FI112218B

FI112218B - Menetelmä optisesti puhtaan tai rikastetun piperatsiini-2-tert-butyylikarboksiamidisubstraatin valmistamiseksi

Info

Publication number: FI112218B
Application number: FI963054A
Authority: FI
Inventors: David Askin; Kai Rossen; Paul Reider; Richard Varsolona; Ralph Volante
Original assignee: Merck & Co Inc
Priority date: 1994-02-04
Filing date: 1996-08-01
Publication date: 2003-11-14
Also published as: KR100337579B1; MX9603218A; RU2135482C1; DE69523038D1; CZ227296A3; EP0741712B1; FI963054A; FI963054A0; AU1696795A; ES2161863T3; EP0741712A1; TW472047B; CA2180947A1; RO118292B1; HU9602143D0; WO1995021162A1; HUT76303A; UA46730C2; NZ279734A; AU691878B2

Description

112218

Menetelmä optisesti puhtaan tai rikastetun piperatsiini-2-tert-butyylikarboksiamidisubstraatin valmistamiseksi

Keksinnön tausta 5 Tämä keksintö liittyy uuteen välituotteeseen ja

menetelmään yhdisteiden valmistamiseksi, jotka inhiboivat proteaasia, jota koodaa ihmisen immunokatovirusta (HIV) ja erityisesti sellaisen yhdisteen valmistukseen, jota kuvataan ja johon viitataan "yhdisteenä J" julkaisussa EPO

10 541 168, julkaistu 12. toukokuuta 1993, tai sen farma seuttisesti hyväksyttävät suolat.

?H

15 V V'^^Vnh oh t-Bu-NH^O °

Yhdiste J

20 Nämä yhdisteet ovat arvokkaita HIV:n estossa, HIV-infektion • · • hoidossa ja tästä johtuvan immuunikadon (AIDS) hoidossa, i Erityisemmin tämä prosessi käsittää optisesti ,· puhtaan tai rikastetun piperatsiini-2-tert-butyylikarb- : 25 oksiamidin ja johdannaisten rasemoinnin vahvalla emäksellä, vedettömillä metallisuoloilla tai karboksyylihapoilla lie-vissä olosuhteissa. Piperatsiini-tert-butyylikarboksiami-dijohdannaiset ovat päävälituotteita, jotka ovat käyttö-kelpoisia HIV-proteaasi-inhibiittoriyhdisteiden, mukaan • · 30 lukien yhdiste J, valmistuksessa.

• » • · *;* Retrovirus, jota kutsutaan ihmisen immunokatoviruk- seksi (HIV) , on monimutkaisen sairauden etiologinen aine, joka aiheuttaa immuunijärjestelmän progressiivisen tuhou- ./ tumisen (immuunikato; AIDS) ja keskushermosto- ja ääreis- ♦ · · 35 hermostojär jestelmän rappeutumisen. Tämä virus tunnettiin ’···’ aikaisemmin LAV:nä, HTLV-III:na tai ARV:nä. Yleinen omi- 112218 2 naisuus retroviruksen replikaatiolle on prekursori-poly-proteiinien huomattava translaation jälkeinen prosessointi viruskoodatulla proteaasilla kypsien virusproteiinien muodostamiseksi, joita vaaditaan viruksen muodostumisessa ja 5 toiminnassa. Tämän prosessin inhibitio estää normaalin infektioviruksen tuotannon. Esimerkiksi Kohl, N.E. et ai., Proc. Nat'l. Acad. Sei. 85, 4686 (1988) osoittivat, että HlV-koodatun proteaasin geneettinen inaktivointi johti epäkypsien, ei-infektoivien viruspartikkeleiden muodostu-10 miseen. Nämä tulokset osoittavat, että HIV-proteaasin inhibitio on toteuttamiskelpoinen menetelmä AIDS:n hoidossa ja HIV-infektion ennaltaehkäisyssä tai hoidossa.

HIV-nukleotidisekvenssi osoittaa pol-geenin läsnäolon avoimessa lukukehyksessä [Ratner, L. et ai., Nature, 15 313, 277 (1985)]. Aminohapposekvenssi homologia viittaa siihen, että pol-sekvenssi koodaa käänteistranskriptaasia, endonukleaasia ja HIV-proteaasia [TOH, H. et ai., EMBO J., 4, 1267 (1985); Power, M.D. et ai., Science, 231, 1567 (1986); Pearl, L.H. et ai., Nature, 329, 351 (1987)]. Lop-20 putuoteyhdisteet, mukaan lukien yhdiste J, joka on esitetty seuraavassa esimerkissä 20, jotka yhdisteet voidaan valmistaa tämän keksinnön uusista välituotteista ja prosessilla, ovat HIV-proteaasin inhibiittoreita ja niitä *, kuvataan julkaisussa EPO 541 168, joka on julkaistu 12.

25 toukokuuta 1993.

; Aikaisemmin yhdisteen J ja vastaavien yhdisteiden valmistus toteutettiin 12-vaiheisella menetelmällä, jossa ’· ’ käytettiin hydroksisuojattua dihydro-5(S)-hydroksimetyyli si 2H) f uranonia, joka alkyloitiin, ja käsitti jättävän al-• '.* 30 koholiryhmän korvauksen alkyloidussa furanonissa piperi- ’ : diiniryhmällä. Kytketty tuote hydrolysoitiin sitten fura- nonirenkaan avaamiseksi hydroksihapporyhmäksi ja tämän ·.! jälkeen happo kytkettiin 2(R)-hydroksi-l(S)aminoindaaniin.

Tätä menetelmää on kuvattu julkaisussa EPO 541 168. Tämän : ’*· 35 reitin huomattava pituus (12 vaihetta) tekee tästä mene- 112218 3 telmästä aikaavievän ja työtä vaativan ja se vaatii monien kalliiden reagenssien ja kalliin lähtöaineen käyttöä. Reitti, jossa olisi vähemmän reaktiovaiheita ja reagensse-ja, antaisi toivottuja taloudellisia ja aikaa säästäviä 5 etuja.

Yhdisteen J ja vastaavien yhdisteiden valmistuksen modifioitu reitti on myös esitetty julkaisussa EPO 541 168 perustuen enolaatin diastereoselektiiviseen alkylointiin, joka enolaatti on johdettu N-(2(R)-hydroksi-l(S)-indaani-10 Ν,Ο-isopropylidenyyli )-3-fenyyli-propaaniamidista, jolloin C3-C5 kolmen hiilen yksikkö lisättiin allyyliryhmänä ja hapetettiin myöhemmin. Joitakin tämän reitin ongelmia ovat: (a) neljä vaihetta ovat välttämättömiä kolmen hiili-glysidyyliosan lisäämiseksi, (b) prosessissa käytetään 15 hyvin myrkyllistä 0s04:ää ja (c) dihydroksylaatiovaihe ai heuttaa alhaisen diastereoselektiivisyyden. Täten toivotussa menetelmässä kolmen hiilen yksikkö lisättäisiin suoraan oikeaan kiraaliseen hapetettuun muotoon.

Lisäksi kiraalisen piperatsiinivälituotteen valmis- 20 tus toteutettiin 2-pyratsiinikarboksyylihaposta 6-vaihei- sen menetelmän avulla ja tämä vaatii kalliiden reagens- j. sien, kuten B0C-0N:n ja EDC:n, käyttöä. Lyhyempi reitti *•1 : piperatsiinivälituotteeksi, jossa menetelmässä ei myöskään ,···, käytetä kalliita reagensseja, olisi täten toivottava. Li- 25 säksi kiraalisen piperatsiinivälituotteen valmistuksen aikana sekä haluttua (S)-piperatsiinikarboksylaattienan- * * ; tiomeeriä [ts. prekursoria 2(S)-karboksiamidipiperatsiini- '* ' välituotteen muodostamiseksi] että ei-toivottua (R)-enan- tiomeeriä muodostuu vaatien halutun (S)-enantiomeerin j ’,· 30 erottamisen, josta lopulta valmistetaan yhdiste J. Koska : ei ole mitään menetelmää (R)-antipodin muuttamiseksi (S)- _ antipodiksi, tämä poistettiin jätteenä, mikä rajoitti tä- !.! män vaiheen mahdollisen tehokkuuden 50-%:iseksi. Täten menetelmä (S)-piperatsiinivälituotteen talteenoton paran-: 35 tamiseksi olisi hyvin toivottava.

4 112218

Aivan äskettäin on löydetty lyhyempi reitti yhdisteiden valmistamiseksi ja sitä on kuvattu julkaisussa EPO 541 168 ja erityisesti yhdisteen J valmistamiseksi. Tässä uudessa reitissä valmistetaan l-( (R)-2',3 ’ -epoksipropyyli-5 (S)-2-tert-butyylikarbonyylipiperatsiini ja se saatetaan reagoimaan N-(2(R)-hydroksi-1 (S)-indaani-N,O-isopropylide-nyyli)-3-fenyylipropaaniamidin kanssa antamaan kytketty tuote 8.

10 ¢3

BocN^^i OH | k/Ν^Λ^γΝ i t-Bu-NH^O ° 15 8 ly BOC-suojaryhmän poistamisen jälkeen piperatsiinitypestä suojaamaton piperatsiiniyhdiste saatetaan sitten reagoimaan 3-pikolyylikloridin kanssa muodostamaan yhdiste J.

20 Kuten aikaisemmin on kuvattu menetelmässä HIV-pro- teaasi-inhibiittoriyhdisteiden valmistamiseksi julkaisussa EPO 541 168, kiraalisen piperatsiinipäävälituotteen valmistaminen tässä uudessa menetelmässä johtaa edelleen .enantiomeerien seokseen, joka vaatii (S)-enantiomeerin • 1 ; 25 resoluution, josta lopputuote valmistetaan. Käytännöllisen menetelmän puuttumisen johdosta ei-toivotun (R)-antipodin • · '· ·1 muuttamiseksi (S)-antipodiksi, se poistettiin jätteenä, ’ mikä täten rajoitti tämän vaiheen mahdollisen tehokkuuden 50-%:iseksi ja aiheutti huomattavasti jätettä ja lisäkus-: : 30 tannuksia. Täten menetelmä (S)-piperatsiini välituotteen saannon parantamiseksi olisi hyvin toivottavaa johtaen sekä yhdisteen J valmistukseen liittyvien kustannusten alenemiseen että ympäristöongelmien vähentymiseen, joita suuri määrä käyttökelvotonta orgaanista suolaa aiheuttaa.

5 112218

Amidien ja peptidien rasemointi emäksisissä olosuhteissa on tunnettua ja tämä voi tapahtua asymmetrisen hiiliatomin deprotonoinnin avulla enolaatin muodostamiseksi, mitä seuraa uusi protonointi (ekv. 1).

5 H ° H ?H

VxV Emäs hrNT ^ O R H H OR (1) 10 Amidien tapauksessa, jotka sisältävät heteroatomin 2-ase-massa, rasemoinnin tiedetään myös tapahtuvan heteroatomin korvauksen kautta, mitä seuraa Michael-tyyppinen heteroatomin additio tyydyttymättömään yhdisteeseen (ekv.2).

