CN1047936C - 制备含烷基褪黑激素的药物组合物的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及制备含有吲哚基衍生物的药物组合物的方法，该衍生物具有有价值的药理活性，还涉及制备该化物的方法和中间体。

Description

制备含烷基褪黑激素的药物组合物的方法

本发明是关于含有具有重要药理活性的吲哚衍生物的药物组合物的制备方法和制备该化合物的方法和中间体。

按照系统命名法，褪黑激素是N-〔2-(5-甲氧基-3-吲哚基)-乙基〕乙酰胺，其结构式如下：以化合物的俗名为名字的化合物包括N-乙酰基-5-甲氧基色胺和N-乙酰基-O-甲基-5-羟色胺。松果体腺激素，褪黑激素具有抑制排卵的活性。Chu，Wortman和Arelrod〔Endocrinology(内分泌学)，75,238(1964)〕用褪黑激素抑制了大鼠和小鼠的发情和排卵。

已经制备了几种取代的褪黑激素，Flaugh等〔J.Med.Chem.，22，63(1979)〕制备了6-氯和6-氟褪黑激素。这些化合物表现出比母体有更强的抑制排卵作用。曾制备过α-甲基-6-氯褪黑激素，但和母体相比α-甲基取代作用并不增加排卵抑制作用。

Frohn等〔Lifc Sci.，27，2043(1980)〕制备了N-乙酰基-5，6-二甲氧基色胺及一些烷基链更长的N-酰基衍生物。Frohn等研究了褪黑激素类似物的构效关系，发现只有把乙酰基换成丙酰基或丁酰基，并在6-位上卤化，才能提高活性。改变其它结构反而降低活性。据报导α-甲基-6-氯褪黑激素是没有活性的。

关于β-烷基褪黑激素未见报导。按照Frohn的看法，α-甲基化会降低活性，β-烷基化估计不会得出有活性的排卵抑制剂。

本发明提供结构式为(I)的化合物：

其中R¹代表H、C₁-C₄烷基或C₁-C₄烷氧基；

R²代表C₁-C₄烷基；

R³代表H，

R⁴代表H，卤代乙酰基、C₁-C₅烷酰基、苯甲酰基、被卤素或C₁-C₄烷基取代的苯甲酰基；

R⁵和R⁶分别代素H或卤素；

R⁷代表H或C₁-C₄烷基。本发明也提供了包含具有上述结构的化合物与制药上适用的载体或稀释剂的药物制剂，还提供了施用结构式为(I)的化合物抑制雌性哺乳动物或鸟类排卵的方法。

在本发明范围内，还包括下面结构的中间体。其中R²、R⁵、R⁶和R⁷代表的内容同前；R³代素H或COOH；Q是

-CH₂-COO(C₁-C₃烷基)，

和-CH₂NH₂；但若R³是COOH，则Q必须是-CH₂NH₂。

本发明中较好的化合物是其结构式中R¹代表C₁-C₄烷基，R²代表C₁-C₄烷基，R³和R⁴代表H，R⁵和R⁶分别代表H或卤素，R⁷代表C₁-C₄烷基的化合物。尤其好的化合物是其结构式中R¹、R³和R⁴同前面较好类型的化合物中所述的，R²代表甲基或乙基，R⁵和R⁶分别代表H、F或Cl，R⁷代表甲基的化合物。而本发明中最好的化合物是β-甲基-6，7-二氯褪黑激素，β-甲基-6-氯褪黑激素和β-甲基褪黑激素。

前面用过并遍及全文的有关术语的具体意义如下：

“卤素”指F、Cl、Br和I。

“C₁-C₄烷基”指含有1-4个碳原子的直链或支链脂肪烃基，包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基。

“C₁-C₄烷氧基”指含有1-4个碳原子的直链或支链脂肪族醚基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基。

“卤代乙酰基”指氯代乙酰基、溴代乙酰基、氟代乙酰基和碘代乙酰基。

“C₁-C₅烷酰基”包括甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、α-甲基丙酰基、戊酰基、α-甲基丁酰基、β-甲基丁酰基和三甲基乙酰基。较好的C₁-C₅烷酰基是乙酰基、三甲乙酰基，而最好的是乙酰基。

“卤代苯甲酰基”是单卤代或二卤代苯甲酰基。具体的单卤代苯甲酰基是氯代苯甲酰基、溴代苯甲酰基、氟代苯甲酰基和碘代苯甲酰基。较好的单卤代苯甲酰基是4-卤代苯甲酰基，而较好的卤素是氯。

二卤代苯甲酰基一般包括两个卤素取代基相同者，且最好在2-和4-位取代。典型的二卤代苯甲酰基包括2，4-二氯苯甲酰基、2，4-二溴苯甲酰基、2、4-二氟苯甲酰基和2，4-二碘苯甲酰基。最好的是2，4-二氯苯甲酰基。

“C₁-C₄烷基取代的苯甲酰基”指C₁-C₄烷基取代的苯甲酰基、C₁-C₄二烷基苯甲酰基和C₁-C₄三烷基苯甲酰基。特别是甲基苯甲酰基，二甲基苯甲酰基，和三甲基苯甲酰基。较好的是2-甲基苯甲酰基、2，6-二甲基苯甲酰基，2，4，6-三甲基苯甲酰基及其类似物。

本发明中的化合物可以采用几个方法中的任一个来制备。所用试剂和实验步骤都是普通的。制备本发明中化合物的一个典型步骤包括将β-烷基色胺酰基化。β-烷基色胺是通过吲哚类化合物来制备的。整个的制备过程示意如下：

          反应示意图I

         反应示意图I(续)

