PL179039B1 - Sposoby wytwarzania zwiazków posrednich dla inhibitorów proteazy HIV oraz nowy zwiazek posredni PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Sposób wytwarzania zwiazków posrednich dla inhibitorów proteazy HIV o wzorze I w którym: centrum chiralne a ma konfiguracje S; r równa sie 1; R 1 i R2 sa razem polaczone, tworzac strukture cy- kliczna wybrana sposród: R3 jest wybrane sposród grupy fenylowej i grup o wzorach: R4 oznacza grupe t-butylowa, znam ienny tym , ze poddaje sie reakcji zwiazek o wzorze IV: w którym centrum chiralne a ma konfiguracje S; a r i R m aja znaczenia podane powyzej dla wzoru I, z am ina o wzorze V: w którym R 1 , R2 i R4 m aja znaczenia takie jak podane powyzej dla wzoru I, w obecnosci rozpuszczalnika, w temperaturze od temperatury otoczenia do tempe- ratury wrzenia rozpuszczalnika. P L 1 7 9 0 3 9 B 1 PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku są nowe sposoby wytwarzania związków pośrednich dla inhibitorów proteazy HIV oraz nowy związek pośredni, mający zastosowanie w tych sposobach.

Inhibitory proteazy HIV opisane w opisie patentowym EP 0541168, a zwłaszcza związek L-735,524 oraz jego farmaceutycznie dopuszczalne sole hamują działanie proteazy (proteinazy) kodowanej przez ludzki wirus niedoboru aktywności (HIV). Związki takie są cenne w zapobieganiu wystąpienia infekcji wirusem HIV, w leczeniu infekcji wywołanej wirusem HIV i w leczeniu nabytego zespołu niedoboru odporności (AIDS).

Retrowirus oznaczany jako ludzki wirus niedoboru odporności (HIV) jest czynnikiem etiologicznym złożonej choroby obejmującej stopniową postępującą destrukcję układu odpornościowego (nabyty zespół niedoboru odporności; AIDS) i degenerację centralnego i obwodowego układu nerwowego. Wirus ten znany był poprzednio pod nazwami LAV, HTLV-III lub ARV. Wspólną cechą replikacji retrowirusa jest szerokie potranslacyjne przetwarzanie (obróbka) prekursorowych polibiałek przez wirionowo kodowaną proteazę w dojrzałe białka wirionowe niezbędne dla zorganizowania i funkcjonowania wirusa. Zahamowanie tego procesu zapobiega wytwarzaniu normalnie zdolnego do wywoływania infekcji wirusa. Przykładowo, Kohl N.E. i in., Proc. Natl. Acad. Sci., 85, 4686 (1988) wykazał, że genetyczne dezaktywowanie kodowanej przez HIV proteazy prowadzi do powstania niedojrzałych, nie zakażających cząstek wirusa. Wyniki te wskazują że hamowanie HIV proteazy jest żywą (aktualną) metodą leczenia AIDS i zapobiegania występowaniu oraz leczeniu wywoływanych przez HIV infekcji.

Sekwencja nukleotydów w H1V wskazuje na obecność genu poi w jednym otwartym obszarze czytającym [Rainer L., Naturę, 313, 277 (1985)]. Homologia w sekwencji aminokwasowej dostarcza dowodu na to, że sekwencja poi koduje odwrotną transkryptazę, pewną endonukleazę i proteazę HIV [Toh H. i in., EMBO J., 4, 1267 (1985)]; Power M.D. i in., Science, 231, 1567 (1986); Pearl L.H. i in., Naturę, 329, 351 (1987)]. Związki - produkty końcowe, w tym związek opisany poniżej w przykładzie 4 L-735,524, które można otrzymać z nowych związków przejściowych i sposobu według wynalazku są inhibitorami proteazy HIV i są ujawnione w EPO 541,168 opublikowanym 12 maja 1993 r.

Poprzednio syntezę L-735,524 i pokrewnych związków realizowano w 12-etapowej procedurze, w której chroniony w grupie hydroksylowej dihydro-5(S)-hydroksymetylo3(2H)furanon alkilowano, a następnie w alkilowanym furanonie podstawiano grupę opuszczającą funkcję alkoholową ugrupowaniem piperydynowym. Produkt takiego połączenia hydrolizowano aby otworzyć pierścień furanonu do formy hydroksykwasu i kwas ten sprzęgano na koniec z 2(R)-hydroksy-l(S)-aminoindanem. Taką procedurę opisano w EPO 541,168. Niezwykle długa droga tej syntezy (12 etapów) czyni proces bardzo czasochłonnym i pracochłonnym oraz.wymaga użycia wielu drogich reagentów i drogich substancji wyjściowych. Droga o mniejszej ilości kroków syntetycznych i wykorzystująca mniej reagentów przyniosłaby oszczędność czasu i korzyści ekonomiczne.

Zmodyfikowaną drogę syntezy L-735,524 i pokrewnych związków przedstawiono również w EPO 541,168. Oparta jest ona na diastereoselektywnym alkilowaniu enolanu pochodzącego z N-(2(R)-hydroksy-l(S)-indan-N,0-izopropylidenylo)-3-fenylo-propanoamidu, w którym jednostka trójwęglowa C3-C5 wprowadzona jest jako grupa allilowa a potem utleniana. Problemami, które napotyka się na tej drodze są: (a) wprowadzenie trójwęglowego fragmentu glicydylowego wymaga syntezy czteroetapowej, (b) w procesie stosuje się bardzo toksyczny OSÓ4 i (c) w etapie dihydroksylowania uzyskuje się niską diastereoselektywność. Tak więc celowe byłoby bezpośrednie wprowadzenie w procesie jednostki trójwęglowej we właściwej utlenionej formie chiralnej.

Co więcej, syntezę chiralnego piperazynowego związku przejściowego przeprowadzono w procedurze 6-etapowej z kwasu 2-pirazynokarboksylowego i wymagała ona zastosowania takich kosztownych reagentów jak BÓC-ON i EDC. Pożądane jest więc opracowanie krótszej drogi uzyskania piperazynowego związku przejściowego nie wymagającej użycia drogich reagentów.

Znanych jest w literaturze kilka przykładów kondensacji stabilizowanych karbonianów z glicydolem i jego pochodnymi (aktywowanymi i nieaktywowanymi), aczkolwiek żadna ze

179 039 znanych metod nie prowadzi do otrzymania nowego epoksydu z dobrą wydajnością; patrz np. Hanson R.M., Chem. Rev. 1991, 91, 437-475. W przypadku aktywowanych pochodnych glicydolu i nukleofili węglowych spowodowane jest to przede wszystkim z oczekiwanym i niekorzystnym „podwójnym” przyłączeniem nukleofilu do epoksydowego produktu.

Co więcej, żaden ze znanych przykładów nie korzysta z ugrupowania amidowego jako stabilizującego karboanion (enolan amidu), a ponadto w żadnym ze znanych przykładów nie przeprowadza się sprzęgania stabilizowanego chiralnego karboanionu do chiralnej, nieracemicznej pochodnej glicydolu (podwójna diastereoselekcja).

Opisano też kondensacje stabilizowanych karboanionów z aktywowanymi nieracemicznymi pochodnymi glicydolu: anion malonianowy kondensowano zarówno z nieracemiczną epichlorohydryną i jak i z nieracemicznym triflatem glicydylu ii otrzymując cyklopropylolakton iii. Patrz np. Pirrung M.C. i in., Hevetica Chimica Acta 1989, 72, 1301-1310 i Burgess K. i in., J. Org. Chem. 1992, 57, 5931-5936. Tak więc w tym przypadku przejściowy epoksyd ulega dalszej reakcji z utworzeniem pierścienia cyklopropylowego. W przypadku i początkowa reakcja z anionem malonianowym zachodzi na końcu epoksydowym (C3), podczas gdy w przypadku ii początkowa reakcja zachodzi na końcu triflatu (C1).

COOR

COOR

ii

Pokrewnym przykładem jest reakcja karboanionu stabilizowanego obecnością sulfonu pochodzącego z v z tosylanem glicydylu iv prowadząca do hydroksy-tosylanu vi. Patrz np. Baldwin J.E., J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1992, 1249-1251. Chociaż w tym przypadku podwójne przyłączenie karboanionu nie jest głównym problemem, to konieczne jest przeprowadzenie dodatkowego etapu aby przekształcić przejściowy hydroksytosylan vi w oczekiwany epoksyd vii.

3 1 ę^^^OTS iy zasada

TMS tm ς OTs TMS y 1 b b - phSQ OH zasada vi Th4S^^ PhSO2 ° vii

179 039

Podobnie, nie są znane w literaturze przykłady i nie jest oczekiwane, aby nuklefile azotowe mogły przyłączać się selektywnie do aktywowanych pochodnych glicydolu z dobrymi wydajnościami bez problemu podwójnego przyłączania.

Znana jest również w dziedzinie kondensacja enolanów amidu pochodzącego z N-(2(R)hydroksy-l(S)-indan-N,O-izopropylidenylo)-3-fenylopropanoamidu 1 z chronionymi alfaamino epoksydami viii prowadząca do oczekiwanych hydroksyetyleno izosterowych dipeptydowych związków przejściowych ix z wysokim stopniem kontroli stereochemicznej na stereocentrum C2-(R). Patrz np. Askin D. i in., J. Org. Chem., 1992, 57, 2771-2773 oraz zgłoszony przez Askina D. i in. U.S. Patent Nr 5,169,952. Po hydrolizie otrzymuje się odblokowane hydroksyetyleno izosterowe dipeptydowe inhibitory.

