CN116348467A - 用于制备对映异构体富集的jak抑制剂的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的某些方面涉及用于制备用于合成鲁索替尼和鲁索替尼的氘代形式的对映异构体富集的中间体的改进方法。某些方面还涉及可用于合成氘代形式的鲁索替尼的氘代中间体。某些方面还涉及用于制备可用于合成鲁索替尼和鲁索替尼的氘代形式的对映异构体富集的中间体的反应混合物。

Description

用于制备对映异构体富集的JAK抑制剂的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年8月12日提交的美国临时专利申请号63/064,695的权益。上述申请的全部教导通过引用并入本文。

背景技术

许多现有药物的吸收、分布、代谢和/或排泄(ADME)性质较差，阻碍了其广泛使用或限制了其在某些适应症中的使用。ADME性质不佳也是候选药物在临床试验中失败的主要原因。虽然在某些情况下可以采用制剂技术和前药策略来改进某些ADME性质，但这些方法往往无法解决很多药物和候选药物存在的潜在ADME问题。一个此类问题是代谢过快，导致很多药物从体内清除过快，否则这些药物在治疗疾病时会非常有效。快速药物清除的可能解决方案是频繁或高剂量给药以获得足够高的药物血浆水平。然而，这引入了很多潜在的治疗问题，例如患者对给药方案的依从性差、副作用随着剂量的增加而变得更加严重，以及治疗成本增加。快速代谢的药物也可能使患者暴露于不期望的毒性或反应性代谢产物。

影响很多药物的另一个ADME限制是形成毒性或生物反应性代谢产物。结果，一些接受药物的患者可能经历毒性，或者此类药物的安全剂量可能受到限制，使得患者接受次优量的活性剂。在某些情况下，改变给药间隔或制剂方法有助于减少临床不良反应，但此类不期望的代谢产物的形成通常是化合物代谢所固有的。

在某些选定的情况下，代谢抑制剂将与清除过快的药物共同给药。用于治疗HIV感染的蛋白酶抑制剂类药物就是此类情况。FDA建议这些药物与利托那韦(细胞色素P450酶3A4(CYP3A4)的抑制剂，该酶通常负责其代谢)共同给药(参见Kempf,D.J.等，Antimicrobial agents and chemotherapy,1997,41(3):654-60)。然而，利托那韦会引起不良反应，并增加已经必须服用不同药物的组合的HIV患者的药物负担。类似地，已将CYP2D6抑制剂奎尼丁加入到右美沙芬中，为了在治疗假性延髓效应时，减少右美沙芬的快速CYP2D6代谢的目的。然而，奎尼丁有不希望的副作用，极大地限制了其在潜在的组合疗法中的使用(参见Wang,L等，Clinical Pharmacology and Therapeutics,1994,56(6Pt 1):659-67；和FDA在www.accessdata.fda.gov针对奎尼丁的标签)。

一般来说，将药物与细胞色素P450抑制剂组合并不是降低药物清除率的令人满意的策略。CYP酶活性的抑制会影响由该酶代谢的其他药物的代谢和清除。CYP抑制会引起其他药物在体内累积到毒性水平。

改进药物代谢性质的潜在地有吸引力的策略是氘修饰。在该方法中，人们尝试通过用氘原子取代一个或多个氢原子来减缓CYP介导的药物代谢，或减少不期望的代谢产物的形成。氘是一种安全、稳定、非放射性的氢同位素。与氢相比，氘与碳形成更强的键。在所选情况下，由氘给予的增加的键强度可以积极地影响药物的ADME性质，产生了改进的药物的有效性、安全性和/或耐受性的潜力。同时，因为氘的尺寸和形状与氢的尺寸和形状基本相同，因此与仅含氢的原始化学实体相比，由氘取代氢不会预期影响药物的生物化学效力和选择性。

在过去35年里，已经报道了氘取代对非常小百分比的获批药物的代谢率产生影响(参见，例如，Blake,MI等，J Pharm Sci,1975,64:367-91；Foster,AB,Adv Drug Res 1985,14:1-40(“Foster”)；Kushner,DJ等，Can J Physiol Pharmacol 1999,79-88；Fisher,MB等，Curr Opin Drug Discov Devel,2006,9:101-09(“Fisher”))。结果是可变和不可预期的。对于一些化合物，氘代引起体内代谢清除率降低。对于其他化合物，代谢没有变化。还有一些化合物表现出代谢清除率增加。氘效应的可变性还导致技术人员怀疑或放弃氘修饰作为用于抑制不良代谢的可行药物设计策略(参见Foster的第35页和Fisher的第101页)。

即使在已知的代谢位点引入氘原子，氘修饰对药物代谢性质的影响也无法预期。只有通过实际制备和测试氘代药物，才能确定代谢速率是否以及如何与其非氘代对应物不同。参见，例如，Fukuto等(J.Med.Chem.1991,34,2871-76)。很多药物具有多个可能的代谢位点。对于每种药物，所需的氘取代的位点和基于对代谢的影响(如果有的话)所需的氘代程度将有所不同。

鲁索替尼(Ruxolitinib)磷酸盐是杂芳基取代的吡咯并[2,3-d]嘧啶，也称为3(R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈磷酸盐，并且称为(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈磷酸盐，其抑制Janus相关激酶(JAK)JAK1和JAK2。这些激酶介导对造血功能和免疫功能重要的多种细胞因子和生长因子的信号传导。JAK信号传导涉及STAT(信号转导物和转录激活物)对细胞因子受体的募集、激活以及随后STAT对细胞核的定位，从而导致基因表达的调节。

人体中的三种鲁索替尼代谢产物已被鉴定为具有JAK抑制剂活性，即在环戊基部分的2-位羟基化、在环戊基部分的3-位羟基化产生的那些和在环戊基部分的3-位进一步氧化产生的酮。(参见Shilling,A.D.等，Drug Metabolism and Disposition,2010,38(11):2023-2031；FDA处方信息和US20080312258)。

鲁索替尼磷酸盐在美国和欧洲已被批准用于治疗骨髓纤维化和真性红细胞增多症。鲁索替尼目前正处于用于治疗原发性血小板增多症和移植物抗宿主病的III期临床试验中，处于用于斑秃、癌症相关恶病质、特应性皮炎、HTLV-1相关成人T细胞白血病-淋巴瘤、血液学血液癌症、HIV感染、急性淋巴细胞白血病、慢性淋巴细胞白血病、急性髓细胞白血病、慢性髓细胞白血病、霍奇金淋巴瘤、非霍奇金淋巴瘤、地中海贫血、白癜风和乳腺癌的II期临床试验中。氘代鲁索替尼磷酸盐目前正处于用于治疗斑秃的II期临床试验中。

由于鲁索替尼和氘代鲁索替尼类似物的有益活性，持续需要合成鲁索替尼及其氘代形式的改进方法。

发明内容

本发明的某些方面涉及一种用于制备式I化合物的方法：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基。在一些实施方式中，方法包括将式II化合物：

(其中每个Y¹、Y²、Y³和PG是如式I中所定义的)与氢气在包括铑和根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂存在下反应的步骤：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是仲烷基、叔烷基或环烷基。

本发明的某些方面涉及式II的化合物；其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基。

本发明的某些方面涉及一种反应混合物，其包含：(a)式II化合物，其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基；(b)包括铑和根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂，其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是仲烷基、叔烷基或环烷基；和(c)溶剂，其选自二氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯及其混合物。

本发明的某些方面涉及一种用于增加式I化合物的对映异构体过量的方法，其包括以下步骤：

提供式I化合物：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘，PG是甲苯磺酰基(Ts)，并且具有至少70％的(R)-对映异构体的起始对映异构体过量；将化合物溶解在乙醇水溶液中；和将化合物结晶以提供至少98％的(R)-对映异构体的最终对映异构体过量。

本发明的某些方面涉及一种用于制备式I化合物的方法，其包括将式VII化合物：

其中每个Y²、Y³和PG是如式I中所定义的；与氢气在包括铑和根据式VI或式VIII的手性膦配体(L)的氢化催化剂存在下反应的步骤：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是苯基；或

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是叔丁基。

本发明的某些方面涉及一种式VII的化合物，其中每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基。

本发明的某些方面涉及一种反应混合物，其包含：

a.式VII化合物：

其中每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基；

b.包括铑和根据式VI或式VIII的手性膦配体(L)的氢化催化剂：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是苯基；或

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是叔丁基；和

c.溶剂，其选自二氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯及其混合物。

具体实施方式

定义

术语“烷基”是指一价饱和烃基。C₁-C₆烷基是具有从1至6个碳原子的烷基。在一些实施方式中，烷基可以是直链的或支链的。在一些实施方式中，烷基可以是伯、仲或叔烷基。烷基的非限制性实例包含甲基；乙基；丙基，包含正丙基和异丙基；丁基，包含正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基；戊基，包含例如，正戊基、异戊基和新戊基；和己基，包含例如，正己基和2-甲基戊基。伯烷基的非限制性实例包括甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基和正己基。仲烷基的非限制性实例包括异丙基、仲丁基和2-甲基戊基。叔烷基的非限制性实例包括叔丁基。

除非另有说明，否则“亚烷基”本身或作为另一个取代基的一部分是指具有指定碳原子数，并且从相应的烷烃去除两个氢原子衍生的饱和的直链或支链二价基团。直链和支链亚烷基的实例包括-CH₂-(亚甲基)、-CH₂-CH₂-(亚乙基)、-CH₂-CH₂-CH₂-(亚丙基)、-C(CH₃)₂-、-CH₂-CH(CH₃)-、-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-(亚丁基)、-CH₂-CH(CH₃)-CH₂-、-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-(亚戊基)和-CH₂-C(CH₃)₂-CH₂-。

术语“烯基”是指一价不饱和烃基，其中不饱和度由双键表示。C2-C6烯基是具有从2至6个碳原子的烯基。烯基可以是直链的或支链的。烯基的实例包括CH₂＝CH-(乙烯基)、CH₂＝C(CH₃)-、CH₂＝CH-CH₂-(烯丙基)、CH₃-CH＝CH-CH₂-(丁烯基)、CH₃-CH＝C(CH₃)-和CH₃-CH＝CH-CH(CH₃)-CH₂-。其中，双键立体异构是可能的，烯基的立体化学可以是(E)、(Z)或其混合物。

术语“炔基”是指一价不饱和烃基，其中不饱和度由三键表示。C₂-C₆炔基是具有从2至6个碳原子的炔基。炔基可以是直链的或支链的。炔基的实例包括HC≡C-、CH₃-C≡C-、CH₃-C≡C-CH₂-、CH₃-C≡C-CH₂-CH₂-和CH₃-C≡C-CH(CH₃)-CH₂-。

术语“环烷基”是指单环或二环的一价饱和或非芳族不饱和烃环系统。术语“C₃-C₁₀环烷基”是指其中环碳原子数是从3至10的环烷基。C₃-C₁₀环烷基的实例包括C₃-C₆环烷基。二环系统包括稠合、桥环和螺环系统。环烷基的非限制性实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、顺式和反式十氢化萘基、降冰片基和螺[4.5]癸基。

术语“碳环基”是指单环或二环的一价饱和或非芳族不饱和环系统。术语“C₃-C₁₀碳环基”是指碳环基其中环碳原子数是从3至10。C₃-C₁₀碳环基的实例包括C₃-C₆碳环基。二环系统包含稠合、桥环和螺环系统。碳环基的更具体的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环戊烯基、环己基、环己烯基、环庚基、顺式和反式十氢化萘基、降冰片基、降冰片烯基和螺[4.5]癸基。

