CN106414425A - 用于预防或治疗烟碱成瘾的缀合物以及制备它们的相关方法 - Google Patents

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CN106414425A CN201580026590.8A CN201580026590A CN106414425A CN 106414425 A CN106414425 A CN 106414425A CN 201580026590 A CN201580026590 A CN 201580026590A CN 106414425 A CN106414425 A CN 106414425A
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Abstract

本发明涉及部分化学的化合物，以及制备这些化合物的方法。所述化合物还可以并入组合物，以在戒烟和进一步治疗烟碱相关的依赖中提高戒烟率或降低复吸。

Description

用于预防或治疗烟碱成瘾的缀合物以及制备它们的相关方法
相关申请的交叉引用
本申请要求在2014年5月16日提交的美国临时申请序列号No.61/994,627的权益，其全部并入本文。
技术领域
本发明涉及疫苗组合物的制备方法，该组合物含有烟碱衍生的半抗原、半抗原-间隔缀合物和半抗原-载体缀合物，它们在抗烟碱疫苗中充当抗原组分。本发明还涉及疫苗组合物的制备方法，该组合物含有这样的烟碱衍生的半抗原-载体缀合物抗原，其与佐剂配制。这样的组合物用于在戒烟和烟草/烟碱依赖治疗工作中提高戒烟率或减少复发率。
背景技术
吸烟对于健康有严重许多不利影响，且许多政府主动行动以减少或预防吸烟，它已经变得不那么社会可接受。因此，许多吸烟者希望摆脱该习惯，虽然每年有许多吸烟者做出尝试，但那些中仅有一小部分成功戒烟且没有复吸。极高的失败率是烟碱的成瘾性加上香烟容易获得的结果
随着吸烟，或烟碱其他形式(例如，窦、贴剂、胶)的使用，烟碱进入血流并此后快速进入大脑，在那里它刺激烟碱乙酰胆碱受体，导致多巴胺释放，其反过来激活奖励中枢。随着戒烟的尝试，出现奖励反应损失，和戒断症状，包括认知功能减退。复吸的主要原因在于失去奖励且不愉快的戒断症状通过吸烟可以立即缓解。
对于戒烟有各种非疫苗疗法。烟碱替代疗法，比如含有烟碱的口香糖或皮肤贴剂，可以帮助吸烟者放弃香烟，但是它们不打破烟碱造成的成瘾周期。
另一种方法是使用以烟碱乙酰胆碱受体，比如伐尼克兰为靶向的药物。这样的药物，其减少通过吸烟正常遇到的奖励,已经相对成功地辅助戒烟，但是在药物治疗结束后复吸率是高的，因为再吸(例如，吸一支香烟)可以容易地重新激活奖励中枢变成完全的复吸。最近的戒烟策略集中在刺激免疫系统在血流中产生结合烟碱的抗烟碱抗体，因此降低烟碱可以进入大脑的数量和速率。这反过来防止奖励中枢被激活并帮助打破成瘾周期。
由于通过疫苗诱导的抗体可以长期生存,抗烟碱疫苗对于协助戒烟和预防复吸都有用。另外，由于抗体作用于外围，不存在中枢神经系统(eNS)不利影响的风险。这样的疫苗的例子描述在WO00/32239,WO02/49667,WO03/82329和US2006/111271中。烟碱衍生物描述在EP-A-421762,WO01/70730,WO01/80844和US 2005/119480中。进一步的烟碱衍生物已经在登记号136400-02-7,250683-10-4,861023-80-5和861025-049下指明。烟碱半抗原描述在WO99/61054,WO02/58635,WO03/82329,WO2005/40338和EP-A-1849780中。
发明内容
在一个实施方式中，本发明包括制备式(VII)的化合物的方法:
包括以下步骤:(i)将式(IIIA)或(IIIB)的化合物:
与第一种碱合并；(ii)使步骤(i)的产物与碘化物源、金属催化剂和配体反应；(iii)使步骤(ii)的产物与乙二醇、第二种碱和金属催化剂反应；(iv)制备式(V)的化合物:
(v)使所述式(V)的化合物与甲苯磺酰氯和胺碱反应；(vi)制备并分离式(VI)的化合物:
(vii)使所述分离的式(VI)的化合物与氨源反应；和
(viii)得到式(VII)的结果化合物。
在另一个实施方式中,本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中第一种碱是氢氧化钠且第二种碱是碳酸盐碱。
在进一步的实施方式中,本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中金属催化剂是铜盐。
在又另一个实施方式中,本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中配体是二胺。
在仍旧另一个实施方式中,本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中胺碱选自吡啶、二甲基吡啶、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷和N-甲基咪唑。
在另一个实施方式中,本发明包括制备式(IIIA)的化合物的方法:
包括以下步骤：(i)在溶剂中使式(III)的化合物:
与对甲苯磺酸反应；和(ii)制备式(IIIA)的化合物。
在进一步的实施方式中,本发明包括制备式(IIIB)的化合物的方法:
包括以下步骤:(i)在溶剂中使式(III)的化合物:
与L-DBTA反应；和(ii)制备式(IIIB)的化合物。