Znany jest rozdział kwasu 2-piperazynokarboksylowego z (+)-CSA. Patrz np. Felder i in., Helvetica Chimica Acta, 1960, 43, 888. Nie sąjednak znane w literaturze przykłady rozdziału piperazynoamidów.

Niniejszy wynalazek dostarcza znacznie dogodniejszej metody otrzymywania inhibitorów HIV proteazy niż znane poprzednio. Pozwala ona na przeprowadzenie znacznie krótszej, bardziej diastereoselektywnej i znacznie wydajniejszej syntezy związków ujawnionych wEPO 541,168, a zwłaszcza L-735524, bez konieczności stosowania takich toksycznych reagentów jak czterochlorek osmu lub tak niezwykle drogich reagentów jak (S)-(+)-dihydro5 -(hydroksymetylo)-2 (3 H)-furanon.

Podsumowanie wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy nowych sposobów otrzymywania związków przejściowych o wzorach I i IV przydatnych w syntezie inhibitorów proteazy HIV, a zwłaszcza związków ujawnionych w patencie EPO 541,168.

W niniejszym wynalazku wykorzystuje się nowe syntetyczne metody otrzymywania przejściowych epoksydów takich jak 3, które przydatne są w syntezie inhibitorów HIV proteazy. Wynalazek obejmuje reakcję enolanu amidu, takiego jak enolan pochodzący ze związku 1, z aktywowaną nieracemiczną pochodną glicydolu, jak tosylan 2(S)-glicydylu 2, prowadzącąz dobrą wydajnością w jednym etapie do epoksydu, takiego jak 3. Wynik tej reakcji jest niespodziewany, jako że należało się spodziewać, że epoksyd 3 będzie ulegał dalszej reakcji w warunkach sprzęgania dając dużą ilość produktu dimerycznego 3-a, a więc niską wydajność 3.

179 039

Wynalazek obejmuje dalej epoksydowe związki przejściowe i ich sprzęganie ze zdefiniowanymi poniżej aminami o wzorze V prowadzące do związków przejściowych proteazy HIV i finalnych produktów.

Pewne skróty mogące pojawić się w niniejszym zgłoszeniu oznaczają:

Oznaczenie

BOC (Boc)

CBZ (Cbz)

TBS (TBDMS)

Oznaczenie

Ts lub tosyl lub tosylan Ns lub nosyl lub nosylan Tf lub triflyl lub triflat Ms lub mesyl lub mesylan

Oznaczenie

BOP reagent

ΒΟΡ-CI

EDC

Oznaczenie

BOC-ON (BOC)₂O (BOC₂O lub BOC₂O)

Skróty

Grupa ochronna t-butyloksykarbonyl benzyloksykarbonyl (karbobenzoksyl) t-butylo-dimetylosilil

Grupa aktywująca p-toluenosulfonyl

-nitr obenzenosulfony 1 trifluorometanosulfonyl metanosulfonyl

Reagent sprzęgający heksaflorofosforan benzotriazol-l-yloksytris (dimetyloamino)-fosfoniowy chlorek bis (2-okso-3-oksazolidynylo)fosfiniowy chlorowodorek 1 -etylo-3-(3-dimetyloaminopropylo)karbodiimid

Inne

2-(tert-butylokarbonyloksy-imino)-2-fenyloacetonitryl diwęglan di-t-butylowy fluorek tetrabutylo amoniowy

179 039

nBuLi (nBuli)	n-butylolit
(S)-CSA	kwas (lS)-(+)-10-kamforosulfonylowy
DIAE lub DIPEA	diizopropyloetyloamina
DMAP	dimetyloaminopirydyna
DME	dimetoksyetan
DMF	dimety 1 ofbrmamid
Et3N	trietyloamina
EtOAc	octan etylu
g	godzina (godziny)
IPA	2-propanol
LDA	diizopropyloamid litu
L-PGA	kwas (L)-piroglutaminowy
TFA	kwas trifluorooctowy
THF	tetrahydrofuran
TLC	chromatografia cienkowarstwowa

Zgodnie z wynalazkiem, sposób wytwarzania związków pośrednich dla inhibitorów proteazy HIV, o wzorze 1

w którym:

centrum chiralne a ma konfigurację S;

r równa się 1:

0 ^{v J}

R iR są razem połączone, tworząc strukturę cykliczną wybraną spośród:

179 039

R³ jest wybrane spośród grupy fenylowej i grup o wzorach:

R⁴ oznacza grupę t-butylową, polega na tym, że poddaje się reakcji związek o wzorze IV:

IV w którym centrum chiralne a ma konfigurację S;

a r i R³ mają znaczenia podane powyżej dla wzoru I, z aminą o wzorze V:

R²

w którym R¹, R² i R⁴ mają znaczenia takie jak podane powyżej dla wzoru I, w obecności rozpuszczalnika, w temperaturze od temperatury otoczenia do temperatury wrzenia rozpuszczalnika.

Korzystnie reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku wybranym spośród alkoholi C1.3, szczególnie korzystnie w metanolu.

W jednym z korzystnych wykonań reakcję prowadzi się w izopropanolu w temperaturze od 83°C do 85°C.

Związek wyjściowy w sposobie wytwarzania związków o wzorze 1, to jest związek o wzorze IV, jest związkiem nowym. Korzystnie w sposobie według wynalazku wytwarzania związków o wzorze I stosuje się związek o wzorze IV, wytworzony przez reakcję amidu o wzorze III:

R^3_(CH₂)r

o w którym centrum chiralne a ma konfigurację S; a r i R mają znaczenia podane powyżej, w obecności silnej zasady w niskiej temperaturze, ze:

a) związkiem o wzorze II:

179 039 w którym centrum chiralne a ma konfigurację S, a X oznacza atom wodoru, metanosulfonyl, trifluorometanosulfonyl, p-toluenosulfonyl, benzenosulfonyl lub 3-nitrobenzenosulfonyl albo z b) epichlorohydrynąo wzorze:

Korzystnie stosuje się związek II, w którym X jest grupąp-toluenosulfonyIową.

W korzystnym wykonaniu wynalazku w związkach o wzorze I R³ oznacza grupę fenylową, zaś R^ł i R² tworzą razem strukturę o wzorze:

Przedmiotem wynalazku jest zatem także sposób wytwarzania związków pośrednich dla inhibitorów proteazy HIV o wzorze IV

w którym:

centrum chiralne a ma konfigurację S;

r równa się 1;

R³ jest wybrane spośród grupy fenylowej i grup o wzorach:

polegający na tym, że poddaje się reakcji amid o wzorze III:

179 039 w którym r i R³ mają znaczenia podane powyżej, w obecności mocnej zasady w niskiej temperaturze, ewentualnie w obecności rozpuszczalnika, ze:

a) związkiem o wzorze II:

w którym centrum chiralne a ma konfigurację S, a X oznacza atom wodoru, metanosulfonyl, trifluorometanosulfonyl, p-toluenosulfonyl, benzenosulfonyl lub 3-nitrobenzenosulfonyl albo z b) epichlorohydrynąo wzorze

Korzystnie stosuje się mocną zasadę wybraną z grupy obejmującej następujące zasady: LiN[(CH₃)₃Si]₂, KN[(CH₃)₃Si]₂, NaN[(CH₃)₃Si]₂, n-butylolit, s-butylolit, t-butylolit, t-butoksyd potasowy, diizopropyloamidek litowy, izopropylocykloheksyloamidek litowy, pirolidyd litu, tetrametylopiperydyd litu, fenylolit, chlorek izopropylomagnezowy i chlorek izobutylomagnezowy. W takim przypadku reakcję korzystnie prowadzi się w temperaturze od -82°C do 0°C. Również korzystnie w takim przypadku reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku wybranym z grupy obejmującej tetrahydrofiiran, 1,2-dimetoksyetan, eter dietylowy i eter t-butylowo-metylowy lub w ich mieszaninie.

Szczególnie korzystnie stosuje się mocną zasadę wybraną z grupy obejmującej następujące zasady: n-butylolit, s-butylolit, LiN[(CH₃)₃Si]₂ i diizopropyloamid litu. W takim przypadku korzystnie reakcję metalacji amidu III prowadzi się w temperaturze od -82°C do -40°C, a reakcję metalowanej pochodnej III ze związkiem o wzorze II prowadzi się w temperaturze od -50°C do -10°C. Korzystnie jako rozpuszczalnik stosuje się tetrahydrofiiran.

W innym korzystnym wykonaniu stosuje się mocną zasadę wybraną z grupy obejmującej n-butylolit i LiN[(CH₃)₃Si]₂. W takim przypadku korzystnie reakcję metalacji amidu III prowadzi się w temperaturze od -50°C do -45°C, a reakcję metalowanej pochodnej III ze związkiem o wzorze II prowadzi się w temperaturze od -30°C do -20°C.

Korzystnie w związkach o wzorze IV R³ jest grupą fenylową.

