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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft retrovirale Protease-Inhibitoren
und betrifft insbesondere neue Verbindungen, Zusammensetzungen und
Verfahren zur Hemmung retroviraler Proteasen wie die Protease des humanen
Immundefizienzvirus (HIV). Diese Erfindung betrifft besonders Bis-Aminosäurehydroxyethylaminsulfonamid-Protease-Inhibitor-Verbindungen
und Verfahren zur prophylaktischen Verhütung der retroviralen Infektion
und der Verbreitung eines Retrovirus und zur Behandlung einer retroviralen
Infektion, wie zum Beispiel einer HIV-Infektion. Das Ziel der Erfindung
betrifft ebenfalls Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen sowie
auch bei solchen Verfahren nützliche
Zwischenstufen.
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Während des
Replikationszyklus oder der Gentranskription werden Produkte zu
Proteinen translatiert. Diese Proteine werden anschließend durch
eine viruscodierte Protease (oder Proteinase) prozessiert, um virale
Enzyme und die Strukturproteine des Viruskerns bereitzustellen.
Am häufigsten
werden die Gag-Precursor-Proteine zu den Kernproteinen und die Pol-Precursor-Proteine
zu den viralen Enzymen prozessiert, d.h. zur reversen Transkriptase
und zur retroviralen Protease. Es ist gezeigt worden, dass die korrekte
Prozessierung der Precursor-Proteine durch die retrovirale Protease
für das
Assembly infektiöser
Virionen notwendig ist. Zum Beispiel ist gezeigt worden, dass Leserahmen-Mutationen
in der Protease-Region des Pol-Gens von HIV die Prozessierung des
Gag-Presursor-Proteins verhindert. Es ist ebenfalls durch stellenspezifische
Mutagenese am Asparaginsäurerest
in der aktiven Region der HIV-Protease gezeigt worden, dass die
Prozessierung des Gag-Precursor-Proteins verhindert wird. Somit
wurden Versuche zur Verhinderung der viralen Replikation durch Aktionshemmung
retroviraler Proteasen unternommen.
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Die
Hemmung der retroviralen Protease umfasst typischerweise eine Übergangsstadiumsnachbildung,
wobei die retrovirale Protease der mimetischen Verbindung exponiert
wird, die kompetitiv (typischerweise in reversibler Weise) mit den
Gag- und Gag-Pol-Proteinen an das Enzym bindet und damit die spezifische Prozessierung
der Strukturproteine und die Freisetzung der retroviralen Protease
selbst inhibiert. Auf diese Weise können die zur Replikation benötigten retroviralen
Proteasen wirksam inhibiert werden.
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Mehrere
Verbindungsklassen sind insbesondere zur Hemmung von Proteasen,
insbesondere zur Hemmung der HIV-Protease, vorgeschlagen worden.
Solche Verbindungen beinhalten Hydroxyethylamin-Isostere und reduzierte
Amidisostere. S. zum Beispiel EP O 346 847, EP O 342 341, Roberts
et al., „Rational
Design of Peptide-Based
Proteinase Inhibitors, Science 248, 358 (1990) und Erickson et al., „Design
Acticity, and 2,8 Å Crystal
Structure of a C2 symmetric Inhibitor Complexes
to HIV-1 Protease," Science,
249, 527 (1990). US 5 157 041, WO 94/04491, WO 94/04492, WO 94/04493,
WO 92/08701 und US-Patentanmeldung 08/294 468, eingereicht am 23.
August 1994 (wobei jede hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit
eingeschlossen ist) beschreiben zum Beispiel retrovirale Protease-Inhibitoren
enthaltende Hydroxyethylamin-, Hydroxyethylharnstoff- oder Hydroxyethylsulfonamid-Isostere.
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WO
94/05639 offenbart ebenfalls Sulfonamid-Inhibitoren, die Aspartyl-Protease-Inhibitoren,
speziell HIV-Aspartyl-Protease-Inhibitoren, sind. Aus WO 95/06030
sind Sulfonamid-enthaltende Hydroxyethylamin-Protease-Inhibitor-Verbindungen
zur Hemmung retroviraler Proteasen, wie die humane Immundefizienzvirus(HIV)-Protease,
bekannt.
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Mehrere
Verbindungsklassen sind als nützliche
Inhibitoren des proteolytischen Enzyms Renin bekannt. s. zum Beispiel
U.S.-Nr. 4 599 198, UK 2 184 730, GB 2 209 752, EP O 264 795,
GB 2 200 115 und US SIR
H725. Von diesen offenbaren
GB
2 200 115 , GB 2 209 752, EP O 264 795, US SIR H725 und
US 4 599 198 Harnstoff-enthaltende
Hydroxyethy(amin-Renin-Inhibitoren.
EP
468 641 . offenbart Renin-Inhibitoren und Zwischenstufen
zur Herstellung dieser Inhibitoren, die Sulfonamid-enthal tende Hydroxyethylamin-Verbindungen
beinhalten, wie zum Beispiel 3-(t-Butoxycarbonyl)amino-cyclohexyl-1-(phenylsulfonyl)amino-2(5)-butanol.
GB 2 200 115 offenbart ebenfalls
Sulfamoyl-enthaltende Hydroxyethylamin-Renin-Inhibitoren und EP
0264 795 offenbart gewisse Sulfonamid-enthaltende Hydroxyethylamin-Renin-Inhibitoren. Es ist
jedoch bekannt, dass obwohl Renin- und HIV-Proteasen beide als Aspartyl-Proteasen
klassifiziert sind, für
Verbindungen, die wirksame Renin-Inhibitoren sind, keine allgemeine
Vorhersage bezüglich
ihrer Wirksamkeit als Inhibitoren der HIV-Protease getroffen werden
kann.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ausgewählte retrovirale Protease-Inhibitor-Verbindungen,
deren Analoga und pharmazeutisch annehmbare Salze, Ester und Proarzneimittel
davon. Die erfindungsgemäßen Verbindungen
sind als Bis-aminosäurehydroxyethylaminsulfonamid-Inhibitor-Verbindungen
charakterisiert. Die erfindungsgemäßen Verbindungen inhibieren
vorzugsweise retrovirale Proteasen, wie die Protease des humanen
Immundefizienzvirus (HIV). Deshalb umfasst diese Erfindung ebenfalls
pharmazeutische Zusammensetzungen sowie Verfahren zur Hemmung retroviraler
Proteasen und Verfahren zur Behandlung oder Prophylaxe der retroviralen
Infektion, wie zum Beispiel einer HIV-Infektion. Der Erfindungsgegenstand
betrifft ebenfalls Verfahren zur Herstellung solcher Verbindungen
sowie bei diesen Verfahren nützliche
Zwischenstufen.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß werden
die die retrovirale Protease inhibierenden Verbindungen der folgenden
Formel
oder ein pharmazeutisch annehmbares
Salz, Proarzneimittel oder ein Ester davon bereitgestellt, worin
R
1 Reste von Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen,
Alkenyl mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen, Alkynyl mit 2 bis 5 Kohlenstoffatomen,
Hydroxyalkyl mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, Alkoxyalkyl mit 1 bis
3 Alkyl- und 1 bis 3 Alkoxykohlenstoffatomen, Cyanoalkyl mit 1 bis
3 Alkylkohlenstoffatomen, Imidazolylmethyl, -CH
2CONH
2, -CH
2CH
2CONH
2, -CH
2S(O)
2NH
2,
-CH
2SCH
3, -CH
2S(O)CH
3, -CH
2S(O)
2CH
3,
-C(CH
3)
2SCH
3, -C(CH
3)
2S(O)CH
3 oder -C(CH
3)
2S(O)
2CH
3 bedeutet,
R
2 Reste
von Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, Aralkyl mit 1 bis 3 Alkylkohlenstoffatomen,
Alkylthioalkyl mit 1 bis 3 Alkylkohlenstoffatomen, Arylthioalkyl
mit 1 bis 3 Alkylkohlenstoffatomen oder Cycloalkylalkyl mit 1 bis 3
Alkylkohlenstoffatomen und 3 bis 6 Ringgliederkohlenstoffatomen
bedeutet,
R
3 Reste von einem Alkylrest
mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, Cycloalkyl mit 5 bis 8 Ringgliedern
oder einem Cycloalkylmethylrest mit 3 bis 6 Ringgliedern bedeutet,
R
10 Wasserstoff oder Reste von Alkyl, Hydroxyalkyl
oder Alkoxyalkyl bedeutet, worin Alkyl und Alkoxy jeweils 1 bis
3 Kohlenstoffatome sind,
R
11 Reste
von Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, Hydroxyalkyl mit 1 bis
4 Kohlenstoffatomen, Alkoxyalkyl mit 1 bis 4 Alkylkohlenstoffatomen,
Benzyl, Imidazolylmethyl, -CH
2CH
2CONH
2, -CH
2CONH
2-, -CH
2CH
2SCH
3 oder -CH
2SCH
3 oder die Sulfon-
oder Sulfoxid-Derivate davon bedeutet,
R
4 Aryl
bedeutet,
R
12 und R
13 jeweils
unabhängig
voneinander Wasserstoff, Reste von Alkyl, Aralkyl, Heteroaralkyl,
Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl, Hydroxyalkyl, Alkoxyalkyl, Aryl oder
Heteroaryl bedeuten, worin Alkyl jeweils 1 bis 5 Kohlenstoffatome,
Cycloalkyl ein ggf. Benzo-fusioniertes Cycloalkyl mit 3 bis 6 Ringgliedern
und Heteroaryl ein ggf. Benzo-fusioniertes
Heteroaryl mit 5 bis 6 Ringgliedern ist.
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Die
absolute Stereochemie der Kohlenstoffatome der -CH(OH)-Gruppe ist
vorzugsweise (R). Die absolute Stereochemie der Kohlenstoffatome
der -CH(R1)-Gruppe ist vorzugsweise (S).
Die absolute Stereochemie der Kohlenstoffatome der -CH(R2)-Gruppen
ist vorzugsweise (S).
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Eine
Verbindungsfamilie von besonderem Interesse innerhalb der Formel
I sind durch die Formel
umfasste
Verbindungen oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Proarzneimittel
oder Ester davon, worin R
1, R
2,
R
3, R
4, R
10, R
11 und R
13 wie oben definiert sind.
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Eine
Verbindungsfamilie von weiterem Interesse innerhalb der Formel II
ist durch die Formel
umfasst
oder ein pharmazeutisch annehmbares Salz, Proarzneimittel oder Ester
davon, worin R
1, R
2,
R
3, R
4, R
10, R
11 und R
13 wie oben definiert sind.
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Eine
insbesondere bevorzugte Verbindungsfamilie innerhalb der Formel
III besteht aus Verbindungen oder einem pharmazeutisch annehmbaren
Salz, Proarzneimittel oder Ester davon, worin
R1 Reste
von sec-Butyl, tert-Butyl, Isopropyl, 3-Propynyl, Cyanomethyl oder
-C(CH3)2S(O)2CH3 bedeutet,
R2 einen Benzyl-Rest bedeutet,
R3 Reste von Propyl, Isoamyl, Isobutyl, Butyl,
Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclopentylmethyl oder Cyclohexylmethyl
bedeutet oder
R4 wie oben definiert
ist,
R10 Wasserstoff oder Reste von
Methyl, Ethyl, Propyl, Hydroxymethyl oder Hydroxyethyl bedeutet,
R11 Reste von Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl,
Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Hydroxymethyl, Hydroxymethyl, Hydroxyethyl,
Methoxymethyl oder Methoxyethyl und
R13 Wasserstoff
oder Reste von Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Cyclopropyl, Cyclobutyl,
Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cyclohexylmethyl, Benzyl, Phenylethyl,
2-Pyridylmethyl,
3-Pyridylmethyl, 4-Pyridylmethyl, 2-(2-Pyridyl)ethyl, 2-(3-Pyridyl)ethyl,
2-(4-Pyridyl)ethyl, Furylmethyl, 2-Furylethyl, 2-Hydroxyethyl, 2-Methoxyethyl
oder Phenyl bedeutet.
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Wie
hierin verwendet bedeutet der Begriff „Alkyl" allein oder in Kombination einen geradkettigen
oder verzweigtkettigen Alkylrest, der vorzugsweise von 1 bis 8 Kohlenstoffatome,
insbesondere bevorzugt von 1 bis 5 Kohlenstoffatome, ganz besonders
bevorzugt von 1 bis 3 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele solche Reste beinhalten
Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, sec-Butyl,
tert-Butyl, Pentyl, Isoamyl, Hexyl, Octyl und dergleichen. Der Begriff „Hydroxyalkyl" allein oder in Kombination
bedeutet einen Alkyl-Rest wie oben definiert, worin mindestens ein
Wasserstoffatom durch eine Hydroxylgruppe ersetzt wurde, aber nicht
mehr als ein Wasserstoffatom pro Kohlenstoffatom; vorzugsweise sind
1 bis 4 Wasserstoffatome durch Hydroxylgruppen ersetzt worden, und
am meisten bevorzugt wurde ein Wasserstoff durch eine Hydroxylgruppe
ersetzt. Der Begriff „Alkenyl" allein oder in Kombination
bedeutet einen geradkettigen oder verzweigtkettigen Kohlenwasserstoff-Rest
mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen, mehr bevorzugt mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen,
am meisten bevorzugt von 2 bis 5 Kohlenstoffatomen. Beispiele geeigneter
Alkenyl-Reste beinhalten Ethenyl, Propenyl, 2-Methylpropenyl, 1,4-Butadienyl
und dergleichen. Der Begriff „Alkynyl", allein oder in
Kombination, bedeutet einen geradkettigen oder verzweigtkettigen
Kohlenwasserstoff-Rest mit einer oder mehreren Dreifachbindungen,
der vorzugsweise von 2 bis 10 Kohlenstoffatome, mehr bevorzugt von
2 bis 5 Kohlenstoffatome enthält. Beispiele
von Alkynyl-Resten beinhalten Ethynyl, Propynyl (Propargyl), Butynyl
und dergleichen. Der Begriff „Alkoxy" allein oder in Kombination
bedeutet einen Alkyletherrest, worin der Begriff Alkyl wie oben
definiert ist. Beispiele geeigneter Alkylether-Reste beinhalten
Methoxy, Ethoxy, n-Propoxy, Isopropoxy, n-Butoxy, Isobutoxy, sec-Butoxy,
tert-Butoxy und
dergleichen. Der Begriff „Alkoxyalkyl" allein oder in Kombination
bedeutet einen wie oben definierten Alkylrest, worin mindestens
ein Wasserstoffatom durch eine Alkoxy-Gruppe ersetzt wurde, aber
nicht mehr als ein Wasserstoffatom pro Kohlenstoffatom, vorzugsweise
wurden 1 bis 4 Wasserstoffatome durch Alkylgruppen ersetzt, mehr
bevorzugt wurden 1 bis 2 Wasserstoffatome durch Alkoxygruppen ersetzt
und am meisten bevorzugt wurde ein Wasserstoffatom durch eine Alkoxy-Gruppe ersetzt. Der
Begriff „Cycloalkyl" allein oder in Kombination
bedeutet einen gesättigten
oder teilweise gesättigten
monocyclischen, bicyclischen oder tricyclischen Rest, worin jeder
cyclische Anteil vorzugsweise von 3 bis 8 Ringkohlenstoffatome,
mehr bevorzugt von 3 bis 7 Ringkohlenstoffatome, ganz besonders
bevorzugt von 5 bis 6 Ringkohlenstoffatome enthält, und die, ggf. wie in Hinblick
auf Aryl definiert, substituiert sein können. Beispiele solcher Cycloalkyl-Reste
beinhalten Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl,
Octahydronaphthyl, 2,3-Dihydro-1H-indenyl, Adamantyl und dergleichen. „Bicyclisch" und „tricyclisch" wie hierin verwendet
sollen sowohl fusionierte Ringsysteme, wie zum Beispiel Naphthyl
und β-Carbolinyl
und substituierte Ringsysteme wie zum Beispiel Biphenyl, Phenylpyridyl,
Naphthyl und Diphenylpiperazinyl bedeuten. Der Begriff „Cycloalkylalkyl" bedeutet einen Alkyl-Rest,
der wie oben definiert ist und der mit einem wie oben definierten
Cycloalkyl-Rest substituiert ist. Beispiele solcher Cycloalkyl-Reste
bein halten Cyclopropylmethyl, Cyclobutylmethyl, Cyclopentylmethyl,
Cyclohexylmethyl, 1-Cyclopentylethyl,
1-Cyclohexylethyl, 2-Cyclopentylethyl, 2-Cyclohexylethyl, Cyclobutylpropyl,
Cyclopentylpropyl, Cyclohexylbutyl und dergleichen. Der Begriff „Benzo" allein oder in Kombination
bedeutet den divalenten, von Benzol abgeleiteten Rest C6H4. Der Begriff „Aryl" allein oder in Kombination bedeutet
einen Phenyl- oder Naphthyl-Rest, der ggf. mit einem oder mehreren
aus Alkyl, Alkoxy, Halogen, Hydroxy, Amino, Nitro, Cyano, Halogenalkyl,
Carboxy, Alkoxycarbonyl, Cycloalkyl, Heterocyclo, Alkanoylamino,
Amido, Amidino, Alkoxycarbonylamino, N-Alkylamidino, Alkylamino,
Dialkylamino, N-Alkylamido, N,N-Dialkylamido, Aralkoxycarbonylamino,
Alkylthio, Alkylsulfinyl, Alkytsulfonyl und dergleichen ausgewählten Substituenten
substituiert ist: Beispiele solcher Aryl-Reste sind Phenyl, p-Tolyl,
4-Methoxyphenyl, 4-(tert-Butoxy)phenyl,
3-Methyl-4-methoxyphenyl, 4-Fluorphenyl, 4-Chlorphenyl, 3-Nitrophenyl, 3-Aminophenyl,
4-CF3-phenyl, 3-Acetamidophenyl, 4-Acetamidophenyl,
2-Methyl-3-acetamidophenyl, 2-Methyl-3-aminophenyl, 3-Methyl-4-aminophenyl,
2-Amino-3-methylphenyl,
2,4-Dimethyl-3-aminophenyl, 4-Hydroxyphenyl, 3-Methyl-4-Hydroxyphenyl, 1-Naphthyl,
2-Naphthyl, 3-Amino-1-naphthyl, 2-Methyl-3-amino-1-naphthyl, 6-Amino-2-naphthyl,
4,6-Dimethoxy-2-naphthyl, Piperazinylphenyl und dergleichen. Die
Begriffe „Aralkyl" und „Aralkoxy" allein oder in Kombination
bedeuten einen Alkyl- oder Alkoxy-Rest wie oben definiert, bei denen mindestens
ein Wasserstoffatom durch einen Aryl-Rest wie oben definiert ersetzt
ist, wie zum Beispiel Benzyl, Benzyloxy, 2-Phenylethyl, Dibenzylmethyl,
Hydroxyphenylmethyl, Methylphenylmethyl, Diphenylmethyl, Diphenylmethoxy,
4-Methoxyphenylmethoxy und dergleichen. Der Begriff „Aralkoxycarbonyl" allein oder in Kombination
bedeutet einen Rest der Formel Aralkyl-O-C(O)-, bei dem der Begriff „Aralkyl" die oben angegebene Bedeutung
hat. Beispiele solcher Aralkoxycarbonyl-Reste sind Benzyloxycarbonyl
und 4-Methoxyphenylmethoxycarbonyl. Der Begriff „Aryloxy" bedeutet einen Rest der Formel Aryl-O-,
bei dem der Begriff Aryl die oben angegebene Bedeutung hat. Der
Begriff „Alkanoyl" allein oder in Kombination
bedeutet einen von einer Alkancarbonsäure abgeleiteten Acyl-Rest,
für den
Acetyl, Propionyl, Butyryl, Valeryl, 4-Methylvaleryl und dergleichen
Beispiele sind. Der Begriff „Cycloalkylcarbonyl" bedeutet einen Acyl-Rest
der Formel Cycloalkyl-C(O)-, bei dem der Begriff „Cycloalkyl" die oben angegebene
Bedeutung hat, wie zum Beispiel Cyclopropyl carbonyl, Cyclohexylcarbonyl,
Adamantylcarbonyl, 1,2,3,4-Tetrahydro-2-naphthoyl, 2-Acetamido-1,2,3,4-tetrahydro-2-naphthoyl,
1-Hydroxy-1,2,3,4-tetrahydro-6-naphthoyl
und dergleichen. Der Begriff „Aralkanoyl" bedeutet einen von
einer Aryl-substituierten
Alkancarbonsäure
abgeleiteten Acyl-Rest wie zum Beispiel Phenylacetyl, 3-Phenylpropionyl(hydrocinnamoyl),
4-Phenylbutyral, (2-Naphthyl)acetyl, 4-Chlorhydrocinnamoyl, 4-Aminohydrocinnamoyl,
4-Methoxyhydrocinnamoyl und dergleichen. Der Begriff „Aroyl" bedeutet einen von
einer Arylcarbonsäure
abgeleiteten Acyl-Rest, wobei Aryl die oben angegebene Bedeutung
hat. Beispiel solcher Aroyl-Reste
beinhalten substituiertes und unsubstituiertes Benzoyl oder Naphthoyl
wie zum Beispiel Benzoyl, 4-Chlorbenzoyl, 4-Carboxybenzoyl, 4-(Benzyloxycarbonyl)benzoyl,
1-Naphthoyl, 2-Naphthoyl, 6-Carboxy-2-naphthoyl, 6-(Benzyloxycarbonyl)-2-naphthoyl, 3-Benzyloxy-2-naphthoyl,
3-Hydroxy-2-naphthoyl, 3-(Benzyloxyformamido)-2-naphthoyl und dergleichen.
