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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität unter 35 USC Abschnitt 119(e)
der vorläufigen US-Anmeldung
60/081,310, eingereicht am 10. April 1998, deren Text hier durch
Bezugnahme vollständig
aufgenommen ist. Der Text und die Ansprüche der US-Utility-Anmeldung
mit dem Titel „Process
for Alkylating Hindered Sulfonamides" („Verfahren
zur Alkylierung gehinderter Sulfonamide"), eingereicht am 9. April 1999 und mit
der Eilpostbezeichnung EE645346913US ausgestattet, ist hier ebenfalls
durch Bezugnahme vollständig aufgenommen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Alkylierung von
gehinderten Sulfonamiden durch Michael-Addition zu Propiolaten und neuen, in
diesem Verfahren hergestellten Intermediaten. Die Produkte der zuvor
erwähnten
Reaktion können
zu Matrix-Metallproteinase-Hemmern bzw. Matrix-Metallproteinase-Inhibitoren
umgesetzt werden.
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Inhibitoren
von Matrix-Metallproteinase (MMP) sind dafür bekannt, dass sie zweckmässig zur
Behandlung eines Zustandes sind, welcher ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend
aus Arthritis (umfassend Osteoarthritis und rheumatoide Arthritis),
Darmentzündung,
Crohn-Krankheit, Emphysem, akutem Atemnotsyndrom, Asthma, chronischer
obstruktiver pulmonaler Erkrankung, Alzheimer-Krankheit, Organtransplantationstoxizität, Kachexie,
allergischen Reaktionen, allergischer Kontaktüberempfindlichkeit, Krebs,
Gewebeulzeration, Restenose, Parodontal-Krankheit, Epidermophyton
floccosum, Osteoporose, Verlust eines Kunstgelenkimplantats, Atherosclerose
(umfassend atherosclerotische Plaque-Ruptur), Aortenaneurysma (umfassend
abdominale Aortenaneurysma und Hirn-Aortenaneurysma), kongestivem
Herzversagen, Myocardinfarkt, Schlaganfall, Hirn-Ischämie, Kopf-Trauma,
Rückenmarkschädigung,
Neuro-degenerativen Erkrankungen (akuten und chronischen), Autoimmun-Erkrankungen,
Huntington-Chorea,
Parkinson-Krankheit, Migräne,
Depression, peripherale Neuropathie, Schmerz, Hirn-Amyloid-Angiopathie,
nootropischer oder Kognitionsverstärkung, amyotropische Lateralsklerose,
mulipler Sclerose, Ocularangiogenese, Hornhautschädigung,
Makuladegeneration, abnormer Wundheilung, Verbrennungen, Diabetes,
Tumorinvasion, Tumorwachstum, Tumormetastasierung, Hornhautvernarbung,
Skleritis, AIDS, Sepsis, septischtoxischem Schock und weiteren Erkrankungen, welche
durch Inhibierung von Metallproteinase oder ADAM-(umfassend TNFα)-Expression
gekennzeichnet sind. Zusätzlich
können
die Produkte, welche aus den Verbindungen und Verfahren der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden können,
in einer Kombinationstherapie mit nicht-steroiden, entzündungshemmenden Standardmedikamenten
(im Folgenden NSAID'S),
COX-2-Inhibitoren
und Analgetika zur Behandlung von Arthritis, und in Kombination
mit zytotoxischen Medikamenten, wie etwa Adriamycin, Daunomycin,
cis-Platin, Etoposid, Taxol, Taxoter und Alkaloide, wie etwa Vincristin
bei der Behandlung von Krebs verwendet werden.
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Die
Alkylsulfonamide, welche durch die Verfahren der vorliegenden Erfindung
hergestellt werden können,
sind in der Literatur beschrieben. Die PCT-Veröffentlichungen WO 96/27583
und WO 98/07697, veröffentlicht
am 7. März
1996 bzw. am 26. Februar 1998 betreffen Arylsulfonylhydroxamsäuren. Die
obigen Referenzen betreffen Verfahren zur Herstellung von Sulfonamiden
unter Verwendung von Verfahren, welche sich von denen unterscheiden,
die in der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. Jede der oben
angegebenen Veröffentlichungen
ist hiermit durch Bezugnahme vollständig auf genommen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer
Verbindung der Formel
wobei R
1 gleich
[(A
1)CH
2]
c[(A
2)CH
2]
b[(A
3)CH
2]
aC- ist, wobei a, b und c jeweils 1 sind;
und
A
1, A
2 und A
3 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus H, (C
1-C
5)-Alkyl und Phenyl oder substituiertem Phenyl;
R
2 und R
3 unabhängig voneinander
(C
1-C
6)-Alkyl sind
oder R
2 und R
3 zusammengenommen
sind, wobei ein drei- bis siebengliedriger Cycloalkyl-, ein Pyran-4-yl-ring
oder ein bicyclischer Ring der Formel
gebildet ist, wobei der Stern
das R
2 und R
3 gemeinsame
Kohlenstoffatom zeigt;
Q gleich (C
1-C
6)-Alkyl, (C
6-C
10)-Aryl, (C
2-C
9)-Heteroaryl, (C
6-C
10)-Aryloxy(C
1-C
6)-Alkyl, (C
6-C
10)-Aryloxy(C
6-C
10)-Aryl, (C
6-C
10)-Aryloxy(C
2-C
9)-Heteroaryl, (C
6-C
10)-Aryl (C
1-C
6)-Alkyl, (C
6-C
10)-Aryl
(C
6-C
10)-Aryl, (C
6-C
10)-Aryl(C
2-C
9)-Heteroaryl,
(C
6-C
10)-Aryl (C
6-C
10)-Aryl(C
1-C
6)-Alkyl, (C
6-C
10)-Aryl(C
6-C
10)-Aryl(C
6-C
10)-Aryl, (C
6-C
10)-Aryl(C
6-C
10)-Aryl(C
2-C
9)-Heteroaryl,
(C
2-C
9)-Heteroaryl(C
1-C
6)-Alkyl, (C
2-C
9)-Heteroaryl(C
6-C
10)-Aryl, (C
2-C
9)-Heteroaryl (C
2-C
9)-Heteroaryl, (C
6-C
10)-Aryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
1-C
6)-Alkyl, (C
6-C
10)-Aryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
6-C
10)-Aryl, (C
6-C
10)-Aryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
2-C
9)-Heteroaryl, (C
2-C
9)-Heteroaryloxy(C
1-C
6)-Alkyl, (C
2-C
9)-Heteroaryloxy(C
6-C
10)-Aryl, (C
2-C
9)-Heteroaryloxy(C
2-C
9)-Heteroaryl,
(C
2-C
9)-Heteroaryl
(C
1-C
6)-Alkoxy(C
1-C
6)-Alkyl, (C
2-C
9)-Heteroaryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
6-C
10)-Aryl
oder (C
2-C
9)-Heteroaryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
2-C
9)-Heteroaryl ist;
wobei
jede (C
6-C
10)-Aryl-
oder (C
2-C
9)-Heteroarylgruppe
von dem (C
6-C
10)-Aryl,
(C
2-C
9)-Heteroaryl, (C
6-C
10)-Aryloxy(C
1-C
6)-Alkyl, (C
6-C
10)-Aryloxy(C
6-C
10)-Aryl, (C
6-C
10)-Aryloxy(C
2-C
9)- Heteroaryl, (C
6-C
10)-Aryl(C
1-C
6)-Alkyl, (C
6-C
10)-Aryl(C
6-C
10)-Aryl, (C
6-C
10)-Aryl(C
2-C
9)-Heteroaryl, (C
6-C
10)-Aryl(C
6-C
10)-Aryl(C
1-C
6)-Alkyl, (C
6-C
10)-Aryl(C
6-C
10)-Aryl (C
6-C
10)-Aryl, (C
6-C
10)-Aryl (C
6-C
10)-Aryl(C
2-C
9)-Heteroaryl, (C
2-C
9)-Heteroaryl (C
1-C
6)-Alkyl,
(C
2-C
9)-Heteroaryl
(C
6-C
10)-Aryl, (C
2-C
9)-Heteroaryl(C
2-C
9)-Heteroaryl,
(C
6-C
10)-Aryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
1-C
6)-Alkyl, (C
6-C
10)-Aryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
6-C
10)-Aryl, (C
6-C
10)-Aryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
2-C
9)-Heteroaryl,
(C
2-C
9)-Heteroaryloxy(C
1-C
6)-Alkyl, (C
2-C
9)-Heteroaryloxy(C
6-C
10)-Aryl, (C
2-C
9)-Heteroaryloxy(C
2-C
9)-Heteroaryl,
(C
2-C
9)-Heteroaryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
1-C
6)-Alkyl, (C
2-C
9)-Heteroaryl(C
1-C
6)-Alkoxy(C
6-C
10)-Aryl
oder (C
2-C
9)-Heteroaryl
(C
1-C
6)-Alkoxy(C
2-C
9)-Heteroaryl
gegebenenfalls an einem der Ringkohlenstoffatome, welche eine zusätzliche
Bindung bilden können,
durch einen oder mehrere Substituenten pro Ring substituiert ist,
welche unabhängig
voneinander ausgewählt
sind aus Fluor, Chlor, Brom, (C
1-C
6)-Alkyl, (C
1-C
6)-Alkoxy, Perfluor(C
1-C
3)-Alkyl, Perfluor(C
1-C
3)-Alkoxy und (C
6-C
10)-Aryloxy;
und Y gleich (C
1-C
6)-Alkyl ist;
umfassend
das Umsetzen einer Verbindung der Formel
wobei R
1,
R
2, R
3 und Q wie
oben definiert sind;
mit einer Verbindung der Formel
wobei Y gleich (C
1-C
6)-Alkyl ist;
in
Gegenwart einer Base, wie etwa Tetrabutylammoniumfluorid, Kaliumcarbonat,
tertiäre
Amine und Caesiumcarbonat, vorzugsweise Tetrabutylammoniumfluorid,
und eines polaren Lösungsmittels,
wie etwa Tetrahydrofuran, Acetonitril, tert-Butanol, t-Amylalkohole und N,N-Dimethylformamide,
vorzugsweise Tetrahydrofuran, und Hydrolyse unter sauren Bedingungen,
wobei eine Verbindung der Formel
gebildet wird,
wobei
R
2, R
3, Y und Q
bleiben, wie oben definiert wurde; und danach
das Unterziehen
einem zweiten Schritt, in welchem die Verbindung (a) mit einem Reduktionsmittel
behandelt wird, wobei eine Verbindung der Formel
gebildet wird,
wobei
R
2, R
3, Y und Q
wie oben definiert sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen
von Verbindungen der Formel IV
wobei, R
1,
R
2, R
3, Y und Q
wie oben definiert sind,
umfassend das Umsetzen einer Verbindung
der Formel
wobei R
1,
R
2, R
3 und Q wie
oben definiert sind;
mit einer Verbindung der Formel
wobei Y gleich (C
1-C
6)-Alkyl ist;
in
Gegenwart einer Base und eines Lösungsmittels,
und
das Reduzieren der Verbindung IV
wobei R
1 gleich
[(A
1)CH
2]
c[(A
2)CH
2]
b[(A
3)CH
2]
aC- ist, wobei a, b und c jeweils 1 sind;
und
A
1, A
2 und A
3 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus H, (C
1-C
5)-Alkyl und Phenyl oder substituiertem Phenyl,
und R
2, R
3, Y und
Q wie oben definiert sind,
mit einem Reduktionsmittel, wobei
eine Verbindung der Formel
gebildet wird.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung, umfasst das Verfahren des Weiteren
das Hydrolysieren der obigen Verbindung, wobei R
1,
R
2, R
3, Y und Q
wie oben definiert sind, unter sauren Bedingungen, wobei eine Verbindung
der Formel
gebildet wird,
wobei
R
2, R
3, Y und Q
wie oben definiert sind.