在又另一个实施方式中,本发明包括制备式(VII)的化合物的方法:
包括以下步骤:(i)使式(IIIB)的化合物:
与第一种碱反应；(ii)使步骤(i)的产物与碘化物源、金属催化剂和配体反应；(iii)使步骤(ii)的产物与乙二醇、第二种碱和金属催化剂反应；(iv)制备式(V)的化合物:
(v)使式(V)的化合物与甲苯磺酰氯和胺碱反应；(vi)制备并分离式(VI)的化合物:
(vii)使分离的式(VI)的化合物与氨源反应；和(viii)得到式(VII)的结果化合物。
在仍旧另一个实施方式中,本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中第一种碱是氢氧化钠且所述第二种碱是碳酸盐碱。
在另一个实施方式中,本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中金属催化剂是铜盐。
在进一步的实施方式中,本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中配体是二胺。
在又另一个实施方式中,本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中胺碱选自吡啶、二甲基吡啶、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷和N-甲基咪唑。
在仍旧另一个实施方式中,本发明包括制备式(VII)的化合物的方法:
包括以下步骤:(i)使式(IIIA)的化合物:
与第一种碱反应；(ii)使步骤(i)的产物与碘化物源、金属催化剂和配体反应；(iii)使步骤(ii)的产物与乙二醇、第二种碱和金属催化剂反应；(iv)制备式(V)的化合物:
(v)使式(V)的化合物与甲苯磺酰氯和胺碱反应；(vi)制备并分离式(VI)的化合物:
(vii)使分离的式(VI)的化合物与氨源反应；和(viii)得到式(VII)的结果化合物。
在另一个实施方式中，本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中第一种碱是氢氧化钠且所述第二种碱是碳酸盐碱。
在进一步的实施方式中，本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中有机配体是二胺。
在又另一个实施方式中，本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中金属催化剂是铜盐。
在仍旧另一个实施方式中，本发明包括制备本文所述式(VII)的化合物的方法，其中胺碱选自吡啶、二甲基吡啶、1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷和N-甲基咪唑。
在另一个实施方式中，本发明包括制备式(VII)的化合物的方法:
包括以下步骤:(i)使式(VI)的化合物:
与氨反应；和(ii)制备式(VII)的结果化合物。
在进一步的实施方式中,本发明包括式(IIIA)的化合物:
在又另一个实施方式中,本发明包括式(VI)的化合物:
在仍旧另一个实施方式中,本发明包括制备式(VIII)的化合物的方法:
包括以下步骤:(i)在水和溶剂中使式(VII)的化合物:
与对甲苯磺酸反应；和(ii)制备式(VIII)的结果化合物。
发明详述
本发明通过但不限于以下制备例和实施例说明，其中使用以下缩写。
术语“EDC”指1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐。
术语“FTIR”指傅里叶变换红外光谱。
术语“GC/MS”指气相色谱-质谱法。
术语“sNHS”指磺基-N-羟基磺基琥珀酰亚胺。
术语“L-DBTA”指L-二苯甲酰酒石酸。
1H NMR(质子核磁共振)谱是,在所有情况下,与所提出的结构一致。以来自四甲基硅烷的低磁场的每百万份(parts-per-million)给出特征性化学位移(δ):使用用于指定主峰的常规缩写，例如,s，单峰；d，双峰；t，三重峰；q，四重峰；m，多重峰；br，宽峰；brm，宽多重峰；brt，宽三重峰。
13C NMR(碳核磁共振)谱,在所有情况下,与所提出的结构一致。以来自四甲基硅烷的低磁场(正值)和高磁场(负值)的每百万份给出特征性化学位移(δ)。
LCMS,除非另有指明,是在以下条件下进行:Waters Xbridge C18 5nm,2.1x 30mm柱,0:100至95:5梯度经3.1min,MeCN:(10nM(NH4)2HCO3aq.)。
本文所使用的化合物和方法相对于现有技术特别有利。一个示例性的优点是经由公开的方法分离一种或多种固体化合物的能力。例如,本文公开的化合物VI可以作为固体分离并相对容易处理；在进行下一步合成之前纯化化合物VI的能力是特别有利的。另一个示例性的优点包括在公开的方法中消除二氧杂环己烷或其他不希望的试剂/溶剂，以及使用更安全/危害更小的试剂。进一步的示例性优点包括期望化合物改善的产率，和更易可称的组分，条件和方法。
本发明化合物可以具有不对称碳原子。这样的非对映异构体混合物可以通过本领域技术人员已知的方法基于它们的物理化学差异拆分成个别非对映异构体,例如,通过色谱法或分步结晶法。通过与适当的旋光化合物(例如，醇)反应，拆分非对映异构体并将个别非对映异构体转化(例如，水解)为相应的纯对映异构体，通过将对映异构体混合物转化为非对映异构体混合物可以拆分对映异构体。所有这样的同分异构体,包括非对映异构体混合物和纯对映异构体，被认为是本发明的一部分。