Der Begriff „Heterocyclo" allein oder in Kombination
bedeutet einen gesättigten
oder teilweise ungesättigten
monocyclischen, bicyclischen oder tricyclischen heterocyclischen
Rest, enthaltend mindestens ein Stickstoff-, Sauerstoff- oder Schwefel-Ringglied,
der 3 bis 8 Ringglieder in jedem Ring, mehr bevorzugt 3 bis 7 Ringglieder
in jedem Ring und insbesondere bevorzugt 5 bis 6 Ringglieder in
jedem Ring hat. „Heterocyclo" soll Sulfone, Sulfoxide,
N-Oxide tertiärer
Stickstoffringglieder und carbocyclisch-fusionierte und Benzo-fusionierte
Ringsysteme beinhalten. Solche heterocyclischen Reste können ggf.
anstelle eines oder mehrerer Kohlenstoffatome mit Halogen, Alkyl,
Alkoxy, Hydroxy, Oxo, Aryl, Aralkyl, Heteroaryl, Heteroaralkyl,
Amidino, N-Alkylamidino, Alkoxycarbonylamino, Alkylsulfonylamino
und dergleichen substituiert sein und/oder es kann ein sekundäres Stickstoffatom
(d.h. -NH-) durch Hydroxy, Alkyl, Aralkoxycarbonyl, Alkanoyl, Heteroaralkyl,
Phenyl oder Phenylalkyl und/oder ein tertiäres Stickstoffatom (d.h. =N-) durch
Oxido ersetzt sein. „Heterocycloalkyl" bedeutet einen Alkyl-Rest
wie oben definiert, an dem mindestens ein Wasserstoffatom durch
einen Heterocyclo-Rest
wie oben definiert ersetzt ist, wie zum Beispiel Pyrrolidinylmethyl,
Tetrahydrothienylmethyl, Pyridylmethyl und dergleichen. Der Begriff „Heteroaryl" allein oder in Kombination
bedeutet einen aromatischen heterocyclischen Ring wie oben definiert,
der ggf. wie oben in Hinblick auf die Definitionen von Aryl und
Heterocyclo definiert, substituiert ist. Beispiele solcher Heterocyclo-
und Heteroaryl-Gruppen sind Pyrrolidinyl, Piperidinyl, Piperazinyl,
Morpholinyl, Thiamorpholinyl, Pyrrolyl, Imidazolyl (z.B. Imidazo-4-yl,
1-Benzyloxycabonylimidazol-4-yl, etc.), Pyrazolyl, Pyridyl (z.B.
2-(1-Piperidinyl)pyridyl
und 2-(4-Benzylpiperazin-1-yl-1-pyridinyl, etc.), Pyrazinyl, Pyrimidinyl,
Furyl, Tetrahydrofuryl, Thienyl, Tetrahydrothienyl und deren Sulfoxid- und Sulfon-Derivate
Triazolyl, Oxazolyl, Thiazolyl, Indolyl (z.B. 2-Indolyl, etc.),
Chinolinyl (z.B. 2-Chinolinyl, 3-Chinolinyl, 1-Oxido-2-chinolinyl,
etc.), Isochinolinyl (z.B. 1-Isochinolinyl, 3-isochinolinyl, etc.),
Tetrahydrochinolinyl (z.B. 1,2,3,4-Tetrahydro-2-chinolyl etc.), 1,2,3,4-Tetrahydroisochinolinyl
(z.B. 1,2,3,4-Tetrahydro-1-oxo-isochinolinyl
etc.), Chinoxalinyl, β-Carbolinyl,
2-Benzofurancarbonyl, 1-, 2-, 4- oder 5-Benzimidazolyl,
Methylendioxyphen-4-yl, Methylendioxyphen-5-yl, Ethylendioxyphenyl,
Benzothiazolyl; Benzopyranyl, Benzofuryl, 2,3-Dihydrobenzofuryl,
Benzoxazolyl, Thiophenyl und dergleichen. Der Begriff „Cycloalkylalkoxycarbonyl" bedeutet eine von
einer Cycloalkylalkoxycarbonsäure
der Formel Cycloalkylalkyl-O-COOH
abgeleitete Acyl-Gruppe, worin Cycloalkylalkyl die oben angegebene
Bedeutung hat. Der Begriff „Aryloxyalkanoyl" bedeutet einen Acyl-Rest
der Formel Aryl-O-alkanoyl, worin Aryl und Alkanoyl die oben angegebene
Bedeutung haben. Der Begriff „Heterocycloalkoxycarbonyl" bedeutet eine von
Heterocycloalkyl-O-COOH
abgeleitete Acyl-Gruppe, worin Heterocycloalkyl wie oben definiert
ist. Der Begriff „Heterocycloalkanoyl" ist ein von einer
Heterocycloalkylcarbonsäure
abgeleiteter Acyl-Rest, worin Heterocyclo die oben angegebene Bedeutung
hat. Der Begriff „Heterocycloalkoxycarbonyl" bedeutet einen von
Heterocycloalkyl-O-COOH abgeleiteten Acyl-Rest, worin Heterocyclo
die oben angebende Bedeutung hat. Der Begriff „Heteroaryloxycarbonyl" bedeutet einen,
von einer durch Heteroaryl-O-COOH repräsentierten Carbonsäure abgeleiteten
Acyl-Rest, worin Heteroaryl die oben angegebene Bedeutung hat. Der
Begriff „Aminocarbonyl" allein oder in Kombination
bedeutet eine amino-substituierte Carbonyl(Carbamoyl)-Gruppe, worin
die Aminogruppe eine primäre,
sekundäre
oder tertiäre,
aus Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-, Cycloalkyl-, Cycloalkylalkyl-Resten
oder dergleichen ausgewählte
Substituenten enthaltende Aminogruppe sein kann. Der Begriff „Aminoalkanoyl" bedeutet eine, von
einer amino-substiuierten
Alkylcarbonsäure
abgeleitete Acyl-Gruppe, worin die Aminogruppe eine primäre, sekundäre oder
tertiäre,
aus Alkyl, Aryl, Aralkyl, Cycloalkyl, Cycloalkylalkyl-Resten oder dergleichen ausgewählte Substituenten
enthaltende Aminogruppe sein kann. Der Begriff „Halogen" bedeute Fluor, Chlor, Brom oder Iod.
Der Begriff „Halogenalkyl" bedeutet einen Alkyl-Rest,
der die oben angegebene Bedeutung hat, worin ein oder mehrere Wasserstoffatome
durch ein Halogen ersetzt sind. Beispiel solcher Halogenalkyl-Reste beinhalten
Chlormethyl, 1-Brommethyl, Fluormethyl, Difluormethyl, Trifluormethyl,
1,1,1-Trifuorethyl und dergleichen. Der Begriff „Abgangsgruppe" (L oder W) bezieht
sich allgemein auf Gruppen, die leicht durch ein Nucleophil, wie
zum Beispiel ein Amin-, ein Thiol- oder ein Alkohol-Nucleophil,
ersetzbar sind. Solche Abgangsgruppen sind dem Fachmann bekannt.
Beispiele solcher Abgangsgruppen beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf
N-Hydroxysuccinimid, N-Hydroxybenzotriazol, Halogenide, Triflate,
Tosylate und dergleichen. Bevorzugte Abgangsgruppen sind hierin
angegeben, wo es angemessen ist.
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Verfahren
zur Herstellung der Verbindungen der Formel I werden nachfolgend
ausgeführt.
Es sollte angemerkt werden, dass das allgemeine Verfahren die Herstellung
von Verbindungen betrifft, die eine bestimmte Stereochemie haben,
worin zum Beispiel die absolute Stereochemie bezüglich der Hydroxylgruppe als
(R) bezeichnet wird. Solche Verfahren sind allgemein auf diese Verbindungen
mit der entgegengesetzten Konfiguration anwendbar, zum Beispiel
dort, wo die Stereochemie bezüglich
der Hydroxylgruppe (S) ist. Zusätzlich
können
die Verbindungen mit (R)-Stereochemie
zur Herstellung derjenigen mit (S)-Stereochemie verwendet werden.
Zum Beispiel kann eine Verbindung mit (R)-Stereochemie zu einer
mit (S)-Stereochemie unter Verwendung gut bekannter Verfahren umgewandelt
werden.
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Herstellung der Verbindungen
der Formel I
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Die
erfindungsgemäßen, durch
die obige Formel I dargestellten Verbindungen können unter Verwendung allgemeiner
Verfahren hergestellt werden, wie in den Schemata I und II dargestellt:
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Ein
N-geschütztes
Chlorketon-Derivat einer Aminosäure
mit der folgenden Formel
worin P eine Aminoschutzgruppe
darstellt und R
2 wie oben definiert ist,
wird mit dem entsprechenden Alkohol unter Verwendung eines geeigneten
Reduktionsmittels reduziert. Geeignete Aminoschutzgruppen sind dem Fachmann
gut bekannt und beinhalten Carbobenzoxy, t-Butoxycarbonyl und dergleichen.
Eine bevorzugte Aminoschutzgruppe ist Carbobenzoxy. Ein bevorzugtes
N-geschütztes
Chlorketon ist N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalaninchlormethylketon.
Ein bevorzugtes Reduktionsmittel ist Natriumborhydrid. Die Reduktionsreaktion
wird bei einer Temperatur von –10°C bis etwa
25°C, vorzugsweise
bei etwa 0°C,
in einem geeigneten Lösungsmittelsystem
wie zum Beispiel Tetrahydrofuran und dergleichen durchgeführt. Die
N-geschützten Chlorketone
sind handelsüblich
erhältlich,
z.B. von Fachem, Inc., Torrance, Kalifonien. Alternativ können die Chlorketone
durch ein in S. J. Fittkau, J. Prakt. Chem. 315, 1037 (1973) ausgeführtes Verfahren
hergestellt und anschließend
unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Verfahren N-geschützt werden.
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Der
Halogenalkohol kann direkt wie unten beschrieben verwendet werden
oder wird vorzugsweise, vorzugsweise bei Raumtemperatur, mit einer
geeigneten Base in einem geeigneten Lösungsmittelsystem zur Herstellung
eines N-geschützten
Aminoepoxids der Formel
umgesetzt, worin P und R
2 wie oben definiert sind. Geeignete Lösungsmittelsysteme
zur Herstellung des Aminoepoxids beinhalten Ethanol, Methanol, Isopropanol,
Tetrahydrofuran, Dioxan und dergleichen, einschließlich Mischungen
davon. Geeignete Basen zur Herstellung des Epoxids aus dem reduzierten
Chlorketon beinhalten Kaliumhydroxid, Natriumhydroxid, Kalium-t-butoxid,
DBU und dergleichen. Eine bevorzugte Base ist Kaliumhydroxid.
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Alternativ
kann ein geschütztes
Aminoepoxid gemäß den, in
der PCT-Anmeldung PCT/US93/04804 (WO93/23388) und PCT/US94/122 1
sowie der US-Patent- Anmeldung,
Anwaltsaktenzeichen-Nr. C-2860, beides schwebende Anmeldungen derselben
Inhaber, von denen jede hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist,
offenbarten Verfahren zur Herstellung chiraler Epoxide, chiralen
Cyanohydrins, chiraler Amine und weiterer chiraler, bei der Herstellung
retroviraler Inhibitoren nützlicher
Zwischenstufen, ausgehend von einer DL-, D- oder L-Aminosäure, die
zur Herstellung eines amino-geschützten Aminosäureesters
mit einer geeigneten Aminoschutzgruppe in einem geeigneten Lösungsmittel
umgesetzt wird, hergestellt werden. Zum Zwecke der Veranschaulichung
wird eine geschützte
L-Aminosäure
mit der folgenden Formel zur Herstellung der erfingungsgemäßen Inhibitoren
verwendet:
worin P
3 eine
Carboxyl-Schutzgruppe darstellt, z.B. Methyl, Ethyl, Benzyl, tertiäres Butyl,
4-Methoxyphenylmethyl und dergleichen, R
2 wie
oben definiert und P
1 und P
2 und/oder
P' unabhängig voneinander
aus Aminschutzgruppen ausgewählt
sind, die Aralkyl, substituiertes Aralkyl, Cycloalkenylalkyl und
substituiertes Aralkyl, Cycloalkenyl und substituiertes Cycloalkenylalkyl,
Allyl, substituiertes Allyl, Acyl, Alkoxycarbonyl, Aralkoxycarbonyl
und Silyl beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. Beispiele von
Aralkyl beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein, Benzyl, ortho-Methylbenzyl, Trityl
und Benzhydryl, das ggf. mit Halogen, Alkyl von C
1-C
8, Alkoxy, Hydroxy, Nitro, Alkylen, Amino,
Alkylamino, Acylamino und Acyl oder deren Salz wie zum Beispiel
Phosphonium- und Ammoniumsalze. Beispiele von Arylgruppen beinhalten
Phenyl, Naphthalenyl, Indanyl, Anthracenyl, Durenyl, 9-(9-Phenylfluorenyl)
und Phenanthrenyl, Cycloalkenylalkyl oder substituierte, Cycloalkyle
von C
6-C
10 enthaltende
Cycloalkylenylalkyl-Reste. Geeignete Acyl-Gruppen beinhalten Carbobenzoxy,
t-Butoxycarbonyl, iso-Butoxycarbonyl, Benzoyl, substituiertes Benzoyl,
Butyryl, Acetyl, tri-Fluoracetyl, tri-Chloracetyl, Phthaloyl und
dergleichen. Vorzugs weise sind P
1 und P
2 unabhängig
voneinander aus Aralkyl und substituiertem Aralkyl ausgewählt. Mehr
bevorzugt ist jedes P
1 und P
2 Benzyl.
-
Zusätzlich können die
P1- und/oder P2-
und/oder P'-Schutzgruppen
mit dem Stickstoffatom, an das sie angehängt sind, einen heterocyclischen
Ring bilden, zum Beispiel 1,2-Bis(methylen)benzol, Phthalimidyl,
Succinimidyl, Maleimidyl und dergleichen, wobei diese heterocyclischen
Gruppen weiterhin benachbarte Aryl- und Cycloalkyl-Ringe beinhalten
können.
Zusätzlich
können
die heterocyclischen Gruppen mono-, di- oder tri-substituiert sein,
z.B. Nitrophthalimidyl. Der Begriff Silyl bezieht sich auf ein ggf.
mit einem oder mehreren Alkyl-, Aryl- und Aralkyl-Gruppen substituiertes
Silicium-Atom.
-
Geeignete
Silyl-Schutzgruppen beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein,
Trimethylsilyl, Triethylsilyl, Triisopropylsilyl, tert-Butyldimethylsilyl,
Dimethylphenylsilyl, 1,2-Bis-(dimethylsilyl)benzol, 1,2-Bis-(dimethylsilyl)ethan
und Diphenylmethylsilyl. Silylierung der Aminfunktionen zur Bereitstellung
von Mono- oder Bis-Disilylamin kann Derivate von Aminoalkoholen,
Aminosäuren,
Aminosäureestern
und Aminosäureamiden
bereitstellen. Im Fall der Aminosäuren, Aminosäureester
und Aminosäureamide
stellt die Reduktion der Carbonyl-Funktion den benötigten Mono-
oder Bis-Silylaminoalkohol bereit. Silylierung des Aminoalkohols
kann zu dem N,N,O-tri-Silyl-Derivat
führen.
Entfernung der Silyl-Funktion von der Silyletherfunktion wird leicht
durch Behandlung mit zum Beispiel einem Metallhydroxid- oder Ammoniumfluorid-Reagenz
entweder in einem unabhängigen
Reaktionsschritt oder in situ während
der Herstellung des Aminoaldehyd-Reagenzes erreicht. Geeignete Silylierungsmittel
sind zum Beispiel Trimethylsilylchlorid, tert-Butyldimethylsilylchlorid,
Phenyldimethylsilylchlorid, Diphenylmethylsilylchlorid oder deren
Kombinationsprodukte mit Imidazol oder DMF, Verfahren zur Silylierung
von Aminen und Entfernung der Silyl-Schutzgruppen sind dem Fachmann
gut bekannt. Verfahren zur Herstellung dieser Aminderivate aus entsprechenden
Aminosäuren,
Aminosäureamiden
oder Aminosäureestern
sind dem Fachmann auf dem Gebiet der organischen Chemie einschließlich Aminosäure-/Aminosäureester-
oder Aminoalkohol-Chemie
gut bekannt.
-
Der
amino-geschützte
L-Aminosäureester
wird dann zu dem entsprechenden Alkohol reduziert. Zum Beispiel
kann der amino-geschützte
L-Aminosäureester
mit Diisobutylalumiumhydrid bei –78°C in einem geeigneten Lösungsmittel,
wie zum Beispiel Toluol, reduziert werden. Bevorzugte Reduktionsmittel
beinhalten Lithiumaluminiumhydrid, Lithiumborhydrid, Natriumborhydrid,
Boran, Lithium-tri-ter-butoxyaluminiumhydrid und den Boran/THF-Komplex.
Am meisten als Reduktionsmittel bevorzugt ist Diisobutylaluminiumhydrid
(DiBAL-H) in Toluol. Der resultierende Alkohol wird dann zum Beispiel
durch eine Swern-Oxidation zu dem entsprechenden Aldehyd der Formel
umgewandelt, worin P
1, P
2 und R
2 wie oben definiert sind. Dann wird eine
Dichlormethanlösung
des Alkohols zu einer gekühlten
(–75°C bis –68°C) Oxalylchlorid-Lösung in Dichlormethan und DMSO
in Dichlormethan gegeben und während
35 min gerührt.
-
Annehmbare
Oxidationsmittel beinhalten zum Beispiel Schwefeltrioxid-Pyridin-Komplex und DMSO, Oxalylchlorid
und DMSO, Acetylchlorid oder -anhydrid und DMSO, Trifluoracetylchlorid
oder -anhydrid und DMSO, Methansulfonylchlorid und DMSO oder Tetrahydrothiaphen-S-oxid,
Toluolsulfonylbromid und DMSO, Trifluormethansulfonylanhydrid (Triflicanhydrid)
und DMSO, Phosphorpentachlorid und DMSO, Dimethylphosphorylchlorid
und DMSO und Isobutylchlorformiat und DMSO. Bei den von Reets et
al. [Angew. Chem. 99, S. 1186, (1987), Angew. Chem. Int. Ed. Engl.