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Geeignete
Reduktionsmittel, wie etwa Palladiumkatalysatoren und eine Quelle
für Wasserstoff,
vorzugsweise Wasserstoff über
Palladium auf Kohlenstoff, in einem Lösungsmittel, wie etwa Alkohole
oder Tetrahydrofuran, vorzugsweise Ethanol können hier verwendet werden.
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Die
Bezeichnung "Schutzgruppe" als ein Substituent
für Y wird
bei Greene and Wuts, Protective Groups in Organic Synthesis, (John
Wiley & Sons,
Inc., Wiley Interscience Second Edition, 1991), „Schutzgruppen in der Organischen
Synthese, (John Wiley & Sons,
Inc., Wiley Interscience 2. Auflage, 1991) beschrieben.
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Die
Bezeichnung "Alkyl", wie hier verwendet,
wenn nicht anders angegeben, umfasst gesättigte einwertige Kohlenwasserstoffradikale
mit geraden, verzweigten oder cyklischen Gruppen oder Kombinationen
davon.
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Die
Bezeichnung "Alkoxy", wie hier verwendet,
umfasst O-Alkylgruppen,
wobei "Alkyl" oben definiert ist.
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Die
Bezeichnung "Aryl", wie hier verwendet,
wenn nicht anders angegeben, umfasst ein organisches Radikal, abgeleitet
von einem aromatischen Kohlenwasserstoff durch Entfernung von einem
Wasserstoff, wie etwa Phenyl oder Naphthyl.
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Die
Bezeichnung "Heteroaryl", wie hier verwendet,
wenn nicht anders angegeben, umfasst ein organisches Radikal abgeleitet
von einer aromatischen heterocyklischen Verbindung durch Entfernung
von einem Wasserstoff, wie etwa Pyridyl, Furyl, Pyrroyl, Thienyl,
Isothiazolyl, Imidazolyl, Benzimidazolyl, Tetrazolyl, Pyrazinyl,
Pyrimidyl, Quinolyl, Isoquinolyl, Benzofuryl, Isobenzofuryl, Benzothienyl,
Pyrazolyl, Indolyl, Isoindolyl, Purinyl, Carbazolyl, Isoxazolyl,
Thiazolyl, Oxazolyl, Benzthiazolyl oder Benzoxazolyl. Bevorzugte
Heteroaryle umfassen Pyridyl, Furyl, Thienyl, Isothiazolyl, Pyrazinyl,
Pyrimidyl, Pyrazolyl, Isoxazolyl, Thiazolyl oder Oxazolyl. Am stärksten bevorzugte
Heteroaryle umfassen Pyridyl, Furyl oder Thienyl.
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Die
Bezeichnung "Acyl", wie hier verwendet,
wenn nicht anders angegeben, umfasst ein Radikal der allgemeinen
Formel R-(C=O)-, wobei R gleich Alkyl, Alkoxy, Aryl, Arylalkyl oder
Arylalkoxy ist und die Bezeichnungen "Alkyl" oder "Aryl" wie
oben definiert sind.
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Die
Bezeichnung "Acyloxy", wie hier verwendet,
umfasst O-Acylgruppen, wobei "Acyl" wie oben definiert
ist.
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Die
schnörkelige
Linie (d. h. "
") in Formel IV gibt
an, dass die Carboxygruppe entweder in einer Cis- oder einer Trans-Konfiguration
vorliegen kann.
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Die
Verbindungen der Formeln I–V
können
Chiralitätszentren
aufweisen und daher in verschiedenen diastereomeren oder enantiomeren
Formen vorliegen. Diese Erfindung betrifft alle optischen Isomere,
Tautomere und Stereoisomere der Verbindungen der Formel I–V und Gemischen
davon.
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Vorzugsweise
liegen Verbindungen der Formel I' als
das Exoisomer der Formel
vor.
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Erweiterte Syntheserouten
mit verbesserter Ausbeute
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine erweiterte Methodik zur Herstellung
von Verbindungen, wie etwa Struktur (Formel) I in Schema I (siehe
die Ausführliche
Beschreibung der Erfindung unten),
und in dieser Hinsicht zweckmässige neue
Verfahrensintermediate. Die Verbindungen der Struktur I weisen wertvolle
pharmakologische Aktivitäten
auf. Entsprechend werden bevorzugte Intermediat-Verbindungen gemäss Struktur
IV
bereitgestellt,
wobei
R
1 gleich [(A
1)CH
2]
c[(A
2)CH
2]
b[(A
3)CH
2]
aC- ist; wobei
a, b und c jeweils 1 sind; und A
1, A
2 und A
3 jeweils unabhängig voneinander
ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus H, (C
1-C
5)-Alkyl und Phenyl oder substituiertem Phenyl.
In einem bevorzugten Beispiel ist R
1 gleich
t-Butyl; und folglich sind A
1, A
2 und A
3 jeweils Wasserstoff.
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Wie
im Folgenden ausführlicher
beschrieben, ermöglicht
die Bereitstellung derartiger Intermediate Synthesen mit hohen Ausbeuten
von pharmazeutischen Verbindungen der Erfindung. Kurz gesprochen,
es wurde bestimmt, dass in der Michael-Additionsreaktion (zu deren Verwendung
hier in vorhergehenden Syntheseschritten, siehe unten), bei welcher
eine Verbindung der Formel
mit einer Verbindung der
Formel
umgesetzt wird, ein wesentlicher
und überraschender
Vorteil resultiert, wenn die R
1-Gruppe gemäss diesem bestimmten
Beispiel der Erfindung definiert ist (R
1 gleich
[(A
1)CH
2]
c((A
2)CH
2]
b[(A
3)CH
2]
aC- ist, wobei a, b und c jeweils 1 sind;
und A
1, A
2 und A
3 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus H, (C
1-C
5)-Alkyl und Phenyl oder substituiertem Phenyl),
im Vergleich zu anderen Beispielen mit R
1,
umfassend zum Beispiel die Benzylgruppe.
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Ausführliche
Beschreibung
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Die
folgenden Reaktionsschemata veranschaulichen die Herstellung von
Verbindungen (IV). Wenn nicht anders angegeben, sind n, R1, R2, R3,
Q und Z in den Reaktionsschemata und in der folgenden Diskussion
wie oben definiert.
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Schema
1 betrifft die Herstellung von Matrix-Metallproteinase inhibierenden
Verbindungen der Formel I.
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Bezugnehmend
auf Schema 1, werden Verbindungen der Formel I aus Verbindungen
der Formel II hergestellt durch Reaktion mit einem in situ gebildeten
silylierten Hydroxylamin, gefolgt von Behandlung mit einer Säure. Spezifischerweise
werden in situ gebildete silylierte Hydroxylaminverbindungen hergestellt
durch Reaktion von Hydroxylaminhydrochlorid oder Hydroxylaminsulfat,
vorzugsweise Hydroxylaminhydrochlorid, mit einem ((C1-C4)-Alkyl)3-silylhalogenid
in Gegenwart einer Base wobei O-Trimethylsilylhydroxylamin, N,O-Bistrimethylsilylhydroxylamin
oder Kombinationen davon gebildet werden. Geeignete Basen umfassen Pyridin,
2,6-Lutidin oder
Diisopropylethylamin, vorzugsweise Pyridin. Die Reaktion wird bei
einer Temperatur von 0° bis
22°C (d.
h. Raumtemperatur) während
eines Zeitraums von 1 bis 12 Stunden, vorzugsweise 1 Stunde ausgeführt. Geeignete
Säuren
umfassen Salzsäure
oder Schwefelsäure,
vorzugsweise Salzsäure.
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Verbindungen
der Formel II, vorzugsweise in nicht-isolierter Form, werden aus
Verbindungen der Formel III hergestellt, wobei R4 gleich
Wasserstoff ist, durch Reaktion mit Oxalylchlorid oder Thionylchlorid,
vorzugsweise Oxalylchlorid und einem Katalysator, vorzugsweise 2%
N,N-Dimethylformamid in einem inerten Lösungsmittel, wie etwa Methylenchlorid
oder Toluol. Die Reaktion wird bei einer Temperatur von 0°C bis 22°C (d. h.
Raumtemperatur) während
eines Zeitraums von 1 bis 12 Stunden, vorzugsweise 1 Stunde durchgeführt.
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Verbindungen
der Formel III, wobei R4 gleich Wasserstoff
ist können
aus Verbindungen der Formel IV hergestellt werden, wobei R1 gegebenenfalls substituiertes Benzyl ist,
durch Reduktion in einem polaren Lösungsmittel. Geeignete Reduktionsmittel
umfassen Palladiumkatalysatoren mit einer Quelle für Wasserstoff, wie
etwa Wasserstoff über
Palladium, Wasserstoff über
Palladium auf Kohlenstoff, oder Palladiumhydroxid auf Kohlenstoff,
vorzugsweise Wasserstoff über
Palladium auf Kohlenstoff. Geeignete Lösungsmittel umfassen Tetrahydrofuran,
Methanol, Ethanol und Isopropanol und Gemische davon, vorzugsweise
Ethanol. Die zuvor erwähnte
Reaktion wird bei einer Temperatur von 22°C (d. h. Raumtemperatur) während eines
Zeitraums von 1 bis 7 Tagen, vorzugsweise 2 Tagen durchgeführt.
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Verbindungen
der Formel III, worin R5 ungleich Wasserstoff
ist, wie etwa ein protoniertes Amin (wie etwa protoniertes primäres Amin,
sekundäres
Amin oder tertiäres
Amin), Alkalimetall oder Erdalkalimetall, können aus Verbindungen der Formel
III hergestellt werden, wobei R5 gleich
Wasserstoff ist durch Behandlung mit einer wässrigen oder alkoholischen
Lösung,
welche ein Akzeptorcation enthält
(z. B. Natrium, Kalium, Dicyclohexylamin, Calcium und Magnesium,
vorzugsweise Dicyclohexylamin) und danach Verdampfen der resultierenden
Lösung
zur Trockne, vorzugsweise unter reduziertem Druck oder Filtrieren
des Niederschlags, vorzugsweise des Dicyclohexylaminsalzniederschlags.
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Verbindungen
der Formel IV, wobei R1 gleich (C1-C6)-Alkyl oder
gegebenenfalls substituiertes Benzyl ist, können aus Verbindungen der Formel
V, wobei R1 gegebenenfalls substituiertes
Benzyl ist, durch Michael-Addition zu einem Propiolatester in Gegenwart
einer Base in einem polaren Lösungsmittel
hergestellt werden. Geeignete Propiolate weisen die Formel H-C≡C-CO2Y auf, wobei Y gleich (C1-C6)-Alkyl ist, Verbindungen der Formel H-C=C-CO2Y sind kommerziell erhältlich oder können durch
Verfahren hergestellt werden, die den Fachleuten gut bekannt sind.