示意图中各结构式中的R²、R⁵、R⁶和R⁷代表的基团同前。X是分子式为R¹COOH的羧酸的活化形式，式中R¹定义同前。

在上面示意图中，在脯胺酸存在下，5-烷氧基吲哚(其C-6或C-7可被卤素单取代，或C-6与C-7可同时被卤素取代)同C₁-C₄烷基醛(R²CHO)及Meldrum′s酸(2，2-二甲基-4，6-二氧代-1，3-二氧杂环己烷)反应得到加成产物I。该加成产物在低级醇中与铜粉和吡啶作用发生分解产生β-烷基吲哚丙酸相应的酯。

所产生的酯与肼反应得到酰肼，再同亚硝酸作用产生叠氮化合物。该叠氮化合物在库尔修斯(Curtius)条件下分解成内酰胺(1-氧代-4-烷基-6-烷氧基-7，8-可单卤代或双卤代-9H-1，2，3，4-四氢吡啶并〔3，4-b〕吲哚)。内酰胺在碱作用下开环产生氨基酸，2-烷基-2-(2-羧基-3-吲哚基)乙胺。后者脱羧生成2-烷基-2-(3-吲哚基)乙胺，再以分子式为R¹COOH的羧酸的活化形式进行酰化(R¹的定义同前)就得到本发明的化合物β-烷基褪黑激素。

分子式为R¹COOH羧酸的适当活化形式包括例如酸酐，或者羧酸的混合酐，例如醋酐及其类似物。酰化作用也可以在卤化氢受体存在时，将几种形式的羧酸衍生物与2-烷基-2-(3-吲哚基)乙胺反应来实现，上述衍生物有酰卤如乙酰氯，丙酰溴、甲酸氟及它们的类似物；低级烷基氯甲酸酯，如氯甲酸甲酯，氯甲酸乙酯及它们的类似物，或者羧酸酯，如甲酸甲酯，丙酸乙酯及它们的类似物。可利用的卤化氢受体包括叔胺，如吡啶、三乙胺及其类似物；烯化氧，如氧化丙烯及其类似物；尿素及取代的尿素，如N-甲脲及其类似物；无机碱如碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸钠、亚硫酸氢钠及其类似物。

酰化反应最好在适当的惰性溶剂中进行，例如芳香溶剂苯、甲苯及类似物。当反应温度在0℃-75℃范围内(最好约20℃-40℃)，反应在开始后约1至48小时基本完成。

本发明中制备β-烷基褪黑激素的另一方法是按下面示意图进行的。本法包括苯腙衍生物的环化，它对于制备6-和/或7-囟代衍生物特别有用。

            反应示意图II

示意图中各结构式里的R²、R⁵、R⁶和R⁷的意义同前。

在上述流程中，酚在羟基对位被硝化，得到4-硝基酚。将4-硝基酚甲基化产生4-硝基烷氧基苯，再还原则得到4-氨基衍生物。将用标准方法由胺制得的氟硼酸重氮盐与3-乙酰基-2-哌啶酮反应，制得苯腙。将苯腙与甲酸共热，产生1-氧代-6-甲氧基-1，2，3，4-四氢-9H-吡啶并〔3，4-b〕吲哚。后续步骤按照“反应示意图I”进行，使上述引哚反应，得到最后产品褪黑激素。

应当注意到，上述合成方法制得的卤代褪黑激素结构是明确的，因为制备重氮盐，得到的不是混合物。而用于同重氮盐反应的中间体，5-烷基-3-乙酰基-2-哌啶酮，是个已知化合物，可按照Ploner等公布的方法来制备〔Chem Ber，100，1675(1967)〕。

本发明也提供这样类型的化合物，其各种取代基与1-位的氮原子相连。由反应示意图I的最终产物β-烷基褪黑激素，可制备出其中R⁴不是氢的本发明的化合物，只要将反应示意图I最终产物用适当的酰化试剂处理即可。典型例子是侧链的N-酰基化合物同至少等摩尔量的酰卤R⁴X反应，R⁴X中R⁴代表前面定义中除氢以外的任一基团，X代表Cl、Br、I及类似物。反应在惰性溶剂中进行，并有适当过量的(约过量10％摩尔量)强碱如氢化钠等存在，温度约10℃-50℃，维持足够长的时间，以便转化完全。

本发明的β-烷基褪黑激素有一个不对称中心，该碳原子上具有处于酰胺氮原子的β-位置的烷基。这样本发明的化合物有两个对映体，组成一个外消旋体。本发明包括所有这样的外消旋体和对映异构体。

通过拆分外消旋的2-烷基-2-(3-吲哚基)乙胺，可以制得具有旋光活性的单个立体异构体。将待拆分的外消旋体与旋光活性的酸生成酰胺，分离这两种非对映异构体形式，水解酰胺基团，就得到分离的d和l伯胺，它们各自再同(R¹CO)₂O或相当的酰化试剂反应，就生成褪黑激素或者褪黑激素的类似物。较好的拆分试剂是Mosher氏酸，α-三氟甲基α-甲氧基苯乙酸。

另外，可用具有旋光活性的二萜，如1-薄荷醇或胡薄荷酮来制备β-甲基褪黑激素(R²是甲基)。这是按照下列反应示意图III，使薄荷醇或胡薄荷酮转变成具有旋光活性的5-甲基-3-乙氧羰基-2-吡啶酮，后者可按与反应示意图II中化合物5-烷基-3-乙酰基-2-吡啶酮相似的方法，形成相同的(但有旋光活性的)苯腙中间体。

               反应示意图III

下面的具体例子将对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这几个例子的范围内。

                          例1

                  B-甲基褪黑激素的制备

将0.11g的1-脯氨酸加到17.9G(0.12摩尔)5-甲氧基吲哚、17.5g(0.12摩尔)Meldrum氏酸和5.34g(0.12摩尔)乙醛的120ml乙腈冷溶液中(15℃)。将反应混合物冷却，以防止由于开始的放热反应使温度超过25℃。在室温下搅拌5小时。真空抽掉乙腈，得到浅黄色油状物，0℃下放置过夜，则出现结晶。结晶经石油醚洗涤后干燥。加成物的产率是定量的，熔点99°。