化合物的药学上可接受的盐包括其酸加成盐和碱盐。适当的酸加成盐从形成非毒性盐的酸形成。实例包括乙酸盐，天冬氨酸盐，苯甲酸盐，苯磺酸盐，碳酸氢盐/碳酸盐，硫酸氢盐/硫酸盐，硼酸盐，樟脑磺酸盐，柠檬酸盐，乙二磺酸盐，乙磺酸盐，甲酸盐，富马酸盐，葡庚糖酸盐，葡糖酸盐，葡糖醛酸盐，六氟磷酸盐，海苯酸盐，盐酸盐/氯化物，氢溴酸盐/溴化物，氢碘酸盐/碘化物，羟乙基磺酸盐，乳酸盐，苹果酸盐，马来酸盐，丙二酸盐，甲磺酸盐，甲基硫酸盐，萘酸盐(naphthylate)，2-萘磺酸盐，烟酸盐，硝酸盐，乳清酸盐，草酸盐，棕榈酸盐，扑酸盐，磷酸盐/磷酸氢盐/磷酸二氢盐，糖酸盐，硬脂酸盐，琥珀酸盐，酒石酸盐，甲苯磺酸盐和三氟乙酸盐。
合适的碱盐由形成无毒盐的碱形成。实例包括铝，精氨酸，苄星，钙，胆碱，二乙胺，二乙醇胺，甘氨酸，赖氨酸，镁，葡甲胺，乙醇胺，钾，钠，氨基丁三醇和锌盐。
还可以形成酸的半盐和碱的半盐，例如，半硫酸盐和半钙盐。
对于合适的盐的综述，参见Handbook of Pharmaceutical Salts:Properties, Selection,and Use,by Stahl and Wermuth(Wiley-VCH,Weinheim,Germany,2002)。
化合物的药学上可接受的盐可以通过三种示例性方法中的一种或多种制备：
(i)通过使化合物与期望的酸或碱反应；
(ii)通过从适当的化合物前体去除酸-或碱-不稳定的保护基或使用期望的酸或碱通过开环适当的环状前体，例如，内酯或内酰胺；或
(iii)通过与合适的酸或碱反应或借助适当的离子交换柱将化合物的一种盐转化为另一种。
所有三种反应通常在溶液中进行。得到的盐可以沉淀析出并通过过滤收集或可以通过蒸发溶剂回收。得到的盐的电离程度可能从完全电离到几乎非离子化之间变化。
本发明的化合物可以以非溶剂和溶剂形式存在。术语“溶剂化物”在本文中用于描述包含本发明化合物和化学计量量的一种或多种药学上可接受的溶剂分子，例如，乙醇的分子复合物。当溶剂是水时使用术语“水合物”。
本发明的范围包括复合物比如包合物，药物-宿主包合复合物，其中,与上述溶剂化物相反,药物和宿主以化学计量或非化学计量的量存在。还包括的是含有可以以化学计量或非化学计量的量存在的两种或多种有机和/或无机组分的药物的复合物。得到的复合物可以是离子化的，部分离子化的，或非离子化的。对于这样的复合物的综述，参见J Pharm Sci,64(8),1269-1288,by Haleblian(August 1975)。
以下化合物的全部引用包括其盐类、溶剂化物和复合物的引用以及其盐类的溶剂化物和复合物的引用。
按照之前的实例和其他前药类型的实例的取代基的进一步的实例可以在上述引用中找到。
含有一个或多个不对称碳原子的化合物可以以两种或多种立体异构体存在。当化合物包含烯基或亚烯基基团时，几何顺/反(或Z/E)异构体是可能的。当结构异构体经由低能垒可互变时，会发生互变异构的同分异构现象(“互变异构现象“)。这可以采取在含有，例如，亚氨基、酮或肟基团的化合物中的质子互变异构形式，或在含有芳香族部分的化合物中所谓的价互变异构形式。单一的化合物可以显示多于一种类型的同分异构现象。
化合物的全部立体异构体、几何异构体和互变异构体形式包括在本发明范围内，包括显示出多于一种类型的同分异构现象的化合物和其一种或多种混合物。还包括的是酸加成盐或碱盐，其中抗衡离子是旋光性的，例如，d-乳酸盐或l-赖氨酸,或消旋体，例如,dl-酒石酸盐或dl-精氨酸。
可以通过本领域技术人员已知的常规技术拆分顺/反异构体,例如,色谱法和分步结晶法。
用于制备/拆分个别对映异构体的常规技术包括，从适当的光学的纯前体手性合成或使用，例如，手性高压液相色谱法(HPLC)拆分消旋体(或盐或衍生物的消旋体)。
可选地，消旋体(或消旋前体)可以与适当的旋光化合物，例如，醇，或在化合物含有酸性或碱性部分，碱或酸比如1-苯基乙胺或酒石酸的情况下反应。得到的非对映异构体混合物可以通过色谱法和/或分布结晶法拆分，且借助本领域技术人员已知的方法将非对映异构体的一个或两个转化为相应的纯对映异构体。
本发明的手性化合物(和其手性前体)可以以对映异构体富集的形式获得，使用色谱法，通常是HPLC，在非对称树脂上用由烃，通常是庚烷或己烷，含有从0至50％体积的异丙醇，通常是从2％至20％体积和从0至5％体积的烷基胺，通常是0.1％二乙胺组成的流动相。浓缩洗脱液得到富集的混合物。
立体异构体聚集物可以通过本领域技术人员已知的常规技术拆分，参见，例如,Stereochemistry of Organic Compounds,by E.L.Eliel and S.H.Wilen(Wiley,NewYork,1994)。
本发明包括所有药学上可接受的同位素标记的化合物，其中一个或多个原子被具有相同原子序，但是原子质量或质量数与自然中占优势的原子质量或质量数不同的原子取代。
适用于本发明化合物的包含的同位素的实例包括以下的同位素：氢，比如2H和3H；碳，比如11C，13C和14C；氯，比如36Cl；氟，比如18F；碘，比如123I和125I；氮，比如13N和15N；氧，比如15O,17O和18O；磷，比如32P；和硫，比如35S。
某些同位素标记的化合物，例如,掺入放射性同位素的那些,用于药物和/或底物组织分布研究。放射性同位素氚(即,3H)，和碳-14(即，14C)特别用于该目的，鉴于它们易于掺入且现成的检测装置。
用较重的同位素比如氘(即,2H)取代可以提供由于高代谢稳定性的某些治疗优点，例如，增加的体内半衰期或降低的剂量要求，因此在某些情况下可以是优选的。