Geeignete Basen umfassen Tetrabutylammoniumfluorid, Kaliumcarbonat,
tertiäre
Amine und Cäsiumcarbonat,
vorzugsweise Tetrabutylammoniumfluorid. Geeignete Lösungsmittel
umfassen Tetrahydrofuran, Acetonnitril, tert-Butanol, t-Amylalkohole
und N,N-Dimethylformamid,
vorzugsweise Tetrahydrofuran. Die zuvor erwähnte Reaktion wird bei einer
Temperatur von –10°C bis 60°C ausgeführt, vorzugsweise
im Bereich zwischen 0°C
und 22 °C
(d. h. Raumtemperatur). Die Verbindungen der Formel IV werden als Gemische
geometrischer Isomere bezüglich
der olefinischen Doppelbindung (d. h. Cis- und Trans-Isomere) erhalten;
eine Trennung der Isomere ist nicht erforderlich.
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Verbindungen
der Formel I, wobei Y gleich (C1-C6)-Alkyl ist, können zur freien Säure (d.
h. Y ist gleich Wasserstoff) verseift werden unter Verwendung einer
Base, wie etwa Natriumhydroxid in einem protischen Lösungsmittel,
wie etwa Ethanol, Methanol oder Wasser oder einem Gemisch, wie etwa
Wasser und Ethanol, Wasser und Toluol, oder Wasser und THF. Das
bevorzugte Lösungsmittelsystem
ist Wasser und Toluol. Die Reaktion wird während eines Zeitraums von 30
Minuten bis 24 Stunden, vorzugsweise 2 Stunden ausgeführt.
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Verbindungen
der Formel V, wobei R1 gegebenenfalls substituiertes
Benzyl ist, können
gemäss
Verfahren, welche im Stand der Technik bekannt sind hergestellt
werden. Die Alkylsulfonamide, welche durch die Verfahren der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden können
und die Ausgangsmaterialien der Formel V sind ebenfalls in der Literatur
beschrieben. Die PCT-Veröffentlichungen
WO 96/27583 und WO 98/07697, veröffentlicht
am 7. März
1996 bzw. am 26. Februar 1998 betreffen Arylsulfonylhydroxamsäuren. Jede
der oben angegebenen Veröffentlichungen
wird hierbei durch Bezugnahme vollständig aufgenommen.
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Verbindungen
der Formel V, wobei R
2 und R
3 Tetrahydropyran-4-yl oder ein bicyclischer
Ring der Formel
sind, wobei der Stern das
R
2 und R
3 gemeinsame
Kohlenstoffatom zeigt können
gemäss
Verfahren in Analogie zu jenen der Beispiele 2 und 3 hergestellt
werden.
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Die
Verbindungen der Formel I, welche von Natur aus basisch sind, können eine
grosse Vielzahl unterschiedlicher Salze mit verschiedenen anorganischen
und organischen Säuren
bilden. Obwohl derartige Salze zur Verabreichung an Tiere pharmazeutisch
akzeptabel sein müssen,
ist es in der Praxis oftmals wünschenswert
anfänglich
eine Verbindung der Formel I aus dem Reaktionsgemisch als ein pharmazeutisch nicht-akzeptables Salz
zu isolieren, und letzteres danach einfach zurück zur freien Baseverbindung
durch Behandlung mit einem Alkalireagenz umzusetzen, und nachfolgend
die freie Base zu einem pharmazeutisch akzeptablen Säureadditionssalz
umzusetzen. Die Säureadditionssalze
der Baseverbindungen dieser Erfindung werden ohne Weiteres hergestellt
durch Behandeln der Baseverbindung mit einer im wesentlichen äquivalenten
Menge der gewählten
Mineralsäure
oder organischen Säure
in einem wässrigen
Lösungsmittelmedium oder
in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie etwa Methanol
oder Ethanol. Aufgrund vorsichtigen Verdampfens des Lösungsmittels,
wird das gewünschte
feste Salz erhalten.
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Die
Säuren,
welche zur Herstellung der pharmazeutisch akzeptablen Säureadditionssalze
der Baseverbindungen dieser Erfindung verwendet werden, sind jene,
welche keine toxischen Säureadditionssalze
bilden, d. h. Salze, welche pharmakologisch akzeptable Anionen,
wie etwa Hydrochlorid, Hydrobromid, Hydroiodid, Nitrat, Sulfat oder
Bisulfat, Phosphat oder Säurephosphat,
Acetat, Lactat, Citrat oder Säurecitrat,
Tartrat oder Bitartrat, Succinat, Maleat, Fumarat, Glukonat, Saccharat,
Benzoat, Methansulfonat und Pamoat [d. h. 1,1'-Methylen-bis-(2-hydroxy-3-naphthoat)] – Salze
enthalten.
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Jene
Verbindungen der Formel I, welche ebenfalls von Natur aus sauer
sind, können
Basesalze mit zahlreichen pharmakologisch akzeptablen Kationen bilden.
Beispiele für
derartige Salze umfassen die Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalze
und insbesondere die Natrium- und Kaliumsalze. Diese Salze werden
alle durch herkömmliche
Techniken hergestellt. Die chemischen Basen, welche als Reagentien
zur Herstellung der pharmazeutisch akzeptablen Basesalze dieser
Erfindung verwendet werden, sind jene, welche nicht-toxische Basesalze
mit den hier beschriebenen sauren Verbindungen der Formel I bilden.
Diese nichttoxischen Basesalze umfassen jene, welche von derartigen
pharmakologisch akzeptablen Kationen abgeleitet sind, wie Natrium,
Kalium, Calcium und Magnesium, etc. Diese Salze können einfach
hergestellt werden durch Behandeln der entsprechenden sauren Verbindungen
mit einer wässrigen
Lösung,
welche die gewünschten
pharmakologisch akzeptablen Kationen enthalten, und danach Verdampfen
der resultierenden Lösung
zur Trockne, vorzugsweise unter reduziertem Druck. Alternativ können sie
ebenfalls hergestellt werden durch Zusammenmischen von niedrigeren
alkanolischen Lösungen
der sauren Verbindungen mit dem erwünschten Alkalimetallalkoxid,
und danach Verdampfen der resultierenden Lösung zur Trockne auf dieselbe
Art wie zuvor. In jedem Fall werden stöchiometrische Mengen von Reagentien
vorzugsweise verwendet um eine Reaktionsvollständigkeit und maximale Produktausbeuten
zu gewährleisten.
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Die
Fähigkeit
der Verbindungen der Formel I oder deren pharmazeutisch akzeptable
Salze (im Folgenden hier ebenfalls als die aktiven Verbindungen
bezeichnet) zur Inhibierung von Matrix-Metallproteinasen oder ADAMs
(wie etwa Inhibieren der Produktion von Tumor-Necrosefaktor (TNF))
und demzufolge zur Demonstration ihrer Wirksamkeit zur Behandlung
von Krankheiten, gekennzeichnet durch Matrix-Metallproteinase oder ADAM
(wie etwa die Produktion von Tumor-Nectrosefaktor), kann bestimmt
werden gemäss
in vitro-Prüftests, die
der Fachwelt gut bekannt sind. Ein Beispiel für eine Prüfung, anerkannt als Demonstration
der durch die Verfahren der Erfindung hergestellten Endprodukte,
ist die folgende Inhibierungsprüfung
von Human-Collagenase.
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Zusätzliche
bevorzugte Beispiele der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine erweiterte Methodik zur Herstellung
von Verbindungen wie etwa Struktur (Formel) I in Schema I (siehe
die ausführliche
Beschreibung der Erfindung unten),
und in dieser Hinsicht zweckmässige neue
Verfahrensintermediate. Die Verbindungen von Struktur I weisen wertvolle
pharmakologische Aktivitäten
auf. Entsprechend werden bevorzugte Intermediat-Verbindungen gemäss Struktur
IV, wie zuvor erwähnt,
bereitgestellt, wobei R
1 gleich [(A
1)CH
2]
c[(A
2)CH
2]
b[(A
3)CH
2]
aC- ist; wobei
a, b und c jeweils 1 sind; und A
1, A
2 und A
3 jeweils
unabhängig
voneinander ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus H, (C
1-C
5)-Alkyl und Phenyl oder substituiertem Phenyl.
In einem bevorzugten Beispiel ist R
1 gleich
t-Butyl; und folglich sind A
1, A
2 und A
3 jeweils
Wasserstoff.
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Die
Bereitstellung derartiger Intermediat-Verbindungen ermöglicht Synthesen
mit hohen Ausbeuten von pharmazeutischen Verbindungen der Erfindung.
Es wurde bestimmt, dass in der Michael-Additionsreaktion (zu deren
Verwendung hier in vorhergehenden Syntheseschritten, siehe unten),
bei welcher eine Verbindung der Formel
mit einer Verbindung der
Formel
umgesetzt wird, ein wesentlicher
und überraschender
Vorteil resultiert, wenn die R
1-Gruppe gemäss diesem bestimmten
Beispiel der Erfindung definiert ist (R
1 gleich
((A
1)CH
2]
c[(A
2)CH
2]
b[(A
3)CH
2]
aC- ist, wobei a, b und c jeweils 1 sind;
und A
1, A
2 und A
3 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus H, (C
1-C
5)-Alkyl und Phenyl oder substituiertem Phenyl).
Dies wird im Vergleich mit anderen Beispielen für R
1 gesehen,
wie durch die vorliegende Offenbarung definiert, umfassend zum Beispiel
die Benzylgruppe oder gegebenenfalls substituierte Benzylgruppe.
Entsprechend ist die Verwendung von, zum Beispiel t-Butyl als R
1 trotzdem über hoch-zweckmässige Gruppen,
wie etwa zum Beispiel Benzyl, bevorzugt.
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Die
Benzyl- und substituierten Benzylgruppen sind sehr zweckmässig als
R
1 gemäss
der Praxis der vorliegenden Erfindung. Zum Beispiel können in
Bezug auf die Struktur
Reaktionsbedingungen (siehe
oben) derart ausgewählt
werden dass in einem Schritt, nicht nur die Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindung reduziert
wird, sondern Benzyl von der Carboxylgruppe gespalten wird. Obwohl
sich dies als sehr vorteilhaft erweisen würde, scheint es, dass das Vorliegen
von Benzyl oder substituiertem Benzyl an R
1 Nebenreaktionen
ermöglicht,
was die Gesamteffizienz der beabsichtigten Michael-Addition mindern
könnte.
Obwohl die Praxis der Erfindung durch keinerlei Theorie beschränkt ist,
scheint es dass eine Erweiterung der Wirksamkeit der Michael-Reaktion,
selbst auf Kosten der Einfachheit späterer Schritte, von signifikanter
Bedeutung sein kann bei Bestimmung der Effizienz des Gesamtsyntheseschemas.
Folglich stellt das vorliegende Beispiel eine Alternative zu einer
weiteren zweckmässigen
Technologie der Erfindung bereit.
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Ohne
wiederum durch eine Theorie eingeschränkt zu sein, kann es sein,
dass R1-Gruppen, wie etwa t-Butyl, Nebenreaktionen
(wie etwa durch sterische Hinderung) stärker beeinflussen, als andere
R1-Gruppen, wie etwa Benzyl, während der
Michael-Addition.
