CN1140522C - 苯并二氢吡喃衍生物 - Google Patents

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CN1140522C CNB998142247A CN99814224A CN1140522C CN 1140522 C CN1140522 C CN 1140522C CN B998142247 A CNB998142247 A CN B998142247A CN 99814224 A CN99814224 A CN 99814224A CN 1140522 C CN1140522 C CN 1140522C
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Abstract

公开的是通式(I)的苯并二氢吡喃衍生物,其中R1代表具有1至6个碳原子的酰基、-CO-R5或氨基保护基;R2代表H或具有1至6个碳原子的烷基;R3、R4各自分别代表H、具有1至6个碳原子的烷基、氰基、卤素或COOR2;R5代表未被取代的苯基或被具有1至6个碳原子的烷基、OR2或卤素单取代或双取代的苯基;X代表H、H或O;卤素代表F、Cl、Br或I。所述衍生物及其盐可以作为药物合成的中间产物使用。

Description

苯并二氢吡喃衍生物
技术领域
本发明涉及通式(I)的苯并二氢吡喃衍生物及其盐,
其中R1是具有1至6个碳原子的酰基、-CO-R5或氨基保护基,
R2是H或具有1至6个碳原子的烷基,
R3、R4各自分别代表H、具有1至6个碳原子的烷基、CN、卤素或COOR2
R5是未被取代的苯基或被具有1至6个碳原子的烷基、OR2或卤素单取代或双取代的苯基,X是H、H或O,
卤素是F、Cl、Br或I,
本发明还涉及这些化合物的光学活性体、消旋体、对映异构体以及水合物和溶剂化物,例如醇化物。
背景技术
类似化合物在EP 0 707 007中公开。
发明内容
本发明基于发现新型化合物的目的,该化合物可被特别是作为药物合成的中间体使用。
已经发现通式(I)的化合物及其盐是药物制备中重要的中间体,特别是那些显示例如在中枢神经系统中起作用的药物。
本发明涉及通式(I)的苯并二氢吡喃的衍生物及其盐。
如果没有其它特别说明,本文上下所述的基团R1、R2、R3、R4、R5和X具有通式(I)和(II)中指出的意义。
在上述通式中,烷基具有1至6个碳原子,优选1、2、3或4个碳原子。烷基优选甲基或乙基、此外优选丙基、异丙基、另外还有丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基。酰基具有1至6个碳原子,优选具有1、2、3或4个碳原子。酰基特别优选乙酰基、丙酰基或丁酰基。
R2优选H、另外还有甲基、乙基或丙基。
R3和R4优选H。
R5优选,例如苯基,邻、间或对甲苯基,邻、间或对羟基苯基,邻、间或对甲氧基苯基,邻、间或对氟苯基。基团R1为酰基、-CO-R5或其它本身已知的氨基保护基,特别优选乙酰基。
表示的“氨基保护基”通常是已知的,并且涉及用于保护(用于封锁)氨基、使之不发生化学反应的基团,但是在分子的其它位置上期望的化学反应完成之后,该氨基保护基很容易脱除。这一类典型的基团特别是,未取代的酰基、芳基、芳烷氧甲基或芳烷基。因为这些氨基保护基在期望的反应(或反应系列)结束后被除去,所以它们的性质和大小不是严格限定的。然而,这些基团优选具有1至20个碳原子,优选具有1至8个碳原子。表示的“酰基”在与本方法和本化合物有关方面要做最广义的解释。它包括从脂肪酸、芳香脂肪酸、芳香酸或杂环羧酸或磺酸衍生的酰基,并且特别包括烷氧羰基、芳氧羰基,尤其是芳烷氧羰基。该类型酰基的例子是,烷羰基例如乙酰基、丙酰基、丁酰基;芳烷羰基例如苯乙酰基;芳羰基例如苯甲酰基或甲苯甲酰基;芳氧烷羰基;例如苯氧乙酰基;烷氧羰基例如甲氧羰基、乙氧羰基、2,2,2-三氯乙氧羰基,BOC(叔丁氧羰基)、2-碘乙氧羰基;芳烷氧羰基;例如CBZ(苄氧羰基,也叫做“Z”)、4-甲氧苄氧羰基、FMOC(9-芴基甲氧羰基);芳基磺酰基例如Mtr(4-甲氧-2,3,6-三甲基苯基磺酰基)。优选氨基保护基是BOC和Mtr,此外CBZ或FMOC。
通式I的化合物具有1个或多个手性中心,因此存在各种立体异构体。通式I包括所有这些异构体。
