CN1964967B - 路易斯酸介导的环状酯的合成 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了由1，3-二醇合成环状膦酸二酯的方法，其中通过在存在路易斯酸的条件下将手性1，3-二醇和活化的膦酸进行反应来制备环状膦酸二酯。

Description

路易斯酸介导的环状酯的合成
相关申请
本申请涉及并要求在2004年6月8日提交的美国临时申请No.60/578,467的利益，将该申请全文引入作为参考。
技术领域
本发明涉及由1，3-二醇合成环状膦酸二酯的方法。更具体地，本发明涉及一种改良的方法，其中在1-芳基丙烷-1，3-二醇与活化的膦酸的偶联过程中非对映选择性(diastereoselectivity)得到提高。
背景技术
提供以下的发明背景描述是为了帮助理解本发明，但并非承认其是本发明的现有技术或者是在描述本发明的现有技术。将所有出版物全文引入作为参考。
含有膦酸的化合物和它们的盐在生理pH下是高度带电的，所以经常呈现出差的口服生物利用度、差的细胞穿透性和有限的组织分布(例如CNS)。此外，这些酸还通常与妨碍它们用作药物的多种其它性质有关，这些性质包括由于快的肾清除率导致的短的血浆半衰期以及毒性(如肾、胃肠毒性等)(例如Bijsterosch等人，Antimicrob.Agents Chemother.42(5)：1146-50(1998))。
可使用膦酸酯前体药物来改善含有膦酸部分的药物的口服生物利用度、细胞穿透性和组织分布。
最常用的前体药物类别是酰氧基烷基酯，其最早于1983年由Farquhar等人，J.Pharm.Sci.72：324(1983)应用于磷酸酯和膦酸酯化合物。已经证明这一策略在将磷酸酯和膦酸酯递送入细胞方面以及在磷酸酯、膦酸酯和次膦酸的口服吸收方面是成功的。例如，抗病毒膦酸酯9-(2-膦酰基甲氧基乙基)腺嘌呤(PMEA)的双(新戊酰氧基甲基)前体药物已经进行了用于治疗CMV感染的临床研究，角鲨烯合成酶抑制剂BMS188494的双(新戊酰氧基甲基)前体药物已经进行了用于治疗高胆固醇血症和相关心血管疾病的评价。已上市的抗高血压药福辛普利是一种次膦酸类血管紧张素转换酶抑制剂，为了进行口服吸收其需要使用异丁酰氧基乙基基团。酰氧基烷基酯策略的相近变体是使用烷氧基羰基氧基烷基基团作为前体药物。据报道，这些前体药物可提高口服生物利用度。
适宜的膦酸酯前体药物的其它实例包括Krise等人(Adv.Drug Del.Rev.19：287(1996))以及Biller和Magnin(美国专利No.5,157,027)所例举的前体酯类。
还已经证明环状膦酸酯可降低血清脂类，并可治疗动脉粥样硬化(美国专利No.5,962,440)。Prisbe等人(J.Med.Chem.29：671(1986))和Ozoe等人(Bioorg.Med.Chem.6：73(1998))例举了膦酸酯的其它实例。
发明概述
本发明涉及路易斯酸催化的由1，3-二醇和活化的膦酸合成环状膦酸二酯的方法。在一个方面，描述了能非对映选择性制备这些产物的方法。在另一方面，也可使用这些方法制备手性的被取代的环状膦酸(或膦酸酯)二酯。
本发明的一个方面涉及在存在路易斯酸的条件下通过将手性1，3-二醇与活化的膦酸进行反应制备环状膦酸二酯的方法。在另一方面，将路易斯酸加入手性1，3-二醇中并将二醇-路易斯酸复合物加入活化的膦酸中。
在另一方面，所形成的顺式-与反式-非对映体的比例大于或等于3∶1。
还提供了其中路易斯酸含有选自钛、锡、铝、锌、硼、镁、钐、铋、铁、汞、铜、银和钴的元素的方法。在另一方面，路易斯酸含有选自钛、硼、铝、锡和钐的元素。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团，其中无机根选自氯离子、碘离子、溴离子和氟离子。在另一方面，路易斯酸选自TiCl4、BF3、SnCl4、SmI2和AlCl3。在另一方面，路易斯酸是TiCl4。在另一方面，路易斯酸是Ti(O-(C1-C4)烷基)4。
还提供了其中活化的膦酸是膦酰卤、膦酸酐或膦酸碳酸酯(phosphonicacid carbonate)的方法。在另一方面，活化的膦酸是膦酰卤。在另一方面，膦酰卤是膦酰氯。
在另一方面，本方法支持加入碱，该碱选自叔烷基胺、含N杂环芳族碱和非亲核无机碱。在另一方面，该碱是三乙胺、三(正丁基)胺、吡啶、喹啉或二异丙基乙基胺。
在一个方面，反应温度为-78℃至60℃。在另一方面，温度为-20℃至50℃。在另一方面，温度为15℃至42℃。
在一个方面，通过将0.01至5当量所述的路易斯酸加入1.0当量所述的手性1，3-二醇中来进行反应。在另一方面，加入0.5至2.0当量所述的路易斯酸。
本发明的一个方面涉及制备式I化合物的方法：
式I
其中：
V选自苯基、烯丙基、炔基和单环杂芳基，它们均任选地被1-4个取代基取代；
R1选自氢、任选地被取代的芳基、任选地被取代的杂芳基，或
R1是式Ar1-G-Ar2的基团，其中Ar1和Ar2为任选地被低级烷基、低级烷氧基、卤素、羟基、氰基和氨基取代的芳基，G为-O-、-S-、-S(＝O)-、-S(＝O)2-、-CH2-、-CF2-、-CHF-、-C(O)-、-CH(OH)-、-NH-和-N(C1-C4烷基)-；
alk1和alk2相同或不同，且各自是任选地被取代的低级亚烷基；
Y选自-O-、-S-、-NR2-、-C(O)-、-C(O)NR2和-NR2C(O)-；
W和W’独立地选自H、任选地被取代的烷基、任选地被取代的链烯基、任选地被取代的炔基、任选地被取代的单环芳基和任选地被取代的单环杂芳基；
Z选自卤素、-CN、-COR3、-CONR4 2、-CO2R3、-CHR2OC(O)R3、-CHR2OC(S)R3、-CHR2OC(O)SR3、-CHR2OCO2R3、-OR3、-SR3、-R2、-NR3 2、-OCOR3、-OCO2R3、-SCOR3、-SCO2R3、-(CH2)p-OR4和-(CH2)p-SR4；
R2为氢或低级烷基；
R3为烷基；
R4为烷基或酰基；
p为2或3；
r为0或1；且
s为0或1。
在另一方面，式Ar1-G-Ar2中存在的羟基可以是被保护的。
在另一方面，将所述的1-(芳基)-1，3-丙二醇加入路易斯酸中，然后在存在所述碱的条件下将二醇-路易斯酸复合物加入R1(alk1)rYs(alk2)P(O)Cl2中。
在另一方面，制备式I化合物的方法使得顺式-与反式-非对映体的比例增加。在另一方面，所形成的顺式-与反式-非对映体的比例大于或等于3∶1。
还提供了其中路易斯酸含有选自钛、锡、铝、锌、硼、镁、钐、铋、铁、汞、铜、银和钴的元素的方法。在另一方面，路易斯酸含有选自钛、硼、铝、锡和钐的元素。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团，其中无机根选自氯离子、碘离子、溴离子和氟离子。在另一方面，路易斯酸选自TiCl4、BF3、SnCl4、SmI2和AlCl3。在另一方面，路易斯酸是TiCl4。在另一方面，路易斯酸是Ti(O-(C1-C4)烷基)4。