Diese Wirkung kann für
den Gesamtreaktionserfolg von grösserer
Bedeutung als eine direkte Kopplungseffizienz sein. Entsprechend
umfasst die Praxis der vorliegenden Erfindung ein alternatives wirksames
Mittel zur Erzeugung der Intermediat-Verbindungen, welche hier zur
effizienten Herstellung aktiver Arzneimittel erforderlich sind.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung
von Verbindungen wie etwa
wobei R
1 gleich
[(A
2)CH
2]
c[(A
2)CH
2]
b[(A
3)CH
2]
aC- ist, wobei a, b und c jeweils 1 sind;
und A
1, A
2 und A
3 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus H, (C
1-C
5)-Alkyl und Phenyl oder substituiertem Phenyl;
und Verfahren für
die weitere Verwendung davon.
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Bezüglich der
Auswahl von R1-Gruppen hierin, wird erwartet,
dass zusätzliche
Gruppen mit der Wirkung von t-Butyl, verwendet werden können, oder
andere, welche gefunden wurden, basierend auf der allgemeinen Lehre
hierin. Entsprechend erkennt der sachkundige Praktiker, dass es
innerhalb der Praxis der vorliegenden Erfindung ist im Allgemeinen
als R1 jegliche Gruppe zu verwenden, welche
im Verhältnis
zu Benzyl, die Nebenreaktionsrate während der Michael-Addition
mindert.
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Derartige
weitere Verfahren umfassen das Reduzieren der Verbindung IV
wobei R
1 gleich
[(A
1)CH
2]
c((A
2)CH
2]
b[(A
3)CH
2]
aC- ist, wobei a, b und c jeweils 1 sind;
und A
1, A
2 und A
3 jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind
aus der Gruppe bestehend aus H, (C
1-C
5)-Alkyl und Phenyl oder substituiertem Phenyl,
und R
2, R
3, Y und
Q wie oben definiert sind,
mit einem Reduktionsmittel, wobei
eine Verbindung der Formel
gebildet wird.
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In
einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Verfahren des Weiteren
das Hydrolysieren der obigen Verbindung, wobei R
1,
R
2, R
3, Y und Q
wie oben definiert sind, unter sauren Bedingungen, wobei eine Verbindung
der Formel
gebildet wird, wobei R
2, R
3, Y und Q wie
oben definiert sind.
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In
Verbindung mit der Auswahl von Y-Gruppen für die Praxis der vorliegenden
Erfindung wird angemerkt, dass Y vorzugsweise ausgewählt ist
als Wasserstoff oder (C1-C6)-Alkyl in den Verbindungen
der Erfindung. Bezüglich
der zuvor erwähnten
Verfahren (zu betrachten ist die Umsetzung von Struktur (i) zu Struktur (ii)
direkt oben), ist es stark bevorzugt, dass Y (C1-C6)-Alkyl sei. Die (C1-C6)-Alkylgruppe weist eine besonders wertvolle
Eigenschaft auf, die darauf beruht, dass sie, obwohl sie unter alkalischen
Bedingungen gegenüber Hydrolyse
labil ist, in geeigneter Weise unter sauren Bedingungen hydrolysebeständig ist,
was in der Praxis der Erfindung zweckmässig ist. Folglich kann zum
Beispiel wenn R1 gleich t-Butyl ist, eine
bevorzugte Hydrolyse unter gemässigt
sauren Bedingungen ausgeführt
werden (siehe zum Beispiel Beispiel 4) unter Abspaltung der t-Butylgruppe,
während
die Y-Gruppe als eine funktionelle Gruppe an der Stelle gelassen
wird. Da die Y (C1-C6)-Alkylgruppe
im Vergleich zur neu errichteten Carboxylgruppe sowohl gegenüber Säurechloridbildung als
auch nachfolgender Hydroxamsäureeinführung beständig ist,
kann die endgültige
Chemie der Erfindung auf die geeignete Carbonylgruppe, wie beabsichtigt,
gerichtet sein. Es ist innerhalb der Praxis der vorliegenden Erfindung
weitere Gruppen zu verwenden, abgesehen von der (C1-C6)-Alkylgruppe, um dieses selbe funktionelle
Ergebnis zu erzielen.
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In
einer zusätzlichen
Ausführungsform
der Erfindung wird eine Verbindung der Formel
wobei R
1,
R
2, R
3, Y und Q
wie oben definiert sind, zuerst Hydrolyse unter sauren Bedingungen
unterzogen, wobei eine Verbindung der Formel
gebildet wird,
wobei
R
2, R
3, Y und Q
bleiben, wie oben definiert; und danach einem zweiten Schritt unterzogen,
wobei Verbindung (a) mit einem Reduktionsmittel behandelt wird,
wobei eine Verbindung der Formel
gebildet wird,
wobei
R
2, R
3, Y und Q
wie oben definiert sind.
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In
Verbindung mit den zuvor erwähnten
Reaktionen kann erwähnt
werden, dass Hydrolyse unter sauren Bedingungen Verwendung zahlreicher
Säuren
umfassen kann. Unter den Mineralsäuren können HCl, HBr und H2SO4 erwähnt werden.
Geeignete Carbonsäuren,
wie etwa Ameisensäure
und Trifluoressigsäure
können ebenfalls
verwendet werden. Ohne Einschränkung
umfasst eine zusätzliche
Klasse zweckmässiger
Säuren Sulfonsäuren, wie
etwa p-Toluolsulfonsäure
und Methansulfonsäure.
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Bezüglich Reduktionsbedingungen,
welche gemäss
der Praxis dieses Aspekts der Erfindung als zweckmässig betrachtet
werden, ist Folgendes anzumerken. Geeignete katalytische Bedingungen
resultieren, wenn das Reduktionsmittel Wasserstoff über einem
Katalysator ist, welcher ausgewählt ist
aus der Gruppe bestehend aus Platinoxid oder Raneynickel, oder einem
Katalysator mit Träger,
welcher ausgewählt
ist aus der Gruppe bestehend aus Palladium auf Kohlenstoff oder
Platin auf Kohlenstoff. Wiederum wird erkannt, dass es im Rahmen
des Fachwissens liegt, äquivalent-wirksame
Mittel und Bedingungen zu ermitteln.
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BIOLOGISCHE PRÜFUNG
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Inhibierung von Human-Collagenase
(MMP-1)
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Rekombinierende
Human-Collagenase wird aktiviert mit Trypsin unter Verwendung des
folgenden Verhältnisses.
10 μg Trypsin
pro 100 μg
Collagenase. Das Trypsin und die Collagenase werden bei Raumtemperatur
während
eines Zeitraums von 10 Minuten inkubiert, danach wird ein fünffacher Überschuss
(50 μg/10 μg Trypsin)
Sojabohne-Trypsin-Inhibitor zugegeben.
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10
mM-Stammlösungen
von Inhibitoren werden hergestellt in Dimethylsulfoxid und danach
verdünnt unter
Verwendung des folgenden Schemas:
10 mM → 120 μM → 12 μM → 1,2 μM → 0,12 μM
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Fünfundzwanzig
Mikroliter jeder Konzentration werden danach – in drei Ansätzen – in geeignete
Löcher
einer 96-Mikrofluorlochplatte
zugegeben. Die Inhibitorendkonzentration ist eine 1 : 4-Verdünnung nach Zugabe
von Enzym und Substrat. Positivkontrollen (Enzym, kein Inhibitor)
werden in den Löchern
D1–D6
angeordnet, und Blindtests (kein Enzym, keine Inhibitoren) werden
in den Löchern
D7–D12
angeordnet.
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Collagenase
wird auf 400 ng/ml verdünnt
und 25 μl
wird danach zu geeigneten Löchern
der Mikrofluorplatte zugegeben. Die Endkonzentration von Collagenase
in der Prüfung
beträgt
100 ng/ml.
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Substrat
(DNP-Pro-Cha-Gly-Cys(Me)-His-Ala-Lys(NMA)-NH2)
wird als eine 5 mM-Stammlösung
in Dimethylsulfoxid hergestellt und danach auf 20 mM im Prüfungspuffer
verdünnt.
Die Prüfung
wird gestartet durch die Zugabe von 50 μl Substrat pro Loch der Mikrofluorplatte,
wobei eine Endkonzentration von 10 μM erhalten wird.
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Fluoreszenzmesswerte
(360 nm Anregung, 460 nm Emission) wurden zum Zeitpunkt 0 und danach
in 20 Minuten-Intervallen genommen. Die Prüfung wird bei Raumtemperatur
mit einer typischen Prüfungsdauer von
3 Stunden durchgeführt.
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Fluoreszenz
gegen Zeit wird danach geplottet für sowohl die Blindtest- als
auch die Collagenase-haltigen Proben (Daten aus dreimaligen Bestimmungen
werden gemittelt). Ein Zeitpunkt, welcher ein gutes Signal bereitstellt
(der Blindtest), und welches sich auf einem linearen Abschnitt der
Kurve befindet (gewöhnlicherweise
um etwa 120 Minuten), wird zur Bestimmung von IC50-Werten
gewählt.
Der Zeitpunkt gleich Null wird als Blindtest bzw. Vergleich für jede Verbindung
bei jeder Konzentration verwendet, und diese Werte werden von den
120 Minuten-Daten subtrahiert. Die Daten werden geplottet als Inhibitorkonzentration
vs % Kontrolle (Inhibitor-Fluoreszenz
dividierte durch Fluoreszenz von Collagenase allein ×100). IC50-Werte werden aus der Konzentration von
Inhibitor bestimmt, welche ein Signal ergibt, welches 50% der Kontrolle
entspricht.
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Wird
berichtet, dass IC50-Werte < 0,03 μM sind, dann
werden die Inhibitoren bei Konzentrationen mit 0,3 μM, 0,03 μM, 0,03 μM und 0,003 μM geprüft.
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Die
folgenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung der Verbindungen
der vorliegenden Erfindung. Schmelzpunkte sind nicht korrigiert.
NMR-Daten werden angegeben in Parts per Million (δ) und werden auf
das Deuterium-Locksignal in dem Probenlösungsmittel (Deuterochloroform,
wenn nicht anders angegeben) bezogen. Kommerzielle Reagentien werden
ohne weitere Reinigung verwendet. THF steht für Tetrahydrofuran. DMF steht
für N,N-Dimethylformamid.
Chromatographie steht für
Säulenchromatographie,
ausgeführt
unter Verwendung von 32–63
mm Kieselgel und ausgeführt
unter Stickstoffdruck (Flashchromatographie)-Bedindungen. Raum-
oder Umgebungstemperatur steht für
20–25°C. Alle nicht-wässrigen
Reaktionen wurden unter einer Stickstoffatmosphäre aus Comfortgründen und
zur Optimierung der Ausbeuten durchgeführt. Konzentration bei reduziertem
Druck bedeutet, dass ein Rotationsverdampfer verwendet wurde.