此外本发明涉及根据权利要求1的通式I的苯并二氢吡喃衍生物及其盐的制备方法,通式I中X是O,其特征为:
通式II的化合物
Figure C9981422400051
其中R1、R2、R3、R4具有权利要求1中指出的意义,且X是O,借助对映异构富集的催化剂的辅助进行氢化。
本发明还涉及根据权利要求1的通式I的苯并二氢吡喃衍生物及其盐的制备方法,通式I中X是H,H,其特征为:
通式II的化合物
Figure C9981422400061
其中R1、R2、R3、R4具有权利要求1中指出的意义,且X是O,借助对映异构富集的催化剂进行氢化,然后以常规方式还原。
尤其是,已经发现(2-乙酰氨基甲基)苯并吡喃-4-酮可以用各种对映异构纯二磷酸铑复合物氢化得到对映异构富集的(2-乙酰氨基甲基)苯并二氢吡喃-4-酮。
本发明还涉及通式I的苯并二氢吡喃衍生物的制备方法,其特征为对映异构富集的催化剂是过渡金属复合物。
特别优选,催化剂是含选自铑、铱、钌和钯的金属的过渡金属复合物。
本发明进一步涉及通式I的苯并二氢吡喃衍生物的制备方法,其特征是催化剂是过渡金属复合物,其中过渡金属是与手性二磷烷配位体复合的。
下述配位物可以实例的方式说明:(S)-EtDuphos:
Figure C9981422400062
BINAP:(S,S)-Chiraphos:(S,S)-DIOP:
Figure C9981422400072
(S,S)-Skewphos(BDpp):
Figure C9981422400073
(S,S)-BPPM:
Figure C9981422400074
(R,R)-Norphos:
Figure C9981422400075
(S,R)-BPPFOH:(S,R)-PFctBu:
取决于催化剂中配位物的(R)或(S)对映体的选择,(R)或(S)对映体以过量得到。
用于手性配位物的前体是下面一些化合物,例如,Rh(COD)2OTf(环辛二烯三氟甲磺酸(triflate)铑)、[Rh(COD)Cl]2,Rh(COD)2BF4,[Ir(COD)Cl]2、Rr(COD)2BF4或[Ru(COD)Cl2]x
通式I的化合物以及制备它们的原料通过本身已知的方法另行制备,例如如文献(即如Houben-Weyl,Methoden der organischenChemie(Mehtods of Organic Chemistry),Georg-Thieme-Verlag,Stuttgart)上描述的,主要在已知的和适合于提到的反应的反应条件下进行。在这种情况下,还可以利用本身已知的、在此未详述的变通方法。
如果期望,原料也可以“一勺烩”的方式形成,即它们不从反应混合物中分离,而是立即进一步反应得到通式I的化合物。
有些情况中的通式II的化合物是已知的;未知化合物可以类似已知化合物的方法很容易地制备。
X为O的通式II的化合物转变为X为O的通式I的化合物是根据本发明用氢气以借助对映异构富集的催化剂在惰性溶剂,例如甲醇或乙醇中进行的。
适合的惰性溶剂还有例如烃类化合物如己烷、石油醚、苯、甲苯或二甲苯;氯化烃类如三氯乙烷、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、氯仿或二氯甲烷;醇类如异丙醇、正丙醇、正丁醇或叔丁醇;醚类如乙醚、二异丙醚、四氢呋喃(THF)或二氧六环;乙二醇醚类如乙二醇单甲醚或单乙醚(乙二醇甲醚或乙二醇乙醚),乙二醇二甲醚(二甘醇二甲醚);酮类如丙酮或丁酮;酰胺类如乙酰胺,二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺(DMF);腈类如乙腈;亚砜类如二甲基亚砜(DMSO);二硫化碳;硝基化合物如硝基甲烷或硝基苯;酯类如乙酸乙酯,以及任选的提到的溶剂彼此间的混合物或溶剂与水的混合物。
对映选择性氢化的反应时间取决于使用的条件,介于几分钟至14天之间;反应温度在0至150℃之间,通常在20至130℃之间。
常规地,催化剂/底物的比例在1∶2000至1∶50之间,特别优选1∶1000和1∶100。反应时间,例如在3至20小时之间。氢化在1至200bar氢气压,优选3-100bar中进行。