26, S. 1141, 1987)] berichteten Oxidationsbedingungen werden Oxalylchlorid
und DMSO bei –78°C eingesetzt.
-
Das
bevorzugte in dieser Erfindung beschriebene Oxidationsverfahren
ist Schwefeltrioxidpyridin-Komplex, Triethylamin und DMSO bei Raumtemperatur.
Dieses System ergibt ausgezeichnete Ausbeuten des gewünschten,
chiral geschützten
Aminoaldehyds, ohne dass weitere Reinigungsschritte notwendig sind;
d.h. ist zum Beispiel die Notwendigkeit eliminiert, Zwischenstufen
im Kilogramm-Bereich zu reinigen und Arbeitschritte im großen Maßstab werden
weniger gefährlich
gemacht. Die Umsetzung bei Raumtemperatur eliminiert ebenfalls die
Notwendigkeit der Verwendung eines Niedrigtemperatur-Reaktors, was
das Verfahren für
die kommerzielle Herstellung geeigneter macht.
-
Die
Reaktion kann unter einer inerten Atmosphäre wie zum Beispiel Stickstoff
oder Argon, oder normaler oder trockener Luft, unter atmosphärischen
Druck oder in einem versiegelten Reaktionsgefäß unter Druck durchgeführt werden.
Bevorzugt ist eine Stickstoffatmosphäre. Alternative Aminbasen können zum
Beispiel tri-Butylamin, tri-Isopropylamin, N-Methylpiperidin, N-Methylmorpholin,
Azabicyclononan, Diisopropylethylamin, 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin,
N,N-Dimethylaminopyridin oder Mischungen dieser Basen beinhalten. Triethylamin
ist eine bevorzugte Base. Alternativen zu reinem DMSO als Lösungsmittel
beinhalten Mischungen von DMSO mit nicht-protischen oder halogenierten
Lösungsmitteln
wie zum Beispiel Tetrahydrofuran, Ethylacetat, Toluol, Xylen, Dichlormethan,
Ethylendichlorid und dergleichen. Dipolare aprotische Co-Lösungsmittel beinhalten
Acetonitril, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, Acetamid, Tetramethylharnstoff
und dessen cyclisches Analogon, N-Methylpyrrolidon, Sulfolan und
dergleichen. Eher als N,N-Dibenzylphenylalaninol können die
oben diskutierten Derivate von Phenylalaninol als Aldehyd-Vorläufer zur
Bereitstellung des entsprechenden N-monosubstituiierten [entweder
P1 oder P2 = H]
oder N,N-disubstituierten Aldehyds eingesetzt werden.
-
Zusätzlich kann
die Hydridreduktion eines Amid- oder Esterderivates des entsprechenden,
am Benzyl-(oder einer anderen geeigneten Schutzgruppe)-Stickstoff-geschützten Phenylalanins,
substituierten Phenylalanins oder Cycloalkyl-Analogons der Phenylalanin-Derivate
zur Bereitstellung der Aldehyde durchgeführt werden. Hydridtransfer
ist ein weiterer Arbeitsvorgang zur Aldehyd-Synthese unter Bedingungen,
bei denen Aldehyd-Kondensationen vermieden werden, z.B. bei der
Oppenauer-Oxidation.
-
Die
Aldehyde dieses Arbeitsvorgangs können ebenfalls durch Verfahren
der Reduktion des geschützten
Phenylalanins und der Phenylalanin-Analoga oder deren Amid- oder
Ester-Derivate zum Beispiel aus Natriumamalgam mit HCl in Etnanol
oder Lithium oder Natrium oder Kalium in Ammoniak hergestellt werden.
Die Reaktionstemperatur kann von etwa –20°C bis etwa 45°C, und vorzugsweise
von etwa 5°C
bis etwa 25°C
liegen. Zwei zusätzliche
Verfahren, um die Stickstoff-geschützten Aldehyde zu erhalten,
beinhalten die Oxidation des entsprechenden Alkohols mit Bleiche
in Gegenwart einer katalytischen Menge des freien 2,2,6,6-Tetramethyl-1-pyridyloxy-Radikals.
In einem zweiten Verfahren wird die Oxidation des Alkohols zu dem
Aldehyd durch eine katalytische Menge von Tetrapropylammoniumperruthenat
in Gegenwart von N-Methylmorpholin-N-oxid erreicht.
-
Alternativ
kann ein Säurechlorid-Derivat
eines geschützten
Phenylalanins oder eines wie oben offenbarten Phenylalanin-Derivats
mit Wasserstoff und einem Katalysator wie zum Beispiel Pd auf Bariumcarbonat oder
Bariumsulfat, mit oder ohne ein zusätzliches, den Katalysator moderierendes
Mittel wie Schwefel oder Thiol reduziert werden (Rosenmund-Reduktion).
-
Der
aus der Swern-Oxidation stammende Aldehyd wird dann mit einem Halogenlithium-Reagenz
umgesetzt, wobei das Reagenz durch in situ-Umsetzung einer Alkyllithium-
oder Aryllithium-Verbindung mit einem durch die Formel X1CH2X2 dargestellten
Dihalogenmethan erzeugt wird, worin X1 und
X2 unabhängig
voneinander I, Br oder Cl darstellen. Zum Beispiel wird eine Lösung des
Aldehyds und Chloriodmethan in THF auf –78°C abgekühlt und eine Lösung von
n-Butyllithium in Hexan hinzugegeben. Das resultierende Produkt
ist eine Mischung von Diastereomeren der entsprechenden, aminogeschützten Epoxide
der Formeln:
-
-
Die
Diastereomere können
zum Beispiel durch Chromatographie getrennt oder die diastereomeren Produkte
alternativ nach der Umsetzung in den folgenden Schritten getrennt
werden. Eine D-Aminosäure
kann anstelle einer L-Aminosäure
verwendet werden, um Verbindungen herzustellen, die eine (S)-Stereochemie
an dem an R2 gebundenen Kohlenstoff haben.
-
Die
Addition von Chlormethyllithium oder Brommethyllithium an einen
chiralen Aminoaldehyd ist hochgradig diastereo-selektiv. Vorzugsweise
wird das Chlormethyllithium oder Brommethyllithium in situ durch
Umsetzung von Dihalogenmethan und n-Butyllithium erzeugt. Annehmbare
methylierende Halogenmethane beinhalten Chloriodmethan, Bromchlormethan,
Dibrommethan, Diiodmethan, Bromfluormethan und dergleichen. Der
Sulfonatester des Additionsproduktes von zum Beispiel Wasserstoffbromid
mit Formaldehyd ist ebenfalls ein Methylierungsmittel. Tetrahydrofuran
ist das bevorzugte Lösungsmittel,
jedoch können
auch alternative Lösungsmittel
wie zum Beispiel Toluol, Dimethoxyethan, Ethylendichlorid, Methylenchlorid
als reine Lösungsmittel
oder als Mischung verwendet werden. Dipolare, aprotische Lösungsmittel
wie zum Beispiel Acetonitril, DMF und N-Methylpyrrolidon sind als
Lösungsmittel
oder als Teil einer Lösungsmittelmischung
nützlich.
Die Reaktion kann unter einer inerten Atmosphäre wie Stickstoff oder Argon
durchgeführt
werden. n-Butyllithium kann gegen ein anderes Organometallreagenz
wie zum Beispiel Methyllithium, tert-Butyllithium, sec-Butyllithium, Phenyllithium,
Phenylnatrium und dergleichen ausgetauscht werden. Die Reaktion
kann bei Temperaturen zwischen etwa –80°C bis 0°C, aber vorzugsweise zwischen
etwa –80°C bis –20°C durchgeführt werden.
Die am meisten bevorzugten Reaktionstemperaturen liegen zwischen –40°C bis –15°C. Die Reagenzien
können
auf einmal zugegeben werden, aber unter bestimmten Bedingungen ist
die mehrfache Zugabe bevorzugt. Der bevorzugte Druck bei der Reaktion
ist atmosphärischer
Druck, jedoch ist unter bestimmten Bedingungen wie zum Beispiel
bei einer Umgebung mit hoher Feuchtigkeit ein positiver Druck von
Nutzen.
-
Alternative
Verfahren der Umwandlung zu den erfindungsgemäßen Epoxiden beinhalten den
Austausch gegen andere Spezies von Vorstufen mit einer Ladung gefolgt von
deren Behandlung mit Base zur Bildung des analogen Anions. Beispiele
dieser Spezies beinhalten Trimethylsulfoxoniumtosylat oder -triflat,
Tetramethylammoniumhalogenid, Methyldiphenylsulfoxoniumhalogenid,
worin das Halogenid Chlorid, Bromid oder Iodid ist.
-
Die
Umwandlung der erfindungsgemäßen Aldehyde
zu deren Epoxid-Derivaten kann ebenfalls in mehreren Schritten durchgeführt werden.
So zum Beispiel durch Zugabe eines, zum Beispiel aus einem Butyl- oder
Aryllithiumreagenz hergestellten Anions von Thioanisol zu dem geschützten Aminoaldehyd,
Oxidation des resultierenden geschützten Aminosulfidalkohols mit
gut bekannten Oxidationsmitteln wie zum Beispiel Hydrogenperoxid,
terf-Butylhypochlorit, Bleiche oder Natriumperiodat, um ein Sulfoxid
zu erhalten, und Alkylierung des Sulfoxids mit zum Beispiel Methyliodid
oder -bromid, Methyltosylat, Methylmesylat, Methyltriflat, Ethylbromid,
Isopropylbromid, Benzylchlorid oder dergleichen, in Gegenwart einer
organischen oder anorganischen Base. Alternativ kann der geschützte Aminosulfidalkohol
zum Beispiel mit den obigen Alkylierungsmitteln alkyliert werden,
um Sulfoniumsalze bereitzustellen, die anschließend mit tert-Amin oder Mineralbasen
zu den erfindungsgemäßen Epoxiden
umgesetzt werden.
-
Unter
Verwendung der am meisten bevorzugten Bedingungen bildeten sich
die Epoxide diastereoselektiv in Mengenverhältnissen von mindestens einem
Verhältnis
von 85:15 (S:R). Das Produkt kann durch Chromatographie gereinigt
werden, um das diastereomere und enantiomere Reinprodukt zu ergeben,
aber es ist zweckmäßiger, direkt
ohne Reinigung den retroviralen Protease-Inhibitor herzustellen.
Der vorangegangene Arbeitsprozess ist sowohl auf Mischungen optischer
Isomere als auch auf aufgetrennte Verbindungen anwendbar. Falls
ein spezielles optisches Isomer gewünscht wird, kann es durch die
Wahl des Ausgangsmaterials, zum Beispiel L-Phenylalanin, D-Phenylalanin,
L-Phenylalaninol, D-Phenylalaninol, D-Hexahydrophenylalaninol und dergleichen
ausgewählt
werden oder es kann bei Zwischenstufen oder Endschritten eine Auftrennung
erfolgen. Chirale Hilfsmittel wie zum Beispiel ein oder zwei Äquivalente
Kampfersulfonsäure,
Zitronensäure,
Kampfersäure,
2-Methoxyphenylessigsäure
und dergleichen können
zur Bildung von Salzen, Estern oder Amiden der erfindungsgemäßen Verbindungen
verwendet werden. Diese Verbindungen oder Derivate können kristallisiert
oder unter Verwendung entweder einer chiralen oder achiralen Säule chromatographisch getrennt
werden, wie es dem Fachmann gut bekannt ist.
-
Das
Aminoepoxid wird dann in einem geeigneten Lösungsmittelsystem mit einer äquivalenten
Menge oder vorzugsweise einem Überschuss
eines gewünschten
Amins der Formel R
3NH
2 umgesetzt,
worin R
3 Wasserstoff oder wie oben definiert
ist. Die Reaktion kann über
einen weiten Temperaturbereich durchgeführt werden, z.B. von etwa 10°C bis etwa
100°C, aber
sie wird bevorzugt, aber nicht notwendigerweise, bei einer Temperatur
durchgeführt,
bei der der Reflux des Lösungsmittels
beginnt. Geeignete Lösungsmittelsysteme
beinhalten protische, nicht-protische und dipolare aprotische organische
Lösungsmittel
wie zum Beispiel diejenigen, worin das Lösungsmittel ein Alkohol ist,
wie zum Beispiel Methanol, Ethanol, Isopropanol und dergleichen,
Ether wie zum Beispiel Tetrahydrofuran, Dioxan und dergleichen und
Toluol, N,N-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und Mischungen davon.
Ein bevorzugtes Lösungsmittel
ist Isopropanol. Das resultierende Produkt ist ein 3-(N-geschütztes-Amino)
3-(R
2)-1-(NHR
3)-propan-2-ol-Derivat
(hierin nachfolgend als Aminoalkohol bezeichnet), das durch die
Formeln
dargestellt
werden kann, worin P, P
1, P
2,
R
2 und R
3 wie oben
beschrieben sind. Alternativ kann ein Halogenalkohol anstelle eines
Aminoepoxids verwendet werden.
-
Der
oben definierte Aminoalkohol wird dann in einem geeigneten Lösungsmittel
mit dem Sulfonylchlorid R
4SO
2Cl,
dem Sulfonylbromid R
4SO
2Br
oder dem entsprechenden Sulfonylanhydrid vorzugsweise in Gegenwart
eines Säurefängers umgesetzt.
Geeignete Lösungsmittel,
in denen die Reaktion durchgeführt
werden kann, bein halten Methylenchlorid, Tetrahydrofuran und dergleichen.
Geeignete Säurefänger beinhalten
Triethylamin, Pyridin und dergleichen. Das resultierende Sulfonamid-Derivat kann in Abhängigkeit
von dem verwendeten Epoxid durch die Formeln
dargestellt
werden, worin P, P
1, P
2,
R
2, R
3 und R
4 wie oben definiert sind. Diese Zwischenstufen
sind zur Herstellung der erfindungsgemäßen Inhibitorverbindungen nützlich.
-
Die
Sulfonylhalogenide der Formel R4SO2X können
durch Umsetzung eines geeigneten Aryl-, Grignard- oder Lithium-Reagenzes
mit Sulfurylchlorid oder Schwefeldioxid mit einem Halogen, vorzugsweise Chlor,
hergestellt werden. Aryl-, Grignard- oder Lithium-Reagenzien können aus
ihren entsprechenden Halogenid-(wie zum Beispiel Chlor oder Brom)-Verbindungen
hergestellt werden, die handelsüblich
erhältlich
oder unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Verfahren leicht
aus den handelsüblich
erhältlichen
Ausgangsmaterialien herzustellen sind. Ebenfalls können Thiole
unter Verwendung von Chlor in Gegenwart von Wasser unter sorgfältig kontrollierten
Bedingungen zu Sulfonylchlorid oxidiert werden. Außerdem können Sulfonsäuren, wie
zum Beispiel Arylsulfonsäuren,
unter Verwendung von Reagenzien wie PCl5,
SOCl2, ClC(O)C(O)Cl und dergleichen zu Sulfonylhalogeniden
und unter Verwendung geeigneter Dehydrierungsreagenzien auch zu
Anhydriden umgewandelt werden. Die Sulfonsäuren wiederum können unter
Verwendung von dem Fachmann bekannten Verfahren hergestellt werden.
Einige Sulfonsäuren
sind handelsüblich
erhältlich.
Anstelle eines Sulfonylhalogenids können Sulfinylhalogenide (R4SOX) oder Sulfenylhalogenide (R4SX) zur
Herstellung von Verbindungen verwendet werden, worin der -SO2-Anteil durch einen -SO- bzw. -S-Anteil ersetzt
ist. Arylsulfonsäuren
können
durch Sulfonierung des aromatischen Rings durch dem Fachmann bekannte
Verfahren hergestellt werden, wie zum Beispiel durch Um setzen mit
Schwefelsäure,
SO3, SO3-Komplexen
wie zum Beispiel DMF(SO3), Pyridin(SO3), N,N-Dimethylacetamid(SO3)
und dergleichen. Vorzugsweise werden Arylsulfonylhalogenide aus
aromatischen Verbindungen durch Umsetzen mit DMF(SO3)
und SOCl2 oder ClC(O)C(O)Cl hergestellt.
Die Reaktionen können
schrittweise oder in einem einzigen Reaktionsgefäß durchgeführt werden.
-
Arylsulfonsäuren sind
handelsüblich
erhältlich
oder können
unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Standardverfahren leicht
aus handelsüblich
erhältlichen
Ausgangsmaterialien hergestellt werden.
-
Nach
der Herstellung der Sulfonamid-Derivate werden die Aminoschutzgruppen
P oder P1 und P2 unter
Bedingungen entfernt, die keine Auswirkungen auf den Restanteil
des Moleküls
haben. Die Verfahren sind dem Fachmann gut bekannt und beinhalten
Säurehydrolyse,
Hydrogenolyse und dergleichen. Ein bevorzugtes Verfahren umfasst
die Entfernung der Schutzgruppe, zum Beispiel die Entfernung einer
Carbobenzoxy-Gruppe, durch Hydrogenolyse unter Verwendung von auf
Kohlenstoff getragenem Palladium in einem geeigneten Lösungsmittelsystem,
wie zum Beispiel einem Alkohol, einer Essigsäure oder dergleichen oder Mischungen davon.
Wenn die Schutzgruppe eine t-Butoxycarbonylgruppe ist, kann sie
unter Verwendung einer anorganischen oder organischen Säure, z.B.
HCl oder Trifluoressigsäure
in einem geeigneten Lösungsmittelsystem, z.B.
Dioxan oder Methylenchlorid entfernt werden. Das resultierende Produkt
ist das Aminsalzderivat.
-
Nach
Neutralisierung des Salzes wird das Amin an die der Formel PNHCH(R
1)COOH entsprechende DL-, D- oder L-Aminosäure gekoppelt,
worin P und R
1 wie oben definiert sind,
gefolgt von Entschützen
des Amins wie oben beschrieben und Kopplung an
worin R
10 und
R
11 wie oben definiert sind, W eine Abgangsgruppe
wie zum Beispiel Mesylat, Brom oder Chlor und L eine Abgangsgruppe
wie zum Beispiel Halogenid, Anhydrid, aktiver Ester und dergleichen
ist.
-
Zum
Schluss können
durch Umsetzen der obigen Zwischenstufe mit dem Amin R
12R
13NH die erfindungsgemäßen antiviralen Verbindungen
der Formel
hergestellt werden, worin
R
1, R
2, R
3, R
4, R
10,
R
11, R
12 und R
13 wie oben definiert sind. Amine der Formel R
12R
13NH sind handelsüblich erhältlich,
wie zum Beispiel Dimethylamin, Isobutylamin, Isopropylamin, Benzylamin
und dergleichen, oder können
leicht aus handelsüblich
erhältlichen
Ausgangsmaterialien unter Verwendung von dem Fachmann gut bekannten
Standardverfahren hergestellt werden.
-
Alternativ
wird nach der Neutralisierung des Salzes das Amin der Formel
an die der Formel PNHCH(R
1)COOH entsprechende DL-, D- oder L-Aminosäure gekoppelt,
worin P und R
1 wie oben definiert sind,
gefolgt von Entschützen
des Amins wie oben beschrieben und anschließender Kopplung des entschützten Amins
an die Aminosäure
der Formel
oder das spezielle Stereoisomer
davon, worin R
10, R
11,
R
12 und R
13 wie
oben definiert sind, wie zum Beispiel N-Methylalanin, N,N-Dimethylalanin
und dergleichen, zur Herstellung der erfindungsgemäßen antiviralen
Verbindungen. Die Aminosäuren
sind handelsüblich
erhältlich
oder aus einer geschützten
Carbonsäure
mit der Abgangsgruppe W (oben definiert), W-(R
10)(R
11)C-CO
2P
3, durch Umsetzen mit dem Amin R
12R
13NH wie in Schema III gezeigt leicht herzustellen,
worin P
3, R
10, R
11, R
12 und R
13 wie oben definiert sind.
