RO117175B1

RO117175B1 - Derivat de (s)-2-tert-butil-carboxamidpiperazina

Info

Publication number: RO117175B1
Application number: ROA200100412A
Authority: RO
Inventors: David Askin; Paul Reider; Kai Rossen; Richard J Varsolona; Kenneth M Wells
Original assignee: Merck & Co Inc
Priority date: 1993-07-16
Filing date: 1994-07-11
Publication date: 2001-11-30
Also published as: AU679770B2; ATE233249T1; CN1046715C; ES2191683T3; US5637711A; HUT76789A; KR960703879A; FI960206A0; IL110255A; US5618939A; CN1130905A; CA2167408C; IL110255A0; CA2167408A1; AU7326794A; US5861512A; FI960206A; US5693803A; JPH09500131A; WO1995002583A1

Abstract

Prezenta inventie se refera la un derivat de (S)-2-tert-butilcarboxamidpiperazina, compus intermediar pentru prepararea unor derivati heterociclici inhibitori de proteaza HIV (virusul imunodeficientei umane), in special folositi in prepararea N-(2(R)-hidroxi-1(S)-indanil)-2(R)-fenilmetil-4(S)-hidroxi-5-(1-(4-(3-piridilm etil)-2(S)-N'-(tert-butilcarboxamido)piperazinil)pentanamidei(L-735524) sau saruri acceptabile farmaceutic.

Description

Prezenta invenție se referă la un derivat de (S]-2-terț-butilcarboxamidpiperazină, compus intermediar pentru prepararea unor derivați heterociclicici inhibitori de protează HIV (virusul imunodeficienței umane). Prepararea se referă în special la compusul intermediar pentru prepararea N-(2(R)-hidroxi -1 (S)-indanil)-2(R)-fenilmetil-4(S)hidroxh5-( 1 -(4-(3-piridilmetil)-2(S)-N’-(te/ț-butilcarboxamido)piperazinil))pentanamidei (L735524) sau a sărurilor acceptabile farmaceutic. Acești compuși sunt importanți în prevenirea infecției cu HIV, în tratamentul infecției cu HIV și în tratamentul sindromului deficienței umane dobândite, care rezultă (SIDA).

Agentul etiologic al bolii complexe, care include distrugerea progresivă a sistemului imunitar (sindromul imunodeficienței dobândite; SIDA) și degenerarea sistemului nervos central și periferic, este un retrovirus denumit virusul imunodeficienței umane (HIV). Acest virus a fost cunoscut anterior ca LAV, HTLV-III sau ARV.

trăsătură comună a replicării retrovirusului este prelucrarea post -translațională extensivă a poliproteinelor precursoare printr-o protează codificată viral pentru generarea proteinelor virale mature, necesare pentru asamblarea virusului și funcționare. Inhibarea acestei prelucrări previne producerea de virus normal infecțios. De exemplu, Kohl N.E. ș.a., Proc. Natl. Acad. Sci. 85, 4686 (1988) a demonstrat că inactivarea genetică a proteazei codificate HIV a avut ca rezultat producerea de particule virale imature, neinfecțioase. Aceste rezultate arată că inhibarea proteazei HIV reprezintă o metodă viabilă pentru tratamentul SIDA și pentru prevenirea sau tratamentul infecției prin HIV.

Secvența nucleotidică a HIV arată prezența unei gene pol într-un cadru de citire deschis (Ratner L ș.a., Nature, 313, 277 (1985)). Omologia secvenței aminoacide furnizează evidența că secvența pol codifică revers transcriptaza, o endonuclează și o protează HIV (Toh H. ș.a., EMBO J. 4, 1267 (1985); Power M.D. ș.a., Science. 231, 1567 (1986); Pearl L.H. ș.a., Nature, 329, 351 (1987)).

Este cunoscut compusul L-735524 și obținerea acestuia ca inhibitor ai proteazei HIV (EP 0541168). Sinteza compusului L-7335524 și a compușilor înrudiți s-a realizat prin intermediul unui procedeu în 12 etape, care folosește compusul dihidro5(S)-hidroximetil-3-(2H)-furanonă, protejat la gruparea hidroxi, care s-a alchilat și a implicat înlocuirea unei grupări alcool reziduale pe furanona alchilată cu un rest piperidinic. Produsul cuplat a fost apoi hidrolizat pentru deschiderea inelului furanonei la un rest hidroxiacid și, în final, acidul a fost cuplat cu 2(R)-hidroxi-1 (S)-aminoindan (EP 0541168). Procedeul necesită timp și muncă intensă, și folosirea de reactivi și materii prime dificil de procurat.

cale modificată pentru pentru prepararea compusului L-7335524 și a compușilor înrudiți se bazează pe alchilarea diastereoselectivă a enolatului derivat de la l\H2(R)-hidroxi-1(S)-indan-N,0-izopropiliden-il)-3-fenilpropanamidă, în care s-a introdus unitatea Cg-Cg ca o grupare alil și s-a oxidat ulterior. în acest procedeu intervin câteva probleme: (a) sunt necesare 4 etape pentru efectuarea introducerii fragmentului glicidil la C3, (b) în procedeu se folosește 0s0₄, care este extrem de toxic și (c) în etapa de dihidroxilare se obține diastereoselectivitate scăzută. Astfel, un procedeu dorit ar putea introduce direct unitatea C3 în forma chiral, corect oxidată.

Suplimentar, sinteza intermediarului piperazinic chiralic s-a efectuat de la acid

2-pirazincarboxilic printr-un procedeu în 6 etape și a necesitat folosirea unor reactivi dificil de procurat, precum B0CON și EDC. Astfel, ar fi de dorit o cale mai scurtă până la intermediarul piperazinic și care, de asemenea, să nu folosească reactivi dificili de procurat.