C₁₇H₁₉NO₅的分析计算

理论值：C，64.34；H，6.04；N，4.41

实验值：C，64.21；H，6.14；N，4.22。

向39ml乙醇和110ml吡啶的混合液中通氮气几分钟，以驱除溶解的空气。然后加入38.5g(0.12摩尔)上述加成物，再加入0.76g铜粉。在氮气气氛中回流16小时。冷却后，用“Hyflo Super Cel”过滤，并立即蒸去滤液中的溶剂。将残留的油状物溶于乙醚中，先后用1NHCl和20％的氯化铵水溶液洗涤乙醚溶液。有机相用无水Na₂SO₄干燥。蒸去乙醚后的粗产品经硅胶柱层析，以30％甲醇的氯仿溶液淋洗。得到的纯化产品23.3g，为琥珀油状，经鉴定为3-(5-甲氧基-1H-吲哚-3-基)丁酸乙酯(产率74％)。

C₁₅H₁₉NO₃的分析计算

理论值：C，68.94；H，7.33；N，5.36

实验值：C，69.18；H，7.36；N，5.27.

在氮气氛下，将22.3g(0.086摩尔)上面制得的酯和16.6ml水合肼混合物进行回流。3.5小时后，真空抽掉剩余的水合肼。静置后出现2-甲基-2-(5-甲氧基-3-吲哚基)丙酰肼结晶。用醚洗涤滤饼，得无色酰肼16.5g(产率78％)。由乙酸乙酯中重结晶后，熔点为117℃。

C₁₃H₁₇N₃O₂的分析计算

理论值：C，63.14；H，6.93；N，16.99

实验值：C，62.96；H，6.66；N，17.15.

将16.5g(0.067摩尔)的上述酰肼，100ml醋酸，200ml水和200g冰混于一起，搅拌，同时逐渐加入6.12g(0.09摩尔)亚硝酸钠在11ml水中的溶液。生成的酰基叠氮化物立即用冷乙醚萃取。乙醚相在保持冷的条件下，先后用NaHCO₃水溶液和盐水洗涤，然后用Na₂SO₄干燥。真空抽掉乙醚，剩下的酰基叠氮化物溶于200ml冷的甲苯中。将这200ml甲苯溶液慢慢地加入在氮气气氛下在83℃油浴上加热并正在搅拌的另一份200ml甲苯中。加完后继续搅拌15分钟。使反应物冷却到50℃左右。通干燥HCl气体几秒钟。将混合物体积浓缩到原体积的一半，过滤收集不溶产品，滤饼经乙醚洗涤后干燥，得到1-氧代-4-甲基-6-甲氧基-1，2，3，4-四氢-9H-吡啶并〔3，4-b〕吲哚5.79g(产率38％)，熔点220℃。

C₁₃H₁₄N₂O₂的分析计算

理论值：C，67.81；H，6.13；N，12.17

实验值：C，67.54；H，5.97；N，12.37.

在氮气气氛下，将5.79g(0.025摩尔)上面制得的四氢吡啶并吲哚悬浮于由85ml乙醇，60ml水和8.5g KOH组成的溶液里所形成的悬浮液回流24小时。冷却后，真空蒸发乙醇。剩下的水溶液冷却到0℃，用1N盐酸调溶液pH＜6.0。收集沉淀的氨基酸，真空干燥，不加热。粗产品5-甲氧基-3-(1-氨基-2-丙基)吲哚-2-羧酸的产率基本上是定量的。

在氮气气氛下，将上面制得的粗氨基酸置于150ml的5M甲磺酸中回流47分钟使之立即脱羧。冷却后，加5MNaOH水溶液，使溶液变成碱性。去羧后的产品用乙醚萃取，加Na₂SO₄干燥。蒸出乙醚后。得到3.92g粗的色胺，呈胶粘状固体。用少量冷甲苯洗涤粗产品，得到2.48g纯的5-甲氧基-3-(1-氨基-2-丙基)吲哚结晶产品(率率48％)。

将上面制得的色胺2.48g(0.012摩尔)溶于18ml甲苯和4.5ml吡啶中，加2.5ml酯酐处理，再搅拌4小时。真空除去溶剂，剩下的残渣用CH₂Cl₂浸出，再加NaHCO₃水溶液搅拌几小时，以分解残存的醋酐。然后用Na₂SO₄干燥CH₂Cl₂溶液，蒸去溶剂。粗产品经硅胶层析，以乙酸乙酯为淋洗剂，则得到2.54g纯的β-甲基褪黑激素无色玻璃状固体(产率85％)。C₁₄H₁₈N₂O₂的分析计算

理论值：C，68.27；H，7.37；N，11.37

实验值：C，68.07；H，7.50；N，11.17.

                            例2

                   β-乙基褪黑激素的制备

按照例1的方法，使5-甲氧基吲哚、丙醛和Meldrum氏酸发生缩合反应。因为反应进行缓慢，要加入50％过量的丙醛，且使反应过夜。浅黄色半固体加成物产率是定量的。C₁₈H₂₁NO₅的分析计算

理论值：C，65.24；H，6.59；N，4.23

实验值：C，65.46；H，6.58；N，3.99.

按照例1的方法，将上述加成物溶解于含有吡啶和铜粉的的醇中。脱羧反应比在前例中困难，因此，混合物被回流19小时后，为了完成反应，需要煮沸去掉过剩的的醇，再在115℃下回流6.5小时。经硅胶层析，用2％乙酸乙酯的甲苯溶液为洗脱剂，得到3-(5-甲氧基-1H-吲哚-3-基)戊酸乙酯的产率是60％。C₁₆H₂₁NO₃的分析计算

理论值：C，69.79；H，7.69；N，5.09

实验值：C，69.53；H，7.40；N，5.01.