-
-
Alternativ
wird nach Neutralisierung des Salzes das Amin der Formel
an die der Formel
entsprechende DL-, D- oder
L-Aminosäure
gekoppelt, worin R
1, R
10,
R
11, R
12 und R
13 wie oben definiert sind, die in zu dem
oben beschriebenen Kopplungsverfahren ähnlicher Weise aus der Formel
NH
2CH(R
1)COOP
3 entsprechenden DL-, D- oder L-Aminosäuren hergestellt
werden kann, worin P
3 und R
1 wie
oben definiert sind.
-
Die
der Formel PNHCH(R1)COOH oder NH2CH(R1)COOP3 entsprechenden DL-, D- oder L-Aminosäuren, worin P, P3 und
R1 wie oben definiert sind, sind handelsüblich erhältlich (Sigma
Chemical Co.) oder unter Verwendung von dem Fachmann bekannten Verfahren
leicht erhältlichen
Ausgangsmaterialien herzustellen. Vorzugsweise ist P ein Benzyloxycarbonyl-
oder t-Butoxycarbonyl-Rest und P3 ist ein
Benzyl oder tert-Butyl-Rest. Standardkopplungsverfahren können zur
Kopplung der Aminosäuren
und Amine verwendet werden. Die Carbonsäuregruppe wird zur Bildung
eines Anhydrids, gemischten Anhydrids, Säurehalogenids wie zum Beispiel
Chlorid oder Bromid oder aktiven Ester, wie zum Beispiel des Esters
von N-Hydroxysuccinimid, HOBT oder dergleichen unter Verwendung
gut bekannter Verfahren und Bedingungen umgesetzt. Geeignete Lösungsmittelsysteme
beinhalten Tetrahydrofuran, Ethylether, Methyl-tert-butylether,
Methylenchlorid, N,N-Dimethylformamid und dergleichen, einschließlich Mischungen
davon.
-
Alternativ
kann der geschützte
Aminoalkohol aus einer Epoxidöffnung
weiter an der neu eingeführten Aminogruppe
mit der Schutzgruppe P' geschützt werden,
die bei der Entfernung der Aminogruppen P oder P
1 und
P
2 nicht mit entfernt wird, d.h. P' ist selektiv entfernbar.
Der Fachmann kann geeignete Kombination von P', P, P
1 und
P
2 auswählen.
Geeignete Kombinationen sind z.B: P = Cbz und P' = Boc; P' = Cbz und P = Boc; P
1 =
Cbz, P
2 = Benzyl und P' = Boc und P
1 =
P
2 = Benzyl und P
1 =
Boc. Die resultierende, durch die Formel
dargestellte Verbindung kann
durch die restliche Synthese weitergeführt werden, um eine Verbindung
der Formel
bereitzustellen, worin P', R
1,
R
2, R
3, R
10, R
11, R
12 und R
13 wie oben
definiert sind. Der Rest der obigen Synthese kann je nach Wunsch
entweder durch Zugabe der gewünschten
Reste oder Gruppen einzeln oder an einem vorab gebildeten, aus mehr
als einem Rest oder einer Gruppe bestehenden Molekül in einem
Schritt durchgeführt
werden. Der erstere Ansatz ist das sequentielle Syntheseverfahren
und das letztere ist das konvergente Syntheseverfahren. Synthetische
Umwandlungen sind auf dieser Stufe möglich. Die Schutzgruppe P' wird dann selektiv
entfernt und das resultierende Amin mit dem Sulfonylchlorid R
4SO
2Cl, dem Sulfonylbromid R
4SO
2Br oder dem entsprechenden
Sulfonylanhydrid, vorzugsweise in Gegenwart eines Säurefängers zur
Bildung der erfindungsgemäßen Verbindungen
umgesetzt, worin R
1, R
2, R
3,
R
4, R
10, R
12 und R
13 wie oben
definiert sind. Dieses selektive Entschützen kann je nach Wunsch entweder
am Ende der Synthese oder bei irgendeinem geeigneten Zwischenschritt
durchgeführt werden.
-
Die
oben beschrieben chemischen Reaktionen sind allgemein in Hinblick
auf ihre breiteste Anwendung zur Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungen
offenbart. Gelegentlich können
Reaktionen nicht, wie für
jede innerhalb des Schutz umfangs umfasste Verbindung beschrieben,
anwendbar sein. Die Verbindungen, bei denen dies auftritt, werden
vom Fachmann leicht erkannt. In all diesen Fällen können die Reaktion entweder
durch dem Fachmann bekannte konventionelle Modifikationen, z.B.
durch geeignetes Schützen
störender
Gruppen, durch Wechsel zu alternativen konventionellen Reagenzien,
durch Routinemodifikation der Reaktionsbedingungen und dergleichen
erfolgreich durchgeführt
werden, oder es sind andere, hierin offenbarte oder ansonsten konventionelle
Reaktionen bei der Herstellung der entsprechenden erfindungsgemäßen Verbindungen
anwendbar. Bei allen präparativen
Verfahren sind alle Ausgangsmaterialien bekannt oder leicht aus
bekannten Ausgangsmaterialien herzustellen.
-
Ohne
weitere Ausführungen
wird davon ausgegangen, dass der Fachmann unter Verwendung der vorstehenden
Beschreibung die Erfindung in ihrem breitesten Ausmaß nutzen
wird. Die folgenden bevorzugten Ausführungsformen sind deshalb als
rein veranschaulichend und nicht als in irgendeiner Weise einschränkend auf
den Rest der Offenbarung auszulegen.
-
Alle
Reagenzien werden wie erhalten ohne Reinigung verwendet. Alle Protonen-
und Kohlenstoffspektren wurden entweder mit einem Varian VXR-300
oder VXR-400 NMR-Spektrometer erhalten.
-
Die
folgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung der erfindungsgemäßen Inhibitorverbindungen
und die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Inhibitorverbindungen nützlichen
Zwischenstufen.
-
-
Herstellung von S-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanol
-
VERFAHREN 1: 2S-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanol
aus der DIBAL-Reduktion von N,N-Bis(phenylmethyl)-L-phenylalaninphenylmethylester
-
Schritt 1:
-
Eine
Lösung
von L-Phenylalanin (50,0 g, 0,302 Mol), Natriumhydroxid (24,2 g,
0,605 Mol) und Kaliumcarbonat (83,6 g, 0,605 Mol) in Wasser (500
ml) wurde auf 97°C
erhitzt. Benzylbromid (108,5 ml, 0,605 Mol) wurde dann langsam hinzugegeben
(Zugabezeit = 25 min). Die Mischung wurde während 30 min bei 97°C unter Stickstoffatmosphäre gerührt. Die
Lösung
wurde dann auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Toluol extrahiert
(2 × 250
ml). Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und zu einem Öl eingeengt. Die Identität der Verbindung
wurde wie folgt bestimmt. Analytische Dünnschichtchromatographie (10%
Ethylacetat/Hexan, Kieselgel) zeigte, dass die Hauptkomponente mit
einem Rf-Wert von 0,32 der gewünschte
N,N-Bis-(phenylmethyl)-L-phenylalaninphenylmethylester
war. Diese Verbindung kann durch Säulenchromatographie (Kieselgel,
15% Ethylacetat/Hexan) gereinigt werden. Üblicherweise ist das Produkt
rein genug, um direkt ohne weitere Reinigung im nächsten Schritt
verwendet zu werden. Das 1H-NMR-Spektrum
stimmte mit den veröffentlichten
Literaturwerten überein. 1H-NMR (CDCl3) δ, 3,00 und
3,14 (ABX-System,
2H, JAB = 14,1 Hz, JAX =
7,3 Hz und JBX = 5,9 Hz, 3,54 und 3,92 (AB- System, 4H, JAB = 13,9 Hz), 3,71 (t, 1H, J = 7,6 Hz),
5,11 und 5,23 (AB-System, 2H, JAB = 12,3
Hz) und 7,18 (m, 20H). EIMS: m/z 434 (M – 1).
-
Schritt 2:
-
Der
benzylierte Phenylalaninphenylmethylester (0,302 Mol) aus der vorigen
Reaktion wurde in Toluol (750 ml) gelöst und auf –55°C abgekühlt. Eine 1,5 M Lösung von
DIBAL in Toluol (443,9 ml, 0,666 Mol) wurde in einem Ausmaß zugegeben,
dass die Temperatur zwischen –55°C bis –50°C aufrechterhalten
wurde (Zugabezeit = 1 h). Die Mischung wurde unter Stickstoffatmosphäre während 20
min gerührt
und dann bei –55°C durch langsame
Zugabe von Methanol (37 ml) abgeschreckt. Die kalte Lösung wurde
dann in kalte (5°C)
1,5 n HCl-Lösung
(1,8 l) gegossen. Der präzipitierte
Feststoff (etwa 138 g) wurde abfiltriert und mit Toluol gewaschen.
Das feste Material wurde in einer Mischung aus Toluol (400 ml) und
Wasser (100 ml) suspendiert. Die Mischung wurde auf 5°C abgekühlt und
mit 2,5 n NaOH (186 ml) behandelt und dann bei Raumtemperatur gerührt, bis
der Feststoff gelöst
war. Die Toluolphase wurde von der wässrigen Phase abgetrennt und
mit Wasser und Kochsalzlösung
gewaschen, über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und auf ein Volumen von 75
ml (89 g) eingeengt. Ethylacetat (25 ml) und Hexan (25 ml) wurde
zu dem Rückstand
gegeben, woraufhin das gewünschte
Alkoholprodukt auszukristallisieren begann. Nach 30 min wurden weitere
50 ml Hexan zugegeben, um die Kristallisation weiter zu fördern. Der
Festsstoff wurde abfiltriert und mit 50 ml Hexan gewaschen, um 34,9
g eines Produkts aus der ersten Ernte bereitzustellen. Eine zweite
Produkternte (5,6 g) wurde durch Refiltration der Mutterlauge isoliert.
Die beiden Ernten wurden vereinigt und aus Ethylacetat (20 ml) und
Hexan (30 ml) umkristallisiert, wodurch 40 g βS-2-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanol,
40% Ausbeute an L-Phenylalanin erhalten wurden. Zusätzliche
7 g (7%) des Produkts können
durch Umkristallisieren aus der konzentrierten Mutterlauge erhalten
werden. Dünnschichtchromatographie
des Produkts: Rf = 0,23 (10% Ethylacetat/Hexan, Kieselgel), 1H NMR (CDCl3) δ 2,44 (m,
1H), 3,09 (m, 2H), 3,33 (m, 1H), 3,48 und 3,92 (AB-System, 4H, JAB = 13,3 Hz), 3,52 (m, 1H) und 7,23 (m,
15H), [α]D25 + 42,4 (c 1,45, CH2Cl2), DSC 77,67°C, Analyse berechnet für C23H25ON: C 83,34,
H 7,60, N 4,23. Gefunden: C 83,43, H 7,59, N 4,22. HPLC mit chiraler
stationärer
Phase: Cyclobond I SP Säule
(250 × 4,6 mm
Innendurchmesser), mobile Phase: Methanol/Triethylammoniumacetat-Puffer,
pH 4,2 (58:42, v/v), Durchflussrate von 0,5 ml/min, Nachweis mit
einem Photometer bei 230 nm und bei einer Temperatur von 0°C. Retentionszeit:
11,25 min, Retentionszeit des gewünschten Enantiomerproduktes:
12,5 min.
-
VERFAHREN 2: Herstellung
von S-2-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanol durch N,N-Dibenzylierung
von L-Phenylalaninol
-
L-Phenylalaninol
(176,6 g, 1,168 Mol) wurde zu einer gerührten Lösung von Kaliumcarbonat (484,6
g, 3,506 Mol) in 710 ml Wasser gegeben. Die Mischung wurde unter
Stickstoffatmosphäre
auf 65°C
erwärmt.
Eine Lösung
von Benzylbromid (400 g, 2,339 Mol) in 3A Ethanol (305 ml) wurde
in einem Ausmaß zugegeben,
dass eine Temperatur zwischen 60–68°C aufrechterhalten wurde. Die
zweiphasige Lösung
wurde während
55 min bei 65°C
gerührt
und dann zum Abkühlen
auf 10°C
unter kräftigem
Rühren
stehen gelassen. Das ölige
Produkt verfestigte sich zu kleinen Körnchen. Das Produkt wurde mit
2,0 l Leitungswasser verdünnt
und zum Auflösen der
anorganischen Nebenprodukte während
5 min gerührt.
Das Produkt wurde durch Filtration unter reduziertem Druck isoliert
und mit Wasser gewaschen, bis ein pH-Wert von 7 erreicht war. Das so erhaltene
Rohprodukt wurde über
Nacht zu einem halbtrockenen Feststoff (407 g) luftgetrocknet, der
dann aus 1,1 l Ethylacetat/Heptan (1:10 bezogen auf das Volumen)
umkristallisiert wurde. Das Produkt wurde durch Filtration isoliert (bei –8°C), mit 1,6
l kaltem (–10°C) Ethylacetat/Heptan
(1:10 bezogen auf das Volumen) gewaschen und luftgetrocknet, wodurch
339 g (88% Ausbeute) βS-2-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanol
erhalten wurden, Smp = 71,5–73,0°C. Mehr Produkt
kann, falls erforderlich, aus der Mutterlauge erhalten werden. Die
weitere analytische Charakterisierung war identisch zu der, wie
in Verfahren 1 beschrieben hergestellten Verbindung.
-
-
Herstellung von 2S-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanaldehyd
-
VERFAHREN 1:
-
2S-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanol
(200 g, 0,604 Mol) wurde in Triethylamin (300 ml, 2,15 Mol) gelöst. Die
Mischung wurde auf 12°C
abgekühlt
und eine Lösung
von Schwefeltrioxid/Pyridin-Komplex (380 g, 2,39 Mol) in DMSO (1,6
l) in einem Ausmaß zugegeben,
dass die Temperatur zwischen 8–17°C (Zugabezeit – 1,0 h)
aufrechterhalten wurde. Die Lösung
wurde bei Raumtemperatur unter Stickstoffatmosphäre während 1,5 h gerührt, wobei
nach dieser Zeit gemäß Dünnschichtchromatographie
(33% Ethylacetat/Hexan, Kieselgel) die Reaktion vollständig war.
Die Reaktionsmischung wurde mit Eiswasser abgekühlt und mit 1,6 l kaltem Wasser
(10–15°C) während 45
min abgeschreckt. Die resultierende Lösung wurde mit Ethylacetat
(2,0 l) extrahiert, mit 5% Zitronensäure (2,0 l) und Kochsalzlösung (2,2
l) gewaschen, über
MgSO4 (280 g) getrocknet und filtriert.
Das Lösungsmittel
wurde in einem Rotationsverdampfer bei 35–40°C entfernt und dann im Vakuum
getrocknet, wodurch 198,8 g 2S[Bis-(phenylmethyl)amino]benzolpropanaldehyd
als blassgelbes Öl (99,9%)
erhalten wurden. Das erhaltene Rohprodukt war rein genug, um ohne
Reinigung direkt im nächsten Schritt
eingesetzt zu werden. Die analytischen Daten der Verbindung waren
mit den publizierten Literaturwerten konsistent. [α]D25 = –92,9° (c 1,87,
CH2Cl2), 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ, 2,94 und
3,15 (ABX-System, 2H, JAB 13,9 Hz, JAX = 7,3 Hz und JBX =
6,2 Hz), 3,56 (t, 1H, 7,1 Hz), 3,69 und 3,82 (AB-System, 4H, JAB =
13,7 Hz), 7,25 (m, 15H) und 9,72 (s, 1H), HRMS berechnet für (M + 1)
C23H24NO 330,450,
gefunden: 330,1836. Analyse berechnet für C23H23ON: C 83,86, H 7,04, N 4,25. Gefunden:
C 83,64, H 7,42, N 4,19. HPLC auf chiraler stationärer Phase:
(S,S) Perkle-Whelk-O 1 Säule
(250 × 4,6
mm Innendurchmesser), mobile Phase: Hexan/Isopropanol (99,5:0,5
Vol/Vol), Durchflussrate: 1,5 ml/min, Detektion mit UV-Photometer
bei 210 nm. Retentionszeit des gewünschen S-Isomers: 8,75 min, Retentionszeit des
R-Enantiomers: 10,62 min.
-
VERFAHREN 2:
-
Eine
Lösung
von Oxalylchlorid (8,4 ml, 0,096 Mol) in Dichlormethan (240 ml)
wurde auf –74°C abgekühlt. Eine
Lösung
von DMSO (12,0 ml, 0,155 Mol) in Dichlormethan (50 ml) wurde dann
langsam in einem Ausmaß zugegeben,
dass die Temperatur bei –74°C aufrechterhalten
wurde (Zugabezeit ~1,25 h). Die Mischung wurde während 5 min gerührt, gefolgt
von der Zugabe einer Lösung
von βS-2-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanol
(0,074 Mal) in 100 ml Dichlormethan (Zugabezeit 20 min, Temperatur –75°C bis –68°C). Die Lösung wurde
während
bei –78°C 35 min
unter Stickstoffatmosphäre
gerührt.
Triethylamin (41,2 ml, 0,295 Mol) wurde dann während 10 min zugegeben (Temp. –78°C bis –68°C), woraufhin
das Ammoniumsalz präzipitierte. Die
kalte Mischung wurde während
30 min gerührt
und dann Wasser (225 ml) zugegeben. Die Dichlormethanphase wurde
von der wässrigen
Phase abgetrennt und mit Wasser und Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und eingeengt. Der Rückstand wurde mit Ethylacetat
und Hexan verdünnt und
dann filtriert, um das Ammoniumsalz weiter zu entfernen. Das Filtrat
wurde eingeengt, wodurch αS-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanaldehyd
erhalten wurde. Der Aldehyd wurde ohne Reinigung zum nächsten Schritt überführt.
-
VERFAHREN 3:
-
Zu
einer Mischung aus 1,0 g (3 mMol) βS-2-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanol,
0,531 g (4,53 mMol) N-Methylmorpholin, 2,27 g Molekularsieb (4A)
und 9,1 ml Acetonitril wurden 53 mg (0,15 mMol) Tetrapropylammoniumperruthenat
(TPAP) gegeben. Die Mischung wurde während 40 min bei Raumtemperatur
gerührt
und unter reduziertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde in 15 ml Ethylacetat
suspendiert und durch ein Kieselgelkissen filtriert. Das Filtrat
wurde unter reduziertem Druck eingeengt, wodurch ein Produkt entstand,
das etwa 50% αS-2-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanaldehyd
als blassgelbes Öl
enthielt.
-
VERFAHREN 4:
-
Zu
einer Lösung
aus 1,0 g (3,02 mMol) βS-2-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanol
in 9,0 ml Toluol wurden 4,69 g (0,03 mMol) 2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinyloxy, freies
Radikal (TEMPO), 0,32 g (3,11 mMol) Natriumbromid, 9,0 ml Ethylacetat
und 1,5 ml Wasser gegeben. Die Mischung wurde auf 0°C abgekühlt und eine
wässrige
Lösung
von 2,87 ml 5% Haushaltsbleiche enthaltend 0,735 g (8,75 mMol) Natriumbicarbonat und
8,53 ml Wasser wurde langsam während
25 min zugegeben. Die Mischung wurde bei 0°C während 60 min gerührt. Es
erfolgten zwei weitere Zugaben (jeweils 1,44 ml) von Bleiche, gefolgt
von Rühren
während
10 min. Die zweiphasige Mischung wurde zur Trennung stehengelassen.
Die wässrige
Phase wurde zweimal mit 20 ml Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen wurden mit 4,0 ml einer 25 mg Kaliumiodid und Wasser
(4,0 ml), dann mit 20 ml einer 10% wässriges Natriumthiosulfat enthaltenden
Lösung
und dann mit Kochsalzlösung
gewaschen. Die organische Lösung
wurde über
Magnesiumsulfat getrocknet und unter reduziertem Druck eingeengt,
wodurch 1,34 g eines, eine kleine Menge des gewünschten Aldehyd-Produktes, αS-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanaldehyd,
enthaltenden Rohöls
erhalten wurden.
