專利名稱：N-甲基-d-天冬氨酸拮抗劑的制作方法
本申請是申請系列號508，333(申請日期1990年4月11日)的部分繼續(xù)申請，而508，333是申請系列號409，478(申請日期1989年9月19日)的部分繼續(xù)申請。
本發(fā)明是關(guān)于β-酮、β-肟和β-肼膦酸酯的一類新的NMDA拮抗劑。另一方面，本發(fā)明還涉及治療癲癇，例如由于中風、心搏停止、低血糖、腦或脊髓的物理損傷所引起的神經(jīng)損傷，神經(jīng)變性疾病，焦慮，并可用于減輕疼痛。此外，本發(fā)明還涉及含有上述NMDA拮抗劑的藥用組合物。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一類作用于NMDA受體的興奮性的新的氨基酸拮抗劑及其藥學上適用的酸加成鹽、藥學上適用的堿加成鹽、它們的互變異構(gòu)體、光學異構(gòu)體和幾何異構(gòu)體，它們可以用下式表示
式中B代表氫、C1～4烷基或CF3;
R1和R2各自獨立地代表氫、C1～4烷基、環(huán)烷基、烷基苯基、-CF3、苯基或取代的苯基;
M代表N-O-R3或N-NH-R3，其中R3代表氫、C1～4烷基或烷基苯基;
A代表亞甲基或三亞甲基橋基，兩者之一可以由直到2個取代基有選擇地取代，取代基系選自-CF3、C1～4烷基、環(huán)烷基、烷基苯基、苯基、取代的苯基;
B代表下述取代基之一
或H2N-CX-COOZ其中Z代表氫、C1～4烷基、環(huán)烷基、三烷基氨基、烷基苯基、苯基苯取代苯基;
X代表烷基、烷基苯基或三氟甲基;
但附有下述條件a)在式Ⅰ中，當R、R1和R2為氫，A為未被取代的亞甲基，并且B代表H2N-CH-COOZ(其中Z為氫)時，那么該化合物不以其L-異構(gòu)體形式存在;
b)由R、R1和R2所代表的取代基中至少有1個必須是氫原子;
c)當B代表哌嗪衍生物或α-取代的氨基酸時，那么由R1和R2所代表的取代基至少有一個必須是氫原子;
d)當B代表噁唑酮衍生物時，那么R必須是氫。
在本申請中應(yīng)用的術(shù)語解釋如下a)術(shù)語“低級烷基和C1～4烷基”是指含有1～4個碳原子的支鏈或直鏈的烷基，例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基等;
b)術(shù)語“低級烷氧基和C1～4烷氧基”是指含有1～4個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基，例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基等;
C)術(shù)語“環(huán)烷基”是指環(huán)己基或環(huán)戊基;
d)術(shù)語“取代的苯環(huán)”是指由直到3個取代基取代的苯基，每個取代基獨立地選自以下一組基團鹵素、C1～4烷基、C1～4烷氧基、CF3、OCF3、OH、CN、NO2、COOR3和CONR3R4，其中R3和R4代表氫或C1～4烷基。上述取代基可以是相同的或不同的，可以在鄰、間和對位的任一位置。
e)術(shù)語“烷基苯基取代基”是指下式結(jié)構(gòu)-(CH2)m-C6H5，其中m為整數(shù)1～3。該苯環(huán)可以直接按上述的方式被取代。
f)術(shù)語“哌嗪衍生物”是指
g)術(shù)語“α-取代的氨基酸”是指H2N-CX-COOZh)術(shù)語“噁唑酮”是指
i)術(shù)語“三烷基氨基”是指
其中n代表數(shù)字2-4，Alk和Alk1各自獨立地代表C1～4烷基。
j)術(shù)語“肟”是指其中M代表N-O-R3的上述化合物;
k)術(shù)語“肼”是指其中M代表N-NH-R3的上述化合物;
m)術(shù)語“鹵素”是指氯、氟或溴原子。
術(shù)語“藥學上適用的酸加成鹽”是指以式Ⅰ、Ⅰa表示的堿基化合物或其任一中間體與任一無毒的有機酸或無機酸形成的加成鹽?？梢孕纬珊线m鹽的無機酸的例子有鹽酸、氫溴酸、硫酸、磷酸和酸式金屬鹽(如原磷酸-氫鈉、硫酸氫鉀)。可以形成合適鹽的有機酸包括一、二和三羧酸，一、二和三羧酸的實例有乙酸、羥基乙酸、乳酸、丙酮酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、富馬酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、抗壞血酸、馬來酸、羥基馬來酸、苯甲酸、羥基苯甲酸、苯基乙酸、肉桂酸、水楊酸、2-苯氧基苯甲酸、對-甲苯磺酸、磺酸(如甲磺酸和2-羥基乙磺酸)。上述鹽可以按水合物或基本上無水的形式存在。一般來講，上述化合物的酸加成鹽在水和各種親水有機溶劑中是可溶的，并且與其游離堿形式相比酸加成鹽通常具有較高的熔點。
術(shù)語“藥學上適用的堿加成鹽”是指以式Ⅰ、Ⅰa表示的化合物或其任一中間體與任一無毒的有機堿或無機堿形成的加成鹽。可以形成合適鹽的堿的例子有堿金屬或堿土金屬氫氧化物，例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋇;氨;脂肪族、脂環(huán)族或芳香族有機胺類，例如甲胺、二甲胺、三甲胺和甲基吡啶。
某些式Ⅰ和式Ⅰa化合物以光學異構(gòu)體形式存在。在本申請中除另有說明，否則以式Ⅰ或Ⅰa表示的任一化合物包括特定的光學異構(gòu)體或光學異構(gòu)體的混合物。該特定的光學異構(gòu)體可以用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行分離得到，例如用手性固定相色譜法或經(jīng)過形成手性鹽進行拆分，然后用選擇性結(jié)晶進行分離。另外，應(yīng)用特定的光學異構(gòu)體作為起始原料可以制得相應(yīng)的異構(gòu)體作為最終產(chǎn)物。
研究式Ⅰ其結(jié)果表明，式Ⅰ所示的β-酮膦酸酯以互變異構(gòu)平衡狀態(tài)存在，其中基參與酮-烯醇形式平衡反應(yīng)。很顯然，當該化合物以其烯醇形式存在時，那么R1和R2兩者不會都鍵合到所示的碳原子上，這是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的。因此，只有其中R1或R2為氫的所述化合物才存在上述互變異構(gòu)現(xiàn)象。該互變異構(gòu)現(xiàn)象可以表示如下