RO 117175 Bl

Sunt cunoscute, de asemenea, condensări ale carbanionilor stabilizați cu glicidol și derivații săi (activați sau neactivați); cu toate acestea, nu sunt cunoscute procedee pentru a se obține direct un nou epoxid cu randament bun (Hanson R.M., Chem. Rev., 1991, 91, 437-475. în cazul derivaților glicidol activați și nucleofililor carbonici, acest fapt se datorează inițial “dublei’* aditii a nucleofilului la produsul epoxidic, anticipată și nedorită.

S-au demonstrat condensări ale carbanionilor stabilizați cu derivați glicidol neracemici activați: anionul malonat s-a cuplat atât cu epiclorhidrină neracemică i, cât și cu triflat de glicidil neracemic ii, pentru a da ciclopropiHactonă iii (Pirrung M.C. ș.a., Helvetica Chimica Acta 1989, 72, 1301-1310 și Burgess K. ș.a., J. Org. Chem. 1992, 57, 5931-5936). Astfel, în acest caz, intermediarul epoxidic este supus reacției ulterioare, pentru a da sistemul inelar ciclopropil. în cazulj, reacția inițială cu anionul malonat are loc la terminusul epoxi (C3), în timp ce cu ÎL reacția inițială are loc la terminusul triflat C1.

COOR

1 _ογχ-οτ₍ ii

COOR ^^W(4oor

ROOC O

iii

Un exemplu asemănător este reacția carbanionului stabilizat cu sulfonă derivat de la v cu glicidil tosilat jv, pentru a se obține hidroxitosilatul vi (Baldwin J.E., ș.a., J. Chem. Soc. Chem. Commun. 1992, 1249-1251). în acest caz, este necesară o etapă suplimentară pentru conversia intermediarului hidroxi-tosilatvi la epoxidul vii dorit.

PhSQz vii

RO 117175 Bl în mod similar, nu se cunoaște și nu este de așteptat ca nucleofilii cu azot să poată fi adăugați selectiv la derivați glicidoli activați, cu randamente bune, fără dificultatea dublei adiții.

Este, de asemenea, cunoscută în domeniu condensarea enolaților amidici derivați de la N-Î2(RJ-hidroxHl (S)-indan-N,O-izopropiliden-il)-3-fenilpropanamidă 7 cu epoxizi a/fa-amino protejați viii, pentru a da intermediari izosteri hidroxietilen dipeptidici jx, cu un grad ridicat de stereocontrol pentru stereocentrul C2-(R) (Askin D. ș. a., J. Org. Chem., 1992, 57, 2771-2773 și brevet US 5169952). După hidroliză se obțin inhibitori izosteri hidroxietilen dipeptidici deprotejați.

Invenția de față lărgește gama derivaților de (S)-2-terț-butilcarboxamidpiperazină prin aceea că acesta prezintă o grupă de protecție a atomului de azot din poziția 4, această grupă de protecție fiind aleasă dintre te/ț-butiloxicarbonil, benziloxicarbonil, benzii, 4-metoxibenzil, 2,4-dimetoxibenzil, trifluoroacetil sau trialchilsilil, fiind preferat compusul cu formula:

Invenția prezintă avantaje prin aceea că se prevăd noi intermediari în procedeele de preparare a unor derivați heterociclicici inhibitori de protează HIV (virusul imunodeficienței umane).

Astfel, pot fi prevăzute metode noi de sinteză pentru obținerea intermediarilor aminoepoxidici cu formula 3, care sunt utilizabili pentru prepararea inhibitorilor proteazei HIV. O formă de realizare cuprinde reacția unei amine nucleofile 1 cu un derivat glicidol activat ca 2(S)glicidiltosilat 2, pentru a se obține un produs epoxidic 3, cu randament bun. Rezultatul acestei reacții este neașteptat, deoarece s-a presupus că

RO 117175 Bl epoxidul 3, trebuie să fie supus ulterior reacției, în condiții de cuplare, pentru a permite o cantitate mare de produs dimeric 3-a, ceea ce duce la randamente scăzute pentru compusul 3.

BocN> Γ^-oNs (S)= -------------- i t-Bu-NH^O ^Bas8 t-Bu-NH^O

BocN^^î	OH j^^NBoc γ
	155
t-Bu-NH^O	O^NH-t-Bu 3-a

Altă realizare a invenției de față cuprinde reacționarea aminei nucleofile cu glicidol neracemic, urmată de tratare cu cu clorură de tosil (TsCI) apoi cu bază, pentru 160 a obține intermediarul aminoepoxid.

altă formă de realizare cuprinde reacția intermediarului aminoepoxid cu o amidă cu formula VIII, definită mai jos, pentru producerea intermediarilor.

O realizare suplimentară a invenției prezente cuprinde căi noi pentru obținerea compusului cu formula, 1 în configurația chiralică dorită. Aceasta se poate realiza 165 eficient și cu randament ridicat, prin tratarea rac-2-terț-butilcarboxamidpiperazinei cu acid (+J-10-camforsulfonic ((+J-CSA) sau acid (L)-piroglutamic (L-PGA), urmată de cristalizarea produsului chiralic, care este apoi protejat cu dicarbonat de dAterț-butil ((B0C)₂0). Alternativ, compusul 1 se obține prin metode cinetice.

Invenția de față asigură un procedeu nou pentru obținerea intermediarilor cu 170 formulele I și II, care sunt utili pentru prepararea inhibitorilor de protează HIV. Procedeul pentru obținerea intermediarilor cu formula I:

175 cuprinde etapele:

(1) prepararea unui compus cu formula II

180

(Π)

185

RO 117175 Bl prin reacționarea unei amine cu formula III:

R²

cu fie: (a) un glicidol cu formula IV:

“(iv) în prezență de bază sau fie (b) un glicidol cu formula V:

AA (V) pentru a se produce un compus cu formula VI:

tratarea acestuia cu un agent de activare ales dintr-un grup care constă din clorură de p-toluensulfonil (cunoscută, de asemenea, ca clorură de tosil sau TsCI), clorură de metansulfonil (cunoscută ca clorură de mesil sau MsCI), anhidridă trifluormetan sulfonică (cunoscută, de asemenea, ca anhidridă triflică sau Tf₂0) și PBr₃ pentru a se obține compusul VII:

(VII) și tratarea acestuia cu o bază puternică pentru a se obține compusul II și (2) reacționarea compusului II cu o amidă cu formula VIII:

(VIII)

RO 117175 Bl în prezența unei baze puternice, la o temperatură scăzută.