Przedmiotem wynalazku jest także nowy związek pośredni do wytwarzania inhibitorów proteazy HIV, przedstawiony wzorem:

Poniższy schemat 1 stanowi ilustrację wynalazku. W żadnym wypadku sposoby według wynalazku nie są ograniczone przez jakiekolwiek konkretne podstawniki prezentowane na schemacie, który podano jedynie jako ilustrację.

179 039

Związki przejściowe o wzorze IV otrzymuje się w reakcji glicydolu lub jego pochodnych II z amidem III w obecności mocnej zasady. Mocną zasadą musi być zasada zawierająca metal; może być ona, lub też nie, użyta w obojętnym bezwodnym rozpuszczalniku organicznym takim jak np. cykliczne lub acykliczne węglowodory w tym heksan, pentan, cykloheksan itd. Odpowiednimi mocnymi zasadami są: LiN[(CH₃)₃Si]2, KN[(CH₃)₃Si]2, NaN[(CH₃)₃Si]2, n-butylolit, (n-BuLi), s-BuLi, t-BuLi, t-butoksyd potasowy, diizopropyloamidek litowy (LDA), izopropylocykloheksyloamidek litowy, pirolidyd litowy, tetrametylopiperydyd litu, fenylolit, chlorek izopropylomagnezowy, chlorek izobutylomagnezowy i inne podobne znane w dziedzinie mocne zasady. Preferowanymi mocnymi zasadami są n-BuLi, s-BuLi, LiN[(CH₃)₃Si]2 i LDA; spośród nich najkorzystniejsze sąLiN[(CH₃)₃Si]2 i LDA.

Korzystne jest stosowanie około 1- do 2-molowych równoważników mocnej zasady na 1-molowy równoważnik III, najkorzystniej jest aby stosunek równoważników molowych zasady do równoważników molowych III wynosił około 1,15:1. Reakcję związków II i III można przeprowadzać łącząc II i III w jednym naczyniu, a następnie dodawać mocną zasadę lub przeprowadzać ją kolejno tj. najpierw zadając aminę III zasadą a następnie dodawać II. Mocna zasada powoduje metalację amidu III w pozycji alfa w stosunku do grupy karbonylowej i wytworzenie reaktywnego metaloenolanu amidu, który otwiera pierścień epoksydu II w pozycji terminalnej, co prowadzi do powstania produktu IV. W izosterycznym produkcie IV wytwarza się w pozycji 2 nowe centrum asymetrii.

Korzystnie jest przeprowadzać reakcję w niskiej temperaturze, na przykład w przedziale pomiędzy około -82°C do 0°C. Aby przeprowadzić metalację amidu III bardziej preferowane jest utrzymywanie temperatury pomiędzy około -82°C a -40°C, najlepiej pomiędzy około -50°C a -45°C. Temperaturę reakcji metalowanego amidu ze związkiem II w celu otrzymania produktu IV utrzymuje się w przedziale pomiędzy około -50°C a -10°C, najkorzystniej pomiędzy około -30°C a -20°C przez 4-5 godzin.

Zaleca się prowadzenie reakcji I z III w rozpuszczalniku typu eteru. Rozpuszczalnikami typu eteru są dowolne odpowiednie do przeprowadzenia tego typu reakcji rozpuszczalniki,

179 039 np. tetrahydrofuran, 1,2-dimetoksyetan, eter dietylowy i eter t-butylowo-metylowy oraz ich kombinacje, przy czym preferowane jest użycie tetrahydrofuranu.

Związki o wzorze I otrzymuje się w reakcji związku o wzorze IV z aminą o wzorze V. Korzystne jest użycie około 1 do 3 równoważników molowych aminy V na 1 równoważnik molowy epoksydu IV; najkorzystniej jest zachować stosunek 1,05:1 molowych równoważników V: IV.

Reakcję tę można prowadzić w dowolnym odpowiednim rozpuszczalniku, np. wybranym z węglowodorów jak toluen, eterów jak eter dietylowy, alkoholi jak metanol, etanol i izopropanol, nitryli jak acetonitryl i estrów jak octan etylu lub w ich mieszaninie; preferowane jest stosowanie alkoholi, a najbardziej izopropanołu. Temperaturę reakcji utrzymuje się w przedziale od temperatury otoczenia do temperatury wrzenia użytego rozpuszczalnika; korzystne jest prowadzenie reakcji w podwyższonej temperaturze, np. w przedziale 80-90°C, najlepiej pomiędzy około 83°C a 85°Ć.

Aktywowane glicydole o wzorze II można otrzymać znanymi w dziedzinie metodami, jak to opisano np. w pracy J. Klauder i in., J. Org. Chem., 1989, 54, 1295-1304 i w cytowanych tam odnośnikach.

Związki amidowe o wzorze III otrzymuje się metodami standardowymi znanymi specjalistom w dziedzinie, jak np. według procedury opisanej w przykładzie 1, wychodząc z właściwych substratów.

W praktyce w niniejszym wynalazku, tam gdzie jest to właściwe, stosuje się grupy ochronne takie jak grupy ochraniające azot. Na przykład, atom azotu w pozycji 4 w 2-tbutylokarboksyamidzie piperazyny można blokować takimi grupami jak BOC, CBZ, benzylową, 4-metoksybenzylową, 2,4-dimetoksybenzylową, trifluoroacetamidową, trialkilosililową lub innymi znanymi w tej dziedzinie grupami ochronnymi.

Produkty końcowe - inhibitory HIV proteazy otrzymuje się ze związków o wzorze I usuwając wszystkie pozostałe obecne w cząsteczce grupy ochronne dobrze znanymi specjalistom w dziedzinie metodami deprotekcji. Na przykład, ketalową grupę ochronną można usunąć zadając I kwasem w obecności metanolu lub wodnym roztworem kwasu, lub np. 1 N HC1 w THF co prowadzi do końcowych produktów - inhibitorów HIV proteazy. Związki o wzorze I mogą być również dalej podstawiane znanymi w dziedzinie metodami.

Korzystnymi związkami o wzorze I, które są otrzymywane sposobem według wynalazku, są związki o wzorach I-a i I-b

179 039

Związek I-b można otrzymać przez bezpośrednie sprzęganie 2(S)-t-butylokarboksyamidu-4-N-(metylo-3-pirydylo)-piperazyny z IV-a. Korzystne jest otrzymywanie końcowego produktu L-735,524 poprzez odblokowanie i „pikolilowanie” (reakcja z pikoliną) związku I-a, tak jak to zilustrowano w przykładach 3-4.

Sposoby wytwarzania i związki przejściowe według niniejszego wynalazku są przydatne w otrzymywaniu końcowych produktów, przydatnych w hamowaniu HIV proteazy, zapobieganiu wystąpienia i w leczeniu infekcji wywołanej przez ludzki wirus niedoboru aktywności (HIV) i w leczeniu występujących w konsekwencji stanów patologicznych, takich jak AIDS. Leczenie AIDS lub zapobieganie oraz leczenie infekcji wywołanych przez HIV definiuje się, choć nie ogranicza, do leczenia szerokiego wachlarza stanów związanych z zakażeniem HIV: AIDS, ARO (AIDS related complex), zarówno z wystąpieniem jak i bez wystąpienia symptomów, aktualną lub potencjalną możliwością zakażenia się HIV. Na przykład, związki końcowe, które można otrzymać według sposobów wytwarzania i ze związków przejściowych według niniejszego wynalazku, przydatne są do zastosowania gdy wystąpiło podejrzenie zakażenia wirusem HIV, np. podczas transfuzji krwi, transplantacji organów, wymianie płynów komórkowych, ukąszeń, użycia przypadkowych igieł lub kontaktu z krwią pacjenta podczas operacji.

Produkty końcowe będące inhibitorami HIV proteazy są również przydatne w przygotowaniu i przeprowadzaniu badań skriningowych (screening assays) na aktywność przeciwwirusową związków. Przykładowo, związki - produkty końcowe są przydatne w izolowaniu mutantów enzymów będących wspaniałym narzędziem skriningowym w poszukiwaniach jeszcze silniejszych związków przeciwwirusowych. Co więcej, związki takie przydatne są w ustalaniu lub określaniu miejsc wiążących inne substancje przeciwwirusowe do HIV proteazy, np. w eksperymentach hamowania kompetetywnego. Tak więc związki - produkty końcowe, które otrzymuje się według sposobów wytwarzania i ze związków przejściowych według niniejszego wynalazku są produktami handlowymi do sprzedaży w określonych celach.

Związki inhibitory proteazy HIV, które można otrzymać ze związków przejściowych i według sposobów wytwarzania według niniejszego wynalazku ujawniono w EPO 541,164. Związki inhibitory proteazy HIV podaje się pacjentom wymagającym takiego leczenia w postaci kompozycji farmaceutycznych składających się z nośnika farmaceutycznego i efektywnej terapeutycznie ilości związku lub jego farmaceutycznie dopuszczonej soli. W EPO 541,164 ujawniono odpowiednie farmaceutyczne formy, drogi podawania, formy soli i dawki dla tych związków.

Wynalazek zilustrowano za pomocą niżej zamieszczonych reprezentatywnych przykładów jego realizacji.

