CN1127515C - 制备某种氮杂环己肽的方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种制备式(I)氮杂环己肽的新方法，其中所有的变量在本文中限定。

Description

制备某种氮杂环己肽的方法
发明背景
本发明涉及制备1995.1.3出版的美国专利5378804号中所公开的某种氮杂环己肽的改进方法。以前，合成这些化合物的过程需要5个步骤并且合成的化合物无显著的立体选择性或产量不高。已知伯酰胺的还原如氢化作用，金属氢化物和电化学还原要求的加压条件与pneumocandin系列中的其它酰胺和官能团不相容。这些还原反应受到不同置换的酸胺中缺少化学选择性的影响。本文所描述的新方法省去2个步骤且产量较高，能较容易地合成该化合物的类似物。
发明概述
本发明涉及制备下式氮杂环己肽或其药用酸加成盐的方法：
Figure C9619183400091
其中R1是CH2CH2NH2或CH2CONH2；RI是C9-C21烷基，
C9-C21链烯基，
C1-C10烷氧基苯基
C1-C10烷氧基萘基，或
C1-C10烷氧基三联苯：RII是H，C1-C4烷基，
C3-C4链烯基，
(CH2)2-4OH，或
(CH2)2-4NRIVRV；RIII是H，C1-C4烷基C3-C4链烯基，(CH2)2-4OH，
(CH2)2-4NRIVRV，或RII和RIII共同是(CH2)4，(CH2)5，(CH2)2O(CH2)2或(CH2)2NH(CH2)2；RIV是H或C1-C4烷基；RV是H或C1-C4烷基；或
用发明本方法制备的化合物对治疗真菌感染有效并且可治疗和预防由卡氏肺囊虫所引起的感染，这种感染经常在免疫缺损如患有AIDS的病人中发现。发明详述
本发明涉及通过立体选择性的、高产率的方法来制备式(I)化合物的方法，该方法从以前的合成方法中省去2个步骤。
说明书和附加的权利要求中通篇给出的化学式或名称应当包括所有的光学和立体异构体，以及存在这些异构体和混合物的消旋混合物。
术语烷基指直链、支链或环链的碳氢基团，如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、戊基、己基、庚基、环戊基、环己基、环己基甲基等。
术语环烷基指3-15个碳原子的，碳原子之间不存在更迭或共振双键的一类烷基。
术语链烯基指这样一些基团，如乙烯基、1-丙烯-2-基，1-丁烯-4-基，2-丁烯-2-基，1-戊烯-5-基等。
术语烷氧基指直链或支链的氧烷基基团，如甲氧基、乙氧基、丁氧基、庚氧基、十二烷氧基等。
本发明所得化合物通常是立体异构形式的混合物，其中一种形式常占优势。技术人员可用常规的技术调整条件以便主要获得所需的异构体。具有本文称做“正常”形式的优选立体异构体形式的化合物，是其中“C-5-鸟”位置的基团在所说位置的平面下方的化合物。用符号“上(epi)”来表示“C-5-鸟”位置的基团在平面上方的化合物。“C-5-鸟”的位置确定为4-羟基鸟氨酸部分的第5位碳。
宜作为酸加成盐的药用盐来自下列酸：
如盐酸、氢溴酸、磷酸、硫酸、顺丁烯二酸、柠檬酸、乙酸、酒石酸、琥珀酸、乙二酸、苹果酸、谷氨酸等，并且包括其它与药物科学杂志66：2(1977)列出的药用盐有关的酸。
在优选实施方案中，本发明的方法包括如下步骤：还原下式的化合物II：
Figure C9619183400111
得到下式的化合物III：
Figure C9619183400121
化合物III随后被转变成下式的化合物IV：
Figure C9619183400122
通过取代苯硫基将化合物IV立体选择性地转变成化合物I。
作为另一种实施方案，本方法包括如下步骤：将苯硫酚与下式的化合物II反应：
