26、12.30、和23.34 +/- -0.2； 或
b) 2θ为7.00、8.59、12.30、16.76、17.26、和23.34 +/- -0.2； 或
c) 2θ为7.00、8.59、10.13、11.89、12.30、12.91、13.95、16.76、17.26、23.34 +/- -0.2。
16.权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗。
17.权利要求1或2的化合物或其药学上可接受的盐，其用于治疗肌肉萎缩。
18.权利要求1至8中任一项的化合物或其药学上可接受的盐的用途，其用于制备治疗肌肉萎缩的药物。
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