术语“杂环烷基”是指单环或二环的一价饱和的或非芳族不饱和环系统，其中从1至4个环原子是独立地选自O、N和S的杂原子。术语“3至10元杂环烷基”是指杂环烷基其中环原子数是从3至10。3至10元杂环烷基的实例包括3至6元杂环烷基。二环系统包括稠合、桥环和螺环系统。杂环烷基的更具体的实例包括氮杂环庚烷基(azepanyl)、氮杂环丁烷基、氮杂环丙烷基、咪唑烷基、吗啉基、噁唑烷基、噁唑烷基、哌嗪基、哌啶基、吡唑烷基、吡咯烷基、奎宁环基和硫代吗啉基。

在上述杂环烷基取代基中，氮、磷、碳或硫原子可以任选地被氧化为各种氧化态。在特定的实例中，基团-S(O)_0-2-，分别是指-S-(硫化物)、-S(O)-(亚砜)和-SO₂-(砜)。为了方便，尤其而非排他地，氮意指包括其相应的N-氧化物形式，尽管在特定实例中没有如此类明确地定义。因此，对于具有例如吡啶基环的本发明化合物；相应的吡啶基-N-氧化物意指包括在本发明的另一种化合物中。此外，环状氮原子可以任选地被季铵化；和环取代基可以是部分或完全饱和的或芳族的。

“芳基”本身或作为另一个取代基的一部分是指具有指定的碳原子数的单环或多环一价芳族烃基(即，C₅-C₁₄意指从5至14个碳原子)。典型的芳基包括但不限于衍生自以下的基团：醋蒽烯、苊、醋菲烯、蒽、薁、苯、

蒄、荧蒽、芴、并六苯、己芬、己烯、不对称引达省(as-indacene)、对称引达省(s-indacene)、二氢化茚、茚、萘、并八苯(octacene)、八芬(octophene)、辛搭烯(octalene)、卵烯、戊-2,4-二烯、并五苯、并环戊二烯、戊芬、苝、非那烯、菲、苉、七曜烯(pleiadene)、芘、皮蒽、玉红省、苯并菲、联三萘等。在具体的实施方式中，芳基是环戊二烯基、苯基或萘基。在更具体的实施方式中，芳基是苯基或萘基。

“芳基烷基”本身或作为另一个取代基的一部分是指无环烷基，其中与碳原子(典型地末端碳原子或sp³碳原子)键合的一个氢原子被芳基取代。典型的芳基烷基包括但不限于苄基、2-苯基乙-1-基、2-苯基乙烯-1-基、萘基甲基、2-萘基乙-1-基、2-萘基乙烯-1-基、萘并苄基、2-萘并苯基乙-1-基等。在一个实施方式中，芳基烷基的烷基部分是(C₁-C₆)并且芳基部分是(C₅-C₁₄)。在更具体的实施方式中，烷基是(C₁-C₃)，并且芳基部分是(C₅-C₁₀)，例如(C₆-C₁₀)。

术语“杂芳基”是指单环或多环(例如，具有2、3或4个稠环)芳族烃环系统，其中至少一个环原子是独立地选自O、N和S的杂原子。在一些实施方式中，杂芳基具有1或2个环。当杂芳基含有多于一个杂原子环成员时，杂原子可以是相同的或不同的。杂芳基的非限制性实例包括但不限于吡咯并嘧啶基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、噻吩基、咪唑基、噻唑基、吲哚基、吡咯基、噁唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、异噁唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、吲唑基、1,2,4-噻二唑基、异噻唑基、苯并噻吩基、嘌呤基、咔唑基、苯并咪唑基、吲哚啉基等。术语5元杂芳基是指杂芳基，其中环原子数是5。5元杂芳基的非限制性实例包括吡咯基、吡唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、呋喃基、咪唑啉基和三唑基。

“杂芳基烷基”本身或作为另一个取代基的一部分是指无环烷基，其中与碳原子(典型地末端碳原子或sp³碳原子)键合的一个氢原子被杂芳基取代。在一个实施方式中，杂芳基烷基的烷基部分是(C₁-C₆)烷基并且杂芳基部分是5-14元杂芳基。在更具体的实施方式中，烷基部分是(C₁-C₃)烷基并且杂芳基部分是5-10元杂芳基。

“卤素”或“卤基”本身或作为另一个取代基的一部分是指氟、氯、溴和碘，或氟基、氯基、溴基和碘基。

应认识到，根据合成中使用的化学材料的来源，在合成化合物中，天然同位素丰度发生一些变化。因此，本文公开的化合物将固有地含有少量氘代同位素。尽管有这种变化，与本发明化合物的稳定同位素取代程度相比，天然丰度的稳定氢和碳同位素的浓度很小而且不重要。参见例如，Wada,E等，Seikagaku,1994,66:15；Gannes,LZ等，Comp BiochemPhysiol Mol Integr Physiol,1998,119:725。

在本发明的化合物中，未特别指定为特定同位素的任何原子意在代表该原子的任何稳定同位素。除非另有说明，否则当位置被特别地指定为“H”或“氢”时，该位置应理解为具有其天然丰度同位素组成的氢。在一些实施方式中，当位置被特别地指定为“H”或“氢”时，该位置是至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％或至少99％氢。在一些实施方式中，当位置被特别地指定为“H”或“氢”时，该位置引入≤10％氘、≤5％氘、≤4％氘、≤3％氘、≤2％氘或≤1％氘。此外，除非另有说明，否则当位置被特别地指定为“D”或“氘”时，该位置应理解为具有至少大于氘的天然丰度3340倍的氘丰度(即，至少50.1％的氘引入)。

本文所用的术语“同位素富集因子”意指指定的同位素的同位素丰度与天然丰度之间的比率。

在其他实施方式中，本发明的化合物对于每个指定氘原子具有至少3500(每个指定氘原子处的52.5％氘引入)、至少4000(60％氘引入)、至少4500(67.5％氘引入)、至少5000(75％氘)、至少5500(82.5％氘引入)、至少6000(90％氘引入)、至少6333.3(95％氘引入)、至少6466.7(97％氘引入)、至少6600(99％氘引入)、或至少6633.3(99.5％氘引入)的同位素富集因子。

在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少52.5％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少60％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少67.5％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少75％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少82.5％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少90％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少95％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少97％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少98％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少99％氘引入。在一些实施方式中，本发明的化合物在每个指定氘原子处具有至少99.5％氘引入。

术语“同位素”是指分子，其中化学结构仅在其同位素组成上与本发明的另一种分子不同。

当提及本发明的化合物时，术语“化合物”是指除了分子的组成原子之间存在同位素变化之外，具有一致的化学结构的分子的集合。因此，本领域技术人员将清楚，由特定化学结构表示的化合物将在每个化学结构中指定为氘的位置含有具有氘的分子，并且还可以在该结构中一个或多个指定的氘位置含有具有氢原子的同位素。本发明化合物中此类同位素的相对量将取决于很多因素，其包括用于制备化合物的氘代试剂的同位素纯度和用于制备该化合物的各种合成步骤中氘的引入效率。在某些实施方式中，此类同位素的相对量总计将小于化合物的49.9％。在其他实施方式中，此类同位素的相对量总计将小于化合物的47.5％、小于40％、小于32.5％、小于25％、小于17.5％、小于10％、小于5％、小于3％、小于1％或小于0.5％。

本文所用的术语“反应”如在本领域中已知的使用，并且通常是指以此类方式将化学试剂聚集在一起，以便允许其在分子水平上相互作用以实现化学或物理转化。在一些实施方式中，反应涉及两种试剂，其中相对于第一试剂使用一个或多个当量的第二试剂。本文所述的方法的反应步骤可以在适于制备所鉴定的产物的时间和条件下进行。

化合物的制备可以涉及不同化学基团的保护和脱保护。本领域技术人员可以容易地确定保护和脱保护的需要以及适当的保护基团的选择。保护基团的化学可以在例如Greene等，Protective Groups in Organic Synthesis,4d.Ed.,Wiley&Sons,2007中找到，将其通过引用以其整体并入本文。根据各种取代基，可以根据需要调整本文所述的保护基团以及形成和裂解方法。

本文所述的方法的反应可以在能够由有机合成领域技术人员容易地选择的合适的溶剂中进行。合适的溶剂在进行反应的温度(例如，可以在从溶剂的冻结温度至溶剂的沸腾温度的范围的温度)下与起始原料(反应物)、中间体或产物可以基本上不反应。给定的反应可以在一种溶剂或多于一种溶剂的混合物中进行。根据具体的反应步骤，可以针对具体的反应步骤选择合适的溶剂。在一些实施方式中，反应可以在不存在溶剂的情况下(例如当至少一种试剂是液体或气体时)进行。

合适的溶剂可以包含卤化溶剂，例如四氯化碳、溴二氯甲烷、二溴氯甲烷、溴仿、氯仿、溴氯甲烷、二溴甲烷、丁基氯、二氯甲烷、四氯乙烯、三氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,1-二氯乙烷、2-氯丙烷、α,α,α-三氟甲苯、1,2-二氯乙烷、1,2-二溴乙烷、六氟苯、1,2,4-三氯苯、1,2-二氯苯、氯苯、氟苯、其混合物。

合适的醚溶剂包含：二甲氧基甲烷、四氢呋喃、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷、呋喃、二乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、三甘醇二甲醚、苯甲醚、叔丁基甲醚、其混合物。

通过举例的方式，合适的质子溶剂可以包括但不限于水、甲醇、乙醇、2-硝基乙醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、乙二醇、1-丙醇、2-丙醇、2-甲氧基乙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、2-乙氧基乙醇、二甘醇、1-戊醇、2-戊醇或3-戊醇、新戊醇、叔戊醇、二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚、环己醇、苄醇、苯酚、甘油及其混合物。

通过举例的方式，合适的非质子溶剂可以包括但不限于四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2(1H)-嘧啶酮(DMPU)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲基甲酰胺、乙腈、二甲亚砜(DMSO)、丙腈、甲酸乙酯、乙酸甲酯、六氯丙酮、丙酮、乙基甲基酮、乙酸乙酯、环丁砜、N,N-二甲基丙酰胺、四甲基脲、硝基甲烷、硝基苯、六甲基磷酰胺及其混合物。

合适的烃溶剂包含苯、环己烷、戊烷、己烷、甲苯、环庚烷、甲基环己烷、庚烷、乙苯、间二甲苯、邻二甲苯或对二甲苯、辛烷、茚满、壬烷、萘及其混合物。

本文所述的方法的反应可以在由熟练的技术人员可以容易地确定的适当温度下进行。例如，反应温度将根据试剂和溶剂(如果存在)的熔点和沸点；反应的热力学(例如，剧烈放热的反应可能需要在降低的温度下进行)；和反应的动力学(例如，高活化能垒可能需要升高的温度)。“升高的温度”是指高于室温(约22℃)的温度。

本文所述的方法的反应可以在空气中或在惰性气氛下进行。典型地，可以使用熟练的技术人员众所周知的空气敏感合成技术进行含有与空气基本上反应的试剂或产物的反应。

酸的实例可以是无机酸或有机酸。无机酸的非限制性实例包含盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸和硝酸。有机酸的非限制性实例包含甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苯甲酸、4-硝基苯甲酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、酒石酸、三氟乙酸、丙炔酸、丁酸、2-丁炔酸、乙烯基乙酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸。