将上面制得的酯按以前介绍过的方法在水合肼中回流。完成反应需要6.5小时。从乙酸乙酯中重结晶后，得到的2-乙基-2-(5-甲氧基-3-吲哚基)丙酰肼产率是45％，熔点101-103℃。C₁₄H₁₉N₃O₂的分析计算

理论值：C，64.35；H，7.33；N，16.08

实验值：C，64.20；H，7.53；N，15.88.

按照例1的方法，将相应的酰肼转变成酰基叠氮化物，加热重排，并环化得到内酰胺1-氧代-4-乙基-6-甲氧基-1，2，3，4-四氢-9H-吡啶并〔3，4-b〕吲哚。最后一步不是从浓缩的反应混合物中结晶出产品，而是完全挥发掉甲苯，得到内酰胺粗产品，其产率为75％。再用丙酮-水进行重结晶，得到供分析用的内酰胺样品。C₁₄H₁₆N₂O₂的分析计算

理论值：C，68.83；H，6.60；N，11.47

实验值：C，68.68；H，6.74；N，11.37.

按例1中的方法，将内酰胺水解。粗产品2-羧基-3-(1-氨基-2-丁基)-5-甲氧基吲哚的产率是96％。和从前一样，未经进一步纯化，使其脱羧(与例1唯一不同之处是用了3M的甲磺酸)。完成反应需要几个小时。3-(1-氨基-2-丁基)-5-甲氧基吲哚的产率是36％。按照例1处理β-甲基化合物一样，上述油状粗产品未经进一步纯化，直接乙酰化。硅胶层析后，制得无色玻璃状β-乙基褪黑激素。C₁₅H₂₀N₂O₂的分析计算

理论值：C，69.20；H，7.74；N，10.76

实验值：C，69.25；H，7.99；N，10.59

                            例3

                β-甲基-6-氯褪黑激素的制备

按照例1的方法，将10.0g(0.055摩尔)5-甲氧基-6-氢吲哚，3.1ml(2.44g，0.055摩尔)乙醛和7.94g(0.055摩尔)Meldrum氏酸于90ml乙腈中的溶液搅拌48小时。真空抽掉溶剂，将制得的加成物溶于温热的甲苯中，并立即将其冷却，使之重结晶。获得的加成物是浅粉红色结晶，熔点145℃；产率16.5g(85％)。元素分析结果表明碳含量稍偏高，但核磁共振谱表明产品是纯的，并有预期的结构。C₁₇H₁₈NO₅Cl的分析计算

理论值：C，58.04；H，5.16；N，3.98；Cl，10.08

实验值：C，59.34；H，5.15；N，3.84；Cl，9.69

按例1的方法，用乙醇，吡啶和铜粉将加成物(11.0g，31.3毫摩尔)进行溶剂分解和脱羧。经硅胶层析，10％乙酸乙酯-90％甲苯为洗脱剂，得到浅黄包3-(5-甲氧基-6-氯-1H-吲哚-3-基)戊酸乙酯8.68g，产率94％C₁₅H₁₈NO₃Cl的分析计算

理论值：C，60.91；H，6.13；N，4.74；Cl，11.99

实验值：C，60.67；H，5.86；N，4.93；Cl，11.73

将8.68g(29.3毫摩尔)上述乙酯和6ml水合肼混合物置于带有空气冷凝器的烧瓶中，在氮气气氛和140℃下加热，6.5小时后，真空抽掉剩余的水合肼。制得的2-甲基-2-(5-甲氧基-6-氯-3-吲哚基)-丙酰肼自乙酸乙酯中重结晶，产率86％(7.13g)；熔点154-155℃。C₁₃H₁₆N₃O₂Cl的分析计算

理论值：C，55.42；H，5.72；N，14.91；Cl，12.58

实验值：C，55.14；H，5.51；N，14.49；Cl，12.78

将上面制得的酰肼(7.13g，25毫摩尔)转变成相应的酰基叠氮化物，叠氮化物在80℃，在甲苯溶液中热解和重排，重排产物用HCl使之环化，与例1中的方法相同。内酰胺1-氧代-4-甲基-6-甲氧基-7-氯-1，2，3，4-四氢-9H-吡啶并〔3，4-b〕吲哚的粗产品淡褐色，产率72％(4.77g)，熔点249-252℃。C₁₃H₁₃N₂O₂Cl的分析计算

理论值：C，58.99；H，4.95；N，10.58

实验值：C，59.45；H，4.77；N，10.72

按例1的方法，将内酰胺的粗产品(4.77g，18毫摩尔)用KOH的水一乙醇溶液水解。得到氨基酸2-羧基-3-(1-氨基-2-丙基)-5-甲氧基-6-氯吲哚粗产品3.98g(产率78％)。再按例1的方法，将粗产品(3.0g；10.6毫摩尔在100ml 3MHCl中回流过夜，使之脱羧。得到的酸性溶液用活性炭去色，然后用5MNaOH碱化。将胺萃入乙醚中，用Na₂SO₄干燥，真空抽掉乙醚，剩下结晶状色胺3-(1-氨基-2-丙基)-5-甲氧基-6-氯吲哚；熔点133-4℃。从甲苯-己烷重结晶后，产率64％(1.62g)。C₁₂H₁₅N₂OCl的分析计算