由于烯醇形式互變異構(gòu)體有雙鍵，所以烯醇形式互變異構(gòu)體可以幾何異構(gòu)體形式存在。該烯醇形式有下述順式和反式異構(gòu)體
在其中A代表三亞甲基的式Ⅰ化合物中，還建立了另一平衡反應(yīng)。其中化合物經(jīng)歷分子內(nèi)縮合形成了環(huán)狀的亞胺。這樣的酮-亞胺平衡反應(yīng)的一個實例可以表示如下
在其中M為肟衍生物的式Ⅰa化合物中，肟取代基可能以2種構(gòu)型之一，即順式或反式存在。
應(yīng)該將式Ⅰ或Ⅰa化合物看作為包括酮式化合物、順式或反式構(gòu)型的烯醇式化合物、環(huán)狀的亞胺型化合物、順式或反式的肟衍生物等。權(quán)利要求也指定包括這些化合物。
式Ⅰ所包括的化合物的具體實例有a)R-4-氧代-5-膦?；i氨酸b)R-2-氨基-6-氧代-7-膦酰基庚酸c)4-(2-氧代-3-膦?；?-2-哌嗪羧酸d)R-4-(2-氧代-3-膦酰基丙基)-5-氧代-3-噁唑烷e)4-氧代-5-膦?；?2-甲基正纈氨酸f)4-氧代-5-膦酰基-3-甲基正纈氨酸g)R-4-氧代-5-膦?；?5-甲基正纈氨酸h)4-氧代-5-膦?；?3，5-二甲基正纈氨酸i)5-(羥基甲氧基氧膦基)-4-氧代正纈氨酸j)4-氧代-5-膦酰基-2-(2-苯基乙基)正纈氨酸k)4-氧代-5-膦?；?5-(2-苯基乙基)正纈氨酸l)R-4-氧代-5-膦酰基正纈氨酸乙酯m)R-2-氨基-6-氧代-7-膦?；嵋阴)4-氧代-5-膦酰基-2-甲基正纈氨酸乙酯o)R-4-氧代-5-膦?；?5-甲基正纈氨酸芐基酯p)4-氧代-5-膦?；?2-(4′-三氟甲基苯基乙基)正纈氨酸q)4-(2-氧代-3-膦?；?-2-哌嗪羧酸乙酯r)4-(肟基)-5-膦?；i氨酸s)4-(甲氧基亞氨基)-5-膦酰基正纈氨酸t(yī))4-(芐基肼基)-5-膦?；i氨酸
u)4-〔(苯基甲氧基)亞氨基〕-5-膦酰基正纈氨酸v)R-4-氧代-5-膦?；i氨酸甲酯w)4-〔(2′-苯基乙氧基)亞氨基〕-5-膦?；i氨酸。
作為一類藥物，由于其優(yōu)良的效果，生物利用度等特征，因此某些式Ⅰ和Ⅰa化合物被優(yōu)先選用。A代表亞甲基，B代表哌嗪衍生物或氨基酸(在其α位可以被有選擇地取代)是較好的。
較好的化合物的實例有a)R-4-氧代-5-膦酰基正纈氨酸b)R-4-氧代-5-膦?；i氨酸乙酯c)R-4-氧代-5-膦?；?5-甲基正纈氨酸d)R-4-氧代-5-膦?；?5-甲基正纈氨酸乙酯e)4-(2-氧代-3-膦?；?-2-哌嗪羧酸f)4-(2-氧代-3-膦?；?-2-哌嗪羧酸乙酯g)R-4氧代-5-膦酰基-2-甲基正纈氨酸h)R-4-氧代-5-膦?；?2-甲基正纈氨酸乙酯i)4-(肟基)-5-膦?；i氨基j)4-(甲氧基亞氨基)-5-膦?；i氨基k)4-〔(苯基甲氧基)亞氨基〕-5-膦?；i氨酸l)R-4-氧代-5-膦酰基正纈氨酸甲酯m)4-〔(2′-苯基乙氧基)亞氨基〕-5-膦?；i氨酸。
式Ⅰ化合物可以應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行制備。
其中B代表氨基酸或氨基酸衍生物(即H2N-CH-Cooz)，R代表氫原子的上述化合物可以按下述反應(yīng)路線Ⅰ所示的方法進行制備。
反應(yīng)路線Ⅰ
在反應(yīng)路線Ⅰ的步驟A中，將式Ⅱ所示的氨基酸(式中A與式Ⅰ中相同)進行保護反應(yīng)，使氨基甲酸芐酯保護基(pg)置于氨基酸的游離胺上，這樣得到了受保護的氨基酸(式Ⅲ)。在反應(yīng)路線I的B步驟中，將受保護的氨基酸(式Ⅲ)與多聚甲醛反應(yīng)。通過將式Ⅲ受保護的氨基酸轉(zhuǎn)變成如式Ⅳ所示的噁唑酮，這樣就進一步地保護了該氨基酸。在步驟C中，使上述噁唑酮與亞硫氯反應(yīng)，這樣就將酰氯引入到分子中，得到式Ⅴ的酰氯。
在步驟D中，有選擇地在過渡金屬催化劑的存在下，使式Ⅴ的酰氯與膦酸酯(式Ⅵ，其中R1和R2與式Ⅰ中相同，M代表合適的陽離子，各個Y獨立地代表C1～4烷基)進行偶合反應(yīng)。該偶合反應(yīng)的結(jié)果得到受保護的β-酮膦酸酯衍生物(式Ⅶ，其中A、R1、R2和Y均同上)。在步驟E中，進行脫去保護反應(yīng)，這樣從β-酮膦酸酯分子中脫去了所有的保護基。該反應(yīng)脫去了氨基甲酸芐酯保護基、噁唑酮保護基以及Y代表的烷基。在不是必須的步驟F中，可以在式Ⅰ所示的最終產(chǎn)物膦酸官能團上引入酯官能團。
在反應(yīng)路線Ⅰ的步驟A中合適的起始原料是氨基酸，其中A代表與最終產(chǎn)物式Ⅰ要求相同的亞甲基或三亞甲基。步驟A的保護反應(yīng)可以用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行。在約室溫下，在約0.05～0.2摩爾氫氧化鈉溶液中，通常將式Ⅱ所示的氨基酸與1～1.5當量的氯甲酸芐酯進行反應(yīng)。通常將反應(yīng)物一起攪拌1～3天。應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法，例如用有機溶劑萃取或濃縮，可以從上述反應(yīng)中得到式Ⅲ受保護的氨基酸。
在步驟B的保護反應(yīng)中，應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法可以將噁唑酮保護基置于式Ⅲ受保護的氨基酸上。通常在酸催化劑，如對甲苯磺酸存在下將式Ⅲ所示的氨基酸與2～3當量的多聚甲醛反應(yīng)。催化劑一般存在于反應(yīng)中，催化劑的用量約為相當于所用氨基酸數(shù)量的1～3%(重量/重量)。通常在有機溶劑(如苯)中，于40℃～回流溫度將反應(yīng)物一起攪拌約1～4小時。
應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法，例如濃縮或萃取，可以從上述反應(yīng)中得到式Ⅳ所示的噁唑酮。如果需要，用有選擇的酸、堿，或通常有機溶劑萃取，可以將式Ⅳ受保護的氨基酸純化。
下一步的反應(yīng)是制備式Ⅴ所示的酰氯，如步驟C所示。應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法可以制得該酰氯。通常將式Ⅳ所示的噁唑酮與約3～4當量的硫酰氯反應(yīng)。反應(yīng)可以在無溶劑下進行，或者在溶劑(如氯仿)中進行。反應(yīng)時間為在回流下進行10～20分鐘。反應(yīng)完成之后通過真空下濃縮，可以從反應(yīng)中得到式Ⅴ所示的酰氯。
