專利名稱：3－氨基－哌啶衍生物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及3-氨基-哌啶衍生物、其中間體以及制備方法。
背景技術(shù)：
吡咯并[2，3-d]嘧啶化合物是蛋白激酶如Janus激酶3(JAK3)的抑制劑，因此可做為免疫抑制劑而用于治療器官移植、異種移植、狼瘡、多發(fā)性硬化癥、類風濕性關(guān)節(jié)炎、牛皮癬、I型糖尿病及糖尿病并發(fā)癥、癌癥、哮喘、特應性皮炎、自身免疫性甲狀腺疾病、潰瘍性結(jié)腸炎、節(jié)段性回腸炎、阿耳茨海默氏疾病、白血病以及其它需要進行免疫抑制的病癥。吡咯并[2，3-d]嘧啶化合物、其藥物組合物及使用方法在共同懸而未決的專利申請09/732669中有描述，該專利申請于2000年12月8日遞交，并轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，其引入本文作為所有目的的參考。
發(fā)明概述如本文所具體體現(xiàn)和概括描述的，在一個方面，本發(fā)明涉及制備式(Ia)化合物的方法， 其中R1為羧基、氰基、氘、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、(C1-C6)?；?、(C1-C6)烷基氨基、氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基-CO-NH、(C1-C6)烷基氨基-CO-、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C6)烷基氨基、氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基、(C1-C6)酰氧基(C1-C6)烷基、硝基、氰基(C1-C6)烷基、硝基(C1-C6)烷基、三氟甲基、三氟甲基(C1-C6)烷基、(C1-C6)酰氨基、(C1-C6)酰氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)酰氨基、氨基(C1-C6)?；被?C1-C6)?；?C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基氨基(C1-C6)酰基、((C1-C6)烷基)2氨基(C1-C6)酰基、R15R16N-CO-O-、R15R16N-CO-(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基-S(O)m、R15R16NS(O)m、R15R16NS(O)m(C1-C6)烷基、R15S(O)mR16N、R15S(O)mR16N(C1-C6)烷基或選自式(VII)表示的組， R2為氫、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基磺酰基、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基是未取代的或者被氘、羥基、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、氰基、硝基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基或(C1-C6)酰氨基取代；或者R2為(C3-C10)環(huán)烷基，其中環(huán)烷基為未取代的或者被氘、羥基、三氟甲基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)酰氨基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、氰基、氰基(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基、硝基(C1-C6)烷基或(C1-C6)酰氨基取代；R3為氫、(C1-C6)烷基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基為未取代的或者被氘、羥基、鹵素、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)烷基氨基、(C1-C6)酰氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、氰基、氰基(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代；R4為(C1-C6)烷基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基為未取代的或者被氘、羥基、鹵素、氨基、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)烷基氨基、(C1-C6)酰氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、氰基、氰基(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代；R6、R7、R8、R9、R10和R11彼此獨立地是氫或(C1-C6)烷基，其為未取代的或者被氘、羥基、三氟甲基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)酰氨基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、氰基、氰基(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基、硝基(C1-C6)烷基或(C1-C6)酰氨基取代；R12為羧基、氰基、氨基、氧代、氘、羥基、三氟甲基、(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、(C1-C6)酰基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基-CO-NH、(C1-C6)烷基氨基-CO-、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C6)烷基氨基、羥基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基、(C1-C6)酰氧基(C1-C6)烷基、硝基、氰基(C1-C6)烷基、硝基(C1-C6)烷基、三氟甲基、三氟甲基(C1-C6)烷基、(C1-C6)酰氨基、(C1-C6)酰氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)酰氨基、氨基(C1-C6)酰基、氨基(C1-C6)?；?C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基氨基(C1-C6)?；?、((C1-C6)烷基)2氨基(C1-C6)酰基、R15R16N-CO-O-、R15R16N-CO-(C1-C6)烷基、R15C(O)NH、R15OC(O)NH、R15NHC(O)NH、(C1-C6)烷基-S(O)m、(C1-C6)烷基-S(O)m-(C1-C6)烷基、R15R16NS(O)m、R15R16NS(O)m(C1-C6)烷基、R15S(O)mR16N或R15S(O)mR16N(C1-C6)烷基；R15和R16彼此獨立地是氫或(C1-C6)烷基；X是S(O)p、氧、羰基或-C(＝N-氰基)-；Y是S(O)p或羰基；Z是S(O)p、羰基、C(O)O-或C(O)NR-；a是0、1、2、3或4；b、c、e、f和g彼此獨立地是0或1；d是0、1、2或3；m是0、1或2；n是1、2、3或4；p是0、1或2；其中，該方法包括使NHR2R3、N(CH3)R2H或N(CH2CH3)R2H與式(IIa)化合物反應，
并將所形成的化合物用還原劑還原。在一個實施方案中，還原劑是硼氫化物。