理论值：C，60.38；H，6.33；N，11.74；Cl，14.85

实验值：C，60.11；H，6.05；N，11.93；Cl，15.06

将上面制得的色胺1.51g(6.3毫摩尔)溶于10ml甲苯和2.5ml吡啶中，加1.5ml醋酐处理，室温下让反应混合物在室温下静置三小时后，真空抽掉挥发性物质。残留物用乙酸乙酯溶解，经NaHCO₃水溶液和盐水洗涤后，乙酸乙酯溶液用Na₂SO₄干燥。蒸发去掉溶剂，残留的油状物在甲苯-己烷中结晶，得到6-氯-β-甲基褪黑激素。(熔点133-5℃；1.09g，61％)。C₁₄H₁₇N₂O₂Cl的分析计算

理论值：C，59.89；H，6.10；N，9.98；Cl，12.63

实验值：C，60.03；H，6.22；N，9.75；Cl，12.92

                          例  4

            β-甲基-6，7-二氯褪黑激素的制备

将13.2ml新蒸出的三氟化硼醚配合物溶于125ml二氯甲烷中，冷却至0℃以下，放入装有氮气入口管和搅拌器的1升三口园底烧瓶里。于其中加入13.7g4-氨基-2，3-二氯苯甲醚和65ml二氯甲烷。在20分钟内加完，同时激烈地搅拌。接着在30分钟内，反应混合物中滴加10.6ml叔丁基亚硝酸酯和65ml二氯甲烷的溶液。加完后，反应混合物保持在约0℃以下，搅拌40分钟。然后加入375ml戊烷，使上面反应中产生的2，3-二氯-4-甲氧基苯重氮氟硼酸盐去溶剂化(desolubilize)。稀释的反应混合物再搅拌一小时，然后过滤。含有重氮盐的滤饼经真空干燥。获得的白色粉末在153-154℃熔化并分解。

将1.50g(9.67毫摩尔)的3-乙酰基-5-甲基-2-哌啶酮加入到由2.81g(9.67毫摩尔)2，3-二氯-4-甲氧基苯重氮氟硼酸盐，38ml水和46ml醋酸组成的溶液里。在一分钟时间内3-〔2-(2，3-二氯-4-甲氧基)-苯基亚肼基〕-5-甲基-2-哌啶酮开始分离。搅拌20分钟后，加入21ml水。再继续搅拌1小时。将反应混合物冷却几小时，滤集3-(取代的苯基亚肼基)-5-甲基-2-哌啶酮；熔点211-214℃；产率94％(2.87g)。C₁₃H₁₅N₃O₂Cl₂的分析计算

理论值：C，49.38；H，4.78；N，13.29

实验值：C，49.56；H，4.90；N，13.20

将2.87g(9.08毫摩尔)亚肼基哌啶酮和90ml 85％的甲酸混在一起，在100℃加热1小时。用18ml冷水慢慢稀释此热溶液，则在反应中生成的1-氧代-4-甲基-6-甲氧基-7，8-二氯-1，2，3，4-四氢-9H-吡啶并〔3，4-b〕吲哚此时开始分离。将反应混合物冷却几小时后，滤出产品，在乙醇里重结晶，得到无色结晶产品，其产率为68％(1.85g)。C₁₃H₁₂N₂O₂Cl₂的分析计算

理论值：C，52.19；H，4.04；N，9.36

实验值：C，52.32；H，4.15；N，9.19

按照例2的方法，将1.85g(6.18毫摩尔)的1-氧代-4-甲基-6-甲氧基-7，8-二氯-1，2，3，4-四氢-9H-吡啶并〔3，4-b〕吲哚用KOH的醇水溶液进行水解。形成的粗氨基酸2-羧基-3-(1-氨基-2-丙基)-5-甲氧基-6，7-二氯吲哚的产率是定量的。按照例2的方法，用3MHCl与上面制得的氨基酸作用48小时去羧，得到3-(1-氨基-2-丙基)-5-甲氧基-6，7-二氯吲哚。

将水解液冷却，加1NNaOH调成碱性。溶液冷却之后，滤出产品并干燥。滤饼用冷CH₂Cl₂洗涤。制得的3-(1-氨基-2-丙基)-5-甲氧基-6，7-二氯吲哚是淡褐色固体，重1.05g(62％产率)。C₁₂H₁₄N₂OCl₂的分析计算

理论值：C，52.76；H，5.17；N，10.26

实验值：C，52.52；H，5.36；N，9.97

按照例2中介绍的方法，将1.05g(3.84毫摩尔)色胺用醋酐酰基化。制得的β-甲基-6，7-二氯褪黑激素于乙醚中消化以提纯。最后无色产品的产率是66％(0.80g)。C₁₄H₁₆N₂O₂Cl₂的分析计算

理论值：C，53.35；H，5.12；N，8.89；Cl，22.50

实验值：C，53.09；H，5.15；N，9.06；Cl，22.51

                          例  5

      R-(-)和S-(+)3-乙氧基-羰基-5-甲基-2-哌啶酮的制备

将220g(2.2摩尔)三氧化铬溶于1032g35％的硫酸中，再以适当速度(使反应温度不超过30℃)加至正在进行机械搅拌的156g(1摩尔)(1)-薄荷醇和1032g35％硫酸的混合物中。在30℃下，继续搅拌3.5小时。反应混合物用乙醚反复萃取。合并乙醚相，浓缩，再用1M NaOH水溶液萃取。用12N HCl酸化水相后，用乙醚萃取几次。合并的乙醚相经盐水洗涤后，用Na₂SO₄干燥。蒸去乙醚后，残渣含有上面氧化过程得到的S-(+)-3，7-二甲基-6-氧代辛酸，经蒸馏，并重蒸，制得的酮酸产率是40％(74g)，沸点(0.05mmHg)＝104℃，〔α〕²⁵＝+7.8°(c＝10，甲醇)。C₁₀H₁₈O₃的分析计算