在反應(yīng)步驟D中，使式Ⅴ所示的酰氯與式Ⅵ所示的膦酸酯進行偶合反應(yīng)。合適的膦酸酯是其中R1和R2代表與所需產(chǎn)物式Ⅰ中相同的取代基。在該膦酸酯中Y所代表的烷基不保留在最終產(chǎn)物中。M所代表的陽離子通常是鋰或鋅。式Ⅵ所示的膦酸酯的制備方法在本技術(shù)領(lǐng)域中是已知的。
該偶合反應(yīng)可以應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行。通常使等摩爾量的膦酸酯與合適的堿(如正丁基鋰)進行反應(yīng)，生成陽離子膦酸酯。然后在過渡金屬催化劑(如碘化亞銅)的存在下，與約過量10%摩爾的酰氯反應(yīng)。催化劑通常以等當量存在于反應(yīng)中。通常將反應(yīng)物在約-78℃～室溫下反應(yīng)約2～16小時。用本技術(shù)領(lǐng)域已知的濃縮或萃取方法，可以從該反應(yīng)中得到生成的受保護的β-酮膦酸酯衍生物(式Ⅶ)。如果需要，用本技術(shù)領(lǐng)域已知的層析方法(例如快速層析)可以將β-酮膦酸酯進 純化。
步驟E所示的脫去保護反應(yīng)可以應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行。該步脫去保護反應(yīng)可以用來脫去氨基甲酸芐保護基(Pg)、噁唑酮保護基和Y所代表的烷基，這樣得到β-酮膦酸酯(式Ⅰ)。通常在溶劑(如二氯甲烷)中，使受保護的β-酮膦酸酯衍生物(式Ⅶ)與化學計算量的三甲基甲硅烷基碘化物(TMSI，約4當量)反應(yīng)。該脫保護反應(yīng)一般在室溫下進行，反應(yīng)時間約為3～5小時。所應(yīng)用的三甲基甲硅烷基碘化物的數(shù)量是重要的。沒有應(yīng)用化學計算量的TMSI將會產(chǎn)生其中并非所有的保護基都脫去的化合物。
如果Z代表除了氫以外的取代基，那么需要進行選擇性的酯化步驟F。該步酯化可以應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行。合適的酯化方法包括在酸存在下將β-酮膦酸酯與醇一起回流。該醇在結(jié)構(gòu)上應(yīng)該與所需的酯部分相一致。也可以應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域中的其他方法。
應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法，還可以制得其中R代表氫、B代表下式噁唑酮的式Ⅰ化合物

除了輕微的變動之外，應(yīng)用上述反應(yīng)路線Ⅰ中相同的合成方法可以制得所述化合物。唯一的變動之處在步驟E的脫去保護反應(yīng)中應(yīng)用的TMSI量的變化。約3當量的TMSI可以產(chǎn)生式Ⅰ所示的β-酮膦酸酯，其中氨基甲酸芐酯保護基和Y代表的烷基被脫去，但其中噁唑酮基仍保留在分子中。
其中B代表哌嗪基的式Ⅰ化合物也可以按照本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法制備。例如，它們可以用下面反應(yīng)路線Ⅲ中所述的方法制備。

反應(yīng)路線Ⅲ的第1步是在式Ⅷ所示的哌嗪衍生物(其中Y代表C1～4烷基)和式Ⅸ所示的鹵素-烯醇膦酸酯衍生物(其中R1和A與式Ⅰ中相同，E為C1～4烷基或CF3，各個Y獨立地代表C1～4烷基)之間進行N-烷基化。該步N-烷基生成式X所示的烯醇膦酸酯衍生物(其中Y、E、R1和A的定義同上)。然后將式X所示的烯醇膦酸酯衍生物進行水解反應(yīng)，這樣便脫去Y代表的保護基，并且使烯醇基轉(zhuǎn)變成羰基。根據(jù)所應(yīng)用的酸的濃度，該水解反應(yīng)還可以脫去E代表的保護基。在所需的式Ⅰ化合物中如果需要R代表氫原子，那么應(yīng)該進行完全的水解。在所需的式Ⅰ產(chǎn)物中如果需要Z代表酯，那么應(yīng)該進行步驟C的有選擇的酯化反應(yīng)。
式Ⅷ所示的哌嗪(其中Y代表C1～4烷基)是起始原料之一。烷基Y不保留在最終產(chǎn)物中，因此它的屬性是不重要的。另一起始原料是式Ⅸ所示的鹵素-烯醇膦酸酯(其中各個Y獨立地代表C1～4烷基，E代表C1～4烷基或CF3，R1和A與式Ⅰ中相同)。R1代表的取代基和A要保留在最終產(chǎn)物中，因此所用鹵素-烯醇膦酸酯中的R1和A應(yīng)該與所需的式Ⅰ最終產(chǎn)物為相同的取代基。Y代表的烷基不保留在最終產(chǎn)物中，因此它們的屬性是不重要的。E代表的取代基可以保留在最終產(chǎn)物中這取決于是進行部分還是完全水解。如果E代表CF3或C1～4烷基，那么應(yīng)該在所用的鹵素-烯醇膦酸酯的E處含有該取代基。式Ⅷ所示的哌嗪和式Ⅸ所示的鹵素-烯醇膦酸酯的制備方法在本技術(shù)領(lǐng)域中是已知的。
可以用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行N-烷基化反應(yīng)。通常在極性溶劑(如水)中使約等摩爾量的哌嗪衍生物與鹵素-烯醇膦酸酯一起反應(yīng)約0.5～18小時。N-烷基化反應(yīng)一般在堿(如氫氧化鈉)存在下于室溫進行。堿通常以約1～3相當量存在。應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法，例如萃取或濃縮可以從反應(yīng)中得到生成的式Ⅹ所示的烯醇哌嗪衍生物。如果需要，式Ⅹ所示的烯醇哌嗪衍生物可以用本技術(shù)領(lǐng)域已知的色譜技術(shù)，例如離子交換色譜法進行純化。
然后將式Ⅹ所示的烯醇哌嗪進行水解脫去保護反應(yīng)，結(jié)果脫去Y代表的保護基，并根據(jù)反應(yīng)條件可以脫去E代表的保護基。為了脫去Y和E兩者代表的保護基，將式X所示的烯醇哌嗪衍生物與約6M溶液的無機酸(如鹽酸)進行反應(yīng)。該水解反應(yīng)在約60℃～回流溫度下進行約1～18小時。另一方面，按照反應(yīng)路線Ⅰ所示的方法，應(yīng)用TMSI可以脫去所有的保護基。
使其中E不從分子中脫去的部分水解可以按下法進行將烯醇哌嗪與1M無機酸(如鹽酸)溶液在60℃～回流溫度反應(yīng)1～8小時不管應(yīng)用哪種脫去保護的方法，應(yīng)用濃縮或萃取的方法，均可以上述反應(yīng)中得到所需的式Ⅰ化合物。然后用色譜技術(shù)如離子交換色譜或用溶劑系統(tǒng)(如水和醇)重結(jié)晶的方法，可以進行純化。