此外，本發(fā)明涉及式(IIa)化合物的制備，該制備通過使式R4OH化合物、水或R4NH2與式(IIIa)化合物反應來進行， 其中R5為CO(C1-C6)烷基。
本發(fā)明還涉及式(IIIa)化合物的制備，該制備通過將式(IVa)化合物 與具有(C1-C6)烷基-(C＝O)-O-(C＝O)-(C1-C6)烷基結(jié)構(gòu)式的化合物一起加熱來進行。
此外，本發(fā)明涉及式(IVa)化合物的制備，該制備通過在氧化條件下使式(Va)化合物氧化來進行 在一個實施方案中，氧化條件是電化學氧化。
本發(fā)明還涉及式(Va)化合物的制備，該制備通過使式WCO2R4化合物與式(VIa)化合物反應來進行，
其中W是鹵素。
本發(fā)明的第二方面涉及制備式(Ib)化合物的方法 其中R13是(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C6-C10)芳基、(C1-C6)烷氧羰基、(C5-C9)雜芳基、(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基或(C5-C9)雜芳基(C1-C6)烷基，其中R13基團是未取代的或者被氘、羥基、氨基、三氟甲基、(C1-C6)烷基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代；其中，該方法包括用還原劑使式(IIb)化合物還原， 其中R14是(C1-C6)烷基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基為未取代的或者被氘、羥基、鹵素、氨基、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代。
本發(fā)明還涉及式(IIb)化合物的制備，該制備通過使式(IIIb)化合物
與式R13-(C＝O)-H的醛反應并用還原劑使所得化合物還原來進行。在一個實施方案中，還原劑是氫化鋁鋰。
此外，本發(fā)明還涉及式(IIIb)化合物的制備，該制備通過在催化劑存在下使式(IVb)化合物氫化來進行 在一個實施方案中，催化劑是Rh/氧化鋁或Rh/C。
本發(fā)明還涉及式(IVb)化合物的制備，該制備通過使式(Vb)化合物 與(R14-O-(C＝O))2O或R14-O-(C＝O)-X反應來進行，其中X是鹵素。
另外，在其它方面，本發(fā)明還涉及本文所描述的化合物，包括式(Ia)、(Ib)和(IIb)化合物。
在本發(fā)明前述方面中的方法和化合物的某些優(yōu)選實施方案中，R1是(C1-C6)烷基且n是1；R2和R3分別是氫或(C1-C6)烷基；R4是(C1-C6)烷基；和/或R13是(C6-C10)芳基。
在一個實施方案中，式(Ia)化合物具有式(Ia-1)所示的相對立體化學 在另一實施方案中，式(Ib)化合物具有式(Ib-1)所示的相對立體化學
應當理解的是，上文的概括描述和下文的詳細描述僅僅是對如所要求保護的本發(fā)明的示例和解釋，而不是對本發(fā)明的限制。
發(fā)明詳述通過參考下述對本發(fā)明的示例性實施方案的詳細描述和本文所包括的實施例，可更容易地理解本發(fā)明。
在本發(fā)明的化合物及方法被公開和描述之前，應當理解本發(fā)明并不限于具體的制備合成法，其當然可以有所變化。還應當理解本文所用的術(shù)語僅僅是為了描述特定實施方案的目的，而不意欲限制本發(fā)明。
在本說明書和所附的權(quán)利要求書中，本文所用的術(shù)語定義如下除非另有說明，本文所述的烷基和鏈烯基以及本文所述的其它基團(如烷氧基)的烷基部分可以是直鏈或支鏈的，它們也可以是環(huán)狀基團(如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基或環(huán)庚基)或含有環(huán)狀部分的直鏈或支鏈基團。這些烷基和烷氧基可以被一個、兩個或三個鹵原子和/或羥基取代，優(yōu)選被氟原子取代。
除非另有說明，“鹵素”和“鹵離子”包括氟、氯、溴和碘。
當用于本文時，“(C3-C10)環(huán)烷基”指含有0至2不飽和水平的環(huán)烷基，例如環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)戊烯基、環(huán)己基、環(huán)己烯基、1，3-環(huán)己二烯、環(huán)庚基、環(huán)庚烯基、二環(huán)[3.2.1]辛烷或降冰片基等。
當用于本文時，“(C2-C9)雜環(huán)烷基”指吡咯烷基、四氫呋喃基、二氫呋喃基、四氫吡喃基、吡喃基、噻喃基、氮丙啶基、環(huán)氧乙烷基、亞甲二氧基、苯并吡喃基、異噁唑烷基、1，3-噁唑烷-3-基、異噻唑烷基、1，3-噻唑烷-3-基、1，2-吡唑烷-2-基、1，3-吡唑烷-1-基、哌啶基、硫代嗎啉基、1，2-四氫噻嗪-2-基、1，3-四氫噻嗪-3-基、四氫噻二嗪基、嗎啉基、1，2-四氫二嗪-2-基、1，3-四氫二嗪-1-基、四氫氮雜基、哌嗪基或苯并二氫吡喃基等。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解所述(C2-C9)雜環(huán)烷基環(huán)通過碳原子或SP3雜化的氮雜原子而連接。
當用于本文時，“(C2-C9)雜芳基”指呋喃基、噻吩基、噻唑基、吡唑基、異噻唑基、噁唑基、異噁唑基、吡咯基、三唑基、四唑基、咪唑基、1，3，5-噁二唑基、1，2，4-噁二唑基、1，2，3-噁二唑基、1，3，5-噻二唑基、1，2，3-噻二唑基、1，2，4-噻二唑基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、噠嗪基、1，2，4-三嗪基、1，2，3-三嗪基、1，3，5-三嗪基、吡唑并[3，4-b]吡啶基、噌啉基、蝶啶基、嘌呤基、6，7-二氫-5H-[1]氮茚基、苯并[b]噻吩基、5，6，7，8-四氫喹啉-3-基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并異噻唑基、苯并異噁唑基、苯并咪唑基、硫茚基、異硫茚基、苯并呋喃基、異苯并呋喃基、異吲哚基、吲哚基、吲嗪基、吲唑基、異喹啉基、喹啉基、2，3-二氮雜萘基、喹喔啉基、喹唑啉基或苯并噁嗪基等。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解所述(C2-C9)雜環(huán)烷基環(huán)通過碳原子或SP3雜化的氮雜原子而連接。
當用于本文時，“芳基”指苯基或萘基。
“可藥用”指非生物學或其它方面所不期望的物質(zhì)，即該物質(zhì)可與選定化合物一起施用于個體，而不引起任何不期望的生物效應或者與含有所述物質(zhì)的藥物組合物中的任何其它組分以有害的方式相互作用。
術(shù)語“受試者”指個體。優(yōu)選受試者是哺乳動物，例如靈長類，更優(yōu)選是人。因此，“受試者”包括馴養(yǎng)動物、家畜和實驗室動物。
通常，“有效量”或“有效劑量”指達到預期結(jié)果(治療或預防病癥)所需的量。本領(lǐng)域技術(shù)人員可認識到對于本發(fā)明中所用的各種化合物，其效力是不同的，因此“有效量”也是不同的。本領(lǐng)域技術(shù)人員能容易地評價所述化合物的效力。
除非另有說明，本文所記載或要求的數(shù)值均為近似值。除其它因素外，數(shù)值變動可歸因于儀器校準、儀器誤差或物質(zhì)純度。此外，盡管可能有變動，但是仍能獲得相同的結(jié)果。
下述反應流程圖舉例說明了本發(fā)明的化合物的制備。除非另有說明，反應流程圖及隨后的討論中的取代基如上定義。
流程

圖1
流程圖2
流程圖3 在流程圖1的步驟1中，式(VIa)化合物通過在溶劑體系中與式W-CO2R4化合物反應而轉(zhuǎn)化為式(Va)的氨基甲酸酯。溶劑體系優(yōu)選含有胺，例如三乙胺、二異丙基乙胺或其它叔胺。還可使用其它溶劑，包括二氯甲烷、四氫呋喃和甲基四氫呋喃。然后將混合物冷卻至約-80℃到25℃，并緩慢加入W-CO2R4以控制溫度。將混合物攪拌至少1小時，優(yōu)選4小時或以上。