在另一方面，本方法支持加入碱，该碱选自叔烷基胺、含N杂环芳族碱和非亲核无机碱。在另一方面，该碱是三乙胺、三(正丁基)胺、吡啶、喹啉或二异丙基乙基胺。
在一个方面，反应温度为-78℃至60℃。在另一方面，温度为-20℃至50℃。在另一方面，温度为15℃至42℃。
在一个方面，通过将0.01至5当量所述的路易斯酸加入1.0当量所述的手性1，3-二醇中来进行反应。在另一方面，加入0.5至2.0当量所述的路易斯酸。
一些式I化合物具有立体化学未详细说明的不对称中心，当一般性地提及式I化合物时，包括这些化合物的非对映体混合物以及各单个立体异构体。
在另一方面，本发明涉及制备式II化合物的方法：
式II
其中，
V选自芳基和单环杂芳基，它们均任选地被1-4个取代基取代；
W和W’独立地选自H、任选地被取代的烷基、任选地被取代的链烯基、任选地被取代的炔基、任选地被取代的单环芳基和任选地被取代的单环杂芳基；
Z选自卤素、-CN、-COR3、-CONR4 2、-CO2R3、-CHR2OC(O)R3、-CHR2OC(S)R3、-CHR2OC(O)SR3、-CHR2OCO2R3、-OR3、-SR3、-R2、-NR3 2、-OCOR3、-OCO2R3、-SCOR3、-SCO2R3、-(CH2)p-OR4和-(CH2)p-SR4；
T选自H和低级烷基；
R2为氢或低级烷基；
R3为烷基；
R4为烷基或酰基；
p为2或3；
r为0或1；且
s为0或1；
R5为单价胺保护基，且R6为氢；或，
R5和R6一起为二价胺保护基。
在另一方面，制备式II化合物的方法包括在存在路易斯酸的条件下将1-(V)-1，3-丙二醇与式III化合物合并：
Figure S05818611820061211D000061
式III。
在另一方面，制备式II化合物的方法使得顺式-与反式-非对映体的比例增加。在另一方面，所形成的顺式-与反式-非对映体的比例大于或等于3∶1。
还提供了其中路易斯酸含有选自钛、锡、铝、锌、硼、镁、钐、铋、铁、汞、铜、银和钴的元素的方法。在另一方面，路易斯酸含有选自钛、硼、铝、锡和钐的元素。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团，其中无机根选自氯离子、碘离子、溴离子和氟离子。在另一方面，路易斯酸选自TiCl4、BF3、SnCl4、SmI2和AlCl3。在另一方面，路易斯酸是TiCl4。在另一方面，路易斯酸是Ti(O-(C1-C4)烷基)4。
在另一方面，本方法支持加入碱，该碱选自叔烷基胺、含N杂环芳族碱和非亲核无机碱。在另一方面，该碱是三乙胺、三(正丁基)胺、吡啶、喹啉或二异丙基乙基胺。
在一个方面，反应温度为-78℃至60℃。在另一方面，温度为-20℃至50℃。在另一方面，温度为15℃至42℃。
在一个方面，通过将0.01至5当量所述的路易斯酸加入1.0当量所述的手性1，3-二醇中来进行反应。在另一方面，加入0.5至2.0当量所述的路易斯酸。
一些式II化合物具有立体化学未详细说明的不对称中心，当一般性地提及式II化合物时，包括这些化合物的非对映体混合物以及各单个的立体异构体。
本发明提供了制备式IV化合物的方法：
Figure S05818611820061211D000071
式IV
其中R5为叔丁氧基羰基、苄氧基羰基、三氟乙酰基或苄基；且R6为氢；或，
R5和R6一起为邻苯二甲酰基(phthalimidoyal)、苯基甲亚基(methylidene)、二甲基氨基甲亚基和二乙基氨基甲亚基；且
T选自H和低级烷基。
另一方面提供了制备式IV化合物的方法：
Figure S05818611820061211D000081
式IV
其中R5为叔丁氧基羰基、苄氧基羰基、三氟乙酰基或苄基；且R6为氢；或，
R5和R6一起为邻苯二甲酰基、苯基甲亚基、二甲基氨基甲亚基和二乙基氨基甲亚基；
T选自H和低级烷基；
包括：
在存在路易斯酸的条件下将(R)-1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇与式III化合物合并。
Figure S05818611820061211D000082
式III
在式IV化合物的制备的另一方面，将所述的(R)-1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇加入路易斯酸中，然后将二醇-路易斯酸复合物加入式III化合物中。
在另一方面，制备式IV化合物的方法使得顺式-与反式-非对映体的比例增加。在另一方面，所形成的顺式-与反式-非对映体的比例大于或等于3∶1。
还提供了其中路易斯酸含有选自钛、锡、铝、锌、硼、镁、钐、铋、铁、汞、铜、银和钴的元素的方法。在另一方面，路易斯酸含有选自钛、硼、铝、锡和钐的元素。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团，其中无机根选自氯离子、碘离子、溴离子和氟离子。在另一方面，路易斯酸选自TiCl4、BF3、SnCl4、SmI2和AlCl3。在另一方面，路易斯酸是TiCl4。在另一方面，路易斯酸是Ti(O-(C1-C4)烷基)4。
在另一方面，本方法支持加入碱，该碱选自叔烷基胺、含N杂环芳族碱和非亲核无机碱。在另一方面，该碱是三乙胺、三(正丁基)胺、吡啶、喹啉或二异丙基乙基胺。
在一个方面，反应温度为-78℃至60℃。在另一方面，温度为-20℃至50℃。在另一方面，温度为15℃至42℃。
在一个方面，通过将0.01至5当量所述的路易斯酸加入1.0当量所述的手性1，3-二醇中来进行反应。在另一方面，加入0.5至2.0当量所述的路易斯酸。
一些式IV化合物具有立体化学未详细说明的不对称中心，当一般性地提及式IV化合物时，包括这些化合物的非对映体混合物以及各单个的立体异构体。
在另一方面，本发明提供了制备式V化合物的方法：
Figure S05818611820061211D000091
式V
其中R为低级烷基，且T选自H和低级烷基。在一个方面，在存在路易斯酸的条件下将(R)-1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇与式VI化合物合并：
式VI。
在式IV化合物制备的另一方面，将所述的(R)-1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇加入路易斯酸中，然后将二醇-路易斯酸复合物加入式VI化合物中。
在另一方面，制备式V化合物的方法使得顺式-与反式-非对映体的比例增加。在另一方面，所形成的顺式-与反式-非对映体的比例大于或等于3∶1。