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BEISPIEL 1
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3-[[4-(4-FLUORPHENOXY)BENZOLSULFONYL]-(1-HYDROXY-CARBAMOYLCYCLOPENTYL)AMINO]PROPIONSÄURE
-
A) 1-[4-(4-Fluorphenoxy)-benzolsulfonylamino]cyclopentancarbonsäurebenzylester
-
Zu
einem Gemisch von 12,41 g (0,032 mol) von 1-Aminocyclopentancarbonsäurebenzylester,
Toluol-4-sulfonsäuresalz
(kann gemäss
Literaturverfahren hergestellt werden, wie etwa jene, welche in
US-Patentschrift-Nr. 4,745,124 beschrieben sind) und 10,0 g (0,035
mol, 1,1 Äquivalente)
4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonylchlorid
(hergestellt gemäss
Herstellung 3) in 113 ml Toluol wurden 11,0 ml (0,079 mol, 2,5 Äquivalente) Triethylamin
zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur über Nacht
gerührt,
mit 2 N Salzsäure
(2 × 100
ml) und Salzlauge (Brine) (100 ml) gewaschen, über Natriumsulfat getrocknet
und auf 30 ml konzentriert. 149 ml Hexan wurde über einen Zeitraum von drei
Stunden tropfenweise zugegeben unter Erhalt eines festen Niederschlags,
welcher bei 0°C
während
eines Zeitraumes von einer Stunde granuliert wurde und filtriert
wurde unter Erhalt von 12,59 g (85%) von 1-[4-(4-Fluorphenoxy)-benzolsulfonylamino]cyclopentancarbon-säure-benzylester.
1H-NMR (CDCl3) δ 7,78–7,82 (m,
2H), 7,30–7,39
(m, 5H), 7,06–7,12
(m, 2H), 6,99–7,04
(m, 2H), 6,93–6,97
(m, 2H), 5,15 (s, 1H), 5,02 (s, 2H), 2,04–2,13 (m, 2H), 1,92–1,98 (m,
2H), 1,62–1,69
(m, 4H).
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Eine
4,0 g-Probe wurde in einem Gemisch von 4 ml Ethylacetat und 40 ml
Hexan, pl. über
Nacht granuliert unter Erhalt von 3, 72 g (93% Rückgewinnung) 1-[4-(4-Fluorphenoxy)- benzolsulfonyl-amino]cyclopentancarbonsäure-benzylester
als leicht braunen Feststoff, Smp. 97,0–97,5°C.
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B) 1-{(2-Ethoxycarbonylvinyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-amino}cyclopentancarbonsäurebenzylester
-
Eine
Lösung
von 25,0 g (53,2 mmol) 1-[4-(4-Fluorphenoxy)-benzolsulfonylamino]cyclopentancarbonsäurebenzylester
und 10,8 ml (106 mmol, 2 Äquivalente)
Ethylpropiolat in 200 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde bei 1°C mit 53,2
ml (53,2 mmol, 1 Äquivalent)
einer Lösung
von Tetrabutylammoniumfluorid in Tetrahydrofuran (1 M) während eines
Zeitraumes von 45 Minuten behandelt. Man liess die resultierende
Lösung
langsam auf Raumtemperatur erwärmen
und rührte
sie über
Nacht. Das Tetrahydrofuran wurde durch Toluol ersetzt bei reduziertem
Druck, und die Toluollösung
wurde mit Wasser und Salzlauge gewaschen, auf 600 ml mit Toluol
verdünnt,
mit 90 g Kieselgel während
eines Zeitraumes von drei Stunden gerührt, filtriert und auf 25,14
g (83%) 1-{(2-Ethoxycarbonylvinyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-amino}cyclopentancarbonsäurebenzylester
als ein oranges Öl
konzentriert. 1H-NMR (CDCl3)
angegeben als ein 1,5 : 1-Trans/Cis-Verhältnis.
Trans δ 7,74–7,78 (m,
2H), 7,72 (d, J = 14 Hz, 1H), 7,26–7,36 (m, 5H), 6,96–7,12 (m,
4H), 6,78–6,84
(m, 2H), 5,44 (d, J = 14 Hz, 1H), 5,11 (s, 2H), 4,12 (q, J = 7,1
Hz, 2H), 2,08–2,43
(m, 4H), 1,63–1,80
(m, 4H), 1,24 (t, J = 7,1 Hz, 3H). Cis δ 7,68–7,72 (m, 2H), 7,26–7,36 (m,
5H), 6,96–7,12
(m, 4H), 6,86–6,91
(m, 2H), 6,47 (d, J = 8,1 Hz, 1H), 5,90 (d, J = 8,1 Hz, 1H), 5,11
(s, 2H), 3,93 (q, J = 7,2 Hz, 2H), 2,08–2,43 (m, 4H), 1,63–1,80 (m, 4H),
1,17 (t, J = 7,2 Hz, 3H).
-
C) 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure
-
Eine
Lösung
von 2,50 g (4,4 mmol) 1-{(2-Ethoxycarbonylvinyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-amino}cyclopentancarbonsäurebenzylester
in 25 ml Ethanol wurde mit 2,5 g 50% wassernassem 10% Palladiumkatalysator
auf Kohlenstoff behandelt und unter 53 psi Wasserstoff während eines
Zeitraumes von 21 Stunden geschüttelt.
Der Katalysator wurde durch Filtration entfernt und mit Ethanol
(4 × 25
ml) gewaschen. Das Filtrat und die Waschfraktionen wurden vereinigt
und unter Vakuum auf 1,74 g (82%) rohes 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure als
ein viskoses Öl
konzentriert.
1H-NMR (CDCl3) δ 7,78–7,82 (m,
2H), 6,94–7,09
(m, 6H), 4,09 (q, J = 7,2 Hz, 2H), 3,56–3,60 (m, 2H), 2,75–2,79 (m,
2H), 2,33–2,39
(m, 2H), 1,93–2,03
(m, 2H), 1,69–1,76
(m, 2H), 1,56–1,63
(m, 2H), 1,22 (t, J = 7,2 Hz, 3H).
-
D) 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure-dicyclohexylaminiumsalz
-
Eine
Lösung
von 3,10 g (6,5 mmol) rohem 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure in 30
ml Ethanol wurde mit 1,28 ml (6,5 mmol, 1 Äquivalent) Dicyclohexylamin
bei Raumtemperatur behandelt unter Erhalt eines Feststoffmaterials
innerhalb von fünf
Minuten. Dieses Gemisch wurde bei Raumtemperatur über Nacht
gerührt
und danach bei 0°C
während
eines Zeitraumes von fünf
Stunden. Ein weisser Feststoff wurde durch Filtration isoliert,
mit 10 ml kaltem Ethanol gewaschen, und luftgetrocknet unter Erhalt
von 2,89 g (67%) 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)-benzolsulfonyl]amino}-cyclopentan-carbonsäure-dicyclo-hexylaminiumsalz.
1H-NMR (CDCl3) δ 7,86–7,91 (m,
2H), 6,99–7,09
(m, 4H), 6,90–6,94
(m, 2H), 5,3 (br s, 2H), 4,07 (q, J = 7,1 Hz, 2H), 3,54–3,59 (m,
2H), 2,88–2,95
(m, 4H), 2,31–2,38
(m, 2H), 1,95–2,22
(m, 6H), 1,68–1,77
(m, 6H), 1,53–1,60
(m, 4H), 1,40–1,50
(m, 4H), 1,21 (t, J = 7,1 Hz, 3H), 1,14–1,22 (m, 6H). Smp. 164,5–165,9°C.
-
E) 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure
-
Eine
Lösung
von 3,0 g (4,5 mmol) 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)-benzol-sulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure-dicyclohexylaminiumsalz
in 30 ml Dichlormethan wurde mit 30 ml 2 N Salzsäure bei Raumtemperatur behandelt,
was eine sofortige Feststoffausfällung
zur Folge hat. Dieses Gemisch wurde bei Raumtemperatur während eines
Zeitraumes von drei Stunden gerührt.
Das Feststoffmaterial wurde filtriert, die wässrige Phase wurde mit Dichlormethan
extrahiert und die vereinigten organischen Phasen wurden mit Wasser
gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und im Vakuum konzentriert zu 2,2 g (100%) 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)-benzolsulfonyl]-amino-cyclopentan-carbonsäure als
ein klares Öl.
1H-NMR (DMSO-d6) δ 12,68 (bs,
1H)), 7,76–7,80
(m, 2H), 7,25–7,31
(m, 2H), 7,16–7,21
(m, 2H), 7,03–7,08
(m, 2H), 4,01 (q, J = 7,1 Hz, 2H), 3,48–3,54 (m, 2H), 2,64–2,70 (m,
2H), 2,13–2,21
(m, 2H), 1,90–1,98
(m, 2H), 1,52–1,59
(m, 4H), 1,14 (t, J = 7,1 Hz, 3H).
-
F) 3-{(1-Chlorcarbonylcyclopentyl)-[4-(4-fluorphenoxy)-benzolsulfonyl]amino}propionsäureethylester
-
Eine
Lösung
von 7,26 g (15,1 mmol) 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure in 73
ml Dichlormethan wurde mit 1,4 ml (17 mmol, 1,1 Äquivalente) Oxalylchlorid und
0,02 ml (0,3 mmol, 0,02 Äquivalente)
Dimethylformamid bei Raumtemperatur behandelt, was etwas Blasenbildung
zur Folge hat, und wurde über
Nacht gerührt.
Die resultierende Lösung
von 3-{(1-Chlorcarbonylcyclopentyl)-[4-(4-fluorphenoxy)-benzol-sulfonyl]amino}propionsäureethylester
wurde zur Herstellung von 3-[[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-(1-hydroxy-carbamoylcyclopentyl)amino]propionsäureethylester ohne
Isolierung verwendet.
-
Eine ähnlich hergestellte
Lösung
von 3-{(1-Chlorcarbonylcyclopentyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzol-sulfonyl]amino}propionsäureethylester
wurde unter Vakuum zu einem Öl
konzentriert.
1H-NMR (CDCl3) δ 7,84–7,87 (m,
2H), 6,97–7,12
(m, 6H), 4,10 (q, J = 7,2 Hz, 2H), 3,55–3,59 (m, 2H), 2,68–2,72 (m,
2H), 2,47–2,53
(m, 2H), 1,95–2,02
(m, 2H), 1,71–1,76
(m, 4H), 1,24 (t, J = 7,2 Hz, 3H).
-
G) 3-[[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-(1-hydroxycarbamoylcyclopentyl)amino]propionsäureethylester
-
Eine
Lösung
von 1,37 g (19,7 mmol, 1,3 Äquivalente)
Hydroxylaminhydrochlorid in 9,2 ml (114 mmol, 7,5 Äquivalente)
trockenem Pyridin wurde bei 0°C
mit 5,8 ml (45 mmol, 3,0 Äquivalente)
Trimethylsilylchlorid behandelt, was eine weisse Feststoff-Ausfällung zur
Folge hatte. Man liess das Gemisch über Nacht auf Raumtemperatur
erwärmen.