235 în compușii de mai sus, substituenții au următoarele semnificații: stereocentrul a este fie configurație R, configurație S sau racemic.

r este un număr întreg de la O la 5 inclusiv;

G este o grupare protectoare aleasă dintre 3-nitrobenzensulfonil și trifluorometansulfonil;

X este o grupare aleasă dintre p-toluensulfonil, metansulfonil și trifluorometansulfonil;

R¹ și R² sunt aleși independent, de fiecare dată, din grupa formată din:

240

1) hidrogen, 2) alchil C₁₄ nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe:

a) hidroxi, b) alcoxi C₁₃, c] arii nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe alchil C_1Jț, hidroxi sau arii, d] -W-aril sau -W-benzil, în care W este -O- sau -S-, e] o grupă cicloalchil cu 5-7 atomi, nesubstituită sau substituită cu una sau mai multe grupe: i) hidroxi, ii] alcoxi C_1<3 sau iii) arii; f) heterociclu nesubstituit sau substituit cu 245 una sau mai multe grupe hidroxi, alchil C^, alchil substituit cu hidroxi sau Boc, g) -NH-COOalchil C^, h) -NH-COalchil C_1<3, i) -NH-SO₂alchil C_V3, j) -COOR sau k) -((CH^O^R sau 3) arii nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe: a) halo,

b) hidroxi, c) -N0₂ sau -N(R)₂, d) alchil C_M, e) alcoxi C_1<3, nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe -OH sau alcoxi C_1<3, f) -COOR, g) -C0N(R)₂, h) -CH₂N(R)₂, i) 250 -CH_aNHCOR, j) -CN, k) -CF₃, I) -NHCOR, m) arilalcoxi C_1<3, n) arii, o) -NRSO_aR, p) -OP(O)(OR_X )₂ sau q) -R⁵, așa cum este definit mai jos sau R¹ și R² pot fi uniți între ei cu un atom de azot la care este atașat R¹ și cu atomul de carbon de care este atașat R² pentru a forma un sistem ciclic saturat, monociclic sau biciclic, cu 3 până la 10 atomi, care constă din atomul de azot de care este atașat R¹ și din 2 până la 9 atomi 255 de carbon cum ar fi, de exemplu,

260 și este nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe: 1) hidroxi, 2) alchil nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe: a) halogen, b) hidroxi, c) alcoxi C_1<3, d) arii, e) o grupă cicloalchil cu 5-7 atomi nesubstituită sau substituită cu una sau 265 mai multe grupe: i) hidroxi, ii) alcoxi sau iii) arii sau f) heterociclu; 3) alcoxi C_1<3, 4) -NH-COOalchil C_1<3, 5) -NH-CO-alchil C_1<3, 6) -NH-SOgalchil C,^. 7) heterociclu, 8) -Waril sau 9) -W-CO-aril, în care W este definit mai sus sau R¹ și R² pot fi uniți între ei cu atomul de azot la care este atașat R¹ și cu atomul de carbon de care este atașat

R² pentru a forma un sistem ciclic saturat, monociclic sau biciclic, cu 3 până la 10 270 atomi, care consta din atomul de azot de care este atașat R¹, din 1 până la 8 atomi de carbon și unul sau mai mulți heteroatomi, nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe:

V-R¹ în care V este absent sau este -CO-Q- sau -SOa-Q-, R¹ este definit ca mai sus când R¹este independent și nu este unit cu R², și în care Q este absent sau este -O-, -N(R)-, sau heterociclu eventual substituit cu alchil C1j4,

275

RO 117175 Bl

2J-N-

3J-Nalchenil C_1-a, nesubstituit sau substituit cu arii,

4J-NS0₂ -alchenil C_1j}, nesubstituit sau substituit cu arii,

5) -S(O]_p-, în care p este O, 1 sau 2 sau

6) -O-, cum ar fi, de exemplu, sau

R³ este ales din grupa formată din:

1) hidrogen, 2) -alchil C₁₄, 3) cicloalchil Cg_₁₀, eventual substituit cu hidroxi, 4) arii C₆ -C₁₀, nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe alese dintre: a) halogen, b) hidroxi, c) -N0₂ sau -N(R)_a, d) alchil C^, e) alcoxi C_1<3, nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe -OH sau alcoxi C^, f) -COOR, g) -CON(R)₂, h] -CH₂N(R)₂, i) -CH₂NHC0R, j) -CN, k) -CF₃ I) -NHCOR, m) arilalcoxi C_1<3, n) arii, o) -NRS0₂R, p) -OP(O)(OR_X )₂ sau q) -R⁵, cum este definit mai jos sau 5) heterociclu monociclic sau biciclic care conține de la 1 la 3 heteroatomi aleși din grupa formată din N, 0 și S cum ar fi, de exemplu, 2-piridil, 3-piridil sau 4-piridil și care este nesubstituit sau substituit cu R⁵ și eventual cu una sau mai multe grupe: a] halogen, b) alchil C,^ sau c) alcoxi C_V3;

m este 2, 3, 4 sau 5; n este O, 1, 2 sau 3; R este hidrogen sau alchil C^; R_x este H sau arii;

R⁴ este alchil C^g, cu catenă lineară sau ramificată și

R⁵ este

1) -W-fCHg^-NRgRy, în care W și m sunt definiți mai sus și R⁶ și R⁷ sunt aleși independent, de fiecare dată din: a) hidrogen, b) alchil C_1O, nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe dintre: i) alcoxi C_1<3, ii] -OH sau iii) -N(R)₂; c) heterociclu