理论值：C，64.49；H，9.74

实验值：C，64.41；H，9.48

将16.4ml(0.60摩尔)90％过氧化氧慢慢加入100ml(149g，0.71摩尔)三氟醋酐与100ml二氯甲烷的混合物中，制得过氧三氟醋酸溶液。再将该溶液慢慢加入74g(0.40摩尔)S-(+)-3，7-二甲基-6-氧代辛酸，400ml二氯甲烷与102g(0.72摩尔)的磷酸氢二钠的混合物中。反应混合物在室温下(24℃)搅拌48小时，然后，先后用水和盐水充分洗涤。经Na₂SO₄干燥后，蒸去溶剂，残液再经蒸馏即得S-(+)-3-甲基-5-异丙氧羰基戊酸64，2g(产率79％)。沸点(0.05mHg)＝101-107 ℃，〔α〕²⁵＝+6.4°(c＝10，甲醇)。C₁₀H₁₈O₄的分析计算

理论值：C，59.39；H，8.97

实验值：C，59.23；H，8.69

将50g(0.25摩尔)上面制得的异丙酯溶于250mml 2M的乙醇钠无水乙醇中，在40℃下搅拌3小时。冷却后的溶液倒入冰和过量2MHCl混合物中，用乙醚萃取。乙醚相经盐水洗涤后，干燥。蒸去乙醚，将残液进行蒸馏。得到的S-(+)-3-甲基-5-乙氧羰基戊酸的产率是71％(33.2g)。沸点1(0.03mmHg)＝100℃，〔α〕²⁵＝+6.6°(c＝10，甲醇)。C₉H₁₆O₄的分析计算

理论值：C，57.43；H，6.57

实验值：C，57.46；H，8.28

在500ml三口烧瓶中，将13.1g(0.57克原子)的钠溶于100ml无水乙醇中，制得乙醇钠。真空抽去大部分过量的乙醇，然后加入260ml碳酸乙酯和9.0克“Adogen 464”(一种相转移催化剂)。烧瓶安有一个机械搅拌器、一个250ml滴液漏斗(没有均压侧臂)和一根21cm带套层的卫得门分馏柱。在油浴上将烧瓶于160℃加热，使乙醇平稳地蒸出，并使碳酸乙酯很慢地通过卫得门分馏柱蒸出。在160℃加热时，将26.8g(0.14摩尔)S-(+)-3-甲基-5-乙氧基羰基戊酸(在100ml碳酸乙酯中)，在一小时期间内加入。再加热1小时后，乙醇蒸馏停止，碳酸乙酯的蒸馏温度达到125-6℃。冷却混合物，收集S-(+)-3-甲基-5-双(乙氧羰基)戊酸，用少量四氢呋喃快速洗涤。然后将此盐加入冰和过量2MHCl的混合物中，并用乙醚萃取。乙醚相经盐水洗涤后，加入Na₂SO₄干燥。蒸去乙醚后，残液用高效液相色谱分离，色谱柱是用Waters公司的“Prep 500”硅胶柱。先后用二氯甲烷、1％甲醇的二氯甲烷溶液为洗脱剂。将根据薄层色谱检查的含有S-(+)-3-甲基-5-双(乙氧羰基)戊酸的馏分合并在一起，回收溶剂即得S-(+)-3-甲基-5-双(乙氧羰基)戊酸。

将4.31g(16.6毫摩尔)S-(+)-3-甲基-5-双(乙氧羰基)戊酸溶于50ml乙醇中，与一当量的乙醇钠-乙醇作用。真空抽去乙醇后，将留下的盐彻底干燥。然后将它悬浮于冷苯中，用1.44ml(2.10克16.5毫摩尔)草酸氯处理。起始的快速反应停止后，将溶液过滤，真空抽掉苯。形成的酰基氯溶于少量丙酮中，加入到由1，19g(17毫摩尔)叠氮化钠和6ml水形成的溶液里，控制加入的速率，使温度保持在10-15℃。一小时后，将S-(+)-3-甲基-5-双(乙氧羰基)戊酰叠氮萃入苯中。萃取物用Na₂SO₄

干燥后，真空抽掉溶剂。残渣用少量二氧六环(～0.5ml)溶解，再滴入140℃的苄醇(5ml)里。再加热30分钟后，真空抽去过量的苄醇、剩下2.9g(48％产率)N-S-(+)-[2-甲基-4-双(乙氧羰基)丁基-氨基甲酸苄酯。取出少量样品经硅胶层析纯化，[α]²³＝+9°(c＝10，甲醇)。

C₁₉H₂₇NO₆分析计算

理论值：C，62.45；H，7.45；N，3.83

实验值：C，62.26；H，7.51；N，3.72

将2.7g(7.4毫摩尔)上述氨基甲酸酯溶于200毫升乙醇中，在0.5g10％Pd/C上氢化。当不再吸收氢时，滤去催化剂，滤液在室温下(24℃)放置48小时。蒸去溶剂，残留物为内酰胺S-(+)-3-乙氧羰基-5-甲基-2-哌啶酮，从乙醚中结晶，得到1.10g(80％产率)晶体。熔点93-94℃，[α]²⁵＝+36.7°(c＝10.甲醇)。

C₉H₁₅O₃分析计算

理论值：C，58.35；H，8.16；N，7.56

实验值：C，58.23；H，7.68；N，7.60

R-(-)-3-乙氧羰基-5-甲基-2-哌啶酮的制备方法与S-(+)的相似。它是将156g(1摩尔)粗(-)-薄荷酮和(+)-异薄荷酮(将(+)-胡薄荷酮在Pd/C上氢化制得)悬浮于687g 35％硫酸中，同146g(1.46摩尔)三氧化铬与687g 35％硫酸形成的溶液反应。控制加入三氧化铬的速率，以维持反应温度不超过30℃。再搅拌3.5小时后，将产品R-(-)-3，7-二甲基-6-氧代辛酸萃入乙醚中。浓缩乙醚萃取液，用1M NaOH水溶液萃取。水相用12NHCl酸化后，再用乙醚萃取。乙醚相用盐水洗涤，Na₂SO₄干燥。真空抽掉乙醚，残留物经蒸馏得到74.7g(40％产率)R-(-)-3，7-二甲基-6-氧代辛酸。沸点(0.05mmHg)＝110℃。此产品与(1)-薄荷醇经氧化得到的产品相同，只有旋转标志是相反的。