Koska tämä tyydyttymätön yhdiste on monomeeri, joka on 15 altis polymerisaatiolle, aiheutuu alhaisia saantoja rase-moitua tuotetta.

«, H ? . , H j?

Emäs ^ "ϊΐ !V

6 f H H -£ H H (2) 20 X X = OR, SR, NR'FT,...

Katso Advances in Protein Chemistry, Anson, M.L., Edsall, J.T., julk., osa IV, Academic Press, New York, 1948, 344 -356.

; 25 Kuitenkaan olosuhteet, joita tavallisesti käytetään peptidien rasemoimiseksi, eivät toimi tämän keksinnön pi- » · '· ·’ peratsiini-2-tert-butyylikarboksiamidijohdannaisten ta- v * pauksessa, koska α-vety, joka on piperatsiinirenkaan hii liatomissa, on hyvin heikko happo ja täten vaikeasti pois- • ‘ : 30 tettavissa. Täten oli yllättävää ja odottamatonta, että piperatsiini-2-tert-butyylikarboksiamidien rasemointi voi-täisiin tehokkaasti ja nopeasti toteuttaa lievissä olo-suhteissa.

• · Tämän keksinnön kohteena on menetelmä halutun (S)-| 35 piperatsiini välituotteen X saannon kasvattamiseksi, jota • · 112218 6 välituotetta tarvitaan yhdisteen J valmistuksessa, rase-moimalla optisesti puhdas tai rikastettu piperatsiini-2-tert-butyylikarboksiamidi ja johdannaiset vahvalla emäksellä lievissä olosuhteissa. Koska optisesti aktiivisia 5 piperatsiini-2-tertbutyylikarboksiamideja saadaan Vä5täS“ vien rasemaattien resoluution kautta, ei-toivotun antipodin myöhempi rasemointi mahdollistaa kierrättämisen halutuksi antipodiksi täten kasvattaen saantoa ja eliminoiden jätteitä ja saaden aikaan taloudellisia säästöjä. Täten 10 tämän keksinnön kohteena on aikaisemmin tunnettuja edullisempi menetelmä HIV-proteaasi-inhibiittoreiden valmistamiseksi, jotka sisältävät 2(S)-karboksiamidipiperatsiiniryh-män, aikaansaaden korkeampia saantoja yhdisteitä, jotka ovat käyttökelpoisia HIV:n hoidossa, ja erityisesti yhdis-15 tettä J, kasvattamalla 2(S)-karboksiamidipiperatsiiniväli-tuotteen talteenottoa.

Keksinnön yhteenveto Tämän keksinnön kohteena on uusi synteesimenetelmä raseemisten piperatsiini-2-tert-butyylikarboksiamidi-20 johdannaisten valmistamiseksi, jotka ovat käyttökelpoisia HIV-proteaasi-inhibiittroreiden valmistuksessa.

;· Esillä oleva keksintö koskee menetelmää optisesti j puhtaan tai rikastetun kaavan IX tai X mukaisen

11» I

piperatsiini-2-tert-butyylikarboksiamidisubstraatin tai sen 25 suolan rasemoimiseksi,

• I

:::V F1 f '· J, o ; y 30 V "rNH \ V, "Ή ^ R O R2 • »

'Λ' IX X

• · ft ft T Menetelmälle on tunnusomaista, että mainittu substraatti • *·· 35 tai sen suola saatetaan reagoimaan rasemointiaineen kanssa, :ii#: joka on valittu ryhmästä vahva emäs, vedetön metallisuola 112218 7 ja karboksyylihappo, liuottimessa lämpötila-alueella huoneenlämpötila -250 °C; jolloin R1 ja R2 on valittu toisistaan riippumatta ryhmästä vety, 5 0 0

Il II

R, -C-R ja -C-OR; ja R on valittu ryhmästä Ci-5-alkyyli, -CH2-aryyli, -CH2-heteroaryyli, aryyli ja trifluorimetyyli, jolloin aryyli on 10 fenyyli tai naftyyli; ja heteroaryyli on valittu ryhmästä iiTii1

Sr ' · ST . S^ .

15 oq , oo,

:§ 25 Ja 'tjQ

• » . jolloin liittymiskohta on minkä tahansa mainitun hetero- aryylin hiiliatomi.

Eräässä prosessin luokassa mainittu rasemointiaine .. , 30 on vahva emäs valittuna ryhmästä alkyylilitium, litium- * ·’ amidi, hydroksidi, alkoksidi ja Schwesingerin emäs.

*···’ Kuvaavaa tälle luokalle on prosessi, jossa mainittu ;V: vahva emäs valitaan ryhmästä litiumtertbutoksidi, natriumtertbutoksidi, kaliumtertbutoksidi, litium-n-,,· 35 propoksidi, natrium-n-propoksidi, kalium-n-propoksidi, • ’* natriummetoksidi, kaliummetoksidi, natriumetoksidi ja *· kaliumetoksidi.

112218 8

Toisena luokkana on prosessi, jossa mainittu rase-mointiaine on vedetön metallisuola valittuna ryhmästä magnesiumkloridi, magnesiumbromidi, sinkkikloridi, rauta-(III)kloridi tai titaani(IV)kloridi.

5 Kolmantena luokkana on prosessi, jossa mainittu rasemointiaine on karboksyylihappo valittuna ryhmästä etikkahappo, propionihappo, voihappo tai isovoihappo.

Kunkin edeltävän prosessin alaluokkana on prosessi, jossa mainittu lämpötila-alue on 50 - 120 °C.

10 Kuvaavaa tälle alaluokalle on prosessi, jossa mai nittu liuotin on eetteri, aikaani, sykloalkaani, alkoholi tai aromaattinen yhdiste tai näiden seos.

Edelleen kuvaavaa tälle alaluokalle on prosessi, jossa mainittu liuotin on valittu ryhmästä THF, 15 sykloheksaani tai propanoli tai niiden seos.

Edelleen kuvaavaa tälle alaluokalle on prosessi, jossa mainittu substraatti on valittu ryhmästä 20 o JΠ n > 0Y °γ o „

j\: 'O , O

t t » Γύ 30 P p ? c"> / o / « » * · · 9 112218 η Λ

Λ° V

Γ O

ς,>ΝΗ < - Xx^ H Π \ \

O

10 tai niiden suolasta.

Esimerkki tästä alaluokasta on prosessi, jossa mainittu substraatti on valittu ryhmästä 15 H j/θ' Q'VLnH-^- ( 20 h f . if , irV™·^· 1 o i,; p

25 JVL

: ja Jah s

^N Vnh~V H II N

O

t 30 tai niiden suolasta.

, Lisäesimerkki tästä alaluokasta on prosessi, jossa mainittu substraattisuola on valittu ryhmästä pyrogluta- 'V miinihapposuola tai kamferisulfonihapposuola.

',,,· Lisäesimerkki on prosessi, jossa mainittu sub- » 35 straattisuola on bis-(L)-pyroglutamiinihapposuola.

f I 1 i 10 112218

Lisäesimerkki tästä suoritusmuodosta on prosessi, jossa eristetään piperatsiini-2-tert-butyylikarboksiamidi-yhdisteen (S)-enantiomeeri rasemaatista.

Vielä toisena keksinnön esimerkkinä on prosessi 5 optisesti puhtaan tai rikastetun piperatsiini-2-tert-butyy-likarboksiamidisubstraatin, jolla on kaava IX, tai sen suolan rasemoimiseksi f' 10 Λ h /

S;W

R2 O

IX

15 jossa menetelmässä saatetaan mainittu substraatti reagoi-! maan alkoksidin kanssa 1-propanolissa lämpötila-alueella 50 - 120 °C; 20 jolloin R1 on vety tai tert-butyylioksikarbonyyli; ja , R2 on vety.

: · > Keksinnön spesifinen esimerkki on prosessi, jossa mainittu alkoksi valitaan ryhmästä natrium-n-propoksidi, : 25 kalium-n-propoksidi ja litium-n-propoksidi.

; Erityisemmin tämän keksinnön esimerkkinä on proses- si, jossa mainittu natrium-, kalium- tai litium-n-propok- I I | sidi valmistetaan in situ atseotrooppisesti kuivaamalla .. , natrium-, kalium- tai litiumhydroksidi 1-propanolissa.

’tt; 30 Keksintöä kuvaa prosessi, jossa mainittu suola on *··>1 (L) -pyroglutamiinihapposuola.

:Y: Spesifisemmin keksintöä kuvaa prosessi, jossa mainittu lämpötila-alue on 85 - 120 °C.

» I » • · f ( ·

I I

11 112216

Seuraavassa on muutamia tässä hakemuksessa esiintyviä lyhenteitä:

Lyhennykset

Merkintä Suojaryhmä 5 BOC (Boc) t-butyylioksikarbonyyli CBZ (Cbz) bentsyylioksikarbonyyli (karbobentsoksi) TBS (TBDMS) t-butyyli-dimetyylisilyyli

Merkintä Aktivoiva ryhmä

Ts tai tosyyli tai tosylaatti p-tolueenisulfonyyli 10 Ns tai nosyyli tai nosylaatti 3-nitrobentseenisulfonyyli Tf tai triflyyli tai triflaatti trifluorimetaanisulfonyyli Ms tai mesyyli tai mesylaatti metaanisulfonyyli

Merkintä Kytkentäreagenssi BOP reagenssi bentsotriatsol-l-yylioksi- 15 tris(dimetyyliamino)fosfo- niumheksafluorifosfaatti B0P-C1 bis(2-okso-3-oksatsolidinyy- li)fosfiinihappokloridi EDC 1-etyyli-3-(3-dimetyyliami- 20 nopropyyli)karbodi-imidihyd- rokloridi :. Muut

: I

BOC-ON 2-(tert-butyylikarbonyyliok- / si-imino)-2-fenyyliasetonit- ' 25 rilli (BOC )20 (B0C20 tai Boc20 ) di-t-butyylidikarbonaatti φ nBu4N+F~ tetrabutyyliammoniumfluoridi ’ nBuLi (n-Buli) n-butyylilitium (S)-CSA (lS)-(+)-10-kamferisulfoni-

• · I

I‘: 30 happo DI deionisoitu DIEA tai DIPEA di-isopropyylietyyliamiini DMAP dimetyyliaminopyridiini DME dimetoksietaani : 35 DMF dime tyyli f ormamidi 12 112216 i

Et3N trietyyliamiini

EtOAc etyyliasetaatti h tuntej a IPA 2-propanoli 5 KF Karl Fisher -titraus ve delle LDA litium-di-isopropyyliamidi LHDMS litiumheksametyylidisilatsi- di 10 L-PGA (L)-pyroglutamiinihappo r.t. huoneenlämpötila TFA trifluorietikkahappo TG termogravimetria: häviö kuu mennettaessa 15 THF tetrahydrofuraani TLC ohutkerroskromatografia

Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus Yhdisteiden, jotka inhiboivat HIV-proteaasia, val-20 mistuksen aikana ja erityisesti yhdisteen J valmistuksessa, joita yhdisteitä kuvataan julkaisussa EPO 541 168, julkaistu 12. toukokuuta 1993, päävälituote on kiraalinen |"’§ yhdiste (S)-2-tert-butyylikarboksiamidipiperatsiini 11.