Procedury te są jedynie przykładowe i nie należy ich traktować jako ograniczenia nowego sposobu według wynalazku.

Przykład I. Wytwarzanie amidu 1.

179 039

Roztwór (-)-cis-l-aminoindan-2-olu (884 g, 5,93 mola) w 17,8 1 suchego THF (KF = 55 mg/ml) (KF oznacza metodę Karla Fishera oznaczania ilości wody) i trietyloaminy (886 ml, 6,22 mola) w 50 1 kolbie okrągłodennej, wyposażonej w termoparę, mieszadło mechaniczne oraz wlot azotu wraz z bełkotką, schładza się do 15°C. Następnie dodaje się przez okres 75 minut chlorek 3-fenylopropionylowy (1000 g, 5,93 mola), utrzymując wewnętrzną temperaturę mieszaniny między 14-24°C za pomocą łaźni woda-lód. Po dodaniu mieszaninę utrzymuje się w temperaturze 18 do 20°C przez 30 minut, sprawdzając za pomocą HPLC zanik (-)-cis-l-aminoindan-2-olu.

Postęp reakcji śledzi się za pomocą chromatografii cieczowej o wysokiej rozdzielczości (HPLC): 25 cm kolumna Dupont C8-RX, mieszanina 60:40 acetonitryl/10 mM (KH2PO4/K2HPO4), 10,0 ml/min, objętość wstrzykiwanej próbki = 20 ml, detekcja = 200 nm, przygotowanie próbki = 500 x rozcieńczenie. Przybliżone czasy retencji:

czas retencji (min.) identyfikacja

6,3 cis-aminoindanol

Reakcję traktuje się p-toluenosulfonianem pirydyny (241 g, 0,96 mola, 0,16 równoważnika) i miesza przez 10 minut (pH mieszaniny po rozcieńczeniu 1 ml próbki taką samą ilością wody wynosi 4,3-4,6). Następnie dodaje się 2-metoksypropen (1,27 1, 13,24 mola, 2,2 równoważnika) i mieszaninę reakcyjną ogrzewa się do 38-40°C przez 2 godziny. Mieszaninę schładza się do 20°C i rozdziela octanem etylu (12 1) i 5% wodnym roztworem NaHCO3 (10 1). Mieszaninę wytrąca się i rozdziela warstwy. Ekstrakt octanu etylu płucze się 5% wodnym NaHCOs (10 1) i wodą (4 1). Ekstrakt octanu etylu suszy się przez destylację pod ciśnieniem otoczenia i rozpuszczalnik zmienia się na cykloheksan (całkowita objętość ~30 1). Po zakończeniu destylacji i zatężeniu (20% objętości ekstraktu octanu etylu), gorący roztwór cykloheksanowy pozostawia się do powolnego ostudzenia do 25°C z wykrystalizowaniem produktu. Otrzymany szlam schładza się dalej do 10°C i pozostawia na 1 godzinę w celu dojrzewania. Produkt izoluje się przez filtrację i mokry placek filtracyjny płucze się zimnym (10°C) cykloheksanem (2 x 800 ml). Przemyty mokry placek suszy się pod próżnią (65 cm Hg) w 40°C, otrzymując 1,65 kg acetonidu 1 (86,4%, 98% powierzchni za pomocą HPLC.

Ή NMR (300,13 MHz, CDC1₃, główny rotamer) δ 7,36-7,14 (m, 9H), 5,03 (d, J = 4,4 1, 1H), 4,66 (m, 1H), 3,15 (m, 2H), 3,06 (br s, 2H), 2,97 (m, 2H), 1,62 (s, 3H), 1,37 (s, 3H);

¹³CNMR (75,5 MHz, CDC1₃, główny rotamer) δ_ε 168,8, 140,9, 140,8, 140,6, 128,6, 128,5, 128,4, 127,1, 126,3, 125,8, 124,1, 96,5, 78,6, 65,9, 38,4, 36,2, 31,9, 26,5, 24,1.

Analiza obliczona dla C21H23NO2:

Obliczono: C 78,47; H7,21; N 4,36.

Stwierdzono: C 78,65; H 7,24; N4,40.

Przykład II. Wytwarzanie epoksydu 3.

a. Metoda p-toluenosulfonylowa

179 039

Roztwór acetonidu 1 (1000 g, 3,11 mola) i 2(S)-p-toluenosulfonylanu glicydylowego 2 (853 g, 3,74 mola, 1,2 równoważnika) w 15,6 1 THF (KF = 22 mg/ml) w 50 ł kolbie okrągłodennej o 4 szyjkach, wyposażonej w termoparę, mieszadło mechaniczne, lejek do podawania oraz wlot azotu, odgazowuje się 3 razy przez naprzemienne przepuszczanie azotu i wytwarzanie próżni i schładza się do -56°C. Następnie dodaje się przez okres 2 godzin heksametylodisiliazydek litu LiN[(CH3 )381)2 (2,6 1, 1,38 M, 1,15 równoważnika), utrzymując wewnętrzną temperaturę między -50 a -40°C. Całość miesza się w temperaturze -45 do -40°C przez 1 godzinę, po czym pozwala ogrzać do -25°C przez okres 1 godziny. Następnie mieszaninę miesza się przez 4 godziny w -25 do -22°C (albo do uzyskania 3% powierzchni dla wyjściowego acetonidu).

Postęp reakcji śledzi się HPLC: 25 cm x 4,6 nm, kolumna Zorbax Silica, 20% octan etylu w heksanie, 2,0 ml/min, objętość wstrzykiwanej próbki = 20 ml, detekcja = 254 nm, przygotowanie próbki = 100 x rozcieńczenie. Przybliżone czasy retencji:

czas retencji (min.) identyfikacja

5,5 amid 1

6,5 p-toluenosulfonylan glicydylu 2

13,5 epoksyd 3

Mieszaninę reakcyjną tłumi się dej onizowaną wodą (6,7 1) w temperaturze -15°C i rozdziela octanem etylu (10 1). Mieszaninę wytrząsa się i rozdziela warstwy. Ekstrakt octanu etylu płucze się mieszaniną 1% wodnego NaHCCL (5 1) i nasyconego NaCl (0,5 1). Ekstrakt octanu etylu (28,3 1) zatęża się przez destylację pod próżnią (70 cm Hg) i dodaje jeszcze octanu etylu celem całkowitej wymiany rozpuszczalnika na octan etylu (objętość końcowa = 11,7 1). Zatężony roztwór w octanie etylu następnie znów poddaje się wymianie rozpuszczalnika na MeOH z krystalizacją produktu i zatężeniu do końcowej objętości 3,2 1. Pozostałość octanu etylu usuwa się przez załadowanie 10 1 metanolu i zebranie 10 1 destylatu. Otrzymany szlam miesza się w 22°C przez 1 godzinę, po czym schładza się do 5°C i poddaje dojrzewaniu przez 0,5 godziny. Produkt izoluje się przez filtrację i mokry placek filtracyjny płucze się zimnym metanolem (2 x 250 ml). Wypłukany placek suszy się pod próżnią (65 cm Hg) w25°C z uzyskaniem 727 g epoksydu 3 (61,2%, 98,7% powierzchni głównego epoksydu na podstawie HPLC.

¹³CNMR (300 MHz, CDCI3: 171,1, 140,6, 140,5, 139,6, 129,6, 128,8, 128,2, 127,2, 126,8, 125,6, 124,1, 96,8, 79,2, 65,8, 50,0, 48,0,44,8, 39,2, 37,4, 36,2, 26,6, 24,1.

b. Metoda epichlorohydrynowa

Wytwarzanie epoksydu 3 (metoda epichlorohydrynowa)

179 039

Odgazowuje się azotem roztwór acetonidu 1 (3,00 g, 9,33 mmola) w 47 ml THF suszonego na sitach, po czym otrzymany roztwór schładza się do -78°C i traktuje 8,0 ml roztworu heksametylodisililazydku litu (1,38 M w THF). Otrzymany roztwór pozostawia się na dojrzewanie w -78°C przez 15 min., po czym dodaje się po kropli 2(S)-epichlorohydrynę (1,2 ml, 15,3 mmola) i pozwala się otrzymanej mieszaninie ogrzać do -25°C przez 1 godzinę i pozostawia na dojrzewanie 1 godzinę. Mieszaninę reakcyjną schładza się powtórnie do -78°C i traktuje 3,0 ml roztworu heksametylodisililazydku litu, a następnie 1,0 ml (S)-epichlorohydryny. Mieszaninie reakcyjnej pozwala się ogrzać do -25°C i dojrzewać przez 2 godziny. Mieszaninę reakcyjną tłumi się 20 ml nasyconego wodnego roztworu kwaśnego węglanu sodu i ekstrahuje 120 ml EtOAc, po czym powtórnie 60 ml EtOAc. Połączone fazy organiczne płucze się solanką suszy (MgSO4), filtruje i zatęża pod zmniejszonym ciśnieniem, otrzymując 3,97 g oleju, który oczyszcza się chromatografią na silikażelu (80 g SiO₂, eluowanie mieszaniną 4:1 heksan/octan etylu), co daje 2,9 g mieszaniny pożądanego epoksydu 3 i pośredniego produktu chlorohydrynowego. Część mieszaniny (1,29 g) rozpuszcza się w THF wysuszonym nad sitami (20 ml) w 25°C, traktuje 1,73 g 25% wagowych roztworu t-amylanu potasowego i pozostawia mieszaninę na dojrzewanie w 25°C przez 1 godzinę. Mieszaninę reakcyjną rozdziela się między octan etylu i nasycony kwaśny węglan potasu, po czym warstwy oddziela się. Fazę organiczną płucze się solanką suszy (MgSO4) i zatęża pod zmniejszonym ciśnieniem do uzyskania oleju. Olej oczyszcza się chromatografią na silikażelu (80 g SiO₂, eluując mieszaniną 4:1 heksan/octan etylu), co daje 1,1 g (70% całości) epoksydu 3.