碱的非限制性实例包含氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾。一些示例性强碱包括但不限于氢氧化物、醇盐、氨基金属、金属氢化物、二烷基氨基金属和芳基胺，其中；醇盐包括甲基、乙基和叔丁基氧化物的锂盐、钠盐和钾盐；氨基金属包含氨基钠、氨基钾和氨基锂；金属氢化物包含氢化钠、氢化钾和氢化锂；以及二烷基氨基金属包含甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三甲基甲硅烷基和环己基取代的氨化物的钠盐和钾盐。

在根据本文所述的方法进行化合物的制备时，通常的分离和纯化操作(例如浓缩、过滤、萃取、固相萃取、重结晶、色谱法等)可用于分离所期望的产物。

在一些实施方式中，本发明的化合物及其盐是基本上分离的。“基本上分离的”意指化合物至少部分地或基本上从其被形成或被检测的环境中分离。部分分离可以包含例如富含本发明化合物的组合物。基本上分离可以包含按重量计含有至少约50％、至少约60％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约95％、至少约97％、或至少约99％的本发明化合物或其盐的组合物。用于分离化合物及其盐的方法在本领域是常规的。

本发明还包含本文所述的化合物的盐形式。本发明化合物的盐在酸与化合物的碱性基团(例如氨基官能团)之间或碱与化合物的酸性基团(例如羧基官能团)之间形成。根据一个实施方式，化合物是药学上可接受的酸加成盐。在一个实施方式中，酸加成盐可以是氘代酸加成盐。

本文所用的术语“药学上可接受的”是指在合理的医疗判断范围内，适合用于与人和其他哺乳动物的组织接触而没有过度的毒性、刺激、变态反应等，并与合理的利益/风险比相称的组分。“药学上可接受的盐”意指在施用于接受者时能够直接或间接提供本发明化合物的任何非毒性盐。“药学上可接受的反离子”是在施用于接受者而从盐中释放时为非毒性的盐的离子部分。

通常用于形成药学上可接受的盐的酸包括无机酸，例如二硫化氢、盐酸、氢溴酸、氢碘酸、硫酸和磷酸；以及有机酸，例如对甲苯磺酸、水杨酸、酒石酸、重酒石酸、抗坏血酸、马来酸、苯磺酸、富马酸、葡萄糖酸、葡萄糖醛酸、甲酸、谷氨酸、甲磺酸、乙磺酸、苯磺酸、乳酸、草酸、对溴苯磺酸、碳酸、琥珀酸、柠檬酸、苯甲酸和乙酸；以及相关的无机酸和有机酸。因此，此类药学上可接受的盐包括硫酸盐、焦硫酸盐、硫酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、磷酸盐、磷酸一氢盐、磷酸二氢盐、偏磷酸盐、焦磷酸盐、氯化物、溴化物、碘化物、乙酸盐、丙酸盐、癸酸盐、辛酸盐、丙烯酸盐、甲酸盐、异丁酸盐、癸酸盐、庚酸盐、丙炔酸盐、草酸盐、丙二酸盐、琥珀酸盐、辛二酸盐、癸二酸盐、富马酸盐、马来酸盐、丁炔-1,4-二酸盐、己炔-l,6-二酸盐、苯甲酸盐、氯代苯甲酸盐、甲基苯甲酸盐、二硝基苯甲酸盐、羟基苯甲酸盐、甲氧基苯甲酸盐、邻苯二甲酸盐、对苯二甲酸盐、磺酸盐、二甲苯磺酸盐、苯基乙酸盐、苯基丙酸盐、苯基丁酸盐、柠檬酸盐、乳酸盐、β-羟基丁酸盐、羟乙酸盐、马来酸盐、酒石酸盐、甲磺酸盐、丙磺酸盐、萘-1-磺酸盐、萘-2-磺酸盐、扁桃酸盐及其他盐。在一个实施方式中，药学上可接受的酸加成盐包括与无机酸(例如盐酸和氢溴酸)形成的那些，并且尤其是与有机酸(例如马来酸)形成的那些。在一个实施方式中，通常用于形成药学上可接受的盐的酸包括上述所列的无机酸，其中至少一个氢被氘替代。

本发明的化合物(例如，式I化合物)可能由于例如氘取代或其他原因而含有不对称碳原子。因此，本发明的化合物可以作为单个对映异构体或者两个对映异构体的混合物存在。因此，本发明的化合物可以作为外消旋混合物或非外消旋(scalemic)混合物形式存在，或作为基本不含另一可能的立体异构体的相应的单个立体异构体而存在。本文使用的术语“基本不含其他立体异构体”意指存在少于25％的其他立体异构体、优选少于10％的其他立体异构体、更优选少于5％的其他立体异构体并且最优选少于2％的其他立体异构体。本领域已知获得或合成给定化合物的单个对映异构体的方法是，并且可以根据实践应用于最终化合物或应用于起始原料或中间体。

除非另有说明，当公开的化合物由未指定立体化学的结构来命名或描述并具有一个或多个手性中心时，其被理解为代表该化合物所有可能的立体异构体。

本文使用的术语“稳定的化合物”是指具有足以允许其制造的稳定性并保持化合物的完整性充分的时间以便可用于本文中详述的目的(例如，配制成治疗产品、供用于生产治疗化合物的中间体、可分离或可储存的中间体化合物、治疗响应于治疗剂的疾病或病症)的化合物。

“D”和“d”均是指氘。“立体异构体”是指对映异构体和非对映异构体。“Tert”和“t-”各自是指叔。“Sec”或“s-“各自是指仲。“n-“是指正。“i-“是指异。“US”是指美国。

“用氘取代”是指用相应数量的氘原子替代一个或多个氢原子。

在整个本说明书中，变量可以是泛指(例如，“每个R”)或可以是特指(例如，R¹、R²、R³等)。除非另有说明，当变量泛指时，其意旨包含该具体变量的所有特定实施方式。

方法

本发明的某些方面涉及合成式I化合物的方法，其可用作JAK抑制剂或在一个或多个进一步合成步骤后可用作JAK抑制剂的中间体。在一些实施方式中，方法包括产生JAK抑制剂或其中间体的(R)-对映异构体的对映异构体过量。某些实施方式包括由本文公开的任何方法制备的式I化合物，其中PG是氢。某些实施方式包括用于制备式I化合物的由本文公开的任何方法制备的CTP-543。

一些示例性实施方式包括一种用于制备式I化合物的方法：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基。在一些实施方式中，PG是氢。在一些实施方式中，PG是甲苯磺酰基。在一些实施方式中，方法包括将式II化合物：

(其中每个Y¹、Y²、Y³和PG是如式I中所定义的)与氢气在包括铑和根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂存在下反应的步骤：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是仲烷基、叔烷基或环烷基。

在一些实施方式中，用于制备式I化合物的方法包括将式V化合物：

(其中每个Y¹、Y²、Y³和PG是如式I中所定义的)与氢气在包括铑和根据式VI的手性膦配体(L’)的氢化催化剂存在下反应的步骤：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是仲烷基、叔烷基或环烷基。

在一些实施方式中，用于制备式I化合物的方法包括将式VII化合物：

其中每个Y²、Y³和PG是如式I中所定义的；与氢气在包括铑和根据式VI的手性膦配体(L’)或根据VIII的(L”)的氢化催化剂存在下反应的步骤：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是苯基；或

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是叔丁基。

在一些实施方式中，PG是新戊酰氧基甲基(POM)。在一些实施方式中，PG是2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)。在一些实施方式中，PG是氢。在一些实施方式中，PG是甲苯磺酰基。

在本文所述的式的一些实施方式中，每个Y¹、Y²和Y³是氢。在一些实施方式中，每个Y¹、Y²和Y³是氘。在一些实施方式中，Y¹是氢和每个Y²和Y³是氘。在一些实施方式中，每个Y¹和Y²是氢和每个Y³是氘。在一些实施方式中，每个Y¹和Y³是氢和每个Y²是氘。在一些实施方式中，Y¹至少95％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少96％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少97％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少98％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少99％是氢。

在式VII的一些实施方式中，每个Y²和Y³是氘。在一些实施方式中，每个Y²是氘和每个Y³是氢。在一些实施方式中，每个Y²是氢和每个Y³是氘。

在一些实施方式中，用于制备式I化合物的方法包括将包括摩尔比为≥80％本文公开的式II化合物与≤20％本文公开的式V化合物的混合物与氢气在包括铑和本文公开的根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂存在下反应的步骤。在一些实施方式中，方法包括将包括摩尔比为≥90％本文公开的式II化合物与≤10％本文公开的式V化合物的混合物与氢气在包括铑和本文公开的根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂存在下反应的步骤。在一些实施方式中，方法包括将包括摩尔比为≥95％本文公开的式II化合物与≤5％本文公开的式V化合物的混合物与氢气在包括铑和本文公开的根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂存在下反应的步骤。。

在一些实施方式中，制备式I化合物的方法包括将包括摩尔比为≥80％本文公开的式V化合物与≤20％本文公开的式II化合物的混合物与氢气在包括铑和本文公开的根据式VI的手性膦配体(L’)的氢化催化剂存在下反应的步骤。在一些实施方式中，方法包括将包括摩尔比为≥90％本文公开的式V化合物与≤10％本文公开的式II化合物的混合物与氢气在包括铑和本文公开的根据式VI的手性膦配体(L’)的氢化催化剂存在下反应的步骤。在一些实施方式中，方法包括将包括摩尔比为≥95％本文公开的式V化合物与≤5％本文公开的式II化合物的混合物与氢气在包括铑和本文公开的根据式VI的手性膦配体(L’)的氢化催化剂存在下反应的步骤。

在本文所述的式的一些实施方式中，R⁵选自降冰片基、环己基、环戊基、苯基和叔丁基。在一些实施方式中，R⁵是降冰片基。在一些实施方式中，R⁵是环己基。在一些实施方式中，R⁵是苯基。在一些实施方式中，R⁵是叔丁基。

在本文所述的式的一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b和R⁴是氢，和R^3a和R^3b各自是甲基或各自是三氟甲基。在一些实施方式中，每个R^2a和R^2b是氢，R⁴是甲氧基，和R^3a和R^3b每个是甲基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a和R^3b是氢，和R⁴是甲氧基、三氟甲基或甲基。在一些实施方式中，每个R^3a、R^3b和R⁴是氢，R^2a和R^2b的一个是氢和R^2a和R^2b的另一个是甲基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和R⁵选自降冰片基、环己基、环戊基、苯基和叔丁基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和R⁵是降冰片基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和R⁵是环己基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和R⁵是苯基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和R⁵是叔丁基。

在本文所述的式的一些实施方式中，氢化催化剂是通过将式[Rh(L₁)(L₂)]⁺NC^-的铑预催化剂与式III的手性膦配体(L)、式VI的(L’)或式VIII的(L”)混合而形成的；其中L₁和L₂是相同的或不同的，L₁和L₂各自独立地为一对单齿配体或双齿配体，其中单齿配体选自烯烃配体和溶剂配体，其中双齿配体是二烯；和其中NC^-是非配位反离子，选自四氟硼酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、六氟锑酸根和高氯酸根。在一些实施方式中，烯烃配体可以具有一个、两个、三个、四个或更多个双键。在一些实施方式中，烯烃配体选自乙烯、环辛烯和降冰片烯。在一些实施方式中，溶剂配体选自乙腈、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇和异丙醇。在一些实施方式中，二烯配体选自1,5-环辛二烯(COD)、1,5-己二烯和降冰片二烯。在一些实施方式中，铑预催化剂是[Rh(COD)₂]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L)是：