X为O的通式II的化合物转变为X为H,H的通式I的化合物是根据本发明用氢气以借助对映异构富集的催化剂在惰性溶剂,例如甲醇或乙醇中进行,例如如上描述,随后根据已知条件使4-氧代基团转变为亚甲基。还原优选用氢气在过渡金属催化剂上进行(例如在Raney镍或钯/碳上、在惰性溶剂,例如甲醇或乙醇中氢化)。
R3、R4为COO烷基的通式I的化合物转变为R3、R4为COOH的通式I的化合物,例如在NaOH或KOH、水/THF或水/二氧六环中进行,温度在0至100℃。
基团R1从通式I的化合物中除去的反应取决于所使用的保护基,例如用强酸,方便地使用TFA(三氟乙酸)或高氯酸,而且也可用其它强无机酸,例如盐酸或硫酸,强有机羧酸,例如三氯乙酸或磺酸,例如苯磺酸或对甲苯磺酸。附加的惰性溶剂的存在是可能的,但不是总是必须的。适合的惰性溶剂是优选有机溶剂,例如羧酸如乙酸,醚类如四氢呋喃或二氧六环,酰胺类如二甲基甲酰胺,卤化烃如二氯甲烷,此外还有醇类如甲醇、乙醇或异丙醇以及水。另外,上述提到的溶剂的混合物是可能的。没有其它溶剂加入时优选TFA过量使用,高氯酸呈乙酸与70%高氯酸比例为9∶1的混合物形式。有利的反应温度大约在0和大约50℃之间,反应温度优选在15至30℃之间。
BOC基团优选用TFA在二氯甲烷中或用大约3N至5N盐酸在二氧六环中在15至30℃之间脱除。
乙酰基的脱除根据常规方法(P.J.Kocienski,ProtectingGroups,Georg Thieme Verilag,Stuttgart,1994)进行。
氢解可除去的保护基(例如CBZ或苄基)可以被除去,例如,通过在催化剂(例如贵金属催化剂如钯,有利的是在如碳的载体上)存在下与氢反应。在这种情况下适合的溶剂是上述表示的那些,特别是,例如醇如甲醇或乙醇,或酰胺如DMF。通常,氢解在温度为大约1与100℃之间和压力在大约1与200bar之间进行,优选在20至30℃和1-10bar之间。
通式I的碱可以用酸转变为相关的酸加合盐,例如通过当量的碱和酸在惰性溶剂如乙醇中反应,随后蒸发。对于这一反应,特别适合的酸是那些产生生理可以接受的盐的酸。因此,无机酸可以使用,例如硫酸、硝酸、氢卤酸如盐酸或氢溴酸、磷酸如正磷酸、氨基磺酸,此外,有机酸,特别是脂肪的、脂肪环的、芳香脂肪的、芳香的或杂环单或多元羧酸,磺酸或硫酸,如甲酸、乙酸、丙酸、新戊酸、二乙基乙酸、丙二酸、丁二酸、庚二酸、富马酸、马来酸、乳酸、酒石酸、苹果酸、柠檬酸、葡糖酸、抗坏血酸、烟酸、异烟酸、甲磺酸或乙磺酸、2-羟基乙磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、萘单磺酸和萘二磺酸以及月桂基硫酸。与生理可以接受的酸形成的盐,如苦味酸盐可被用于通式I的化合物的分离和/或纯化。
另一方面,通式I的化合物用碱(如氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钠或碳酸钾)可转变为相应的金属盐,尤其是碱金属盐或碱土金属盐,或转变为相应的铵盐。
本发明进一步涉及通式I的化合物作为药物合成中间体的应用,适合的药物,例如在EP 0 707 007中描述。
因此本发明特别涉及根据权利要求1的通式I的化合物在(R)-2-〔5-(4-氟苯基)-3-吡啶甲氨甲基〕-苯并二氢吡喃及它们的盐的合成中的应用,特征是
a)通式II的化合物
其中R1具有权利要求1表示的意义,
R2、R3和R4是H,且X是O,
借助对映异构富集的催化剂进行氢化,
b)特征还有,从获得的通式I的化合物对映异构富集的(R)和(S)的混合物中,其中
R1具有权利要求1表示的意义,
R2、R3和R4是H,且X是O,
通过结晶方法得到通式I的对映异构纯的(R)化合物,其中
R1具有权利要求1表示的意义,
R2、R3和R4是H,且X是O,
特征还有
c)然后以常规方法使通式I的对映异构纯的(R)化合物还原,其中
R1具有权利要求1表示的意义,
R2、R3和R4是H,且X是O,
特征还有
d)从得到的通式I的(R)化合物中除去基团R1,其中
R1具有权利要求1表示的意义,
R2、R3和R4是H,且X是H,H,
特征还有
e)上述得到的(R)-(苯并二氢吡喃-2-基甲基)胺转变为它的酸加成盐,该反应以已知的方式得到(R)-2-〔5-(4-氟苯基)-3-吡啶甲氨基甲基〕苯并二氢吡喃,如果合适,转变为它的酸加成盐,其中也可以在c)阶段或d)阶段之后从对映异构富集的(R,S)混合物中通过结晶回收(R)对映体。