Dieses Gemisch wurde danach auf 0°C
gekühlt
und mit einer Lösung
von 7,54 g (15,1 mmol) 3-{(1-Chlorcarbonylcyclopentyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzol-sulfonyl]amino}propionsäureethylester
in 73 ml Dichlormethan behandelt, wie oben beschrieben hergestellt,
ohne Isolierung, was eine exotherme Reaktion auf etwa 8°C zur Folge
hatte. Dieses Gemisch wurde bei 0°C
während
eines Zeitraumes von 30 Minuten und bei Raumtemperatur während eines
Zeitraumes von etwa einer Stunde gerührt. Die Reaktion wurde danach
mit 50 ml 2 N wässriger
Salzsäure
behandelt, und wurde während
eines Zeitraumes von einer Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Die
wässrige
Phase wurde mit Dichlormethan extrahiert und die vereinigten organischen
Phasen wurden mit 2 N wässriger
Salzsäure
(2 × 50
ml) und Wasser (50 ml) gewaschen. Diese Lösung von 3-[[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-(1-hydroxycarbamoyl-cyclopentyl)amino]propionsäureethylester
in Dichlormethan wurde zur Herstellung von 3-[[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-(1-hydroxycarbamoylcyclo-pentyl)amino]propionsäure ohne
Isolierung verwendet. Ein Aliquot wurde zu einem Schaum konzentriert.
1H-NMR (DMSO-d6) δ 10,37 (s,
1H), 8,76 (s, 1H), 7,74–7,79
(m, 2H), 7,24–7,30
(m, 2H), 7,14–7,20
(m, 2H), 7,01–7,05
(m, 2H), 3,99 (q, J = 7,1 Hz, 2H), 3,42–3,47 (m, 2H), 2,62–2,67 (m,
2H), 2,16–2,23
(m, 2H), 1,77–1,85
(m, 2H), 1,43–1,52
(m, 4H), 1,13 (t, J = 7,1 Hz, 3H).
-
Eine
auf ähnliche
Weise hergestellte Lösung
wurde unter Vakuum auf 6,71 g (89%) 3-[[4-(4-Fluorphenoxy)-benzolsulfonyl]-(1-hydroxy-carbamoylcyclopentyl)amino]-propionsäureethylester
als einen harten trockenen Schaum konzentriert.
-
H) 3-[[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-(1-hydroxycarbamoylcyclopenthyl)amino]propionsäure
-
Eine
Lösung
von 7,48 g (15,1 mmol) 3-[[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-(1-hydroxycarbamoylcyclopentyl)amino]propionsäure-ethylester
in Dichlormethan wurde durch Rotationsverdampfung konzentriert,
mit Zugabe von 75 ml Toluol. Diese Lösung wurde mit 75 ml Wasser
behandelt, auf 0°C
gekühlt
und mit 6,05 g (151 mmol, 10 Äquivalente)
Natriumhydroxid-Pellets während
eines Zeitraumes von 10 Minuten unter kräftigem Rühren behandelt. Das Gemisch
wurde während
15 Minuten bei 0°C
gerührt
und während
eines Zeitraumes von einer Stunde auf Raumtemperatur erwärmt. Die
wässrige
Phase wurde abgetrennt, mit 7,5 ml Tetrahydrofuran verdünnt, auf
0°C gekühlt und
mit 33 ml 6 N wässriger
Salzsäure
während
eines Zeitraumes von 20 Minuten behandelt. Dieses Gemisch wurde
mit 75 ml Ethylacetat bei 0°C
bis Raumtemperatur gerührt,
und die Ethylacetat-Phase wurde abgetrennt und mit Wasser gewaschen.
Die Ethylacetatlösung
wurde langsam behandelt mit 150 ml Hexan, pl. bei Raumtemperatur
was Feststoffausfällung
zur Folge hatte und wurde über Nacht
gerührt.
Filtration ergab 5,01 g 3-[[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonyl]-(1-hydroxycarbamoylcyclopenthyl)amino]propionsäure als
einen weissen Feststoff (71% Ausbeute ausgehend von 1-{(2-Ethoxycarbonylethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)benzolsulfonyl]amino}-cyclopentancarbonsäure).
1H-NMR (DMSO-d6) δ 12,32 (s,
1H), 10,43 (s, 1H), 8,80 (s, 1H), 7,82 (d, J = 8,6 Hz, 2H), 7,28–7,35 (m,
2H), 7,20–7,26
(m, 2H), 7,08 (d, J = 8,9 Hz, 2H), 3,44–3,49 (m, 2H), 2,61–2,66 (m,
2H), 2,24–2,29
(m, 2H), 1,86–1,90
(m, 2H), 1,54–1,55
(m, 4H), Smp. 162,9–163,5°C (Zers.).
-
BEISPIEL 2
-
3-[[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-(4-hydroxy-carbamoyltetrahydropyran-4-yl)-amino]-propionsäure
-
A) 4-[N-(Diphenylmethylen)amino]tetrahydropyran-4-carbonsäurebeazylester
-
Zu
einer Suspension von Natriumhydrid (6,56 Gramm, 0,164 mol) in Ethylenglykoldimethylether
(150 ml) wird bei 0°C
eine Lösung
von dem N-(Diphenylmethylen)glycinbenzylester (0,07398 mol) in Ethylenglykoldimethylether
(50 ml) über
einen Tropftrichter tropfenweise zugegeben. Eine Lösung von
2-Bromethylether (23,21 Gramm, 0,090 mol) in Ethylenglykoldimethylether
(50 ml) wird danach in 10 ml-Portionen
während
eines Zeitraumes von etwa 5 Minuten zu der Ethylenglykoldimethyletherlösung zugegeben.
Das Eisbad wird entfernt und die Reaktion wird bei Raumtemperatur
während
eines Zeitraumes von 16 Stunden gerührt. Das Gemisch wird mit Diethylether
verdünnt
und mit Wasser gewaschen. Die wässrige
Phase wird mit Diethylether extrahiert. Die vereinigten organischen
Extrakte werden mit Salzlauge gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet
und konzentriert, wobei ein Rohprodukt resultiert. Chromatographie
an Kieselgel unter Eluierung zuerst mit 4 l 5% Ethylacetat/Hexan,
gefolgt von 4 Litern 10% Ethylacetat/Hexan stellt 4-[N-(Diphenylmethylen)amino]tetrahydropyran-4-carbonsäurebenzyl-ester
als ein klares gelbes Öl
bereit.
-
B) 4-Aminotetrahydropyran-4-carbonsäurebenzylester
-
Zu
einer Lösung
von 4-[N-(Diphenylmethylen)amino]-tetrahydropyran-4-carbonsäurebenzylester (0,047
mol) in Diethylether (120 ml) wird 1 M wässrige Salzsäurelösung (100
ml) zugegeben. Das Gemisch wird bei Raumtemperatur während eines
Zeitraumes von 16 Stunden kräftig
gerührt.
Die Phasen bzw. Schichten werden getrennt und die wässrige Phase
wird mit Diethylether gewaschen. Die wässrige Phase wird mit verdünnter wässriger
Ammoniumhydroxidlösung
auf pH 10 eingestellt und mit Dichlormethan extrahiert. Der organische
Extrakt wird über
Natriumsulfat getrocknet und konzentriert, worauf 4-Aminotetrahydropyran-4-carbonsäure-benzylester
erhalten wird.
-
C) 4-[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonylamino]-tetrahydropyran-4-carbonsäurebenzylester
-
Zu
einer Lösung
von 4-Aminotetrahydropyran-4-carbonsäurebenzylester (0,0404 mol)
in N,N-Dimethylformamid (40 ml) wird Triethylamin (5,94 ml, 0,043
mol) zugegeben. Festes 4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonylchlorid
(12,165 Gramm, 0,0424 mol) wird zu der obigen Lösung portionsweise zugegeben.
Das resultierende Gemisch wird während
eines Zeitraumes von 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt und
danach wird der grösste
Teil des Lösungsmittels
durch Verdampfung unter Vakuum entfernt. Der Rückstand wurde auf gesättigte Natriumbicarbonatlösung und
Dichlormethan partitioniert. Die wässrige Lösung wird abgetrennt und mit
Dichlormethan extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen werden
mit Salzlauge gewaschen und über Natriumsulfat
getrocknet. Verdampfung des Lösungsmittels
unter Vakuum stellte rohes 4-[4-(-Fluorphenoxy)-benzolsulfonylamino]-tetrahydropyran-4-carbon-säurebenzyl-ester
bereit. Flashchromatographie an Kieselgel unter Eluierung mit 25%
Ethylacetat/Hexan, gefolgt von 50% Ethylacetat/Hexan stellte 4-[4-(4-Fluorphenoxy)-benzolsulfonylamino]-tetrahydropyran-4-carbonsäurebenzylester
bereit.
-
D) 4-{(2-Ethoxycarbonyl-vinyl)-[4-(4-fluorphenoxy)-benzol-sulfonyl]-amino}-tetrahydropyran-4-carbonsäurebenzylester
-
Eine
Lösung
von (53,2 mmol) des Produktes des vorhergehenden Schrittes und 10,8
ml (106 mmol, 2 Äquivalente)
Ethylpropiolat in 200 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde bei 1°C mit 53,2
ml (53,2 mmol, 1 Äquivalent)
einer Lösung
von Tetrabutylammoniumfluorid in Tetrahydrofuran (1 M) während eines
Zeitraumes von 45 Minuten behandelt. Man liess die resultierende
Lösung
langsam auf Raumtemperatur aufwärmen
und rührte
sie über
Nacht. Das Tetrahydrofuran wird durch Toluol bei reduziertem Druck
ersetzt und die Toluollösung wird
mit Wasser und Salzlauge gewaschen, auf 600 ml mit Toluol verdünnt, mit
90 g Kieselgel während
eines Zeitraumes von drei Stunden geführt, filtriert und zur Titelverbindung
konzentriert.
-
E) 4-{(2-Ethoxycarbonyl-ethyl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-amino-tetrahydro-pyran-4-carbonsäure
-
Eine
Lösung
von (4,4 mmol) des Produktes von Schritt D in 25 ml Ethanol wird
mit 2,5 g 50% wassernassem 10% Palladiumkatalysator auf Kohlenstoff
behandelt und unter 53 psi Wasserstoff während eines Zeitraumes von
21 Stunden geschüttelt.
Der Katalysator wird durch Filtration entfernt und mit Ethanol (4 × 25 ml) gewaschen.
Das Filtrat und die Waschlösungen
werden vereinigt und unter Vakuum zum Rohprodukt konzentriert.
-
F) 3-{(4-Chlorcarbonyl-tetrahydro-pyran-4-yl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-amino}-propionsäureethylester
-
Eine
Lösung
von (15,1 mmol) des Produktes von Schritt E in 73 ml Dichlormethan
wird mit 1,4 ml (17 mmol, 1,1 Äquivalente)
Oxalylchlorid und 0,02 ml (0,3 mmol, 0,02 Äquivalente) Dimethylformamid
bei Raumtemperatur behandelt, was etwas Blasenbildung zur Folge
hat, und wird über
Nacht gerührt.
Die resultierende Lösung
der Titelverbindung wird in Schritt G ohne Isolierung verwendet.
-
G) 3-[[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-(4-hydroxycarbamoyl-tetrahydro-pyran-4-yl)-amino]-propionsäureethylester
-
Eine
Lösung
von (19,7 mmol, 1,3 Äquivalente)
Hydroxylaminhydrochlorid in 9,2 ml (114 mmol, 7,5 Äquivalente)
trockenem Pyridin wird bei 0°C
mit 5,8 ml (45 mmol, 3,0 Äquivalente)
Trimethylsilylchlorid behandelt, was eine weisse Feststoff- Ausfällung zur
Folge hatte. Man lässt
das Gemisch über
Nacht auf Raumtemperatur erwärmen.