(1S)-1-[(1R)-1-(二环己基膦基)乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#565184-29-4)，其中R⁵是环己基。在一些实施方式中，所述氢化催化剂包括[Rh(COD)(565184-29-4)]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，所述氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L’)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L’)是：

(1R)-1-[(1S)-1-(二环己基膦基)乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#849925-19-5)，其中R⁵是环己基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(849925-19-5)]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L)是：

(1S)-1-[(1R)-1-[双(二环[2.2.1]庚-2-基)膦基]乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#849925-29-7)，其中R⁵是降冰片基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(849925-29-7)]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L’)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L’)是：

(1R)-1-[(1S)-1-[双(二环[2.2.1]庚-2-基)膦基]乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#849925-45-7)，其中R⁵是降冰片基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(849925-45-7)]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L’)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L’)是：

(S)-1-[(S)-1-(二苯基膦基)乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#1854067-25-6)，其中R⁵是苯基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(1854067-25-6)]⁺BF₄。

在一些实施方式中，所述氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L”)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L”)是：

(R)-1-[(S)-2-(二苯基膦)二茂铁基]乙基二叔丁基膦(CAS#155830-69-6)，其中R⁵是叔丁基。在一些实施方式中，所述氢化催化剂包括[Rh(COD)(155830-69-6)]⁺BF₄。

在一些实施方式中，其中R⁵是降冰片基，降冰片基以下表1中所示的以下构型中的任一种键合到磷原子上：

表1

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其中(1S)-外型-降冰片基是

(1R)-外型-降冰片基是/>

(1S)-内型-降冰片基是/>

和(1R)-内型-降冰片基是/>

在一些实施方式中，根据式III的手性膦配体(L)或根据式VI的(L’)，其中R⁵是降冰片基，包含选自表1的单一异构体或包含选自表1的2、3、4种或更多种异构体的混合物。P(Nb₁)(Nb₂)列提供了磷原子的立体化学构型。

在一些实施方式中，反应步骤在溶剂中进行。溶剂的非限制性实例包含二氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯及其混合物。在一些实施方式中，溶剂是二氯甲烷。在一些实施方式中，溶剂是四氢呋喃。在一些实施方式中，溶剂是三氟乙醇。

在一些实施方式中，氢气在反应步骤中以20巴或更低的压力存在。在一些实施方式中，氢气以15巴或更低的压力存在。在一些实施方式中，氢气以10巴或更低的压力存在。在一些实施方式中，氢气以5巴或更低的压力存在。

在测试了包括已知用于丙烯腈不对称氢化的各种金属和手性配体组合的多种催化剂之后，其所有催化剂都未能提供式I化合物的针对(R)-对映异构体的高对应异构体过量和/或高转化率，发明人出乎意料地发现，本文公开的氢化催化剂确实提供了式I化合物的高对映异构体过量和向(R)-对映异构体的转化率。在一些实施方式中，方法形成式I化合物具有至少70％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。在一些实施方式中，方法形成式I化合物具有至少80％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。在一些实施方式中，方法形成式I化合物具有至少90％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。在一些实施方式中，方法形成式I化合物具有至少95％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。在一些实施方式中，方法形成式I化合物具有至少97％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。在一些实施方式中，方法形成式I化合物具有至少98％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。在一些实施方式中，方法形成式I化合物具有至少99％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。

对于本文所述的产生式I化合物的(R)-对映异构体的低对映异构过量的不对称氢化，发明人已经发现了一种结晶式I化合物以提高对映异构体过量的方法。在测试了20多种保护基团(PG)之后，发明人出乎预料地发现，仅当PG是甲苯磺酰基时，式I化合物能够结晶以增加对映异构体过量。

因此，本发明的某些方面涉及用于增加式I化合物的对映异构体过量的方法，其包括以下步骤：

提供式I化合物：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘，PG是甲苯磺酰基(Ts)，并且具有至少70％的(R)-对映异构体的起始对映异构体过量；将化合物溶解在乙醇水溶液中，和将化合物结晶以提供至少98％的(R)-对映异构体的最终对映异构体过量。

在本文所述的式的一些实施方式中，每个Y¹、Y²和Y³是氢。在一些实施方式中，每个Y¹、Y²和Y³是氘。在一些实施方式中，Y¹是氢，和每个Y²和Y³是氘。在一些实施方式中，每个Y¹和Y²是氢和每个Y³是氘。在一些实施方式中，每个Y¹和Y³是氢和每个Y²是氘。在一些实施方式中，Y¹至少95％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少96％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少97％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少98％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少99％是氢。

在一些实施方式中，按体积计(v/v)，乙醇水溶液是80％、90％或95％乙醇。在一些实施方式中，乙醇水溶液是95％乙醇。

在一些实施方式中，结晶步骤包括形成式I化合物的半水合物。在一些实施方式中，结晶步骤包括将溶解在乙醇水溶液中的式I化合物加热至约50℃，直至固体半水合物形式，然后将溶液冷却至约20℃。本文使用的术语“半水合物”包含每摩尔式I化合物0.3-0.7摩尔水，每摩尔式I化合物0.4-0.6摩尔水，或每摩尔式II化合物约0.5摩尔水。

在一些实施方式中，式I化合物的(R)-对映异构体的起始对映异构体过量是至少70％，和最终对映异构体过量是至少98％。在一些实施方式中，起始对映异构体过量是至少86％和最终对映异构体过量是至少98.8％。在一些实施方式中，起始对映异构体过量是至少94％和最终对映异构体过量是至少99％。在一些实施方式中，起始对映异构体过量是至少96％和最终对映异构体过量是至少99％。

在一些实施方式中，方法进一步包括去除甲苯磺酰基的步骤。在一些实施方式中，通过使用碱处理去除甲苯磺酰基，包括但不限于碳酸铯或氢氧化钾。在一些实施方式中，通过使用氢氧化钾处理去除甲苯磺酰基。

在一些实施方式中，方法进一步包括形成式I化合物的药学上可接受的盐的步骤。在一些实施方式中，通过使用磷酸处理形成式I化合物的磷酸盐。

中间体

本发明的某些方面涉及可用于例如制备式I化合物的中间体。在一些实施方式中，中间体包括式II化合物：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基。

在一些实施方式中，中间体包括式V化合物：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基。

在一些实施方式中，中间体包括式VII化合物：

其中每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘，条件是Y²和Y³的至少一个是氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基。

在本文所述的式的一些实施方式中，PG是甲苯磺酰基(Ts)。在一些实施方式中，PG是新戊酰氧基甲基(POM)。在一些实施方式中，PG是2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)。在一些实施方式中，PG是氢。

在本文所述的式的一些实施方式中，每个Y¹、Y²和Y³是氢。在一些实施方式中，每个Y¹、Y²和Y³是氘。在一些实施方式中，Y¹是氢和每个Y²和Y³是氘。在一些实施方式中，每个Y¹和Y²是氢和每个Y³是氘。在一些实施方式中，每个Y¹和Y³是氢和每个Y²是氘。在一些实施方式中，Y¹至少95％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少96％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少97％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少98％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少99％是氢。

在式VII的一些实施方式中，每个Y²和Y³是氘。在一些实施方式中，每个Y²是氘和每个Y³是氢。在一些实施方式中，每个Y²是氢和每个Y³是氘。

在本文所述的式的一些实施方式中，当Y¹是氘时，在Y¹中引入氘的水平是至少52.5％、至少75％、至少82.5％、至少90％、至少95％、至少97％或至少99％。在一些实施方式中，当Y¹是氢时，在Y¹中引入氘的水平是约1-2％。在一些实施方式中，当Y¹是氢时，在Y¹中引入氘的水平是氘的天然同位素丰度。

在本文所述的式的一些实施方式中，当Y²是氘时，在每个Y²中引入氘的水平是至少52.5％、至少75％、至少82.5％、至少90％、至少95％、至少97％或至少99％。

在本文所述的式的一些实施方式中，当Y³是氘时，在每个Y³中引入氘的水平是至少52.5％、至少75％、至少82.5％、至少90％、至少95％、至少97％或至少99％。

在本文所述式的另一组实施方式中，在本文所述的实施方式中的任一个未指定为氘的任何原子以其天然同位素丰度存在。

在本文所述的式的一些实施方式中，在每个指定的氘原子中引入氘是至少52.5％、至少75％、至少82.5％、至少90％、至少95％、至少97％或至少99％。

在本文所述的式的一些实施方式中，Y¹、Y²和Y³的至少一个是氢。

式II、式V或式VII化合物的合成可以通过普通技术合成化学家参考本文公开的示例性合成而容易地实现。类似于用于制备式II、式V、式VII化合物及其中间体的那些方法的相关方法公开在例如美国专利号8,410,265中。

此类方法可以利用相应的氘代和任选地其他含同位素的试剂和/或中间体来合成本文所述的化合物，或者调用本领域已知的将同位素原子引入化学结构的标准合成方案来进行。

示例性合成

式II、式V或式VII化合物可以以类似于美国专利号8,410,265中呈现的那些合成方式，使用适当的氘代起始原料来制备。

用于合成式II、式V或式VII化合物的方便方法在以下方案中描述。

方案1：式II化合物的制备

方案1公开了式II化合物的示例性合成。化合物40在室温下用亲核催化剂(10mol％)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的化合物80处理，得到化合物20。亲核催化剂的实例包含但不限于四丁基卤化铵(例如，nBu₄NI、nBu₄NBr等)、可溶性碘化物(例如，丁基甲基咪唑碘化物等)、无机碘化物(例如，碘化钾等)、氮杂双环[2.2.2]催化剂(例如，

等)、4-氨基吡啶催化剂(例如，4-二甲基氨基吡啶、

等)和膦催化剂(例如，三丁基膦等)。化合物40可以以类似于美国专利号9,249,149和美国专利号8,410,265中所述的那些制备，如果需要，使用适当的氘代起始原料。可以根据下文的方案2制备化合物80。

方案2：化合物80的制备

在升高的温度下，用四氢呋喃(THF)中的镁金属处理适当的氘代化合物50，得到相应的格氏试剂，向其中加入过量的N-甲酰吗啉。酸性处理得到化合物60。例如，化合物50，其中每个Y¹、Y²和Y³是氘是商购的。可替代地，可以根据美国专利号9,249,149的实施例1(化合物35)制备化合物60，其中每个Y¹和Y³是氢和每个Y²是氘。可替代地，可以根据美国专利号9,249,149的实施例2(化合物43)制备化合物60，其中每个Y¹和Y²是氢和每个Y³是氘。

然后，将MeOH中适当地氘代的化合物60的溶液加入到乙腈中的(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯90，并在室温下搅拌反应混合物。处理和纯化，得到化合物70。(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯90是通过将2-氧代丙基膦酸酯二甲基加入到装有乙腈中的碳酸钾和对甲苯磺酰基叠氮化物的反应容器中来提供。

化合物70首先用THF中的正丁基锂在降低的温度下处理，然后将THF中的苯基氰酸酯加入到反应混合物。处理和纯化，得到化合物80。苯基氰酸酯是通过在0℃下用三乙胺处理己烷和乙醚中的苯酚和溴化氰，然后过滤产生苯基氰酸酯来提供。

使用适当的氘代试剂允许氘在式I、式II或式V化合物或本文中的任何适当中间体的Y¹、Y²和Y³位置引入，例如，在Y¹、Y²和/或Y³中的任何位置引入约90％、约95％、约97％、约98％或约99％的氘。