如果Z代表酯官能團，那么需要進行酯化反應(yīng)，以便在Z位置上接上所需的取代基。該酯化反應(yīng)可以按反應(yīng)路線Ⅰ中步驟F的酯化反應(yīng)相同的方法進行。也可以按相同的方法得到酯化了的產(chǎn)物并進行純化。
應(yīng)用下面反應(yīng)路線Ⅳ中的合成方法，可以制得其中B代表α-取代的氨基酸(即H2N-CX-COOZ)的式Ⅰ化合物。

在反應(yīng)路線Ⅳ的步驟A中，使式Ⅺ所示的3，6-二甲氧基-哌嗪衍生物(其中X同式Ⅰ中的定義)與上面式Ⅸ所示的鹵素-烯醇膦酸酯衍生物(其中R1和A同式Ⅰ中的定義，各個Y獨立地代表C1～4烷基，E為C1～4烷基或CF3)之間進行烷基化反應(yīng)。烷基化反應(yīng)生成式Ⅻ所示的哌嗪膦酸酯衍生物，其中X、A、R1、E和Y的定義同上。在步驟B中，使式Ⅻ所示的哌嗪膦酸酯衍生物進行水解，結(jié)果哌嗪環(huán)裂開，脫去Y代表的烷基，并且根據(jù)進行水解的方式可以脫去E代表的取代基。該水解反應(yīng)生成了式Ⅰ所示的β-酮膦酸酯衍生物，其中B代表α-取代的氨基酸(即H2N-CX-COOZ)。如果Z代表酯基，那么需要進行步驟C的酯化反應(yīng)。
用作為起始原料的3，6-二甲氧基-哌嗪中的X應(yīng)該與式Ⅰ最終產(chǎn)物中所需的是相同的取代基。應(yīng)用的式Ⅸ所示的鹵素-烯醇膦酸酯中的A和R1應(yīng)該與式Ⅰ最終產(chǎn)物中所需的是相同的取代基。Y代表的烷基取代基不保留在最終產(chǎn)物中，它們的具體屬性不是關(guān)鍵性的。如果E代表CF3或C1～4烷基，那么應(yīng)該在所用的鹵素-烯醇膦酸酯的E處含有該取代基。式Ⅸ所示的鹵素-烯醇膦酸酯和式Ⅻ所示的3，6-二甲氧基哌嗪的制備方法在本技術(shù)領(lǐng)域中是已知的。
步驟A所示的烷基化反應(yīng)可以用本技術(shù)領(lǐng)域熟知的方法進行。通常首先將3，6-二甲氧基-哌嗪與約相當量的堿(如N-丁基鋰)反應(yīng)。反應(yīng)一般在溶劑(如四氫呋喃)中進行，反應(yīng)溫度為-78℃～0℃，反應(yīng)時間為約0.5～8小時。
然后將反應(yīng)溫熱至約30℃，并將約等摩爾量的式Ⅸ所示的鹵素-烯醇膦酸酯加到反應(yīng)中。再將反應(yīng)物一起攪拌約1～18小時。然后用水處理反應(yīng)，通過萃取或濃度可以從反應(yīng)中得到式Ⅻ所示的哌嗪膦酸酯衍生物。如果需要，可以通過本技術(shù)領(lǐng)域已知的層析方法(例如快速層析)，或者用溶劑系統(tǒng)(如乙酸乙酯/己烷)，按本技術(shù)領(lǐng)域已知的重結(jié)晶方法可以將式Ⅻ所示的哌嗪膦酸酯衍生物進行純化。
下一步反應(yīng)是使式Ⅻ所示的哌嗪膦酸酯衍生物按步驟B進行水解。水解反應(yīng)可以應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行。如果需要進行完全的水解(即R為氫)，那么使該哌嗪膦酸酯與0.25～6M的無機酸(如鹽酸)溶液進行反應(yīng)。脫去保護反應(yīng)一般在約20℃～100℃進行，反應(yīng)時間為1～18小時。
如果需要進行部分水解(即E代表的取代基仍保留在最終產(chǎn)物中)，那么該水解反應(yīng)是用0.2～1M鹽酸溶液，反應(yīng)時間為1～2小時。經(jīng)過完全水解或部分水解，通過濃縮或萃取可以從反應(yīng)中得到生成的β-酮膦酸酯(式Ⅰ)。然后可以按反應(yīng)路線Ⅲ步驟B的方式將式Ⅰ所示的β-酮膦酸酯進行純化。
正如在其他反應(yīng)路線中一樣，如果Z代表酯官能團，那么需要進行步驟C所示的酯化反應(yīng)。
其中R為非氫的取代基，B是氨基酸或氨基酸衍生物(即H2N-CH-COOZ)的式Ⅰ化合物也可以用上述反應(yīng)路線Ⅳ所述的方法進行制備。唯一的變化是所用的起始原料。應(yīng)用的3，6-二甲氧基哌嗪(式Ⅻ)中的X應(yīng)該為氫原子。由于R為非氫的取代基，所以步驟B的脫保護反應(yīng)該為部分水解。
其中B代表α-取代的氨基酸的式Ⅰ化合物，也可以通過上述式Ⅸ所示的鹵素-烯醇膦酸酯與下式所示的亞胺(式ⅩⅢ，其中X同式Ⅰ中的定義，Ph代表苯環(huán)，AIK代表C1～4烷基)之間進行烷基化反應(yīng)進行制備，

該步驟基化反應(yīng)可以按反應(yīng)路線Ⅳ步驟A中所述的烷基化反應(yīng)相同的方法進行。該步烷基化反應(yīng)生成下面式ⅪⅤ所示的亞胺膦酸酯，其中R1、X和A同式Ⅰ中的定義，Ph和AIK的定義同上，

然后按反應(yīng)路線Ⅳ中步驟B的脫去保護反應(yīng)相同的方式，使式ⅪⅤ所示的亞胺膦酸酯進行酸性水解，制得式Ⅰ所示的β-酮膦酸酯。正如在其他反應(yīng)路線中一樣，如果Z代表酯基，那么需要進行酯化反應(yīng)。該步酯化反應(yīng)可以按反應(yīng)路線Ⅰ中步驟F所述酯化反應(yīng)相同的方式進行。
式Ⅰa化合物也可以用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法制備。下面以反應(yīng)路線Ⅴ敘述制備該類化合物的一個方法，

在反應(yīng)路線Ⅴ中，使一個式Ⅰ所示的β-酮膦酸酯與式ⅩⅤ所示的肟或肼衍生物進行縮合反應(yīng)，其中M與式Ⅰa中的定義相同。得到一個式Ⅰa所示的β-腙或β-肟。
縮合反應(yīng)合適的反應(yīng)物為β-酮膦酸酯，其中A、B、R1、R2和R代表與最終產(chǎn)物中所需的取代基相同，以及合適取代的肟或肼，其中M代表與最終產(chǎn)物中所需的取代基相同?？s合反應(yīng)可以用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行。通常在緩沖溶液中使約相當量的式ⅩⅤ所示的化合物與式Ⅰ所示的β-酮膦酸酯反應(yīng)。乙酸鈉是一個合適的緩沖劑。反應(yīng)一般在25℃～80℃下進行1～24小時。然后從反應(yīng)中可以得到所需的式Ⅰa化合物，并且用凝膠過濾色譜或離子交換色譜進行純化。
式Ⅰ和Ⅰa化合物是興奮性的氨基酸拮抗劑。該類興奮性的氨基酸對于NMDA受體復(fù)合物具有拮抗作用。它們優(yōu)先與位于NMDA受體復(fù)合物上的谷氨酸接合點結(jié)合。它們可用于治療多種疾病。