Dieses Gemisch wird danach auf 0°C
gekühlt
und mit einer Lösung
von (15,1 mmol) des Produktes von Schritt F in 73 ml Dichlormethan
behandelt, was eine exotherme Reaktion auf etwa 8°C zur Folge
hatte. Dieses Gemisch wird bei 0°C
während
eines Zeitraumes von 30 Minuten und bei Raumtemperatur während eines
Zeitraumes von etwa einer Stunde gerührt. Die Reaktion wird danach
mit 50 ml 2 N wässriger Salzsäure behandelt,
und wurde während
eines Zeitraumes von einer Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Die
wässrige
Phase wird mit Dichlormethan extrahiert und die vereinigten organischen
Phasen werden mit 2 N wässriger
Salzsäure
(2 × 50
ml) und Wasser (50 ml) gewaschen. Diese Lösung der Titelverbindung in
Dichlormethan wird im nächsten
Schritt verwendet.
-
H) 3-[[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-(4-hydroxycarbamoyl-tetrahydro-pyran-4-yl)-amino]-propionsäure
-
Eine
Lösung
von 15,1 mmol des Produktes von Schritt G in Dichlormethan wird
durch Rotationsverdampfung konzentriert, mit Zugabe von 75 ml Toluol.
Diese Lösung
wird mit 75 ml Wasser behandelt, auf 0°C gekühlt und mit 6,05 g (151 mmol,
10 Äquivalente)
Natriumhydroxid-Pellets während
eines Zeitraumes von 10 Minuten unter kräftigem Rühren behandelt. Das Gemisch
wird während
eines Zeitraumes von 15 Minuten bei 0°C gerührt und während eines Zeitraumes von
einer Stunde auf Raumtemperatur erwärmt. Die wässrige Phase wird abgetrennt,
mit 7,5 ml Tetrahydrofuran verdünnt,
auf 0°C
gekühlt
und mit 33 ml 6 N wässriger
Salzsäure während eines
Zeitraumes von 20 Minuten behandelt. Dieses Gemisch wird mit 75
ml Ethylacetat bei 0°C
bis Raumtemperatur gerührt,
und die Ethylacetat-Phase wird abgetrennt und mit Wasser gewaschen.
Die Ethylacetatlösung
wurde konzentriert, worauf die Titelverbindung erhalten wird.
-
BEISPIEL 3
-
3-[[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-(3-hydroxy-carbamoyl-8-oxa-bicyclo[3.2.1]oct-3-yl)-amino]-propionsäure
-
A) 3-(Benzhydrylidenamino)-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3-carbonsäurebenzylester
-
Zu
einer Suspension von Natriumhydrid (0,41 Gramm, 17,1 mmol) in N,N-Dimethylformamid
(50 ml) wird bei 0°C
eine Lösung
von N-Diphenylmethylenglycinbenzylester (7,8 mmol) in N,N-Dimethylformamid
(50 ml) tropfenweise zugegeben. Nach Rühren während eines Zeitraumes von
30 Minuten bei Raumtemperatur wird eine Lösung von cis-2,5-Bis(hydroxymethyl)-tetrahydrofuranditosylat
(4,1 Gramm, 9,3 mmol) (hergestellt durch Literaturverfahren, wie
etwa jene, welche in JOC, 47, 2429–2435 (1982) beschrieben sind)
in N,N-Dimethylformamid (50 ml) tropfenweise zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wird allmählich
auf 100°C
erwärmt
in einem Ölbad
und bei dieser Temperatur über
Nacht gerührt.
Das Lösungsmittel
wird unter Vakuum verdampft und der Rückstand in Wasser aufgenommen
und zweimal mit Diethylether extrahiert. Die vereinigten organischen
Extrakte werden mit Salzlauge gewaschen, über Magnesiumsulfat getrocknet
und zu Rohprodukt konzentriert.
-
B) 3-Amino-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3-carbonsäurebenzylester-hydrochlorid
-
Ein
Zwei-Phasen-Gemisch von 3-(Benzhydrylidenamino)-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3-carbonsäurebenzylester
(3,9 mmol) in wässriger
1 N Salzsäurelösung (100
ml) und Diethylether (100 ml) wird bei Raumtemperatur über Nacht
gerührt.
Die wässrige
Phase wird konzentriert, worauf die Titelverbindung bereitgestellt wird.
-
C) 3-Exo-[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonylamino]-8-oxabicyclo[3.2.1]-octan-3-carbonsäurebenzylester
-
Eine
Lösung
von 3-Amino-8-oxabicyclo[3.2.1]octan-3-carbonsäurebenzylesterhydrochlorid
(2,9 mmol), 4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonylchlorid
(923 mg, 3,2 mmol) und Triethylamin (0,9 ml, 6,5 mmol) in N,N-Dimethylformamid
(45 ml) wird bei Raumtemperatur über
Nacht gerührt.
Das Lösungsmittel
wird unter Vakuum entfernt und der Rückstand wird in gesättigter
wässriger
Natriumbicarbonatlösung
aufgenommen. Nach zweimaligem Extrahieren mit Methylenchlorid, werden
die vereinigten organischen Phasen mit Salzlauge gewaschen, über Magnesiumsulfat
getrocknet und zu einem braunen Öl
konzentriert. Die Titelverbindung wird durch Chromatographie an
Kieselgel isoliert unter Verwendung von 1% Methanol in Methylenchlorid
als Eluiermittel.
-
D) 3-{(2-Ethoxycarbonyl-vinyl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-amino}-8-oxa-bicyclo[3.2.1]octan-3-carbonsäurebenzylester
-
Eine
Lösung
(53,2 mmol) des Produktes des vorhergehenden Schrittes und 10,8
ml (106 mmol, 2 Äquivalente) Ethylpropiolat
in 200 ml trockenem Tetrahydrofuran wurde bei 1°C mit 53,2 ml (53,2 mmol, 1 Äquivalent)
einer Lösung
von Tetrabutylammoniumfluorid in Tetrahydrofuran (1 M) während eines
Zeitraumes von 45 Minuten behandelt. Man liess die resultierende
Lösung
langsam auf Raumtemperatur aufwärmen
und rührte über Nacht.
Das Tetrahydrofuran wird durch Toluol bei reduziertem Druck ersetzt
und die Toluollösung
wird mit Wasser und Salzlauge gewaschen, auf 600 ml mit Toluol verdünnt, mit
90 g Kieselgel während
eines Zeitraumes von drei Stunden geführt, filtriert und zur Titelverbindung
konzentriert.
-
E) 3-{(2-Ethoxycarbonyl-ethyl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-amino}-8-oxa-bicyclo[3.2.1]octan-3-carbonsäure
-
Eine
Lösung
von (4,4 mmol) des Produktes von Schritt D in 25 ml Ethanol wird
mit 2,5 g 50% wassernassem 10% Palladiumkatalysator auf Kohlenstoff
behandelt und unter 53 psi Wasserstoff während eines Zeitraumes von
48 Stunden geschüttelt.
Der Katalysator wird durch Filtration entfernt und mit Ethanol (4 × 25 ml) gewaschen.
Das Filtrat und die Waschlösungen
werden vereinigt und unter Vakuum zu Rohprodukt konzentriert.
-
F) 3-{(3-Chlorcarbonyl-8-oxa-bicyclo[3.2.1]oct-3-yl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-amino}propionsäure-ethylester
-
Eine
Lösung
von 15,1 mmol des Produktes von Schritt E in 73 ml Dichlormethan
wird mit 1,4 ml (17 mmol, 1,1 Äquivalente)
Oxalylchlorid und 0,02 ml (0,3 mmol, 0,02 Äquivalente) Dimethylformamid
bei Raumtemperatur behandelt, was etwas Blasenbildung zur Folge
hat und wird über
Nacht gerührt.
Die resultierende Lösung
der Titelverbindung wird in Schritt G ohne Isolierung verwendet.
-
G) 3-[[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-(3-hydroxycarbamoyl-8-oxa-bicyclo[3.2.1]oct-3-yl)-amino]-propionsäureethylster
-
Eine
Lösung
von (19,7 mmol, 1,3 Äquivalente)
Hydroxylaminhydrochlorid in 9,2 ml (114 mmol, 7,5 Äquivalente)
trockenem Pyridin wird bei 0°C
mit 5,8 ml (45 mmol, 3,0 Äquivalente)
Trimethylsilylchlorid behandelt, was eine weisse Feststoff-Ausfällung zur
Folge hatte. Man liess das Gemisch über Nacht auf Raumtemperatur
erwärmen.
Dieses Gemisch wird danach auf 0°C
gekühlt
und mit einer Lösung
von (15,1 mmol) des Produktes von Schritt F in 73 ml Dichlormethan
behandelt, was eine exotherme Reaktion auf etwa 8°C zur Folge
hatte. Dieses Gemisch wird bei 0°C
während
eines Zeitraumes von 30 Minuten und bei Raumtemperatur während eines
Zeitraumes von etwa einer Stunde gerührt. Die Reaktion wird danach
mit 50 ml 2 N wässriger Salzsäure behandelt,
und wurde während
eines Zeitraumes von einer Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Die
wässrige
Phase wird mit Dichlormethan extrahiert und die vereinigten organischen
Phasen wurden mit 2 N wässriger
Salzsäure
(2 × 50
ml) und Wasser (50 ml) gewaschen. Diese Lösung der Titelverbindung in
Dichlormethan wird im nächsten
Schritt verwendet.
-
H) 3-[[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-(3-hydroxycarbamoyl-8-oxa-bicyclo[3.2.1]oct-3-yl)-amino]-propionsäure
-
Eine
Lösung
von 15,1 mmol des Produktes von Schritt G in Dichlormethan wird
durch Rotationsverdampfung konzentriert, mit Zugabe von 75 ml Toluol.
Diese Lösung
wird mit 75 ml Wasser behandelt, auf 0°C gekühlt und mit 6,05 g (151 mmol,
10 Äquivalente)
Natriumhydroxid-Pellets während
eines Zeitraumes von 10 Minuten unter kräftigem Rühren behandelt. Das Gemisch
wird während
eines Zeitraumes von 15 Minuten bei 0°C gerührt und während eines Zeitraumes von
einer Stunde auf Raumtemperatur erwärmt. Die wässrige Phase wird abgetrennt,
mit 7,5 ml Tetrahydrofuran verdünnt,
auf 0°C
gekühlt
und mit 33 ml 6 N wässriger
Salzsäure während eines
Zeitraumes von 20 Minuten behandelt. Dieses Gemisch wird mit 75
ml Ethylacetat bei 0°C
bis Raumtemperatur gerührt,
und die Ethylacetat-Phase wird abgetrennt und mit Wasser gewaschen.
Die Ethylacetatlösung
wurde konzentriert, worauf die Titelverbindung erhalten wird.