RO 117175 Bl aromatic nesubstituit sau substituit cu una sau mai multe grupe alese dintre: i] alchil

C₁₄, ii) -N(R)₂, d) sau R⁶ și R⁷ sunt legați împreună cu atomul de azot de care aceștia sunt atașați cu formarea de heterociclu cu 5-7 atomi, cum ar fi morfolino, care conține până la 2 heteroatomi suplimentari aleși dintre -N(R), -O-, -S-, -S(OJ- sau -S(0)₂ -, heterociclu eventual substituit cu alchil C_w 330

2) -(CH₂)_q-NR⁶R⁷ în care q este un număr întreg între 1 - 5 și R⁶ și R⁷ sunt definiți mai sus, exceptând că R⁶ sau R⁷ nu sunt atomi de hidrogen sau o grupare alchil nesubstituit sau

3) benzofuril, indolil, azacicloalchil, azabiciclo cicloalchil C₇-_n sau benzopiperidinil nesubstituit sau substituit cu alchil C^, respectivul arii este fenil sau naftil, respectivul 335 heterociclu este un sistem ciclic stabil cu 5 până la 7 atomi, mono sau biciclic sau sistem heterociclic stabil cu 7 până la 10 atomi, biciclic, orice ciclu putând fi saturat sau nesaturat, și care constă din atomi de carbon și din unul până la trei heteroatomi aleși din grupul constituit din N, O și S.

Acest procedeu este ilustrat de schemele 1 și 2 de mai jos. 340

SCHEMA 1

t-Bu-NH^O ₃ “Oui

345

V

BocN^^i OH t-Bu-NH'x»

Basa

TsCI BocN^ OH t-Bu-NH^O

350

355

360

365

370

RO 117175 Bl

Se poate folosi o grupare corespunzătoare pentru activarea glicidolului IV, cum ar fi, de exemplu, 3-nitrobenzensulfonil sau trifluorometansulfonil, 3-nitrobenzensulfonilul fiind preferat. Pentru reacția compușilor III cu IV se poate folosi orice solvent polar adecvat cum ar fi, de exemplu, dimetilformamida (DMF), N-metilpirolidonă, acetona, butanona, acetonitrilul, alcoolul terț-butilic, alcoolul terț-amilic, 2-propanol, N-etilpirolidinonă, 1,1,3,3-tetrametiluree, dimetilsulfoxid, 1,3-dimetil-3,4,5,6-tetrahidro-2(1H)-pirimidinonă, tetrametilsulfonă, tetrahidrofuran (THF), 1,4-dioxan, piridină și apă și amestecuri ale acestora. Solvenții polari preferați sunt DMF, N-metilpirolidinonă, acetonă, 2-butanonă și acetonitril, DMF fiind cel mai preferat.

Pentru reacția compușilor III cu IV se poate folosi orice bază corespunzătoare și astfel de baze includ, de exemplu, diizopropiletilamină (DIEA), carbonat de potasiu, carbonat de sodiu, bicarbonat de sodiu, trietilamină, piridină și dimetilanilină; DIEA și carbonatul de potasiu sunt preferate, DIEA fiind cea mai preferată. De preferință, în această etapă de reacție sunt utilizați de obicei circa 1:1 echivalenți molari de lll:IV. Reacția se desfășoară, de preferință, la o temperatură ridicată, de exemplu, în domeniul de circa 5O...7D°C, mai preferat fiind intervalul 6O...65°C.

Glicidolul cu formula V reacționează cu amina cu formula III într-un raport de circa 1 -3 echivalenți molari de compus cu formula V per 1 mol de compus cu formula III, cu un raport echivalent molar de circa 1,5: 1 de V: III preferat, într-un solvent adecvat. Solvenții adecvați includ, de exemplu, hidrocarburi, eteri, ca eter dietilic, alcooli ca metanol, etanol sau izopropanol, nitrili ca acetonitril și esteri ca acetat de etil sau amestecuri ale acestora, alcoolii fiind preferați. Reacția se poate desfășura între temperatura ambiantă și temperatura de reflux a solventului folosit, fiind preferată temperatura ridicată. Cel mai preferat solvent este izopropanol și reacția se desfășoară la circa 85°C.

Gruparea hidroxil a compusului cu formula VI este activată pentru a se forma compusul cu formula VII, folosind metode cunoscute specialiștilor în domeniu. Pentru acest scop se pot folosi de la circa 1 la 3 echivalenți molari de TsCI, MsCI sau Tf₂0 per echivalent molar de compus cu formula VI, cu un raport de circa 1,5:1 echivalenți molari de agent de activare: compus VI preferat.

De preferință, X este p-toluensulfonil și, prin urmare, pentru această etapă este preferată clorură de tosil (TsCI). Reacția se desfășoară, de preferință, la temperatură ambiantă, circa 25°C, dar ea se poate desfășura la o temperatură mai scăzută sau mai ridicată cum ar fi de la -2O°C până la 8O°C. în această etapă poate fi folosit orice solvent cunoscut specialiștilor în domeniu, cum ar fi, de exemplu, hidrocarburi, eteri, nitrili, esteri și amine ca piridină sau amestecuri ale acestora. Piridină este solventul cel mai preferat. Este de preferat să nu se folosească un solvent alcoolic.

Intermediarul cu formula VII activat este în final tratat cu o bază puternică, de preferință, la temperatura camerei, pentru a se forma compusul cu formula II, deși reacția se poate desfășura la temperaturi mai joase sau mai mari, cum ar fi de la O°C până la temperatura de reflux a solventului folosit. Baze puternice corespunzătoare includ NaH, K0C(CH₃)₃, K0C(CH₃)₂CH₂CH₃, NaOC(CH₃)₂CH₂CH₃, diizopropilamida de litiu (LDA), n-butillitiu (N-BuLi), bis(trimetil)sililamidă de litiu sau o bază puternică similară, cunoscută în domeniu și este preferată NaH. în general, se folosește per echivalent molar de compus cu formula VII circa 1 până la 3 echivalenți molari de bază, cu un raport de 1,5:1 echivalenți molari de bază'.VII, acesta fiind un raport preferat.