本发明进一步还涉及通式I的化合物作为显示中枢神经系统作用的药物的合成中间体的应用。
本文上下所述的所有温度以℃表示,在下述实施例中,“常规后处理”的意义为:如果必要,加入水,取决于最终产物的结构,如果必要,调混合物的pH在2至10之间,用乙酸乙酯或二氯甲烷萃取,分离有机相,用硫酸钠干燥,蒸发,残留物用硅胶柱层析和/或结晶纯化,Rf为在硅胶板上的值。
具体实施方式
实施例
实验数据(复合物制备、氢化、分析方法):
Figure C9981422400121
所有反应在惰性条件下进行(即无水和无氧反应条件)
1.催化剂/底物溶液的制备:
1.1实施例:
11.2mg Rh(COD)2OTf(环辛二烯triflate(三氟甲磺酸)铑)溶解在5ml甲醇中,冷却至0℃,然后加入冷的1.1当量的二磷烷〔例如,12.6mg的(R,R)-Skewphos〕的5ml甲醇溶液。室温搅拌10分钟后,混合物溶液用由110mg的(2-乙酰氨基甲基)苯并吡喃-4-酮和10ml的甲醇底物组成的溶液处理。
1.2实施例
51.4mg[Rh(COD)2Cl]2溶解在4ml甲苯/甲醇5∶1的混合溶剂中,混合物溶液用由5ml甲苯,1ml甲醇和1.1当量的二磷烷〔例如130.6mg的(R)-BINAP〕组成的溶液处理。1ml该催化剂复合物溶液加至510.8mg的(2-乙酰氨基甲基)苯并吡喃-4-酮溶解在15ml的甲苯和3ml甲醇的溶液中。
2.对映选择性氢化
用于氢化的催化剂/底物溶液置于高压锅内逆流保护气体中,保护气氛用氢气(1-5bar氢气压)灌充几次。物料类似于1.1,在室温及5bar氢气压下进行反应,以类似于1.2的催化剂在50℃和80bar的氢气中得到最好的结果。根据规律,氢化在15小时后结束。
3.取样和分析方法
样品置于逆流保护气氛中,对映体过量(enantiomeric excesses)测定之前,复合物通过硅胶柱层析(洗脱剂:乙酸乙酯)分离,氢化产物的对映体过量在手性HPLC柱上测定。柱:          Daicel Chiralcel OJ(I.D.×长/mm:4.6×250)洗脱剂:      正己烷∶异丙醇=9∶1流速:        0.8ml/min(18bar,28℃)检测器:      UV 250nm保留时间:    Rt(R)=27min;Rt(S)=29min
粗氢化溶液的浓缩可导致产物的沉淀,对映体过量的增加通过部分结晶测定。
4.进一步还原
完全转化测定之后,酮基还原通过钯/碳以“一锅反应”进行。均相氢化得到的粗酮溶液用10%重量水-湿Pd/C(例如100mg水-湿Pd/C至1g(2-乙酰氨基甲基)苯并吡喃-4-酮)和1ml冰醋酸处理,氢化在7bar氢气压下和50℃进行14小时。
5.后处理和分析方法
过滤除去钯/碳,氢化产物的对映体过量在手性HPLC柱上测定。柱:          Daicel Chiralcel OJ(I.D.×长/mm:4.6×250)洗脱剂:      正己烷∶异丙醇=9∶1流速:        0.8ml/min(18bar,28℃)检测器:      UV 250nm保留时间:    Rt(R)=27min;Rt(S)=27min
Pd/C还原过程中,对映体过量保持不变。
粗氢化溶液的浓缩导致产物的沉淀,对映体过量的增加通过部分结晶测定。
均相氢化的对映选择性:
Figure C9981422400141
   合成   复合物:金属阴离子           溶剂         压力     %ee
   编号   配体(加合物)1.     18     Rh-OTf(R,R)-EtDuphos         CH2Cl2    1        55S2.     13     Rh-OTf-(R,R)-EtDuphos        THF          1        44S3.     14     Rh-OTf-(R,R)-EtDuphos        MeOH         1        64S4.     15     Rh-OTf-(R,R)-EtDuphos        EE           1        33S5.     6      Rh-OTf-(R,R)-EtDuphos        iPrOH        1        20S6.     