还提供了其中路易斯酸含有选自钛、锡、铝、锌、硼、镁、钐、铋、铁、汞、铜、银和钴的元素的方法。在另一方面，路易斯酸含有选自钛、硼、铝、锡和钐的元素。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团。在另一方面，路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基或无机根的基团，其中无机根选自氯离子、碘离子、溴离子和氟离子。在另一方面，路易斯酸选自TiCl4、BF3、SnCl4、SmI2和AlCl3。在另一方面，路易斯酸是TiCl4。在另一方面，路易斯酸是Ti(O-(C1-C4)烷基)4。
在另一方面，本方法支持加入碱，该碱选自叔烷基胺、含N杂环芳族碱和非亲核无机碱。在另一方面，该碱是三乙胺、三(正丁基)胺、吡啶、喹啉或二异丙基乙基胺。
在一个方面，反应温度为-78℃至60℃。在另一方面，温度为-20℃至50℃。在另一方面，温度为15℃至42℃。
在一个方面，通过将0.01至5当量所述的路易斯酸加入1.0当量所述的手性1，3-二醇中来进行反应。在另一方面，加入0.5至2.0当量所述的路易斯酸。
一些式V化合物具有立体化学未详细说明的不对称中心，当一般性地提及式V化合物时，包括这些化合物的非对映体混合物以及各单个的立体异构体。
此外，还描述了能分离和纯化所需异构体的方法和盐形式。
定义
根据本发明和本文所用，下列术语被定义为以下含义，另有明确说明者除外。
术语“己烷”指的是可商购获得的HPLC试剂溶液，其包含约95％的己烷、甲基环丙烷和甲基戊烷。
术语“二烷基”指的是含有两个烷基的化合物。术语“烷基”指的是饱和脂肪族基团，包括直链、支链和环状基团。适宜的烷基包括甲基、乙基、异丙基和环丙基。
术语“亚烷基”指的是二价的直链、支链或环状的饱和脂肪族基团。在一个方面，亚烷基包含至多10个且包括10个在内的原子。在另一方面，亚烷基链包含至多6个且包括6个在内的原子。在另一方面，亚烷基包含至多4个且包括4个在内的原子。亚烷基可以是直链的、支链的、不饱和的或环状的。亚烷基可以任选地被1-3个取代基取代。
术语“芳基”指的是具有5-14个环原子且至少一个环具有共轭π电子系统的芳族基团，包括碳环芳基、杂环芳基和联芳基，它们均可以任选地被取代。
杂环芳基或杂芳基是具有5-14个环原子、其中1-4个环原子为杂原子、剩余环原子为碳原子的基团。适宜的杂原子包括氧、硫、氮和硒。适宜的杂芳基包括呋喃基、噻吩基、吡啶基、吡咯基、N-低级烷基吡咯基、吡啶基-N-氧化物、嘧啶基、吡嗪基、咪唑基、腺嘌呤基、胸腺嘧啶基、胞嘧啶基、鸟嘌呤基、尿嘧啶基等，它们均任选地被取代。
术语“单环芳基”指的是具有5-6个环原子的芳族基团，包括碳环芳基和杂环芳基。适宜的芳基包括苯基、呋喃基、吡啶基和噻吩基。芳基可以是被取代的。
术语“单环杂芳基”指的是具有5-6个环原子、其中芳环的环原子中有1-4个杂原子且剩余环原子为碳原子的芳族基团。适宜的杂原子包括氧、硫和氮。
术语“单价氮保护基”指的是通过单键与氮连接的保护基。实例包括但不限于叔丁氧基羰基、苄氧基羰基、三氟乙酰基和苄基。
术语“二价氮保护基”指的是通过两个单键或一个双键与氮连接的保护基。实例包括但不限于邻苯二甲酰基、苯基甲亚基、二甲基氨基甲亚基和二乙基氨基甲亚基。
术语“任选地被取代的”或“被取代的”包括被1至4个独立地选自低级烷基、低级芳基和卤素的取代基取代的芳基。在一个方面，这些取代基选自卤素。
术语“手性的”指的是无法叠加在其镜像上的物体或分子。
术语“非对映选择性的”指的是可形成两种或更多种非对映体、其中获得不等量的非对映体的反应。如果形成两种非对映体，通常非对映体的比例为至少2∶1。
术语“路易斯酸”指的是能接受一对电子并形成配位共价键的任何种类的物质。
术语“顺式”立体化学指的是在六元环上V基团和M基团位置的关系。如果它们位于平面的相同侧，就说V和M彼此为顺式。下式显示了顺式立体化学：
Figure S05818611820061211D000121
另一顺式立体化学具有在平面之上的V和M指向。下式显示了这种顺式立体化学：
术语“反式”立体化学指的是在六元环上V基团和M基团位置的关系。如果它们位于平面的相反侧，就说V和M彼此为反式。下式显示了反式立体化学：
另一反式立体化学具有在平面之上的M指向和在平面之下的V指向。下式显示了这种反式立体化学：
术语“N6-被取代的”指的是连接于嘌呤环系统的6位的胺上的取代。N6-一般被胺保护基取代。实例包括二烷基氨基亚甲基、BOC、CBz、三苯甲基以及诸如邻苯二甲酰基等二价基团。
Figure S05818611820061211D000134
术语“N，N-二烷基氨基亚甲基亚胺”、“N，N-二烷基氨基亚甲基”和“N，N-二烷基氨基甲亚基”指的是下列结构的官能团或取代：
Figure S05818611820061211D000135
其中R基团包括但不限于C1-C4非环状的烷基、C5-C6环烷基、苄基、苯乙基，或者R基团共同形成哌啶、吗啉和吡咯烷。
术语“氮保护基”指的是R基团，包括但不限于BOC、CBz、三苯甲基、N，N-二烷基氨基甲亚基、邻苯二甲酰基或其它单价和二价基团。
术语“膦酰卤”指的是其中两个OH基被卤原子取代的膦酸。下式显示了该结构：
术语“膦酸酐”指的是通过将两摩尔膦酸结合、同时脱去一摩尔水而形成的化合物。下式显示了该结构的实例：
Figure S05818611820061211D000142
术语“膦酸碳酸酯”指的是其中一个OH基被碳酸酯基团取代的膦酸。下式显示了该结构的实例：
Figure S05818611820061211D000143
术语“对映体过量百分数(％ee)”指的是光学纯度。其是通过使用下列公式获得的：
[ R ] - [ S ] [ R ] + [ S ] × 100 = % R - % S
其中[R]是R异构体的量，[S]是S异构体的量。当R是主要的异构体时，该公式提供％ee。
术语“d.e.”指的是非对映体过量。其是通过使用下列公式获得的：
术语“非对映体”指的是具有两个或更多个不对称中心的化合物，不对称中心具有相同的取代基并经历相同类型的化学反应，其中非对映体具有不同的物理性质，具有在空间上占据不同相对位置的取代基，并具有不同的生物学性质。
术语“外消旋的”指的是由同一化合物的相等量的右旋和左旋形式组成的且没有旋光活性的化合物或混合物。
术语“对映体”指的是它们的分子结构彼此具有镜-像关系的一对化学化合物中的任何一个。
术语“卤素”指的是氯、溴、碘或氟。