-
VERFAHREN 5:
-
Es
wurde nach demselben Arbeitsverfahren wie bei VERFAHREN 1 dieses
Beispiel beschrieben vorgegangen, außer dass 3,0 Äquivalente
Schwefeltrioxidpyridin-Komplex
verwendet und αS-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanaldehyd
in vergleichbaren Ausbeuten isoliert wurden.
-
-
Herstellung von N,N-Dibenzyl-3(S)-amino-1,2-(S)-epoxy-4-phenylbutan
-
VERFAHREN 1:
-
Eine
Lösung
von αS-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanaldehyd
(191,7 g, 0,58 Mol) und Chloriodmethan (56,4 ml, 0,77 Mol) in Tetrahydrofuran
(1,8 l) wurde in einem Reaktor aus rostfreiem Stahl unter einer Stickstoff-Atmosphäre auf –30 bis –35°C abgekühlt (kältere Temperaturen
als –70°C ergaben
ebenfalls gute Ergebnisse, aber wärmere Temperaturen sind bei
Arbeitsgängen
in großem
Maßstab
leichter zu erreichen). Eine Lösung
von n-Butyllithium in Hexan (1,6 M, 365 ml, 0,58 Mol) wurde dann
in einem Ausmaß zugegeben, dass
die Temperatur auf unter –25°C gehalten
wurde. Weitere Zugaben von Reagenzien wurden in der folgenden Weise
durchgeführt:
(1) zusätzliches
Chloriodmethan (17 ml) wurde zugegeben, gefolgt von n-Butyllithium (110
ml) bei < –25°C. Nach der
Zugabe wurde die Mischung bei –30°C bis –35°C während 10
min gerührt.
Dies wurde einmal wiederholt. (2) Zusätzliches Chloriodmethan (8,5
ml, 0,11 Mol) wurde zugegeben, gefolgt von n-Butyllithium (55 ml,
0,088 Mol) bei < –25°C. Nach der
Zugabe wurde die Mischung bei –30°C bis –35°C während 10
min gerührt.
Dies wurde 5mal wiederholt. 3) Zusätzliches Chloriodmethan (8,5
ml, 0,11 Mol) wurde zugegeben, gefolgt von n-Butyllithium (37 ml,
0,059 Mol) bei < –25°C. Nach der
Zugabe wurde die Mischung bei –30°C bis –35°C während 10
min gerührt.
Dies wurde einmal wiederholt. Die externe Kühlung wurde beendet und die
Mischung während
4 bis 16 h auf Raumtemperatur erwärmt, wenn die Dünnschichtchromatographie (Kieselgel,
20% Ethylacetat/Hexan) gezeigt hatte, dass die Reaktion vollständig war.
Das Reaktionsgemisch wurde auf 10°C
abgekühlt
und mit 1452 g 16%iger Ammoniumchlorid-Lösung (hergestellt durch Auflösen von 232
g Ammoniumchlorid in 1220 ml Wasser) abgeschreckt, wobei die Temperatur
unter 23°C
gehalten wurde. Diese Mischung wurde während 10 min gerührt und
die organische und wässrige
Phase wurden getrennt. Die wässrige
Phase wurde mit Ethylacetat extrahiert (2 × 500 ml). Die Ethylacetatphase
wurde mit der Tetrahydrofuranphase vereinigt. Die vereinigte Lösung wurde über Magnesiumsulfat
(220 g) getrocknet, filtriert und im Rotationsverdampfer bei 65°C eingeengt.
Der braune Ölrückstand
wurde bei 70°C
im Vakuum (0,8 bar) während
1 h getrocknet, wodurch 222,8 g Rohmaterial erhalten wurden. (Das
Gewicht des Rohprodukts war > 100%.
Aufgrund der relativen Instabilität des Produkts auf Kieselgel
wird das Rohprodukt üblicherweise
direkt ohne Reinigung im nächsten
Schritt verwendet.) Das diastereomere Verhältnis der Rohmischung wurde
durch Protonen-NMR bestimmt: (2S)/(2R): 86:14. Die Neben- und die
Hauptepoxiddiasteromere in dieser Mischung wurden durch Dünnschichtchromatographie
charakterisiert (Kieselgel, 10% Ethylacetat/Hexan), Rf = 0,29 bzw. 0,32.
Eine analytische Probe von jedem der Diastereomere wurde durch Reinigung über Kieselgelchromatographie
(3% Ethylacetat/Hexan) erhalten und wie folgt charakterisiert:
-
N,N,αS-Tris(phenylmethyl)-2S-oxiranmethanamin
-
- 1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 2,49 und
2,51 (AB-System, 1H, JAB = 2,82), 2,76 und
2,77 (AB-System, 1H, JAB = 4,03), 2,83 (m,
2H), 2,99 und 3,03 (AB-System, 1H, JAB =
10,1 Hz), 3,15 (m, 1H), 3,73 und 3,84 (AB-System, 4H, JAB =
14,00), 7,21 (m, 15H), 13C NMR (400 MHz,
CDCl3) δ 139,55,
129,45, 128,42, 128,14, 128,09, 126,84, 125,97, 60,32, 54,23, 52,13,
45,99, 33,76; HRMS berechnet für
C24H26NO (M + 1)
344,477, gefunden 344,2003.
-
N,N,αS-Tris(phenylmethyl)-2R-oxiranmethanamin
-
- 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ 2,20 (m,
1H), 2,59 (m, 1H), 2,75 (m, 2H), 2,97 (m, 1H), 3,14 (m, 1H), 3,85
(AB-System, 4H), 7,25 (m, 15H). HPLC auf stationärer chiraler Phase: Pirkle-Whelk-0
1 Säule
(250 × 4.6
mm Innendurchmesser). mobile Phase: Hexan/Isopropanol (99,5:0,5,
Vol/Vol), Durchflussrate: 1,5 ml/min, Detektion mit UV-Photometer bei 210
nm. Retentionszeit von (8): 9,38 min, Retentionszeit von Enantiomer
(4): 13,75 min.
-
VERFAHREN 2:
-
Eine
Lösung
des Rohaldehyds (0,074 Mol) und Chloriodmethan (7,0 ml, 0,096 Mol)
in Tetrahydrofuran (285 ml) wurde unter Stickstoffatmosphäre auf –78°C abgekühlt. Eine
1,6 M Lösung
von n-Butyllithium in Hexan (25 ml, 0,040 Mol) wurde in einem Ausmaß zugegeben,
dass die Temperatur bei –75°C aufrechterhalten wurde
(Zugabezeit = 15 min). Nach der ersten Zugabe wurde wieder zusätzliches
Chloriodmethan (1,6 ml, 0,022 Mol) zugegeben, gefolgt von n-Butyllithium
(23 ml, 0,037 Mol) unter Halten der Temperatur bei –75°C. Die Mischung
wurde während
15 min gerührt.
Jedes der Reagenzien, Chloriodmethan (0,70 ml, 0,010 Mol) und n-Butyllithium
(5 ml, 0,008 Mol), wurde während
45 min viermal bei –75°C zugegeben.
Das Kältebad
wurde dann entfernt und die Lösung
auf 22°C
während
1,5 h erwärmt.
Die Mischung wurde in 300 ml gesättigte,
wässrige
Ammoniumchloridlösung
geschüttet.
Die Tetrahydrofuranphase wurde abgetrennt. Die wässrige Phase wurde mit Ethylacetat
(1 × 300
ml) extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden mit Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und eingeengt, wodurch ein braunes Öl (27,4
g) erhalten wurde. Das Produkt könnte
im nächsten
Schritt ohne Reinigung. verwendet werden. Das gewünschte Diastereomer
kann durch Umkristallisieren in einem folgenden Schritt gereinigt
werden. Das Produkt könnte
ebenfalls durch Chromatographie gereinigt werden.
-
VERFAHREN 3:
-
Eine
Lösung
von αS-[Bis(phenylmethyl)amino]benzolpropanaldehyd
(178,84 g, 0,54 Mol) und Bromchlormethan (46 ml, 0,71 Mol) in Tetrahydrofuran
(1,8 l) wurde in einem Reaktor aus rostfreiem Stahl unter Stickstoffatmosphäre auf –30 bis –35°C abgekühlt (kältere Temperaturen
wie zum Beispiel –70°C ergaben ebenfalls
gute Resultate, aber wärmere
Temperatur sind bei Arbeitsgängen
in großem
Maßstab
leichter zu erreichen). Eine Lösung
aus n-Buthyllithium in Hexan (1,6 M, 340 ml, 0,54 Mol) wurde dann
in einem Ausmaß zugegeben,
dass die Temperatur unter –25°C aufrechterhalten
wurde. Nach der Zugabe wurde die Mischung bei –30 bis –35°C während 10 min gerührt. Weitere
Zugaben von Reagenzien wurden in der folgenden Weise durchgeführt: (1)
zusätzliches
Bromchlormethan (14 ml) wurde zugegeben, gefolgt von n-Butyllithium
(102 ml) bei < –25°C. Nach der
Zugabe wurde die Mischung bei –30
bis –35°C während 10
min gerührt.
Dies wurde einmal wiederholt. (2) Zusätzliches Bromchlormethan (7
ml, 0,11 Mol) wurde zugegeben, gefolgt von n-Butyllithium (51 ml,
0,082 Mol) bei < –25°C. Nach der
Zugabe wurde die Mischung bei –30
bis –35°C während 10 min
gerührt.
Dies wurde 5mal wiederholt. (3) Zusätzliches Bromchlormethan (7
ml, 0,11 Mol) wurde zugegeben, gefolgt von n-Butyllithium (51 ml, 0,082 Mol) bei < –25°C. Nach der
Zugabe wurde die Mischung bei –30 bis –35°C während 10
min gerührt.
Dies wurde einmal wiederholt. Die externe Kühlung wurde beendet und die Mischung
während
4 bis 16 h auf Raumtemperatur erwärmt, wenn Dünnschichtchromatographie (Kieselgel, 20%
Ethylacetat/Hexan) gezeigt hatte, dass die Reaktion vollständig war.
Das Reaktionsgemisch wurde auf 10°C
abgekühlt
und mit 1452 g 16%iger Ammoniumchloridlösung (hergestellt durch Auflösen von
232 g Ammoniumchlorid in 1220 ml Wasser) abgeschreckt, wobei die
Temperatur unter 23°C
gehalten wurde. Die Mischung wurde während 10 min gerührt und
die organischen und wässrigen
Phasen wurden getrennt. Die wässrige
Phase wurde mit Ethylacetat (2 × 500
ml) extrahiert. Die Ethylacetat-Phase wurde mit der Tetrahydrofuranphase
vereinigt. Die vereinigte Lösung
wurde über
Magnesiumsulfat (220 g) getrocknet, filtriert und in einem Rotationsverdampfer
bei 65°C
eingeengt. Der braune Ölrückstand
wurde bei 70°C
im Vakuum (0,8 bar) während
1 h getrocknet, wodurch 222,8 g Rohmaterial erhalten wurde.
-
VERFAHREN 4:
-
Es
wurde denselben Vorgehensweisen wie für VERFAHREN 3 dieses Beispiel
beschrieben gefolgt, außer
dass die Reaktionstemperaturen bei –20°C lagen. Das resultierende N,N,αS-Tris(phenylmethyl)-2S-oxiranmethanamin
war eine diastereomere Mischung von geringerer Reinheit als das
aus VERFAHREN 3.
-
VERFAHREN 5:
-
Es
wurde den Vorgehensweisen wie für
VERFAHREN 3 dieses Beispiel beschrieben gefolgt, außer dass
die Reaktionstemperaturen bei –70
bis –78°C lagen.
Das resultierende N,N,αS-Tris(phenylmethyl)-2S-oxiranmethanamin
war eine diastereomere Mischung, die direkt ohne Reinigung in den
folgenden Schritten verwendet wurde.
-
VERFAHREN 6:
-
Es
wurde den Vorgehensweisen wie in VERFAHREN 3 dieses Beispiel beschrieben
gefolgt, außer dass
eine kontinuierliche Zugabe von Bromchlormethan und n-Butyllithium
bei –30
bis –35°C erfolgte.
Nach der Umsetzung und der Aufarbeitung gemäß den in Verfahren 3 dieses
Beispiels beschriebenen Vorgehensweisen, wurde das gewünschte N,N,αS-Tris(phenylmethyl)-2S-oxiranmethanamin
in vergleichbaren Ausbeuten und vergleichbaren Reinheiten isoliert.
-
VERFAHREN 7:
-
Es
wurde den Vorgehensweisen wie in VERFAHREN 2 dieses Beispiel beschrieben
gefolgt, außer
das Dibrommethan anstelle von Chloriodmethan verwendet wurde. Nach
der Umsetzung und Aufarbeitung gemäß den in VERFAHREN 2 dieses
Beispiels beschriebenen Vorgehensweisen, wurde das gewünschte N,N,αS-Tris(phenylmethyl)-2S-oxiranmethanamin
isoliert.
-
-
Herstellung von N-[3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-2(R)-hydroxy-4-phenylbutyl]-N-isobutylamin
-
Zu
einer Lösung
ungereinigten N,N-Dibenzyl-3(S)-amino-1,2(S)-epoxy-4-phenylbutans
(388,5 g, 1,13 Mol) in Isopropanol (2,7 l) (oder Ethylacetat) wurde
Isobutylamin (1,7 kg, 23,1 Mol) während 2 min gegeben. Die Temperatur
stieg von 25°C
auf 30°C
an. Die Lösung
wurde auf 82°C
erwärmt
und bei dieser Temperatur während
1,5 h gerührt.
Die warme Lösung
wurde unter reduziertem Druck bei 65°C eingeengt. Der braune Ölrückstand
wurde in einen 3 l Kolben überführt und
im Vakuum (0,8 mm Hg) während
16 h getrocknet, wodurch 450 g 3S-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-4-phenylbutan-2R-ol
als Rohöl
erhalten wurden.
-
Eine
analytische Probe des gewünschten
diastereomeren Hauptproduktes wurde durch Reinigung einer kleinen
Probe des Rohproduktes über
Kieselgelchromatographie (40% Ethylacetat/Hexan) erhalten. Analyse über Dünnschichtchromatographie:
Kieselgel/40% Ethylacetat/Hexan, Rf = 0.28; HPLC-Analyse: Ultrasphere
ODS-Säule,
25% Triethylaminophosphat-Puffer pH 3-Acetonitril, Durchflussrate
1 ml/min, UV-Photometer; Retentionszeit 7,49 min; HRMS berechnet
für C28H27N2O
(M + 1) 417,616, gefunden 417,2887. Eine analytische Probe des diastereomeren
Nebenproduktes 3S-[N,N-Bis(phenylmethyl)-amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2S-ol
wurde ebenfalls durch Reinigung einer kleinen Probe des Rohproduktes über Kieselgelchromatographie
(40% Ethylacetat/Hexan) erhalten.
-
-
Herstellung von N-[3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-2(R)-hydroxy-4-phenylbutyl]-N-isobutylamin·Oxalsäuresalz
-
Zu
einer Lösung
von Oxalsäure
(8,08 g, 89,72 mMol) in Methanol (76 ml) wurde eine Lösung des
ungereinigten 3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2(R)-ols
(39,68 g, die etwa 25,44 g (61,06 mMol) des 3(S),2(R)-Isomers und
etwa 4,49 g (10,78 mMol) 3(S),2(S) Isomers enthielt) in Ethylacetat
(90 ml) während
15 min gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur während 2
h gerührt. Der
Feststoff wurde durch Filtration isoliert, mit Ethylacetat gewaschen
(2 × 20
ml) und im Vakuum während
1 h getrocknet, wodurch 21,86 g (70,7% Isomerausbeute) des zu 97%
diastereomer reinen Salzes (basierend auf HPLC Peak-Flächen) erhalten
wurden. HPLC-Analyse: Vydec-Peptid/Protein
C18-Säule,
UV Photometer 254 nm, Durchflussrate 2 ml/min, Gradient (A = 0,05%
Trifluoressigsäure
in Wasser, B = 0,05% Trifluoressigsäure in Acetonitril, 0 min,
75% A/25% B, 30 min 10% A/90% B, 35 min 10% A/90% B, 37 min 75%
A/25% B); Retentionszeit 10,68 min für das 3(S),2(R)-Isomer und
9,73 min für
das 3(S),2(S)-Isomer; Smp = 174,99°C; Mikroanalyse: berechnet C
71,05%, H 7,50%, N 5,53%, gefunden: C 71,71%, H 7,75%, N 5,39%.
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Alternativ
wurde Oxalsäuredihydrat
(119 g, 0,94 Mol) in einen mit einem mechanischen Rührer und einem
Tropftrichter ausgestatteten 5 l Rundkolben gegeben. Methanol (1000
ml) wurde zugegeben und die Mischung bis zur vollständigen Auflösung gerührt. Eine
Lösung
ungereinigten 3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-1- (2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2-(R)-ols
in Ethylacetat (1800 ml, 0,212 g Aminoalkoholisomere/ml, 0,9160
Mol) wurde während
eines Zeitraums von 20 min zugegeben. Die Mischung wurde während 18 h
gerührt
und der Feststoff durch Zentrifugation bei 400 g in 6 Portionen
isoliert. Je Portion wurde mit 125 ml Ethylacetat gewaschen. Das
Salz wurde dann gesammelt und über
Nacht bei 1 Torr getrocknet, wodurch 336,3 g Produkt erhalten wurden
(71% bezogen auf den Gesamtaminoalkohol). HPLC/MS (Elektrospray)
war mit dem gewünschten
Produkt konsistent (m/z 417 [M + H]+).
-
Alternativ
wurde ungereinigtes 3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2(R)-ol
(5 g) in Methyl-tert-butylether (MTBE) (10 ml) gelöst und Oxalsäure (1 g)
in Methanol (4 ml) zugegeben. Die Mischung wurde während 2
h gerührt.
Der resultierende Feststoff wurde abfiltriert, mit kaltem MTBE gewaschen
und getrocknet, wodurch 2,1 g eines etwa 98,9% diastereomer reinen,
weißen
Feststoffs erhalten wurden (basierend auf HPLC Peakflächen).
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Beispiel 6
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Herstellung von N-[3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-2(R)-hydroxy-4-phenylbutyl]-N-isobutylamin·Essigsäuresalz
-
Zu
einer Lösung
ungereinigten 3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2(R)-ols
in Methyl-tert-butylether (MTBE) (45 ml, 1,1 g Aminoalkoholisomere/ml)
wurde tropfenweise Essigsäure
(6,9 ml) gegeben. Die Mischung wurde während etwa 1 h bei Raumtemperatur
gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde im Vakuum entfernt, wodurch ein etwa 85% diastereomer reines
(basierend auf HPLC-Peakregionen) Produkt als braunes Öl erhalten
wurde. Das braune Öl
wurde wie folgt kristallisiert: 0,2 g des Öls wurden in dem ersten Lösungsmittel
unter Erwärmen
gelöst,
um eine klare Lösung
zu erhalten, das zweite Lösungsmittel
wurde zugegeben, bis die Lösung
trüb wurde,
die Mischung wurde wieder erwärmt,
bis sie klar wurde, mit etwa 99% diasteromer reinen Produkts beimpft,
auf Raumtemperatur abgekühlt
und dann über Nacht
im Kühlschrank
aufbewahrt. Die Kristalle wurden abfiltriert, mit dem zweiten Lösungsmittel
gewaschen und getrocknet. Die diastereomere Reinheit der Kristalle
wurde über
die HPLC-Peakflächen
berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Alternativ
wurde ungereinigtes 3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2(R)-ol
(50,0 g, das etwa 30,06 g (76,95 mMol) des 3(S),2(R)-Isomers und
etwa 5,66 g (13,58 mMol) des 3(S),2(S)-Isomers enthielt) in Methyl-tert-buthylether
(45,0 ml) gelöst.
Zu dieser Lösung
wurde Essigsäure (6,90
ml, 120,6 mMol) über
einen Zeitraum von etwa 10 min gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur
während
1 h gerührt
und unter reduziertem Druck eingeengt. Der ölige Rückstand wurde durch Umkristallisieren
aus Methyl-tert-butylether (32 ml) und Heptan (320 ml) gereinigt.