用正电子发射同位素，比如11C，18F，15O和13N取代，可用于在正电子发射断层扫描中(PET)研究检查底物受体占有率。
同位素标记的化合物通常可以通过本领域技术人员已知的常规方法制备或通过描述于随附的实施例和制备例中使用合适的同位素标记试剂代替以前使用的非标记试剂的那些类似的方法制备。
根据本发明的药学上可接受的溶剂化物包括，其中结晶化的溶剂可以同位素取代的那些，例如D2O,d6-丙酮,d6-DMSO。
方案1:(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙胺-4-甲基苯磺酸盐(VII)的选择性合成。
硼酸酯(II)由(S)-(-)-烟碱(I)与适当的铱催化剂，通常是，氯(1,5-环辛二烯)铱(I)二聚体，配体,比如4,4’-二-叔-丁基-2,2’-联吡啶,3,4,7,8-四甲基-1,10-菲咯啉或1,10-菲咯啉，硼源，比如双(频哪醇合)二硼或4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷在适当的溶剂中，比如THF或庚烷，在通常是60℃和回流温度之间反应形成。然后，在适当的溶剂系统，比如甲醇或甲醇/水中，在20℃和回流温度之间，使用溴化铜(II)将硼酸酯(II)转化成溴化物(III)。将溴化物(III)作为结晶盐，比如双甲苯磺酸盐(IIIA)或L-二苯甲酰酒石酸盐(IIIB)，在标准反应条件下，与酸比如对甲苯磺酸或(-)-二苯甲酰-L-酒石酸，在适当的溶剂，比如丙酮或乙醇中分离。
溴化物(III)与碘化钠和适当的铜催化剂,通常是碘化亚铜,在配体比如N,N'-二甲基乙二胺存在下,在适当的溶剂比如甲基异丁酮,1-丁醇或1,4-二氧杂环己烷中,在温度约100℃转化为碘化物(IV)。
碘化物(IV)与乙二醇和适当的铜催化剂,通常是碘化亚铜,在适当的碱通常是碳酸钾存在下,在温度约100℃反应，形成醇(V)。
醇(V)到磺酸酯(VI)的酯化反应在标准反应条件下与对甲苯磺酰氯和适当的碱比如吡啶或N-甲基咪唑,在适当的溶剂比如甲苯或二氯甲烷中,在温度-10至20℃之间进行。然后磺酸酯(VI)从适当的溶剂系统比如乙酸乙酯/庚烷或叔丁基甲基醚/庚烷中重结晶。
磺酸酯(VI)到胺的转化通过使磺酸酯(VI)与氨反应，在适当的溶剂中,通常是甲醇,在封闭的系统中,在温度通常是65至100℃之间完成。然后通过蒸馏氨和反应溶剂之后，加入适当的溶剂,通常是乙腈，从反应中分离磺酸盐(VII)。
方案2:S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-双(4-甲基苯磺酸盐)(IIIA)和S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(2R,3R)-2,3-双(苯甲酰氧基)琥珀酸盐(IIIB)的制备。
方案3:S)-2-((5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基)氧基)乙烷-1-胺双(4-甲基苯磺酸盐)二水合物(VIII)的制备。
制备例
制备例1:(S)-3-(1-甲基吡咯烷-2-基)-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂环戊烷-2-基)吡啶(II)。
向装有FTIR探针、回流冷凝器和N2喷射管的反应器中加入无水庚烷(10mL)。向庚烷中鼓泡入N2 30分钟。除去N2喷射管并用N2代替吹扫顶部空间。向反应器中加入双(频哪醇合)二硼(1.1740g,4.62mmol,0.75当量),烟碱(I)(1.00g,6.16mmol,1.00当量)),3,4,7,8-四甲基-1,10-菲咯啉(0.0297g,0.123mmol,0.020当量)和氯(1,5-环辛二烯)铱(I)二聚体(0.0418g,0.0616mmol,0.010当量)。
将悬浮液加热至目标温度90℃。在45℃，将所有固体溶解在橙色溶液中。通过FTIR趋势数据在反应到达90℃目标温度时反应看起来几乎完成。GC/MS分析表明在目标温度75分钟后从烟碱约99％转化为产物。
将反应冷却至20℃并过滤以分离黄色固体(1.707g)。通过QNMR测定固体的效力为80％，得到正确的分离产量1.366g,77％(S)-3-(1-甲基吡咯烷-2-基)-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂环戊烷-2-基)吡啶(II)。
制备例2:(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(2R,3R)-2,3-双(苯甲酰氧基)琥珀酸盐(IIIB)。
通过加热至45-50℃，将(S)-3-(1-甲基吡咯烷-2-基)-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂环戊烷-2-基)吡啶(II)(1.69g,5.88mmol,1.0当量)溶解于甲醇(22mL)中。将溴化铜(3.49g,15.6mmol,2.6当量)在水(22mL)中的溶液缓慢加入至琥珀色甲醇溶液中，形成厚的绿色悬浮液。在50℃1小时后GC/MS分析表明反应完成。