* « I

25 N

;v (> ’:·· ^N'VNH—<- : : : H "

O

:*·*: 30 • · : : ja sen johdannaiset (ts. kaavan X yhdisteet ) tai niiden ,v, suolat. Piperatsiini 11 valmistetaan 2-pyratsiinikarbok- syylihaposta 12 muodostamalla ensin happokloridi ja saat- • » tamalla sitten pyratsiinihappokloridi reagoimaan tert-bu-• ’·· 35 tyyliamiinin kanssa muodostamaan pyratsiini-2-tert-butyy- likarboksiamidi 13. Pyratsiini-2-tert-butyylikarboksiamidi I 13 112218 hydrataan sitten muodostamaan raseeminen 2-tert-butyyli-karboksiamidipiperatsiini 14. Tässä vaiheessa (S)- ja (R)-enantiomeerien erottaminen on välttämätöntä halutun (S)-antipodin saattamiseksi HIV-proteaasi-inhibiittoriyhdis-5 teiksi, joita on kuvattu julkaisussa EPO 541 168 ja erityisesti yhdisteeksi J. Enantiomeerien erottaminen voidaan toteuttaa menetelmien avulla, jotka ovat hyvin tunnettuja alalla, esimerkiksi kiraalisella HPLC:llä. Vaihtoehtoisesti (S)- ja (R)-enantiomeerien erottaminen voidaan toteutit) taa valmistamalla karboksiamidipiperatsiiniyhdisteen bis- (S)-kamferisulfonihapposuola 15 tai (L)-pyroglutamiinihap-posuola 16 raseemisesta 2-tert-butyylikarboksiamidipiper-atsiinista 14.

Käytännöllisen menetelmän puutteesta johtuen (R)-15 antipodin muuttamiseksi halutuksi (S)-antipodiksi, se poistettiin jätteenä, jolloin tämän vaiheen mahdollinen tehokkuus rajoittui 50 %:iin. Tämän keksinnön kohteena on menetelmä ei-toivotun (R)-antipodin saattamiseksi reagoimaan vahvan emäksen, vedettömän metallisuolan tai karbok-20 syylihapon kanssa lievissä olosuhteissa kaavion 1 mukaisesti antamaan rasemaatti korkeana saantona. Kun rasemaat-. j. ti on muodostunut, haluttu (S)-antipodi voidaan ottaa tal- : teen alalla tunnettujen menetelmien avulla (tai käyttäen

• I I

• · · · ,*·>, tässä kuvattua resoluutiota) täten kasvattaen prosessin • · 25 tehokkuutta ja saantoa yhdisteen J synteesissä.

» ·

Kaavio I

• · · • » » R' ?' 9' Γν 30 l i l, ... N Rasemointi r Resolointi *

I \f ia I h* H

*...· r2 o Π O n O

:**·· 35 ,X

• · ♦ · · 112218 14

Substraatteja, joita voidaan käyttää rasemoinnissa, ovat

°y-0R °y^R

5 (N> C"> (n> N N V-NH —<- N ''y-NH—<- H II H II , H 11 o o o 10 n

R °<^OR

r> , cn>h

H 1ΓΝΗ^ 3> VCnH-S

15 0 nJ\ O

O 0-R

tai niiden suolat, joissa R on Cj.j-alkyyli, -CH2-aryyli, -CH2-heteroaryyli, aryyli tai trifluorimetyyli.

Edullisesti tässä keksinnössä käytetään seuraavia 20 substraatteja tai niiden suoloja

;V: °Y°xjO H

ΐ'ν 25 C iH / CNi" m-y r y.H

; , H r νΓΝπ^

:T: O O

| " p p r::· 35 C i"NH / CNi" / :.J H II \ H II \

O O

15 112218 C J?h n r> 3. v vn \

Sr\-NH—Ci'o 0 H IT x \ O \sr 10

Edullisimpia substraatteja ovat

„ > O

h °v° 15 /N T r C / C ^UH / H f . il irNH^· hWnh~^

o H O

20 X~0 , fii 9 25 , (*> / :v κ vnh^

O

• » I

V ’ ja niiden suolat.

Rasemointi voidaan toteuttaa käyttäen rasemointi- • 1 : 30 ainetta, kuten Mg:n, Zn:n, Fe:n tai Ti:n vedettömiä suo- loja, karboksyylihappoja tai vahvoja emäksiä. Joitakin esimerkkejä vedettömistä metallisuoloista, joita voidaan !.! käyttää tässä keksinnössä, ovat vedetön magnesiumkloridi, *·* magnesiumbromidi, sinkkikloridi, rauta( III )kloridi tai • ’·· 35 titaani(IV)kloridi. Karboksyylihappoja, joita voidaan 1C 112218 16 käyttää, ovat etikkahappo, propionihappo, voihappo ja iso-voihappo. Edullisesti voidaan käyttää vahvoja emäksiä, kuten alkyylilitiumia (esim. metyylilitiumia, sek-butyyli-litiumia, t-butyylilitiumia), fenyylilitiumia, litiumami-5 deja (esim. LDA, LHMDS), hydroksideja, (esim. litium-, natrium- tai kaliumhydroksidia), alkoksideja tai Schwesin-gerin emäksiä. Kun vahva emäs on hydroksidi, on edullista, että käytetään vesipitoisten hydroksidien liuoksia alkoholeissa rasemoinnin toteuttamiseksi. Esimerkkejä alkoksi-10 deista, joita voidaan käyttää, ovat litiumtert-butoksidi, natriumtert-butoksidi, kaliumtert-butoksidi, litium-n-pro-poksidi, natrium-n-propoksidi, kalium-n-propoksidi, nat-riummetoksidi, kaliummetoksidi, natriumetoksidi ja kalium-etoksidi. Edullisinta on litium-, natrium- tai kaliumtert-15 butoksidin tai litium-, natrium- tai kalium-n-propoksidin käyttö. Edullisimmin alkoksidi muodostetaan in situ kuivaamalla liuokset, joissa on natrium-, kalium- tai litium-hydroksidia alkoholissa. Katso esim. saksalainen patentti DRP 558 469 (1932), joka kuvaa natriumalkoksidien valmis-20 tusta kuivaamalla atseotrooppisesti NaOH-liuoksia alkoholissa.

Voidaan käyttää liuottimia, kuten eettereitä, al-. kaaneja, alkoholeja, sykloalkaaneja ja aromaattisia ainei- ta tai niiden seoksia, jotka ovat yhteensopivia reaktio- * · 25 olosuhteiden kanssa. Edullisesti liuottimina käytetään : >’ eettereitä, alkaaneja ja alkoholeja tai niiden seoksia.

Edullisimpia liuottimia ovat THF, sykloheksaani ja propa-V · noli tai niiden seos.

Rasemointi voidaan toteuttaa lämpötila-alueella 30 huoneenlämpötila - 250 °C. Edullinen lämpötila-alue on n.

50 - 120 °C. Edullisin lämpötila-alue on 85 - 120 °C.

Tämä rasemointiprosessi voidaan myös toteuttaa sub-;];* straatin suoloilla. Viinihapon, dibentsoyyli-viinihapon, mantelihapon, maitohapon, kamferisulfonihapon ja pyroglu-35 tamiinihapon suoloja voidaan käyttää. Edullisesti käyte- > » · 112218 17 tään (S)-kamferisulfonihapon suolaa tai (L)-pyroglutamii-nihapon suoloja. (L)-pyroglutamiinihapposuolat ovat edullisimpia .

Edustavia koemenetelmiä, joissa käytetään uutta 5 menetelmää, on esitetty yksityiskohtaisesti seuraavassa.

Nämä menetelmät ovat ainoastaan esimerkinomaisia eikä niitä tulisi pitää tämän keksinnön uutta prosessia rajoittavina.

Esimerkki 1 10 Pyratsiini-2-tert-butyylikarboksiamidi 13 ίΛ Ή*ΌΟΟΗ " ^N^XONHt-Bu 12 13 15 2-pyratsiinikarboksyylihappo (12) 3,35 kg (27 mol) oksalyylikloridi 3,46 kg (27,2 mol) tert-butyyliamiini (KF = 460 pg/ml) 9,36 1 (89 mol)

EtOAc (KF = 56 pg/ml) 27 1 DMF 120 ml 20 1-propanoli 30 1

Karboksyylihappo 12 suspendoitiin 27 l:aan EtOAc:tä ja 120 ml:aan DMF:ää 72 l:n kolmikaulapullossa, varustet- > a · tuna mekaanisella sekoittimella typen paineessa ja suspen-

* I

: : sio jäähdytettiin 2 °C:seen. Oksalyylikloridia lisättiin, 25 lämpötila pidettiin 5-8 °C:ssa.

; *.· Lisäys oli täydellinen viiden tunnin sisällä. Ekso- » • i;\: termisen lisäyksen aikana muodostui CO:ta ja C02:ta. Muo- i .* dostunut HC1 pysyi enimmäkseen liuoksessa. Happokloridin muodostumisen analysointi toteutettiin tukahduttamalla V. 30 vedetön reaktioseosnäyte t-butyyliamiinilla. Reaktion lo- pussa < 0,7 % haposta 12 oli jäljellä.

Reaktiota voitiin seurata HPLC:llä: 25 cm:n Dupont Zorbax RXC8 -pylvään avulla 1 ml/min. virtauksella ja 250 ·...* nm:ssä; lineaarinen pitoisuusgradientti 98 % 0,1 %:sta • \t 35 vesipitoista H3P04:ää ja 2 % CH3CN:ää -* 50 % vesipitoista » i < • * · 112218 18 H3P04:ää ja 50 % CH3CN:ää 30 minuutin aikana. Retentioajat: happo 12 = 10,7 min, amidi 13 = 28,1 min.

Reaktioseosta pidettiin 5 °C:ssa yksi tunti. Saatu liete jäähdytettiin 0 °C:seen ja tert-butyyliamiinia li-5 sättiin sellaisella nopeudella, että sisäinen lämpötila pysyi alle 20 °C:n.

Lisäys vaati kuusi tuntia, koska reaktio oli hyvin eksoterminen. Pieni osa muodostuneesta tert-butyyliammo-niumhydrokloridista poistettiin reaktiosta kuohkeana valio koisena kiinteänä aineena.

Seosta pidettiin 18 eC:ssa 30 lisäminuuttia. Saostuneet ammoniumsuolat poistettiin suodattamalla. Suodos-kakku pestiin 12 1:11a Et0Ac:tä. Yhdistetyt orgaaniset faasit pestiin 6 1:11a 3-%:ista NaHC03:a ja 2 x 2 1:11a 15 kyllästettyä vesipitoista NaCl:ää. Orgaanista faasia käsiteltiin 200 g:11a Darco G60 -hiiltä ja suodatettiin Solka Flokin läpi ja kakku pestiin 4 1:11a EtOAc:tä. Hiilikäsit-tely poisti tehokkaasti purppuramaisen värin tuotteesta.

Yhdisteen 13 EtOAc-liuos väkevöitiin 10 mbar:ssa 20 25 %:iin alkuperäisestä tilavuudesta. 30 1 1-propanolia lisättiin ja tislausta jatkettiin, kunnes saavutettiin . 20 l:n lopputilavuus.