Der Feststoff wurde durch Filtration isoliert, mit kaltem Heptan
gewaschen und im Vakuum während
etwa 1 h getrocknet, wodurch 21,34 g (58,2% Isomerausbeute) des
96% diastereomer reinen Monoessigsäuresalzes (basierend auf HPLC-Peakflächen) erhalten
wurden. Smp = 105–106°C; Mikroanalyse:
berechnet: C 75,53%, H 8,39%, N 5,87%, gefunden: C 75,05%, H 8,75%,
N 5,71%.
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Beispiel 7
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Herstellung von N-[3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-2(R)-hydroxy-4-phenylbutyl]-N-isobutylamin·L-Weinsäuresalz
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Ungereinigtes
3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2(R)-ol (10,48
g, das etwa 6,72 g (16,13 mMol) des 3(S),2(R)-Isomers und etwa 1,19
g (2,85 mMol) des 3(S)(2(S)-Isomer enthielt) wurde in Tetrahydrofuran
(10,0 ml) gelöst.
Zu dieser Lösung
wurde eine Lösung
von L-Weinsäure (2,85
g, 19 mMol) in Methanol (5,0 ml) während eines Zeitraums von etwa
5 min gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur während etwa
10 min gerührt
und unter reduziertem Druck eingeengt. Methyl-tert-butylether (20,0
ml) wurde zu dem öligen
Rückstand
gegeben und die Mischung bei Raumtemperatur während etwa 1 h gerührt. Der
Feststoff wurde durch Filtration isoliert, wodurch 7,50 g des Rohsalzes
erhalten wurden. Das Rohsalz wurde durch Umkristallisieren aus Ethylacetat
und Heptan bei Raumtemperatur gereinigt, wodurch 4,13 g (45,2% Isomerausbeute)
des 95% diastereomer reinen L-Weinsäuresalzes (basierend auf HPLC-Peakflächen) erhalten
wurden. Mikroanalyse: berechnet C 67,76%, H 7,41%, N 4,94%, gefunden:
C 70,06%, H 7,47%, N 5,07%.
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Beispiel 8
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Herstellung von N-[3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-2(R)-hydroxy-4-phenylbutyl]-N-isobutylamin·Dihydrochlorsäuresalz
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Ungereinigtes
3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2(R)-ol (10,0
g, das etwa 6,41 g (15,39 mMol) 3(S),2(R)-Isomer und etwa 1,13 g
(2,72 mMol) 3(S),2(S)-Isomer enthielt) wurde in Tetrahydrofuran
(20,0 ml) gelöst.
Zu dieser Lösung
wurde Hydrochlorsäure
(20 ml, 6,0 n) während eines
Zeitraums von etwa 5 min gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur
während
1 h gerührt
und unter reduziertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde aus Ethanol bei
0°C umkristallisiert,
wodurch 3,20 g (42,7% Isomerausbeute) des diastereomer reinen Dihydrochlorsäuesalzes
(basierend auf HPLC-Peakflächen)
erhalten wurden. Mikroanalyse: berechnet C 68,64%, H 7,76%, N 5,72%,
gefunden: C 68,79%, H 8,07%, N 5,55%.
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Beispiel 9
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Herstellung von N-[3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-2(R)-hydroxy-4-phenylbutyl]-N-isobutylamin·Toluolsulfonsäuresalz
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Ungereinigtes
3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2(R)-ol (5,0
g, das etwa 3,18 g (7,63 mMol) 3(S),2(R)-Isomer und etwa 0,56 g
(1,35 mMol) 3(S),2(S)-Isomer enthielt) wurde in Methyl-tert-butylether
(10,0 ml) gelöst.
Zu dieser Lösung
wurde eine Lösung
von Toluolsulfonsäure (2,28
g, 12 mMol) in Methyl-tert-butylether (2,0 ml) und Methanol (2,0
ml) während
eines Zeitraums von 5 min gegeben. Die Mischung wurde bei Raumtemperatur
während
etwa 2 h gerührt
und unter reduziertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde aus Methyl-tert-butylether
und Heptan bei 0°C
umkristallisiert, filtriert, mit kaltem Heptan gewaschen und im
Vakuum getrocknet, wodurch 1,85 g (40,0% Isomerausbeute) des 97%
diastereomer reinen Monotoluolsulfonsäuresalzes (basierend auf HPLC-Peakflächen) erhalten
wurden.
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Beispiel 10
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Herstellung von N-[3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-2(R)-hydroxy-4-phenylbutyl]-1-N-isobutylamin·Methansulfonsäuresalz
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Ungereinigtes
3(S)-[N,N-Bis(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2(R)-ol (10,68
g, das etwa 6,85 g (16,44 mMol) 3(S),2(R)-Isomer und etwa 1,21 g
(2,90 mMol) 3(S),2(S)-Isomer enthielt) wurde in Tetrahydrofuran
(10,0 ml) gelöst.
Zu dieser Lösung
wurde Methansulfonsäure
(1,25 ml, 19,26 mMol) gegeben. Die Mischung wurde während 2
h bei Raumtemperatur gerührt
und unter reduziertem Druck eingeengt. Der ölige Rückstand wurde aus Methanol
und Wasser bei 0°C umkristallisiert,
filtriert, mit kaltem Methanol/Wasser (1:4) gewaschen und im Vakuum
getrocknet, wodurch 2,40 g (28,5% Isomerausbeute) des 98% diastereomer
reinen Monomethansulfonsäuresalzes
(basierend auf HPLC-Peakflächen)
erhalten wurden.
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Beispiel 11
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Herstellung
von N-Benzol-L-phenylalaninol
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VERFAHREN 1:
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L-Phenylalaninol
(89,51 g, 0,592 Mole) wurde in 375 ml Methanol unter inerter Atmosphäre gelöst, 35,52
g (0,592 Mole) Eisessig und 50 ml Methanol wurden zugegeben, gefolgt
von einer Lösung
von 62,83 g (0,592 Mol) Benzaldehyd in 100 ml Methanol. Die Mischung
wurde auf etwa 15°C
abgekühlt
und eine Lösung von
134,6 g (2,14 Mol) Natriumcyanoborhydrid in 700 ml Methanol über etwa
40 min zugegeben, wobei die Temperatur zwischen 15°C und 25°C gehalten
wurde. Die Mischung wurde während
18 h bei Raumtemperatur gerührt.
Die Mischung wurde unter reduziertem Druck eingeengt und zwischen
1 l 2 M Ammoniumhydroxidlösung
und 2 l Ether ausgeschüttelt.
Die Etherphase wurde mit 1 l 2 M Ammoniumhydroxid-Lösung, zweimal mit 500 ml Wasser
und 500 ml Kochsalzlösung
gewaschen und während
1 h über
Magnesiumsulfat getrocknet. Die Etherphase wurde filtriert, unter
reduziertem Druck eingeengt und das rohe Feststoffprodukt aus 110
ml Ethylacetat und 1,3 l Hexan umkristallisiert, wodurch 115 g (81%
Ausbeute) N-Benzyl-L-phenylalaninol
als weißer
Feststoff erhalten wurden.
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VERFAHREN 2:
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L-Phenylalaninol
(5 g, 33 mMol) und 3,59 g (33,83 mMol) Benzaldehyd wurden in 55
ml 3A Ethanol unter inerter Atmosphäre in einem Parr-Schüttelkolben
gelöst
und die Mischung wurde während
2,7 h auf 60°C erwärmt. Die
Mischung wurde auf etwa 25°C
abgekühlt,
0,99 g 5% Platin auf Kohlenstoff zugegeben und die Mischung bei
60 psi Wasserstoff und 40°C
während
10 h hydriert. Der Katalysator wurde abfiltriert, das Produkt unter
reduziertem Druck eingeengt und das Feststoffrohprodukt aus 150 ml
Heptan umkritallisiert, wodurch 3,83 g (48% Ausbeute) N-Benzyl-L-phenylalaninol
als weißer
Feststoff erhalten wurden.
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Beispiel 12
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Herstellung von N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzyl-L-phenylalaninol
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N-Benzyl-L-phenylalaninol
(2,9 g, 12 mMol) wurden in 3 ml Triethylamin gelöst und 27 ml Methanol und 5,25
g (24,1 mMol) Di-tert-butyldicarbonat wurden zugegeben. Die Mischung
wurde während
35 min auf 60°C
erwärmt
und unter reduziertem Druck eingeengt. Der Rückstand wurde in 150 ml Ethylacetat
gelöst
und zweimal mit 10 ml kalter (0–5°C), verdünnter Hydrochlorsäure (pH
2,5 to 3), 15 ml Wasser, 10 ml Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und unter reduziertem Druck eingeengt. Das Rohölprodukt
wurde über
Kieselgelchromatographie (Ethylacetat/Hexan, 12:3 als Elutionslösung) gereinigt, wodurch
3,98 g (97% Ausbeute) eines farblosen Öls erhalten wurden.
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Beispiel 13
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Herstellung von N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzyl-L-phenylalaninal
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VERFAHREN 1:
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Zu
einer Lösung
von 0,32 g (0,94 mMol) N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzyl-L-phenylalaninol
in 2,8 ml Toluol wurden 2,4 mg (0,015 mMol) 2,2,6,6-Tetramethyl-1-piperidinyloxy, freies
Radikal (TEMPO), 0,1 g (0,97 mMol) Natriumbromid, 2,8 ml Ethylacetat
und 0,34 ml Wasser gegeben. Die Mischung wurde auf 0°C abgekühlt und
eine wässrige
Lösung
von 4,2 ml 5% Haushaltsbleiche enthaltend 0,23 g (3,0 ml, 2,738
mMol) Natriumbicarbonat langsam während 30 min zugegeben. Die
Mischung wurde bei 0°C
während
10 min gerührt. Es
folgten drei weitere Zugaben (jeweils 0,4 ml) von Bleiche, gefolgt
von Rühren
während
10 min nach jeder Zugabe, um das gesamte Ausgangsmaterial aufzubrauchen.
Die zweiphasige Mischung wurde zur Phasentrennung stehengelassen.
Die wässrige
Schicht wurde zweimal mit 8 ml Toluol extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen wurden mit 1,25 ml einer 0,075 g Kaliumiodid,
Natriumbisulfat (0,125 g) und Wasser (1,1 ml) enthaltenden Lösung, 1,25
ml Phosphatpuffer pH 7 und 1,5 ml Kochsalzlösung gewaschen. Die organische Lösung wurde über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und unter reduziertem Druck eingeengt, wodurch
0,32 g (100% Ausbeute) N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzyl-L-phenylalaninal
erhalten wurden.
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VERFAHREN 2:
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Zu
einer Lösung
von 2,38 g (6,98 mMol) N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzyl-L-phenylalaninol in
3,8 ml (27,2 mMol) Triethylamin wurde bei 10°C eine Lösung von 4,33 g (27,2 mMol)
Schwefeltrioxidpyridin-Komplex in 17 ml Dimethylsulfoxid gegeben.
Die Mischung wurde auf Raumtemperatur erwärmt und während 1 h gerührt. Wasser
(16 ml) wurde zugegeben und die Mischung mit 20 ml Ethylacetat extrahiert.
Die organische Phase wurde mit 20 ml 5% Zitronensäure, 20
ml Wasser und 20 ml Kochsalzlösung
gewaschen, über
Magnesiumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wurde unter
reduziertem Druck eingeengt, wodurch 2,37 g (100% Ausbeute) N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzyl-L-phenylalaninal
erhalten wurden.
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Herstellung von 3(S)-[N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzylamino]-1,2-(S)-epoxy-4-phenylbutan
-
VERFAHREN 1:
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Eine
Lösung
aus 2,5 g (7,37 mMol) N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzyl-L-phenylalaninal
und 0,72 ml Chloriodmethan in 35 ml THF wurde auf –78°C abgekühlt. 4,64
ml einer n-Butyllithium-Lösung
(1,6 M in Hexan, 7,42 mMol) wurde langsam zugegeben, wobei die Temperatur
unter –70°C gehalten
wurde. Die Mischung wurde während
10 min bei –70°C bis –75°C gerührt. Zwei
zusätzliche
Portionen 0,22 ml Chloriodmethan und 1,4 ml n-Butyllithium wurden
nacheinander zugegeben und die Mischung während 10 min bei –70 bis –75°C nach jeder
Zugabe gerührt.
Vier zusätzliche
Portionen von 0,11 ml Chloriodmethan und 0,7 ml n-Butyllithium wurden nacheinander
zugegeben und die Mischung während
10 min bei –70
bis –75°C nach jeder
Zugabe gerührt.
Die Mischung wurde während
3,5 h auf Raumtemperatur erwärmt.
Das Produkt wurde bei unter 5°C
mit 24 ml eiskaltem Wasser abgeschreckt. Die zweiphasigen Schichten
wurden getrennt und die wässrige
Phase zweimal mit 30 ml Ethylacetat extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen wurden dreimal mit 10 ml Wasser gewaschen, dann
mit 10 ml Kochsalzlösung, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und unter reduziertem Druck eingeengt, wodurch
2,8 g eines gelben Rohöls
erhalten wurden. Dieses Rohöl
(> 100% Ausbeute)
ist eine Mischung der diastereomeren Epoxide N,αS-Bis(phenylmethyl)-N-(t-butoxycarbonyl)-2S-oxiranmethanamin
und N,αS-Bis(phenylmethyl)-N-(t-butoxycarbonyl)-2R-oxiranmethanamin.
Die ungereinigte Mischung wird im nächsten Schritt direkt ohne
Reinigung eingesetzt.
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VERFAHREN 2:
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Zu
einer Suspension von 2,92 g (13,28 mMol) Trimethylsulfoxoniumiodid
in 45 ml Acetonitril wurden 1,49 g (13,28 mMol) Kalium-t-butoxid
gegeben. Eine Lösung
von 3,0 g (8,85 mMol) N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzyl-L-phenylalaninal
in 18 ml Acetonitril wurde zugegeben und die Mischung bei Raumtemperatur während 1
h gerührt.
Die Mischung wurde mit 150 ml Wasser verdünnt und zweimal mit 200 ml
Ethylacetat extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt
und mit 100 ml Wasser und 50 ml Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und unter reduziertem Druck eingeengt, wodurch
3,0 g eines gelben Rohöls
erhalten wurden. Das Rohprodukt wurde über Kieselgelchromatographie
gereinigt (Ethylacetat/Hexan: 1:8 als Elutionslösung), wodurch 1,02 g (32,7%
Ausbeute) einer Mischung der beiden Diastereomere N,αS-Bis(phenylmethyl)-N-(t-butoxycarbonyl)-2S-oxiranmethanamin
und N,αS-Bis(phenylmethyl)-N-(t-butoxycarbonyl)-2R-oxiranmethanamin
erhalten wurden.
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VERFAHREN 3:
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Zu
einer Suspension von 0,90 g (4,42 mMol) Trimethylsulfoniumiodid
in 18 ml Acetonitril wurden 0,495 g (4,42 mMol) Kalium-t-butoxid
gegeben. Eine Lösung
von 1,0 g (2,95 mMol) N-(t-Butoxycarbonyl)-N-benzyl-L-phenylalaninal
in 7 ml Acetonitril wurde zugegeben und die Mischung bei Raumtemperatur
während
1 h gerührt.
Die Mischung wurde mit 80 ml Wasser verdünnt und zweimal mit 80 ml Ethylacetat
extrahiert. Die organischen Phasen wurden vereinigt und mit 100
ml Wasser und 30 ml Kochsalzlösung
gewaschen, über
Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und unter reduziertem Druck
eingeengt, wodurch 1,04 g eines gelben Rohöls erhalten wurden. Das Rohprodukt
war eine Mischung der beiden Diastereomere N,αS-Bis(phenylmethyl)-N-(t-butoxycarbonyl)-2S-oxiranmethanamin
und N,αS-Bis(phenylmethyl)-N-(t-butoxycarbonyl)-2R-oxiranmethanamin.
-
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Herstellung von 3S-[N-(t-Butoxycarbonyl)-N-(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2R-ol
-
Zu
einer Lösung
von 500 mg (1,42 mMol) des Rohepoxids (eine Mischung der beiden
Diastereomere N,αS-Bis(phenylmethyl)-N-(t-butoxycarbonyl)-2S-oxiranmethanamin
und N,αS-Bis(phenylmethyl)-N-(t-butoxycarbonyl)-2R-oxiranmethanamin)
in 0,98 ml Isopropanol wurden 0,71 ml (7,14 mMol) Isobutylamin gegeben. Die
Mischung wurde unter Reflux bei 85°C bis 90°C während 1,5 h erwärmt. Die
Mischung wurde unter reduziertem Druck eingeengt und das Ölprodukt über Kieselgelchromatographie
gereinigt (Chloroform:Methanol, 100:6 als Elutionslösung), wodurch
330 mg 3S-[N-(t-Butoxycarbonyl)-N-(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2R-ol
als farbloses Öl
(54,5% Ausbeute) erhalten wurden. 3S-[N-(t-Butoxycarbonyl)-N-(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2S-ol
wurde ebenfalls isoliert. Nach der Reinigung wurde N,αS-Bis(phenylmethyl)-N-(t-butoxycarbonyl)-2S-oxiranmethanamin
als Ausgangsmaterial verwendet, 3S-[N-(t-Butoxycarbonyl)-N-(phenylmethyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2R-ol wurde
nach Reinigung durch Chromatographie in 86%iger Ausbeute isoliert.
-
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Herstellung von 3S-(N-t-Butoxycarbonyl)amino-4-phenylbutan-1-2R-diol
-
Zu
einer Lösung
aus 1 g (3,39 mMol) 2S-(N-t-Butoxycarbonyl)amino-1S-hydroxy-3-phenylbutansäure (handelsüblich erhältlich von
Nippon Kayaku, Japan) in 50 ml THF bei 0°C wurde 50 ml Boran-THF-Komplex (flüssig, 1,0
M in THF) gegeben, wobei die Temperatur unter 5°C gehalten wurde. Die Reaktionsmischung
wurde auf Raumtemperatur erwärmt
und während
16 h gerührt.
Die Mischung wurde auf 0°C
abgekühlt
und 20 ml Wasser langsam zugegeben, um den Überschuss an BH3 zu zerstören und
die Produktmischung abzuschrecken, wobei die Temperatur unter 12°C gehalten
wurde. Die abgeschreckte Mischung wurde während 20 min gerührt und
unter reduziertem Druck eingeengt. Die Produktmischung wurde dreimal
mit 60 ml Ethylacetat extrahiert. Die organischen Phasen wurden
vereinigt und mit 20 ml Wasser und 25 ml gesättigter Natriumchloridlösung gewaschen
und unter reduziertem Druck eingeengt, wodurch 1,1 g Rohöl erhalten
wurden. Das Rohprodukt wurde über
Kieselgelchromatographie (Chloroform/Methanol, 10:6 als Elutionslösung) gereinigt,
wodurch 900 mg (94,4% Ausbeute) 3S-(N-t-Butoxycarbonyl)amino-4-phenylbutan-1,2R-diol
als weißer
Feststoff erhalten wurden.
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Herstellung von 3S-[N-t-Butoxycarbonyl)amino-2R-hydroxy-4-phenylbu-1-yl-toluolsulfonat
-
Zu
einer Lösung
von 744,8 mg (2,65 mMol) 3S-(N-t-Butoxycarbonyl)amino-4-phenylbutan-1,2R-diol
in 13 ml Pyridin bei 0°C
wurden 914 mg Toluolsulfonylchlorid in einer Portion gegeben. Die
Mischung wurde bei 0°C
bis 5°C
während
5 h gerührt.