本發(fā)明的化合物具有抗驚厥作用，因此可用于治療癲癇發(fā)作、精神運動性癲癇和自發(fā)性癲癇。表明本發(fā)明化合物具有抗癲癇作用的一個方法，是化合物具有抑制DBA/2品系小白鼠音源性驚厥的能力。該試驗可以按下述方法進行。
通常給一組6-8只雄性DBA/2J品系對音源性敏感的小白鼠約0.01ug～100ug試驗化合物。試驗化合物經(jīng)大腦內(nèi)注射至腦的外側(cè)室。第二組小白鼠經(jīng)相同途徑給予等體積的生理鹽水作為對照。5分鐘后將小白鼠單一地置于玻璃罐中，并使它們受110分貝的噪聲刺激30秒。當噪聲刺激時觀察每只小白鼠癲癇發(fā)作的征兆。在統(tǒng)計學上對照組癲癇發(fā)作的發(fā)生率高于接受試驗化合物的組。
表明本發(fā)明化合物具有抗癲癇作用的另一方法，是化合物具有抑制由于服用喹啉酸所引起的癲癇發(fā)作的能力。該試驗可以按下述方法進行。
一組10只小白鼠通過大腦室內(nèi)注入0.01～100ug試驗化合物的5ul生理鹽水溶液。第二組為對照組，有相同數(shù)量的小白鼠，并給予相同體積的生理鹽水作為對照。約5分鐘后，二組動物均經(jīng)大腦室內(nèi)注入7.7ug喹啉酸的5ul生理鹽水溶液。然后觀察15分鐘小白鼠陣攣性癲癇發(fā)作的征兆。在統(tǒng)計學上對照組陣攣性癲癇發(fā)作的比率高于試驗組。
式Ⅰ和Ⅰa化合物可以用于預(yù)防或減輕由于局部缺血、缺氧或低血糖所引起的CNS神經(jīng)組織的損傷。所述局部缺血、缺氧或低血糖的典型例子有中風或腦血管意外事故、一氧化碳中毒、血胰島素增多、心搏停止、淹弱、室息和新生期缺氧創(chuàng)傷。應(yīng)該在缺氧、局部缺血或低血糖開始的24小時內(nèi)給病體服用本發(fā)明化合物，以便使化合物能有效地減輕病體CNS損傷。
本發(fā)明化合物還可以用于治療神經(jīng)變性疾病，如抗遷頓氏疾病、阿耳茨海墨氏疾病、老年性癡呆、戊二酸酸血癥型Ⅰ、多發(fā)性硬化癡呆以及與不能控制的癲癇發(fā)生有關(guān)的神經(jīng)元的損傷。給有上述疾病的病體服用本發(fā)明化合物可以用來防止病體免遭進一步神經(jīng)變性、或者可以減低神經(jīng)變性發(fā)生的比率。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員明白，本發(fā)明化合物不可能排除由于疾病或缺氧或低血糖的結(jié)果已經(jīng)出現(xiàn)的CNS損傷。在本申請中所用的術(shù)語“治療”是指化合物具有防止進一步損傷的能力，或者是指具有抑制發(fā)生進一步損傷比率的能力。
本發(fā)明的化合物具有抗焦慮的作用，因此可用于治療焦慮?；衔锟菇箲]的作用可以通過其停止大白鼠幼仔發(fā)聲困苦的能力來表明。該試驗是以下述現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。當將大白鼠的幼仔從其同窩仔中取出時，大白鼠幼仔將發(fā)出超聲的發(fā)聲。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，抗焦慮藥物可以阻止該超聲的發(fā)聲。該試驗方法已有敘述，見Gardner，C.R.，Distress Vocalization in rat PuPsa simple Screening method for anxiohtic drugs.J。Pharmacol.Methods，14181-187(1985);Insel等Rat Pup ultrasonic isolation CallsPossible mediation by the benzodiapine receptor Complex，Pharmacol Biochem Behav，241263-1267(1986)。本發(fā)明化合物還具有鎮(zhèn)痛作用，因此可用于減輕疼痛。
式Ⅰ和Ⅰa化合物是肌肉弛緩劑，因此可用于緩解肌肉麻痹。表明化合物可用作肌肉弛緩劑的一個方法是Straub的豎尾試驗。該篩選方法是根據(jù)下述觀察結(jié)果給小白鼠服用嗎啡，可以使小白鼠的骶尾肌保持收縮，從而引起小白鼠尾巴抬高約90°角。肌肉弛緩劑可以防止骶尾肌收縮，因此可以抑制尾部抬起。這些試驗已由K.O.Ellis等在Neuropharmacology.vol.13，pp.211-214(1974)上敘述。
為了顯示上述的治療作用，需服用的化合物劑量應(yīng)該足夠，以便使興奮性的氨基酸對NMDA受體組合物產(chǎn)生抑制作用。根據(jù)需要治治療的具體疾病、病體疾病的嚴重程度、病體的情況、需服用的具體化合物、給藥途徑以及存在于病體身上的其他疾病等因素，顯示本發(fā)明化合物上述拮抗作用的劑量范圍可以明顯地改變。對于上述的疾病和病癥，本發(fā)明化合物顯示其治療效果的劑量范圍通常為約1mg/kg/天～500mg/kg/天。每天多次給藥是合乎需要的，并且可以根據(jù)以上所述的情況進行改變。
可以通過多種途徑服用本發(fā)明化合物。口服是有效的。也可以非經(jīng)胃腸道，即可以經(jīng)皮下注射、靜脈注射、肌肉注射、腹膜內(nèi)注射或鞘內(nèi)注射給予本發(fā)明化合物。
藥用組合物可以應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法進行制備。通常將拮抗作用劑量的化合物與藥學上適用的載體一起混合制得藥用組合物。
對于口服給藥，可以將化合物配制成固體或液體制劑，例如膠囊劑、小 劑、片劑、錠劑、熔融劑、粉劑、懸浮劑或乳劑。固體單位劑量形式可以是含有例如表面活性劑、潤滑劑和惰性填充劑，如乳糖、蔗糖和玉米淀粉的一般明膠類型的膠囊劑，或者可以是緩釋制劑。另一方面，式Ⅰ和Ⅰa化合物可以與普通的片劑基質(zhì)(例如乳糖、蔗糖和玉米淀粉)以及粘合劑(如阿拉伯膠、玉米淀粉或明膠)、崩解劑(如馬鈴薯淀粉或藻酸)、潤滑劑(如硬脂酸或硬脂酸鎂)一起制成片劑。將有效成分溶于藥學上適用的水或非水溶劑中，可以制成液體制劑。該液體制劑中還可以含有本技術(shù)領(lǐng)域已知的防腐劑、懸浮劑、甜味劑和調(diào)味劑。