RO 117175 Bl în această etapă, pot fi folosiți orice solvenți adecvați cum ar fi, de exemplu, hidrocarburi, eteri, nitrili și esteri sau amestecuri ale acestora, solventul preferat fiind THF. Este de preferat să nu se foloseacă un solvent alcoolic.

Intermediarii cu formulele VIII și II sunt cuplați folosind o bază puternică într-un solvent eteric. Baza puternică trebuie să fie o bază care conține un metal. Baza puternică poate sau nu poate să fie într-un solvent organic anhidru, inert, precum, de exemplu, hidrocarburi ciclice sau aciclice, incluzând hexan, pentan, ciclohexan etc. Baze puternice corespunzătoare includ: n-butillitiu (n-BuLi), s-BuLi, t-BuLi, dizopropilamidă de litiu (LDA), izopropilciclohexilamidă de litiu, pirolidid-litiu, tetrametilpiperid litiu, fenillitiu, clorură de izopropilmagneziu, clorură de izobutilmagneziu și alte baze puternice similare, cunoscute în domeniu. Bazele puternice preferate sunt n-BuLi, s-BuLi și diizopropilamidă de litiu (LDA), cea mai preferată fiind n-BuLi. Se pot folosi per echivalent molar de compus cu formula VIII circa 1 până la 2 echivalenți molari de bază. De preferință, se folosesc per echivalent molar de VII11,05 până la 1,2 echivalenți molari și cel mai preferat, 1,15 echivalenți molari de bază. Reacția poate fi efectuată prin combinarea compusului cu formula VIII și II într-un recipient și apoi adăugarea bazei puternice sau poate fi efectuată secvențial, altfel spus, tratând inițial amina cu formula VIII cu bază urmată de adiția compusului cu formula II.

Baza puternică efectuează metalarea amidei cu formula VIII la poziția alfa față de gruparea carbonil, pentru a permite obținerea de enolat amida metalică reactivă, care apoi efectuează deschiderea inelului epoxidului cu formula II la poziția terminală, pentru a da compusul cu formula I. Se creează un nou centru de asimetrie în produsul izosteric I la poziția 2.

Glicidolii activați cu formula IV se pot prepara prin procedee cunoscute în domeniu, cum ar fi cele descrise, de exemplu, în J. Klunder ș.a., J. Org. Chem., 1989, 54, 1295-1304.

Compușii cu formula VIII se pot obține conform procedeelor cunoscute specialiștilor în domeniu, cum ar fi, de exemplu, procedeul descris în exemplul 1, folosind materiile prime corespunzătoare.

Conform invenției, pot fi folosite grupări de protecție cum sunt grupările de protecție pentru azot, și anume atomul de azot din poziția 4 a 2-terț-butilcarboxamidpiperazinei se poate proteja cu o grupare precum terț-butiloxicarbonil (Boc), benziloxicarbonil (CBZ), benzii, 4-metoxibenzil, 2,4-dimetoxibenzil, trifluoroacetamidă, trialchilsilil și alte grupări. O formă de realizare implică prepararea intermediarului chiral (S)-2terț-butilcarboxamid-4-te/Ț-butoxicarbonilpiperazină 1. Compusul 1 se obține prin tratarea unei sări a (S)-2-terț-butilcarboxamidpiperazinei cu bază urmată de Boc_a0. Se pot folosi, de asemenea, alte grupări protectoare în afară de Boc, cum ar fi CBZ, benzii etc.

Produșii finali inhibitori de protează HIV se obțin din compușii cu formula I prin îndepărtarea oricăror grupări de protecție prezente, remanente, în conformitate cu metodele de deprotejare cunoscute specialiștilor în domeniu. De exemplu, gruparea protectoare cetal se poate îndepărta tratând compusul cu formula I cu acid în prezență de metanol sau cu soluție apoasă de acid sau cu soluție 1N de HCI în THF pentru a se realiza produșii finali inhibitori de protează HIV. De asemenea, compușii cu formula I pot fi ulterior substituiți prin metode cunoscute în domeniu.

420

425

430

435

440

445

450

455

460

RO 117175 Bl

Procedeele și intermediarii prezentei invenții sunt utili pentru prepararea compușilor ca produși finali, utilizabili în tratarea proteazei HIV, prevenirea sau tratamentul infecției prin sindromul imunodeficienței umane (HIV) și tratamentul condițiilor patologice ulterioare, precum SIDA. Tratarea SIDA sau prevenirea și/sau tratarea infecției prin HIV este definită ca incluzând, dar nelimităndu-se la, tratarea unui domeniu larg de stări ale infecției HIV:SIDA, ARC (complex înrudit cu SIDA) atât simptomatic, cât și asimptomatic, și expunerea actuală sau potențială la HIV. De exemplu, compușii, ca produși finali care se pot obține din procedeul și intermediarii acestei invenții, sunt utili în tratarea infecției prin HIV după expunere suspectă în trecut la HIV prin, de exemplu, transfuzie de sânge, transplant de organ, schimb de fluide corporale, mușcături, înțepături accidentale cu ace sau expunere la sângele pacientului în timpul intervențiilor chirurgicale.

Produsul final inhibitor de protează HIV este util, de asemenea, pentru prepararea și executarea analizelor de selecționare pentru compuși antivirali. De exemplu, compușii, ca produși finali, sunt utili pentru izolarea mutantelor enzimatice care sunt instrumente de selecționare excelente pentru mulți compuși antivirali puternici. Mai mult, astfel de compuși sunt utili pentru stabilirea sau determinarea locului de legare a altor antivirali la protează HIV, de exemplu, prin inhibiția competitivă.