Figure C9619183400131
得到下式的化合物IV-a：
Figure C9619183400132
随后将化合物IV-a还原成下式的化合物IV：
Figure C9619183400141
通过置换苯硫基将化合物IV立体选择性地转变成化合物I。
其中RI是9，11-二甲基十三烷基的化合物II可以按下述方法制备：在富含作为主要碳源的甘露醇的营养培养基中培养Zalerion arboricola ATCC20868，如1991年6月4日出版的美国专利5,021,341号中描述的。
下面显示了利用本发明的方法所制备的优选化合物：
通过下列步骤对本发明进行了阐述，其中列出了优选的反应物以更加清楚地说明本发明的方法。在下面的反应方案中，RI是9，11-二甲基十三烷基。反应方案
Figure C9619183400161
反应方案(续)
如上所示，步骤I包括把酰胺(化合物II)还原成胺，其中应用了甲硼烷复合物如甲硼烷和四氢呋喃(THF)、二甲硫、二苯硫、二苄基硫醚、1，4-氧硫杂环己烷或BH2Cl与二甲硫或溶于THF或其它合适溶剂中的金属硼化物如ZrCl4/NaBH4或TiCl4/NaBH4。还原反应也可用钛或锆的硼化物或甲硼烷络合物与氨、二甲胺、吡啶或哌嗪进行。优选的还原试剂包括甲硼烷与四氢呋喃(THF)、二甲硫、二苯硫、二苄基硫醚、1，4-氧硫杂环己烷或BH2Cl与二甲硫或溶于THF或其它合适溶剂中的金属硼化物如ZrCl4/NaBH4或TiCl4/NaBH4的复合物。未被这种还原作用转化的酰胺可用反相色谱进行分离。
步骤II包括化合物III与溶于乙腈和三氟乙酸(TFA)中的苯硫酚反应，从而生成含有二苯硫醚的中间产物。任何中等强度的酸都可能能生产出高产量的中间产物。也可应用其它的硫化物，如4-甲氧苯硫酚、2-巯基-1-甲基咪唑和2-巯基苯并咪唑。稀释的反应液经反相C-18柱，以及甲醇洗脱后可提取出化合物III。
所用TFA的量决定了置换的速率和随后环肽的高酪氨酸片段中不希望的硫化物的形成。发现乙腈中的TFA为5-25％时可以得到最佳的产率和加工老化时间，优选的TFA范围为约7-15％。
没发现反应混合物起始材料中水的量明显地影响产量。
这一步骤中所用苯硫酚的量也决定了终产物的产量。3-5当量时产量最高。
形成硫化物的优选条件是0℃时5当量的苯硫酚溶于10％TFA/乙腈中。这些条件导致固相萃取后的产量为65-70％。
步骤3置换苯硫基，绕过了以前经过砜中间产物这一步。室温下将二苯硫醚在纯1，2-乙二胺(1∶3)中反应，生成化合物I-1的产率95％。反应可在10℃-40℃的温度下进行大约0.5-6.0小时。优选地，反应在室温下进行1.5小时。也可用溶于合适溶剂如水、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、三氟乙醇、二氯乙烷或乙腈中的1，2-乙二胺进行。
在下面的实施例中将对本发明进行更为详细的论述，其中所有部分，制备物，比率和百分率中除有另外说明外，均以重量表示。实施例中，RI是9，11-二甲基十三烷基。
                      实施例1 a)从化合物II合成并分离化合物III
在干燥THF(0.64L)中加入化合物II(15.9g，89面积％纯3.4重量％水，0.0128摩尔)，悬液经3A分子筛床回流，干燥至水＜10摩尔％。加入额外的干燥THF使混合物的体积恢复到原体积，悬液在冰/水/甲醇浴中冷却至＜4℃。
十分钟后加入纯BH3·SMe2(10.91g，0.144摩尔)，反应混合物在保持0-4℃。反应由HPLC监控，直到起始物与产物的比率达到1∶1时说明反应时间结束(3.5小时)。在4小时时，将混合物冷却到-12℃，用2N的HCl(0.0326)缓缓冷却。用水把溶液稀释到1.14L。化合物II的测试产量为6.60g(47％)。