對于非經(jīng)胃腸道給藥，可以將化合物溶于生理上適用的藥用載體中，并且或者以溶液劑或以懸浮劑應(yīng)用。合適的藥用載體的實施有水、生理鹽水、葡萄糖溶液、果糖溶液、乙醇，或者是動物油、植物油和人工合成的油。藥用載體還可以含有防腐劑、緩沖劑等，它們均是本技術(shù)領(lǐng)域已知的。當化合物經(jīng)鞘內(nèi)注射給藥時，也可以將化合物溶于腦脊髓液中，這在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是已知的。
本申請中應(yīng)用的術(shù)語解釋如下。
a)術(shù)語“病體”是指溫血動物，例如豚鼠、小白鼠、大白鼠、貓、兔、狗、猴、黑猩猩和人;
b)術(shù)語“治療”是指化合物減輕、緩解或減慢病體疾病進程的能力;
c)術(shù)語“神經(jīng)變性”是指在某種意義上根據(jù)具體的疾病所發(fā)生的神經(jīng)細胞總數(shù)逐步死亡或消失，同時可導(dǎo)致腦損傷。
為了測定病體內(nèi)化合物在血清、尿等中的濃度，還可以將化合物與惰性載體一起混合，并用于實驗室試驗，這在本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)是已知的。
神經(jīng)變性疾病通常與NMDA受體的減少有關(guān)。因此，式Ⅰ和Ⅰa化合物可以用于診斷，以便幫助內(nèi)科醫(yī)生診斷神經(jīng)變性疾病。按照本技術(shù)領(lǐng)域已知的方法，本發(fā)明化合物可以用同位素進行標記，并且可以用作為顯影劑。然后可以將它們給病體服用，以便測定病體的NMDA受體的數(shù)量和比率是否減少，在患有上述疾病的情況下，NMDA受體的數(shù)量和比率會出現(xiàn)減少。
下面敘述實例，以便更詳細地敘述本發(fā)明。但無論如何不應(yīng)將它們解釋為是對本發(fā)明的限制。
實例Ⅰ本實例的目的是要表明按反應(yīng)路線Ⅰ中步驟A和V.J.Lee與K.L.Rinehart(J.Am.Chem.Soc.1978，100，4237)所述的方式制備式Ⅲ所示受保護的氨基酸的方法A)N- 氧基羰基-D-天冬氨酸將D-天冬氨酸(25.0g，0.188mol)和 基氯甲酸酯(34.3ml，0.282mol)加到氫氧化鈉(22.9g，0.564mol)的水(600ml)溶液中。所得的混合物在室溫下攪拌3天。然后混合物用6MHcl酸化到PH為1，用乙酸乙酯萃取(3×250ml。合并萃取液、干燥(Mgso4)并蒸發(fā)，得到50.2g澄清的油狀物，1HNMR(90MH2，CDcl3)δ3.05(2，bm)，4.65(1，bm)，5.25(2，S)，6.2(1，bs)，7.4(5，S)，10(1，bS)。
B)N- 氧基羰基-3-甲基-D，L-天冬氨酸用類似于上述的方法，將3-甲基-D，L天冬氨酸(10.0g，67mmol)和 基氯甲酸酯(12ml，100mmol)加到50%MaOH(16.7g，208mmol)的水(125ml)溶液中，得到19.0g N- 氧基羰基-3-甲基-D，L-天冬氨酸，為低熔點固體。1HNMR(90MH2，CDcl3/d6DMSO)δ1.1(3，d)，2.9(1，dt)，4.4(1，m)，4.95(2，S)，5.9(1，bd)，7.2(5，b)，7.9(1，bS)。
C)N-苯甲?；驶?D-2-氨基己二酸用類似于上述的方法，將D-2-氨基-己二酸(4.0g，24.8mmol)和

基氯甲酸酯(4.5ml，37.2mmommol)加到50%氫氧化鈉(6.0g，74.4mmol)的水溶液中，得到7.5g N-苯甲酰羰基-D-2-氨基己二酸，為低熔點固體。1HNMR(300MH2，CDcl3)δ1.65(2，m)，1.78(2，m)，2.41(2，t)，3.8(1，t)，5.1(2，S)，7.4(5，m)。
實例Ⅱ本實例的目的是要表明按反應(yīng)路線Ⅰ中步驟B以及M.ITOM(Chem.Pharm.Bull.1969，17，1679)所述的方式制備式Ⅳ所示的噁唑酮衍生物的方法。
A)R-5-氧代-4-乙酸-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯將N-芐氧基羰基-D-天冬氨酸(52g，195mmol)加到多聚甲醛(16g)和對甲苯磺酸(1g)的苯(1L)溶液中。溶解的混合物加熱至沸，并共沸回流4 1/2 小時以除去水(迪安-斯達克榻分水器)。然后將混合物冷卻并倒入1MHcl(500ml)中。所得的混合物用乙酸乙酯萃取(3×250ml)，合并萃取液并用5%碳酸氫鈉洗滌(2×500ml)。合并碳酸氫鹽萃取液，用6MHcl酸化，再用乙酸乙酯萃取(3×250ml)。合并乙酸乙酯萃取液，干燥(MgSO4)并蒸發(fā)，得到25.9g低熔點的白色固體。1H NMR(90MH2，CDcl3)δ 3.05(2，m)，4.25(1，t)，5.05(2，S)，5.25(2，dd)，7.2(5，S)，7.5(1，bs)。
B)S-5-氧代-4-乙酸-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，將N-芐氧基羰基-L-天冬氨酸(10g，37mmol)加到多聚甲醛(3g)和對甲苯磺酸(0.25g)的苯(250ml)溶液中，得到10.1g低熔點固體。1HNMR(90MH2，CDcl3)δ3.05(2，m)，4.25(1，t)，5.05(2，s)，5.25(2，dd)7.2(5，s)，7.5(1，bs)。
C)R，S-5-氧代-4-(α-甲基乙酸)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，將N-芐氧基羰基-3-甲基-D，L-天冬氨酸(18.8g，67mmol)加到多聚甲醛(6g)和對甲苯磺酸(0.5g)的苯(500ml)溶液中，得到13.5g低熔點固體。1H NMR(90MH2，CDcl3)δ1.5(3，d)，3.25(1，m)，4.2(1，D)，5.2(2，S)，5.35(2，dd)，7.2(5，b)，9.2(1，bs)。
D)R-5-氧代-4-丁酸-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，將N-芐氧基羰基-D-2-氨基己二酸(7.5g，24.8mmol)加到多聚甲醛(5g)和對甲苯磺酸(0.5g)的苯溶液中，得到5.83g澄清的油狀物。1H NMR(90MH2，CDcl3)δ1.7(2，m)，1.95(2，m)，2.35(2，m)，4.3(1，m，5.2(2，s)，5.35(2，dd)，7.4(5，s)。