Compușii inhibitori de protează HIV, care pot fi obținuți din intermediarii și procedeele invenției de față, sunt descriși în EP 0541164. Compușii inhibitori de protează HIV pot fi administrați pacienților care au nevoie de un astfel de tratament, în compoziții farmaceutice care cuprind un purtător farmaceutic și cantități eficiente terapeutic ale compusului, sau o sare acceptabilă farmaceutic a acestuia. în EP 0541164 sunt descrise formulări farmaceutice corespunzătoare, căi de administrare, forme de săruri și dozări de compuși.

Se dau în continuare exemple de realizare a procedeului conform invenției.

Exemplul 1. Prepararea pirazin-2-terț-butilcarboxamidei 13

N COOH

N CONHt-Bu într-un balon de 72 I cu fund rotund, cu trei gâturi, prevăzut cu agitatare mecanică, sub azot, se suspendă 3,35 kg (27 moli) de acid 2-pirazincarboxilic (12) în 27 I de acetat de etil (KF=56 pg/ml) și 120 ml dimetilformamidă (DMF) și suspensia se răcește până la 2°C. Se adaugă 3,46 g (27,2 moli) clorură de oxalil menținând temperatura între 5 și 8°C. Adăugarea este realizată în 5 h. în timpul adăugării exotermice se dagajă CO și C0₂. Acidul clorhidric care se formează rămâne în soluție. Se obține un precipitat care probabil este clorhidratul clorurii acide pirazinice dorite. Determinarea formării clorurii acide se realizează prin stoparea unei probe anhidre a reacției cu t-butilamina. Reacția este completă când rămâne mai puțin de 0,7% acid 2-pirazincarboxilic (12).

Determinarea formării clorurii acide este importantă, deoarece o reacție incompletă duce la formarea unei impurități de b/s-tert-butiloxamidă.

RO 117175 Bl

510

Reacția poate fi urmărită prin HPLC: coloana 25 cm Dupont Zorbax RXC8 cu curgere 1 ml/min și detectare la 250 nm; gradient linear de la 98% soluție apoasă 0,1% H₃P0₄ și CH₃CN 2% până la 50 %soluție apoasă de Hj PQj și 50% CFț CN la 30 min. Perioade de retenție: acid 12 = 10,7 min, amidă 13 = 28,1 min. Amestecul de reacție s-a maturat la 5°C timp de 1 h. Suspensia rezultată se răcește la 0°C și se adaugă ter&butilamină cu un astfel de debit, încât să se mențină temperatura internă sub 20°C. Adăugarea necesită 7 h, reacția fiind puternic exotermă. O mică porțiune din clorhidratul de terț-butilamoniu generat a ieșit rapid din reacție sub formă de solid alb pufos.

Amestecul se maturează la 18°C timp de încă 30 min. Sărurile de amoniu precipitate se îndepărtează prin filtrare. Turta de filtrare se spală cu 12 I de acetat de etil. Fazele organice reunite se spală cu 6 I de soluție apoasă 3% de NaHCO₃ și cu 2 x 2 I de soluție apoasă saturată de NaCI. Faza organică se tratează cu 200 g cărbune Darco G60 și se filtrează prin Solka Flok și turta se spală cu 4 I de acetat de etil. Prin tratare cu carbon se îndepărtează eficient o oarecare culoare purpurie din produs.

Soluția în acetat de etil a compusului 13 se concentrează la 10 mbari până la 25% din volumul inițial. Se adaugă 30 I de 1-propanol și se continuă distilarea până se ajunge la un volum final de 20 I. La acest punct, acetatul de etil a fost sub limita detectării în ¹H RMN (sub 1%). Temperatura internă în această schimbare de solvent a fost mai mică de 30°C. O soluție în 1-propanol/acetat de etil a compusului 13a fost stabilă la reflux, la presiune atomosferică, timp de cîteva zile. Evaporarea unui alicot a dat un solid cafeniu cu puct topire 87-88°C; ¹³C RMN (75 MHz, CDCI₃, ppm) 161,8, 146,8, 145,0, 143,8, 142,1, 51,0, 28,5.

Exemplul 2. Prepararea rac-2~terț-butilcarboxamid-piperazinei (14)

515

520

525

530

H2/Pd(OH)₂

CONHt-Bu

535

CONHt-Bu

540

Se folosesc 12 I soluție 20 % de piperazin-2-terț-butilcarboxamidă (13) (2,4 kg, 13,4 moli) în 1-propanol, Pd(0H)₂ /C 16% în greutate apă 144 g.

Soluția de piperazin-2-terț-butilcarboxamidă (13) /1-propanol se introduce într-o autoclavă de 20 I. Se adaugă catalizatorul și amestecul se hidrogenează la 65°C, la 3 at de H₂. După 24 h, reacția este perfectată până la cantitatea teoretică de hidrogen și cromatografia în gaz (GC) a indicat mai puțin de 1% din compusul 13. Amestecul se răcește, se purjează cu N₂ și catalizatorul se îndepărtează filtrând prin Solka Flok. Catalizatorul se spală cu 2 I de 1-propanol cald.

S-a demonstrat că folosirea de 1-propanol cald în timpul spălării turtei de filtrare a îmbunătățit filtrarea și a redus pierderile de produs pe turta de filtrare.

Reacția s-a urmărit prin cromatografie în gaz (GC): coloană Megabore 30 m, de la 100°C la 160°C la 10°C/minut, menținere 5 min apoi la 10°C/minut până la 250°C; perioade de retenție: compus 13 = 7,0 min, compus 14 = 9,4 min. Reacția ar putea fi urmărită de asemenea prin cromatografie în strat subțire (TLC) cu acetat de etil/metanol 50:50 ca solvent și ninhidrină ca agent de developare.

545

550

555

RO 117175 Bl

Evaporarea unui alicot a indicat că randamentul pe amidare și hidrogenare este

88% și concentrația compusului 14 este de 133 g/l.