23a    Rh-OTf-(R,R)-EtDuphos        MeOH         1        34S7.     23b    Rh-OTf-(R,R)-EtDuphos        MeOH         1        36S8.     23c    Rh-OTf-(R,R)-EtDuphos        MeOH         5        45S9.     23d    Rh-OTf-(R,R)-EtDuphos        MeOH         5        31S10.    12     Ru-Cl2-(R)-BINAP             iPrOH        5        50S
          (AgOOCCF3)                                         -11.    19     Rh-ClO4-(S,S)-Chiraphos     iPrOH        1        消旋12.    20     Rh-OTf-(S,S)-DIOP            THF          1        消旋13.    20     Rh-OTf-(S,S)-DIOP            THF          3        8R14.    21     Rh-OTf-(R,R)-Skewphos        THF          1        -15.    22b    Rh-OTf-(S,S)-BPPM            MeOH         1        7S16.    24a    Rh-OTf-(R,S)-BPPFOH          MeOH         1        54R17.    24b    Rh-OTf-(R,S)-BPPFOH          MeOH         1        54R18.    24c    Rh-OTf-(R,S)-BPPFOH          MeOH         5        63R19.    25a    Rh-OTf-(R)-BINAP              MeOH         1        1R20.    25b    Rh-OTf-(R)-BINAP              MeOH         5        消旋21.    26a    Rh-OTf-(S,S)-Norphos         MeOH         1        42R22.    26b    Rh-OTf-(S,S)-Norphos         MeOH         5        60R23.    26c    Rh-OTf-(S,S)-Norphos         iPrOH        5        12R24.    26d    Rh-OTf-(S,S)-Norphos         THF          5        3R25.    27a    Rh-OTf-(S,S)-Norphos         MeOH         8        64R26.    27b    Rh-Cl-(S,S)-Norphos          MeOH         8        40R27.    27c    Rh-OTf-(S,S)-Norphos         MeOH         30       65R28.    27d    Rh-OTf-(S,S)-Norphos         MeOH         60       64R29.    28a    Rh-OTf-(R,R)-EtDUPhos        MeOH         10       16S30.    28b    Rh-OTf-(R,R)-EtDUPhos        MeOH         30       28S31.    29a    Rh-OTf-(R,S)-BPPFOH          MeOH         10       55R32.    