将R-(-)酮酸经过制备S-(+)异构体时所述的各个步骤，就制得R-(-)-3-乙氧羰基-5-甲基-2-哌啶酮。此产品与S-(+)产品除平面偏振光的旋转标志外，其它方面均相同。

例6

S-(-)-β-甲基褪黑激素与R-(+)-β-甲基褪黑激素的制备

按照例4的方法，将2.50g(13.5毫摩尔)R(-)-3-乙氧羰基-5-甲基-2-哌啶酮与40ml0.75M NaOH在室温下(24℃)搅拌20小时，然后冷却到0℃。用3MHCl降低pH至约3.5，将3.00G(13.5毫摩尔)的对一甲氧苯基重氮四氟硼酸盐(按照例4方法，通过对-苯甲醚制得)一小部分一小部分地加入。反应混合物冷却到零度左右，维持过夜。滤出粗产品，用冷水洗涤，然后干燥。腙R-(-)-3-(对-甲氧基苯基亚肼基)-5-甲基-2-哌啶酮的粗产品产率是75％(2.50g)，熔点201℃。取出少量腙样品经过短硅胶柱纯化，乙酸乙酯为洗脱剂。纯化后产品的旋光度[α]²⁵＝-82°(c＝9.5，甲醇)。

C₁₃H₁₇N₃O₂的分析计算

理论值：C，63.14；H，6.92；N，16.99

实验值：C，62.97；H，6.80；N，16.88

将2.30g(9.3毫摩尔)的腙和17ml85％的甲酸混合在一起，在85-90℃加热3小时。然后滴加水，直到出现结晶为止。将结晶混合物冷却，冷却过夜。滤出粗产品，水洗，干燥。粗品S-(-)-内酰胺，S-(-)-1-氧代-4-甲基-6-甲氧基-1，2，3，4-四氢-9H-吡啶并[3，4-b]吲哚的产率66％(1.41g)，熔点215℃。取出少量样品在丙酮-水混合溶剂里重结晶。得到的产品光谱分析结果与例1中描述的外消旋体相同。旋光度[α]²⁵＝-6°(C＝5，甲醇)。

C₁₃H₁₄N₂O₂的分析计算

理论值：C，67.81；H，6.13；N，12.17

实验值：C，67.51；H，5.99；N，11.94

将S-(-)-内酰胺转变成S-(-)-β-甲基褪黑激素是按照例1中描述的制备外消旋体的方法进行的。最终产品S-(-)-β-甲基褪黑激素的光谱与外消旋体相同。旋光度[α]²⁵＝-5.6°(C＝5，甲醇)。

按上面描述的方法，R-(+)-β-甲基褪黑激素由S-(+)-3-乙氧羰基-5-甲基-2-哌啶酮合成。除旋转标志外，产品的其它光谱性质与S-(-)产品相同。

例7

S-(-)-β-甲基-6-氯褪黑激素和R-(+)-β-甲基-6氯褪黑激素的制备

将4.0g(21毫摩尔)3-氯-4-甲氧基硝基苯溶于200ml甲苯中，在0.4g 5％Pd/Al₂O₃上氢化。滤去催化剂，蒸掉滤液中溶剂。得到的3-氯甲氧基苯胺粗品溶于乙醚中，用乙醚盐酸处理，生成盐酸盐，收集并干燥。重量为2.48g(产率61％)。

将2.40g(12.4毫摩尔)3-氯甲氧基苯胺盐酸盐与7ml 4MHCl混合，在0℃，用0.86g(12.5毫摩尔)亚硝酸钠(在5ml水中)处理。在0℃搅拌一小时后，过滤，将滤液慢慢加入2.6g(24毫摩尔)氟硼酸钠(在8ml水中)的冰冷的溶液中。再在0℃搅拌一小时后，收集生成的盐，连续用冷的5％氟硼酸钠溶液、冷甲醇和乙醚洗涤。制得的3-氯-4-甲氧基苯重氮氟硼酸盐干重为2.2g(产率69％)。

将2.03g(11.0毫摩尔)的R-(-)-3-乙氧羰基-5-甲基-2-哌啶酮与30ml 0.75M NaOH混合，在室温下(24℃)搅拌过夜。将溶液冷却到0℃，用3MHCl将pH降至3.5。一小部分一小部分地加入重氮盐(2.8g，10.9毫摩尔)，反应混合物冷至0℃左右，过夜。收集产品R-(-)-3-(3-氯-4-甲氧基)苯基亚肼基-5-甲基-2-哌啶酮，水洗后干燥。重量＝2.30g(75％产率)；熔点＝205℃。取出少量样品，用短的硅胶柱层析纯化，乙酸乙酯作洗脱剂。纯化后产品的旋光度[α]²⁵＝-58°(c＝10，甲醇)。

C₁₃H₁₆N₃O₂Cl的分析计算

理论值：C，55.42；H，5.72；N，14.91；Cl，12.58

实验值：C，55.79；H，5.78；N，14.72；Cl，12.69

将2.20g(7.8摩尔)R-(-)-腙和20ml90％甲酸混合，在85℃加热3小时，然后慢慢用等体积的水稀释。让混合物冷却，并维持冷却状态过夜。收集黑色沉淀，用水洗涤后，从丙酮-水混合溶剂中重结晶，晶体S-(-)-1-氧代-4-甲基-6-甲氧基-7-氯-1，2，3，4-四氢-9H-吡啶并[3，4-6]吲哚的产率是60％(1.20g)，熔点＝248℃，[α]²⁵＝-12.2°(c＝10，甲醇)