Evaporarea unui alicot a dat compusul 14 sub formă de solid alb cu punct de topire 150-151^oC; ¹³C RMN (75 MHz, D₂0, ppm); 173,5, 59,8, 52,0, 48,7, 45,0,

44,8, 28,7.

Exemplul 3. Prepararea sării acidului (S)-2-terț-butil-carboxamidpiperazin bis (S)-camforsulfonic (S}-15

(+)-CSA

CONHt-Bu

*2(+)-CSA

CONHt-Bu

Soluția de 4,10 kg (22,12 moli) de rac-2-te/Ț-butil-carboxamidpiperazină (14) în 25,5 kg de 1-propanol se încarcă într-un balon de 1001, având atașată o baie de concentrare. Soluția se concentrează la 10 mbari și o temperatură sub 25°C până la un volum de circa 12 I. în acest moment produsul precipită din soluție, dar revine în soluție când amestecul se încălzește la 5O°C.

Analiza unui alicot omogen arată că, concentrația compusului 14 este de 341 g/l. Concentrația se determină prin HPLC: coloană Dupont Zorbax RXC8 25 cm cu 1,5 ml/min curgere și detecție la 210 nm, izocratic (98/2) CH₃CN/soluție apoasă 0,1% H₃P0₄. Perioada de retenție a compusului 14:2,5 min. Se adaugă 39 I acetonitril și 2,4 I apă pentru a se obține o soluție limpede, ușor brună.

Determinarea conținutului de apă prin titrare KF și raport CH₃CN/1-propanol prin integrare ¹H RMN a arătat că raportul CH₃CN/1-propanol/H₂O a fost de 26/8/1,6. Concentrația în soluție a fost de 72,2 g/l.

Acidul (SJ-10-camforsulfonic (10,0 kg, 43,2 moli] se încarcă pe timp de 30 min în 4 porțiuni la 20°C. Temperatura se ridică la 40°C după ce se adaugă acid 10camforsulfonic. După câteva minute se formează un precipitat alb, dens. Acesta se încălzește la 76°C pentru a dizolva toate solidele, soluția ușor brună s-a lăsat apoi să se răcească până la 21°C pe durata a 8 h. Produsul a precipitat la 62°C. Produsul se filtrează la 21°C, fără agitare, și turta de pe filtru se spală cu 5 I amestec de solvenți CH₃CN/1-propanol/H₂0 de 26/8/1,6. Acesta se usucă la 35°C într-o etuvă cu vid în atmosferă de N₂ pentru a se obține 5,6 kg (39%) din compusul 15 sub formă de solid alb cristalin, cu punct de topire 288-29O°C (cu descompunere): [a]_D ^a5= 18,9° (c = 0,37, H₂0).

¹³C RMN (75 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.

Excesul enantiomeric (ee) al materialului a fost 95% conform următoarei analize chiralice HPLC: se suspendă un alicot din 33 mg de compus 15 în 4 ml de etanol și 1 ml de EtgN. Se adaugă 11 mg de Boc₂O și amestecul de reacție se lasă la maturare timp de 1 h. Solventul se îndepărtează complet în vid și reziduul se dizolvă în circa 1 ml de acetat de etil și se filtrează printr-o pipetă Pasteur cu Si0₂, folosind acetat de etil ca eluant. Fracțiunile produsului, evaporate, s-au redizolvat în hexan la

RO 117175 Bl circa 1 mg/ml. Enantiomerii se separă pe o coloană Daicel Chiracell AS cu un sistem de solvenți hexan/2-propanol 97: 3 la o rată de curgere de 1 ml/min și detectare la 228 nm. Perioade de retenție: antipod S = 7,4 min, R = 9,7 min.

Exemplul 4. Prepararea (S}-2-terț-butilcarboxamid-4-terț-butoxicarbonil· 605 piperazinei 1 din sarea 15

’2(+)-CSA

CONHt-Bu (Boc)₂Q

Boc

H

CONHt-Bu

610

La sarea de (S}-2-terț-butil-carboxamidpiperazină bis(SH+)-CSA, cu exces enantiomeric de 95% în cantitate de 5,54 kg (8,53 moli) într-un balon de 100 I cu 615 trei gâturi, cu o pâlnie suplimentară pentru azot, se adaugă 55 I etanol urmat de 5,95 I (42,6 moli) trietilamină la 25°C. Solidul se dizolvă imediat prin adăugare de trietilamină. Se dizolvă Boc₂O în acetat de etil și se încarcă în pâlnia suplimentară. Soluția de Boc₂O în acetat de etil se adaugă la o astfel de viteză, încât să se mențină temperatura sub 25°C. Adăugarea are loc timp de 3 h. Amestecul de reacție se 620 maturează timp de 1 h după terminarea adăugării de soluție Boc₂O.