Eine Mischung aus 6,5 ml Ethylacetat und 15 ml 5% wässriger
Natriumbicarbonat-Lösung wurde
zu der Reaktionsmischung gegeben und während 5 min gerührt. Die
Produktmischung wurde dreimal mit 50 ml Ethylactat extrahiert. Die
organischen Phasen wurden vereinigt und mit 15 ml Wasser und 10
ml gesättigter
Natriumchlorid-Lösung gewaschen
und unter reduziertem Druck eingeengt, wodurch etwa 1,1 g eines
gelben, grobkörnigen
Feststoffs erhalten wurden. Das Rohprodukt wurde über Kieselgelchromatographie
gereinigt (Ethylacetat/Hexan, 1:3 als Elutionslösung), wodurch 850 mg (74%
Ausbeute) 3S-(N-t-Butoxycarbonyl)amino-2R-hydroxy-4-phenylbut-1-yl-toluolsulfonat
als weißer
Feststoff erhalten wurden.
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Herstellung von 3S-[N-(t-Butoxycarbonyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2R-ol
-
Zu
einer Lösung
von 90 g (0,207 mMol) 3S-(N-t-Butoxycarbonyl)amino-2R-hydroxy-4-phenylbut-1-yl-toluolsulfonat
in 0,143 ml Isopropanol und 0,5 ml Toluol wurden 0,103 ml (1,034
mMol) Isobutylamin gegeben. Die Mischung wurde auf 80°C bis 85°C erwärmt und
während
1,5 h gerührt.
Die Produktmischung wurde unter reduziertem Druck bei 40°C bis 50°C eingeengt
und über
Kieselgelchromatographie (Chloroform/Methanol, 10:1 als Elutionslösung) gereinigt,
wodurch 54,9 mg (76,8% Ausbeute) 3S-[N-(t-Butoxycarbonyl)amino]-1-(2-methylpropyl)amino-4-phenylbutan-2R-ol als weißer Feststoff
erhalten wurden.
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Herstellung von N-[3(S)-Benzyloxycarbonylamino-2(R)-hydroxy-4-phenylbutyl]-1-N-isobutylamin
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Teil A:
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Zu
einer Lösung
von 75,0 g (0,226 Mol) N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalaninchlormethylketon
in einer Mischung von 807 ml Methanol und 807 ml Tetrahydrofuran
wurden bei –2°C 13,17 g
(0,348 Mol, 1,54 äquiv.) festes
Natriumborhydrid während
100 min gegeben. Die Lösungsmittel
wurden unter reduziertem Druck bei 40°C entfernt und der Rückstand
in Ethylacetat (etwa 1 l) gelöst.
Die Lösung
wurde nacheinander mit 1 M Kaliumhydrogensulfat-, gesättigter
Natriumbicarbonat- und dann mit gesättiger Natriumchlorid-Lösung gewaschen.
Nach Trocknen über
wasserfreiem Magnesiumsulfat und filtrieren wurde die Lösung unter
reduziertem Druck entfernt. Zu dem resultierenden Öl wurde
Hexan (etwa 1 l) gegeben und die die Mischung unter Herumwirbeln
auf 60°C
erwärmt.
Nach Abkühlen
auf Raumtemperatur wurde der Feststoff gesammelt und mit 2 l Hexan
gewaschen. Der resultierende Feststoff wurde aus heißem Ethylacetat
und Hexan umkristallisiert, wodurch 32,3 g (43% Ausbeute) N-Benzyloxycarbonyl-3(S)-amino-1-chlor-4-phenyl-2(S)-butanol erhalten
wurden. Smp 150–151°C und M +
Li+ = 340.
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Teil B:
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Zu
einer Lösung
von 6,52 g (0,116 Mol, 1,2 äquiv.)
Kaliumhydroxid in 968 ml Ethanol absolut wurden bei Raumtemperatur
32,3 g (0,097 Mol) N-CBZ-3(S)-amino-1-chlor-4-phenyl-2(S)-butanol gegeben. Nach Rühren während 15
min wurde das Lösungsmittel
unter reduziertem Druck entfernt und die Feststoffe in Methylenchlorid
gelöst.
Nach Waschen mit Wasser, Trocknen über Magnesiumsulfat, Filtrieren
und Abziehen wurden 27,9 g eines weißen Feststoffs erhalten. Umkristallisieren
aus heißem
Ethylacetat und Hexan ergaben 22,3 g (77% Ausbeute) N-Benzyloxycarbonyl-3(S)-amino-1,2(S)-epoxy-4-phenylbutan,
Smp 102–103°C und MH+ 298.
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Teil C:
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Eine
Lösung
von N-Benzyloxycarbonyl-3(S)-amino-1,2-(S)-epoxy-4-phenylbutan (1,00
g, 3,36 mMol) und Isobutylamin (4,90 g, 67,2 mMol, 20 äquiv.) in
10 ml Isopropylalkohol wurde unter Reflux während 1,5 h erwärmt. Die
Lösung
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt,
im Vakuum eingeengt und dann in 100 ml gerührtes Hexan gegeben, woraufhin
das Produkt aus der Lösung
auskristallisierte. Das Produkt wurde durch Filtration isoliert
und luftgetrocknet, wodurch 1,18 g, 95%, N-[[3(S)-Phenylmethylcarbamoyl)amino-2(R)-hydroxy-4-phenylbutyl]-N-[(2-methylpropyl)]amin
erhalten wurden, C22H30N2O3, Smp 108,0–109,5°C, MH+ m/z = 371.
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Herstellung von N-[(1,1-Dimethylethoxy)carbonyl]-N-[2-methylpropyl]-3S-(N1-(phenylmethoxycarbonyl)amino]-2R-hydroxy-4-phenylbutylamin
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Zu
einer Lösung
von 7,51 g (20,3 mMol) N-[3S-[(Phenylmethoxycarbonyl)amino]-2R-hydroxy-4-phenybutyl]-2-methylpropylamin
in 67 ml wasserfreiem Tetrahydrofuran wurden 2,25 g (22,3 mMol)
Triethylamin gegeben. Nach Abkühlen
auf 0°C
wurden 4,4 g (20,3 mMol) Di-tert-butyldicarbonat zugegeben und das
Rühren
bei Raumtemperatur während
21 h fortgesetzt. Die flüchtigen
Bestandteile wurden im Vakuum entfernt, Ethylacetat hinzugegeben,
dann mit 5% Zitronensäure-,
gesättigter
Natriumbicarbonat- und Kochsalzlösung gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet, filtriert und eingeengt, wodurch 9,6 g Rohprodukt erhalten
wurden. Chromatographie auf Kieselgel unter Verwendung von 30% Ethylacetat/Hexan
ergab 8,2 g reines N-[[3S-(Phenylmethylcarbamoyl)amino]-2R-hydroxy-4-phenyl]-1-[(2-methylpropyl)amino-2-(1,1-dimethylethoxy]carbonyl]butan,
Massenspektrum m/e = 477 (M + Li).
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Herstellung von N-[3(S)-Benzyloxycarbonylamino-2(R)-hydroxy-4-phenyl]-N-isobutylamin
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Teil A: N-Benzyloxycarbonyl-3(S)-amino-1-chlor-4-phenyl-2(S)-butanol
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Zu
einer Lösung
von N-Benzyloxycarbonyl-L-phenylalaninchlormethylketon (75 g, 0,2
Mol) in einer Mischung aus 800 ml Methanol und 800 ml Tetrahydrofuran
wurde Natriumborhydrid (13,17 g, 0,348 Mol, 1,54 äquiv.) während 100
min gegeben. Die Lösung
wurde bei Raumtemperatur während
2 h gerührt
und dann im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde in 1000 ml Ethylacetat
gelöst
und mit 1 n KHSO4¯, gesättigter
wässriger
NaHCO3¯ und gesättiger wässriger NaCl-Lösung gewaschen, über wasserfreiem
MgSO4 getrocknet, filtriert und im Vakuum
eingeengt, wodurch ein Öl
erhalten wurde. Das Rohprodukt wurde in 1000 ml Hexan bei 60°C gelöst und zum
Abkühlen
bei Raumtemperatur stehengelassen, worauf sich Kristalle bildeten,
die durch Filtration isoliert und mit ausgiebigen Mengen Hexan gewaschen
wurden. Dieser Feststoff wurde dann aus heißem Ethylacetat und Hexan umkristallisiert,
wodurch 32,3 g, 43%, N-Benzyloxycarbonyl-3(S)-amino-1-chlor-4-phenyl-2(S)-butanol erhalten
wurden, Smp 150–151°C, FAB MS:
MLi+ = 340.
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Teil B: 3(S)-[N-(Benzyloxycarbonyl)amino]-1,2(S)-epoxy-4-phenylbutan
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Eine
Lösung
von Kaliumhydroxid (6,52 g, 0,116 Mol, 1,2 äquiv.) in 970 ml Ethanol absolut
wurde mit N-Benzyloxycarbonyl-3(S)-amino-1-chlor-4-phenyl-2(S)-butanol (32,3
g, 0,097 Mol) behandelt. Diese Lösung wurde
bei Raumtemperatur während
15 min gerührt
und dann im Vakuum eingeengt, wodurch ein weißer Feststoff erhalten wurde.
Der Feststoff wurde in Dichlormethan gelöst und mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem
MgSO4 getrocknet, filtriert und im Vakuum
eingeengt, wodurch ein weißer
Feststoff erhalten wurde. Der Feststoff wurde aus Hexan und Ethylacetat
umkristallisiert, wodurch 22,3 g, 77%, 3(S)-[N-(Benzyloxycarbonyl)amino]-1,2(S)-epoxy-4-phenylbutan
erhalten wurden, Smp 102–103°C, FAB MS:
MH+ = 298.
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Teil C: N-[3(S)-Benzyloxycarbonylamino-2(R)-hydroxy-4-phenyl]-N-isobutylamin
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Eine
Lösung
von N-Benzylcarbonyl-3(S)-amino-1,2-(S)-epoxy-4-phenylbutan (50,0
g, 0,168 Mol) und Isobutylamin (246 g, 3,24 mol, 20 Äquivalente)
in 650 ml Isopropylalkohol wurde unter Reflux während 1,25 h erwärmt. Die
Lösung
wurde auf Raumtemperatur abgekühlt,
im Vakuum eingeengt und dann in 1 l gerührtes Hexan geschüttet, woraufhin
das Produkt aus der Lösung
auskristallisierte. Das Produkt wurde durch Filtration isoliert
und luftgetrocknet, wodurch 57,56 g, 92%, N[3(S)-Benzyloxycarbonylamino-2(R)-hydroxy-4-phenyl]-N-isobutylamin
erhalten wurden, Smp 108,0–109,5°C, MH+ m/z = 371.
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Herstellung von 2R-Hydroxy-3-[[(4-aminophenyl)suffonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propylamin
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Teil A: Herstellung von
2R-Hydroxy-3-[[(4-nitrophenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propylcarbaminsäurephenylmethylester
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Zu
einer Lösung
von 4,0 g (10,8 mMol) N-[3S-Benzyloxycarbonylamino-2R-hydroxy-4-phenyl]-N-isobutylamin
in 50 ml wasserfreiem Methylenchlorid wurden 4,5 ml (3,27 g, 32,4
mMol) Triethylamin gegeben. Die Lösung wurde auf 0°C abgekühlt und
2,63 g (11,9 mMol) 4-Nitrobenzolsulfonylchlorid gegeben, während 30 min
bei 0°C,
dann 1 h bei Raumtemperatur gerührt.
Ethylacetat wurde zugegeben, mit 5% Zitronensäure-, gesättigter Natriumbicarbonat-
und Kochsalzlösung
gewaschen, getrocknet und eingeengt, wodurch 5,9 g Rohmaterial erhalten
wurden. Dieses wurde aus Ethylacetat/Hexan umkristallisiert, wodurch
4,7 g reiner [2R-Hydroxy-3-([(4-nitrophenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S(phenylmethyl)propylcarbaminsäurephenylmethylester
erhalten wurde, m/e = 556 (M + H).
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Teil B: Herstellung von
2R-Hydroxy-3-[[(4-aminophenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propylamin
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Eine
Lösung
von 3,0 g (5,4 mMol) 2R-Hydroxy-3-[[(4-nitrophenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propylcarbaminsäurephenylmethylester
in 20 ml Ethylacetat wurde über
1,5 g eines 10% Palladium-auf-Kohlenstoff-Katalysators unter 35
psig Wasserstoff während
3,5 h hydriert. Der Katalysator wurde durch Filtration entfernt
und die Lösung
eingeengt, wodurch 2,05 g des gewünschten 2R-Hydroxy-3-[[(4-aminophenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propylamin
erhalten wurden, m/e = 392 (M + H).
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Herstellung von N-[2R-Hydroxy-3-[(phenylsulfonyl)(2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-2S-amino-3S-methylpentanamid
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Teil A: Herstellung von N-[2R-Hydroxy-3-[(phenylsulfonyl)(2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-2S-[(phenylmethoxycarbonyl)amino]-3S-methylpentanamid
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Eine
Lösung
aus 6,0 g (22,6 mMol) N-CBZ-L-Isoleucin in 45 ml wasserfreiem DMF
wurde auf 0°C
abgekühlt
und 4,0 g (29,5 mMol) HOBT und 4,3 g (22,6 mMol) EDC wurden zugegeben.
Das Eisbad wurde nach 20 min entfernt und das Rühren für weitere 40 min fortgesetzt.
Zu der Reaktionslösung
wurde dann eine Lösung
aus 7,4 g (19,7 mMol) 2R-Hydroxy-3-[(phenylsulfonyl)(2-methylpropylamino]-1S-(phenylmethyl)propylamin
und 2,3 g (22,6 mMol) 4-Methylmorpholin in 25 ml wasserfreiem DMF
gegeben und während
18 h gerührt. Die
Lösungsmittel
wurden dann im Vakuum entfernt und der Rückstand wurde zwischen 300
ml Ethylacetat und 120 ml 5% Kaliumhydrogensulfat-Lösung ausgeschüttelt. Die
Phasen wurden getrennt und die organische Phase mit jeweils 120
ml gesättigter
Natriumbicarbonat-Lösung,
Wasser und Kochsalzlösung
gewaschen, dann über
wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und eingeengt,
wodurch 13 g Rohmaterial erhalten wurden. Das Rohmaterial wurde
aus Ethanol auskristallisiert, der Feststoff durch Filtration isoliert,
mit einer 50 ml Portion Hexan gespült und luftgetrocknet, wodurch
10,3 g (84%) des gewünschten
Produktes erhalten wurden. m/e = 630 (M + Li).
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Teil B: Herstellung von
N-[2R-Hydroxy-3-[(phenylsulfonyl)(2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-2S-amino-3S-methylpentanamid
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Eine
mit einem Rührstab
ausgestattete Fischer-Porter-Flasche wurde mit 10,2 g (16,4 mMol)
des Produkts aus Teil A und 75 ml Tetrahydrofuran (THF) beladen.
Die Lösung
wurde in Gegenwart von 4 g eines auf Palladium-auf-Kohlenstoff-Katalysators
(50 Gew.-% Wasser) mit 50 psig Wasserstoff während 3 h bei Raumtemperatur
hydriert. Der Katalysator wurde durch Filtration entfernt und die
Lösungsmittel
im Vakuum entfernt. Der Rückstand
wurde in 300 ml Ethylacetat gelöst
und mit jeweils 120 ml gesättigter
Natriumbicarbonat- und Kochsalzlösung
gewaschen, dann über
wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum
eingeengt, wodurch 7,4 g des gewünschten
Produkts erhalten wurden, m/e = 490 (M + H).
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Herstellung von 2S-[[2R-(N-Methylamino]propionyl]amino]-N-[2R-hydroxy-3-[[(4-methoxyphenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-3,3-dimethylbutanamid·Hydrochlorid
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Teil A: Herstellung von 2S-[[2R-[N-(tert-Butoxycarbonyl)-N-(methyl)amino]propionyl]amino]-N-[2R-hydroxy-3-[[(4-methoxyphenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-3,3-dimethylbutanamid
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Eine
Lösung
aus 0,7 g (3 mMol) N-t-BOC-N-methyl-D-alanin in 5 ml wasserfreiem
DMF wurde auf 0°C abgekühlt, mit
0,7 g (5,0 mMol) HOBT und 0,7 g (3,8 mMol) EDC beladen und während 3
h gerührt.
Zu der Reaktionslösung
wurden dann eine Lösung
aus 1,7 g (3,3 mMol) 2S-Amino-N-[2R-hydroxy-3-[[(4-methoxyphenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-3,3-dimethylbutanamid
und 1,0 g (9,9 mMol) 4-Methylmorpholin in 5 ml wasserfreiem DMF
gegeben und während
18 h gerührt.
Die Lösungsmittel
wurden im Vakuum entfernt und der Rückstand zwischen 150 ml Ethylacetat
und 50 ml 5% Kaliumhydrogensulfatlösung ausgeschüttelt. Die
Phasen wurde getrennt, die organische Phase wurde mit jeweils 50
ml gesättigter Natriumbicarbonat-Lösung, Wasser
und Kochsalzlösung
gewaschen, über
wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum
eingeengt, wodurch 2,3 g (100%) des gewünschten Produktes als weißer Feststoff
erhalten wurden, m/e = 711 (M + Li).
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Teil B: Herstellung von 2S-[[2R-(N-Methylamino)propionyl]amino]-N-[2R-hydroxy-3-[[(4-methoxyphenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-3,3-dimethylbutanamid·Hydrochlorid
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Zu
einer Lösung
aus 2,3 g (3,2 mMol) des Produktes aus Teil A in 10 ml 1,4-Dioxan
wurden 20 ml (40 mMol) 4 n HCl in Dioxan-Lösung gegeben und während 2
h gerührt.
Die Lösungsmittel
wurden im Vakuum entfernt, wodurch ein weißer Feststoff erhalten wurde.
Der Feststoff wurde sequentiell durch Zugabe und anschließendes Entfernen
von 3 Volumina Ethanol und dann drei Volumina Wasser im Vakuum getrocknet.
Das endgültige
Trocknen erfolgte über
Phosphorpentoxid (P2O5)
unter reduziertem Druck bei Raumtemperatur, wodurch 1,9 g (90%)
des gewünschten
Produktes als HCl-Salz erhalten wurden, m/e = 611 (M + Li).
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Herstellung von 2S-[[2R-(N-Methylamino)propionyl]amino]-N-[2R-hydroxy-3-[[(4-methoxyphenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-2S-amino-3S-methylpentanamid·Hydrochloridsalz
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Teil A: Herstellung von 2S-[[2R-[N-(tert-Butoxycarbonyl)-N-(methyl)amino]propionyl]amino]-N-[2R-hydroxy-3-[[(4-methoxyphenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino)-1S-(phenylmethyl)propyl]-2S-amino-3S-methylpentanamid
-
Eine
Lösung
aus 0,7 g (3,3 mMol) N-t-BOC-N-methyl-D-alanin in 5 ml wasserfreiem
DMF wurde auf 0°C
abgekühlt,
0,7 g (5,0 mMol) HOBT und 0,7 g (3,8 mMol) EDC zugegeben und während 3
h gerührt.
Zur Reaktionslösung
wurde dann eine Lösung
aus 1,7 g (3,3 mMol) 2S-Amino-N-[2R-hydroxy-3-[[(4-methoxyphenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-3S-methylpentanamid
und 1,0 g (9,9 mMol) 4-Ethylmorpholin in 5 ml wasserfreien DMF gegeben
und während
16 h gerührt.
Die Lösungsmittel
wurden im Vakuum entfernt und der Rückstand zwischen 150 ml Ethylacetat
und 50 ml 5% Kaliumhydrogensulfatlösung ausgeschüttelt. Die
Phasen wurden getrennt, die organische Phase wurde mit 50 ml gesättigter
Natriumbicarbonat-Lösung,
Wasser und Kochsalzlösung
gewaschen, dann über
wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum
eingeengt, wodurch das Rohmaterial erhalten wurde. Die Reinigung
wurde durch Blitzchromatographie auf Kieselgel unter Verwendung
von 30–50%
Ethylacetat/Hexan durchgeführt
und ergab 1,6 g (70%) des gewünschten
Produkts als Feststoff, m/e = 711 (M + Li).