在流程圖1的步驟2中，使式(Va)的氨基甲酸酯氧化生成氧化產(chǎn)物(IVa)。該氧化反應典型地生成式(IVa)化合物的混合物?？梢圆捎萌魏芜m宜的氧化條件。優(yōu)選的條件包括電化學氧化，例如在電池的電解液中進行氧化反應并電解電池。在一個實施方案中，電解液是乙酸與乙酸鉀的混合物。在另一實施方案中，電解液含有乙酸酐。陰極和陽極可由任何適宜的材料、包括鉑和鈮制成。然后在適宜電流下電解混合物，直至反應基本完全。電解液的溫度可維持在低于60℃、優(yōu)選低于40℃的溫度下。
在流程圖1的步驟3中，將氧化產(chǎn)物(IVa)與式(C1-C6)烷基-(C＝O)-O-(C＝O)-(C1-C6)烷基的化合物、包括乙酸酐一起加熱，生成式(IIIa)的烯胺乙酸酯。溫度優(yōu)選維持在約60℃至約160℃；更優(yōu)選溫度升至約＞100℃，更優(yōu)選至約＞120℃。將混合物攪拌至少2小時，優(yōu)選4小時或以上。
在流程圖1的步驟4中，烯胺乙酸酯(IIIa)通過與式R4OH化合物、水或R4NH2反應而轉(zhuǎn)化成酮基哌啶(IIa)。反應溫度優(yōu)選維持在20℃以下，更優(yōu)選在5℃以下。
在流程圖1的步驟5中，酮基哌啶(IIa)通過與NHR2R3、N(CH3)R2R3或N(CH2CH3)R2R3反應而轉(zhuǎn)化成氨基哌啶(Ia)。反應產(chǎn)物用還原劑還原生成氨基哌啶(Ia)。該反應主要在溶劑如甲醇中于環(huán)境溫度下反應約12小時至約18小時。示范性的還原劑包括硼氫化物，例如氰基硼氫化鈉和硼氫化鈉。
在流程圖2的步驟1中，通過使式(Vb)化合物與式(R14-O-(C＝O))2O或R14-O-(C＝O)-X化合物反應生成氨基甲酸酯(IVb)，其中X是鹵素。反應溫度優(yōu)選維持在0℃以下。反應在數(shù)分鐘內(nèi)基本完全，通常在至少1小時內(nèi)基本完全。
在流程圖2的步驟2中，使氨基甲酸酯(IVb)氫化以生成式(IIIb)化合物。氫化也可能生成順-反式異構(gòu)體。某些催化劑是對順-反式進行選擇所期望的。示范性的氫化催化劑包括PtO2、Rh/C(若干類型)、RuO2、Rh/Al2O3、Ru/C(若干類型)、Lindlar’s催化劑和Wilkinson’s催化劑。示范性的溶劑包括乙酸、丙醇、乙醇、甲醇/氫氧化銨、乙腈、四氫呋喃、環(huán)己烷、庚烷、甲苯、二甲基甲酰胺和水。通常，反應溫度維持在室溫以上，優(yōu)選在60℃以上，壓力使用氫氣升至大氣壓以上。
在流程圖2的步驟3，式(IIIb)化合物與式R13-(C＝O)-H的醛反應，并用還原劑還原得到化合物(IIb)。反應典型地在溶劑如甲醇中、于環(huán)境溫度下進行約12個小時至約18個小時。還原劑的實例包括硼氫化物，如氰基硼氫化鈉和硼氫化鈉。在一個實施方案中，還原劑是三乙酰氧基硼氫化物。
最后，在流程圖2的步驟4中，使式(IIb)化合物還原成式(Ib)化合物。示范性的還原劑包括氫化鋁鋰，Vitride(紅鋁)和硼烷。還原在溶劑如四氫呋喃、乙醚或甲基四氫呋喃中進行，優(yōu)選于約-10℃至約100℃的溫度下進行約5分鐘至約48小時。
在流程圖3的反應A和B中，式(Ia)或(Ib)化合物可酌情與式(A)的4-氯-吡咯并[2，3-d]嘧啶化合物偶合，
其中R’和R”彼此獨立地選自氫、氘、氨基、鹵素、羥基、硝基、羧基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、三氟甲基、三氟甲氧基、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、(C3-C10)環(huán)烷基，其中烷基、烷氧基或環(huán)烷基為未取代的或者被一至三個選自下述的基團取代鹵素、羥基、羧基、氨基(C1-C6)烷硫基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C5-C9)雜芳基、(C2-C9)雜環(huán)烷基、(C3-C9)環(huán)烷基或(C6-C10)芳基；或者R2和R3彼此獨立地是(C3-C10)環(huán)烷基、(C3-C10)環(huán)烷氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C6-C10)芳氨基、(C1-C6)烷硫基、(C6-C10)芳硫基、(C1-C6)烷基亞磺酰基、(C6-C10)芳基亞磺酰基、(C1-C6)烷基磺?；?、(C6-C10)芳基磺酰基、(C1-C6)?；?、(C1-C6)烷氧基-CO-NH-、(C1-C6)烷基氨基-CO-、(C5-C9)雜芳基、(C2-C9)雜環(huán)烷基或(C6-C10)芳基，其中雜芳基、雜環(huán)烷基和芳基為未取代的或者被一至三個如下基團取代鹵素、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基-CO-NH-、(C1-C6)烷氧基-CO-NH-、(C1-C6)烷基-CO-NH-(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基-CO-NH-(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基-CO-NH-(C1-C6)烷氧基、羧基、羧基(C1-C6)烷基、羧基(C1-C6)烷氧基、芐氧羰基(C1-C6)烷氧基、(C1-C6)烷氧羰基(C1-C6)烷氧基、(C6-C10)芳基、氨基、氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧羰基氨基、(C6-C10)芳基(C1-C6)烷氧羰基氨基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C1-C6)烷基氨基(C1-C6)烷基、((C1-C6)烷基)2氨基(C1-C6)烷基、羥基、(C1-C6)烷氧基、羧基、羧基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧羰基、(C1-C6)烷氧羰基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基-CO-NH-、(C1-C6)烷基-CO-NH-、氰基、(C5-C9)雜環(huán)烷基、氨基-CO-NH-、(C1-C6)烷基氨基-CO-NH-、((C1-C6)烷基)2氨基-CO-NH-、(C6-C10)芳氨基-CO-NH-、(C5-C9)雜芳氨基-CO-NH-、(C1-C6)烷基氨基-CO-NH-(C1-C6)烷基、((C1-C6)烷基)2氨基-CO-NH-(C1-C6)烷基、(C6-C10)芳氨基-CO-NH-(C1-C6)烷基、(C5-C9)雜芳氨基-CO-NH-(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基磺酰基、(C1-C6)烷基磺?；被?C1-C6)烷基磺?；被?C1-C6)烷基、(C6-C10)芳基磺?；?、(C6-C10)芳基磺酰基氨基、(C6-C10)芳基磺?；被?C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基磺?；被?、(C1-C6)烷基磺酰基氨基(C1-C6)烷基、(C5-C9)雜芳基和(C2-C9)雜環(huán)烷基；且R是氫或保護基團；生成式(I)的4-氨基吡咯并[2，3-d]嘧啶化合物，其中R為R4-O-(C＝O)-或R13-(CH2)-。
偶合反應在醇溶劑如叔丁醇、甲醇或乙醇中進行，或者在其它高沸點有機溶劑如二甲基甲酰胺、三乙胺、1，4-二噁烷或1，2-二氯乙烷中進行，溫度為約60℃至約120℃，優(yōu)選約80℃。典型的反應時間為約2小時至約48小時之間，優(yōu)選約16小時。
如果R是保護基團，則該保護基團可在附加步驟中除去。例如，當R是苯磺酰基時，可通過在醇溶劑如甲醇或乙醇中或在混合溶劑如醇/四氫呋喃或醇/水中用堿如氫氧化鈉或氫氧化鉀處理偶合反應A或B的產(chǎn)物來除去保護基團。該反應在室溫下進行約15分鐘至約1小時，優(yōu)選進行30分鐘。當R是芐基時，可通過于約-78℃的溫度下在氨中用鈉處理偶合反應A或B的產(chǎn)物來除去保護基團，處理時間為約15分鐘至約1小時。
除非另有說明，上述每種反應的壓力并不是關(guān)鍵性的。通常，反應在約1至約3個大氣壓下進行，優(yōu)選在環(huán)境壓力(約1個大氣壓)下進行。
式(Ia)和(Ib)化合物可與多種無機和有機酸形成多種不同的鹽。
本身為堿性的本發(fā)明的化合物可與各種無機和有機酸形成各種不同的鹽。盡管這些鹽就施用于動物而言必須是可藥用的，但是在實際中通常可期望以最初不可藥用的鹽形式從反應混合物中分離出本發(fā)明的化合物，然后通過用堿性試劑處理使不可藥用的鹽轉(zhuǎn)化成游離的堿性化合物，隨后將該游離堿轉(zhuǎn)化成可藥用的酸加成鹽。本發(fā)明的堿性化合物的酸加成鹽可通過在含水溶劑介質(zhì)或適宜的有機溶劑如丙酮、甲醇或乙醇中用基本等量的所選擇的無機或有機酸處理堿性化合物而容易地制備。在仔細蒸發(fā)溶劑后，即可容易地獲得所需固體鹽。所需酸鹽還可通過在溶液中加入適宜的無機或有機酸而從游離堿在有機溶劑中的溶液中沉淀出。
本身為酸性的本發(fā)明的化合物可與各種可藥用的陽離子形成堿鹽。這些鹽的實例包括堿金屬或堿土金屬鹽，尤其是鈣鹽、鈉鹽和鉀鹽。這些鹽均可通過常規(guī)技術(shù)來制備?？捎米鞣磻飦碇苽浔景l(fā)明的可藥用堿鹽的化學堿是可與本發(fā)明的酸性化合物形成無毒堿鹽的那些。所述無毒堿鹽包括衍生自可藥用陽離子如鈉、鉀、鈣和鎂等的那些。這些鹽可如下而容易地制備用含有所需的藥理學上可接受的陽離子的水溶液處理相應的酸性化合物，然后將所得溶液蒸發(fā)至干，優(yōu)選在減壓下蒸發(fā)至干。或者，它們還可通過將酸性化合物的低級鏈烷醇(alkanolic)溶液與所需堿金屬醇鹽混合、然后按照與前述相同的方法將所得溶液蒸發(fā)至干來制備。在每種情形下，優(yōu)選采用化學計量的反應物，以確保反應完全和所需終產(chǎn)物的產(chǎn)率最大。
本發(fā)明的化合物在式(I)化合物(其中取代基如前定義)的制備中具有重要意義 式(I)化合物及其可藥用鹽(下文也統(tǒng)稱為“活性化合物”)是蛋白激酶如Janus激酶3(JAK3)的抑制劑，因此可用作免疫抑制劑來治療和預防動物、包括人中的器官移植排斥、異種移植、狼瘡、多發(fā)性硬化癥、類風濕性關(guān)節(jié)炎、牛皮癬、I型糖尿病及糖尿病并發(fā)癥、癌癥、哮喘、特應性皮炎、自身免疫性甲狀腺疾病、潰瘍性結(jié)腸炎、節(jié)段性回腸炎、阿耳茨海默氏疾病、白血病以及其它自身免疫性疾病、急性和慢性器官移植排斥、心臟移植排斥、肺移植排斥、肝移植排斥、腎移植排斥、胰移植排斥、子宮移植排斥、關(guān)節(jié)移植排斥、胰島移植排斥、骨髓移植排斥、肢體移植排斥、角膜移植排斥、皮膚移植排斥、肝細胞移植排斥、肝細胞細胞(hepatocytescell)移植排斥、胰β細胞移植排斥、干細胞移植排斥、神經(jīng)細胞移植排斥、心肌細胞細胞移植排斥、免疫相關(guān)性不育癥、HIV復制抑制、乙型肝炎、丙型肝炎、間質(zhì)性膀胱炎、原發(fā)性膽汁性肝硬化、牛皮癬、牛皮癬性關(guān)節(jié)炎和幼年性關(guān)節(jié)炎。
本發(fā)明的組合物可采用一種或多種可藥用載體以常規(guī)方法進行配制。因此，本發(fā)明的活性化合物可配制成口服、口腔、鼻內(nèi)、胃腸道外(如靜脈內(nèi)、肌內(nèi)或皮下)或直腸施用的形式，或者適于吸入或吹入的形式。本發(fā)明的活性化合物還可配制成緩釋傳送的形式。
對于口服施用，藥物組合物可例如采取片劑或膠囊劑的形式，所述片劑或膠囊劑可采用可藥用賦性劑如粘合劑(如預膠化玉米淀粉、聚乙烯吡咯烷酮或羥丙基甲基纖維素)；填充劑(如乳糖、微晶纖維素或磷酸鈣)；潤滑劑(如硬脂酸鎂、滑石粉或二氧化硅)；崩解劑(如馬鈴薯淀粉或淀粉羥乙酸鈉)；或潤濕劑(如十二烷基硫酸鈉)按照常規(guī)方法來制備。片劑可通過本領(lǐng)域眾所周知的方法進行包衣。用于口服施用的液體制劑可以是溶液劑、糖漿劑或懸浮液的形式，或者它們是用于在臨用前用水或其它適宜溶媒配制的干燥產(chǎn)品形式。這些液體制劑可采用可藥用添加劑如懸浮劑(如山梨醇糖漿、甲基纖維素或氫化可食用脂肪)、乳化劑(如卵磷脂或阿拉伯膠)、不含水溶媒(如杏仁油、油性酯類或乙醇)和防腐劑(如對羥基苯甲酸甲酯或丙酯或者山梨酸)按照常規(guī)方法來制備。
對于口腔施用，組合物可采取按照常規(guī)方法配制的片劑或錠劑。
本發(fā)明的活性化合物可配制成經(jīng)注射于胃腸道外施用的形式，包括使用常規(guī)的導管插入術(shù)或輸注方法。注射制劑可以是例如在安瓿中的單位劑量形式，或者在添加有防腐劑的多劑量容器中。組合物可采取在油性或水性溶媒中的懸浮液、溶液或乳液的形式，并且可含有制劑成分如懸浮劑、穩(wěn)定劑和/或分散劑?；蛘撸钚猿煞挚梢允怯糜谠谂R用前用適宜溶媒如無菌無熱原的水重新配制的粉末形式。
本發(fā)明的活性化合物還可配制成直腸給藥組合物，如栓劑或滯留型灌腸劑，例如含有常規(guī)栓劑基質(zhì)如可可脂或其它甘油酯。
對于鼻內(nèi)給藥或吸入給藥，可通過由患者擠壓或泵壓泵噴霧容器將本發(fā)明的活性化合物以溶液或混懸液的形式傳送，或者使用適宜的拋射劑如二氯二氟甲烷、三氯氟甲烷、二氯四氟乙烷、二氧化碳或其它適宜的氣體從加壓容器或噴霧器中以氣溶膠噴霧的形式傳送。當為加壓氣霧劑時，單位劑量可通過傳送計量劑量的閥來確定。加壓容器或噴霧器可含有活性化合物的溶液或懸浮液。吸入器或吹入器中使用的膠囊和藥筒(例如由明膠制成)可制備成含本發(fā)明的化合物與適宜粉末基質(zhì)如乳糖或淀粉的粉末混合物的膠囊和藥筒。
本發(fā)明的活性化合物對普通成年人經(jīng)口服、胃腸道外或口腔施用來治療上述病癥(如類風濕性關(guān)節(jié)炎)的推薦劑量是每單位劑量0.1至1000mg活性成分，其可例如每天施用1至4次。
用于在普通成年人中治療上述病癥(如哮喘)的氣溶膠制劑優(yōu)選設(shè)計成如下的制劑每計量劑量或“一噴”的氣溶膠含有20μg至1000μg的本發(fā)明的化合物。氣溶膠的總?cè)談┝繛?.1mg至1000mg?？擅刻焓┯脭?shù)次，例如2、3、4或8次，每次施用例如1、2或3個劑量。
可藥用形式的式(Ia-1)活性化合物可單獨施用或者與一種或多種其它調(diào)節(jié)哺乳動物免疫系統(tǒng)的藥物或消炎藥物組合施用，所述藥物包括但不限于環(huán)孢素A(如山地明或Neoral)、雷帕霉素、FK-506(他克莫司)、來氟米特、脫氧精胍菌素、麥考酚酸酯(如Cellept)、硫唑嘌呤(如lmuran)、達珠單抗(如Zenapax)、OKT3(如Orthocolone)、AtGam、阿司匹林、對乙酰氨基酚、布洛吩、萘普生、吡羅昔康和甾體抗炎藥(如潑尼松龍或地塞米松)、EPO、FK 778、Sdz-rad、類固醇、IVIG、COX-2抑制劑、NSAIDs、FTY720、巴利昔單抗、供體細胞、依維莫司、抗-CD28/CTLA-41g、ISTA-TX-247、更昔洛韋(gancyclovir)、干擾素和α/rebif、復方新諾明、抗-TNFS、P38抑制劑、CCRI拮抗劑、PDE4拮抗劑、立普妥/他汀類藥物、阿昔洛韋、利巴韋林(ribovikin)、蛋白酶抑制劑/RTIs、胰島素、利妥昔單抗、西替利嗪或H1阻滯劑；這些藥物可作為同一劑型的一部分或單獨的劑型經(jīng)相同或不同的給藥途徑進行施用，并且可參照標準藥物實踐以相同或不同的給藥方案進行施用。
FK506(他克莫司)在術(shù)后前48小時內(nèi)每12小時以0.10-0.15mg/kg體重經(jīng)口服給予。通過血液他克莫司水平監(jiān)測劑量。
環(huán)孢素A(如山地明口服或靜脈內(nèi)制劑，或Neoral口服溶液或膠囊)在術(shù)后前48小時內(nèi)每12小時以5mg/kg體重經(jīng)口服給予。通過血液環(huán)孢素A水平監(jiān)測劑量。
活性藥物可按照本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的方法配制成緩釋傳送的劑型。這些劑型的實例見美國專利US3,538,214、4,060,598、4,173,626、3,119,742和3,492,397。
通過下述體外分析試驗證明了式I化合物或其可藥用鹽抑制Janus激酶3的能力，從而證明了它們治療以Janus激酶3表征的紊亂和病癥的效力。
生物分析法JAK3(JH1:GST)酶分析法JAK3激酶分析法采用被桿狀病毒感染的SF9細胞中表達的蛋白(GST與人JAK3催化區(qū)的融合蛋白)，該蛋白在谷胱甘肽瓊脂糖上經(jīng)親和層析純化。反應底物是聚-谷氨酸-酪氨酸(PGT(4∶1)，Sigma目錄號P0275)，以100μg/ml鋪在Nunc Maxi Sorp平板上，于37℃過夜。鋪板后第二天清晨，將板洗滌3次，向含有100μl激酶緩沖液(50mM HEPES(PH7.3)，125mMNaCl，24mM MgCl2)+0.2uM ATP+1mM原釩酸鈉)的孔中加入JAK3。反應在室溫下進行30分鐘，板洗滌3次以上。給定孔中磷酸化酪氨酸的水平采用抗磷酸酪氨酸抗體(ICN PY20，目錄號69-151-1)通過標準ELISA分析進行定量。
對人IL-2依賴性T-細胞的胚細胞增殖的抑制本篩選試驗測定了化合物在體外對IL-2依賴性T細胞的胚細胞增殖的抑制效力。由于IL-2受體的信號傳遞需要有JAK-3，因此JAK-3的細胞活性抑制劑應當能抑制IL-2依賴性T細胞的胚細胞增殖。
本試驗所用細胞從人新鮮血液中分離得到。用Accuspin System-Histopaque-1077(Sigma，目錄號A7054)分離單核細胞后，用Lympho-Kwik T(One Lambda，Inc.，目錄號LK-50T)通過陰性選擇分離原代人T細胞。T細胞以1-2×10m6/ml的濃度在培養(yǎng)介質(zhì)(RPMI+10％熱滅活胎牛血清(Hyclone，目錄號A-1111-L)+1％青霉素/鏈霉素(Gibco))中培養(yǎng)，并通過加入10ug/ml PHA(Murex Diagnostics，目錄號HA16)誘導其增殖。于37℃和5％CO2條件下培養(yǎng)3天后，將細胞在培養(yǎng)介質(zhì)中洗滌3次，以1-2×10m6個細胞/ml重新懸浮于培養(yǎng)介質(zhì)和100單位/ml人重組IL-2(R&DSystems，目錄號202-IL)中。1周后細胞即是IL-2依賴性的，并可通過每周兩次給予等體積的培養(yǎng)介質(zhì)+100單位/ml IL-2而維持長達三周。
為了分析測試化合物抑制IL-2依賴性T-細胞增殖的能力，將IL-2依賴性細胞洗滌3次，重新懸浮于培養(yǎng)介質(zhì)中，然后鋪在(50,000細胞/孔/0.1ml)平底96孔微量滴定板(Falcon#353075)上。將從10mM測試化合物在DMSO中的儲備液制得的化合物的系列2-倍稀釋液加入孔中，重復三次，起始濃度為10uM。1小時后，在每個測試孔中加入10單位/ml的IL-2。然后將板于37℃和5％CO2條件下孵育72小時。之后將板用H3-胸苷(0.5uCi/孔)(NEN Cat#NET-027A)脈沖處理，并另外孵育18小時。然后用96孔平板采集器采集培養(yǎng)板中的物質(zhì)，并通過在Packard Top Count閃爍計數(shù)器上計數(shù)測定摻入增殖細胞中的3H-胸苷的量。數(shù)據(jù)通過增殖抑制％對測試化合物濃度作圖進行分析。從圖中確定IC50值(uM)。
實驗給出下列實施例以給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員提供如何制備并評價本文所要求保護的化合物、組合物及方法的充分公開和說明，其僅用于示范本發(fā)明而非限制本發(fā)明。除非另有說明，百分比指組分重量與組合物總重量的百分比，溫度為℃或處于環(huán)境溫度，壓力為大氣壓或近似于大氣壓。市售試劑可不經(jīng)進一步純化而使用。在本文中使用下列縮寫AA是氨基酸AcOH是乙酸Boc是叔丁氧羰基CDCl3是氘代三氯甲烷DMF是N，N二甲基甲酰胺EtOAc是乙酸乙酯
HCl是鹽酸HMDS是六甲基二硅胺烷IPE是異丙醚MeOH是甲醇THF是四氫呋喃g是克L是升M是摩爾ml是毫升mmol是毫摩爾MHz是兆赫N是正常psi是磅/平方英寸h是小時min是分鐘sec是秒mp是熔點RT是室溫Vacuo是在真空中～是大致接近于*HPLC是高壓液相色譜法LCMS是液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀NMR是核磁共振TLC是薄層層析*注意本文給出的所有數(shù)字均是近似值，但是已盡可能使這些數(shù)字(例如量、溫度等)準確；然而應當考慮一些誤差和偏移。
實施例1順式-(1-芐基-4-甲基-哌啶-3-基)-甲胺鹽酸鹽
(4-甲基-吡啶-3-基)-氨基甲酸甲酯該合成反應通過于0℃將2g(1當量，18.5mmol)4-甲基-吡啶-3-基胺加入6.55g叔丁醇鉀(3當量，55.5mmol)在10ml THF(6.66當量，123mmol)中的溶液中來進行。在形成陰離子后，將2.34ml碳酸二甲酯(1.5當量，27.7mmol)加入反應物中，其加入速度應使溫度維持在0℃以下。反應在30分鐘內(nèi)完全，紅色漿狀物用50ml水(25體積)淬滅并用50ml乙酸乙酯(25體積)進行萃取。水層用50ml乙酸乙酯(25體積)萃取，然后將橙色有機層濃縮成橙色固體。NMR數(shù)據(jù)表明產(chǎn)物中存在有叔丁醇，因此固體用10ml甲苯(5體積)調(diào)成漿狀物，然后濃縮至干。重復該操作3次以獲得非常純凈的淺橙色固體。(產(chǎn)率89％)。1H NMRδ8.90(1H，brs)，8.28(1H，d，J＝4.8)，7.16-7.14(1H，m)，6.54(1H，brs)，3.80(3H，s)，2.29(3H，s)。
順式-(4-甲基-哌啶-3-基)-氨基甲酸甲酯該氫化反應通過將5g(1當量，30.1mmol)(4-甲基-吡啶-3-基)氨基甲酸甲酯、50ml乙醇(10體積)和2.5g Rh/氧化鋁(0.5wt.當量)加入彈式氫化器中來進行。氫化反應在100psi氫氣和100℃下進行24小時，僅以定量產(chǎn)率生成順式-(4-甲基-吡啶-3基)氨基甲酸甲酯及其反式異構(gòu)體(比率為5∶1)。1HNMRδ5.6(1H，d，J＝8.4Hz)，3.66(1H，d，J＝3.6Hz)，3.65-3.57(3H，brs)，3.1(2H，d，J＝9.6，少量異構(gòu)體)，2.91-2.86(2H，m)，2.67-2.64(1H，m)，2.54-2.43(1H，m)，2.2-1.9(1H，m，少量異構(gòu)體)，1.78-1.65(5H，brs，少量異構(gòu)體)，1.65-1.59(4H，m，少量異構(gòu)體)，1.36-1.25(2H，m)，1.24-1.13(2H，m)，0.92(3H，d，J＝6.8Hz，少量異構(gòu)體)，0.83(3H，d，J＝7.2)。
順式-(1-芐基-4-甲基-哌啶-3-基)-氨基甲酸甲酯順式-(4-甲基-哌啶-3-基)氨基甲酸甲酯的還原氨基化通過將3.9g(1當量，22.6mmol)加入2.07ml苯甲醛(0.9當量，20.4mmol)、9.6g三乙酰氧基硼氫化鈉(2當量，45.3mmol)和39ml二氯甲烷(10體積)中來進行。將反應物于20℃攪拌，并可放熱至30℃-35℃。經(jīng)GCMS確定反應在30分鐘內(nèi)完全。將反應物用78ml飽和碳酸氫鈉(20體積)淬滅，萃取至78ml二氯甲烷(20體積)中，并濃縮至澄清的油狀物。(產(chǎn)率70％)。1H NMRδ7.2-7.3(5H，m，芳香質(zhì)子)，5.50-5.48(1H，d，J＝8.8Hz)，3.77-3.75(1H，d，J＝8.0Hz)，3.63(3H，s)，3.45-3.38(2H，m)，2.77-2.74(2H，d，J＝11.2Hz)，2.14-2.01(1H，m)，1.94-1.89(1H，m)，1.57-1.55(1H，brs)，1.37-1.20(2H，m)，0.876(3H，d，J＝9.2Hz)。
(1-芐基-4-甲基-哌啶-3-基)-甲胺順式-(1-芐基4-甲基-哌啶-3-基)氨基甲酸甲酯的還原通過將2g反應物(1當量，7.62mmol)加入至20ml THF(10體積)和溶于THF的15.2ml 1MLAH(2當量，15.2mmol)的溶液中來進行。加入的速率應使溫度達30-40℃，然后將反應物冷卻至20℃。將反應物如下進行后處理用40ml羅謝爾鹽(20體積)淬滅至溫度為35℃，然后將產(chǎn)物在20ml二氯甲烷(10體積)中萃取2次。然后將濾液濃縮至澄清無色的油狀物。(產(chǎn)率90％)。注意起始物質(zhì)應當純凈，以保證該反應以高產(chǎn)率進行。1H NMRδ7.2-7.3(5H，m，芳香質(zhì)子)，3.54-3.51(1H，d，J＝13.6)，3.40-3.37(1H，d，J＝13.6)，2.70-2.62(2H，m)，2.39-2.36(1H，brs)，2.32(3H，s)，2.29-2.12(1H，brs)，2.10-2.00(1H，brs)，1.66(1H，brs)，1.47-1.43(2H，m)，1.32(1H，brs)，0.936-0.919(3H，d，J＝6.8)。
順式-(1-芐基-4-甲基-哌啶-3-基)-甲胺鹽酸鹽最終鹽的形成通過于0℃將1.5g順式-(1-芐基-4-甲基-哌啶-3-基)甲胺(1當量，5.15mmol)和4.5ml乙醇(3體積)加入反應器中來進行。向0℃的反應器中加入0.93ml 36％HCl(0.625體積)，以使溫度保持在10℃以下。接著從反應物中濃縮出3ml乙醇(2體積)。向反應物中加入7.5ml乙酸乙酯(5體積)，將反應物攪拌5分鐘，然后在真空中除去6ml乙酸乙酯(4體積)。再次加入7.5ml乙酸乙酯(5體積)，并再次進行濃縮。然后加入4.5ml丙酮(3體積)，并將反應物緩慢冷卻至0℃，以獲得白色固體。(產(chǎn)率37.5％)。1HNMRδ7.78-7.76(2H，d，J＝8.0Hz)，7.29-7.18(5H，m，芳香質(zhì)子)，5.55(1H，s)，3.45-3.41(1H，d，J＝13.2Hz)，3.39-3.36(1H，d，J＝13.2Hz)，2.79(1H，brs)，2.63(1H，brs)，2.45(3H，s)，2.30(2H，s)，2.25-2.05(1H，m)，1.76(1H，brs)，1.40-1.39(2H，m)，0.875-0.845(3H，d，J＝12)。
實施例24-甲基-3-甲氨基-哌啶-1-甲酸甲酯4-甲基-哌啶-1-甲酸甲酯向三頸圓底燒瓶中加入360g 4-甲基哌啶、470mL三乙胺和390mL二氯甲烷，并將混合物在冰浴中冷卻。向該混合物中緩慢加入在二氯甲烷(215ml)中的氯甲酸甲酯(260ml)，以使反應溫度維持在20℃或以下。將反應物攪拌過夜，然后加入200mL水并分層。有機層用稀HCl、飽和NaHCO3和鹽水洗滌，然后有機層用硫酸鈉干燥并真空除去溶劑。產(chǎn)物于90-93℃和～10mm壓力下蒸餾，獲得338g產(chǎn)物。
2，3-二乙酸基-4-甲基-哌啶-1-甲酸甲酯與3-乙酸基-2-羥基-4-甲基-哌啶-1-甲酸甲酯的混合物在500mL未分區(qū)的玻璃池中裝入60cm2Pt網(wǎng)狀陽極和鍍Nb的Pt網(wǎng)狀陰極。在電極之間放置聚丙烯網(wǎng)狀分隔器。向池內(nèi)加入50g 4-甲基-哌啶-1-甲酸甲酯、40g KOAc和320mL HOAc。在6.0A直流電下電解混合物，直至20F/mol的量穿過混合物。池內(nèi)電壓在13.5V和20V之間變化。反應物浸在冷水浴中以維持反應溫度約為35-40℃。2，3-二乙酸基-4-甲基-哌啶-1甲酸甲酯與3-乙酸基-2-羥基-4-甲基-哌啶-1-甲酸甲酯的混合物粗品用于下一步驟。
5-乙酸基-4-甲基-3，4-二氫-2H-吡啶-1-甲酸甲酯將101.9g(0.649mol)的2，3-二乙酸基-4-甲基-哌啶-1-甲酸甲酯和3-乙酸基-2-羥基-4-甲基-哌啶-1-甲酸甲酯的混合物減壓濃縮至形成固體。然后將固體加入裝有氮氣通氣口、冷凝器和熱電耦的2升圓底燒瓶中。向混合物中加入乙酸酐(430ml)，然后于141℃回流2小時。溶液于室溫下攪拌過夜。減壓除去大部分乙酸酐，剩余部分通過加入H2O(400ml)和5％NaHCO3調(diào)節(jié)PH＞7除去。含水混合物用乙酸乙酯(3×250ml)萃取，合并有機層并減壓除去乙酸乙酯?；厥占s119.0g的粘稠棕色油狀物5-乙酸基-4-甲基-3，4-二氫-2H-吡啶-1-甲酸甲酯。TLC表明主要轉(zhuǎn)化為5-乙酸基-4-甲基-3，4-二氫-2H-吡啶-1-甲酸甲酯。將該物質(zhì)均分為兩份用于單獨的水解反應。
4-甲基-3-氧代-哌啶-1-甲酸甲酯(采用二甲胺進行水解)在1升燒瓶中，將60g 5-乙酸基-4-甲基-3，4-二氫-2H-吡啶-1-甲酸甲酯粗品溶于100ml MeOH中，并于0℃在15分鐘內(nèi)加入40g(0.325mol)40％二甲胺的甲醇溶液。將混合物于室溫下在氮氣中攪拌過夜。TLC表明主要形成4-甲基-3-氧代-哌啶-1-甲酸甲酯。減壓除去甲醇溶液，殘余物用二氯甲烷(3×100mL)萃取。二氯甲烷層用水(3×50ml)洗滌，分離有機層并減壓除去溶劑。經(jīng)柱層析法純化殘余物粗品。
產(chǎn)物用硅膠柱(360g)進行純化。用己烷/乙酸乙酯混合物70∶30(5L)洗脫，獲得非極性的副產(chǎn)物。繼續(xù)用相同的溶劑混合物(6L)進行洗脫，然后用己烷/乙酸乙酯混合物50∶50(3L)洗脫，得到化合物4-甲基-3-氧代-哌啶-1-甲酸甲酯，經(jīng)真空除去溶劑后為油狀物。產(chǎn)率11.9g(0.0696mol，27％)，TLC(SiO2，乙酸乙酯/己烷1∶1)和NMR。
4-甲基-3-氧代-哌啶-1-甲酸甲酯(用碳酸鈉/碳酸氫鈉緩沖液進行合成)在1000mL圓底燒瓶中，將50g 5-乙酸基-4-甲基-3，4-二氫-2H-吡啶-1-甲酸甲酯粗品溶于200ml甲醇中。向300ml水中加入30g碳酸鈉和30g碳酸氫鈉(PH＝10)。將含水緩沖劑加入甲醇溶液中。向混合物中加入甲醇直至易于攪拌，并在室溫下攪拌18小時。然后濃縮混合物以去除甲醇。向混合物中加入水以溶解所有鹽。然后用乙酸乙酯萃取3次。合并有機萃取液，用硫酸鎂干燥、過濾并蒸發(fā)，獲得油狀化合物4-甲基-3-氧代-哌啶-1-甲酸甲酯粗品，然后該粗品如下所述進行純化。
將所得油狀物分成兩份，其中26.9g過350ml硅膠制成的硅膠柱。以5％乙酸乙酯的己烷溶液為起始溶劑進行梯度洗脫。產(chǎn)物用10％乙酸乙酯洗脫。將經(jīng)TLC(SiO2，乙酸乙酯/己烷1∶1)表明為純產(chǎn)物的級分合并并濃縮，得到8.85g產(chǎn)物(產(chǎn)率32％)。將TLC表明含有少量雜質(zhì)的其它級分合并并濃縮。同樣分離得到其它略微不純的物質(zhì)(3.2g，10％)。
將另一半產(chǎn)物粗品(26.9g)在高真空中蒸餾。收集在99-100℃/1mm沸騰的級分。重量為12.1g(產(chǎn)率41％)。經(jīng)TLC和NMR表明，該產(chǎn)物與經(jīng)色譜法純化得到的樣品相當，除了經(jīng)TLC(SiO2，乙酸乙酯/己烷1∶1)表明含有少量非極性雜質(zhì)。
4-甲基-3-甲氨基-哌啶-1-甲酸甲酯(采用甲胺/氰基硼氫化鈉進行合成)在100ml圓底燒瓶中，將4g不純的4-甲基-3-氧代-哌啶-1-甲酸甲酯溶于200ml甲醇中。于攪拌下向混合物中加入2M甲胺(25ml，甲醇溶液)。于室溫下攪拌1小時后，加入氰基硼氫化鈉(0.7g)，攪拌3天。劇烈攪拌下加入水(10ml)以淬滅反應，然后緩慢加入濃HCl直至pH呈強酸性(pH＝～1)，維持酸性。2小時后，濃縮混合物，水溶液用二氯甲烷萃取2次。合并有機萃取物，用硫酸鎂干燥、過濾并蒸發(fā)。殘余物過硅膠柱，梯度為50％乙酸乙酯的己烷溶液，以100％甲醇結(jié)束。所得物重量為600mg。NMR(CDCl3)表明以非對映異構(gòu)體混合物的形式形成所需化合物4-甲基-3-甲氨基-哌啶-1甲酸甲酯。裂除4-甲基后混合物中異構(gòu)體的比率約為1∶1。IR確實顯示有氨基甲酸酯的C＝O伸展峰。
4-甲基-3-甲氨基-哌啶-1-甲酸甲酯(采用甲胺/硼氫化鈉進行合成)在50ml圓底燒瓶中，將2.0g酮4-甲基-3-氧代-哌啶-1-甲酸甲酯溶于6.0ml 2M甲胺的甲醇溶液中。將該溶液攪拌1小時，之后經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。在另一100ml圓底燒瓶中，在氬氣氛下將0.6g硼氫化鈉加入6ml無水四氫呋喃中，冰浴冷卻。于攪拌下向懸浮液中緩慢加入3.6ml冰乙酸，并繼續(xù)冷卻。上述所得甲胺-酮溶液用無水乙醇稀釋，并在冰浴持續(xù)冷卻下緩慢加入硼氫化鈉溶液中。在加入完成后(耗時約1小時)，將混合物溫熱至室溫。2小時后，將燒瓶于4℃儲存過夜。在攪拌溶液中加入10ml水。20分鐘后緩慢加入濃鹽酸，直至pH保持在2左右。然后經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮混合物。用碳酸鈉使水溶液呈堿性，并用乙酸乙酯萃取三次。合并有機層，用硫酸鎂干燥、過濾并經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮。油狀殘余物用硅膠柱進行純化，溶劑由1％氫氧化銨溶液和3％甲醇的二氯甲烷溶液組成。將顯示為產(chǎn)物的級分合并，溶劑經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去。產(chǎn)物重量為400mg(產(chǎn)率18.5％)。其TLC與通過其它途徑制備的化合物4-甲基-3-甲氨基-哌啶-1-甲酸甲酯相當。
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權(quán)利要求
1.制備式(Ia)化合物的方法， 其中R1為羧基、氰基、氘、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、(C1-C6)酰基、(C1-C6)烷基氨基、氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基-CO-NH、(C1-C6)烷基氨基-CO-、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C6)烷基氨基、氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基、(C1-C6)酰氧基(C1-C6)烷基、硝基、氰基(C1-C6)烷基、硝基(C1-C6)烷基、三氟甲基、三氟甲基(C1-C6)烷基、(C1-C6)酰氨基、(C1-C6)酰氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)酰氨基、氨基(C1-C6)酰基、氨基(C1-C6)酰基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基氨基(C1-C6)酰基、((C1-C6)烷基)2氨基(C1-C6)?；15R16N-CO-O-、R15R16N-CO-(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基-S(O)m、R15R16NS(O)m、R15R16NS(O)m(C1-C6)烷基、R15S(O)mR16N、R15S(O)mR16N(C1-C6)烷基或選自式(VII)表示的組， R2為氫、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基磺?；?、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基是未取代的或者被氘、羥基、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、氰基、硝基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基或(C1-C6)酰氨基取代；或者R2為(C3-C10)環(huán)烷基，其中環(huán)烷基為未取代的或者被氘、羥基、三氟甲基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)酰氨基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、氰基、氰基(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基、硝基(C1-C6)烷基或(C1-C6)酰氨基取代；R3為氫、(C1-C6)烷基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基為未取代的或者被氘、羥基、鹵素、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)烷基氨基、(C1-C6)酰氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、氰基、氰基(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代；R4為(C1-C6)烷基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基為未取代的或者被氘、羥基、鹵素、氨基、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)烷基氨基、(C1-C6)酰氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、氰基、氰基(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代；R6、R7、R8、R9、R10和R11彼此獨立地是氫或(C1-C6)烷基，其為未取代的或者被氘、羥基、三氟甲基、(C1-C6)酰氧基、(C1-C6)酰氨基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、氰基、氰基(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基、硝基(C1-C6)烷基或(C1-C6)酰氨基取代；R12為羧基、氰基、氨基、氧代、氘、羥基、三氟甲基、(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、(C1-C6)酰基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基-CO-NH、(C1-C6)烷基氨基-CO-、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C6)烷基氨基、羥基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基、(C1-C6)酰氧基(C1-C6)烷基、硝基、氰基(C1-C6)烷基、硝基(C1-C6)烷基、三氟甲基、三氟甲基(C1-C6)烷基、(C1-C6)酰氨基、(C1-C6)酰氨基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)酰氨基、氨基(C1-C6)?；被?C1-C6)?；?C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基氨基(C1-C6)?；?、((C1-C6)烷基)2氨基(C1-C6)?；?、R15R16N-CO-O-、R15R16N-CO-(C1-C6)烷基、R15C(O)NH、R15OC(O)NH、R15NHC(O)NH、(C1-C6)烷基-S(O)m、(C1-C6)烷基-S(O)m-(C1-C6)烷基、R15R16NS(O)m、R15R16NS(O)m(C1-C6)烷基、R15S(O)mR16N或R15S(O)mR16N(C1-C6)烷基；R15和R16彼此獨立地是氫或(C1-C6)烷基；X是S(O)p、氧、羰基或-C(＝N-氰基)-；Y是S(O)p或羰基；Z是S(O)p、羰基、C(O)O-或C(O)NR-；a是0、1、2、3或4；b、c、e、f和g彼此獨立地是0或1；d是0、1、2或3；m是0、1或2；n是1、2、3或4；p是0、1或2；其中，該方法包括使NHR2R3、N(CH3)R2H或N(CH2CH3)R2H與式(IIa)化合物反應， 并將所形成的化合物用還原劑還原。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其中該方法還包括通過使式R4OH化合物、水或R4NH2與式(IIIa)化合物反應來制備式(IIa)化合物， 其中R5為CO(C1-C6)烷基。
3.權(quán)利要求2所述的方法，其中該方法還包括通過使式(IVa)化合物 與式(C1-C6)烷基-(C＝O)-O-(C＝O)-(C1-C6)烷基的化合物一起加熱來制備式(IIIa)化合物。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其中該方法還包括通過在氧化條件下使式(Va)化合物 氧化來制備式(IVa)化合物。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其中該方法還包括通過使式WCO2R4化合物與式(VIa)化合物反應來制備式(Va)化合物， 其中W是鹵素。
6.權(quán)利要求4所述的方法，其中氧化條件是電化學氧化。
7.制備式(Ib)化合物的方法 其中R1為羧基、氨基、氘、羥基、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、(C1-C6)烷基氨基、氨基(C1-C6)烷基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C6)烷基氨基、氨基(C1-C6)烷基、羥基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基、硝基、硝基(C1-C6)烷基、三氟甲基、三氟甲基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基-S(O)m、R15R16NS(O)m、R15R16NS(O)m(C1-C6)烷基、R15S(O)mR16N、R15S(O)mR16N(C1-C6)烷基或選自式(VII)的組 R2為氫、(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基磺?；?、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基為未取代的或者被氘、羥基、氨基、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、硝基、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基取代；或者R2為(C3-C10)環(huán)烷基，其中環(huán)烷基為未取代的或者被氘、羥基、氨基、三氟甲基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代；R3為氫、(C1-C6)烷基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基為未取代的或者被氘、羥基、氨基、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代；R6、R7、R8、R9、R10和R11彼此獨立地是氫或(C1-C6)烷基，其為未取代的或者被氘、羥基、氨基、三氟甲基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代；R12是羧基、氨基、氘、羥基、三氟甲基、(C1-C6)烷基、三氟甲基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、氨基(C1-C6)烷基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C1-C6)烷基氨基、羥基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷氧基(C1-C6)烷基、硝基、硝基(C1-C6)烷基、三氟甲基、三氟甲基(C1-C6)烷基、(C1-C6)烷基-S(O)m、(C1-C6)烷基-S(O)m-(C1-C6)烷基、R15R16NS(O)m、R15R16NS(O)m(C1-C6)烷基、R15S(O)mR16N或R15S(O)mR16N(C1-C6)烷基；其中R13是(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、(C6-C10)芳基、(C1-C6)烷氧羰基、(C5-C9)雜芳基、(C6-C10)芳基(C1-C6)烷基或(C5-C9)雜芳基(C1-C6)烷基，其中R13基團是未取代的或者被氘、羥基、氨基、三氟甲基、(C1-C6)烷基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代；和R15和R16彼此獨立地是氫或(C1-C6)烷基；X是S(O)p；Y是S(O)p；Z是S(O)p；a是0、1、2、3或4；b、c、e、f和g彼此獨立地是0或1；d是0、1、2或3；m是0、1或2；n是1、2、3或4；p是0、1或2；其中，該方法包括用還原劑使式(IIb)化合物還原， 其中R14是(C1-C6)烷基、(C3-C10)環(huán)烷基、(C2-C6)鏈烯基或(C2-C6)炔基，其中烷基、鏈烯基和炔基為未取代的或者被氘、羥基、鹵素、氨基、三氟甲基、(C1-C4)烷氧基、(C1-C6)烷基氨基、((C1-C6)烷基)2氨基、(C2-C6)鏈烯基、(C2-C6)炔基、三氟甲基(C1-C6)烷基、硝基或硝基(C1-C6)烷基取代。
8.權(quán)利要求7所述的方法，其中該方法還包括通過使式(IIIb)化合物 與式R13-(C＝O)-H的醛反應并用還原劑使所得化合物還原來制備式(IIb)化合物。
9.權(quán)利要求8所述的方法，其中該方法還包括通過在催化劑存在下使式(IVb)化合物 氫化來制備式(IIIb)化合物。
10.權(quán)利要求9所述的方法，其中該方法還包括通過使式(Vb)化合物 與(R14-O-(C＝O))2O或R14-O-(C＝O)-X反應來制備式(IVb)化合物，其中X是鹵素。
11.權(quán)利要求1-6中任一項所述的方法，其中式(Ia)化合物具有式(Ia-1)所示的相對立體化學 R1是(C1-C6)烷基；n是1；R2和R3分別是氫或(C1-C6)烷基；且R4是(C1-C6)烷基。
12.權(quán)利要求7-10中任一項所述的方法，其中式(Ib)化合物具有式(Ib-1)所示的相對立體化學 R1是(C1-C6)烷基；n是1；R2和R3分別是氫或(C1-C6)烷基；且R13是(C6-C10)芳基。
13.權(quán)利要求1所述的方法，其中還原劑是硼氫化物。
14.權(quán)利要求7所述的方法，其中還原劑是氫化鋁鋰。
15.權(quán)利要求9所述的方法，其中催化劑是Rh/氧化鋁或Rh/C。
全文摘要
本發(fā)明涉及3－氨基－哌啶衍生物、其中間體以及制備方法。照此，本發(fā)明包括制備式(Ia)和(Ib)化合物的方法，其中R
文檔編號C07D211/14GK1726192SQ200380106227
公開日2006年1月25日 申請日期2003年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月21日
發(fā)明者D·H·B·里平 申請人:輝瑞產(chǎn)品公司