方案3：式V化合物的制备

方案3公开了式V化合物的示例性合成。化合物40在室温下用N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的亲核催化剂(10mol％)和化合物80的处理，得到化合物30。在一些实施方式中，亲和催化剂是奎宁环。

方案4：式VII化合物的制备

方案4公开了式VII化合物的示例性合成。在20℃下，化合物40用碱(例如碳酸钾)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的烯醇三氟甲磺酸酯85处理，得到化合物95。烯醇三氟甲磺酸酯85可以根据国际申请号PCT/US20/17093中公开的程序制备。

上文所示的具体方法和化合物并非旨在限制。本文方案中的化学结构描述了与本文化合物式中相应位置的化学基团定义(部分、原子等)相应地定义的变量，无论是否由相同的变量名称(即，Y¹、Y、Y³等)标识。化合物结构中的化学基团用于合成另一种化合物的适用性在本领域普通技术人员的知识范围内。

合成式I、II和V化合物及其合成前体的另外的方法，其包括在本文方案中未明确显示的路线内的那些，在本领域普通技术化学家的手段范围内。用于合成适用化合物的合成化学转化和保护基团方法(保护和脱保护)是本领域已知的，并且包括例如在Larock R,Comprehensive Organic Transformations,VCH Publishers(1989)；Greene,TW等，Protective Groups in Organic Synthesis，第3版，John Wiley and Sons(1999)；Fieser,L等，Fieser and Fieser’s Reagents for Organic Synthesis,John Wiley andSons(1994)；和Paquette,L编著，Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis,John Wiley and Sons(1995)及其后续版本中描述的那些。

本发明所设想的取代基和变量的组合仅是导致形成稳定化合物的那些。

反应混合物

本发明的某些方面涉及反应混合物。在一些实施方式中，反应混合物包括：

(a)式II化合物：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基；

(b)包括铑和根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是仲烷基、叔烷基或环烷基；和

(c)溶剂，其选自二氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯及其混合物。

在一些实施方式中，反应混合物包括：

(a)式V化合物：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基；

(b)包括铑和根据式VI的手性膦配体(L’)的氢化催化剂：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是仲烷基、叔烷基或环烷基；和

(c)溶剂，其选自二氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯及其混合物。

在一些实施方式中，反应混合物包括：

a式VII化合物：

其中每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基；

b.包括铑和根据式VI的手性膦配体(L’)或根据式VIII的(L”)的氢化催化剂：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是苯基；或/>

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是叔丁基；和

c.溶剂，其选自二氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯及其混合物。

在一些实施方式中，溶剂是二氯甲烷。在一些实施方式中，溶剂是四氢呋喃。在一些实施方式中，溶剂是三氟乙醇。

在本文所述的式的一些实施方式中，PG是甲苯磺酰基。在一些实施方式中，PG是新戊酰氧基甲基(POM)。在一些实施方式中，PG是2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)。在一些实施方式中，PG是氢。

在本文所述的式的一些实施方式中，每个Y¹、Y²和Y³是氢。在一些实施方式中，每个Y¹、Y²和Y³是氘。在一些实施方式中，Y¹是氢和每个Y²和Y³的每一个是氘。在一些实施方式中，每个Y¹和Y²是氢和每个Y³是氘。在一些实施方式中，每个Y¹和Y³是氢和每个Y²是氘。在一些实施方式中，Y¹至少95％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少96％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少97％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少98％是氢。在一些实施方式中，Y¹至少99％是氢。

在一些实施方式中，反应混合物包括摩尔比为≥80％本文公开的式II化合物与≤20％本文公开的式V化合物，以及包括铑和本文公开的根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂。在一些实施方式中，反应混合物包括摩尔比为≥90％本文公开的式II化合物与≤10％本文公开的式V化合物，以及包括铑和本文公开的根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂。在一些实施方式中，反应混合物包括摩尔比为≥95％本文公开的式II化合物与≤5％本文公开的式V化合物，以及包括铑和本文公开的根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂。

在一些实施方式中，反应混合物包括摩尔比为≥80％本文公开的式V化合物与≤20％本文公开的式II化合物，以及包括铑和本文公开的根据式VI的手性膦配体(L’)的氢化催化剂。在一些实施方式中，反应混合物包括摩尔比为≥90％本文公开的式V化合物与≤10％本文公开的式II化合物与氢气在包含铑和本文公开的式VI的手性膦配体(L’)的氢化催化剂存在下。在一些实施方式中，反应混合物包括摩尔比为≥95％本文公开的式V化合物与≤5％本文公开的式II化合物与氢气在包含铑和本文公开的式VI的手性膦配体(L’)的氢化催化剂存在下。

在本文所述的式的一些实施方式中，R⁵选自降冰片基、环己基、环戊基和叔丁基。在一些实施方式中，R⁵是降冰片基。在一些实施方式中，R⁵是环己基。

在本文所述的式的一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b和R⁴是氢，和R^3a和R^3b各自是甲基或各自是三氟甲基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b是氢，R⁴是甲氧基和R^3a和R^3b每个是甲基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a和R^3b是氢，和R⁴是甲氧基、三氟甲基或甲基。在一些实施方式中，每个R^3a、R^3b和R⁴是氢，R^2a和R^2b的一个是氢和R^2a和R^2b的另一个是甲基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和R⁵选自降冰片基、环己基、环戊基和叔丁基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和R⁵是降冰片基。在一些实施方式中，每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和R⁵是环己基。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L)]⁺NC^-或[Rh(L₁)(L’)]⁺NC^-，其中L₁是一对单齿配体或双齿配体，其中单齿配体选自烯烃配体和溶剂配体，其中双齿配体是二烯，其中L是式III的手性膦配体，其中L’是式VI的手性膦配体，和其中NC^-是非配位反离子，选自四氟硼酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、六氟锑酸根和高氯酸根。在一些实施方式中，烯烃配体选自1,5-环辛二烯(COD)、环辛烯、1,5-己二烯和降冰片二烯。在一些实施方式中，烯烃配体可以具有一个、两个、三个、四个或更多个双键。在一些实施方式中，溶剂配体选自乙腈、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇和异丙醇。在一些实施方式中，二烯配体选自1,5-环辛二烯(COD)、1,5-己二烯和降冰片二烯。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(L)]⁺BF₄ ^-。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(L’)]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L)是：

(1S)-1-[(1R)-1-(二环己基膦基)乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#565184-29-4)，其中R⁵是环己基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(565184-29-4)]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L’)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L’)是：

(1R)-1-[(1S)-1-(二环己基膦基)乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#849925-19-5)，其中R⁵是环己基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(849925-19-5)]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L)是：

(1S)-1-[(1R)-1-[双(二环[2.2.1]庚-2-基)膦基]乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#849925-29-7)，其中R⁵是降冰片基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(849925-29-7)]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L’)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L’)是：

(1R)-1-[(1S)-1-[双(二环[2.2.1]庚-2-基)膦基]乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#849925-45-7)，其中R⁵是降冰片基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(849925-45-7)]⁺BF₄ ^-。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L’)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L’)是：

(S)-1-[(S)-1-(二苯基膦基)乙基]-2-[2-(二苯基膦基)苯基]二茂铁(CAS#1854067-25-6)，其中R⁵是苯基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(1854067-25-6)]⁺BF₄。

在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L”)]⁺BF₄ ^-，其中(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L”)是：

(R)-1-[(S)-2-(二苯基膦基)二茂铁基]乙基二叔丁基膦(CAS#155830-69-6)，其中R⁵是叔丁基。在一些实施方式中，氢化催化剂包括[Rh(COD)(155830-69-6)]⁺BF₄。

在本文所述式的一些实施方式中，其中R⁵是降冰片基，降冰片基以下表1中所示的以下构型中的任一种键合到磷原子上：

表1

/>

/>

其中(1S)外型-降冰片基是

(1R)-内型-降冰片基是/>

(1S)-内型-降冰片基是/>

和(1R)-外型-降冰片基是/>

在一些实施方式中，根据式III的手性膦配体(L)或根据式VI的(L’)，其中R⁵是降冰片基，包含选自表1的单一异构体或包含选自表1的2、3、4种或更多种异构体的混合物。

实施例

实施例1：化合物1的不对称氢化

将化合物1(400mg，US 8,410,265中公开的程序合成)、CAS#565184-29-4(32mg，0.05当量，Aldrich)、Rh(COD)₂BF₄(19mg，0.05当量，Strem)和二氯甲烷(DCM)(12.5mL，32Vol)装入钢高压釜(200mL)。用氢气吹扫高压釜，然后将反应混合物在室温下在100psi的氢气下搅拌18小时过夜，其导致通过LC/MS的转化率>99％。在减压下浓缩反应混合物，然后通过柱色谱法(硅胶，乙酸乙酯∶庚烷的1:10至1:1梯度)纯化，得到373mg(93％产率)灰白色固体的化合物100。手性HPLC分析(Chiralpak AD-H 4.6x 250mm,5μm，己烷：0.1％二乙胺的异丙醇70:30，流速1.0ml/min)显示出95:5的对映异构体比，或90％对映异构体过量，偏好(R)-对映异构体(在12.3分钟处的第一峰为4.7％，(S)-对映异构体；在16.6分钟处的第二峰为95.2％，(R)-对映异构体)。¹H-NMR(DMSO-d₆,400MHz):δ8.83(s,1H),8.78(s,1H),8.39(s,1H),7.74(d,1H),7.11(d,1H),6.24(s,2H),4.54(td,1H),3.21(m,2H),2.45(sextet,1H),1.16-1.85(m,8H),1.08(s,9H)。

实施例2：化合物2的不对称氢化

将化合物2(1当量)、CAS#849925-29-7(0.05当量，Sigma-Aldrich)、Rh(COD)₂BF₄(0.05当量，Strem)和二氯甲烷(0.2M溶液)装入反应容器。用氢气吹扫反应容器，然后加压至10巴氢气，并在室温下搅拌过夜18小时。然后排空反应容器，并用含有10mol％联苯作为内标的DMSO:MeCN(1:3)溶液猝灭反应。UPLC-MS分析(Acquity HSS 1.8μm C18，50mm x2.1mm，流速1.0mL/min，MeCN:H₂O:0.1％甲酸铵，5％至99％ MeCN梯度)显示100％转化为化合物200，主要观察的分子量为427。手性HPLC分析显示对映异构体比率为99:1，或对应异构体过量98％，偏好(R)-对映异构体。

在相同反应条件下，使用CAS#849925-29-7和Rh(COD)₂BF₄作为催化剂对化合物1进行氢化。UPLC-MS分析显示100％转化为化合物100，主要观察的分子量为419。手性HPLC分析显示(R)-对映异构体的98％对映异构体过量。

在相同反应条件下，使用CAS#565184-29-4和Rh(COD)₂BF₄作为催化剂对化合物2进行氢化。UPLC-MS分析显示100％转化为化合物200，主要观察的分子量为427。手性HPLC分析显示(R)-对映异构体的90％对映异构体过量。

在相同反应条件下，使用CAS#849925-29-7和Rh(COD)₂BF₄作为催化剂，以三氟乙醇代替DCM作为溶剂对化合物2进行氢化。UPLC-MS分析显示97％转化为化合物200，主要观察的分子量为427。手性HPLC分析显示(R)-对映异构体的100％对映异构体过量。