本文所用的术语“前体药物”指的是当被施用于生物系统时由于自发的化学反应、酶催化的化学反应和/或代谢化学反应或每一种反应的组合而产生具有生物活性的化合物的任何M化合物。标准的前体药物是使用与药物上的官能团例如HO-、HS-、HOOC-、R2N-连接的基团形成的，这些基团将在体内裂解。标准的前体药物包括但不限于羧酸酯，其中该基团是烷基、芳基、芳烷基、酰氧基烷基、烷氧基羰基氧烷基；以及羟基、硫醇和胺的酯，其中连接的基团是酰基、烷氧基羰基、氨基羰基、磷酸酯或硫酸酯。所给出的基团是举例性的而不是穷尽性的，本领域技术人员可制备其它已知种类的前体药物。式A化合物的这类前体药物落入本发明的范围之内。前体药物必须经历一些形式的化学转化以产生具有生物学活性的或是生物学活性化合物的前体的化合物。在一些情况下，前体药物是有生物学活性的，其生物学活性通常低于药物本身的生物学活性，这类前体药物通过改善口服生物利用度、药效学半衰期等来改善药物的有效性或安全性。生物学活性化合物包括例如抗癌剂和抗病毒剂。
Figure S05818611820061211D000151
式A
术语“1，3-丙二醇的环状磷酸酯”、“1，3-丙二醇的环状磷酸二酯”、“2氧代2λ5[1，3，2]二氧杂磷杂环己烷(dioxaphosphorinane)”、“2-氧代-[1，3，2]-二氧杂磷杂环己烷”或“二氧杂磷杂环己烷”指的是下列结构：
术语“提高”指的是增加或改善特定的性质。
术语“使富含”指的是增加反应所制备的特定异构体的量。
术语“非亲核无机碱”指的是与亲电试剂反应的潜力低的无机碱。非亲核无机碱的实例包括碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸钾。
术语“活化的膦酸”指的是其中两个OH基团已经被离去基团如卤原子所代替的膦酸。
在说明书和权利要求书中提到了下列众所周知的化学物质。也提供了缩写和通用名。
BOC；叔丁氧基羰基
CBz；氨基甲酸苄酯
Trityl；三苯甲基
CH2Cl2；二氯甲烷
DCM；二氯甲烷
(-)-DIP-Cl；(-)-β-氯二异松莰基(isopinocampheyl)硼烷
DMAP；4-二甲氨基吡啶
DMF；二甲基甲酰胺
HCl；盐酸
KI；碘化钾
MgSO4；硫酸镁
MTBE；叔丁基甲基醚
NaCl；氯化钠
NaOH；氢氧化钠
PyBOP；六氟磷酸苯并三唑-1-基氧基三吡咯烷基鏻
TEA；三乙胺
THF；四氢呋喃
TMSCl；氯三甲基硅烷
TMEDA；四甲基乙二胺
EDTA；乙二胺四乙酸。
在说明书和权利要求书中提到了下列众所周知的药物。也提供了缩写和通用名。
PMEA；9-(2-膦酰基甲氧基乙基)腺嘌呤(阿德福韦)
(R)-PMPA；(R)-9-(2-膦酰基甲氧基丙基)腺嘌呤(替诺福韦)
(R)-PMPDAP；(R)-9-(2-膦酰基甲氧基丙基)-2，6-二氨基嘌呤
FPMPDAP；9-[(2RS)-3-氟-2-膦酰基甲氧基丙基]-2，6-二氨基嘌呤
FPMGP；9-[(2RS)-3-氟-2-膦酰基甲氧基丙基]鸟嘌呤
(S)-HPMPDAP；9-＝[2S]-3-羟基-2-膦酰基甲氧基丙基]-]-2，6-二氨基嘌呤
PMEG；9-(2-膦酰基甲氧基乙基)鸟嘌呤
PMEI；2-膦酰基甲氧基乙基-6-氧代嘌呤
PMEMAP；9-(2-膦酰基甲氧基乙基)2-氨基嘌呤
PMET；2-膦酰基甲氧基乙基-胸腺嘧啶
发明详述
本发明涉及这样的发现：在膦酰基化合物的环状1，3-丙烷基酯的合成过程中在偶联阶段使用路易斯酸催化可提高所得产物的非对映体的比例。在一个方面，本发明涉及在膦酰基化合物的环状1-芳基-1，3-丙烷基酯的合成过程中在偶联阶段使用路易斯酸催化。通过本发明的方法合成的化合物涉及下式所示的膦酸的环状酯。
Figure S05818611820061211D000171
式W
已经证实膦酸的环状酯前体药物可用于改善包含膦酸部分的药物的口服生物利用度和增加活性药物在肝脏中的浓度(美国专利No.6,312,662)。具有顺式相对立体化学的PMEA的环状1，3-丙烷基-1-芳基膦酸酯和有关类似物已经显示出能治疗肝病(美国授权前公开的申请2003/0229225A1)。这些化合物提高了PMEA和相似类似物的口服递送和/或延长了其药效学半衰期。此外，这些化合物实现了PMEA对肝脏的靶向递送并使该药物的治疗指数增加。
已经通过在低温下偶联手性1，3-二醇与膦酰二氯以适当立体选择性方式制得了上述前体药物(美国授权前公开的申请2003/0225277A1)。使用标准氯化条件可容易地制备PMEA的二氯化物。在低温下与二氯化物的偶联反应由于二氯化物的溶解度差而变得复杂。发现通过在低温下将被保护形式的二氯化物加入二醇中可实现50％的非对映选择性。
路易斯酸已经被用于改善化学反应的非对映选择性。例如，已经使用四氯化钛来提高烯醇化物羟醛反应的非对映选择性(Evans等人，J.Am.Chem.Soc.112：8215(1990)；Evans等人，J.Am.Chem.Soc.113：1047(1991))。已经提示六元的过渡态是非对映选择性提高的控制性因素。已经显示四氯化钛可作为催化剂用于磷酰基转移(Jones等人，Org.Lett.4：3671(2002))。但是，尚无报道路易斯酸可改善环状膦酸酯形成的非对映选择性；本申请描述了这类发明。
在偶联反应中，以上式W中所示的R上的官能团如胺和羟基基团可以用多种胺保护基进行保护。以下显示了使用二烷基胺甲亚基(N，N-二烷基氨基亚甲基和N，N-二烷基氨基甲亚基)的实例，氮连接于如下结构的6位被保护的碳上。
Figure S05818611820061211D000181
用于合成具有所需的立体化学的环状1，3-丙烷基酯的方法是通过汇集合成序列。所得的最终化合物含有两个立体中心，(1)在立体异构结构中被标识为C4’的次甲基碳，和(2)环状膦酸酯环的磷。
磷的手性是母体膦酸和手性二醇的非对映选择性偶联的结果。所需的顺式异构体通过该酸式盐的选择性结晶而被得到分离，其中顺式指的是环状膦酸酯环的磷-碳键和碳-芳基键之间的异构关系。
本发明所制备的化合物
1.N6-被保护的PMEA-二氯化物的合成：
PMEA的氯化是使用草酰氯和N，N-二乙基甲酰胺实现的，得到N6被保护的-PMEA-二氯化物。氯化步骤中所使用的N，N-二烷基甲酰胺不仅形成Vilsmeyer氯化剂，而且保护6位的NH2基团。
2.膦酰二氯和手性二醇的偶联：
2.1二氯化物加入顺序和温度的影响
早期的工作(U.S.2003225277A1)已经显示，被保护的膦酰二氯和二醇的偶联可以在存在碱的条件下通过低温加入到二醇中完成。这导致适度的50％的非对映体过量并要求在低温下进行反应。
出乎意料和令人惊奇的是，发明人发现，当该低温偶联在存在路易斯酸的条件下进行时，非对映体过量提高。对试剂的加入顺序作了改变(见表1)。当将二醇和碱的溶液加入到二氯化物和路易斯酸的混合物中时，结果与以上获得的结果相似。当将二醇和路易斯酸的复合物加入到二氯化物中时，非对映体过量和所需产物的总收率都有进一步的提高。这些结果显示高非对映选择性可能与加入顺序无关，但是在一个方面，为了获得高的非对映选择性，应将二醇和路易斯酸加入到二氯化物中。
另一方面发现，使用该方法不再一定要在低温下进行偶联反应。
表1溶液组分、温度和加入顺序的影响
项目 碱 当量 温度(℃) 加入   顺式∶反式面积％ d.e.