實施例Ⅲ本實例的目的是要表明按反應(yīng)路線Ⅰ中步驟C和B、H、Lll與M.J.Miiier(Tetrahdron Lett.1984，25，927)所述的方式制備式Ⅴ所示的酰氯的方法A)R-5-氧代-4-(乙酰氯)-3-唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯將亞硫酰氯(20ml)加到R-5-氧代-4-乙酸-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(9.8g，35.1mmol)中，并回流10分鐘。然后將溶液冷卻，吹入經(jīng)干燥的氮氣流。再在減壓下濃縮，得到淡黃色的油狀物(10.4g)。1HNMR(90MH2，CDcl3)δ3.5(2，d)，4.2(1，t)，5.1(2，S)，5.25(1，dd)，7.2(5，S)。
B)S-5-氧代-4-(乙酰氯)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基基)酯用類似于上述的方法，將亞硫酰氯(18ml)加到S-5-氧代-4-乙酸-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(10.1g，36mmol)中，得到10.8g黃色油狀物。
C)R，S-5-氧代-4-(α-甲基-乙酰氯)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，將亞硫酰氯(15ml)加到R，S-5-氧代-4-(α-甲基-乙酸)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯中，得到7.4g稻草色的油狀物。
D)R-5-氧代-4-(丁酰氯)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，將亞硫酰氯(8ml)加到R-5-氧代-4-丁酸-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(5.8g，18.9mmol)中，得到6.1g無色油狀物。
實例Ⅳ本實例的目的是要表明按反應(yīng)路線Ⅰ中步驟D耦合的方式和J.M.Vaslet，N.Collignon及P.Savignac Can(J.Chem.1979，57，3216)所述制備式Ⅶ所示受保護的β-酮膦酸酯的方法。
A)R-4-〔3-(二乙氧基氧膦基)-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯在氮氣下將二乙基甲基膦酸酯(25.1g，165mmol)溶于四氫呋喃(250ml)中，并冷卻至-65℃，向該溶液中滴加2.7M正丁基鋰(61ml，165mmol)的己烷溶液，15分鐘內(nèi)滴加完畢，保持在-65℃的溫度下再攪拌10分鐘。加入碘化亞銅(34.7g，182mmol)，所得的混合物溫熱至-30℃，再攪拌另外的1小時。然后滴加R-5-氧代-4-(乙酰氯)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(54.2g，182mmol)的乙醚(250ml)溶液，并使溫度保持在-30℃，所得的混合物再攪拌18小時。將反應(yīng)液倒入水(750ml)中，混合物的水溶液用二氯甲烷萃取(3×250ml)。合并有機萃取液，經(jīng)硅藻土墊過濾，干燥(MgSO4)并蒸發(fā)，得到淡黃色的油狀物。經(jīng)硅膠快速層析，用100%乙酸乙酯洗脫，得到31.9g無色油狀物。1HNMR(300MHz，(Dcl3)δ1.24(6，t)，2.95(2，d)，3.32(2，m)，3.98(4，m)，4.15(1，m)，5.1(2，S)，5.35(2，dd)，7.28(5，S);MS(CI)，M/Z414(MH+)。
B)S-4-〔3-(二乙氧基氧膦基)-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，以S-5-氧代-4-(乙酰氯)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(10.8g，36.3mmol)、甲基二乙基膦酸酯(5.0g，33mmol)、2.7M正丁基鋰(12.2ml，33mmol)、碘化亞銅(6.91g，36.3mmol)、四氫呋喃(50ml)和乙醚(50ml)為原料，得到5.0g無色油狀物。1H NMR(300MH2，CDCl3)δ1.25(6，t)，2，95(2，d)，3.32(2，m)，3.98(4，m)，4.15(1，m)，5.1(2，S)，5.35(2，dd)，7.28(5，S);MS(CI)，M/Z414(MH+)。
C)4-〔3-(二乙氧基氧膦基)-1-甲基-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-(二乙基膦酸酯)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，以5-氧代-4-(α-甲基乙酰氯)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(7.4g，23.7mmol)、二乙基甲基膦酸酯(3.28g，21.5mmol)、2.7M正丁基鋰(8.0ml，21.5mmol)、碘化亞銅(4.5g，23.7mmol)、四氫呋喃(40ml)和乙醚(40ml)為原料，得到3.17g無色油狀物。1H NMR(90MH2，CDCl3)δ1.2(6，t)，1.4(3，d)，2.95(2，d)，4.1(4，m)，5.1(2，S)，5.25(2，dd)，7.25(5，S);MS(CI)，M/Z428(MH+)。
D)4-〔3-(二乙氧基氧膦基)-1，3-二甲基-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，以5-氧代-4-(α-甲基乙酰氯)-3-噁唑烷羧酸、3-(苯甲基)酯(6.9g，22mmol)、二乙基乙基膦酸酯(3.32g，20mmol)、碘化亞銅(4.19g，22mmol)、四氫呋喃(50ml)和乙醚(50ml)為原料，得到2.1g無色油狀物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.1(6，m)，1.12(3，m)，1.96(3，m)，3.4(1，m)，3.6(1，m)，4.25(1，m)，5.2(2，S)，5.35(2，dd)，7.4(5，S);MS(CI)，M/Z442(MH+)。