Przykład III. Wytwarzanie związku 6.

179 039

Szlam 2(S)-butylokarboksyamido-4-N-Boc-piperazyny 4 (1950 g, 6,83 mola, >99,5% ee) (ee oznacza nadmiar enancjomeryczny) i epoksydu 3 (2456 g, mieszanina 97,5:2,5 epoksydów 4S/R, 6,51 mola) w izopropanolu (2-propanol, 18,6 1) w 72 1 kolbie okrągłodennej z czterema wlotami, wyposażonej w mieszadło mechaniczne, chłodnicę zwrotną, łaźnię parową termoparę pokrytą teflonem i wlot azotu, ogrzewa się do temperatury wrzenia (temperatura wewnętrzna 84-85°C) pod chłodnicą zwrotną. Po 40 minutach otrzymuje się homogeniczny roztwór. Mieszaninę ogrzewa się w temperaturze wrzenia przez 28 godzin.

Podczas wrzenia temperatura wewnętrzna wynosiła 84-85°C. Postęp reakcji śledzi się za pomocą HPLC: kolumna 25 cm Dupont C8-RX, 60:40 acetonitryl / 10 mM (KH2PO4/K2HPO4), 1,0 ml/min, detekcja = 220 nm, przygotowanie próbki = 2 μΐ, mieszanina reakcyjna rozcieńczona do 1 ml w acetonitrylu. Przybliżone czasy retencji:

czas retencji (min.) identyfikacja

4,8 piperazyna 4

8,9 epoksyd 3

15,2 sprzężony produkt 5

Po 28 godzinach pozostały epoksyd 3 i sprzężony produkt 5 (analiza HPLC) zajmowały, odpowiednio, 1,5% powierzchni i 91-93% powierzchni. Mieszaninę schładza się do 0-5°C i dodaje 20,9 1 6N HC1, utrzymując temperaturę poniżej 15°C. Po dodaniu, mieszaninę ogrzewa się do 22°C. Zauważyć można rozpoczęcie wydzielania gazu (izobutylen). Mieszanina dojrzewa w 20 do 22°C przez 6 godzin.

Postęp reakcji śledzi się za pomocą HPLC, warunki identyczne jak wyżej. Przybliżone czasy retencji:

czas retencji (min.) identyfikacja

7,0 cis-aminoindanol

11,9 związek 6

15,1 sprzężony produkt 5

Mieszaninę schładza się do 0°C i dodaje powoli 7,5 1 50% NaOH do ustalenia pH mieszaniny równego 11,6, utrzymując temperaturę poniżej 25°C w trakcie dodawania. Mieszaninę rozdziela się między octan etylu (40 1) i wodę (3 1). Wytrząsa się i rozdziela warstwy. Fazę organiczną (60 1) zatęża się pod zmniejszonym ciśnieniem (73 cm Hg) i wymienia się rozpuszczalnik na DMF, po czym zatęża do końcowej objętości 10,5 1 (KF =1,8 mg/ml). Wydajność związku 6 w octanie etylu według testu HPLC wynosi 86,5%. Związek 6 w DMF stosuje się bezpośrednio w następnym etapie bez dalszego oczyszczania. Dla izolowanego 6:

¹³CNMR (75,4 MHz, CDC1₃) δ 175,2, 170,5, 140,8, 140,5, 139,9, 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.

Przykład IV. Wytwarzanie L-735524-jednowodzianu.

179 039

Do roztworu 6 w DMF (10,5, 1, KF = 10 mg/ml) z etapu poprzedniego ładuje się 8 1 DMF suszonego na sitach (KF < 30 mg/1) i mieszaninę ogrzewa się w łaźni parowej pod zmniejszonym ciśnieniem 75 cm Hg celem oddestylowania głównie wody i/lub pozostałości izopropanolu lub octanu etylu. Końcowa objętość zatężonego roztworu wynosi 13,5 1 (KF = 1,8 mg/ml), po czym dodaje się trietyloaminę (2,86 1, 20,51 mola) do roztworu w 25°C, następnie zaś chlorowodorek chlorku pikołilu (96%, 1287 g, 7,84 mola). Otrzymany szlam ogrzewa się do 68°C.

Postęp reakcji śledzi się HPLC, w identycznych warunkach jak w etapie poprzednim. Przybliżone czasy retencji:

czas retencji (min.) identyfikacja

2,7 DMF

4,2 chlorek 3-pikołilu

4,8 L-735524

15,2 związek 6

Mieszaninę pozostawia się w celu dojrzewania w 68°C, aż pozostałość związku 6 jest mniejsza niż 0,3% powierzchni według analizy HPLC. Mieszaninę miesza się w 68°C przez 4 godziny, po czym schładza do 25°C i rozdziela między octan etylu (80 1) i mieszaninę 24 1 nasyconego wodnego NaHCOs i wody destylowanej (14 1). Mieszaninę wytrząsa się w 55°C i rozdziela warstwy. Warstwę octanu etylu płucze się trzy razy wodą (20 1) w 55°C. Opłukaną warstwę octanu etylu zatęża się pod ciśnieniem atmosferycznym do końcowej objętości 30 1. Pod koniec destylacji pod atmosferycznym ciśnieniem do gorącego roztworu dodaje się wodę (560 ml), mieszaninę schładza się do 55°C i zarodkuje monowodzianem L-735524. Mieszaninę schładza się do 4°C i filtruje zbierając produkt. Produkt płucze się zimnym octanem etylu (2 x 3 1) i suszy pod próżnią wytwarzaną w instalacji, w którą wyposażony jest budynek, w 25°C, otrzymując 2905 g (70,7%) monowodzianu L-735524 w postaci białego ciała stałego.

Przykład V. Pirazyno-2-tert-butylo karboksyamid 9.

CONHt-Bu

Kwas 2-piperazynokarboksylowy (8) Chlorek oksaliłu

Tert-butyloamina (KF = 460 pg/ml)

EtOAc (KF = 56 pg/ml)

DMF

3,35 kg (27 moli)

3,46 kg (27,2 mola)

9,36 1 (89 moli)

271

120 ml

1-propanol 30 1

Zawiesza się kwas karboksylowy (8) w 27 1 EtOAc i 120 ml DMF w 72 1 kolbie o 3 szyjkach z mieszaniem mechanicznym w atmosferze azotu i całość schładza się do 2°C. Dodaje się chlorek oksaliłu, utrzymując temperaturę między 5 a 8°C.

Dodawanie kończy się w ciągu 5 godzin. W trakcie egzotermicznego dodawania wydziela się CO i CO2. Wytworzony HC1 pozostaje głównie w roztworze. Obserwuje się wytrącenie osadu, którym prawdopodobnie jest sól HC1 kwasowego chlorku pirazyny. Test tworzenia się chlorku kwasowego prowadzi się przez tłumienie bezwodnej próbki reakcji t-butyloaminą. Na zakończenie reakcji pozostaje < 0,7% kwasu 8.

Test zakończenia tworzenia chlorku kwasowego jest istotny, ponieważ niekompletna reakcja prowadzi do tworzenia bis-tert-butylo oksamidu jako zanieczyszczenia.

Reakcję można śledzić HPLC: kolumna 25 cm Dupont Zorbax RXC8 z przepływem 1 ml/min. i detekcji przy 250 nm; gradient liniowy od 98% 0,1% wodnego H3PO4 i 2%

179 039

CH3CN, do 50% wodnego H3PO4 i 50% CH3CN przy 30 min. Czasy retencji: kwas 8 = 10,7 min., amid 9 = 28,1 min.

Mieszaninie reakcyjnej pozwala się dojrzewać przez 1 godzinę w 5°C. Uzyskany szlam schładza się do 0°C i dodaj e tert-butyloaminę z taką szybkością by utrzymywać wewnętrzną temperaturę poniżej 20°C. Dodawanie wymaga 6 godzin, jako że reakcja jest bardzo egzotermiczna. Niewielką porcję wytworzonego chlorowodorku tert-butyloamoniowego usuwa się z mieszaniny reakcyjnej w postaci puszystego ciała stałego.

Mieszaninę pozostawia się celem dojrzewania w 18°C przez dodatkowe 30 minut. Wytrącone sole amoniowe usuwa się przez filtrację. Odfiltrowany placek płucze się 121 EtOAc. Połączone fazy organiczne płucze się 6 1 3% NaHCO₃ i 2 x 2 1 nasyconego wodnego NaCl. Fazę organiczną traktuje się 200 g węgla Darco G60, filtruje przez Solka Fiok i placek płucze się 4 1 EtOAc.