1 Bu3N 4.8 -70至-65   将二氯化物加入(二醇+碱+TiCl4)中 59∶13 64
4 Et3N 4.8 -70至-65   将二氯化物加入(二醇+碱+TiCl4)中 73∶15 66
5 Et3N 3.1 10至15   将二氯化物加入(二醇+TiCl4+碱)中 38∶7 69
6 Et3N 4.0 0至10   将二氯化物加入(二醇+TiCl4+碱)中 22∶1 87
2 Bu3N 4.8 0至10   将(二醇+碱)加入(二氯化物+TiCl4)中 58∶11 68
3 Et3N 4.8 0至10   将(二醇+碱)加入(二氯化物+TiCl4)中 60∶14 62
7 Et3N 4.0 20至25   将(二醇+TiCl4+碱)加入二氯化物中 76∶1 97
8 Et3N 4.0 回流   将(二醇+TiCl4+碱)加入二氯化物中 76∶6 85
9 Hunig 4.0 18至22   将(二醇+TiCl4+碱)加入二氯化物中 73∶4 90
10 Et3N 6.0 17至19   将(二醇+TiCl4+碱)加入二氯化物中 73∶3 92
11 Et3N 9.0 17至22   将(二醇+TiCl4+碱)加入二氯化物中 74∶2 95
3.环状膦酸酯的分离：
将来自偶联反应的反应混合物用甲醇猝灭并用水进行分配。将含有产物的酸性水相用氯仿萃取几次。将合并的有机层干燥并浓缩至油状物，得到N6被保护形式的环状膦酸酯。
一种供选择的分离方法包括将碱(如三乙胺)加入反应混合物中，这导致衍生自路易斯酸的盐沉淀。使用助滤剂(例如硅藻土、漂白土、蒙脱土)帮助进行沉淀物质的过滤，此后，浓缩含有产物的滤液或采用常规方法(用水洗涤，将产物萃取入酸的水溶液中，用有机溶剂反萃取等)对滤液进行进一步操作。
后处理的另一个方面包括使用螯合剂除去衍生自路易斯酸的物质。在一个方面，螯合剂可以是双官能团的有机化合物(例如TMEDA、酒石酸、EDTA)，其使得衍生自路易斯酸的盐可溶于水并因此可通过萃取除去。在另一方面，螯合剂也可以是官能化的固体支持物(例如含有能螯合的胺或羧酸官能团的聚合物树脂)，在这种情况下通过过滤除去盐。
4.顺式前体药物盐的结晶：
偶联的膦酸和手性二醇的N6位的去保护在温和的酸性条件下完成。将分离的偶联混合物用在乙醇中回流的乙酸处理以实现氮的去保护。使用甲磺酸对所得产物进行结晶，得到化学纯度为94-98％的甲磺酸盐形式的顺式前体药物(式C)。反式异构体是主要的杂质，最终物质从醇例如甲醇中的第二次结晶产生了大于96％的非对映异构纯度(d.e.96-99％)。
Figure S05818611820061211D000211
(顺式∶反式＝74∶2)                                   (顺式∶反式＝74∶2)
式W
使用其它酸可能导致更好的产物回收率和异构比，所述的其它酸包括但不限于例如硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、磺酸、酒石酸、柠檬酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、乳酸、草酸等。所述的用于PMEA的方案也适用于其它PME或PMP衍生物。
本发明所用的化合物和它们的制备可以进一步通过实施例来理解，这些实施例举例说明了制备这些化合物的一些方法。但是这些实施例不应被曲解为明确地限制本发明，现在已知的或以后开发的化合物变体也落入下文所要求保护的发明范围内。
实施例
实施例1：3-(3-氯苯基)-3-氧代-丙酸(1)的制备
如美国授权前公开的申请No.20030225277 A1所述的那样制备二醇。将12L的三颈圆底烧瓶装上机械搅拌器和加料漏斗(2L)。将烧瓶用氮气冲洗并装入二异丙胺(636mL)和THF(1.80L)。将被搅拌的内容物冷却至-20℃。在搅拌下缓慢加入正丁基锂(1.81L 2.5M的己烷溶液)，并将温度保持在-20至-28℃。在完成加料后(30分钟)，用己烷(30mL)冲洗加料漏斗，然后将被搅拌的溶液冷却至-62℃。在搅拌下缓慢加入乙酸三甲基硅烷基酯(300g)，将温度保持在＜-60℃。在完成加料后(约30分钟)，将溶液在-60℃下搅拌15分钟。在搅拌下缓慢加入3-氯苯甲酰氯(295mL)，将温度保持在＜-60℃。在完成加料后(约65分钟)，除去冷却浴，将反应溶液搅拌约1.25h，同时逐渐温热至0℃。用冰浴冷却反应烧瓶，然后向被搅拌的溶液中加入水(1.8L)。将反应混合物搅拌10分钟，然后用叔丁基甲基醚(MTBE)(1.0L)稀释。分离下面的水相，并转移至装有机械搅拌器的圆底烧瓶中。加入MTBE(1.8L)并在冰浴中将被搅拌的混合物冷却至＜10℃。加入浓HCl溶液(300mL 12M的溶液)并剧烈搅拌该混合物。分离各层，将水相用浓HCl(30mL)进一步酸化并再次用MTBE(1.0L)萃取。将合并的MTBE萃取液用约10％NaCl溶液(1L)洗涤，干燥(MgSO4，70g)，过滤并在减压下进行浓缩，得到827g黄色固体。将粗品固体在己烷(2.2L)中制成浆液并转移至装有机械搅拌器的圆底烧瓶中。将混合物在＜10℃的温度下搅拌1h，然后过滤，用己烷(4×100mL)洗涤并干燥至恒重(-30英寸汞柱，环境温度，14h)。
实施例2：(S)-3-(3-氯苯基)-3-羟基丙酸(2)的制备
如美国授权前公开的申请No.20030225277 A1所述的那样制备3-羟基丙酸。将12L的三颈圆底烧瓶装上机械搅拌器和加料漏斗(1L)。将烧瓶用氮气冲洗并装入3-(3-氯苯基)-3-氧代-丙酸(275.5g)1和二氯甲烷(2.2L)。将热电偶探头浸入到反应浆液中，将被搅拌的内容物冷却至-20℃。历经5分钟将三乙胺(211mL)加入到被搅拌的浆液中，所有固体溶解。将(-)-β-氯二异松莰基硼烷的二氯甲烷溶液(1.60M，1.04L)装入加料漏斗中，然后在搅拌下缓慢加入，同时将温度保持在-20至-25℃。在完成加料后(约35分钟)，将溶液温热至冰浴温度(2-3℃)并搅拌。在搅拌约4h后，过程中NMR分析表明起始物质1＜4％。