-
HERSTELLUNG 1
-
4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonsäure-4-fluorphenylester
-
Eine
Lösung
von 14,68 g (0,131 mol, 2,0 Äquivalente)
Kalium-tert-butoxid
in 27 ml trockenem N-Methylpyrrolidinon wurde mit einer Lösung von
15,39 g (0,137 mol, 2,1 Äquivalente)
4-Fluorphenol in
27 ml trockenem N-Methylpyrrolidinon bei Raumtemperatur behandelt,
was eine milde exotherme Reaktion auf 45°C zur Folge hat. Eine Lösung von
13,81 g (0,065 mol) 4-Chlorbenzolsulfonylchlorid in 27 ml trockenem
N-Methylpyrrolidinon wurde langsam zu dem dunklen Reaktionsgemisch
zugegeben, was eine milde exotherme Reaktion auf 44°C zur Folge
hat. Das resultierende Gemisch wurde bei Raumtemperatur während eines
Zeitraumes von einer Stunde gerührt
und danach bei 130°C
während
eines Zeitraumes von 11 Stunden gerührt. Das gekühlte Reaktionsgemisch
wurde mit 162 ml Wasser behandelt, mit einer Spur von 4-(4-Fluorphenoxy) benzolsulfonsäure-4-fluorphenylester
geimpft, und bei Raumtemperatur über
Nacht granuliert. Das resultierende Feststoffmaterial wurde filtriert,
worauf 20,24 g (85%) 4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonsäure-4-fluorphenylester
erhalten wurde.
1H-NMR (CDCl3) δ 7,74
(dd, J = 7,0, 2,0 Hz, 2H), 7,14–6,97
(m, 10H). Smp. 78–83°C.
-
HERSTELLUNG 2
-
4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonsäure-natriumsalz
-
Zu
einer Aufschlämmung
von 47,43 g (0,131 mol) 4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonsäure-4-fluorphenylester
in 475 ml Ethanol wurden 13,09 g (0,327 mol, 2,5 Äquivalente)
Natriumhydroxid-Pellets zugegeben. Dieses Gemisch wurde unter Rückfluss
während
eines Zeitraumes von drei Stunden gekocht und über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt.
Das resultierende Feststoffmaterial wurde filtriert unter Erhalt
von 37,16 g (98%) 4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonsäure-natriumsalz.
1H-NMR (CD3OD) δ 7,73–7,78 (m,
2H), 7,05–7,13
(m, 2H), 6,99–7,05
(m, 2H), 6,90–6,95
(m, 2H).
-
HERSTELLUNG 3
-
4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonylchlorid
-
Zu
einer Aufschlämmung
von 15,0 g (0,052 mol) 4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonsäure-natriumsalz
in 150 ml trockenem Toluol wurden 11,3 ml (0,155 mol, 3 Äquivalente)
Thionylchlorid und 0,04 ml (0,5 mmol, 0,01 Äquivalente) Dimethylformamid
zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde während eines Zeitraumes von 48
Stunden bei Raumtemperatur gerührt,
durch Kieselgur filtriert und unter reduziertem Druck auf 40 ml
konzentriert. Diese Lösung
wurde ohne weitere Reinigung verwendet unter Herstellung von 1-[4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonylamino]-cyclopentancarbonsäurebenzylester.
-
Ein
5,0 ml-Teil dieser Lösung
wurde auf 1,77 g 4-(4-Fluorphenoxy)benzolsulfonylchlorid
als ein Öl
konzentriert, entsprechend einer 96% Ausbeute.
1H-NMR
(CDCl3) δ 7,92–7,97 (m,
2H), 7,01–7,13
(m, 6H). Ein Teil von ähnlich
hergestelltem Öl
wurde aus Hexan kristallisiert, Smp. 80°C.
-
BEISPIEL 4
-
HERSTELLUNG 1
-
1-[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonylamino]-cyclopentancarbonsäure
-
1-[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonylamino]-cyclopentancarbonsäurebenzylester
(15 g, 32 mmol) in 75 ml THF wurde mit 75 ml (150 mmol) 2 N wässrigem
Natriumhydroxid vereinigt und während
eines Zeitraumes von 1 Stunde unter Rückfluss gerührt. Die Reaktion wurde auf
Raumtemperatur gekühlt
und mit 100 ml Wasser und 100 ml Ethylacetat verdünnt. Der
pH der wässrigen
Phase wurde auf pH 1,2 eingestellt und die Ethylacetat-Phase abgetrennt.
Die Ethylacetat-Phase wurde mit 100 ml Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat
getrocknet. Das Ethylacetat wurde in vacuo gestrippt und durch 75
ml Methyl-tert-butylether ersetzt. Das Produkt wurde filtriert und
getrocknet, worauf 11,16 g (92%) 1-[4-(4-Fluor-phenoxy)benzolsulfonylamino]-cyclopentancarbonsäure erhalten
wurde.
1H-NMR (CDCl3) δ 7,71–7,78 (m,
2H), 6,88–7,04
(m, 6H), 5.04 (s, 1H), 2,01–2,13
(m, 2H), 1,92–1,98
(m, 2H), 1,44–1,68
(m, 4H).
-
HERSTELLUNG 2
-
1-[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonylamino]-cyclopentancarbonsäure-tert-butyl-ester
-
Zu
einer Lösung
von 1-[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonylamino]cyclopentancarbonsäure (10,22
g, 27 mmol) in 100 ml Methylenchlorid wurden 40 ml Isobutylen bei –78°C kondensiert.
Konzentrierte Schwefelsäure
(0,3 ml) wurde zugegeben, und man liess das Gemisch auf Raumtemperatur
aufwärmen
und rührte
während
eines Zeitraumes von 22 Stunden. Das Gemisch wurde danach mit 3 × 50 ml
2 N NaOH gewaschen und die organische Phase über Magnesiumsulfat getrocknet
und verdampft, worauf 11,17 g (95%) 1-(4-(4-Fluor-phenoxy)benzolsulfonylamino]-cyclopentancarbonsäure-tert-butyl-ester
erhalten wurde. 1H-NMR (CDCl3) δ 7,74–7,77 (m,
2H), 6,85–7,13
(m, 6H), 4,95 (s, 1H), 1,92–2,02
(m, 2H), 1,78–1,88
(m, 2H), 1,50–1,65
(m, 4H), 1,35 (s, 9H).
-
Der
Fachmann kennt zahlreiche weitere Strategien zur Synthese der hierin
beschriebenen Reaktionsintermediate. Zum Beispiel kann Veresterung
mit Isobutylen an einem Molekül,
wie etwa
ausgeführt werden, gefolgt von Sulfanierung
mit, zum Beispiel einer QSO
2Cl-Gruppe. Es
ist anzumerken, dass auf alternative Weise, zum Beispiel t-Butylester
der obigen Strukturen leicht hergestellt werden oder kommerziell
erhältlich
sein können.
-
HERSTELLUNG 3
-
1-{(2-Ethoxycarbonyl-vinyl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl)-amino}-cyclopentancarbonsäure-tert-butylester
-
Zu
einem Gemisch von 1-[4-(4-Fluor-phenoxy)-benzolsulfonylamino]-cyclopentancarbonsäure-tert-butylester
(1,0 g, 2,3 mmol) in 10 ml THF und 2,3 ml (2,3 mmol) 1 M Tetrabutylammoniumfluorid
in THF wurde 0,23 ml (2,3 mmol) Ethylpropiolat bei Raumtemperatur
zugegeben. Nach einstündigem
Rühren
war die Reaktion vollständig
gemäss
HPLC und wurde in vacuo zur Trockne gestrippt. Der Rückstand
wurde in 20 ml Ethylacetat gelöst
und mit 2 × 10
ml Wasser gewaschen und die organische Lösung zu einem Öl gestrippt. Dieses Öl wurde
an Kieselgel chromatographiert, unter Eluieren mit 10% Ethylacetat/Hexan,
worauf 0,95 g (77% Ausbeute) 1-{(2-Ethoxycarbonyl-vinyl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzol-sulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure-tert-butylester als ein
farbloses Öl
erhalten wurde. 1H-NMR (CDCl3)
zeigte ein 1,5 : 1-Trans/Cis-Verhältnis.
Trans δ 7,79–7,83 (m,
2H), 7,63 (d, J = 14 Hz, 1H), 6,89–7,05 (m, 4H), 5,44 (d, J =
14 Hz, 1H), 4,08 (q, J = 7,1 Hz, 1H), 2,08–2,43 (m, 4H), 1,63–1,80 (m,
4H), 1,39 (s, 9H), 1,22 (t, J = 7,1 Hz, 3H), Cis 7,62–7,69 (m,
2H), 6,91–6,85
(m, 2H), 6,55 (d, J = 8,1 Hz, 1H), 5,85 (d, J = 8,1 Hz, 1H), 3,81
(q, J = 7,2 Hz, 2H), 2,08–2,43,
m, 4H), 1,19–1,25,
m, 4H), 1,49 (s, 9H), 1,11 (q, J = 7,2 Hz, 3H)
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HERSTELLUNG 4
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1-{(2-Ethoxycarbonyl-ethyl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-amino-cyclopentancarbonsäure-tert-butylester
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Eine
Lösung
von 1-{(2-Ethoxycarbonyl-vinyl)-[4-(4-fluorphenoxy)-benzol-sulfonyl)-amino-cyclopentancarbonsäure-tert-butylester (1,23
g, 2,3 mmol) in 50 ml Ethanol mit 723 mg 5% Pd/C-Katalysator wurde
bei Raumtemperatur hydriert bis HPLC anzeigte, dass die Reaktion
vollständig
war. Der Katalysator wurde filtriert und das Filtrat verdampft,
worauf ein Öl
erhalten wurde, was Chromatographie an Kieselgel unterzogen wurde unter
Eluieren mit 105 Ethylacetat in Hexan. 1-{(2-Ethoxycarbonyl-ethyl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure-tert-butylester
wurde als ein farbloses Öl
isoliert (875 mg, 71% Ausbeute). 1H-NMR
(CDCl3) δ 7,75–7,80 (m,
2H), 6,86–7,01
(m, 6H), 4,09 (q, J = 7,2, 2H), 3,44–3,48 (m, 2H), 2,66–2,72, (m,
2H), 2,09–2,15
(m, 2H), 1,52–1,74,
(m, 4H), 1,43 (s, 94H), 1,21 (t, J = 7,2 Hz, 3H)
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HERSTELLUNG 5
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1-{(2-Ethoxycarbonyl-ethyl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzolsulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure-dicyclohexylaminiumsalz
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Eine
Lösung
von 1-{(2-Ethoxycarbonyl-ethyl)-[4-(4-fluorphenoxy)-benzolsulfonyl]-amino-cyclopentancarbonsäure-tert-butylester (0,225
g, 0,42 mmol) in 4 ml Toluol wurde mit Methansulfonsäure (0,06
ml, 0,84 mmol) behandelt und 18 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die
Lösung
wurde mit wässriger
Natriumbicarbonatlösung
gewaschen und zu einem farblosen Öl verdampft. Das Öl wurde
in 2 ml Ethanol gelöst
und mit Dicyclohexylamin (0,084 ml, 0,42 mmol) behandelt. Das Produkt,
1-{(2-Ethoxycarbonyl-ethyl)-[4-(4-fluor-phenoxy)-benzol-sulfonyl]-amino}-cyclopentancarbonsäure-dicyclohexylaminiumsalz
wurde filtriert und getrocknet, worauf 223 mg (80% Ausbeute) eines
weissen Feststoffs erhalten wurde, welcher eine identische HPLC-Retentionszeit
und ein identisches NMR aufwies, im Vergleich zu einer Probe, welche über die
Benzylester-Route hergestellt wurde.