把骤冷的溶液稀释到4L，加样到以Li Chroprep RPC-18为吸附剂(158g)的中压柱上。加样后，用1.2L水洗柱，用1.9L 1∶4体积/体积的乙腈/水洗脱，随后用0.38L 1∶3体积/体积乙腈/水洗脱胺。
合并富级分(＞80面积％)，用水稀释成1∶7.3体积/体积的乙腈/水溶液(共1.70L)。把这一混合物加样到与上述相同的柱上，用0.57L水洗柱。用0.57L甲醇洗脱所需的化合物。合并富级分(＞85面积％)，用旋转蒸发和静高真空浓缩，得到6.81g(87重量％纯，6.8重量％水)含5.92g化合物III(其中R1是9，11-二甲基十三烷基)的盐酸盐，分离的产量为43％。b)二苯硫醚化合物IV的制备
把化合物III(5.80g测试，0.00533摩尔)加到0.23L的无水乙腈中，冷却到-5℃时加入苯硫酚(3.10g，0.028摩尔)。20分钟后加入TFA(36g，24.5mL，0.318摩尔)以使反应混合物的温度低于0℃。反应在-10℃～0℃进行，直到HPLC分析显示起始物＜3面积％(3.75小时)。这时，缓慢加入(1小时)冷水(0.56L)，使反应混合物冷却，保持在5℃以下。α-和β-二苯硫醚加合物三氟乙酸盐的测试产量为4.82g(71％)。
溶液加样到步骤a中所说的同样的柱上，用(0.57L)水洗柱，然后用甲醇(0.50L)洗脱吸附的有机化合物。用旋转蒸发和静高真空浓缩富级分。这样生产出7.20g(57重量％纯，5.1重量％水)无定形泡沫固体形式的粗二苯硫醚三氟乙酸盐。校正后的分离步骤产二苯硫醚的量为4.10g(61％)，它是α-和β-胺的非对映立体异构体93∶7的混合物。c)从二苯硫醚到二胺(化合物I-1)的转变
在室温下一边搅拌一边把粗二苯硫醚三氟甲烷磺酸盐(8.4g粗，57重量％纯，0.00377摩尔)加到1，2-乙二胺(24mL)中。搅拌所得溶液1.5小时使置换完全，然后加入甲醇(40mL)，随后加入乙酸(45mL)，用冰浴冷却使温度保持在25℃以下。得到浓浆。加水(160mL)溶解浆液，用己烷(75mL)轻轻摇晃萃取水层。用水(40mL)对己烷层进行反萃取，合并的水层通过中等多孔烧结玻璃漏斗进行过滤，然后通过制备型HPLC进行纯化，其中应用直径为50mm的C18柱，22％乙腈/78％0.15％水、醋酸作洗脱剂。将富级分冷冻干燥得到4.2g85重量％纯的化合物I-1，以双乙酸盐形式在78％分离步骤产量中存在。d)化合物I-1的结晶
将固体(2.3g)在甲醇(25mL)中溶解，然后加水(2.7mL)。溶液经烧结玻璃漏斗过滤以除去额外的物质。在滤液中加入乙酸(0.14mL)，随后缓慢加入(1.75小时)乙酸乙酯(14mL)。向溶液接入晶种，晶层老化1小时。加入剩余的乙酸乙酯(32mL)，加入时间要超过5小时，再老化1小时。收集晶状固体到烧结玻璃漏斗，用乙醇/乙酸乙酯/水(分别为6mL/9mL/0.5mL)溶液洗涤。用氮气流对湿的饼状物进行干燥，得到1.91g(1.75g分析，88％回收)化合物I-1的双乙酸盐。
             序列表(1)一般资料：
(i)申请人：Belyk，Kevin M
           Bender，Dean R
           Black，Regina M
           Hughes，David L
           Leonard，William
(ii)发明名称：制备某些氮杂环己肽的方法
(iii)序列数：1
(iv)相关地址：
  (A)收信人：Elliott Korsen
  (B)街道：P.O.Box 2000，126E.Lincoln Ave.