实施例3：化合物1和化合物3混合物的不对称氢化

将90:10摩尔比的化合物1和化合物3(总当量为1)、CAS#849925-29-7(0.05当量，Aldrich)、Rh(COD)₂BF₄(0.05当量)和二氯甲烷(0.2M溶液)装入反应容器。用氢气吹扫反应容器，然后加压至10巴氢气，并在室温下搅拌过夜18小时。然后排空反应容器，并用含有10mol％联苯作为内标的DMSO:MeCN(1:3)溶液猝灭反应。UPLC-MS分析显示98％转化为化合物100，主要观察的分子量为419。手性HPLC分析显示对应异构体比率为97:3，或(R)-对映异构体的94％对映异构体过量。

实施例4：化合物2的合成

方案4：式II化合物的制备

方案4公开了式II化合物的示例性制备，Y¹是氢，每个Y²和每个Y3是氘，和PG是新戊酰氧基甲基(POM)。将化合物4(500mg，1当量，根据US 9,249,149或US 8,410,265中公开的方法制备)、四丁基碘化铵(62mg，10mol％，Aldrich)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)(10Vol，5mL)装入反应容器。然后，加入甲苯中的化合物8(1.25当量，28％w/w,950mg)，并将反应混合物在室温下搅拌过夜。18小时后，通过用乙酸乙酯萃取来处理反应，合并有机层，并用盐水洗涤，用MgSO₄干燥，过滤，并在减压下浓缩成油。通过柱色谱法(硅胶，庚烷∶乙酸乙酯的95∶5至75∶25梯度)纯化产物，浓缩成白色固体，再溶于丙酮(2mL)中，并通过加入庚烷(6mL)重结晶，过滤得到409mg(产率59％)的白色粉末状化合物2。¹H-NMR(DMSO-d₆,400MHz):δ9.12(s,1H),8.87(s,1H),8.65(s,1H),7.82(d,1H),7.20(d,1H),6.27(s,2H),5.85(s,1H),3.32(s,2H),1.10(s,9H)。

根据以下方案2制备化合物8。

方案5：化合物8的合成

将四氢呋喃(THF,2.9vol)中的溴环戊烷-d₉ 5(16.0kg，1当量，98原子％D，Cambridge Isotope Labs)加入到加热至60-65℃的THF(3.5vol)中的镁屑(3.0kg，1.2当量，Alfa Aesar)，搅拌1-2小时以制备相应的格氏试剂，然后将其冷却至0-5℃。然后将THF(0.7vol)中的N-甲酰基吗啉(14.0kg，1.2当量，Melrob-Eurolabs)加入格氏试剂中并搅拌1-2小时。用HCl水溶液(7.5％w/w)猝灭反应，分离各层，用叔丁基甲基醚(MTBE)洗涤水相，合并有机层，通过GC和¹H-NMR分析，得到产率为65％的粗化合物6。

用吡咯烷(31.9kg，3.30当量，Molekula)处理0℃下在THF/MTBE中的化合物6(135.4mol，1当量)，然后将反应混合物加热至室温并搅拌过夜，得到吡咯烷衍生的烯胺。加入HCl水溶液(7.5％w/w)以再生醛，然后分离各层，并用MTBE萃取水层两次。合并有机相，用盐水洗涤，并用MgSO₄干燥，并过滤，通过GC和¹H-NMR分析，得到产率为71％的粗化合物6a。在一些实施方式中，在相当于Y¹的位置处的氘引入水平为约1-2％。在一些实施方式中，在相当于Y¹的位置处的氘引入水平处于氘的天然同位素丰度。

将MeOH(43mL,29vol)中稀释的化合物6a(19.2g，MTBE/THF中8％w/w)加入到乙腈(214mL，相对于膦酸酯76体积)中的(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯90(1.2当量)，并将反应混合物在室温下搅拌两天。用水稀释反应混合物，用庚烷萃取水相，用盐水洗涤合并的有机相，用MgSO₄干燥，过滤，并通过分馏纯化，得到化合物7(0.49g，34％产率)。¹H-NMR(CDCl₃,500MHz):δ2.64(s,1H),2.10(s,1H)。

通过将(1-重氮基-2-氧代丙基)膦酸二甲酯(2.85g，1.2当量，Aldrich)加入到装有乙腈(214mL，75体积，相对于膦酸酯)中的碳酸钾(5.9g，2.5当量，Aldrich)和甲苯磺酰基叠氮化物(甲苯中，24.9g，14％，相对于膦酸酯1.0当量)的反应容器中，并在室温下搅拌6小时，之后通过LC/MS分析反应完成。然后将溶液中的膦酸酯90原样使用。

使用THF(8mL)稀释化合物7(0.49g,4.75mmol,42mL溶液)，冷却至-40℃，并使用nBuLi(2.5mL，己烷中2.5M，1.4当量，Aldrich)处理。将反应混合物进一步冷却至-65℃，然后加入苯基氰酸酯(1.3当量)。将反应混合物搅拌15分钟，升温至0℃，用NaOH溶液淬灭，分离有机层，用MgSO₄干燥，并浓缩，得到粗化合物8(0.44g，56％产率)。MS(m/z):125[M-D]⁺。¹H-NMR(CDCl₃,400MHz):δ2.64(s,1H)。

将三乙胺(0.9mL，1.4当量)加入至正己烷(3.0mL，5Vol)和乙醚(1.5mL，2.5Vol)混合物中的苯酚(0.59g，1.33当量)和氰溴化物(33.15g，1.4当量)的0℃溶液，得到苯基氰酸酯。反应混合物升温至室温，搅拌45分钟，再次冷却至0℃，然后用三乙胺(1.0mL，1.6当量)中的苯酚(0.04g，0.1当量)溶液处理。将反应混合物升温至室温，并再搅拌90分钟，然后过滤以提供苯基氰酸酯溶液原样使用。

实施例5：化合物3的合成

实施例5公开了式V化合物的示例性制备，其中每个Y¹、Y²和Y³是氢，和PG是新戊酰氧基甲基(POM)。将化合物4(500mg，1当量，根据US 9,249,149或US 8,410,265中公开的方法制备)、奎宁环(20mg，10mol％，Alfa Aesar)和N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)(5Vol,5mL)装入反应容器。然后，加入化合物9(1.25当量，320mg，根据US 8,410,265中公开的方法制备)，并将反应混合物在室温下搅拌过夜。18小时后，用5％NaCl水溶液稀释反应物，用乙酸乙酯萃取，合并有机层，并用盐水洗涤，用MgSO₄干燥，过滤，并在减压下浓缩成油。通过制备HPLC纯化产物(Agilent Prep-C18Scalar，21.2×50mm，10μm，水中0.1％甲酸：MeCN的50:50至5:95梯度，在6.96min的峰)，合并并浓缩含有化合物3的级分。将残留物在乙酸乙酯和水之间分配，用水和盐水洗涤有机层，用MgSO₄干燥，过滤，并浓缩成油。将油溶于二氯甲烷中，然后再浓缩，得到36mg(5％产率)白色固体的化合物3。

实施例6：化合物11的合成

将化合物4(250g，835.2mmol，1.0当量，根据US 9,249,149或US 8,410,265中所述的方法制备)溶于甲苯(1500mL,6Vol)中，并用乙基乙烯基醚(184mL,1921mmol,2.3当量)和环戊基甲基醚中的HCl溶液(10mL,29.23mmol,0.04当量，3M溶液)处理。将所得混悬液在内部温度55℃下搅拌两夜。

LC/MS分析显示完全转化为化合物10。将反应混合物冷却至环境温度，并通过加入碳酸氢钠(NaHCO₃)溶液(4％w/w，250mL，1Vol，125.3mmol，0.15当量)使其淬灭。分离有机相，用水洗涤，然后蒸馏，同时加入甲醇以除去甲苯。LC/MS分析显示甲苯几乎完全失去(在254nm处化合物10/甲苯的比率为98:2)。

为了从化合物10中去除POM保护基，加入NaOH(2.0N溶液，84mL，167mmol，0.2当量)，并在环境温度下将混合物搅拌60min。LC/MS分析显示99％的转化率。通过加入HCl中(在加入乙醇胺之前1.0N，250mL，250mmol，0.3当量)的乙醇胺(100mL，1670.4mmol，2.0当量)的溶液来猝灭反应。搅拌10min后，LC/MS分析显示完全转化为化合物11。

反应混合物用甲基叔丁基醚(MTBE)萃取，用盐水洗涤，有机层在真空下浓缩至约1L。将该批料重结晶、过滤并干燥，得到108g(50％产率)的化合物11。

¹H-NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ12.10(s,1H),8.77(d,J＝0.7Hz,1H),8.68(s,1H),8.34(d,J＝0.7Hz,1H),7.58(d,J＝3.6Hz,1H),7.02(d,J＝3.6Hz,1H),5.67(q,J＝6.0Hz,1H),3.49(dq,J＝9.6,7.0Hz,1H),3.26(dq,J＝9.6,7.0Hz,1H),1.69(d,J＝6.0Hz,3H),1.06(t,J＝7.0Hz,3H)。

实施例7：化合物14的合成

将化合物11(25.0g，97.3mmol，1.0当量)溶于二氯甲烷(DCM，160mL，6.4体积)中。依次加入二甲基氨基吡啶(DMAP,1.20g,9.82mmol,0.10当量)、三乙胺(Et₃N，18.0mL,129mmol,1.33当量)，然后加入DCM(85mL，3.4体积)中的甲苯磺酰氯(TsCl，20.4g,107mmol,1.10当量)。将反应在20℃下搅拌3.5h，此时检测到化合物13的转化率为94％。用去离子水淬灭反应，并通过用饱和NaHCO₃水溶液和盐水洗涤来处理有机层。分离有机层，用MgSO₄干燥，并浓缩，得到37.9g(94.6％产率)泡沫的化合物13，直接用于下一步反应中。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆):δ8.85(s,1H),8.84(d,J＝0.7Hz,1H),8.35(d,J＝0.6Hz,1H),8.06–7.99(重叠,3H),7.45(dd,J＝8.7,0.8Hz,2H),7.41(d,J＝4.1Hz,1H),5.65(q,J＝6.0Hz,1H),3.47(dq,J＝9.7,7.0Hz,1H),3.23(dq,J＝9.6,7.0Hz,1H),2.35(s,3H),1.66(d,J＝6.0Hz,3H),1.04(t,J＝7.0Hz,3H)。

将化合物13溶于THF(200mL，5.3体积)中，然后加入稀释至6.5％的HCl(28mL 37％HCl,131mL H₂O)。将反应物在20℃下搅拌2小时，之后将固体析出，推测为化合物14-HCl盐。LC/MS证实反应已经完成。然后通过加入饱和Na₂CO₃水溶液(350mL，达到pH约为8)来猝灭反应。过滤所得浆料以除去固体，用水洗涤固体，在DCM中研磨过夜，过滤并干燥，得到25.5g(81.6％)灰白色固体的化合物14。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆):δ13.48(s,1H),8.83(s,1H),8.69(s,1H),8.33(s,1H),8.03(d,J＝8.4Hz,2H),8.00(d,J＝4.1Hz,1H),7.45(d,J＝7.8Hz,2H),7.37(d,J＝4.1Hz,1H),2.35(s,3H)。