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Teil B: Herstellung von 2S-[[2R-(N-Methylamino)propionyl]amino]-N-[2R-hydroxy-3-[[(4-methoxyphenyl)sulfonyl](2-methylpropyl)amino]-1S-(phenylmethyl)propyl]-2S-amino-3S-methylpentanamid·Hydrochloridsalz
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Zu
einer Lösung
aus 1,6 g (2,2 mMol) des Produkts aus Teil A in 10 ml 1,4-Dioxan
wurden 20 ml (40 mMol) 4 n HCl in Dioxanlösung gegeben und während 2
h gerührt.
Die Lösungsmittel
wurden im Vakuum entfernt, wodurch ein weißer Feststoff erhalten wurde.
Der Feststoff wurde sequentiell durch Zugabe und anschließende Entfernung
von 3 Volumina Ethanol, danach 3 Volumina Wasser unter reduziertem
Druck getrocknet. Endgültiges
Trocknen erfolgte über
Phosphorpentoxid (P2O5)
unter reduziertem Druck, wodurch 1,2 g (86%) des gewünschten
Produktes als HCl-Salz erhalten wurden, m/e = 611 (M + Li).
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Beispiel 26
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind als HIV-Protease-Inhibitoren wirksam. Die hier offenbarten
und den Beispielen aufgeführten
Verbindungen inhibierten unter Verwendung des unten beschriebenen Enzym-Assays
das HIV-Enzym. Die erfindungsgemäß bevorzugten
Verbindungen und deren berechnete IC
50 (Inhibierende
Konzentration 50%, d.h. die Konzentration, bei der die Inhibitorverbindung
die Enzymaktivität
um 50% reduziert)-Werte sind unten gezeigt. Das enzymatische Verfahren
ist unten beschrieben. Das Substrat ist 2-Ile-Nle-Phe(p-NO
2)-Gln-ArgNH
2. Die
Positivkontrolle ist MVT-101 [Miller, M. et al., Science 246, 1149
(1989)]. Die Assay-Bedingungen sind wie folgt:
Assay-Puffer: | 20
mM Natriumphosphat, pH 6,4
20% Glycerin
1 mM EDTA
1
mM DTT
0,1% CHAPS |
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Das
oben beschriebene Substrat wird in DMSO gelöst, dann 10fach in Assay-Puffer
verdünnt.
Substratendkonzentration im Assay ist 80 μM. Die HIV-Protease wird basierend
auf einem Molekulargewicht von 10780 in Assay-Puffer auf eine Enzymendkonzentration
von 12,3 nanomolar verdünnt.
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Die
Endkonzentration des DMSO ist 14% und die Endkonzentration an Glycerin
ist 18%. Die Testverbindung wird in DMSO gelöst und in DMSO auf das 10fache
der Testkonzentration verdünnt,
10 μl der
Enzymzubereitung wird zugegeben, die Materialien werden gemischt
und die Mischung wird anschließend
während 15
min bei Raumtemperatur inkubiert. Die Enzymreaktion wird durch Zugabe
von 40 μl
Substrat in Gang gesetzt. Der Anstieg der Fluoreszenz bei Raumtemperatur
wird zu 4 Zeitpunkten (0, 8, 16 und 24 min) aufgezeichnet. Jeder
Assay wird in Doppel-Cavitäten durchgeführt.
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Die
vorangegangenen Beispiele können
durch Austausch der allgemeinen oder speziell beschriebenen Reaktanden
oder erfindungsgemäßen Durchführungsbedingungen
gegen die in den vorangegangen Beispielen beschriebenen mit ähnlichem
Erfolg wiederholt werden.
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Beispiel 27
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Die
Wirksamkeit der verschiedenen Verbindungen wurde durch den oben
beschriebenen Assay und durch einen CEM-Zellassay bestimmt.
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Das
HIV-Inhibitionsassay-Verfahren akut infizierter Zellen ist ein automatisierter
kalorimetrischer Assay auf der Basis von Tetrazolium im wesentlich
wie von Pauwles et al., J. Virol. Methods 20, S. 309–321 (1988)
beschrieben. Die Assays wurden in Gewebekulturschalen mit 96 Cavitäten durchgeführt. CEM-Zellen, eine
CD4+-Zell-Linie, wurden in mit 10% fötalem Kälberserum
supplementierten RPMI-1640 Medium (Gibco) herangezogen und dann
mit Polybren (2 μl/ml)
behandelt. 80 μl
Volumen des Mediums enthaltend 1 × 104 Zellen
wurden in jede Cavität
der Gewebekulturschale verteilt. Zu jeder Cavität wurde ein 100 μl Volumen
der in Gewebekulturmedium gelösten
Testverbindung gegeben (oder Medium ohne Testverbindung als Kontrolle), um
die gewünschte
Endkonzentration zu erreichen, und die Zellen wurden bei 37°C während 1
h inkubiert. Ein tiefgefrorene Kultur von HIV-1 wurde in Kulturmedium
bis zu einer Konzentration von 5 × 104 TCID50 pro ml (TCID50 =
die Virus-Dosis, die 50% der Zellen in Gewebekultur infiziert) und
ein 20 μl
Volumen einer Virus-Probe (enthaltend 1000 TCID50 des
Virus) wurde in jede, die Testverbindung enthaltende Cavität und in
die nur Medium enthaltenden Cavitäten gegeben (infizierte Kontrollzellen).
Einige Cavitäten
erhielten Kulturmedium ohne Virus (nicht infizierte Kontrollzellen).
Zusammenfassend umfassten die Kulturschalen die folgenden Experimente:
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Bei
den Experimenten 2 und 4 waren die Endkonzentrationen der Testverbindungen
1, 10, 100 und 500 μg/ml.
Es wurde entweder Azidothymidin (AZT) oder Didesoxyinosin (ddI)
als positive Arzneimittelkontrolle eingeschlossen. Die Testverbindungen
wurden in DMSO gelöst
und in Gewebekulturmedium so verdünnt, dass die DMSO-Endkonzentration
in keinem Fall 1,5% überstieg.
DMSO wurde in einer geeigneten Konzentration zu allen Kontroll-Cavitäten gegeben.
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Im
Anschluss an die Viruszugabe wurden die Zellen bei 37°C in einer
befeuchteten, 5% CO2 enthaltenden Atmosphäre während 7
Tagen inkubiert. Die Testverbindungen können falls gewünscht an
den Tagen 0, 2 und 5 zugegeben werden. An Tag 7 nach Infektion wurden
die Zellen in jeder Cavität
resuspendiert und eine 100 μl
Probe von jeder Zellsuspension wurde für den Assay entnommen. Ein
20 μl Volumen
einer 5 mg/ml 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromid
(MTT) enthaltenden Lösung
wurde zu jeweils 100 μl
Zellsuspension gegeben und die Zellen wurden während 4 h bei 27°C in einer
5% CO2-Atmosphäre inkubiert. Während dieser Inkubation
wird MTT von lebenden Zellen metabolisch reduziert, was zur Bildung
eines gefärbten
Formazan-Produktes in den Zellen führt. Zu jeder Probe wurden
100 μl 10%
Natriumdodecylsulfat in 0,01 n HCl zur Lyse der Zellen gegeben und
die Proben über
Nacht inkubiert. Die Absorption bei 590 nm wurde für jede Probe
unter Verwendung eines Mikrotiterplatten-Lesegerätes von Molecular Devices bestimmt. Die
Absorptionswerte für
jeden Versuchssatz von Cavitäten
wurden verglichen, um die virale Kontrollinfektion, der Reaktion
nicht infizierter Kontrollzellen sowie die Testverbindung bezüglich Cytotoxizität und antiviraler Wirksamkeit
zu bewerten.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind wirksame antivirale Verbindungen und wie oben gezeigt insbesondere
wirksame antivirale Inhibitoren. Damit sind die erfindungsgemäßen Verbindungen
wirksame HIV-Proteaseinhibitoren. Es ist in Betracht zu ziehen,
dass die erfindungsgegenständlichen
Verbindungen andere retrovirale Viren wie zum Beispiel andere Lenti-Viren
insbesondere andere HIV-Stämme, zum
Beispiel HIV-2, humanes T-Zell-Leukämie-Virus, RS-Virus (Respiratory-Syncytial-Virus),
Simian-Immundefizienz-Virus, Katzenleukämie-Virus, Katzen-Immundefizienz-Virus,
Hepadna-Virus, Cytomegalo-Virus und Picorna-Virus ebenfalls inhibieren
werden. Damit sind die erfindungsgemäßen Verbindungen wirksam zur
Behandlung und Prophylaxe retroviraler Infektionen und/oder zur
Verhütung
der Ausbreitung retroviraler Infektionen.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
sind ebenfalls zur Verhütung
des Wachstums von Retroviren in einer Lösung wirksam. Sowohl menschliche
als auch tierische Zellkulturen wie zum Beispiel T-Lymphocyten-Kulturen
werden für
eine Vielzahl gut bekannter Zwecke, wie für Forschungs- und Diagnoseverfahren
einschließlich
Kalibrierung und Kontrollen verwendet. Vor und während des Wachstums und der
Lagerung von Zellkulturen können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
dem Zellkulturmedium in einer wirksamen Konzentration zugegeben
werden, um unerwartete oder unerwünschte Replikation eines Retrovirus
zu verhindern, das unbeabsichtigt, unbekannter- oder bekanntermaßen in der
Zellkultur zugegen ist. Das Virus kann von Haus aus in der Zellkultur
zugegen sein, wobei zum Beispiel für HIV bekannt ist, dass es
in menschlichen T-Lymphocyten zugegen ist, lange bevor es im Blut
nachweisbar ist oder es kann durch Virusexposition hineingelangen.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Verbindungen
verhindert die unbekanntermaßen
erfolgende oder versehentliche Exposition eines Forschers oder Mediziners
gegenüber
einem potentiell tödlichen Virus.
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Erfindungsgemäße Verbindungen
können
ein oder mehrere asymmetrische Kohlenstoffatome besitzen und sind
damit in der Lage, in Form von optischen Isomeren sowie auch in
Form von racemischen oder nicht racemischen Mischungen davon vorzuliegen.
Die optischen Isoermere können
durch Auftrennung der racemischen Mischungen gemäß herkömmlichen Verfahren, zum Beispiel
durch Bildung diastereomerer Salze durch Behandlung mit optisch
aktiver Säure
oder Base erhalten werden. Beispiele geeigneter Säuren sind Weinsäure, Diacetylweinsäure, Dibenzoylweinsäure, Ditoluoylweinsäure und
Kampfersulfonsäure
und anschließende
Trennung der Mischung von Diastereomeren durch Auskristallisieren,
gefolgt von der Freisetzung der optisch aktiven Basen aus diesen
Salzen. Ein weiteres Verfahren zur Trennung optischer Isomere umfasst die
Verwendung chiraler, zur Maximierung der Trennung von Enantiomeren
optimal ausgewählter
Chromatographie-Säulen.
Noch ein weiteres verfügbares
Verfahren umfasst die Synthese kovalenter diastereoisomerer Moleküle durch
Umsetzung der Verbindungen der Formel I mit einer optisch reinen
Säure in
einer aktivierten Form oder einem optisch reinen Isocyanat. Die
synthetischen Diastereoisomere können
durch konventionelle Mittel wie Chromatographie, Destillation, Auskristallisieren
oder Sublimation und anschließende
Hydrolyse zur Freisetzung des enantiomer reinen Produktes getrennt
werden. Die opitsch aktiven Verbindungen der Formel I können ebenso
durch Verwendung optisch aktiver Ausgangsmaterialien erhalten werden.
Diese Isomere können
in Form einer freien Säure,
einer freien Base, eines Esters oder eines Salzes erhalten werden.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
in Form von von anorganischen oder organischen Säuren stammenden Salzen verwendet
werden. Diese Salze beinhalten ohne darauf beschränkt zu sein
die folgenden: Acetat, Adipat, Alginat, Citrat, Aspartat, Benzoat,
Benzolsulfonat, Bisulfat, Butyrat, Kampferat, Kampfersulfonat, Digluconat,
Cyclopentanpropionat, Dodecylsulfat, Ethansulfonat, Glucoheptanoat,
Glycerophosphat, Hemisulfat, Heptanoat, Hexanoat, Fumarat, Hydrochlorid,
Hydrobromid, Hydroiodid, 2-Hydroxyethansulfonat, Lactat, Maleat,
Methansulfonat, Nicotinat, 2-Naphthalinsulfonat, Oxalat, Palmoat,
Pectinat, Persulfat, 3-Phenylpropionat, Picrat, Pivalat, Propionat,
Succinat, Tartrat, Thiocyanat, Tosylat, Mesylat und Undecanoat. Die
basischen Stickstoff-haltigen Gruppen können mit Mitteln wie Niederalkylhalogeniden
wie Methyl-, Ethyl-, Propyl- und Butylchloriden, -bromiden und -iodiden,
Dialkylsulfaten wie Dimethyl-, Diethyl-, Dibutyl- und Diamylsulfaten,
langkettigen Halogeniden wie Decyl-, Lauryl-, Myristyl- und Stearylchloriden,
-bromiden und -iodiden, Aralkylhalogeniden wie Benzyl- und Phenethylbromiden
und anderen quaternisiert werden. Wasser- oder Öl-lösliche oder dispergierbare
Produkte werden dadurch erhalten.
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Beispiele
von Säuren,
die zur Bildung pharmazeutisch annehmbarer Säureadditionssalze eingesetzt werden
können,
beinhalten anorganische Säuren
wie Salzsäure,
Schwefelsäure
und Phosphorsäure
und organische Säuren
wie Oxalsäure,
Maleinsäure,
Succininsäure
und Zitronensäure.
Weitere Beispiele beinhalten Salze mit Alkalimetallen oder Erdalkimetallen
wie Natrium, Kalium, Calcium oder Magnesium oder mit organischen
Basen.
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Die
einem Viruswirt in Einzel- oder Mehrfachdosen verabreichte tägliche Gesamtdosis
sollte im Bereich von Mengen von zum Beispiel 0,001 bis 10 mg/kg
Körpergewicht
täglich
und üblicherweise
eher bei 0,1 bis 1 mg liegen. Dosiseinheitszusammensetzungen können als
Untermengen solche Mengen davon enthalten, die dann die Tagesdosis
ergeben. Die Menge an Wirkstoff, die mit einem Trägermaterial
kombiniert sein kann, um die Einzeldosisform zu bilden, ist in Abhängigkeit
von dem zu behandelnden Wirt und dem speziellen Verabreichungsmodus
unterschiedlich.
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Das
Dosierungsschema zur Behandlung eines Krankheitszustands mit den
erfindungsgemäßen Verbindungen
und/oder Zusammensetzungen sollte in Übereinstimmung mit einer Vielzahl
von Faktoren einschließlich
Typus, Alter, Gewicht, Geschlecht, Ernährung und medizinischem Zustand
des Patienten, der Schwere der Erkrankung, pharmakologischen Gesichtspunkten
wie Aktivität,
Wirksamkeit, pharmakokinetisches und toxikologisches Profil der
bestimmten verwendeten Verbindung stehen, und ob ein Arzneimittelfreisetzungssystem
verwendet wird oder ob die Verbindung als Teil einer Arzneimittelkombination
verabreicht wird. Damit kann das tatsächlich angewandte Dosierungsschema
stark variieren und deshalb von dem oben dargelegten bevorzugten
Dosierungsschema abweichen.
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Die
erfindungsgemäßen Verbindungen
können
oral, parenteral, durch Inhalationspray, rektal, topisch in Einheitsdosisformulierungen,
die wenn gewünscht
konventionelle, nicht toxische pharmazeutisch annehmbare Träger, Adjuvantien
und Vehikel enthalten, verabreicht werden. Die topische Verabreichung
kann auch die Verwendung von transdermaler Verabreichung wie durch
transdermale Pflaster oder Iontophoresegeräte umfassen. Der Begriff parenteral
wie hier verwendet beinhaltet subkutane, intravenöse, intramuskuläre, intrasternale
Injektionen oder Infusionstechniken. Injizierbare Zubereitungen,
zum Beispiel sterile injizierbare wässrige oder ölige Suspensionen
können
in gemäß dem Fachmann
bekannter Weise unter Verwendung geeigneter Dispersions- oder Benetzungsmittel
und Suspensionsmittel formuliert werden. Die sterile injizierbare
Zubereitung kann ebenfalls als eine sterile, injizierbare Lösung oder
Suspension in einem nicht toxischen parenteral annehmbaren Verdünnungs-
oder Lösungsmittel,
zum Beispiel als Lösung
in 1,3-Butandiol, vorliegen. Unter den annehmbaren, verwendungsfähigen Vehikeln
und Lösungsmitteln
sind Wasser, Ringer-Lösung
und isotonische Natriumchlorid-Lösung.
Zusätzlich
werden sterile, fixierte Öle
herkömmlich
als Lösungs-
oder Suspensionsmedien eingesetzt. Zu diesem Zweck können alle
farblosen, fixierten Öle,
einschließlich
synthetischer Mono- oder Diglyceride verwendet werden. Zusätzlich können Fettsäuren wie
zum Beispiel Ölsäure bei
der Herstellung von Injektionslösungen
Verwendung finden.
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Suppositorien
zur rektalen Verabreichung eines Arzneimittels können durch Mischen des Arzneimittels mit
einem geeigneten, nicht reizenden Hilfsstoff wie zum Beispiel Kakaobutter
und Polyethylenglycol hergestellt werden, die bei normalen Temperaturen
fest, aber bei Rektaltemperatur flüssig sind und deshalb im Rektum
schmelzen und das Arzneimittel freisetzen.
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Feste
Dosisformen zur oralen Verabreichung können Kapseln, Tabletten, Pillen,
Pulver und Granula beinhalten. In solchen festen Dosisformen kann
der Wirkstoff mit mindestens einem inerten Verdünnungsmittel wie Saccharose,
Lactose oder Stärke
vermischt werden. Solche Dosisformen können deshalb in der gängigen Praxis
zusätzliche
Substanzen außer
inerten Verdünnungsmitteln,
zum Beispiel Schmiermittel wie Magnesiumstearat, umfassen. Im Fall
von Kapseln, Tabletten und Pillen können die Dosisformen auch Puffermittel
enthalten. Tabletten und Pillen können zusätzlich mit einer dünndarmlöslichen
Beschichtung hergestellt werden.
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Flüssige Dosisformen
zur oralen Verabreichung können
pharmazeutisch annehmbare Emulsionen, Lösungen, Suspensionen, Sirupe
und Elixiere umfassen, die vom Fachmann üblicherweise verwendete Verdünnungsmittel
wie Wasser enthalten. Solche Zusammensetzungen können ebenfalls Adjuvantien,
wie zum Beispiel Benetzungsmittel, Emulgatoren und Suspensionsmittel
sowie Süß-, Geschmacks-
und Duftstoffe enthalten.
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Während die
erfindungsgemäßen Verbindungen
als alleiniges pharmazeutisches Mittel verabreicht werden können, können sie
ebenfalls in Kombination mit einem oder mehreren Immunmodulatoren,
antiviralen Mitteln und weiteren anti-infektiösen Mitteln verabreicht werden.
Zum Beispiel können
die erfindungsgemäßen Verbindungen
in Verbindung mit AZT, DDI, DDC oder mit Glucosidase-Inhibitoren
wie zum Beispiel N-Butyl-1-desoxynojirimycin oder Proarzneimitteln
davon zur Prophylaxe und/oder Behandlung von AlDS verabreicht werden.
Wenn als Kombination verabreicht, können die therapeutischen Mittel
als separate Zusammensetzungen, die zur gleichen Zeit oder zu verschiedenen
Zeiten gegeben werden, oder in einer Einzelzusammensetzung zubereitet
werden.
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Das
Vorangegangene ist nur veranschaulichend für die Erfindung und soll die
Erfindung nicht auf die offenbarten Verbindungen beschränken. Für den Fachmann
offensichtliche Abweichungen und Veränderung sollen in den Schutzumfang
und den Charakter der Erfindung fallen, die durch die angehängten Ansprüche definiert
ist.