29b    Rh-OTf-(R,S)-BPPFOH          MeOH         30       56R33.    37     Rh-ClO4-(S,S)-Chiraphos     MeOH         10       30R34.    38     Rh-OTf-(S,S)-DIOP            MeOH         10       消旋35.    39     Rh-OTf-(R,R)-Skewphos        MeOH         10       46S36.    40     Rh-OTf-(S,S)-BPPM            MeOH         10       9S37.    41     Ir-Cl-(S,S)-DIOP             MeOH         10       8R38.    42     Ir-Cl-(S,S)-DIOP             CH2Cl2    10       7S0.    43     Ir-Cl-(S,S)-DIOP(+I)    MeOH            10          -1.    44     Ir-Cl-(S,S)-DIOP(+I)    MeOH            30          -2.    45     Ir-Cl-(S,S)-DIOP(+I     MeOH            10          -
         +CH3COOH)3.    46     Ir-OTf-(S,S)-DIOP       MeOH            10          11R4.    47     Ir-OTf-(S,S)-DIOP(+I)   MeOH            10          39R5.    49     Rh-OTf-(S,S)-Norphos    MeOH            10,RT      57R6.    50     Rh-OTf-(S,S)-Norphos    MeOH            10,50℃    60R7.    52     Rh-BF4-(R,S)-PFctB     MeOH            10,50℃    33S8.    54     Rh-Cl-(R)-BINAP          Tol∶MeOH5∶1   80,50℃    91S9.    59     Rh-Cl-(S,S)-Norpbos     Tol∶MeOH5∶1   80,50℃    19R10.   62     粗  59//Pd/C             Tol∶MeOH5∶1   7,50℃     18R

Claims (5)

1.通式I的苯并二氢吡喃衍生物及其盐
Figure C9981422400021
其中
R1是具有1至6个碳原子的酰基,
R2是H,
R3是H,
R4是H,
X是H、H或O,
其中不包括N-(苯并二氢吡喃-2-基甲基)环丙酰胺。
2.根据权利要求1的通式I的化合物的对映体。
3.根据权利要求1的通式I的化合物及其盐,
a)(S)-N-(4-氧代苯并二氢吡喃-2-基甲基)乙酰胺;
b)(R)-N-(4-氧代苯并二氢吡喃-2-基甲基)乙酰胺;
c)(S)-N-(苯并二氢吡喃-2-基甲基)乙酰胺;
d)(R)-N-(苯并二氢吡喃-2-基甲基)乙酰胺。
4.权利要求1的具有通式I的苯并二氢吡喃衍生物以及它们的盐的制备方法,通式I中X是0,其特征为:
通式II化合物
其中R1、R2、R3、R4具有权利要求1中指出的意义,且X是0,
借助金属铑或铱与手性二磷烷配体所形成的复合物进行氢化,氢化是在1-200bar和0-150℃的条件下进行的。
5.权利要求1的具有通式I的苯并二氢吡喃衍生物以及它们的盐的制备方法,通式I中X是H、H,其特征为:
通式II化合物
其中R1、R2、R3、R4具有权利要求1中指出的意义,且X是0,
借助金属铑或铱与手性二磷烷配体所形成的复合物进行氢化,氢化是在1-200bar和0-150℃的条件下进行的,然后以常规方法还原,其中还原是用氢气在过渡金属催化下在惰性溶剂中进行。
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