如下用质子NMR测定剩余的起始物质1：取出0.5mL反应混合物样品，用水(0.5mL)和3M NaOH溶液(0.5mL)猝灭。搅拌猝灭的混合物，分离各层。将水相用2M HCl(1mL)酸化并用乙酸乙酯(1mL)萃取。分离有机相，通过MgSO4塞进行过滤，并用氮气流浓缩。将剩余物溶解于CH2C12，用氮气流蒸发溶剂。向浑浊的橙色反应混合物中加入水(1.2L)，随后加入3M NaOH溶液(1.44L)。将混合物剧烈搅拌5分钟，然后将其转移至分液漏斗中。分离各层，用乙酸乙酯(1L)洗涤碱性的水相。用浓HCl(300mL)酸化水相，并用乙酸乙酯萃取(2次，每次1.3L)。合并两次的酸性乙酸乙酯萃取物，用约10％NaCl溶液(600mL)洗涤，用MgSO4(130g)干燥，过滤并在减压下浓缩，得到328g黄色油状物。经放置该油状物结晶。将所得固体在乙酸乙酯(180mL)中制成浆液，并转移至装有机械搅拌器的2L三颈圆底烧瓶中。将被搅拌的乙酸乙酯混合物冷却至＜10℃(冰浴)，然后用己烷(800mL)稀释。将所得混合物在冰浴温度下搅拌4h，然后过滤。将收集到的固体用4∶1的己烷∶乙酸乙酯(3×50mL)洗涤并干燥至恒重(-30英寸汞柱，环境温度，12h)。
实施例3：(S)-(-)-1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇(3)的制备
如美国授权前公开的申请No.20030225277 A1所述的那样制备二醇。将12L的三颈圆底烧瓶装上机械搅拌器、加料漏斗(2L)和温度计。将烧瓶用氮气冲洗并装入(S)-3-(3-氯苯基)-3-羟基丙酸2(206.7g)和THF(850mL)，将被搅拌的溶液冷却至5℃(冰浴)。将1M硼烷的THF溶液(2.14L)装入加料漏斗中，然后在搅拌下缓慢加入，同时将温度保持在＜10℃。在完成加料后(约1h)，除去冷却浴，将溶液在环境温度下搅拌1h。用水(600mL)将反应溶液缓慢和小心地猝灭，然后加入3M NaOH溶液(850mL)。将混合物搅拌10分钟，观察到温度升高至约40℃，然后将混合物转移至分液漏斗中。分离各层，将水相再次用乙酸乙酯(600mL)萃取。将合并的有机相用约10％的NaCl溶液(500mL)洗涤，干燥(MgSO4，332g)，过滤并在减压下进行浓缩，得到189.0g浅黄色油状物(101％)。
实施例4：9-{2-[2，4-顺式-(S)-(+)-4-(3-氯苯基)-2-氧代-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-2-基]甲氧基乙基}腺嘌呤甲磺酸盐(9)的制备
实施例4.1：二氯化物(8)的形成
Figure S05818611820061211D000241
将250mL的四颈圆底烧瓶装上机械搅拌器、冷凝器、加料漏斗(25mL)和加热套。将烧瓶用氮气冲洗并装入PMEA(15.05g)、二氯甲烷(190mL)和N，N-二乙基甲酰胺(6.15g)。将草酰氯(15.3mL)装入加料漏斗中，以可保持控制产气的速率(0.5h)缓慢加入到被搅拌的反应混合物中。在完成加料后(30分钟)，移去加料漏斗，将被剧烈搅拌的混合物在回流下加热4h。
实施例4.2：偶联反应
将250mL的三颈圆底烧瓶装上机械搅拌器、冷却浴、氮气入口、热电偶和加料漏斗(25mL)。将烧瓶用氮气冲洗并装入(S)-(-)-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇3(10.6g)和二氯甲烷(150mL)。将该溶液冷却至＜10℃。加入四氯化钛(6.2mL)，在约5分钟后形成重的沉淀。加入三乙胺(31mL)，沉淀溶解，溶液变成紫色。在另外几分钟后形成轻的沉淀。历经90分钟将含有四氯化钛的二醇溶液加入到二氯化物溶液8中。初始的温度是19℃，最后的温度是24℃。将反应在环境温度下搅拌1h，然后用甲醇(90mL)猝灭。顺式偶联产物的原位收率为91％。用水(165mL)洗涤反应混合物，分离各层。用氯仿(3×150mL)萃取水相。将合并的有机相用5％的氯化钠(300mL)洗涤。所得盐水层含有另外的产物，将其用氯仿(6×50mL)萃取。将合并的有机相干燥(MgSO4，35g)，通过硅藻土(Celite 521)过滤，在减压下浓缩，得到油状物。在甲醇中溶解HPLC分析样品。
HPLC条件：
YMC-Pack R&D，R-33-5 S-5 120A，250×4.6mm；流动相：溶剂A＝20mM磷酸钾，pH6.2；溶剂B＝乙腈；梯度：10-60％B/15min.，60-10％B/2min.，10％B/3min.；1.4mL/min.；进样体积＝10μL；UV检测波长270nm。
保留时间：顺式13＝12.5分钟，反式14＝13.0分钟。
将该物质溶解于乙醇(150mL)并转移至装有磁力搅拌、冷凝器和加热套的500mL圆底烧瓶中。加入乙酸(16.5mL)，将溶液在回流下加热8小时。HPLC显示反应完全。在甲醇中溶解HPLC样品。
HPLC条件：
YMC-Pack R&D，R-33-5 S-5 120A，250×4.6mm；流动相：溶剂A＝20mM磷酸钾，pH6.2；溶剂B＝乙腈；梯度：10-60％B/15min.，60-10％B/2min.，10％B/3min.；1.4mL/min.；进样体积＝10μL；UV检测波长270nm。
保留时间：顺式15＝9.5分钟，反式16＝9.8分钟。
Figure S05818611820061211D000261
实施例4.3：9-{2-[2，4-)顺式-(S)-(+)-4-(3-氯苯基)-2-氧代-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-2-基]甲氧基乙基}腺嘌呤甲磺酸盐(9)的结晶
加入甲磺酸(9.03g)，15分钟后形成沉淀。将混合物用乙醇(90mL)稀释并进行加热直至所有固体溶解(罐温度＝78℃)。在搅拌下将溶液冷却，在50℃形成沉淀。将所得混合物搅拌4小时，同时冷却至环境温度，然后在冰浴温度下冷却1小时。过滤混合物，将收集到的固体用冷乙醇(2×10mL)洗涤并干燥至恒重(-30英寸汞柱，40-50℃，过夜)，得到浅黄色固体。回收＝19.9g 9(70％)。固体顺式∶反式的比例为97.8∶1.7。
手性HPLC：Pirkle共价(S，S)Whelk-O 1 10/100 krom FEC 250×4.6mm；流动相＝55∶45，甲醇：0.1％HOAc的水溶液；等度洗脱；1.0mL/min.；进样体积＝10μL；UV检测波长260nm；样品制备＝2.0mg/mL水溶液。保留时间：顺式-(R)5＝24.6分钟，反式-(R)6＝27.5分钟，顺式-(S)7＝18.0分钟。
用1H NMR(D2O)确认组分的结构。