- · · ; Tämän liuotinmuutoksen sisäinen lämpötila oli ; : : < 30 °C. Yhdisteen 13 1-propanoli/EtOAc-liuos oli stabiili • a ·..* 25 palautus jäähdyttämistä varten ilmakehän paineessa useita ; .· päiviä.

* I · .* Alikvootin haihduttaminen antoi nahanvärisen kiin- teän aineen, sp. 87 - 88 °C; 13C-NMR (75 MHz, CDC13, ppm) 161,8, 146,8, 145,0, 143,8, 142,1, 51,0, 28,5.

30 Esimerkki 2 * a f i .···. Raseeminen2-tert-butyyli-karboksiamidi-piperatsii- Λ nl 14

:·ϊ ^ ivPd(0H)2 X

.· (1 —"Cl ;* N CONHt-Bu SN CONHt-Bu 13 H 14 « 112218

Materiaalit

Pyratsiini-2-tert-butyylikarboksiamidi 13 (2,4 kg, 13,4 mol) 1-propanoliliuoksessa 12 1, 20 % Pd(0H)2/C 16 paino-%, vettä 144 g.

5 Pyratsiini-2-tert-butyylikarboksiamidi 13/1-propa- noliliuos pantiin 5 gallonan autoklaaviin. Katalyyttiä lisättiin ja seosta hydrattiin 65 eC:ssa 40 psi:ssä (3 atm) H2: ssa.

24 tunnin kuluttua reaktio oli käyttänyt teoreetti-10 sen määrän vetyä ja kaasukromatografia osoitti, että yhdistettä 13 oli < 1 %. Seos jäähdytettiin, huuhdeltiin ty-pellä ja katalyytti poistettiin suodattamalla Solka Flocin läpi. Katalyytti pestiin 2 1:11a lämmintä 1-propanolia.

Reaktiota seurattiin kaasukromatografisesti: 30 m:n 15 Megabore-pylväs, 100 -» 160 °C 10 °C/min, pidettiin lämpötilassa 160 °C 5 min, sitten 10 °C/min 250 °C:seen, reten-tioajat: 13 = 7,0 min, 14 = 9,4 min. Reaktiota voitiin seurata myös TLCrllä (ohutkerroskromatografia) EtOAc/ Me0H:n (50:50) ollessa liuottimena ja ninhydriinin kehi-20 tysaineena.

Alikvootin haihduttaminen antoi yhdisteen 14 valkoisena kiinteänä aineena, sp. 150 - 151 °C; 13C-NMR (75 ·.:* MHz, D20, ppm) 173,5, 59,8, 52,0, 48,7, 45,0, 44,8, 28,7.

: Esimerkki 3 ·...·* 25 (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-piperatsiini-bis- j (S)-kamferisulfonihapposuola (S)-15 * f t h h

v : 2 (+)-CSA /N^‘2(+)-CSA

:*·*: 30 ^N^CONHt-Bu ^N, CONHt-Bu

H H

ST: 14 15 • * » » · »»· • » » « » » • » » · i » » · • · » 20 112216

Materiaalit raseeminen 2-tert-butyyli- karboksiamidipiperatsiini 14 4,10 kg (22,12 mol) 1-propanoliliuoksessa 25,5 kg liottimessa 5 (S)-(+)-10-kamferisulfonihappo 10,0 kg (43,2 mol) 1-propanoli 12 1 asetonitriili 39 1 vesi 2,4 1

Amiinin 14 liuos 1-propanolissa panostettiin 100 10 l:n pulloon, johon oli liitetty väkevöimislaite. Liuos vä-kevöitiin 10 mbarrssa ja lämpötilassa < 25 °C n. 12 l:n tilavuudeksi.

Tässä vaiheessa tuote oli saostunut liuoksesta mutta liukeni uudestaan, kun seos kuumennettiin 50 °C:seen.

15 Asetonitriiliä (39 1) ja vettä (2,4 1) lisättiin antamaan kirkas hieman ruskea liuos.

(S)-10-kamferisulfonihappoa panostettiin 30 minuutin aikana neljänä annoksena 20 °C:ssa. Lämpötila nousi 40 °C:seen CSA-lisäyksen jälkeen. Muutaman minuutin kulut-20 tua muodostui paksu valkoinen sakka. Valkoinen liete kuumennettiin 76 °C:seen kaikkien kiinteiden aineiden liuottamiseksi ja sitten hieman ruskeahkon liuoksen annettiin jäähtyä 21 °C:seen kahdeksan tunnin aikana.

· Tuote saostui 62 °C:ssa. Tuote suodatettiin van- : : 25 hentamatta 21 °C:ssa ja suodoskakku pestiin 5 1:11a CH3CN/ l-propanoli/H20 26/8/1,6 -liuotinseosta. Kakku kuivattiin ; 35 °C:ssa tyhjöuunissa typpivirtauksessa antamaan yhdiste 15 valkoisena kiteisenä kiinteänä aineena, sp. 288 - I i | 290 °C (haj.). [a]D25 = 18,9° (c = 0,37, H20). 13C-NMR (75 .v> 30 MHz, D20, ppm) 222,0, 164,0, 59,3, 54,9, 53,3, 49,0, 48,1, 43,6, 43,5, 43,1, 40,6, 40,4, 28,5, 27,2, 25,4, 19,9, 19,8.

::: Diastereomeerinen ylimäärä (de) ainetta oli 95 % kiraalisen HPLC-analyysin mukaan: yhdisteen 15 alikvootti 35 (33 mg) suspendoitiin 4 ml:aan EtOH:ta ja 1 ml:aan Et3N:ää.

» » · » i * > I · • ♦ 112218 21

Boc20:ta (11 mg) lisättiin ja reaktioseoksen annettiin vanheta yksi tunti. Liuotin poistettiin kokonaan tyhjössä ja jäännös liuotettiin n. 1 ml:aan EtOAc:tä ja suodatettiin Pasteur-pipetin läpi Si02:lla käyttäen EtOAcrtä eluenttina.

5 Haihdutetut tuotejakeet liuotettiin uudestaan heksaaneihin n. 1 mg/ml. Enantiomeerit erotettiin Daicel Chiracell AS -pylväässä heksaanl/IPA (97:3) liuotinjärjestelmällä virtausnopeudella 1 ml/min ja 228 nm:ssä. Retentioajat: S-an-tipodi = 7,4 min, R = 9,7 min.

10 Esimerkki 4 (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butoksikar-bonyylippiperatsiini 1 suolasta 15 H Boc 15 rNV2W-CSA (Boc);Q ι'-'Ν ^N^CONHt-Bu N^CONHt-Bu

H H

15 1

Materiaalit 20 (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi- piperatsiini bis(S)-(+)-CSA-suola 15, 95-%:inen ee 5,54 kg (8,53 mol) ]· di-tert-butyylidikarbonaatti 1,86 kg (8,53 mol) ; : Lacamas * « * · ; ·; 25 Et3N 5,95 1 (42,6 mol) : Aldrich , ,·, EtOH, 200 proof 55 1 * > ·

EtOAc 2 1

» I

(S)-CSA-suolaan 22 100 l:n kolmikaulapullossa li-30 sättiin lisäyssuppilolla typen paineessa EtOH:ta, mitä seurasi trietyyliamiini 25 °C:n lämpötilassa. Kiinteä aine » liukeni helposti lisättäessä Et3N:ää. Boc20:ta liuotettiin '· EtOAc:hen ja panostettiin lisäyssuppiloon. Boc20:n liuos i

EtOAc:ssä lisättiin sellaisella nopeudella, että lämpötila 1 pysyi alle 25 °C:n. Lisäys kesti kolme tuntia. Reaktio- t · * i i i 1122 Ί 8 22 seoksen annettiin seistä yksi tunti Boc20-liuoksen lisäyksen jälkeen.

Reaktiota voitiin seurata HPLC:llä: 25 cm:n Dupont Zorbax RXC8 -pylväs 1 ml/minuutin virtausnopeudella ja 228 5 nmissä, isokraattinen (50/50) CH3CN/0,1 M KH2P04 pH säädettynä arvoon 6,8 NaOHtlla. Retentioaika yhdisteelle 1 = 7,2 min. Kiraliakoe toteutettiin käyttäen samaa järjestelmää kuin edeltävässä vaiheessa. Reaktiota voitiin myös seurata TLC:llä 100-%:isella EtOAc:llä liuottimena. (Rf = 0,7) 10 Liuos väkevöitiin sitten n. 10 l:ksi < 20 °C:n si säisellä lämpötilalla haudetyyppisessä väkevöintilaittees-sa 10 mbar:n tyhjössä. Liuotinvaihto toteutettiin antamalla hitaasti virrata 20 1 EtOAc:tä ja väkevöimällä n.

10 l:ksi. Reaktioseos pestiin uuttolaitteeseen 60 1:11a 15 EtOAc:tä. Orgaaninen faasi pestiin 16 1:11a 5-%:ista vesipitoista Na2C03-liuosta, 2 x 10 1:11a Dl-vettä ja 2 x 6 1:11a kyllästettyä vesipitoista natriumkloridia. Yhdistetyt vesipitoiset pesut uutettiin takaisin 20 1:11a

EtOAc:tä ja orgaaninen faasi pestiin 2x3 1:11a vettä ja 20 2x4 1:11a kyllästettyä vesipitoista natriumkloridia.

Yhdistetyt EtOAc-uutteet väkevöitiin 10 mbar:n tyhjössä sisäisen lämpötilan ollessa < 20 °C 100 l:n haudetyyppisessä väkevöintilaitteessa n. 8 l:ksi. Liuotinvaihto syk-loheksaaniksi toteutettiin antamalla 20 l:n sykloheksaania ! 25 virrata hitaasti ja väkevöimällä n. 8 l:ksi. Lietteeseen I lisättiin 5 1 sykloheksaania ja 280 ml EtOAc:tä ja seos ;* kuumennettiin palautusjäähdytyslämpötilaan, kun kaikki oli • · ' " liuoksessa. Liuos jäähdytettiin ja ymppäyskiteitä (10 g) lisättiin 58 °C:ssa. Liete jäähdytettiin 22 °C:seen neljän • 30 tunnin aikana ja tuote eristettiin suodattamalla yhden : tunnin vanhentamisen jälkeen 22 °C:ssa. Suodoskakku pes- ·, tiin 1,8 1:11a sykloheksaania ja kuivattiin tyhjöuunissa ! 35 °C:ssa typpivirtauksessa antamaan (> 99,9 % pinta-ala HPLC:llä, R-isomeeri havaintorajan alapuolella) yhdiste 1 ·· 35 jauheena, joka oli hiukan nahanruskea. [a]D25 = 22,0° (c = 112218 23 0,20, MeOH), sp. 107 °C; 13C-NMR (75 MHz, CDC13, ppm) 170,1, 154,5, 79,8, 58,7, 50,6, 46,6, 43,6, 43,4, 28,6, 28,3. Esimerkki 5 (S)-2-tert-butyylikarboksiamidipiperatsiini-bis-5 (L)-pyroglutamiinihappo 16 H h

*2 L-PGA

l JL L'PGA. Γ 1 N CONHt-Bu S^CONHt-Bu

10 H H

14 16

Materiaalit raseeminen 2-tert-butyyli- karboksiamidipiperatsiini 14 (0,11 mol) 15 1-propanoliliuoksessa 155 ml, näyte = 22,1 g L-pyroglutamiinihappo 28 g (0,21 mol) vesi 5 ml

Liuos, jossa oli raseemista 2-tert-butyylikarbok-siamidipiperatsiinia 14 1-propanolissa, panostettiin 500 20 ml:n pyörökolviin, joka oli varustettu palautusjäähdytti-mellä, mekaanisella sekoittimella ja typpisisääntulolla.

·· Vettä lisättiin yhdessä L-pyroglutamiinihapon kanssa ja .* *. saatua lietettä kuumennettiin palautusjäähdyttäen. Homo geeninen keltainen liuos jäähdytettiin 50 °C:seen ja ym-25 pättiin R-amiinin bis-( L )-PGA-suolalla (50 mg). Kiinteitä | aineita alkoi muodostua välittömästi. Liuos jäähdytettiin edelleen 25 °C:seen ja sen annettiin vanheta 16 tuntia. Kiinteät aineet suodatettiin 22 °C:ssa ja suodoskakku pestiin 35 ml:lla kylmää 1-propanolia / l-%:ista vettä. Suo-: ,·’ 30 doskakku kuivattiin 35 °C:ssa tyhjöuunissa typpivirtauk- >,'/· sessa antamaan 23,74 g (48 %) (R)-2-tert-butyylikarboksi- ,·. amidipiperatsiini-bis-(L)-pyroglutamiinihappoa. Aineen ee » * · *·· oli 98 % aikaisemmin kuvatun kiraalisen HPLC-kokeen mu- * · * t kaan. Keltaiset emäliuokset sisälsivät 22,6 g (46 %) (S)-: ’· 35 2-tert-butyylikarboksiamidipiperatsiini-bis-( L)-pyrogluta-

» t I

112218 24 miinihapposuolaa 16 ja ee oli 95 % kiraalisen HPLC-kokeen mukaan. Emäliuokset haihdutettiin ja käytettiin välittömästi esimerkissä 6 esitetyssä suojausvaiheessa.

Esimerkki 6 5 (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butoksikar- bonyyli-piperatsiini 1 (S)-2-tert-butyylikarboksiamidipi-peratsiini-bis-(L)-pyroglutamiinihapposuolasta 16 H Boc

xo f V2L"PGA ^ rS

^N^CONHt-Bu ^N^CONHt-Bu

H H

16 1

Materiaalit 15 (S) -2-tert-butyylikarboksiamidi- piperatsiini bis-(L)-pyroglutamiini- happosuola, 95-%:inen ee 22,6 g (50,1 mmol) di-tert-butyylidikarbonaatti 11,1 g (50,1 mmol)

Et3N 35,5 ml (0,254 mol) 20 1-propanoli 226 ml

EtOAc 24 ml j. (S)-2-tert-butyylikarboksiamidipiperatsiini-bis- (L)-pyroglutamiinihapposuolaan 500 ml:n kolmikaulapullos-·. sa, joka oli varustettu lisäyssuppilolla typen paineessa, ! 25 lisättiin 1-propanolia. Kumimainen keltainen kiinteä ai- I ne liukeni helposti lisättäessä Et3N:ää. Boc20:n liuos

EtOAc:ssä lisättiin kahden tunnin aikana 22 °C:ssa. Reak-tioseosta vanhennettiin yksi tunti lisäyksen lopettamisen jälkeen.

. ,· 30 Reaktiota seurattiin HPLC:llä (korkean erotuskyvyn : nestekromatografia) ja TLC:llä käyttäen samoja menetelmiä kuin yhdisteen 15 konversiossa yhdisteeksi 1.

Liuos väkevöitiin sitten ja liuotin vaihdettiin 1' etyyliasetaatiksi (200 ml). Reaktioseos pestiin 50 ml:11a 35 7-%:ista vesipitoista Na2C03-liuosta, 2 x 30 ml:lla vettä 112218 25 ja kuivattiin (Na2S04) ja suodatettiin. EtOAc-liuos väke-vöitiin ja liuotin vaihdettiin sykloheksaaniksi (60 ml). EtOAc:tä (1 ml) lisättiin ja seosta kuumennettiin palautus jäähdyttäen kiinteiden aineiden liuottamiseksi. Seos 5 jäähdytettiin ja ympättiin (50 mg) 52 eC:ssa. Liete jäähdytettiin 22 °C:seen kahden tunnin aikana ja tuote eristettiin suodattamalla yhden tunnin vanhentamisen jälkeen 22 °C:ssa. Suodoskakku pestiin 8 ml:11a sykloheksaania ja kuivattiin tyhjöuunissa 35 ®C:ssa typen paineessa antamaan 10 (> 99,9 pinta-ala % HPLC-analyysillä, R-isomeeri havaitse- misrajan alapuolella) yhdiste 1 vaikeahkona jauheena. Esimerkki 7 (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butoksikar-bonyylipiperatsiini l:n rasemointi vahvalla emäksellä 15 Boc Boc ΦτΥ _ c»Vf 20 1 A: Rasemointiaine = kalium-tert-butoksidi (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butyylioksikarbonyylipiperatsiini 1 V (99,4-%:inen ee) 0,416 g 25 kalium-tert-butoksidi-tert-butanolissa IM 0,04 ml ;* sykloheksaani 7,3 ml ’· ·’ Lietteeseen, jossa oli enantiomeerisesti puhdasta ’. * piperatsiinijohdannaista (1) sykloheksaanissa, lisättiin kalium-tert-butoksidia ja kuumennettiin sitten palautus-J ' : 30 jäähdyttäen yksi tunti. Jäähdyttämisen jälkeen huoneenläm- pötilaan muodostui valkoinen sakka, joka suodatettiin pois antamaan 405 mg raseemista 2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butyylioksikarbonyylipiperatsiinia.

26 1 12218 B: Rasemointiaine = n-butyylilitium (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert- butyylioksikarbonyylipiperatsiini (99,4-%:inen ee) 0,421 g 5 n-butyylilitiumsykloheksaanissa 2,0 M 0,37 ml sykloheksaani 7,5 ml

Lietteeseen, jossa oli enantiomeerisesti puhdasta piperatsiinijohdannaista (1) sykloheksaanissa, lisättiin hitaasti jäähdyttäen jäillä liuos, jossa oli n-butyylili-10 tiumia. Seosta kuumennettiin palautusjäähdyttäen yön yli. Alikvootti poistettiin ja analyysi osoitti, että ee oli pienentynyt 50 %:iin.

C: Rasemointiaine = Schwesingerin emäs (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-15 butyylioksikarbonyylipiperatsiini (99,4-%:inen ee) 0,342 g l-tert-oktyyli-4,4,4-tris(dimetyyliamino)- 2,2-bis[tris(dimetyyliamino)fosforanyli-deeniamino]-2,4-katenadi(fosfatseeni) 1 M 20 heksaanissa (Schwesingerin emäs) 0,09 ml metyylisykloheksaani 6 ml

Enantiomeerisesti puhdasta piperatsiinijohdannaista ,·. (1) kuumennettiin palautus jäähdyttäen Schwesingerin emäk- sen kanssa 14 tuntia. Alikvootin poistaminen osoitti, että 25 enantiomeerinen ylimäärä oli 52 %.

; Esimerkki 8 ;* (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butoksikar- * bonyylipiperatsiinin 1 rasemointi karboksyylihapolla Γ.': 30 Boc Boc v Λ , r x k £; '•«Yf_.

35 1 27 112218

Rasemointiaine = etikkahappo (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butyylioksikarbonyylipiperatsiini 1 (99,4-%:inen ee) 0,441 g 5 etikkahappo 7,73 ml

Enantiomeerisesti puhdasta piperatsilnijohdannaista (1) kuumennettiin etikkahapossa 100 °C:n lämpötilassa 12 tuntia. 22 °C:n lämpötilaan jäähdyttämisen jälkeen etikka-happo poistettiin haihduttamalla tyhjössä antamaan 430 mg 10 valkoista kiinteää ainetta, ee-määritys osoitti, että ee oli 68 %

Esimerkki 9 (S)-2-1ert-butyy1ikarboks iamidi-4-tert-butoks ikar-bonyylipiperatsiinin 1 rasemointi vedettömällä metallisuo-15 lalla

Boc Boc

Cs\v_. Ca\v 20

Rasemointiaine = magnesiumkloridi r · (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butyyli-/ oksikarbonyyli-piperatsiini 1 (99,4-%:inen ee) 0,430 g 25 magnesiumkloridi, vedetön 0,03 g ; etyleeniglykoli dietyylieetteri 50 ml ;;;* Enantiomeerisesti puhdasta piperatsiinijohdannaista ' ' (1) ja vedetöntä magnesiumkloridia kuumennettiin 12 tuntia 100 °C:ssa etyleeniglykoli-dietyylieetterissä. Alikvootin ; 30 poisto ja analyysi osoittivat, että ee oli 97 %.

1 » * * · * i · » ·

* I

1 I ·

» > I

28 1 12218

Esimerkki 10 (S)-2-tert-butyylikarboksiamidipiperatsiini-bis-[(IS)-kamferi-10-sulfonihapon] 15 rasemointi vahvalla emäksellä 5

H H

· 2(+)-CSA rNN

V/f_ VyV

10 15 14

Rasemointiaine = kalium-tert-butoksidi (S)-tert-butyylikarboksiamidipiperatsiini-bis[(IS)-kamferi-10-sulfonihappo] 15 15 99,3-%:inen de 0,559 g kalium-tert-butoksidi-tetrahydrofuraanissa 1,72 M 1,25 ml metyylisykloheksaani 9 ml

Diastereomeerlsesti puhdas piperatsiini-kamferisul-fonihapposuola (15) suspendoitiin metyylisykloheksaaniin 20 ja kalium-tert-butoksidi/THF-liuosta lisättiin. Reaktio- seosta kuumennettiin 80 °C:ssa 12 tuntia. Alikvootin pois-taminen osoitti, että piperatsiinin enantiomeerinen puhtaus oli 32 %.

• t

Esimerkki 11 25 (S)-2-tert-butyylikarboksiamidipiperatsiini-bis- * ·* [(lS)-kamferi-lO-sulfonihapon] 15 rasemointi karboksyyli- .· hapolla < · * ·

: ·: 30 A · 2(+)-CSA A H

:: I r~ Ac0H H T r

(2) NaOH

15 14 I » • ·» 29 112 21 &

Rasemointiaine = etikkahappo (S)-tert-butyylikarboksiamidipiperatsiini-bis[(IS)-kamferi-10-sulfonihappo] 15 99-%:inen de 2,14 g jääetikkahappo 10 ml 5 Diastereomeerisesti puhdasta piperatsiinikamferi- sulfonihapposuolaa (15) kuumennettiin etikkahapossa lämpötilassa 116 °C 66 tuntia. 25 °C:seen jäähdyttämisen jälkeen seos laimennettiin 30 ml:11a THF:ää, pH säädettiin arvoon 9,5 50-%:isella NaOH:lla ja uutettiin etyyliasetaa-10 tiliä (3 x 50 ml). Orgaaniset faasit yhdistettiin ja kuivattiin vedettömällä magnesiumsulfaatilla ja väkevöitiin antamaan piperatsiiniamidi-vapaa emäs (14). ee oli 71 % kiraalisen HPLC-kokeen mukaan.

Esimerkki 12 15 (R)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-furopikolyylipi- peratsiinin rasemointi vahvalla emäksellä A Jy>

20 J^ssj^N

r C") tu-‘ CX-V

S ϊ 'f- "o r

25 U

i t .* Rasemointiaine = kalium-tert-butoksidi :.· (R )-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-furopiko- V · lyylipiperatsiini (99,3-%:inen ee) 1,87 g kalium-tert-butoksidi 1,7 M THFissä 0,02 ml *·*; 30 THF 25 ml * ·

Enantiomeerisesti puhdas (R)-2-tert-butyylikarbok- siamidi-4-furopikolyylipiperatsiini liuotettiin THF:ään ja '*·* kalium-tert-butoksidi lisättiin. Liuosta kuumennettiin pa- • ♦ lautusjäähdyttäen kolme tuntia, jolloin alikvootin analyy- • ·,. 35 si kiraalisella HPLC:llä osoitti, että aine oli raseemi- •'”. nen.

» · · 112218 30

Esimerkki 13 (R)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-(3-pikolyyli)pi-peratsiinin rasemointi vahvalla emäksellä

5 O

Rasemointiaine = kalium-tert-butoksidi (R) -2-tert-butyylikarboksiamidi-4-(3-pikolyyli)-piperatsiini (99,3-%:inen ee) 0,67 g 15 kalium-tert-butoksidi 1,7 M THFrssä 0,01 ml THF 21 ml

Enantiomeerisesti puhdas (R)-2-tert-butyylikarbok-siamidi-4-(3-pikolyyli)piperatsiini liuotettiin THF:ään ja kalium-tert-butoksidia lisättiin. Liuosta kuumennettiin 20 palautusjäähdyttäen neljä tuntia, jolloin alikvootin analyysi kiraalisella HPLC:llä osoitti, että aine oli rasee-:. minen.

. Esimerkki 14 • t (R) -2-tert-butyylikarboksiamidipiperatsiini-bis-25 (L)-pyroglutamiinihapposuolan rasemoinnin ja resoluution ·* yhdistelmä ;·· H h —\ __ M Rasemointi f J U J '2 I Z^COOH \ ] H - : > 30 JY Y- υύΎ- '...·· 0 17 O 1 * * * • » ·

r*: H

H Resolöinti 35 rA -- f 1 h c· 11 ^ 31 1122' t A: rasemointi sykloheksaani/THF:ssä liuottimena: (R)-2-tert-butyylikarboksiamidi-piperatsiini-bis-(L)-pyroglutamiinihapposuola (17) 97,9-%:inen R, 214,98 g 5 1,03 % S:ää, 3,4 % TG:tä (0,468 mol)

NaOH 50 % vettä 80 ml 1-propanoli 40 ml vesi 65 ml tetrahydrofuraani 700 ml 10 kyllästetty vesipitoinen K2C03-liuos 50 ml K-tert-butoksidi 1 M tert-butanolissa 12,1 ml

Piperatsiini bis-(L)-pyroglutamiinihapposuola (ei-toivottu (R)-enantiomeeri esimerkistä 5) (17) liuotettiin 1-propanoliin, veteen ja NaOH:hon erotussuppilossa. Kaksi-15 faasijärjestelmään lisättiin 700 ml THF:ää ja vesipitoinen faasi erotettiin. Orgaaninen faasi pestiin kahdesti 25 ml:11a kyllästettyä vesipitoista K2C03-liuosta. Orgaaninen liuos siirrettiin 1 l:n kolmikaulapulloon, joka oli varustettu mekaanisella sekoittimella ja tislauspäällä. Ilmake-20 hän paineessa THF-liuotin vaihdettiin sykloheksaaniksi vä-kevöimällä kokonaistilavuudeksi n. 250 ml, mitä seurasi 700 ml:n lisäys sykloheksaania ja väkevöinti uusittiin 250 I"! ml:ksi. 150 ml:n lisäyksen jälkeen THF:n ja kalium-tertbu- * · * toksidin vaaleaa lietettä kuumennettiin palautus jäähdyt- • » ];··’ 25 täen seitsemän tuntia. Liete jäähdytettiin 2 °C:n lämpöti- • > · ί ·* laan kahden tunnin aikana, suodatettiin ja pestiin 2 x 40 « t « ml:11a sykloheksaania. Kuivaamisen jälkeen saatiin 82,94 g V * (96 %:n talteenotto) valkoista kiteistä jauhetta (99,7 paino-%, 50,8 % R:ää, 49,2 % S:ää).

30 Raseeminen aine voidaan resoloida 1,8 ekvivalentil- la (L)-pyroglutamiinihappoa 1-propanoli/vesiliuottimessa ,·. (katso esimerkki 5).

t * · * · « • · • > · * · „ 112218 B: Rasemointi 1-propanolissa liuottimena: (R)-piperatsiini-2-tert-butyylikar- 29,62 g (TG = 3,4 %) boksiamidi-bis-L-pyroglutamiinihap- posuola (17) (64,6 mmol) 5 50-%:inen (paino/paino) vesipitoinen

NaOH-liuos 11,7 ml vesi 11,7 ml 1-propanoli 90 ml kyllästetty vesipitoinen K2C03 liuos 10 ml 10 K-tert-butoksidi THFrssä 1,72 M 1,15 ml

Amiinisuola (17) liuotettiin erotussuppilossa olevaan vesi/l-propanoli-seokseen lämmittäen 40 °C:seen. Lisättäessä NaOH:ta muodostui toinen faasi, joka poistettiin. Vesipitoinen faasi pestiin kahdesti 5 ml:11a kylläs-15 tettyä vesipitoista K2C03-liuosta. HPLC-analyysi osoitti, että 95 % amiinista oli uuttunut orgaaniseen faasiin.

Amiinin liuos 1-propanolissa lisättiin tislauspul-loon ja 200 ml kuivaa propanolia lisättiin. Liuosta tislattiin ilmakehän paineessa, kunnes liuottimen lämpötila 20 ylitti 98 °C ja alikvootin KF oli pudonnut alle 0,350 mg/ ml liuosta.

. Tislauspää korvattiin palautusjäähdyttimellä ja t 1,15 ml 1,72 M K-tert-butoksidiliuosta lisättiin. Liuosta kuumennettiin palautusjäähdyttäen ja alikvootin kiraalinen 25 analyysi osoitti, että amiini oli raseeminen (50 % R, 50 % .* S) 17 tunnin palautusjäähdyttämisen jälkeen. Raseeminen * aine voidaan resoloida 1,8 ekvivalentilla (L)-pyrogluta- ·* miinihappoa 1-propanoli/vesi-liuottimessa (katso esimerk ki 5).

30 On yhtä mahdollista toteuttaa sama rasemointi li säämällä liuosta, jossa on Na- tai K-propoksidia 1-propanolissa.

33 1 122 1 8

Esimerkki 15 (R) -2-tert-butyylikarboksiamidi-piperatsiini-bis-(L)-pyroglutamiinihapposuolan (17) rasemoinnin ja resoluution yhdistelmä 5 H μ

N H

f—V - N Rasemointi } h / 2 cooh Γ Ί h " ° 1 17 H o Γ 10

H

H Resolointi n » — gju L«Vf- nr r

Rasemointi 1-propanolissa alkoksidin in situ valmistuksen kautta: (R)-piperatsiini-2-tert-butyylikar- 188,9 g (TG = 3,4 %) 20 boksiamidi-bis-L-pyroglutamiinihap- posuola (17) (0,42 mol) ·· 1-propanoli 950 ml 50-%:inen (paino/paino) vesipitoinen NaOH-liuos 250 g 25 vesi 300 g ! Amiinisuola (17) liuotettiin 1-propanolin, HaOHrn , ja HzO:n seokseen erotussuppilossa. Alempi faasi muodostui ’ ja se erotettiin.

Alempi vesipitoinen faasi sisälsi eniten L-PGA:ta, • ,·* 30 kun taas ylempi 1-propanolifaasi sisälsi 79,0 g piperat- : : siinia (analyysi HPLCtllä, 100 %:n talteenotto). Orgaani sessa faasissa oli myös läsnä 4,5 mol-% L-PGA:ta ja, HC1- * » ! titrauksen mukaan, 33 mol-% NaOHrta.

Orgaanista faasia kuivattiin atseotrooppisesti, 35 kunnes liuoksen KF oli saavuttanut arvon 0,259 mg/ml > » 34 1 1 22 16 liuosta. Tässä vaiheessa alikvootti poistettiin ja se määritettiin raseemiseksi (50 % R, 50 % S).

13,9 g kiinteää KHC03:a ja 50 ml vettä lisättiin liuokseen 60 eC:ssa ja liuosta sekoitettiin 30 minuuttia.

5 Kiinteä faasi erotettiin ja poistettiin suodattamalla.

Jäljelle jäänyt 1-propanoliliuos oli vapaa kaikesta vahvasta emäksestä tässä vaiheessa ja voitiin resoloida käyttäen edellä kuvattuja olosuhteita (katso esim. esimerkki 5).

10 Esimerkki 16 1- ((R)-2', 3 ' -epoksipropyyli) - (S) -2-tert-butyylikar-boksiamidi-4-tert-butoksikarbonyylipiperatsiini 3

BocN^ -AS) BocN^^] 1. Mh fi^0Ns t-Bu-NH ^0 t-Bu-NH "^0 1 3

Materiaalit 20 (S) -2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert- butoksikarbonyyli-piperatsiini 1 11,0 g (38,4 mmol) ·· (2S)-( + )-glysidyyli-3-nitrobentseeni- . · sulfonaatti 2 9,96 g (38,4 mmol) di-isopropyylietyyliamiini 5,5 ml (42,2 mmol) 25 DMF 38 ml ^ Piperatsiini 1 ja (2S)-(+)-glysidyyli-3-nitrobent- * seenisulfonaatti 2 liuotettiin 250 ml:n pullossa, joka oli ' varustettu magneettisekoittimella, typen paineessa DMF:ään ja DIEA:han. Saatua homogeenista liuosta kuumennettiin ·’ ·' 30 60 - 62 °C:ssa yhdeksän tuntia.

TLC (100-%:inen EtOAc eluenttina, ninhydriinitun- niste) osoitti, että piperatsiinin 1 kulutus oli täydelli- . · · . nen.

*

Reaktio tukahdutettiin lisäämällä 30 ml 5-%:ista 35 vesipitoista NaHC03-liuosta. Reaktioseos uutettiin 400 11221b 35 ml :11a isopropyyliasetaattia. Orgaaninen faasi pestiin vedellä (3 x 50 ml) ja suolaliuoksella (1 x 50 ml), kuivattiin (Na2S04) ja haihdutettiin antamaan keltainen öljy. Flashkromatografia (4 cm x 20 cm:n pylväs, Si02, pitoisuus-5 gradientti eluointi 30:70 EtOAc:heksaaneilla ->60:40 EtOAc: heksaaneilla) ja tuotetta sisältävien jakeiden haihduttaminen antoi 9,24 g (71 %:n saanto) yhdistettä 3 öljynä.

[a]D25 = -17,7“ (c = 0,12, MeOH); 13C-NMR (100 MHz, CDC13 -25 °C, ppm päärotameeriä) 170,0, 154,1, 80,2, 66,7, 56,3, 10 51,7, 50,8, 50,2, 47,0, 44,0, 41,9, 28,3, 28,1.

Esimerkki 17

Epoksidin 3 valmistus piperatsiinistä 1 ja (S)-gly-sidolista 4 15 r 1)Ηο^α Bo0^ o

BocV i 4 0 kXH -- ; i t-Bu-NH^O 3

t-Bu-NH^O 3)NaH

20 1

Piperatsiiniä 1 (2,00 g, 7,00 mmol) ja (S)-glysido-lia 4 (930 μΐ, 14,0 mmol) kuumennettiin palautusjäähdyt- • · > · ; ,·. täen 19 ml: ssa isopropanolia 17 tuntia, sitten seos jaet- k!.’ tiin 100 ml:n etyyliasetaattia ja 50 ml:n vettä kesken.

* · 25 Kerrokset erotettiin ja etyyliasetaattikerros pestiin kyl- * « · ' lästetyllä natriumkloridilla, kuivattiin MgS04:llä ja vä- ’ ’ * kevöitiin 2,4 g:ksi kumia. Osaa kumimaisesta aineesta (241 V ' mg) käsiteltiin 2 ml:11a pyridiiniä ja p-tolueenisulfonyy- likloridilla (130 mg, 0,68 mmol) yön yli ja sitten se vä- 30 kevöitiin öljyksi. Öljy jaettiin 25 ml:n etyyliasetaattia ja 10 ml:n vettä kesken. Etyyliasetaattikerros pestiin ·, suolaliuoksella, kuivattiin (MgS04) ja väkevöitiin öljyk- * # ,! si. Raaka öljy liuotettiin 2 ml:aan THF:ää ja käsiteltiin ;* 100 mg:11a 60-%:ista NaH-dispersiota öljyssä. Yhden tunnin 35 kuluttua seos jaettiin etyyliasetaatin (50 ml) ja 10 ml:n 36 112218 vettä kesken. Etyyliasetaattikerros kuivattiin MgS04:llä ja väkevöitiin antamaan haluttu epoksidi 3 (katso edeltävän esimerkin spektritiedot).

Esimerkki 18 5 Kytketyn tuotteen 8 valmistus amidista 7 ja epoksi- dista 3 O \ /

BocN^i . . ϊ X

yu? ♦ C) m - t-Bu-NH^O 7

15 BocN^| OH

t-Bu-NH^O ° 20 8 u

Liuos, jossa oli asetonidia 7 (216 mg, 0,67 mmol), : ,·. joka voidaan valmistaa menetelmän avulla, jota on kuvattu US-patentissa nro 5 169 952, julkaistu 8. joulukuuta 1992 > · 25 ja N-Boc-piperatsiiniepoksidia 3 (229 g, 0,67 mmol, 1,0 ekv.) 3,5 ml:ssa THF:ää (KF = 22 pg/ml) (KF = Karl Fisher ; -titraus vettä varten) 100 ml:n pyörökolvissa, joka oli varustettu lämpöristillä, magneettisekoittimella ja joka oli typen ilmakehässä, jäähdytettiin -78 eC:n lämpöti-.· 30 laan. Sitten n-butyylilitiumia heksaaniliuoksessa (0,9 ml, ,* 1,6 M, 2,1 ekv.) lisättiin, samalla kun sisäinen lämpöti- ·. la pidettiin -78 - -73 °C:ssa. Reaktioseosta kuumennet- tiin -76 °C:ssa yksi tunti ja annettiin sitten lämmetä -25 eC:seen yhden tunnin aikana. Seosta sekoitettiin -25 - 35 -22 °C:ssa 2,5 tuntia. Sitten reaktioseos tukahdutettiin 11221b 37 DI-vedellä (5 ml) -15 eC:ssa ja jaettiin etyyliasetaatilla (20 ml). Seosta sekoitettiin ja kerrokset erotettiin. Etyyliasetaattiuute pestiin kyllästetyllä NaClrllä (10 ml) ja väkevöitiin alennetussa paineessa (28 "Hg) antamaan 5 raaka tuote, joka kromatografoitiin silikageelipylväässä etyyliasetaatti/heksaanilla (3:2) antamaan kytketty tuote 8 (84 mg, 20 %) vaaleankeltaisena siirappina: 13C-NMR (CDC13, 75,4 MHz) 6 172,6, 170,2, 154,6, 140,8, 140,4, 139,6, 129,5, 128,8, 128,1, 127,2, 126,8, 125,6, 124,1, 10 96,7, 80,4, 79,2, 65,9, 65,8, 62,2, 51,3, 50,1, 45,3, 43,5, 39,5, 39,1, 36,2, 28,8, 28,4, 26,5, 24,2.

Esimerkki 19

Penultimaatin 9 valmistus 15

Bocpw ?H O

t-Bu-NH^O 0 20 8 o 7'. hn·^ oh 25 ^Nx^ynh °h t-Bu-NH^O ®

Liuokseen, jossa oli yhdistettä 8 (5,79 g, 8,73 30 mmol) 25,5 ml:ssa isopropanolia 0 °C:ssa, lisättiin 20 ml 6 N vesipitoista HCl:ää ja sitten 15 minuuttia myöhemmin 10 ml väkevää HClrää. Yhden tunnin kuluttua seos lämmitet-.! tiin 20 °C:seen ja sitä vanhennettiin neljä tuntia. Seos 7 jäähdytettiin sitten 0 °C:seen ja pH säädettiin arvoon 35 12,5 13 ml:11a 50-%:ista vesipitoista NaOH:ta samalla pi- 38 1 122 1 6 täen lämpötila < 29 °C. Seos uutettiin 2 x 80 ml:11a

EtOAc:tä ja uutteet kuivattiin MgS04:llä ja väkevöitiin antamaan 5,46 g tuotetta 9 värittömänä vaahtona: 13C-NMR (75,4 MHz, CDC13) δ 175,2, 170,5, 140,8, 140,5, 139,9, 5 129,1, 128,5, 127,9, 126,8, 126,5, 125,2, 124,2, 73,0, 66,0, 64,8, 62,2, 57,5, 49,5, 47,9, 46,4, 45,3, 39,6, 39,3, 38,2, 28,9.

Esimerkki 20

Yhdisteen J monohydraatin valmistus 10

C HjCI

"O OH S**' (lY-HCI

OH ^NT

15 t-Bu-NH^O „ ° H E,sN

σ ~ 20 Γ * Hz°

SsT ί PH

t-Bu-NH^0 °

10 ΓJ

: ; Yhdiste J

25 • · ; Liuokseen, jossa oli yhdistettä 9 EtOAc:ssä (10,5 ·* litraa, KF = 10 mg/ml) edeltävästä vaiheesta, panostettiin 20 1 seulakuivattua DMF:ää (KF < 30 mg/1) ja seosta kuumennettiin höyryhauteessa 30 tuuman (") Hg tyhjössä pää- i 30 osin veden ja/tai kaiken isopropanolijäännöksen tai etyy-*: liasetaattiliuottimen tislaamiseksi pois. Lopullinen tila- ’· vuus oli 13,5 1 (KF = 1,8 mg/ml) ja sitten trietyyliamii- ,! nia (2,86 1, 20,51 mol) lisättiin 25 °C:iseen liuokseen, / mitä seurasi 3-pikolyylikloridi-hydrokloridi (96 %, 1 287 35 grammaa, 7,84 mol). Saatu liete kuumennettiin 68 °C:seen.

39 112216

Reaktion etenemistä seurattiin HPLC-analyysillä käyttäen samoja olosuhteita kuin edeltävässä vaiheessa. Likimääräiset retentioajat:

Retentioaika (min) Yhdiste 5 2,7 DMF

4,2 3-pikolyylikloridi

4,8 yhdiste J

9,1 penultimaatti 9

Seosta vanhennettiin 68 °C:ssa, kunnes jäännöspe-10 nultimaatti yhdisteen 9 < 0,3 pinta-alaprosenttia HPLC- analyysillä. HPLC-olosuhteet: 25 cm:n Dupont C8-RX -pylväs, 60:40 asetonitriili/10 mM (KH2P04/K2HP04), 1,0 ml/min, havaintoaallonpituus = 220 nm.

Seosta sekoitettiin 68 °C:ssa neljä tuntia, jääh-15 dytettiin sitten 25 °C:seen ja jaettiin etyyliasetaatin (80 1) ja seoksen kesken, jossa oli 24 1 kyllästettyä ve sipitoista NaHC03:a ja tislattua vettä (14 1). Seosta sekoitettiin 55 °C:ssa ja kerrokset erotettiin. Etyyliase-taattikerros pestiin kolme kertaa vedellä (20 1) 55 °C:n 20 lämpötilassa. Pesty etyyliasetaattikerros väkevöitiin ilmakehän paineessa lopulliseen 30 l:n tilavuuteen. Ilmake-hän paineessa tapahtuvan väkevöinnin lopussa vettä (560 | ^ ml) lisättiin kuumaan liuokseen ja seos jäähdytettiin M.' 55 °C:seen ja ympättiin yhdisteen J monohydraatilla. Seos 25 jäähdytettiin 4 °C:seen ja suodatettiin tuotteen keräämi- • ·’ seksi. Tuote pestiin kylmällä etyyliasetaatilla (2x31) * * ' .* ja kuivattiin vesi-imulla 25 °C:n lämpötilassa antamaan ‘ * · 2 905 g (70,7 %) yhdisteen J monohydraattia valkoisena kiinteänä aineena.

: 30 Differentiaalinen pyyhkäisykalorimetri (DSC) -käyrä yhdisteen J monohydraatille 10 °C:ssa/min typpivirtaukses-sa osoitti melko leveän, matalan endotermin, jonka huippu-lämpötila oli n. 66 °C, mitä seurasi endotermi-eksotermi- * yhdistelmä lämpötila-alueella 129 - 134 °C ja lopuksi pää-35 sulamisendotermi, jonka huippulämpötila oli 158 °C ja » 11221b 40 ekstrapoloitu käynnistyslämpötila oli 155 eC ja vastaava sulamislämpö oli 59 J/g.

Esimerkki 21 (S/R) -2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butoksi-5 karbonyyli-piperatsiinin 17 kineettinen resoluutio yhdisteeksi 1

Boc Boc c 1 —- rNi 10 N^CONHt-Bu ^N^CONHI-Bu

H H

17 1

Materiaalit raaka (S/R)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-15 tert-butoksikarbonyylipiperatsiini 17 1,40 g (S)-2-tert-butyylikarboksiamidi-4-tert-butoksikarbonyylipiperatsiini 1 (> 99,5-%:inen ee) 4 x 0,14 g metyylisykloheksaani 2-%:isella 20 (tilav./tilav.) EtOAc:llä 14 ml

Raaka kumimainen yhdiste 17 liuotettiin 14 ml:aan . liuotinseosta kuumentaen 90 °C:seen. Liuoksen annettiin i * jäähtyä ja 10 °C:n välein liuos ympättiin 0,14 g:lla yh-;· distettä 1 (> 99,5-%:inen ee). 55 eC:ssa neljäs 0,14 g:n 25 annos ymppäyskiteitä ei liuennut enää ja jäähdytettäessä .* hitaasti huoneenlämpötilaan muodostui valkoinen kiteinen massa. Reaktioseos suodatettiin, pestiin 3 ml:11a metyyli-: sykloheksaani/EtOAc-liuotinseosta ja kuivattiin tyhjöuu- nissa typpivirtauksessa antamaan 0,95 g valkoista kiinteää 30 ainetta. Enantiomeerinen puhtaus Chiracell AS -pylväässä ". osoittautui olevan 93 % ee.

Tämän keksinnön prosessit ja välituotteet ovat käyttökelpoisia lopputuoteyhdisteiden valmistamiseksi, jotka ovat käyttökelpoisia HIV-proteaasin inhibitiossa, 35 ihmisen immunokatoviruksen (HIV) infektion ennaltaehkäi- • 11221b 41 syssä tai hoidossa ja tätä seuraavien patologisten tilojen, kuten AIDS:n, hoidossa. Nämä lopputuoteyhdisteet ja niiden kyky inhiboida HIV-proteaasia on kuvattu julkaisussa EPO 541 168, julkaistu 12. toukokuuta 1993. AIDS:n hoi-5 to tai HIV-infektion ennaltaehkäisy tai hoito on määritetty niin, että se käsittää, näihin rajoittumatta, monien erilaisten HIV-infektiotilojen: AIDS:n, ARC:n (AIDS:sta johtuva kompleksi) sekä oireellisen että oireettoman ja todellisen tai mahdollisen HIV-altistuksen hoidon. Esimer-10 kiksi tämän keksinnön prosesseista ja välituotteista valmistetut lopputuoteyhdisteet ovat käyttökelpoisia HIV-infektion hoidossa mahdollisen aikaisemman HIV-altistuksen jälkeen esim. verensiirrossa, elinsiirrossa, kehon nesteiden siirrossa, puremissa, tapaturmaisessa neulanpistossa 15 tai altistuksesta ihmisen verelle leikkauksen aikana.

Lopputuote-HIV-proteaasi-inhibiittorit ovat myös käyttökelpoisia virusta vastustavien yhdisteiden pikakoe-valmistusta ja käyttöä varten. Esimerkiksi lopputuoteyhdisteet ovat käyttökelpoisia entsyymimutanttien eristämi-20 sessä, jotka ovat erinomaisia pikakoeapuneuvoja tehokkaampia virusta vastustavia yhdisteitä varten. Lisäksi tällai-set yhdisteet ovat käyttökelpoisia muiden virusta vastus-; ·# tavien sidoskohtien HIV-proteaasin määrittämiseksi tai ' arvioimiseksi esim. kilpailevalla inhibitiolla. Täten tä- ; 25 män keksinnön välituotteista prosessien avulla valmistetut lopputuoteyhdisteet ovat kaupallisia tuotteita, joita myy-dään näitä tarkoituksia varten.

V · Tämän keksinnön välituotteista ja prosessien avulla valmistettuja HIV-proteaasi-inhibiittoriyhdisteitä kuva-30 taan julkaisussa EPO 541 164. HIV-proteaasi-inhibiittori-yhdisteitä voidaan antaa potilaille, jotka tarvitsevat tällaista hoitoa farmaseuttisina koostumuksina, jotka si- I · I · sältävät farmaseuttista kantoainetta ja terapeuttisesti ;·’ vaikuttavia määriä yhdistettä tai sen farmaseuttisesti 35 hyväksyttävää suolaa. Julkaisu EPO 541 164 kuvaa sopivia 42 112218 farmaseuttisia valmistemuotoja, antoreittejä, suolamuotoja ja yhdisteiden annoksia.

Tämän keksinnön yhdisteillä voi olla asymmetrisiä keskuksia ja ne voivat esiintyä rasemaatteina, raseemisina 5 seoksina ja yksittäisinä diastereomeereinä tai enantiomee-reinä, jotka kaikki isomeeriset muodot kuuluvat tämän keksinnön piiriin.

Kun mikä tahansa muuttuja (esim. aryyli, heterosyk-linen yhdiste, R, R1, R2, n, X jne. ) esiintyy useammin kuin 10 kerran missä tahansa kaavoissa I - XI, sen määritelmä kussakin tapauksessa on riippumaton sen määritelmästä missä tahansa muussa yhteydessä. Myös substituenttien ja/tai muuttujien yhdistelmät ovat sallittuja ainoastaan, mikäli tällaiset yhdistelmät johtavat stabiileihin yhdisteisiin.

15 Tässä käytettynä, jollei toisin ilmoiteta, "alkyy- li" on sekä haarautunut että haarautumaton tyydyttynyt alifaattinen hiilivetyketju, jossa on spesifinen lukumäärä hiiliatomeja (Me on metyyli, Et on etyyli, Pr on propyyli,

Bu on butyyli; t-Bu on tert-butyyli). Tässä käytettynä 20 "aryyli" on fenyyli (Ph) tai naftyyli. Tässä käytettynä "heteroaryyli" on 6-jäseninen aromaattinen heterosyklinen rengas tai stabiili 8- tai 10-jäseninen tyydyttymätön bi-; ’ syklinen heterosyklinen yhdiste, jossa mono- tai bisykli- • ; · nen heterosyklinen yhdiste koostuu hiiliatomeista ja 1 - 3 ‘ ·* 25 heteroatomista valittuna ryhmästä N, 0 tai S. Esimerkiksi : .* termi "heteroaryyli" voi käsittää, mutta näihin rajoittu- : ,·' matta, seuraavat ryhmät.

s ” 0 0. y, o.

* ♦ ! „ co.oo . co.

*«* ., 112216 α> α> α>

* » I

5 i. rn

Vaikka edeltävä julkaisu kuvaa tämän keksinnön periaatteita ja esimerkit käyttötarkoitusta, on ymmärrettä-10 vä, että keksintö käsittää kaikki tavalliset variaatiot, sovellutukset tai modifioinnit, jotka kuuluvat seuraavien patenttivaatimusten ja niiden ekvivalenttien piiriin.

» * · * » • * * t » · « * · »

Claims

1. Menetelmä optisesti puhtaan tai rikastetun kaavan IX tai X mukaisen piperatsiini-2-tert-butyylikarbok-5 siamidisubstraatin tai sen suolan rasemoimiseksi, ΐ ψ R2 o R2 IX X tunnettu siitä, että mainittu substraatti tai sen 15 suola saatetaan reagoimaan rasemointiaineen kanssa, joka on valittu ryhmästä vahva emäs, vedetön metallisuola ja karboksyylihappo, liuottimessa lämpötila-alueella huoneenlämpötila -250 °C; jolloin R1 ja R2 on valittu toisistaan riippumatta ryhmästä 20 vety, O O ;:· Il II ; ,·. R, -C-R ja -C-OR; ja * · i R on valittu ryhmästä Ci_5-alkyyli, -CH2-aryyli, -CH2-25 heteroaryyli, aryyli ja trifluorimetyyli, jolloin aryyli on * ·* fenyyli tai naftyyli; ja heteroaryyli on valittu ryhmästä » * · * * * » * i -Oi OS fsj^N : · : 30 k J Τ' 1 “Γ J ^ - V . SO , v , * · * » · i. 35 "00, 00 , OO , 11221b . £C> . -CQ . s jolloin liittymiskohta on minkä tahansa mainitun hetero-aryylin hiiliatomi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että R2 on valittu ryhmästä vety ja O II -C-OR; ja 15. on valittu ryhmästä Ci_5-alkyyli, -CH2-aryyli ja -CH2-heteroaryyli, jolloin aryyli on fenyyli tai naftyyli; ja heteroaryyli on valittu ryhmästä 21 jT) -iTf »''N V V* . V*.-J , t · t » * * # > · > · » · 35 * 1122U jolloin liittymispiste on mikä tahansa mainitun hetero-aryylin hiiliatomi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rasemointiaine on vahva emäs, 5 joka on valittu ryhmästä alkyylilitium, litiumamidi, hydroksidi, alkoksidi ja Schwesingerin emäs.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vahva emäs on valittu ryhmästä litium-tert-butoksidi, natrium-tert-butoksidi, kalium-tert- 10 butoksidi, litium-n-propoksidi, natrium-n-propoksidi, kalium-n-propoksidi, natriummetoksidi, kaliummetoksidi, natriumetoksidi ja kaliumetoksidi.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu rasemointiaine on 15 vedetön metallisuola, joka on valittu ryhmästä magnesium-kloridi, magnesiumbromidi, sinkkikloridi, rauta(III)kloridi ja titaani (IV)kloridi.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rasemointiaine on karboks- 20 yylihappo, joka on valittu ryhmästä etikkahappo, propio-nihappo, voihappo ja isovoihappo.

7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, ·.: tunnettu siitä, että mainittu lämpötila-alue on t : · 50 - 120 °C. I 25 8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu liuotin on eetteri, aikaani, sykloalkaani, alkoholi tai aromaattinen yhdiste ; tai niiden seos.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että liuotin on valittu ryhmästä ’ 7 THF, sykloheksaani ja propanoli ja niiden seos. ' ;* 10. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, : tunnettu siitä, että substraatti on valittu ryh- : mästä » » 112 21 f N H T

5 C > / r\n / Q,h k vNH \· ktnrNH~^ kfirNH^ O , H I , H O 10 p p 2° Jy° °vo> A^N ]h ·: (N> jv-^ ' « nNH^ ° o ° ;· 0 V ja niiden suolat. ., 11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että mainittu substraatti on välit- t * ·' tu ryhmästä * „ /3 11221b Cw O . H II x H II O ’ 0 /.° io c> < N^vNH“\ Η Π

15 O ja niiden suolat.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se käsittää lisävaiheen, jossa piperatsiini-2-tert-butyylikarboksiamidiyhdisteen (S)-enan- 20 tiomeeri eristetään rasemaatista.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, ,·' tunnettu siitä, että mainittu suola on pyroglut- « * · amiinihapposuola tai kamferisulfonihapposuola. ; *’: 14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen menetelmä, · · 25 tunnettu siitä, että suola on bis-(L)-pyroglut- . .·. amiinihapposuola. * » *

15. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaavan IX mukainen substraatti .. , tai sen suola saatetaan reagoimaan alkoksidin kanssa 1- 30 propanolissa lämpötila-alueella 50 - 120 °C; jolloin '···* R1 on vety tai tert-butyylioksikarbonyyli; ja V; R2 on vety.

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu alkoksidi on valittu ** 35 ryhmästä natrium-n-propoksidi, kalium-n-propoksidi ja litium-n-propoksidi. 11221b

17. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu natrium-, kalium- tai litium-n-propoksidi valmistetaan in situ kuivaamalla atseo-trooppisesti natrium-, kalium- tai litiumhydroksidi 1- 5 propanolissa.

18. Patenttivaatimuksen 17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu suola on bis-(L)- pyroglutamiinihapposuola.

19. Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että mainittu lämpötila-alue on 85 - 120 °C. • · t » 112218