  (C)城市：Rahway
(D)州：NJ
(E)国家：USA
(F)邮编：07065(v)计算机可读形式：
(A)介质类型：软盘
(B)计算机：IBM PC兼容型
(C)操作系统：PC-DOS/MS-DOS
(D)软件：Patent In Release#1.0，Version#1.25(vi)当前申请资料：
(A)申请号：
(B)提交日期：
(C)分类：(viii)律师/代理人资料：
(A)姓名：Korsen，Elliott
(B)注册号：32,705
(C)参考/卷号：19356(xi)通讯资料：
(A)电话：908-594-5493
(B)电传：908-594-4720(2)SEQ ID NO：1的资料：
(i)序列特征：
  (A)长度：6个氨基酸
  (B)类型：氨基酸
  (C)链型：未知
  (D)拓扑结构：环状
(ii)分子类型：肽
(iii)假设：无
(iv)反义：无
(ix)序列描述：SRQ ID NO：1
Xaa Thr Xaa Xaa Xaa Xaa
1               5

Claims (5)

1.一种制备下式氮杂环己肽化合物或其药用酸加成盐的方法：其中R1是CH2CH2NH2；RI是C9-C21烷基，或
C9-C21链烯基；RII是H，C1-C4烷基，
C3-C4链烯基，
(CH2)2-4OH，或
(CH2)2-4NRIVRV；RIII是H，C1-C4烷基C3-C4链烯基，(CH2)2-4OH，
(CH2)2-4NRIVRV；RIV和RV是H；
其包括以下步骤：
a)用甲硼烷复合物还原下式的化合物II：
其中甲硼烷复合物是甲硼烷与二甲硫、二苄硫、二苯硫、THF或1，4-氧硫杂环己烷复合或BH2Cl与二甲硫复合产物；
得到下式的化合物III：
Figure C9619183400032
b)通过将化合物III与溶在乙腈中的苯硫酚反应，得到下式的化合物IV：
c)通过用式HNRIIRIII的胺置换苯硫基将化合物IV立体选择性地转变成化合物I。
2.权利要求1的方法，其中苯硫基的置换是在大约10℃-40℃的温度下，在纯1，2-乙二胺中或在溶于选自水、甲醇、乙醇、四氢呋喃、异丙醇、三氟乙醇、乙腈或二氯甲烷的溶剂的1，2-乙二胺中进行的。
3.一种制备下式氮杂环己肽化合物或其药用酸加成盐的方法：其中R1是CH2CH2NH2；RI是C9-C21烷基，或
C9-C21链烯基；RII是H，C1-C4烷基，
C3-C4链烯基，
(CH2)2-4OH，或
(CH2)2-4NRIVRV；RIII是H，C1-C4烷基C3-C4链烯基，(CH2)2-4OH，
(CH2)2-4NRIVRV；RIV和RV是H；所述方法包括以下步骤：a)将下式化合物II；
与溶于乙腈的苯硫酚反应，得到下式化合物IV-ab)用甲硼烷复合物还原化合物IV-a，得到下式化合物IV
Figure C9619183400071
其中甲硼烷复合物是甲硼烷与二甲硫、二苄硫、二苯硫、THF或1，4-氧硫杂环己烷复合或BH2Cl与二甲硫的复合产物；
c)通过用式HNRIIRIII的胺置换苯硫基将化合物IV立体选择性地转变成化合物I。
4.权利要求3的方法，其中苯硫基的置换是在大约10℃-40℃的温度下，在纯1，2-乙二胺或在溶于选自水、甲醇、乙醇、四氢呋喃、异丙醇、三氟乙醇、乙腈或二氯甲烷的溶剂的1，2-乙二胺中进行的。
5.权利要求2的方法，其中制备了下式化合物：
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