实施例4.4：9-{2-[2，4-顺式-(S)-(+)-4-(3-氯苯基)-2-氧代-1，3，2-二氧杂磷杂环己烷-2-基]甲氧基乙基}腺嘌呤甲磺酸盐(9)的重结晶
将1L的三颈圆底烧瓶装上机械搅拌器、冷凝器、加热套和温度计。将粗品甲磺酸盐9和乙醇(400mL)装入烧瓶中。将被搅拌的混合物在回流下加热(罐温度为78℃)直至所有固体溶解(约10分钟)。历经3个小时将被搅拌的混合物逐渐冷却至环境温度(在52℃形成沉淀)。将混合物在环境温度下再搅拌一小时，冷却至10℃并再搅拌一小时，然后过滤。用冷乙醇(2×10mL)洗涤收集到的固体并干燥过夜(-30英寸汞柱，45-50℃，16小时)，得到浅黄色固体(17.64g，62％总收率)。顺式∶反式的比例＝99.5∶0.5。
颜色：浅黄色固体
实施例5：碘甲基膦酸与(S)-(-)-1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇的偶联
在装有加热套、机械搅拌器、加料漏斗、热电偶和具有氮气入口的冷凝器的500mL四颈圆底烧瓶中装入二氯甲烷(80mL)、碘甲基膦酸(9.88g，44.5mmol)和N，N-二乙基甲酰胺(0.4mL，5.0mol)。以可保持控制产气的速率(0.25h)通过加料漏斗加入草酰氯(9.0mL，103mmol)。将浆液加热至回流达4h，在此其间所有固体溶解。将溶液冷却至室温。在装有冷却浴、机械搅拌器、氮气入口、热电偶和管道接头的100mL三颈圆底烧瓶中装入二氯甲烷(70mL)、S(-)-1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇3(8.85g，44.6mmol)。将溶液冷却至＜10℃。加入四氯化钛(4.9ml，45.6mmol)，在约5分钟后形成重的沉淀。加入三乙胺(25ml，178mmol)。沉淀溶解，溶液变成紫色。在几分钟后观察到形成轻的沉淀。历经15分钟将二醇/四氯化钛溶液加入到二氯化物溶液中；初始温度是20℃，最后温度是25℃。将反应在环境温度下搅拌1h，然后用甲醇(10mL)和水(50mL)猝灭。在分离各层后，用二氯甲烷(50mL)萃取水相。将合并的有机层用MgSO4干燥，并浓缩至油状物(20g)。通过31P NMR(DMSO)δ＝91.0(3.62P)、88.6(1.00P)测得主要异构体与次要异构体的比例＝3.62∶1.00。
实施例6：4-{4-[2，4-)顺式-(S)-4-(3-氯苯基)-2-氧代-2λ5-[1，3，2]二氧杂磷杂环己烷-2-基甲氧基]-2，6-二甲基苄基}-2-异丙基苯酚的制备
在装有加热套、机械搅拌器、加料漏斗、热电偶和具有氮气入口的冷凝器的500mL四颈圆底烧瓶中装入二氯甲烷(190mL)、[4-(3-异丙基-4-三异丙基硅烷基氧基-苄基)-3，5-二甲基-苯氧基甲基]-膦酸(55.1mmol)和N，N-二乙基甲酰胺(5mmol)。以可保持控制产气的速率(0.5 h)通过加料漏斗加入草酰氯(115mmol)。将浆液加热至回流达4 h。将溶液冷却至室温。在装有冷却浴、机械搅拌器、氮气入口、热电偶和管道接头的250mL三颈圆底烧瓶中装入二氯甲烷(150mL)和S(-)-1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇(55.1mmol)。将溶液冷却至＜10℃。加入四氯化钛(56.0mmol)，在约5分钟后形成重的沉淀。加入三乙胺(222mmol)。沉淀溶解，溶液变成紫色。在几分钟后形成轻的沉淀。历经90分钟将二醇/四氯化钛溶液加入到二氯化物溶液中。将反应在环境温度下搅拌1小时，然后用甲醇(90mL)猝灭。顺式∶反式的比例为约3∶1。将溶液倾倒入水(165ml)中。将混合物转移至分液漏斗中，分离各层。将有机相用5％的氯化钠溶液(300ml)洗涤并用MgSO4干燥。通过真空蒸馏除去二氯甲烷。加入THF(300ml)和氟化四乙铵(56mmol)。将溶液搅拌1小时，随后用水(50ml)猝灭。在分离各层后，用乙酸乙酯(50ml)萃取水相。将合并的有机层用盐水(50ml)洗涤，用MgSO4干燥并浓缩。通过结晶法或色谱法纯化产物4-{4-[2，4-顺式-(S)-4-(3-氯苯基)-2-氧代-2λ5-[1，3，2]二氧杂磷杂环己烷-2-基甲氧基]-2，6-二甲基苄基}-2-异丙基苯酚。
实施例7.4-{4-[2，4-顺式-(S)-4-(3，5-二氯苯基)-2-氧代-2λ5-[1，3，2]二氧杂磷杂环己烷-2-基甲氧基]-2，6-二甲基苄基}-2-异丙基苯酚的制备
在装有加热套、机械搅拌器、加料漏斗、热电偶和具有氮气入口的冷凝器的500mL四颈圆底烧瓶中装入二氯甲烷(190mL)、[4-(3-异丙基-4-三异丙基硅烷基氧基-苄基)-3，5-二甲基-苯氧基甲基]-膦酸(55.1mmol)和N，N-二乙基甲酰胺(5mmol)。以可保持控制产气的速率(0.5h)通过加料漏斗加入草酰氯(115mmol)。将浆液加热至回流达4h。将溶液冷却至室温。在装有冷却浴、机械搅拌器、氮气入口、热电偶和管道接头的250mL三颈圆底烧瓶中装入二氯甲烷(150mL)和S(-)-1-(3，5-二氯苯基)-1，3-丙二醇(55.1mmol)。将溶液冷却至＜10℃。加入四氯化钛(56.0mmol)，在约5分钟后形成重的沉淀。加入三乙胺(222mmol)。沉淀溶解，溶液变成紫色。在几分钟后形成轻的沉淀。历经90分钟将二醇/四氯化钛溶液加入到二氯化物溶液中。将反应在环境温度下搅拌1小时，然后用甲醇(90mL)猝灭。顺式∶反式的比例为约3∶1。将溶液倾倒入水(165ml)中。将混合物转移至分液漏斗中，分离各层。将有机相用5％的氯化钠溶液(300ml)洗涤并用MgSO4干燥。通过真空蒸馏除去二氯甲烷。加入THF(300ml)和氟化四乙铵(56mmol)。将溶液搅拌1小时，随后用水(50ml)猝灭。在分离各层后，用乙酸乙酯(50ml)萃取水相。将合并的有机层用盐水(50ml)洗涤，用MgSO4干燥并浓缩。通过结晶法或色谱法纯化产物4-{4-[2，4-顺式-(S)-4-(3，5-二氯苯基)-2-氧代-2λ5-[1，3，2]二氧杂磷杂环己烷-2-基甲氧基]-2，6-二甲基苄基}-2-异丙基苯酚。
实施例8.8-硝基-3-[2，4-顺式-4-(3-氯苯基)-2-氧代-1，3，2-二氧杂磷杂环己基]喹啉的制备
Figure S05818611820061211D000291