实施例8：化合物15的合成

将化合物14(500mg,1.47mmol,1.0当量)和碘化四丁基铵(TBAI，17mg，0.046mmol，0.0312当量)溶于NMP(4.0mL，8体积)中。将化合物9(221mg，1.63mmol，1.11当量，88重量％的己烷溶液)在NMP(1.0mL，2体积)中稀释，然后加入到化合物14的溶液。将反应混合物在氮气下搅拌4小时，之后其转化率达到>96％。用EtOAc萃取反应混合物，用水和盐水洗涤，用MgSO₄干燥，并浓缩成泡沫，用EtOAc研磨。将所得固体合并，得到331mg(49％产率)化合物15，为白色固体。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆):δ9.12(s,1H),8.92(s,1H),8.62(s,1H),8.11(d,J＝4.1Hz,1H),8.04(d,J＝8.5Hz,2H),7.46(d,J＝8.2Hz,2H),7.43(d,J＝4.1Hz,1H),5.86(d,J＝1.2Hz,1H),3.54(p,J＝8.0Hz,1H),2.36(s,3H),1.97–1.87(重叠,2H),1.76–1.57(重叠,4H),1.56–1.46(重叠,2H)。

实施例9：化合物300的合成

将化合物15(350mg，0.70mmol，1.0当量)、Rh(I)催化剂(14mg，0.035mmol，0.05当量)、配体CAS#849925-29-7(24mg，0.035mmol，0.05当量)和DCM(19.478mL，42体积)装入反应容器。然后用7巴(100psi)的H₂气体对反应容器加压，并在20℃下将反应搅拌过夜，之后LC/MS显示约95％的转化率。将反应混合物浓缩，并通过柱色谱法(用EtOAc/庚烷洗脱)纯化，得到284mg(88％产率)化合物300。手性HPLC分析((S,S)Whelk-o1 150x 2.1mm,3.5μm，己烷比含有0.1％二乙胺的1：1乙醇/甲醇为85:15，流速0.75mL/min)显示98:2的对映异构体比率，或96％对映异构体过量，偏好(R)-对映异构体(针对在7.36min处的第一峰为98.3％，(R)-对映异构体，和针对在8.02min处的第二峰为1.7％，(S)-对映异构体)。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ8.86(d,J＝0.8Hz,1H),8.84(s,1H),8.38(s,1H),8.06(d,J＝4.1Hz,1H),8.02(d,J＝8.4Hz,2H),7.45(d,J＝7.8Hz,2H),7.36(d,J＝4.1Hz,1H),4.51(td,J＝9.6,4.4Hz,1H),3.25(dd,J＝17.2,9.4Hz,1H),3.18(dd,J＝17.2,4.4Hz,1H),2.39(m,1H),2.35(s,3H),1.80(m,1H),1.67–1.38(重叠,4H),1.37–1.21(重叠,2H),1.17(m,1H)。

实施例10：化合物16的合成

根据上述用于化合物15的方法，由化合物14(600mg，1.77mmol，1.0当量)和化合物8(499mg，1.94mmol，1.10当量，50重量％的己烷/甲苯溶液)开始制备化合物16。

将反应混合物搅拌过夜(转化率>99％)，用EtOAc萃取，用盐水和水洗涤，用MgSO₄干燥，过滤并浓缩成油，用EtOAc研磨。将所得固体过滤并干燥，得到366mg(44％产率)的化合物16。母液通过ISCO CombiFlash自动色谱法进行浓缩和纯化。将含有化合物16的级分浓缩并用EtOAc研磨。将所得固体过滤并干燥，得到135mg的化合物16。合并产物收获物，总产量为501mg(60.7％)，为白色固体。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆):δ9.12(s,1H),8.92(s,1H),8.62(s,1H),8.11(d,J＝4.1Hz,1H),8.04(d,J＝8.5Hz,2H),7.46(d,J＝7.9Hz,2H),7.43(d,J＝4.1Hz,1H),5.85(d,J＝1.3Hz,1H),3.51(s,1H),2.36(s,3H)。

实施例11：化合物400的合成

根据上述用于化合物300的方法制备化合物400。

搅拌过夜后，LC/MS分析显示完全转化，产物的AUC为97.8％。将反应混合物浓缩，并通过柱色谱法(用EtOAc/庚烷洗脱)纯化，得到318mg(95％)化合物400。

手性HPLC分析显示，对映异构体比率为99:1，或对映异构体过量98％，偏好(R)-对映异构体(在7.50min处的第一峰为98.7％，(R)-对映异构体，在8.16min处的第二峰为1.3％，(S)-对映异构体)。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆):δ8.86(d,J＝0.7Hz,1H),8.84(s,1H),8.38(s,1H),8.06(d,J＝4.1Hz,1H),8.02(d,J＝8.4Hz,2H),7.45(d,J＝8.0Hz,2H),7.36(d,J＝4.1Hz,1H),4.51(td,J＝9.6,4.4Hz,1H),3.25(dd,J＝17.2,9.5Hz,1H),3.17(dd,J＝17.2,4.4Hz,1H),2.38–2.35(重叠,4H)。

实施例12：化合物400的对映异构体过量增加

将化合物400溶解在2.5vol 95％ EtOH(5％水)中，并加热至50℃。在50℃温度下37分钟后，固体析出。冷却至20℃，并搅拌过夜后，对固体进行真空过滤，并用1vol 200EtOH洗涤烧瓶三次。对固体沉淀物和母液进行手性纯度分析。如通过KF和TGA水含量测量所示，固体半水合物化合物500已升级至99.5：0.5对映异构体比率，或99％对映异构体过量，偏好(R)-对映异构体(在7.46min处第一峰为99.5％，(R)-对映异构体，在8.05min处第二峰为0.5％，(S)-对映异构体)，回收率为87.8％。母液随后降低到78:22对映异构体比率，或56％对映异构体过量，偏好(R)-对映异构体(在7.39min处第一峰为78.3％，(R)-对映异构体，在8.04min处第二峰为21.7％，(S)-对映异构体))。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆):δ8.85(d,J＝0.7Hz,1H),8.84(s,1H),8.38(s,1H),8.05(d,J＝4.1Hz,1H),8.02(d,J＝8.4Hz,2H),7.45(d,J＝7.7Hz,2zH),7.35(d,J＝4.1Hz,1H),4.51(td,J＝9.6,4.4Hz,1H),3.25(dd,J＝17.1,9.4Hz,1H),3.17(dd,J＝17.1,4.4Hz,1H),2.38–2.35(重叠,4H)。

实施例13：化合物700的合成

在≤5℃下，将无水THF(20.0mL，4.00vol)中的化合物500(5.00g，10.5mmol，1.00当量)的溶液加入到i-BuOH(14.2mL，2.84vol)中的KOH(0.590g，10.5mmol，1.00当量)的溶液中。在室温下搅拌2小时后，LC-MS分析显示99.5％转化为化合物600(CTP-543)。将水加入到反应混合物中。从水层中分离出有机层，然后用水和盐水的混合物洗涤。在70℃下减压部分地浓缩有机层，得到淡绿色混浊溶液(12.8g,2.56重量)，将其过滤，然后用i-BuOH将总重量调整至25.0g(5.00重量)。加入水(2.64mL，0.528vol)，将橙色澄清溶液加热至70-80℃。加入一部分85.7％的H₃PO₄(0.710mL,10.5mmol,1.00当量)，搅拌10min，得到悬浮液。加入另一部分85.7％的H₃PO₄(0.618mL,9.14mmol,0.870当量)，并将混悬液在70-80℃下搅拌1h。然后将反应混合物冷却至室温并搅拌8h。过滤混悬液并干燥，得到白色粉末形式的化合物700(CTP-543磷酸盐)(4.05g，93.4％产率)。

¹H-NMR(400MHz,CD₃OD):δ1.22-1.92(0.17H,m),2.52(1H,d),3.13(1H,dd),3.25(1H,dd),4.51(1H,dt),7.02(1H,d),7.58(1H,d),8.42(1H,s),8.71(1H,d),8.71(1H,s)。

实施例14：化合物18的合成

向具有顶部搅拌器的500mL化学玻璃反应器中加入固体化合物14(1.0当量，25.5g，75.2mmol)和K₂CO₃(2.0当量，20.8g，150mmol)。然后向反应器中加入NMP(9.8vol，250mL)并打开搅拌器。将反应器连接到设定在20℃的冷却器上。然后向反应器中加入烯醇三氟甲磺酸酯17(1.0当量，22.0g，75.2mmol)。可以根据美国专利申请62/850,981中公开的程序制备烯醇三氟甲磺酸酯17。将装有烯醇三氟甲磺酸酯的瓶子用10mL NMP冲洗两次，并转移到反应器中。将剩余的240mL NMP加入到反应器中(总共20体积)，并使反应物在20℃下搅拌。72小时后，向反应中加入1-甲基-2,3,4,6,7,8-六氢嘧啶并[1,2-a]嘧啶(MTBD，0.1当量，1.08mL，7.5mmol)。2.5小时后，加入另外的0.1当量MTBD。2小时后，加入250mL(10vol)水淬灭反应，并且再搅拌16小时。将浆液从反应器中排出，并通过500mL一次性漏斗进行真空过滤。用3体积2:1的NMP/水洗涤反应器，然后将其用于洗涤滤饼。在漏斗上干燥1小时后，将滤饼用3体积庚烷洗涤两次。将洗涤过的滤饼在过滤器上真空干燥。仍然湿的滤饼的HPLC分析显示，所需产物的纯度约90％。为了清除杂质，将滤饼转移到500mL的锥形瓶中，并用5体积(125mL)的EtOAc研磨2小时。将EtOAc浆液过滤，用1体积(25mL)EtOAc洗涤，并在真空下干燥。获得固体形式的产物化合物18(22.7g，64％产率)。

¹H NMR(400MHz,丙酮-d₆)δ8.83(s,1H),8.69(d,J＝0.7Hz,1H),8.41(d,J＝0.7Hz,1H),8.12(d,J＝8.6Hz,2H),7.93(d,J＝4.1Hz,1H),7.45(dd,J＝8.6,0.7Hz,2H),7.27(d,J＝4.1Hz,1H),3.87(s,2H),2.62(m,2H),2.47(m,2H),2.39(s,3H),1.84(m,2H),1.72(m,2H)。

实施例15：化合物20的合成

根据上述化合物18的方法，从杂环14(1.0g，2.95mmol，1.0当量)和烯醇三氟甲磺酸酯19(824mg，2.97mmol，1.0当量)开始制备产物。根据美国专利申请62/850,981中公开的程序制备烯醇三氟甲磺酸酯19。得到807mg(58.7％)固体形式的合并产物化合物20。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ8.87(s,1H),8.84(d,J＝0.7Hz,1H),8.46(d,J＝0.7Hz,1H),8.07–8.00(overlap,3H),7.46(d,J＝7.8Hz,2H),7.42(d,J＝4.1Hz,1H),3.92(s,2H),2.36(s,3H)。