C₁₃H₁₃N₂O₂Cl分析计算

理论值：C，58.99；H，4.95；N，10.58Cl，13.39

实验值：C，59.16；H，4.88；N，10.80；Cl，13.15

按例3中描述的方法，将(S)-(-)-内酰胺转变成(S)-(-)-6-氯-β-甲基褪黑激素。产品S-(-)-β-甲基-6-氯褪黑激素光谱性质与外消旋体是相同的，但是具有旋光度值[α]²⁵＝-13.2°(c＝10，甲醇)。

按上面描述的方法，由(S)-(+)-3-乙氧羰基-5-甲基-2-哌啶酮合成(R)-(+)-6-氯-β-甲基褪黑激素。除旋转标志外，该立体异构体与(S)-(-)性质相同。

本发明的化合物是排卵抑制剂，其抑制活性大小，是按下面方案来确定的。

采用雌性成熟大白鼠，它们有规律的动情周期是四天：经过两天动情期，一天动情前期，接着一天就是动情期。记录每天的阴道涂片、选用那些至少经过两个连续的四天动情周期的大鼠做实验。在动情前期的下午，促黄激素通过垂腺释放到血液中，运动到卵巢，在此诱导排卵。于是动情期那天，输卵管内就有卵子存在了。

在动情前期那天中午，给实验组的大鼠口服供药。第二天(动情期)将对照组与实验组的大鼠都杀死。取出每只大鼠的输卵管，在显微镜下检查卵子的存在。与对照组相比，实验中排卵大鼠的数减少50％，说明化合物抑制排卵是有效的。同时确定了抑制卵的最小有效剂量。

下面表I公布I了按上面方案对一些β-甲基褪黑激素的试验结果。褪黑激素列于表1作为比较。表中第1栏是化合物名称，第二栏是最小有效抑制剂量(mg/kg鼠重)。

表  I

化合物名称                最小有效抑制剂量

                             (mg/kg鼠重)褪黑激素                            32.0β-甲基褪黑激素                      1.0R-(+)-β-甲基褪黑激素                1.0^*β-乙基褪黑激素                      1.0β-甲基-6-氯褪黑激素                 2.0R-(+)-β-甲基-6-氯褪黑激素           1.0S-(-)-β-甲基-6-氯褪黑激素         ＞5.0β-甲基-6，7-二氯褪黑激素           15.0

*在这个剂量下，相对于对照组，实验组的排卵抑制率为40％。

β-烷基衍生物的排卵抑制效应比α-甲基衍生物以及单卤代衍生物的要长。因此，它们可以在动情前期那天中午之前1-2小时给药，仍显示抑制排卵的效果。

本发明中的这些排卵抑制剂也能作为雌性哺乳动物和鸟类的避孕药。它们的口服活性表明它们在避孕方面特别有用，控制某些人们不希望它们繁殖太多的哺乳动物的数量。例如，本发明的化合物可与诱饵或其它吸引物结合，制成适当剂型，放在啮齿动物或其它小动物易于发现的地方，这些动物包括犬科动物如草原狼、狐狸、豺和野狗；鸟类如燕八哥、鸥、赤翼黑鸟、鸽子及类似的鸟类，大大减少它们的过分繁殖。它们可用来减少机场跑道上的鸟类和动物以减少航空事业上的公害。它们也能被用来减少不希望的鸟类和其它动物的数量，以防止疾病的传播，减少城乡财产的破坏。

本发明的化合物，按有效的剂量供药，将抑制鸟兽排卵和受孕。按接受者每千克体重，每天剂量是0.02-20mg，较好的效果是1-8mg。

本发明化合物的供药方式，可以直接使用，也可制成复方的单位剂量的剂型，口服用药或采用胃肠外给药方式。在药用组合物的制备中可将本发明的下述式(I)化合物与一种或几种药物上可接受的赋形剂、稀释剂或载体相混合，

式中：R¹是H或C₁-C₄烷基，R²是C₁-C₄烷基，R⁵和R⁶分别是H或卤素，R⁷是C₁-C₄烷基。最好将组合物加工成单位剂量形式，每剂药中包含5-500mg有效成份，更经常的是25-300mg在复方或制剂中，适宜于药用的有机物或无机物，液体和(或)固体都可当作载体或稀释剂。本领域普通熟练人员应熟知这些适用的载体。口服剂型可用片剂、粉末颗粒、胶囊、悬浮液、溶液等。本发明的化合物亦可采用已知的工艺，制成特定的剂型，给药后让有效成分快速释放、维持较长时间或延缓释放。

下面的剂型仅是例子，并非将本发明限制在这个范围之内。

剂型1

硬明胶胶囊可用下列成分来制备

                                     量(mg/胶囊)β-甲基-6-氯褪黑激素                         250干淀粉                                       200硬酯酸镁                                      10共计                                          460mg

将上述成分混匀，填入硬明胶胶囊中、每个胶囊460mg。

剂型2

用下列成分可制成片剂

                                        量(mg/片)β-甲基-6，7-二氯褪黑激素                      125纤维素(微晶)                                   200二氧化硅(烘制过)                               5硬脂酸                                         2共计                                           332mg

将这些成分混匀，压成片状，每个332mg。

Claims (1)

1.制备一种药物组合物的方法，包括将下式化合物与一种或几种药物上可接受的赋形剂、稀释剂或载体相混合，

式中：

R¹是H或C₁-C₄烷基；

R²是C₁-C₄烷基；

R⁵和R⁶分别是H或卤素；

R⁷是C₁-C₄烷基。