Reacția se urmărește prin HPLC: coloană Dupont Zorbax RXC8 25 cm cu 1 ml/min viteză de curgere și detectare la 228 nm, izocratic (50/50) CH₃CN/0,1 M KH₂P0₄ corectat la pH 6,8 cu NaOH. Timpul de retenție al compusului 1 este de 7,2 min. Analiza chiralică se realizează folosind același sistem ca în etapa anterioară. De 625 asemenea, reacția poate fi urmărită prin TLC cu acetat de etil 100% ca solvent (Rf = 0,7). Apoi, soluția se concentrează până la circa 10 I la o temperatură internă de mai puțin de 20°C într-un concentrator discontinuu sub un vid de 10 mbari. Schimbarea solventului se realizează prin scurgerea lentă a 20 I de acetat de etil și reconcentrare până la circa 101. Amestecul de reacție se spală într-un extractor cu 630 60 I de acetat de etil. Faza organică se spală cu 16 I soluție apoasă 5% de Na₂C0₃, 2x101 apă distilată și 2 x 6 I soluție saturată de clorură de sodiu. Apele de spălare reunite se reextrag cu 20 I acetat de etil și faza organică se spală cu 2 x 3 I apă și 2x41 soluție apoasă saturată de clorură de sodiu. Extractele de acetat de etil, reunite, se concentrează sub un vid de 10 mbari, cu o temperatură internă de până 635 la 20°C, într-un concentrator discontinuu de 100 I până la circa 8 I. Schimbarea solventului cu ciclohexan se realizează prin scurgerea lenta a circa 20 I ciclohexan și reconcentrare până la circa 8 I. La suspensie se adaugă 5 I ciclohexan și 280 ml acetat de etil și amestecul se încălzește la reflux, până la dizolvare totală. Soluția se răcește și se adaugă 10 g germen de cristalizare la 58°C. Suspensia se răcește la 640 22°Cîn 4 h și produsul se izolează prin filtrare după 1 h maturare la 22°C. Turta de pe filtru se spală cu 1,8 I de ciclohexan și se usucă în etuvă de vid la 35°C sub curent de azot, obținîndu-se 1,87 kg (77%, mai mult de 99,9 % suprafață prin HPLC, izomer R sub nivel de detecție) de compus 1 ca o pulbere ușor cafenie; [cc]₀ ²⁵ = 22,0° (c=0,20, MeOH), punct topire 107°C;

¹³C RMN (75 MHz, CDCI₃, ppm): 170,1, 154,5, 79,8; 58,7; 50,6, 46,6, 43,6,

43,4, 28,6, 28,3.

645

RO 117175 Bl

Exemplul 5. Prepararea acidului (S]-2-terț-buUl-carboxamid-piperazin bis (L)piroglutamic (16)

L-PGA

CONHt-Bu

L-PGA ^N'XONHt-Bu H

Se încarcă 0,11 moli de racemic 2-terț-butil-carboxamidpiperazină (14) respectiv 155 ml (21,1 g) soluție în 1-propanol într-un balon cu fund rotund de 500 ml capacitate prevăzut cu un condensator de reflux, agitator mecanic și o intrare pentru azot. Apa se adaugă împreună cu 28 g (0,21 moli] acid L-piroglutamic (PGA) și suspensia care rezultă se încălzește la reflux. Soluția galbenă omogenă se răcește până la 5O°C și se însămânțează cu sarea bis-(L]-PGA a aminei R în cantitate de 50 mg. Solidele au început să se formeze imediat. Ulterior soluția se răcește la 25°C și se maturează timp de 16 h. Solidele se filtrează la 22°C și turta de pe filtru se spală cu 35 ml de 1-propanol/1% apă rece. Turta de pe filtru se usucă la 35°C într-o etuvă sub vid cu circulație de N₂ pentru a se obține 23,74 g (48%) de acid (R)-2-terț-butilcarboxamidpiperazin bis (LJ-piroglutamic. Excesul enantiomeric (ee) al produsului a fost 98%, conform evaluării HPLC chirale, descrisă mai înainte. Uchidele mumă galbene au conținut 22,6 g (46%) din sarea acidului (S)-2-te/Ț-butil-carboxamidpiperazin b/s(L)piroglutamic 16 și excesul enantiomeric a fost 95% conform evaluării HPLC chirală Lichidele mumă s-au evaporat și s-au folosit direct în etapa de protecție.

Prepararea (S)-2-terț-butilcarboxamid-4-terț-butoxicarbonil-piperazin 1 din sarea acidului [SJ-2-terț-butil-carboxamidpiperazin-bis[L)-piroglutamic 16

•2 L-PGA

CONHt-Bu

Boc (Boc)₂O

CONHt-Bu

Se adaugă 226 ml 1-propanol la 22,6 g (50,1 mmoli) sarea acidului (S)-2-te/țbutil-carboxamid-piperazin bis (L)-piroglutamic, 95% exces enantiomeric, într-un balon de 500 ml cu trei gâturi prevăzut cu pâlnie de adăugare, sub N₂. Solidul lipicios galben se dizolvă rapid la adăugarea de EtgN. Se adaugă o soluție de Boc_aO în acetat de etil timp de peste 2 h la 22°C. Amestecul de reacție se maturează timp de 1 h după completarea adăugării.

Reacția ar putea fi urmărită prin cromatografie lichidă de înaltă performanță,

HPLC și TLC, folosind metode cunoscute pentru transformarea compusului 15 în compus 1. Soluția este apoi concentrată și solventul se schimbă cu 200 ml acetat de etil.

Amestecul de reacție se spală cu 50 ml de soluție apoasă 7% de Na₂C0₃, 2 x 30 ml apă, se usucă peste Na₂S0₄ și se filtrează. Soluția de acetat de etil se concentrează și solventul se schimbă cu 60 ml ciclohexan. Se adaugă 1 ml de acetat de etil și

RO 117175 Bl amestecul se încălzește la reflux, pentru a se dizolva toate solidele. Amestecul se răcește și se însămânțează cu 50 mg la 52°C. Suspensia se răcește până la 22°C 695 timp de peste 2 h și produsul se izolează prin filtrare după 1 h de maturare la 22°C.

Turta de pe filtru se spală cu 8 ml ciclohexan și se usucă în etuvă de vid, la 35°C, sub curent de N₂, pentru a se obține 10,8 g (74%, peste 99,9 % în suprafață, prin analiză HPLC, izomer R sub nivel de detecție) de compus 1 ca o pulbere alb murdar.

Claims

Revendicări

1. Derivat de (S)-2-terț-butilcarboxamidpiperazină caracterizat prin aceea că prezintă o grupă de protecție la atomul de azot din poziția 4.
2. Derivat conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că grupa de pro- 705 tecție este aleasă dintre te/ț-butiloxicarbonil, benziloxicarbonil, benzii, 4-metoxibenzil, 2,4-dimetoxibenzil, trifluoroacetil sau trialchilsilil.
3. Derivat conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că prezintă formula: