TW202140423A

TW202140423A - 製備(r)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸或其鹽之方法

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Publication number: TW202140423A
Application number: TW110111357A
Authority: TW
Inventors: 路西歐克勞迪歐羅法堤; 羅伯特阿圖西; 菲力波瑪迦拉奇; 般娜達塔布基
Original assignee: 義大利商羅達製藥生物技術公司
Priority date: 2020-03-27
Filing date: 2021-03-29
Publication date: 2021-11-01
Also published as: AU2021245014A1; AR121654A1; JP2023519231A; EP4126821B1; KR20220160031A; BR112022019285A2; US20230127805A1; WO2021191062A1; CN115515936A; CA3172903A1; EP4126821A1; EP3885339A1

Abstract

本發明提供製備(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸(SM1)之方法，該方法包含以下步驟：iv)在合適的溶劑中使用威悌（Wittig）試劑，將式(VII)之化合物轉化為式(VIII)之化合物；v)使用溴仿和合適鹼，透過Makosza反應來進行式(VIII)之化合物的反應，以獲得式(IX)之環丙烷化合物；以及vi)於醇類溶劑中在還原劑和鹼的存在下移除溴原子，而因此獲得(SM1)。本發明亦關於轉化化合物(SM1)以用於製備(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸(IV)或其鹽之方法。該鹽較佳為鈉鹽，更佳為(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸鈉之多形形式A，其特徵為在以下2θ±0.2°角度有峰值的粉末XRD光譜：4.3、5.0、5.8、6.4、7.1、8.3、8.7、12.8、15.3、15.9。

Description

製備(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸或其鹽之方法

本發明提供製備以下化合物之方法：(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸或其鹽、較佳鈉鹽或(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸的鈉鹽之多形形式A，其特徵為在以下2θ±0.2°角度有峰值的粉末XRD光譜：4.3、5.0、5.8、6.4、7.1、8.3、8.7、12.8、15.3、15.9。

化合物(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸首次被描述於WO2013/004290中，為EP4拮抗劑。具體言之，該酸化合物係於實施例7中製備，根據酯水解之通用程序（方法B），始於4-(1-6-(4-(三氟甲基)芐基)6-氮雜螺[2,5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)-苯甲酸甲酯，為單一未知的鏡像異構物。後者係透過4-(1-(6-氮雜螺[2,5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸甲酯之外消旋混合物與4-(三氟甲基)-溴化甲苯反應，隨後藉由手性HPLC分離獲得。

在尚未公開的歐洲專利申請中，描述了製備(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸或其鹽之方法，其中藉由使用(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸作為起始材料，以避免昂貴且耗時之鏡像異構物的分離。

在US2016/0272585中描述了用作為藥物之苯氧乙基化合物。在段落[0102]-[0103]中，(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸經由以下方法製備：溶解(R)-6-三級丁氧基羰基-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸甲酯（於THF和CH₃ OH之混合物中），然後添加NaOH之水溶液並在室溫下攪拌該混合物1.5小時。在添加HCl之水溶液直到pH達到1.0之後，以EtOAc萃取該混合物。在層分離之後，過濾並在減壓下濃縮，獲得(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸。

(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸或其鹽為用於醫藥品或藥物組成物中之重要的藥物活性成分。

因此，仍有對於在工業規模上以有效方式製備(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸或其鹽之需求。

故，本發明之目的為在工業規模上以有效率的方式製造(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸或其鹽。

發明人意外地發現，化合物(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸為(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸或其鹽的合成之關鍵中間物，而嘗試尋找製造它的最有效方式。

因此，在本發明的第一態樣中，係關於製備(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸（SM1）之方法

，該方法包含以下步驟： iv)在合適的溶劑中使用威悌（Wittig）試劑，將式(VII)之化合物轉化為式(VIII)之化合物

； v)使用溴仿和合適鹼，透過Makosza反應來進行式(VIII)之化合物的反應，以獲得式(IX)之環丙烷化合物

；及 vi)於醇類溶劑中在還原劑和鹼的存在下移除溴原子，而因此獲得(SM1)

。

在本發明之另一態樣中，係關於製備以下化學式之(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸(IV)或其鹽：

，該方法包含以下步驟： a)製備(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸（SM1）

，透過包含以下步驟之方法： iv)在合適的溶劑中使用威悌試劑，將式(VII)之化合物轉化為式(VIII)之化合物

； v)在合適的溶劑中使用威悌試劑，將式(VII)之化合物轉化為式(VIII)之化合物

； v)使用溴仿和合適鹼透過Makosza反應來進行式(VIII)之化合物的反應，以獲得式(IX)之環丙烷化合物

， b)在合適的偶合劑存在下，使化合物(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸（SM1）與4-(1-胺基環丙基)-苯甲酸甲酯（SM2）反應，而因此獲得式(I)之化合物，

; c)於有機溶劑中之酸性介質中對式(I)之化合物進行N-去保護（N-deprotecting），以獲得式(II)之化合物

; d)在合適的鹼存在下，以4-(三氟甲基)溴化甲苯對氮雜螺[2.5]辛烷環上的氮進行烷基化，以獲得化合物(III)

；及 e)使用合適的無機鹼水解甲酯，以獲得化合物(IV)

。

在較佳且有利的態樣中，本發明係關於製備(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸(IV)的鈉鹽（化合物1）之方法，

，其係藉由於合適的溶劑中添加氫氧化鈉。該溶劑能夠溶解式(IV)之化合物。

更佳地，當該溶劑為丙醇時，則從式(IV)之化合物獲得之(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸之鈉鹽（化合物1）為多形形式A，其特徵為在以下2θ±0.2°角度有峰值的粉末XRD光譜：4.3、5.0、5.8、6.4、7.1、8.3、8.7、12.8、15.3、15.9。

本發明之方法著重在以新的方式來製備決定性中間物(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸，以製造(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸。此方式產生極有效率的結果，不僅是因為減少步驟的數量，還因為獲得最終產物所需之完全反應時間相較於先前技術之方法幾乎減半。

再者，所有純化步驟皆會與工業規模一致，而先前技術程序需要眾所周知極為昂貴且不易應用於工業規模的層析管柱。

在有利的態樣中，製備決定性中間物(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸來製造(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸之方法僅提供酸性中間物。其可在鹼性條件下轉化為鹽類，因此避免外消旋化（racemization）。事實上，涉及烷基酯之所有先前技術步驟需要極溫和且可控制的條件，以避免伴隨產率和時間損失之外消旋化和隨後的分離。

本發明係關於製備(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸（SM1）之方法

，該方法包含以下步驟： iv)在合適的溶劑中使用威悌試劑，將式(VII)之化合物轉化為式(VIII)之化合物

；及 vi)於醇類溶劑中在還原劑和鹼的存在下移除溴原子，而因此獲得（SM1）

。

步驟iv)提供威悌反應。較佳地，該威悌試劑為甲基三苯基溴化鏻，且該溶劑獨立地為選自由以下組成之群：2-甲基-四氫呋喃、四氫呋喃和甲苯。該溶劑更佳為2-甲基-四氫呋喃。

步驟v)提供Makosza反應，使用溴仿於合適的鹼中，該合適的鹼較佳為氫氧化鈉或氫氧化鉀，該合適的鹼更佳為氫氧化鈉。

在步驟vi)中，於醇類溶劑中使用還原劑和鹼來移除溴原子，而因此獲得(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸（SM1），該還原劑較佳為氫和鈀/炭或氫和雷氏鎳，更佳為氫和鈀/炭，且該鹼較佳為氫氧化鉀或氫氧化鈉，更佳為氫氧化鉀，該醇類溶劑較佳選自由以下組成之群：異丙醇、甲醇和乙醇，更佳為異丙醇。

式(VII)之化合物可藉由以天門冬胺酸作起始物來獲得，如Tetrahedron (1997) 15671-15680中所指出。

具體言之，藉由以下步驟來獲得式(VII)之化合物： i)於甲醇中使用乙醯氯，形成天門冬胺酸之酯

； ii)在水和合適鹼存在下使式(V)之化合物與丙烯酸甲酯反應，該鹼較佳為三乙基胺，隨後於三級丁醇中添加三級丁氧羰酸酐，因此獲得中間物(VI)

； iii)於四氫呋喃中使式(VI)之化合物與甲醇鈉反應，隨後添加三級丁胺，因此獲得式(VII)之化合物

。

在本發明之另一態樣中，係關於製備以下式之(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸(IV)或其鹽之方法：

， b)在合適的偶合劑存在下，使化合物(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸（SM1）與4-(1-胺基環丙基)-苯甲酸甲酯（SM2）反應，而因此獲得式(I)之化合物

; c)於有機溶劑中之酸性介質中對式(I)之化合物進行N-去保護，以獲得式(II)之化合物

; d)在合適的鹼存在下以4-(三氟甲基)溴化甲苯對氮雜螺[2.5]辛烷環上的氮進行烷基化，以獲得化合物(III)

；及 e)使用合適的無機鹼水解甲酯，以獲得化合物(IV)

。

前述步驟iv)-vi)的所有較佳具體實例與製備(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸（SM1）的步驟a)中所述者相同。

因此，在步驟a)-iv)中，該威悌試劑為較佳為甲基三苯基溴化鏻，且該溶劑獨立地為2-甲基-四氫呋喃、四氫呋喃或甲苯，較佳為2-甲基-四氫呋喃。

在步驟a)-v)中，合適的鹼為較佳為氫氧化鈉或氫氧化鉀，更佳為氫氧化鈉。

在步驟a)-vi)中，還原劑較佳為氫和鈀/炭或氫和雷氏鎳，更佳氫和鈀/炭，且該鹼獨立地較佳為氫氧化鉀或氫氧化鈉，更佳為氫氧化鉀，於選自由以下組成之群的醇類溶劑中：異丙醇、甲醇和乙醇，較佳為異丙醇。

步驟b)提供如包含步驟iv)-vi)之方法所獲得的化合物(SM1)與4-(1-胺基環丙基)-苯甲酸甲酯（SM2）之反應，在合適的偶合劑存在下，合適的偶合劑較佳為N-(3-二甲基胺丙基)-N′-乙基碳二亞胺鹽酸鹽。

在步驟c)中，於有機溶劑中（較佳於二氯甲烷中）的酸性介質中（較佳三氟乙酸中）對化合物(I)進行N-去保護，以獲得化合物(II)。

步驟d)提供在合適的鹼（較佳碳酸銫(Cs₂ CO₃ )）存在下以4-(三氟甲基)溴化甲苯對氮雜螺[2.5]辛烷環上的氮進行烷基化，以獲得化合物(III)。

在步驟e)中，使用合適的無機鹼（較佳氫氧化鈉）水解式(III)之甲酯，以獲得化合物(IV)。

根據本發明，化合物(IV)可轉化為醫藥上可接受之鹽的形式。在此等鹽中，可引用以下之鹽：鈉鹽、鉀鹽和鋰鹽。

在較佳且有利的態樣中，本發明係關於製備(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸(IV)的鈉鹽（化合物1）之方法

，藉由添加鈉鹼，較佳為氫氧化鈉，於合適的溶劑中。該溶劑能夠溶解式(IV)之化合物。因此，在步驟e）之後，該方法提供步驟f)： f)於合適的溶劑中，在鈉鹼（較佳氫氧化鈉）的存在下，從式IV之化合物形成並結晶鈉鹽（化合物1）。

更佳地，當該溶劑為丙醇時，則(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸之鈉鹽（化合物1）為多形形式A，其特徵為在以下2θ±0.2°角度有峰值的粉末XRD光譜：4.3、5.0、5.8、6.4、7.1、8.3、8.7、12.8、15.3、15.9。該粉末XRD光譜藉由具有Bragg-Brentano 幾何且備有以下裝置之X-射線粉末繞射儀PANalytical X’pert Pro來獲得： a）偵測器（Detector）X’Celerator，b）多重取樣器（Multisampler），c）旋轉器（Spinner），d）陶瓷X射線管（Ceramic X-ray tube） Cu LFF （λ₁ =1.54051 Å；λ₂ =1.54430 Å）範圍4 - 40°2Ɵ。

如從實驗部分將可清楚得知，所獲得的(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸之鈉鹽為非晶形的化合物。

形式A為(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸鈉之極穩定的結晶形式。

(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸鹽、更佳形式A為能夠用作為醫藥品之化合物，較佳作為EP4拮抗劑。

本發明現將參照實驗部分來進一步詳述。實驗部分

以下實施例中所使用的試劑為可從各種供應商購得且可在無進一步純化下使用。溶劑以乾燥形式使用。在無水環境於乾燥N₂ 之正壓下進行反應。

質子核磁共振（¹ H NMR）光譜紀錄於Bruker Avance 400 MHz儀器。化學位移以ppm (δ)描述，使用殘餘溶劑線作為內標準品。分裂譜係標示為：s，單重峰；d，雙重峰；t，三重峰；q，四重峰；m，多重峰；b，寬訊號。

於離子井Thermo LCQ典型光譜儀進行質譜（MS），在正ES(+)和負ES(-)離子化模式下操作。

UPLC光譜係於Waters Acquity UPLC-SQD儀器上進行，使用Acquity UPLC-BEH C18管柱（1.7µM，50x2.1mm）。

本文使用以下縮寫：AcOH：乙酸；Boc：三級丁氧基羰基；DCM：二氯甲烷；TFA:三氟乙酸；THF:四氫呋喃；RT:室溫；AcOEt：乙酸乙酯；NaOH：氫氧化鈉；KOH：氫氧化鉀；TEA：三乙基胺；Na₂ SO₄ ：硫酸鈉；Cs₂ CO₃ ：碳酸銫；HOBt：1-羥基苯并三唑；TBA：三級丁胺；CTAB：溴化十六烷基三甲銨；EDC HCl：N-(3-二甲基胺丙基)-N′-乙基碳二亞胺鹽酸鹽；IPA：異丙醇；TBME：三級丁基甲基醚。實施例 1: 製備化合物1，即(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸之鈉鹽

化合物1由如以下流程1之合成步驟獲得：

實施例 1a) 起始物 1 (R)-6-( 三級丁氧基羰基 )-6- 氮雜螺 [2.5] 辛烷 -5- 羧酸（ SM 1 ）之合成

上述流程1中描述的起始物SM1係藉由以下流程2中所述的下列步驟獲得：

步驟 i) 中間物 (V ) (R)-2- 胺基 -4- 甲氧基 -4- 側氧基丁酸鹽酸鹽之合成

參照流程2，製備中間物(V)。

將乾甲醇（225 L）冷卻至0-5°C，緩慢地添加乙醯氯（77 Kg，1.4 當量）。在另一反應器中，將D-天門冬胺酸（90 Kg）溶解於乾甲醇（225 L）並冷卻至0-5°C，然後在維持0-5°C下緩慢地添加預冷卻的乙醯氯於甲醇中之溶液。將反應物攪拌於10°C下4小時，然後在室溫下12小時。將上述反應物質添加至TBME（800 L），冷卻至0-5°C並攪拌2小時。所獲得的固體經過濾、以冷TBME （100 L）洗滌並真空乾燥30分鐘。產量92.6 kg（白色固體）。

¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d₆ ) δ ppm 13.9 (1 H, bs), 8.58 (3 H, bs), 4.18 (1 H, m), 3.65-3.59 (3 H, s), 2.98 (2 H, m)。ESI + m/z 148 [M+H]⁺ 。步驟 ii) 中間物 (VI ) (R)-2-(( 三級丁氧基羰基 )(3- 甲氧基 -3- 側氧基丙基 ) 胺基 )-4- 甲氧基 -4- 側氧基丁酸之合成

參照流程2，製備中間物(VI)。

將水（150 L）和中間物(V) （ 85 kg）倒入反應器中，將物質冷卻至5°C，然後在0-5°C下緩慢添加三乙基胺（162 L，2.5當量），接著添加丙烯酸甲酯（127 L，2.58當量）。在室溫下4小時，將反應物以石油醚（2 x 100 L）洗滌。將水層倒回至反應器中並以三級丁醇稀釋（72 L，1.64當量），然後緩慢添加Boc酸酐（127 Kg，1.2當量）；在室溫下攪拌反應12小時。在反應完成之後，將反應物以石油醚（3 x 70 L）洗滌。將水層倒回至反應器中，冷卻至0°C並藉由添加濃HCl調整pH至~3.0。將產物以乙酸乙酯萃取（2 x 100 L）並將合併的有機層以飽和檸檬酸溶液（5 x 50 L）洗滌。有機層經水（50 L）洗滌、接著經鹽水（50 L）洗滌、經硫酸鈉乾燥並在55°C以下濃縮。產量114.5 kg（膏狀固體）。

¹ H NMR (400 MHz, CDCl₃ ) δ ppm 4.48 - 4.44 (1 H, m), 3.75 - 3.67 (1 H, m), 3.73 (3 H, s), 3.70 (3 H, s), 3.60 – 3.50 (1 H, m), 3.16 – 3.10 (1 H, m), 2.78 – 2.67 (3 H, m), 1.40 (9 H, s)。ESI + m/z 334 [M+H]⁺ 。步驟iii)中間物 (VII ) (R)-1-( 三級丁氧基羰基 )-4- 側氧基哌啶 -2- 羧酸 ，三級丁胺鹽之合成

參照流程2，製備中間物(VII)。

將中間物(VI )（42 Kg）和THF（175 L）倒入反應器中，將物質冷卻至0-5°C，然後緩慢地添加25%甲醇鈉溶液（75 Kg，2.84當量）。回流反應4小時，然後冷卻至25°C並濃縮至約45 L；添加水（125 L），然後將混合物回流（~75°C）14小時。將剩餘THF蒸餾去除，然後以乙酸乙酯（3 x 120 L）洗滌水層；將水層倒回至反應器，冷卻至0°C，然後以濃HCl調整pH至~2.5。將產物以乙酸乙酯（3 x 120 L）萃取，將有機層以水（150 L）洗滌，接著以鹽水溶液（150 L）洗滌。將有機層倒回至反應器並冷卻至0°C，然後添加三級丁胺（10 Kg，1.07當量）至反應物，將其攪拌1小時並過濾出。將所獲得的產物移至IPA（120 L）中並在80°C加熱1小時。將物質冷卻至10°C並攪拌1小時，過濾出並真空乾燥於室溫下3小時且於40°C下8小時。產量11.6 Kg（白色固體）。

¹ H NMR (400 MHz, D₂ O) δ ppm 4.56 - 4.39 (1 H, m), 3.90 - 3.79 (1 H, m), 3.64 - 3.61 (1 H, m), 2.84 - 2.62 (2 H, m), 2.53 - 2.43 (2 H, m), 1.32 (9 H, s), 1.19 (9 H, s)。ESI + m/z 334 [M+H]⁺ 。步驟 iv) 中間物 (VIII ) (R)-1-( 三級丁氧基羰基 )-4- 亞甲基哌啶 -2- 羧酸之合成

參照流程2，製備中間物(VIII)。

於氮氣下使甲基三苯基溴化鏻（4.38 Kg，1.02當量）懸浮於乾2-MeTHF（15 L）；將白色懸浮液冷卻至-8°C，然後滴加三級戊醇鈉溶液（30%於2-MeTHF中）（2.08 Kg，2.15當量）。在室溫2小時後，添加中間物(VII )自由酸（2.92 Kg，1.0當量；藉由將3.69 Kg之中間物(VII)三級丁胺鹽以HCl水溶液處理並以TBME萃取來製備）於4 L的2-MeTHF之溶液歷時35分鐘。使反應維持在室溫下攪拌直到完成（8-12小時）；然後將反應混合物冷卻至10°C並緩慢添加水（10 L）。使層分離並將有機層以0.5 N的NaOH洗滌（2 x 5 L）；將合併的水層以DCM（3 x 5 L）洗滌。將水層以HCl 32 wt.%（~2.5 L）酸化至pH~1並以DCM（3 x 5 L）萃取。將合併的有機層以鹽水（10 L）洗滌、經Na₂ SO₄ 乾燥並濃縮至乾燥。獲得2.81 Kg的呈淡棕色固體之中間物(VIII) (97%產率)。

¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d₆ ) δ ppm 12.71 (1 H, s), 4.78 (2 H, bs), 4.75-4.60 (1 H, m,), 3.92 (1 H, m), 3.05-2.85 (1 H, m), 2.65-2.60 (1 H, m), 2.49 (1 H, bs), 2.20-2.12 (2 H, m), 1.42 (9 H, dd, s)。ESI + m/z 242 [M+H]⁺ 。步驟 v) 中間物 (IX ) (5R)-1,1- 二溴 -6-( 三級丁氧基羰基 )-6- 氮雜螺 [2.5] 辛烷 -5- 羧酸之合成

參照流程2，製備中間物(IX)。

將中間物(VIII) (3 Kg)溶解於DCM(25 L)中，加入CTAB(450 g；0.1當量)，接著加入溫的51 wt.%之NaOH水溶液（25 L）。將反應混合物冷卻至10°C，然後加入溴仿（4.5 Kg，2.13當量）。在室溫下12小時後，將反應混合物冷卻至0-5°C，加入水（30 L）和DCM（30 L）、然後加入濃HCl直到pH 2。使層分離，將水相以額外的DCM（15 L）萃取；將有機相以水（15 L）、鹽水（15 L）洗滌並蒸發。將殘餘物溶解於DCM（20 L）中，加入IPA（20 L）和水（20 L）；使沉澱的固體經過濾、以水洗滌並乾燥。將該固體溶解於甲醇（40 L）中，加入活性炭（1.2 Kg）並將混合物加熱至50°C且經矽藻土床過濾。從二甲苯（9 L）結晶產物。產生2.72 Kg的標題化合物（53%產率；米白色固體）。

¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d₆ ) δ ppm 12.94 (1 H, s), 4.78 (2 H, d, J=8Hz), 3.94 (1 H, m,), 3.02 (1 H, m), 2.18 (1 H, m), 2.15 (1 H, m), 1.91-1.85 (1 H, m), 1.65 (1 H, d, J=2Hz), 1.35 (11 H, bs)。ESI + m/z 414 [M+H]⁺ 。步驟 vi) 起始物 1 (SM1 ) (R)-6-( 三級丁氧基羰基 )-6- 氮雜螺 [2.5] 辛烷 -5- 羧酸 之合成

向玻璃高壓釜倒入中間物(IX ) (1.28 Kg)、鈀/炭（133 g，2.0莫耳%）和KOH（1.04 Kg，6當量）於IPA（15 L）中之溶液。以氫（5 bar）向高壓釜加壓並使其在65°C下攪拌48小時。將獲得的黑色泥漿反應混合物經短矽藻土墊過濾並以10 L的MeOH洗滌。在減壓下移除溶劑後，獲得白色固體。使其懸浮於DCM（15 L）和水（15 L）中，然後加入3 N的HCl直到pH~1（5 L）。使層分離並再次以DCM（5 L）萃取水層。將有機層以鹽水（10 L）洗滌、經Na₂ SO₄ 乾燥並濃縮至乾。將所獲得的固體從二甲苯（3 L）結晶並在真空烘箱乾燥5小時，以獲得呈白色固體之0.75 Kg（92%產率）的SM1。

¹ H NMR (400MHz, 氯仿-d) δ = 5.11 - 4.77 (m, 1H), 4.18 - 3.88 (m, 1H), 3.32 - 3.09 (m, 1H), 2.32 - 2.14 (m, 1H), 2.03 - 1.88 (m, 1H), 1.67 - 1.55 (m, 1H), 1.50 (br s, 9H), 0.97 - 0.75 (m, 1H), 0.52 - 0.26 (m, 4H)。ESI + m/z 256 [M+H]⁺ 。實施例 1b) 起始物 2 （ SM2 ）之合成

根據已知文獻的程序（WO2008104055，實施例1，步驟2）來製備起始物2（SM2）。實施例 1c) 化合物 (I) (R)-5-((1-(4-( 甲氧基 羰基 ) 苯基 ) 環丙基 ) 胺甲醯基 )-6- 氮雜螺 [2.5] 辛烷 -6- 羧酸 三級丁酯之合成

參照流程1，獲得化合物(I)。

在反應器中，將起始物1（SM1，8 Kg）、HOBt水合物（5.8 Kg）和EDC-HCl（1.1 Kg）溶解於DCM（150 L）中並在室溫下攪拌；在30分鐘後，加入起始物2（SM2，7.5 Kg）和TEA（3.4 L）並使反應在室溫下攪拌24小時，然後以水（70 L）淬滅並使相分離。將有機相以5%碳酸氫鈉溶液（2 x 70 L）、1M檸檬酸溶液（80 L）、水（70 L）洗滌，然後使DCM蒸發。加入三級丁基甲基醚（17 L），將所獲得的懸浮液在室溫下攪拌17小時，然後使固體經過濾並以冷三級丁基甲基醚（15 L）洗滌。將標題化合物在50°C下真空乾燥8小時。產量11.65 Kg（87%；白色固體）。

¹ H NMR (400MHz，氯仿-d) δ = 8.01 - 7.93 (m, 2H), 7.28 (s, 2H), 6.74 (s, 1H), 4.83 (br s, 1H), 4.21 (br s, 1H), 3.92 (s, 3H), 3.10 - 2.87 (m, 1H), 2.10 - 1.99 (m, 1H), 1.97 - 1.85 (m, 1H), 1.84 - 1.75 (m, 1H), 1.52 (s, 9H), 1.40 (br s, 4H), 0.88 - 0.81 (m, 1H), 0.63 - 0.45 (m, 1H), 0.45 - 0.29 (m, 2H), 0.28 - 0.18 (m, 1H)。 ESI + m/z 429 [M+H]⁺ 。實施例 1d) ：化合物 (II) (R)-4-(1-(6- 氮雜螺 [2.5] 辛烷 -5- 甲醯胺基 ) 環丙基 ) 苯甲酸甲酯 之合成

參照流程1，獲得化合物(II)。

在5°C下將化合物(I)（2.56 Kg）溶解於DCM（22 L），加入TFA（6.7 Kg）並將溶液在室溫下攪拌5小時。反應混合物在真空下蒸發，加入DCM（22 L），在10-15°C下緩慢加入10%碳酸氫鈉溶液（15 L，顯著起泡）。使相分離，排除水（水相的pH為7.5）。有機相以水（13 L）洗滌並在減壓下蒸發直到收集7 L的溶劑。加入三級丁基甲基醚（12 L），然後再次蒸發溶劑直到溫度達到53-54°C。將懸浮液冷卻至5°C並攪拌15-17小時，然後將固體過濾並以冷（0-5°C）三級丁基甲基醚（5 L）洗滌。將產物在60°C下真空乾燥48-72小時。產量1.58 Kg（81%；白色固體）。

¹ H NMR (400MHz, 氯仿-d) δ = 7.96 (d, J=8.3 Hz, 2H), 7.61 (br s, 1H), 7.26 (d, J=8.3 Hz, 2H), 3.91 (s, 3H), 3.46 - 3.39 (m, 1H), 3.13 - 3.04 (m, 1H), 2.92 - 2.82 (m, 1H), 1.87 - 1.70 (m, 3H), 1.41 - 1.28 (m, 5H), 1.01 - 0.93 (m, 1H), 0.46 - 0.24 (m, 4H)。ESI + m/z 329 [M+H]⁺ 。實施例 1e) 化合物 (III) (R)-4-(1-(6-(4-( 三氟甲基 ) 芐基 )-6- 氮雜螺 [2.5] 辛烷 -5- 甲醯胺基 ) 環丙基 ) 苯甲酸甲酯之合成

參照流程1，獲得中間物(III)。

在反應器中，將化合物(II) （6.6 Kg）溶解於乾THF（52 L）中，然後加入4-(三氟甲基)溴化甲苯於THF中的溶液（5.89 Kg於10 L的THF）以及Cs₂ CO₃ （12.9 Kg）。將反應混合物在室溫下攪拌18小時，然後加入50 L的DCM和30 L的水；排除水相，然後將有機相以水（50 L）、鹽水（2 x 50 L）洗滌並在減壓下蒸發直到收集78L的溶劑。將溫度設定至40°C，然後在3小時內添加正庚烷（46 L）；將溶劑蒸餾出直到溫度上升至82-84°C。在4小時內將混合物冷卻至20°C並在此溫度下攪拌8-10小時；將產物過濾、在濾紙經10L的正庚烷洗滌並在真空烘箱中於50°C下乾燥48小時。產量5.1Kg（91%；白色固體）。

1H NMR (400MHz, 氯仿-d) δ = 7.96 - 7.89 (m, 2H), 7.66 - 7.61 (m, 2H), 7.47 - 7.40 (m, 3H), 7.27 - 7.21 (m, J=8.8 Hz, 2H), 3.90 (s, 3H), 3.84 (d, J=14.7 Hz, 1H), 3.35 (d, J=14.7 Hz, 1H), 3.05 (dd, J=3.9, 10.3 Hz, 1H), 2.93 - 2.86 (m, 1H), 2.31 - 2.22 (m, 1H), 2.07 - 1.98 (m, 1H), 1.88 - 1.78 (m, 1H), 1.45 - 1.27 (m, 4H), 1.17 - 1.08 (m, 1H), 1.01 - 0.94 (m, 1H), 0.50 - 0.36 (m, 3H), 0.33 - 0.26 (m, 1H)。ESI + m/z 487 [M+H]⁺ 。實施例 1f) ：化合物 (IV) (R)-4-(1-(6-(4-( 三氟甲基 ) 芐基 )-6- 氮雜螺 [2.5] 辛烷 -5- 甲醯胺基 ) 環丙基 ) 苯甲酸之合成

參照流程1，獲得化合物(IV)，呈酸之形式（兩性離子）的EP4拮抗劑。

在反應器中，向THF（65 L）中的化合物(III )（5.1 Kg）之溶液添加水（39 L）和NaOH（1.67 Kg，4當量）。在30-40°C下攪拌16小時之後，添加水（25 L）並蒸發有機物。在加入26L的DCM後，加入乙酸直到pH 4.5-5.0；排除水相，將有機相以水（25 L）、鹽水（25 L）洗滌，然後蒸發。產量4.56 Kg（92%；白色固體）。

¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d₆ ) δ ppm 12.72 (1 H, s), 8.73 (1 H, s), 7.78 (2 H, d, J=8.6Hz), 7.69 (2 H, d, J=8.3Hz), 7.64 (2 H, d, J=8.3Hz), 7.20 (2 H, d, J=8.6Hz), 3.79 (2 H, d, J=13.9Hz), 3.28 (1 H, d, J=13.9Hz), 2.93 (1 H, dd, J=3.1；10.3Hz), 2.73 (1 H, m), 2.08(2 H, m), 1.78 (1 H, m), 1.10-1.31 (5H, m), 0.87 (1H, m), 0.32 (4H, m)。ESI + m/z 473 [M+H]⁺ 。

因此分析所獲得的EP4拮抗劑，而發現其為呈非晶形的固體之兩性離子。實施例 1g) R)-4-(1-(6-(4-( 三氟甲基 ) 芐基 )-6- 氮雜螺 [2.5] 辛烷 -5- 甲醯胺基 ) 環丙基 ) 苯甲酸的鈉鹽 ( 形式 A) （化合物 1 ）之製備

在反應器中，向正丙醇（70 L）中的化合物(IV )（4.56 Kg）之溶液添加冷卻之EtOH（9 L）中的NaOH（405 g，1.04當量）之溶液。將懸浮液在室溫下攪拌20-24小時、然後過濾、以冷正丙醇（20 L）洗滌並在50°C下真空乾燥24小時。將產物研磨（1.1mm篩，3000-4000 rpm）並在70°C下真空乾燥36小時。產出4.39 Kg 白色固體（92%）。

¹ H NMR (400 MHz, DMSO-d₆ ) δ ppm 8.68 (1 H, s), 7.73 (2 H, d, J=8.3Hz), 7.69 (2 H, d, J=8.3Hz), 7.64 (2 H, d, J=8.3Hz), 7.02 (2 H, d, J=8.3Hz), 3.81 (2 H, d, J=13.9Hz), 3.26 (1 H, d, J=13.9Hz), 2.92 (1 H, dd, J=3.1；10.5Hz), 2.72 (1 H, m), 2.07 (2 H, m), 1.78 (1 H, m), 1.16 (4H, m), 1.09 (1H, m), 0.85 (1H, m), 0.30 (4H, m)。

ESI + m/z 473 [M+H]⁺ 。

進行溶解度、溶解作用和生體可用率之研究 (R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸鈉（形式A）（也稱為化合物1）之特徵固態 NMR

固態NMR測量是在Bruker AVANCE II 400儀器上進行，對¹ H和¹³ C分別在400.23和100.65MHz下操作。在室溫下紀錄於12 kHz的旋轉速度之¹³ C CPMAS譜。運用含80µL的樣品體積之圓柱形4mm o.d.氧化鋯轉子。對於CPMAS實驗，使用斜坡交叉極化脈衝序列，接觸時間為3ms，1H 90°脈衝為4.0µs，循環延遲為5-10s，及瞬態（transient）為2000-4000。兩脈衝相位調變去偶合流程使用頻率場為75 KHz。

¹³ C 化學位移(ppm)

δ = 177.1；144.8；143.1；136.9；129.3；124.9；71.4；65.5；61.3；57.3；51.2；39.0；35.1；23.2；18.0；14.9；12.6。XRPD

XRPD測量是在具有Bragg-Brentano 幾何且備有以下裝置之X-射線粉末繞射儀PANalytical X’pert Pro上進行： a) 偵測器X’Celerator b) 多重取樣器 c) 旋轉器， d) 陶瓷X射線管Cu LFF（λ1=1.54051 Å；λ2=1.54430 Å）範圍4 - 40°2Ɵ

特徵峰 (°2Ɵ)

4.3 ±0.2°2Ɵ

5.0 ±0.2°2Ɵ

5.8 ±0.2°2Ɵ

6.4 ±0.2°2Ɵ

7.1 ±0.2°2Ɵ

8.3 ±0.2°2Ɵ

8.7 ±0.2°2Ɵ

12.8 ±0.2°2Ɵ

15.3 ±0.2°2Ɵ

15.9 ±0.2°2Ɵ

DSC

使用Perkin-Elmer DSC8000獲得熱分析圖，從30°C至300°C的掃描速率為10°C/分鐘。熱分析圖係描述於圖1。

偵測峰：T onset = 252.64 °C，ΔH= 56.11 J/gIR

IR光譜紀錄於藉由ATR（減弱全反射，Attenuated Total Reflectance）模式在4000cm^-1 和650cm^-1 之間操作之Perkin Elmer Spectrum 100 FT/IR儀器。IR光譜描述於圖2中。主要吸收頻率描述於下表中：

譜帶（cm^-1 ）
3301
2996
2938-2821
1659
1590
1540
1411

無

[圖1]報導實施例1之(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸鈉之結晶形式A的DSC圖。

[圖2]報導實施例1之(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸鈉之結晶形式A的IR光譜。

Claims

一種製備(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸(SM1)之方法
，該方法包含以下步驟： iv)在合適的溶劑中使用威悌（Wittig）試劑，將式(VII)之化合物轉化為式(VIII)之化合物
； v)使用溴仿和合適鹼，透過Makosza反應來進行式(VIII)之化合物的反應，以獲得式(IX)之環丙烷化合物
；及 vi)於醇類溶劑中在還原劑和鹼的存在下移除溴原子，而因此獲得(SM1)
。
如請求項1之方法，其中在步驟iv)中，該威悌試劑為甲基三苯基溴化鏻，且該溶劑獨立地為2-甲基-四氫呋喃、四氫呋喃或甲苯，較佳為2-甲基-四氫呋喃。
如請求項1或2之方法，其中在步驟v)中，該合適的鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀，較佳氫氧化鈉。
如請求項1之方法，其中在步驟vi)中，該還原劑為氫和鈀/炭或雷氏鎳，較佳為氫和鈀/炭，且該鹼獨立地為氫氧化鉀或氫氧化鈉，較佳為氫氧化鉀，於選自由以下組成之群的醇類溶劑中：異丙醇、甲醇和乙醇，較佳為異丙醇。
一種製備下列化學式之(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)環丙基)苯甲酸(IV)或其鹽之方法
，該方法包含以下步驟： a)製備(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸(SM1)
，該方法包含以下步驟： iv)在合適的溶劑中使用威悌試劑，將式(VII)之化合物轉化為式(VIII)之化合物
； v)使用溴仿和合適鹼，透過Makosza反應來進行式(VIII)之化合物的反應，以獲得式(IX)之環丙烷化合物
；及 vi)於醇類溶劑中在還原劑和鹼的存在下移除溴原子，而因此獲得(SM1)
， b)在合適的偶合劑存在下，使化合物(R)-6-(三級丁氧基羰基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-羧酸(SM1)與4-(1-胺基環丙基)-苯甲酸甲酯(SM2)反應，而因此獲得式(I)之化合物，
; c)於有機溶劑中之酸性介質中對式(I)之化合物進行去保護（deprotecting），以獲得式(II)之化合物
； d)在合適的鹼存在下以4-(三氟甲基)溴化甲苯來對氮雜螺[2.5]辛烷環上的氮進行烷基化，以獲得化合物(III)
；及 e)使用合適的無機鹼來水解甲酯，以獲得化合物(IV)
。
如請求項5之方法，其中在步驟a)-iv)中，該威悌試劑為甲基三苯基溴化鏻，且該溶劑獨立地為2-甲基-四氫呋喃、四氫呋喃或甲苯，較佳為2-甲基-四氫呋喃。
如請求項5或6之方法，其中在步驟a)-v)中，該合適的鹼為氫氧化鈉或氫氧化鉀，較佳氫氧化鈉。
如請求項5之方法，其中在步驟a)-vi)中，該還原劑為氫和鈀/炭或雷氏鎳，較佳氫和鈀/炭，且該鹼獨立地為氫氧化鉀或氫氧化鈉，較佳為氫氧化鉀，於選自由以下組成之群的醇類溶劑中：異丙醇、甲醇和乙醇，較佳異丙醇。
如請求項5之方法，其中在步驟b)中，該偶合劑為N-(3-二甲基胺丙基)-N′-乙基碳二亞胺鹽酸鹽。
如請求項5之方法，其中在步驟c)中，於該有機溶劑中的三氟乙酸中對化合物(I)進行去保護，該有機溶劑較佳為二氯甲烷。
如請求項5之方法，其中在步驟d)中，該合適的鹼為碳酸銫(Cs₂ CO₃ )。
如請求項5之方法，其中在步驟e)中，該合適的無機鹼為氫氧化鈉。
如請求項5之方法，其中在步驟e)後，該方法包含額外步驟f)： f)於合適的溶劑中，在鈉鹼的存在下，從式IV之化合物形成並結晶鈉鹽（化合物1）
。
如請求項13之方法，其中該鈉鹼為氫氧化鈉。
如請求項13或請求項14之方法，其中該合適的溶劑為丙醇，而因此獲得(R)-4-(1-(6-(4-(三氟甲基)芐基)-6-氮雜螺[2.5]辛烷-5-甲醯胺基)-環丙基)苯甲酸之鈉鹽（化合物1），其呈多形形式A，其特徵為在以下2θ±0.2°角度有峰值的粉末XRD光譜：4.3、5.0、5.8、6.4、7.1、8.3、8.7、12.8、15.3、15.9。