Traktowanie węglem skutecznie eliminuje lekko fioletowy kolor w produkcie.

Roztwór 9 w EtOAc zatęża się pod ciśnieniem 10 milibar do 25% objętości początkowej. Dodaje się 30 11-propanolu i kontynuuje destylację aż do osiągnięcia końcowej objętości 20 1.

W tym momencie zawartość EtOAc jest poniżej poziomu detekcji ^!HNMR (< 1%). Wewnętrzną temperaturę w trakcie wymiany rozpuszczalnika utrzymuje się poniżej 30°Ć. Roztwór związku 3 w 1-propanolu/EtOAc jest stabilny w temperaturze wrzenia pod ciśnieniem atmosferycznym przez klika dni.

Odparowanie próbki daje brązowe ciało stałe, t.t. 87-88°C.

¹³C NMR(75 MHz, CDC1₃, ppm) 161,8,146,8,145,0, 143,8,142,1, 51,0, 28,5.

Przykład VI. rac-2-tert-butylo karboksyamido-piperazyna 10.

H2/Pd(OH)₂

N CONHt-Bu 9

Materiały

Roztwór pirazyno-2-tert-butyłokarboksyamidu 9 (2,4 kg, 13,4 mola) w 1-propanolu, 12 120% Pd(OH)₂/C 16% wag. woda 144 g.

Roztwór pirazyno-2-tert-butylokarboksyamid 9/1-propanol umieszcza się w 5-galonowym autoklawie. Dodaje się katalizator i mieszaninę uwodornia się w 65°C pod ciśnieniem 40 psi (3 atm) H₂.

Po 24 godzinach w reakcji zużywa się teoretyczną ilość wodoru i analiza GC wskazuje < 1% związku 9. Mieszaninę schładza się, przepłukuje N₂ i usuwa katalizator filtrując przez Solka Flock. Katalizator płucze się 2 1 ciepłego 1-propanolu. Stwierdzono, że stosowanie ciepłego 1-propanolu do przemywania odfiltrowanego placka poprawia filtrację i obniża straty produktu w placku filtracyjnym.

Reakcję śledzi się za pomocą GC: 30 m kolumna Megabore, od 100°C do 160°C przy 10°C/min., zatrzymanie 5 minut, następnie przy 10°C/min. do 250°C, czasy retencji: 9 = 7,0 min., 10 = 9,4 min. Reakcję śledzić można również za pomocą TLC stosując jako rozpuszczalnik mieszaninę EtOAc/MeOH (50:50) oraz ninhydrynę jako wywoływacz.

Odparowanie próbki wskazuje, że wydajność w trakcie amidowania i uwodorniania wynosi 88% oraz, że stężenie 10 wynosi 133 g/1.

Odparowanie próbki daje 10 w postaci białego ciała stałego, t.t. 150-151°C.

¹³C NMR (75 MHz, D₂O, ppm) 173,5, 59,8, 52,0, 48,7,45,0, 44,8, 28,7.

179 039

Przykład VII. piperazyny.

Sól bis (S)-kamforosulfonowa (S)-2-tert-butylo karboksyamido-

(+)-CSA

CONHt-Bu \ · 2 (+)-CSA ^CONHt-Bu

Materiały rac-2-tert-butylo karboksyamido-piperazyna 10 4,10 kg (22,12 mola) w roztworze 1-propanolu w 25,5 kg rozpuszczalnika kwas (S)-(+)-10-kamforosulfonowy 10,0 kg (43,2 mola)

1-propanol12 1 acetonitryl391 woda2,41

Roztwór aminy 10 w 1-propanolu ładuje się do 100 1 kolby z dołączonym zatężaczem. Roztwór zatęża się pod ciśnieniem 10 milibarów (10⁴ Pa) i temperaturze < 25°C do objętości około 121.

W tym momencie produkt wytrąca się z roztworu, ale gdy mieszaninę podgrzeje się do 50°C, ponownie rozpuszcza się.

Analiza homogenicznej próbki wskazuje, że stężenie 10 wynosi 341 g/1. Stężenie określa się za pomocą HPLC: kolumna 25 cm Dupont Zorbax RXC8 z przepływem 1,5 ml/min. i detekcją przy 210 nm; izokratyczny (98/2)CH3CN/0,l% wodny H3PO4. Czas retencji związku 10: 2,5 minuty. Dodaje się acetonitryl (39 1) i wodę (2,4 1), otrzymując przezroczysty, lekko brązowy roztwór.

Oznaczenia ilości wody miareczkowaniem KF oraz stosunku CH3CN/I-propanolu za pomocą całkowania *H NMR pokazuje, że stosunek CH3CN/l-propanol/H₂O wynosi 26/8/1,6. Stężenie w roztworze wynosi 72,2 g/1.

Kwas (S)-l 0-kamforosulfonowy ładuje się przez 30 minut w 4 porcjach w temperaturze 20°C. Temperatura wzrasta do 40°C po dodaniu CSA. Po paru minutach tworzy się gruby, biały osad. Biały szlam ogrzewa się do 76°C do rozpuszczenia wszystkich ciał stałych, lekko brązowy roztwór następnie odstawia się do schładzania do 21°C przez 8 godzin.

Produkt wytrąca się w 62°C. Produkt filtruje się w 21°C bez dojrzewania i odfiltrowany placek płucze się 5 1 mieszaniny CH3CN/l-propanol/H₂O 26/8/1,6. Suszy się je w 35°C w piecu próżniowym w atmosferze N₂, co daje 5,6 kg (39%) zwiążku 11 jako białe, krystaliczne ciało stałe, t.t. 288-290°C (z rozkładem), [α]β²⁵ = 18,9° (c = 0,37, H₂O).

¹³CNMR (75 MHz, D₂O, 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.

Wartość ee materiału wynosi 95%, według następującego testu chiralności z wykorzystaniem HPLC: próbkę 11 (33 mg) zawiesza się w 4 ml EtOH i 1 ml EtsN. Dodaje się Boc₂O (11 mg) i mieszaninę reakcyjną pozostawia się celem dojrzewania na 1 godzinę. Usuwa się całkowicie rozpuszczalnik pod próżnią i pozostałość rozpuszcza się w ok. 1 ml EtOAc, po czym filtruje przez pipetę Pasteura, wypełnioną SiO₂, stosując jako eluent EtOAc. Odparowane frakcje produktu rozpuszcza się ponownie w heksanach do stężenia około 1 mg/ml. Separuje się enancjomery na kolumnie Daicel Chiracell AS z mieszaniną rozpuszczalników heksan/IPA (97:3), przy szybkości przepływu 1 ml/min. i detekcji przy 228 nm. Czasy retencji: forma S = 7,4 min., R = 9,7 min.

179 039

Przykład VIII. (S)-2-tert-butylokarboksyamido-4-tert-butoksykarbonylo-piperazyna4 z soli 11.

H % 2W-CSA _(Boc)2o

Boc N.

N CONHt-Bu

H

N CONHt-Bu H 4

Materiały

Bis (S)-(+)-CSA sól (S)-2-tert-butylo karboksyamidopiperazyny 11, 95% ee 5,54 kg (8,53 mola)

Dwuwęglan di-tert-butylu

Et₃N

EtOH Punctilious próby 200

EtOAc

1,86 kg (8,53 mola) 5,95 1 (42,6 mola) 55 1

Do soli (S)-CSA 11 w 100 1 kolbie o 3 szyjkach oraz z dozownikiem, w atmosferze azotu w temperaturze 25°C, dodaje się EtOH, następnie trietyloaminę. Ciało stałe rozpuszcza się łatwo po dodaniu Et₃N. Rozpuszcza się Boc₂O w EtOAc i ładuje do dozownika. Dodaje się roztwór Boc₂O w EtOAc z taką szybkością, by utrzymać temperaturę reakcji poniżej 25°C. Dodawanie zajmuje 3 godziny. Mieszanina reakcyjna dojrzewa przez 1 godzinę od zakończenia dodawania roztworu Boc₂O.

Przebieg reakcji śledzić można za pomocą HPLC: 25 cm kolumna Dupont Zorbax RXC8, przepływ 1 ml/min. i detekcja przy 228 nm, izokratyczny (50/50) CH₃CN/0,l M KH₂PO₄ o pH = 6,8 ustalonym za pomocą NaOH. Czas retencji związku 4: 7,2 min. Test chiralności prowadzi się z zastosowaniem takiego samego układu jak w etapie poprzednim. Reakcję śledzić można również za pomocą TLC, z zastosowaniem 100% EtOAc jako rozpuszczalnika. (Rf =0,7).

Roztwór zatęża się następnie do ok. 101 przy temperaturze wewnętrznej < 20°C w zatężaczu typu batch pod ciśnieniem 10 milibar (10⁴ Pa). Wymianę rozpuszczalnika dopełnia się dzięki powolnemu wprowadzeniu 20 1 EtOAc i powtórnemu zatężeniu do ok. 101. Mieszaninę reakcyjną przemywa się do rozdzielacza 60 1 EtOAc. Fazę organiczną płucze się 16 1 5% wodnego roztworu Na2CO3, 2 x 10 1 dejonizowanej wody i 2 x 6 1 nasyconego wodnego roztworu chlorku sodu. Połączone fazy wodne ekstrahuje się powtórnie 20 1 EtOAc i fazę organiczną płucze się 2 x 3 1 wody i 2 x 4 1 nasyconego wodnego roztworu chlorku sodu. Połączone ekstrakty EtOAc zatęża się pod ciśnieniem 10 mbar (10⁴ Pa) przy temperaturze wewnętrznej < 20°C w zatężaczu typu batch do około 8 1. Wymianę rozpuszczalnika na cykloheksan osiąga się przez powolne wlewanie ok. 20 1 cykloheksanu i powtórne zatężenie do ok. 8 1. Do szlamu dodaje się 5 1 cykloheksanu i 280 ml EtOAc i mieszaninę ogrzewa się do temperatury wrzenia, kiedy to całość przechodzi w roztwór. Roztwór schładza się i zarodkuje (10 g) w temperaturze 58°C. Szlam schładza się do 22°C w ciągu 4 godzin i izoluje produkt przez filtrację po 1 godzinie dojrzewania w 22°C. Placek filtracyjny płucze się 1,8 1 cykloheksanu i suszy w piecu próżniowym w 35°C w atmosferze azotu, uzyskując 1,87 kg (77%, > 99,9% powierzchni z testu HPLC, izomer R poniżej poziomu wykrywalności) związku 4 w postaci lekko brunatnego proszku. [a]D²⁵ = 22° (c = 0,20, MeOH), t.t. 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.

Przykład IX. Bis sól (S)-2-tert-butylo-karboksyamido-piperazyny z kwasem (L)piroglutaminowym.

H

N^ 2 L-PGA

H

N. -2 L-PGA

N CONHt-Bu H

N CONHt-Bu H

179 039

Materiały rac-2-tert-butylo karboksyamido-piperazyna 10 (0,11 mola) w roztworze 1-propanolowym 115 ml, całość - 21,1 g kwas L-piroglutaminowy 28 g (0,21 mola) woda 5 ml

Ładuje się roztwór rac-2-tert-butylo karboksyamido-piperazyny 10 w 1-propanolu do 500 ml kolby okrągłodennej z chłodnicą zwrotną, mieszadłem mechanicznym i wlotem azotu. Dodaje się wodę wraz z kwasem L-piroglutaminowym i otrzymany szlam ogrzewa się do wrzenia. Homogeniczny żółty roztwór schładza się do 50°C i zarodkuje się solą bis-(L)PGA R-aminy (50 mg). Natychmiast zaczyna się wytrącać ciało stałe. Roztwór schładza się dalej do 25°C i pozostawia na dojrzewanie przez 16 godzin. Odfiltrowuje się ciało stałe w 22°C i placek filtracyjny płucze się w 35 ml zimnej mieszaniny l-propanol/1% woda. Placek filtracyjny suszy się w 35°C w piecu próżniowym z powolnym przepływem azotu, co daje 23,74 g (48%) bis sól (R)-2-tert-butylo-karboksyamido-piperazyny z kwasem (L)piroglutaminowym. Wartość ee materiału wynosi 98% według testu chiralności HPLC, opisanego uprzednio. Żółta ciecz pofiltracyjna zawiera 22,6 g (46%) bis soli (S)-2-tert-butylokarboksyamido-piperazyny z kwasem (L)-piroglutaminowym 12, której wartość ee wynosi 95% według testu chiralności HPLC. Ciecz pofiltracyjną odparowuje się i stosuje bezpośrednio w etapie osłaniania.

Przykład X. (S)-2-tert-butylo-karboksyamido-4-tert-butoksykarbonylo-piperazyna4 z bis soli (S)-2-tert-butylo karboksyamido-piperazyny z kwasem (L)-piroglutaminowym 12.

•2L-PGA

CONHt-Bu (Boc)₂O

Materiały

Bis-sól (S)-2-tert-butylo-karboksyamido-piperazyny z kwasem (L)-piroglutaminowym, 95% ee 22,6 g (50,1 mmola)

Dwuwęglan di-tert-butylu 11,1 g (50,1 mmola)

Et₃N 33,5 ml (0,254 mmola)

1-propanol 226 ml

EtOAc 24 ml

Do bis soli (S)-2-tert-butylo-karboksyamido-piperazyny z kwasem (L)-piroglutaminowym w 500 ml kolbie z 3 szyjkami i dozownikiem, dodaje się 1-propanol w atmosferze azotu. Gumowate żółte ciało stałe rozpuszcza się łatwo przy dodaniu Et₃N. Dodaje się przez 2 godziny w 22°C roztwór Boc₂O w EtOAc. Mieszanina reakcyjna dojrzewa przez 1 godzinę po zakończeniu dodawania.

Reakcję śledzić można za pomocą HPLC i TLC, wykorzystując te same procedury jak w przypadku przekształcania 11 w 4.

Zatęża się następnie roztwór i zamienia rozpuszczalnik na octan etylu (200 ml). Mieszaninę reakcyjną płucze się 50 ml 7% wodnego roztworu Na₂CO₃, 2 x 30 ml wody, suszy (Na₂CÓ4) i filtruje. Roztwór EtOAc zatęża się i wymienia rozpuszczalnik na cykloheksan (60 ml). Dodaje się EtOAc (1 ml) i mieszaninę ogrzewa się do temperatury wrzenia w celu rozpuszczenia całego osadu. Mieszaninę schładza się i zarodkuje (50 mg) w 52°C. Szlam schładza się do 22°C przez 2 godziny i izoluje produkt przez filtrację po 1 godzinie dojrzewania w 22°C. Placek filtracyjny płucze się 8 ml cykloheksanu i suszy w piecu próżniowym w 35°C przy powolnym przepływie N₂, co daje 10,8 g (74%) (> 99,9% powierzchni według HPLC, izomer R poniżej poziomu detekcji) związku 4 w postaci białawego proszku.

179 039

Przykład XI. Kinetyczne przekształcenie (S/R)-2-tert-butylokarboksyamido-4-tertbutoksykarbonylo-piperazyny 13 w 4.

Boc

N CONHt-Bu H

CONHt-Bu

Materiały

Surowa (S/R)-2-tert-butylo-karboksyamido-4-tert-butoksykarbonylopiperazyna 13 1,40 g (S)-2-tert-butylokarboksyamido-4-tert-butoksykarbonylopiperazyna 4 (> 99,5% ee) 4x0,14g

Metylocykloheksan z 2% objętościowymi EtOAc 14 ml

Rozpuszcza się surowy, gumowaty związek 13 w 14 ml mieszaniny rozpuszczalników przez ogrzanie do 90°C. Pozwala się roztworowi ostygnąć i w odstępach 10°C zarodkuje się roztwór 0,14 gramami związku 4 (> 99,5% ee). W temperaturze 55°C czwarta porcja zarodków nie rozpuszcza się już więcej i przy dalszym powolnym schładzaniu to temperatury pokojowej tworzy się biała, krystaliczna masa. Mieszaninę reakcyjną filtruje się, płucze 3 ml mieszaniny rozpuszczalników metylocykloheksan/EtOAc i suszy w piecu próżniowym z przepływem N₂, co daje 0,95 g białego ciała stałego. Oznaczenie czystości enancjomerycznej na kolumnie Chiracell AS wykazuje 93% ee.

Przykład XII. Wytwarzanie kwasu trans-3-(4-pirydylo)akrylowego.

Do roztworu karboksyaldehydu 4-pirydyny (36,7 ml, 0,384 mola) i kwasu malonowego (40 g, 0,384 mola) w 31 ml pirydyny dodaje się piperydynę (0,12 ml) i mieszaninę ogrzewa się do 100°C. Uwaga: wydziela się duża objętość CO₂. Po 0,5 godz. reakcję schładza się do temperatury pokojowej (TP) i roztwór zestala się. Uciera się ciało stałe z 240 ml wody, filtruje i płucze 2 x 50 ml porcjami wody. Ciało stałe suszy się przez noc w 42°C pod próżnią (10 mm Hg), co daje 37,1 g białego ciała stałego; t.t. 295-297°C.

Przykład XIII. Wytwarzanie N-(2(R)-hydroksy-l(S)-indanylo)-trans-3-(4-pirydylo)akrylamidu.

Do zawiesiny kwasu trans-3-(4-pirydylo)akrylowego (10,0 g, 0,067 mola) w 500 ml THF dodaje się trietyloaminę (10,29 ml, 0,0738 mola) i roztwór schładza się do 0°C. Dodaje się chlorek trimetyloacetylowy (8,68 ml, 0,0704 mola) i całość miesza przez 0,5 godziny. Dodaje się przez kaniulę 2(R)-hydroksy-l(S)-indan (10,0 g, 0,067 mola), rozpuszczony w 260 ml

179 039

THF. Po 2 godzinach mieszaninę reakcyjną ogrzewa się do TP i miesza dodatkowe 15 godzin. Usuwa się rozpuszczalnik pod próżnią i otrzymane ciało stałe uciera się z zimnym octanem etylu (150 ml), po czym filtruje. Ciało stałe suszy się przez noc pod próżnią (0,5 mg Hg), co daje 18,5 g białego ciała stałego; t.t. 205-207°C.

Przykład XIV. Wytwarzanie N-(l,2-N,O-izopropylideno-2(R)-hydroksy-l(S)indanylo)-trans-3 -(4-pirydy lo)akrylamidu.

Do zawiesiny N-(2(R)-hydroksy-l(S)-indanylo)-trans-3-(4-pirydylo)akrylamidu (18,5 g, 0,066 mola) w 700 ml chlorku metylenu dodaje się dimetoksypropan (49,0 ml, 0,402 mola), po czym kwas (±) kamforosulfonowy (46,8 g, 0,201 mola). Po 20 minutach mieszanina reakcyjna staje się homogeniczna. Całość miesza się przez 3 godziny i płucze nasyconym NaHCO₃ (2 x 150 ml). Warstwę wodną ekstrahuje się chlorkiem metylenu (3 x 200 ml) i połączone warstwy organiczne suszy się nad MgSO₄, filtruje i zatęża do oleju. Oczyszczenie chromatografią szybką (kolumna silikażelu 100 x 150 mm; gradient elucji 1:30:69, 2:30:68, 3:30:67, 5:30:65 MeOH:CHCl₃ nasycony NH₃:CH₂C1₂) daje 16,0 g białej pianki. (Rf = 0,46 w 5:30:65 MeOH:CHCl₃ nasycony NH₃:CH₂C1₂).

Przykład XV. Wytwarzanie N-(l,2-N,O-izopropylideno-2(R)-hydroksy-l(S)-indanylo)-3-(4-pirydylo)propylamidu.

Do N-(l,2-N,O-izopropylideno-2(R)-hydroksy-l(S)-indanylo)-trans-3-(4-pirydylo)akrylamidu (16,0 g, 0,0499 mola) rozpuszczonego w metanolu (200 ml) i THF (200 ml) dodaje się 14,0 g Pd(OH)2 na węglu (20% wagowych). Kolbę wypełnia się następnie H₂ i miesza przez 9 godzin. Przez zawiesinę przepuszcza się następnie Ar, filtruje przez wkład z celitu i płucze etanolem (100 ml). Rozpuszczalnik usuwa się pod próżnią i produkt oczyszcza chromatografią szybką (kolumna silikażelu 100 x 150 mm; gradient elucji 1:30:69, 2:30:68, 3:30:67, 5:30:65 MeOH:CHCl₃ nasycony NH₃:CH₂C1₂) daje 13,8 g białej pianki. (Rf = 0,5 w 5:30:65 MeOH:CHCl₃ nasycony NH₃:CH₂C1₂).

Przykład XVI. Wytwarzanie N-2(R)-hydroksy-l(S)-indanylo)-trans-3-(3-pirydylo)akrylamidu.

179 039

Stosując zasadniczo identyczną procedurę jak w przypadku wytwarzania N-(2(R)hydroksy-l(S)-indanylo)-trans-3-(4-pirydylo)akrylamidu, lecz podstawiając odpowiednie substancje wyjściowe, wytwarza się związek tytułowy.

Dane fizyczne: t.t. 119-120°C;

Analiza obliczona dla C17H16N2O2 · 0,65 H2O:

Obliczono: C 69,92; H 5,97; N9,59.

Stwierdzono: C 69,94; H 5,74; N 9,84.

Przykład XVII. Wytwarzanie N-(l,2-N,O-izopropylideno-2(R)-hydroksy-l(S)indanylo)-trans-3-(3-pirydylo)akrylamidu.

Stosując zasadniczo identyczną procedurę jak w przypadku wytwarzania N-(1,2-N,Oizopropylideno-2(R)-hydroksy-1 (S)-indanylo)-trans-3 -(4-pirydylo)akrylamidu, lecz podstawiając odpowiednie substancje wyjściowe, wytwarza się związek tytułowy.

Dane fizyczne: t.t. 134-136°C;

Analiza obliczona dla C20H20N2O2 · 0,25 H2O:

Obliczono: C 73,94; H 6,36; N 8,62.

Stwierdzono: C 73,95; H6,18; N 8,70.

Przykład XVIII. Wytwarzanie N-(l,2-N,O-izopropylideno-2(R)-hydroksy-l(S)indany lo)-3 -(3 -pirydylo)propy lamidu.

Stosując zasadniczo identyczną procedurę jak w przypadku wytwarzania N-(1,2-N,Oizopropylideno-2(R)-hydroksy-l(S)-indanylo)-3-(4-pirydylo)propy lamidu, lecz podstawiając odpowiednie substancje wyjściowe, wytwarza się związek tytułowy.

Podczas gdy przedstawione wyszczególnienie pokazuje zasady obecnego wynalazku, z przykładami mającymi za cel ilustrację, rozumie się, że praktyka wynalazku obejmuje wszystkie typowe odmiany, adaptacje i modyfikacje, tak jak to jest określone w zakresie poniższych zastrzeżeń i odpowiedników.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wytwarzania związków pośrednich dla inhibitorów proteazy HIV o wzorze I

   w którym:

   centrum chiralne a ma konfigurację S;

   r równa się 1;

   R¹ i R² są razem połączone, tworząc strukturę cykliczną wybraną spośród:

   R³ jest wybrane spośród grupy fenylowej i grup o wzorach:

   R⁴ oznacza grupę t-butylową.

   179 039 znamienny tym, że poddaje się reakcji związek o wzorze IV:

   w któr/m centrum chiralne a ma konfigurację S;

   a r i R mają znaczenia podane powyżej dla wzoru I, z aminą o wzorze V:

   w którym R¹, R² i R⁴ mają znaczenia takie jak podane powyżej dla wzoru I, w obecności rozpuszczalnika, w temperaturze od temperatury otoczenia do temperatury wrzenia rozpuszczalnika.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku wybranym spośród alkoholi C1.3.
3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w metanolu.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w izopropanolu w temperaturze od 83°C do 85°C.
5. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się związek o wzorze IV, wytworzony przez reakcję amidu o wzorze III:

   w którym centrum chiralne a ma konfigurację S; a r i R³ mają znaczenia podane powyżej, w obecności silnej zasady w niskiej temperaturze, ze:

   a) związkiem o wzorze II:

   179 039 w którym centrum chiralne a ma konfigurację S, a X oznacza atom wodoru, metanosulfonyl, trifluorometanosulfonyl, p-toluenosulfonyl, benzenosulfonyl lub 3-nitrobenzenosulfonyl albo z: b) epichlorohydrynąo wzorze:
6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że stosuje się związek II, w którym X jest grupą p-toluenosulfonylową.
7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w związkach o wzorze I R³ oznacza grupę fenylową, zaś R¹ i R² tworzą razem strukturę o wzorze:
8. 8. Sposób wytwarzania związków pośrednich dla inhibitorów proteazy HIV o wzorze IV

   IV w którym:

   centrum chiralne a ma konfigurację S;

   r równa się 1;

   R³ jest -wybrane spośród grupy fenylowej i grup o wzorach:

   znamienny tym, że poddaje się reakcji amid o wzorze III:

   w którym r i R³ mają znaczenia podane powyżej, w obecności mocnej zasady w niskiej temperaturze, ewentualnie w obecności rozpuszczalnika, ze:

   179 039

   a) związkiem o wzorze II:

   οχ π w którym centrum chiralne a ma konfigurację S, a X oznacza atom wodoru, metanosulfonyl, trifluorometanosulfonyl, p-toluenosulfonyl, benzenosulfonyl lub 3-nitrobenzenosulfonyl albo z: b) epichlorohy dryną o wzorze:

   Cl,
9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że stosuje się mocną zasadę wybraną z grupy obejmującej następujące zasady: LiN[(CH3)3Si]2, KN[(CH3)₃Si]2, NaN[(CH3)3Si]2, n-butylolit, s-butylolit, t-butylolit, t-butoksyd potasowy, diizopropyloamidek litowy, izopropylocykloheksyloamidek litowy, pirolidyd litu, tetrametylopiperydyd litu, fenylolit, chlorek izopropylomagnezowy i chlorek izobutylomagnezowy.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w temperaturze od -82°C do 0°C.
11. 11. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że reakcję prowadzi się w rozpuszczalniku wybranym z grupy obejmującej tetrahydrofuran, 1,2-dimetoksyetan, eter diety Iowy i eter t-butylowo-metylowy lub w ich mieszaninie.
12. 12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że stosuje się mocną zasadę wybraną z grupy obejmującej następujące zasady: n-butylolit, s-butylolit, LiN[(CH3)3Si]2 i diizopropyloamid litu.
13. 13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że reakcję metalacji amidu III prowadzi się w temperaturze od -82°C do -40°C, a reakcję metalowanej pochodnej III ze związkiem o wzorze II prowadzi się w temperaturze od -50°C do -10°C.
14. 14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik stosuje się tetrahydrofuran.
15. 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że stosuje się mocną zasadę wybraną z grupy obejmującej n-butylolit i LiN[(CH3)3Si]2.
16. 16. Sposób według zastrz. 15, znamienny tym, że reakcję metalacji amidu III prowadzi się w temperaturze od -50°C do -45°C, a reakcję metalowanej pochodnej III ze związkiem o wzorze II prowadzi się w temperaturze od -30°C do -20°C.
17. 17. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że w związkach o wzorze IV R³ jest grupą fenylową.
18. 18. Związek o wzorze

    * * *

    179 039