在冷却至20℃后，向混合物中加入乙酸异丙酯(22mL)和氢氧化铵(28质量％,13.5mL)。将相分离，水层用乙酸异丙酯(11mL)再次提取。合并的有机层用在水(22mL)中稀释的氢氧化铵(28质量％,7mL)洗涤，随后用饱和NaCl(13.5ml)水溶液洗涤，然后用Na2SO4干燥。将干燥的(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(III)的乙酸异丙酯的溶液过滤并浓缩成琥珀色油状物，其将用于分离期望的盐。
在20℃，将(-)-二苯甲酰基-L-酒石酸一水合物(2.11g,5.89mmol,1.0当量)于乙醇(22mL)中的溶液加入至溶解于乙醇(22mL)中的(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(III)(5.88mmol,1.0当量)中。固体沉淀并将混合物粒化18小时。从混合物中过滤的淡黄色固体用乙醇洗涤并在过滤器上干燥，得到(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(2R,3R)-2,3-双(苯甲酰氧基)琥珀酸盐(IIIB)(2.9556g,84％,99.5％ee)。
1H NMR(400MHz,甲醇-d4)δ2.05-2.19(m,3H)2.35-2.50(m,1H)2.58-2.63(m,3H)3.02-3.16(m,1H)3.65-3.75(m,1H)4.16-4.25(m,1H)5.89(s,2H)7.41-7.49(m,5H)7.58(tt,2H)8.06-8.09(m,2H)8.09-8.12(m,2H)8.24(t,1H)8.59(d,1H)8.69(d,1H)8.69(d,1H)。
13C NMR(400MHz,甲醇-d4)δ13.91,20.96,31.01,37.64,55.73,73.22,128.10,129.51,129.56,133.04,138.93,147.93,151.19,165.56,169.74。
制备例3:S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-双(4-甲基苯磺酸盐)(IIIA)。
在氮气吹扫的反应器中，向无水四氢呋喃(40.00L)中加入双(频哪醇合)二硼(4.70kg,18.49mol,0.75当量),4,4'-二-叔-丁基-2,2'-联吡啶(0.41kg,1.48mol,0.06当量),和(S)-烟碱(I)(4.00kg,24.66mol,1.00当量)。在加入氯(1,5-环辛二烯)铱(I)二聚体(0.50kg,0.74mol,0.03当量)之前和之后向无色溶液中剧烈鼓泡入氮气30分钟。维持氮气吹扫的顶部空间，混合物加热并在60℃维持18小时。GC/MS分析表明>95％从烟碱(I)转化为硼酸酯(II)。溶液在真空中浓缩。用甲醇代替四氢呋喃，得到(S)-3-(1-甲基吡咯烷-2-基)-5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼杂环戊烷-2-基)吡啶(II)在甲醇(36L)中的橙色悬浮液。
在20℃，经30分钟，向该甲醇悬浮液中加入溴化铜(16.52kg,mol,当量)于水中(30L)的溶液。GC/MS分析表明在20℃12小时后反应完成。边搅拌边向混合物中加入乙酸异丙酯(40.00L)和氢氧化铵(28质量％,24.00L)。将相分离，用乙酸异丙酯(20.00L)再次提取水层。合并的有机层用在水(5.60L)中稀释的氢氧化铵(28质量％,2.80L)洗涤，然后用氯化钠(2.15kg)在水(15.04L)中的溶液洗涤。将(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(III)的乙酸异丙酯溶液浓缩成琥珀色油状物(～12L)，其将用于分离期望的盐。
将含有(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(III)的粗油状物溶解在丙酮(4.0L)中。在15℃，经30分钟，加入对甲苯磺酸(9.38kg,49.3mol,2.0当量)于丙酮(16.0L)中的溶液。向混浊的混合物中加入晶种(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶双(4-甲苯-磺酸盐)(IIIA)(30g,0.051mol,0.002当量)并冷却至0℃。在0℃冷却2小时后，混合物过滤并用冷丙酮洗涤白色固体。在过滤器上干燥16小时后分离(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶双(4-甲基苯磺酸盐)(IIIA)(9.69kg,16.52mol,67％,校正产率)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ2.13(m,2H),2.23(m,1H),2.29(s,3H),2.45(m,1H),2.72(d,3H),3.24(m,1H),3.78(m,1H),4.49(q,1H),7.14(d,2H),7.50(d,2H),8.33(t,1H),88.73(d,1H),8.83(d,1H)。
13C NMR(400MHz,DMSO-d6)δ20.8,21.3,30.5,38.2,55.6,68.1,120.5,125.5,128.2,131.1,137.9,139.0,145.2,148.7,151.5。
制备例4:(S)-3-碘-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(IV)。
将(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶双(4-甲基苯磺酸盐)(IIIA)(23.4kg,39.96mol,1.00当量)溶解在水(117L)中。向溶液中加入甲基异丁酮(117L)，形成两相。
向混合物中加入氢氧化钠水溶液(18.9mol/L,4.24L,79.92mol,2.0当量)，导致水层pH从2到12的变化。在搅拌15-20分钟后分离相。用甲基异丁酮(23.4L)再次提取下部黄色水层并然后丢弃。合并的有机提取物在真空下浓缩得到70-75L黄色(S)-3-溴-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(II)的甲基异丁酮溶液。
向溶液中加入碘化钠(12.10kg,79.93mol,2.0当量),碘化亚铜(0.38kg,2.00mol,0.050当量)和N,N'-二甲基乙二胺(0.35kg,4.00mol,0.10当量)。将溶液加热至105℃并保持12小时。UPLC/MS分析证实了转化成碘化物完成并将反应冷却至20℃。
加入甲基异丁酮(23.4L),水(28L)和氢氧化铵(28质量％,28L)。在搅拌30分钟后分离相。弃去下部深蓝色水相。上部含有产物的琥珀色有机层用水(46.8L)洗涤并在真空下浓缩至～12L。
(S)-3-碘-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(IV)(9.66kg,33.43mol,86.3％,校正产率)分离作为琥珀色甲基异丁酮溶液。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.58(m,1H),1.75(m,1H),1.85(m,1H),2.08(s,3H),2.18(m,1H),2.25(q,1H),3.10(t,1H),3.15(td,1H),8.09(t,1H),8.50(d,1H),8.69(d,1H)。
13C NMR(400MHz,DMSO-d6)δ22.3,34.9,40.0,56.3,67.1,94.4,141.5,142.6,147.6,153.8。
HRMS:(ESI+)计算值C10H14N2I(M+H)+:289.01962,实测值:289.02002(dev.1.0ppm)。
制备例5:(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙醇(V)。
向(S)-3-碘-5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶(IV)(11.20kg,38.87mol,1.00当量)于无水乙二醇(46L)的溶液中加入碳酸钾(10.74kg,77.74mol,2.00当量)和碘化亚铜(0.74kg,3.89mol,0.10当量)。将粘稠的反应混合物加热至100℃,得到容易搅拌的暗红色溶液。
在100℃，4小时后，UPLC/MS分析表明反应完成。
用七份甲苯(31.36L)和二氯甲烷(31.36L)混合物的提取物从乙二醇中提取产物。合并全部提取物并将溶液在真空下浓缩(～90L)。
向甲苯溶液中加入碳酸钾(10.74kg,77.74mol,2.00当量)并在20℃搅拌混合物18小时。混合物通过硅藻土涂布的过滤器过滤。用甲苯(22.4L)洗涤绿色固体两次并将合并的滤液在真空下浓缩(～25L)。
(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙醇(V)(6.99kg,31.37mol,80.9％，校正产率)分离作为甲苯溶液。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.60(m,1H),1.76(m,1H),1.85(m,1H),2.08(s,3H),2.16(m,1H),2.24(q,1H),3.11(t,1H),3.15(td,1H),3.72(b,2H),4.06(m,2H),4.91(b,1H),7.28(dd,1H),8.11(b,1H),8.18(b,1H)。
13C NMR(400MHz,DMSO-d6)δ22.2,34.9,40.0,56.3,59.4,67.7,69.8,119.2,136.6,139.8,141.0,155.1。
HRMS:(ESI+)计算值C12H19N2O2(M+H)+:223.14410,实测值:223.04420(dev.0.4ppm)。
制备例6:4-甲基苯磺酸(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙酯(VI)。
在-10℃，经15分钟，向对甲苯磺酰氯(9.01kg,47.24mol,1.5当量)和N-甲基咪唑(5.17kg,62.98mol,2.0当量)的二氯甲烷(56L)溶液中加入(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙醇(V)(33L/7.00kg,31.49mol,1当量)的甲苯溶液。黄色悬浮液在-10℃保持1小时，然后，经30分钟升温至10℃并另外保持1小时。UPLC分析确定反应完成。
反应用碳酸钾(15.23kg,110.22mol,3.50当量)在水(55L)中的溶液猝灭并升温至20℃。将相分离并用氯化钠(10.12kg)在水(56L)中的溶液洗涤有机层。丢弃两个水层。
将产物提取到柠檬酸(12.10kg,62.98mol,2.0当量)在水(28L)的溶液中并也将甲苯/二氯甲烷层丢弃。加入叔丁基甲基醚(140L)，随后加入氢氧化钾的水溶液(45wt％,24.34kg,6.2当量)。将相分离并用氯化钠(10.12kg)在水(56L)中的溶液洗涤有机层。通过硫酸钠床过滤之前，在35℃用KB-B(0.70kg,10wt％)搅拌叔丁基甲基醚溶液1小时。用叔丁基甲基醚(7.0L)洗涤固体三次。合并全部滤液并通过0.5微米过滤器转移以除去碳微粒。在≤30℃真空下浓缩溶液(～70L)，然后冷却至15℃。伴随冷却自发开始结晶。在15℃搅拌悬浮液1小时，然后加入庚烷(70L)。混合物冷却至0℃并另外搅拌1小时。
从混合物过滤的白色固体用庚烷(35L)洗涤两次并在过滤器上干燥，得到4-甲基苯磺酸(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙酯(VI)(7.97kg,21.17mol,67％校正产率)。
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ1.57(m,1H),1.76(m,1H),1.84(m,1H),2.07(s,3H),2.14(m,1H),2.24(q,1H),2.42(s,3H),3.09(t,1H),3.15(td,1H),4.24(m,2H),4.36(dd,2H),7.17(dd,1H),7.47(d,2H),7.80(d,2H),8.05(s,1H),8.10(s,1H)。
13C NMR(400MHz,DMSO-d6)δ21.1,22.2,34.9,40.0,56.3,65.6,67.6,69.0,119.3,127.7,130.1,132.2,136.4,139.8,141.5,145.0,154.1。
HRMS:(ESI+)计算值C19H25N2O4S(M+H)+:377.152895,实测值:377.15268(dev.-0.7ppm)。
制备例7:(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙胺4-甲基苯磺酸盐(VII)。
在压力反应器中将(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙基-4-甲基苯磺酸盐(VI)(7.92kg,21.04mol)溶解在于甲醇(95L)中的7N氨中。将溶液加热至65-75℃以维持反应压力在45-50psi。
8小时后，反应冷却至20℃。UPLC分析确定反应完成。
用甲醇(80L)稀释反应溶液，并然后在真空(最大40℃)下浓缩以除去氨。在浓缩过程中加入额外的甲醇以维持恒定体积75-80L。继续浓缩直到溶液的pH稳定保持在7.5,确保除去全部氨。
通过0.5um盒式过滤器将甲醇浓缩物转移至规范并无纤维容器中。加入乙腈(118.8L)并将溶液在真空(45-50℃)下浓缩以除去甲醇。在浓缩过程中加入额外的乙腈以维持恒定体积75-80L。继续浓缩直到结晶显而易见。混合物冷却并在5℃将悬浮液粒化8小时。
从混合物中过滤的白色固体用乙腈洗涤并在50℃真空干燥12小时，得到(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙胺-4-甲基苯磺酸盐(VII)(6.0kg,15.27mol,72.5％校正产率)。
1H NMR(600MHz,DMSO-d6)δ1.60(m,1H),1.78(m,1H),1.85(m,1H),2.10(s,3H),2.08(m,1H),2.27(m,1H),2.29(s,3H),3.15(m,1H),3.17(m,1H),3.24(m,2H),4.24(m,2H),7.11(d,1H),7.32(dd,1H),7.48(d,2H),7.91(b,2H),8.16(d,1H),8.22(d,1H)。
13C NMR(600MHz,DMSO-d6)δ20.8,22.2,34.9,38.4,40.0,56.3,64.8,67.5,119.6,125.5,128.1,136.7,137.7,139.8,141.8,145.6,154.3。
HRMS:(ESI+)计算值C12H20N3O(M+H)+:222.15971,实测值:222.16009(dev.-1.7ppm)(游离碱)；(ESI+)计算值C19H27N3SO4(M+H)+:394.17950,实测值:394.17873(单盐)。
制备例8:(S)-2-((5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基)氧基)乙烷-1-胺双(4-甲基苯磺酸盐)二水合物(VIII)。
(S)-2-(5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基氧基)乙胺-4-甲基苯磺酸盐(VII)(5.00g,12.7mmol)和对甲苯磺酸(98质量％,2.42g,12.7mmol)一起溶解在甲醇(25ml)中。溶液在真空中浓缩(45-50℃)以除去甲醇。在浓缩过程中加入乙腈以维持恒定体积100ml。继续浓缩直到两液相显而易见。混合物冷却至22℃,并向搅拌的混合物中缓慢加入水(2.29ml,127mmol)。随水的加入结晶明显，并将悬浮液粒化30分钟。
从混合物中过滤出的白色固体用乙腈洗涤两次并在50℃真空下干燥18小时，得到S)-2-((5-(1-甲基吡咯烷-2-基)吡啶-3-基)氧基)乙烷-1-胺双(4-甲基苯磺酸盐)二水合物(VIII)(5.96g,10.54mmol,83％产率)。