实施例16：化合物400的合成

将Ts-亚环戊基-d8 20(99.8mg，0.214mmol，1.0当量)、Rh(I)催化剂(4.3mg，0.011mmol，0.05当量)和配体CAS#1854067-25-6(7.2mg，0.011mmol，0.05当量)加入到10mL小瓶。然后向小瓶中加入DCM(2.0mL，20体积)，并将其密封在CAT 7氢化反应器中。用10巴H₂气体吹扫反应器3次，然后加压至50巴。使反应在室温下搅拌65小时，然后排空系统。通过LCM监测反应进展，显示约98％转化为所需产物。粗品通过ISCO CombiFlash自动色谱法纯化，用EtOAc/庚烷洗脱。将含有主峰的级分合并、浓缩并在真空下干燥。得到泡沫形式的产物为84mg(84％)。将少量样品在EtOH中稀释，并通过手性HPLC进行分析((S,S)Whelk-o1150x 2.1mm,3.5μm，己烷比含有0.1％二乙胺的1：1乙醇/甲醇为85:15，流速0.75mL/min)，并且显示94:6的对映异构体比率，或88％的对映异构体过量，偏好(R)-对映异构体。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ8.86(d,J＝0.7Hz,1H),8.84(s,1H),8.38(s,1H),8.06(d,J＝4.1Hz,1H),8.02(d,J＝8.5Hz,2H),7.45(d,J＝8Hz,2H),7.36(d,J＝4.1Hz,1H),4.51(td,J＝9.6,4.4Hz,1H),3.25(dd,J＝17.1,9.4Hz,1H),3.17(dd,J＝17.2,4.4Hz,1H),2.37(d,J＝11.7Hz,1H),2.35(s,3H)。

实施例17：化合物600的合成

将化合物21(95mg)加入到带有搅拌棒的10mL玻璃瓶中，然后加入三氟乙醇(1mL)中的配体CAS#849925-29-7(2.44mg，0.01当量)和双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铑(I)(1.43mg，0.01当量)的溶液，其在使用前现用现配。将玻璃小瓶转移到高压釜中，并在环境温度下在50巴氢气下搅拌18小时。在确定还原完成后，用氮气流将溶剂从反应混合物中干燥，直到获得粘稠的残留物。将甲基叔丁基醚(1mL)装入小瓶中，并通过旋转蒸发器浓缩混合物，得到具有残留溶剂的橙色泡沫的化合物600(CTP-543)(109mg，77重量％，89％产率，通过手性HPLC测得的对映异构体比率为99.6:0.4)。

LRMS(ESI,[M+H]⁺)对于C₁₇H₁₁D₈N₆计算值＝315.2；实测值＝315.3(符合参考文献)

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ10.78(s,1H),8.86(s,1H),8.39(s,1H),8.34(s,1H),7.43(s,1H),6.80(s,1H),4.28(m,1H),3.14(dd,J＝16.9,8.3Hz,3H),2.96(dd,J＝16.9,3.5Hz,1H),2.57(d,J＝9.8Hz,1H)。

实施例18：化合物600的合成

将化合物22(114mg)加入到带有搅拌棒的10mL玻璃瓶中，然后加入三氟乙醇(1mL)中的配体CAS#849925-29-7(2.44mg，0.01当量)和双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铑(I)(1.43mg，0.01当量)的溶液，其在使用前现用现配。将玻璃小瓶转移到高压釜中，并在环境温度下在50巴氢气下搅拌18小时。通过HPLC对反应混合物样品分析，由面积(254nm)表明2％转化为化合物600(CTP-543)，并且通过HPLC-MS确定化合物600的分子量。手性HPLC表明制备了正确的对映异构体(符合参考文献)，尽管没有确定对应异构体比率。

LRMS(ESI,[M+H]⁺)针对C₁₇H₁₁D₈N₆计算值＝315.2；实测值＝315.3(符合参考文献)

无需进一步描述，认为本领域普通技术人员可以使用前面描述和说明性实例制造和利用本发明的化合物并且实践所要求保护的方法。应理解，前述讨论和实例仅呈现某些优选的实施方式的详细描述。对于本领域普通技术人员将显而易见的是，可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和等效变化。本文引用的所有专利、公开的申请和参考文献的相关教导以其整体引入并入本文。

Claims (56)

1.一种用于制备式I化合物的方法：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基；

所述方法包括将式II化合物：

其中，每个所述Y¹、Y²、Y³和PG是如式I中所定义的；

与氢气在包括铑和根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂存在下反应的步骤：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是仲烷基、叔烷基或环烷基。

2.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述Y¹、Y²和Y³是氢。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述Y¹是氢，和每个所述Y²和Y³是氘。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述PG是甲苯磺酰基。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述PG是氢。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中所述R⁵选自降冰片基、环己基、环戊基和叔丁基。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中每个所述R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢。

8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中每个所述R^2a、R^2b和R⁴是氢，和所述R^3a和R^3b各自是甲基或各自是三氟甲基。

9.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中每个所述R^2a、R^2b是氢，R⁴是甲氧基，和每个所述R^3a和R^3b是甲基。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中每个所述R^2a、R^2b、R^3a和R^3b是氢，和所述R⁴是甲氧基、三氟甲基或甲基。

11.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其中每个所述R^3a、R^3b和R⁴是氢，每个所述R^2a是氢和每个所述R^2b是甲基。

12.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中每个所述R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和所述R⁵是降冰片基。

13.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中每个所述R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和所述R⁵是环己基。

14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法，其中所述氢化催化剂是通过将式[Rh(L₁)(L₂)]⁺NC^-的铑预催化剂与式III的手性膦配体(L)混合而形成的；其中所述L₁和L₂是相同的或不同的，所述L₁和L₂各自独立地为一对单齿配体或双齿配体，其中所述单齿配体选自烯烃配体和溶剂配体，其中所述双齿配体是二烯；和其中所述NC^-是非配位反离子，选自四氟硼酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、六氟锑酸根和高氯酸根。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述烯烃配体选自乙烯、环辛烯和降冰片烯。

16.根据权利要求14所述的方法，其中所述溶剂配体选自乙腈、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇和异丙醇。

17.根据权利要求14所述的方法，其中所述二烯配体选自1,5-环辛二烯(COD)、1,5-己二烯和降冰片二烯。

18.根据权利要求14所述的方法，其中所述铑预催化剂是[Rh(COD)₂]⁺BF₄ ^-。

19.根据权利要求1-7和13-18中任一项所述的方法，其中所述氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L)]⁺BF₄ ^-，其中所述(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和(L)是：

CAS#565184-29-4；其中所述R⁵是环己基。

20.根据权利要求1-7、12和14-18中任一项所述的方法，其中所述氢化催化剂包括[Rh(L₁)(L)]⁺BF₄ ^-，其中所述(L₁)是一对单齿配体或双齿配体，和所述(L)是：

CAS#849925-29-7；其中所述R⁵是降冰片基。

21.根据权利要求1-20中任一项所述的方法，其中所述反应步骤是在溶剂中进行的。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯及其混合物。

23.根据权利要求1-22中任一项所述的方法，其中所述氢气以20巴或更低压力存在。

24.根据权利要求1-22中任一项所述的方法，其中所述氢气以10巴或更低压力存在。

25.根据权利要求1-24中任一项所述的方法，其中所述式I化合物具有至少90％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。

26.根据权利要求1-24中任一项所述的方法，其中所述式I化合物具有至少95％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。

27.根据权利要求1-24中任一项所述的方法，其中所述式I化合物具有至少97％的(R)-对映异构体的对映异构体过量。

28.一种式II化合物：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基。

29.根据权利要求28所述的化合物，其中所述Y¹是氢；和每个所述Y²和Y³是氘。

30.根据权利要求28所述的化合物，其中每个所述Y¹和Y³是氢；和每个所述Y²是氘。

31.根据权利要求28所述的化合物，其中每个所述Y¹和Y²是氢；和每个所述Y³是氘。

32.根据权利要求28-31中任一项所述的化合物，其中所述PG是甲苯磺酰基(Ts)。

33.根据权利要求28-31中任一项所述的化合物，其中所述PG是氢。

34.一种反应混合物，其包含：

a.式II化合物：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基；

b.包括铑和根据式III的手性膦配体(L)的氢化催化剂：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是仲烷基、叔烷基或环烷基；和

c.溶剂，其选自二氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯及其混合物。

35.根据权利要求34所述的反应混合物，其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴是氢，和每个R⁵选自降冰片基、环己基、环戊基和叔丁基。

36.一种用于增加式I化合物的对映异构体过量的方法，其包括以下步骤：

提供式I化合物：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘，PG是甲苯磺酰基(Ts)，并且具有至少70％的(R)-对映异构体的起始对映异构体过量；

将所述化合物溶解在乙醇水溶液中，和

将所述化合物结晶以提供至少98％的所述(R)-对映异构体的最终对映异构体过量。

37.根据权利要求36所述的方法，其中所述Y¹是氢，和每个所述Y²和Y³是氘。

38.根据权利要求36所述的方法，其中每个所述Y¹、Y²和Y³是氢。

39.根据权利要求36-38中任一项所述的方法，其中所述乙醇水溶液是95％乙醇。

40.根据权利要求36-39中任一项所述的方法，其中所述结晶步骤包括形成式I化合物的半水合物。

41.根据权利要求36-40中任一项所述的方法，其中所述起始对映异构体过量是至少86％和所述最终对映异构体过量是至少98.8％。

42.根据权利要求36-40中任一项所述的方法，其中所述起始对映异构体过量是至少94％和所述最终对映异构体过量是至少99％。

43.根据权利要求36-42中任一项所述的方法，其进一步包括去除所述甲苯磺酰基的步骤。

44.根据权利要求43所述的方法，其中通过使用氢氧化钾处理去除所述甲苯磺酰基。

45.根据权利要求43-44中任一项所述的方法，其进一步包括形成所述式I化合物的药学上可接受的盐的步骤。

46.根据权利要求45所述的方法，其中通过使用磷酸处理形成所述式I化合物的磷酸盐。

47.一种用于制备式I化合物的方法：

其中Y¹是氢或氘，每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基；

所述方法包括将式VII化合物：

其中每个所述Y²、Y³和PG是如式I中所定义的；

与氢气在包括铑和根据式VI或式VIII的手性膦配体的氢化催化剂存在下反应的步骤：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是苯基；或

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是叔丁基。

48.根据权利要求47所述的方法，其中所述PG是甲苯磺酰基(Ts)。

49.根据权利要求47所述的方法，其中所述PG是氢。

50.一种式VII化合物：

其中每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基。

51.根据权利要求50所述的化合物，其中每个所述Y²是氘；和每个所述Y³是氢。

52.根据权利要求50所述的化合物，其中每个所述Y²是氢；和每个所述Y³是氘。

53.根据权利要求50所述的化合物，其中每个所述Y²和每个所述Y³是氘。

54.根据权利要求50-53中任一项所述的化合物，其中所述PG是甲苯磺酰基(Ts)。

55.根据权利要求50-53中任一项所述的化合物，其中所述PG是氢。

56.一种反应混合物，其包含：

a.式VII化合物：

其中每个Y²是相同的并且是氢或氘，每个Y³是相同的并且是氢或氘；和PG是氢或选自以下的保护基团：新戊酰氧基甲基(POM)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)、苄基(Bn)、对甲氧基苄基(PMB)、3,4-二甲氧基苄基(DMPM)、2,4-二甲氧基苄基、苯磺酰基、甲苯磺酰基(Ts)、叔丁氧基羰基(BOC)、甲氧基羰基(MOC)、苄氧基羰基(CBz)、1-萘磺酰基(1-napsyl)、4-硝基苯磺酰基(p-nosyl)和2,4,6-三甲基苯基磺酰基；

b.包括铑和根据式VI或式VIII的手性膦配体的氢化催化剂：

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是苯基；或

其中每个R^2a、R^2b、R^3a、R^3b和R⁴独立地选自氢、甲基、甲氧基和三氟甲基；和R⁵是叔丁基；和

c.溶剂，其选自二氯甲烷、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、甲醇、乙醇、三氟乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、乙酸异丙酯及其混合物。