在250mL的圆底烧瓶中，将混悬在1，2-二氯乙烷(50mL)中的15mmol8-硝基喹啉-3-膦酸HBr盐与37mmol草酰氯和DMF(300μL)合并。将浆液回流4小时，然后冷却至室温。在第二个圆底烧瓶中，将15mmol(3-氯苯基)-1，3-丙二醇溶解于二氯甲烷(40mL)中并冷却至-78℃。向该溶液中加入15.2mmol TiCl4。在0℃下搅拌5分钟后，缓慢加入60mmol三乙胺，将所得混合物再搅拌2分钟。历经1小时通过加料漏斗将二醇混合物加入到二氯化物溶液中，然后在室温下搅拌过夜。通过加入MeOH(20mL)将反应混合物猝灭，搅拌20分钟，然后与10％的酒石酸水溶液合并。在搅拌30多分钟后，加入TMEDA(20mL)(放热！)，随后加入冰水，分离各层。将水相部分用二氯甲烷(2×100mL)萃取，合并有机相，用Na2SO4干燥并在真空下浓缩，得到粗产物。通过使用DCM/MeOH(60∶1至40∶1)作为洗脱梯度的快速色谱法(SiO2)得到3.3g产物，为25∶1的顺式/反式混合物。31P NMR(DMSO)δ＝11.12(顺式)，7.19(反式)。

Claims (25)

1.非对映选择性制备式IV化合物的方法：
Figure FFW00000082342100011
其中：
R5为叔丁氧基羰基、苄氧基羰基、三氟乙酰基或苄基；且R6为氢；或者，
R5和R6一起为邻苯二甲酰基、苯基甲亚基、二甲基氨基甲亚基和二乙基氨基甲亚基；
T选自H、甲基、乙基、异丙基和环丙基；
其包括：
在存在路易斯酸的条件下将手性1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇与式III化合物合并：
Figure FFW00000082342100012
其中所形成的式IV化合物的顺式-与反式-非对映体的比例大于或等于3∶1；并且其中将所述手性1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇加入到所述路易斯酸中，接着将该二醇-路易斯酸复合物加入到所述式III化合物中；
并且该方法还包括加入选自叔烷基胺、含N杂环芳族碱和非亲核无机碱的碱。
2.权利要求1的方法，其中所述的路易斯酸含有选自钛、锡、铝、锌、硼、镁、钐、铋、铁、汞、铜、银和钴的元素。
3.权利要求2的方法，其中所述的元素选自钛、硼、铝、锡和钐。
4.权利要求3的方法，其中所述的路易斯酸含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基和无机根的基团。
5.权利要求4的方法，其中所述的无机根选自氯离子、碘离子、溴离子和氟离子。
6.权利要求5的方法，其中所述的路易斯酸选自TiCl4、BF3、SnCl4、SmI2和AlCl3。
7.权利要求6的方法，其中所述的路易斯酸是TiCl4。
8.权利要求3的方法，其中所述的路易斯酸是Ti(O-(C1-C4)烷基)4。
9.权利要求1的方法，其中所述的碱选自三乙胺、三(正丁基)胺、吡啶、喹啉和二异丙基乙基胺。
10.权利要求1的方法，其中反应的温度为-78℃至60℃。
11.权利要求10的方法，其中所述的温度为-20℃至50℃。
12.权利要求11的方法，其中所述的温度为15℃至42℃。
13.权利要求1的方法，其还包括：
将0.01至5当量所述的路易斯酸加入到1.0当量所述的手性1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇中。
14.权利要求13的方法，其中加入0.5至2.0当量所述的路易斯酸。
15.非对映选择性制备式V化合物的方法：
Figure FFW00000082342100031
其中：
R为甲基、乙基、异丙基或环丙基；
T选自H、甲基、乙基、异丙基或环丙基；
其包括：
在存在路易斯酸的条件下将手性1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇与所述的式VI化合物合并：
其中所形成的式V化合物的顺式-与反式-非对映体的比例大于或等于3∶1；其中将所述的手性1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇加入到所述的路易斯酸中，然后将二醇-路易斯酸复合物加入到所述的式VI化合物中；
并且该方法还包括加入选自叔烷基胺、含N杂环芳族碱和非亲核无机碱的碱。
16.权利要求15的方法，其中所述的路易斯酸含有选自钛、锡、铝、锌、硼、镁、钐、铋、铁、汞、铜、银和钴的元素，并含有独立地选自烷氧基、烷基、芳基和无机根的基团，其中所述的无机根选自氯离子、碘离子、溴离子和氟离子。
17.权利要求16的方法，其中所述的路易斯酸选自TiCl4、BF3、SnCl4、SmI2和AlCl3。
18.权利要求17的方法，其中所述的路易斯酸是TiCl4。
19.权利要求16的方法，其中所述的路易斯酸是Ti(O-(C1-C4)烷基)4。
20.权利要求15的方法，其中所述的碱选自三乙胺、三(正丁基)胺、吡啶、喹啉和二异丙基乙基胺。
21.权利要求15的方法，其中所述的温度为15℃至42℃。
22.权利要求15的方法，其还包括：
将0.01至5当量所述的路易斯酸加入到1.0当量所述的手性1-(3-氯苯基)-1，3-丙二醇中。
23.权利要求22的方法，其中加入0.5至2.0当量所述的路易斯酸。
24.权利要求15的方法，其中所述的反应温度为-78℃至60℃。
25.权利要求15的方法，其中所述的反应温度为-20℃至50℃。
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Application publication date: 20070516

Assignee: Kaihua Pharmaceutical Research Co.,Ltd.

Assignor: LIGAND PHARMACEUTICALS Inc.

Contract record no.: X2021990000258

Denomination of invention: Lewis acid mediated synthesis of cyclic esters

Granted publication date: 20140416

License type: Exclusive License

Record date: 20210506