1H NMR(DMSO-d6,600MHz,25℃):δ9.82(b,1H),8.41(d,J＝2.7Hz,1H),8.35(d,J＝1.5Hz,1H),8.02(b,3H),7.66(b,1H),7.50(d,J＝8.1Hz,4H),7.13(d,J＝8.1Hz,4H),4.47(b,1H),4.34-4.24(m,2H),3.76(b,1H),3.30-3.19(b,3H),2.69(b,3H),2.47-2.40(m,1H),2.29(s,6H),2.25-2.06(m,3H)。
13C NMR(DMSO-d6,150.8MHz,25℃):δ154.2,145.2(2X),142.6,139.7,138.0(2X),129.7,128.2(2X),125.5(2X),120.6,68.6,64.9,55.4,38.3,37.9,30.6,21.2,20.8(2X)。
HRMS:(ESI+)计算值C12H20N3O(M+H)+:222.16009,实测值:222.15948(游离碱)。
注意:氨基和甲基-吡咯烷基团都是质子化的。游离碱与对甲苯磺酸的摩尔比是1:2。
如上文定义的中间体化合物、如上文定义的对于化合物的全部其盐、溶剂化物和复合物以及盐的全部溶剂化物和复合物也包含在本发明范围内。本发明包括全部前述种类和其晶癖的全部多晶型物。
当根据本发明制备化合物时，它对于本领域技术人员常规选择化合物的形式是开放的，该化合物的形式提供用于该目的的特征的最好的组合。这样的特征包括熔点、溶解度、加工性和中间体形式的产率以及产品在分离时被纯化的结果难易程度。

Claims (21)

1.式(VII)的化合物的制备方法:
包括以下步骤:
(i)将式(IIIA)或(IIIB)的化合物:
与第一种碱结合；
(ii)使步骤(i)的产物与碘化物源、金属催化剂和配体反应；
(iii)使步骤(ii)的产物与乙二醇、第二种碱和金属催化剂反应；
(iv)制备式(V)的化合物:
(v)使所述式(V)的化合物与甲苯磺酰氯和胺碱反应；
(vi)制备并分离式(VI)的化合物:
(vii)使所述分离的式(VI)的化合物与氨源反应；和
(viii)得到式(VII)的结果化合物。
2.根据权利要求1的方法，其中所述第一种碱是氢氧化钠且所述第二种碱是碳酸盐碱。
3.根据权利要求1的方法，其中所述金属催化剂是铜盐。
4.根据权利要求1的方法，其中所述配体是二胺。
5.根据权利要求1的方法，其中所述胺碱选自吡啶,二甲基吡啶,1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，和N-甲基咪唑。
6.制备式(IIIA)的化合物的方法:
包括以下步骤:
(i)在溶剂使式(III)的化合物:
与对甲苯磺酸反应；和
(ii)制备式(IIIA)的化合物。
7.制备式(IIIB)的化合物的方法:
包括以下步骤:
(i)在溶剂中使式(III)的化合物:
与L-DBTA反应；和
(ii)制备式(IIIB)的化合物。
8.制备式(VII)的化合物的方法:
包括以下步骤:
(i)使式(IIIB)的化合物:
与第一种碱反应；
(ii)使步骤(i)的产物与碘化物源、金属催化剂和配体反应；
(iii)使步骤(ii)的产物与乙二醇、第二种碱和金属催化剂反应；
(iv)制备式(V)的化合物:
(v)使所述式(V)的化合物与甲苯磺酰氯和胺碱反应，
(vi)制备并分离式(VI)的化合物:
(vii)使所述分离的式(VI)的化合物与氨源反应；和
(viii)得到式(VII)的结果化合物。
9.根据权利要求8的方法，其中所述第一种碱是氢氧化钠且所述第二种碱是碳酸盐碱。
10.根据权利要求8的方法，其中所述金属催化剂是铜盐。
11.根据权利要求8的方法，其中所述配体是二胺。
12.根据权利要求8的方法，其中所述胺碱选自吡啶，二甲基吡啶，1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，和N-甲基咪唑。
13.制备式(VII)的化合物的方法:
包括以下步骤:
(i)使式(IIIA)的化合物:
与第一种碱反应；
(ii)使步骤(i)的产物与碘化物源、金属催化剂和配体反应；
(iii)使步骤(ii)的产物与乙二醇、第二种碱和金属催化剂反应；
(iv)制备式(V)的化合物:
(v)使所述式(V)的化合物与甲苯磺酰氯和胺碱反应；
(vi)制备并分离式(VI)的化合物:
(vii)使所述分离的式(VI)的化合物与氨源反应；和
(viii)得到式(VII)的结果化合物。
14.根据权利要求13的方法，其中所述第一种碱是氢氧化钠且所述第二种碱是碳酸盐碱。
15.根据权利要求13的方法，其中所述有机配体是二胺。
16.根据权利要求13的方法，其中所述金属催化剂是铜盐。
17.根据权利要求13的方法，其中所述胺碱选自吡啶，二甲基吡啶，1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷，和N-甲基咪唑。
18.制备式(VII)的化合物的方法:
包括以下步骤:
(i)使式(VI)的化合物:
与氨反应；和
(ii)制备式(VII)的结果化合物。
19.式(IIIA)的化合物:
20.式(VI)的化合物:
21.制备式(VIII)的化合物的方法:
包括以下步骤:
(i)在水和溶剂中使式(VII)的化合物:
与对甲苯磺酸反应；和
(ii)制备式(VIII)的结果化合物。
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