E)R-4-〔3-(二乙氧基氧膦基)-3-甲基-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，以R-5-氧代-4-(乙酰氯)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(4.79g，16.1mmol)、乙基二乙基膦酸酯(2.43g，14.6mmol)、2.7M正丁基鋰(5.40ml，14.6mmol)、碘化亞銅(31g，16.1mmol)、四氫呋喃(30ml)和乙醚(40ml)為原料，得到2.1g澄清的油狀物。1H NMR(90MHz，CDCl3)δ1.2(6，m)，1.25(3，S)，3.1(1，m)，3.8(1，m)，4.05(4，m)，5.1(2，S)，5.25(2，dd)，7.2(5，S);MS(SI)，M/Z428(MH+)。
F)R-4-〔5-(二乙氧基氧膦基)-4-氧代戊基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯用類似于上述的方法，以R-5-氧代-4-(丁酰氯)-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(6.1g，18.7mmol)、甲基二乙基膦酸酯(2.6g，17mmol)、2.7M正丁基鋰(6.3ml，17mmol)、碘化亞銅(3.6g，18.7mmol)、四氫呋喃(50ml)和乙醚(50ml)為原料，得到2.51g澄清的油狀物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.32(6，t)，1.59(2，m)，1.80(1，m)，1.99(1，m)，2.61(2，m)，3.04(2，d)，4.13(4，m)，4.35(1，m)，5.2(2，S)5.35(2，dd)，7.4(5，S)。
實例Ⅴ本實例的目的是要表明按反應(yīng)路線Ⅰ中步驟E所示的方式制備式Ⅰ所示的β-酮膦酸酯的方法。
A)R-4-氧代-5-膦酰基正纈氨酸將R-4-〔3-(二乙氧基氧膦基)-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(20.0g，48mmmmol)溶于二氯甲烷(750ml)和乙腈(750ml)中，在經(jīng)干燥的氮氣流下使其冷卻至0℃。滴加三甲基甲硅烷基碘化物(27.6ml，20.1mmol)，10分鐘內(nèi)加完，所得的溶液溫熱至室溫并攪拌4 1/2 小時。然后加入水(20ml)，反應(yīng)液通入氮氣，得到殘余物。將殘余物溶于二氯甲烷(250ml)和水(200ml)中。然后水層依次用二氯甲烷(10×20ml)和乙醚(3×300ml)洗滌，再經(jīng)冷凍干燥得到黃色粉末。將粉末溶于最小體積的水中，通過BIORAD AG 50W-X8 H+型樹脂并用水洗脫。將對水合茆三酮呈陽性的部分進行冷凍干燥，得到6.2g米色固體。固體再溶于最小量的水中，通過BIORAD AG 50W-X4 H+型樹脂并用水洗脫，得4.8g白色固體，m.p.154℃(分解)。1H NMR(300MH2，D2O)δ3.05(2，dd)，3.35(2，m)，4.2(1，m);31P NMR(121MH2，D2O)δ12.4(S);MS(FAB)，M/Z212(MH+)。
元素分析，C5H10NO6P 1/2 H2OC H N計算值(%) 27.28 5.04 6.45實測值(%) 27.27 4.82 6.35用熱重量分析法測定重量減輕，結(jié)果表明帶有4.8%(重量計)的水。
B)S-4-氧代-5-膦酰基正纈氨酸用類似于上述的方法，以S-4-〔3-(二乙氧基氧膦基)-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(5.0g，12mmol)、三甲基甲硅烷基碘化物(6.9ml，48mmol)、二氯甲烷(250ml)和乙腈(300ml)為原料，得到0.28g白色固體。m.p.155℃(分解)。1H NMR(300MHz，D2O)δ3.05(2，dd)，3.35(2，m)，4.2(1，m);31P NMR(121MHz，D2O)δ12.4;MS(FAB)，M/Z212(MH+)。
元素分析，C5H10NO6P 1/2 H2OC H N計算值(%) 27.28 5.04 6.45實測值(%) 27.07 4.98 6.37用熱重量分析法測定重量減輕，結(jié)果表明帶有3.9%(重量計)的水。
C)3.4-二甲基-4-氧代-5-膦?；i氨酸用類似于上述的方法，以4-〔3-(二乙氧基氧膦基)-1，3-二甲基-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(2.0g，4.5mmol)、三甲基甲硅烷基碘化物(2.6ml，18.1mmol)、二氯甲烷(100ml)和乙腈(100ml)為原料，得到21.4mg白色固體，m.P。72℃(分解)。1H NMRδ1.25(6.m)，2.49(1，m)，4.22(1，m);31PNMR(21MHz，D2O)δ16.1(S);MS(FAB)，M/Z240(MH+)。
元素分析，C7H14NO6P 1/2 H2O
C H N計算值(%) 35.15 5.90 5.86實測值(%) 34.13 5.16 5.22用熱重量分析法測定重量減輕，結(jié)果表明帶有7.3%(重量計)的水。
D)3-甲基-4-氧代-5-膦?；i氨酸用類似于上述的方法，以4-〔3-(二乙氧基氧膦基)-1-甲基-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(3.17g，7.4mmol)、三甲基甲硅烷基碘化物(4.3ml，30.2mmol)、二氯甲烷(200ml)和乙腈(200ml)為原料，得到310mg白色固體，m.P.145℃(分解)。1H NMR(300MHz，D2O)δ1.35(3，d)，3.21(2，dd)，3.61(6，m)，4.35(1，m);31P NMR(121MHz，D2O)δ11.90;MS(FAB)，226(MH+)。
元素分析，C6H12NO6P 1/2 H2OC H N計算值(%) 30.78 5.60 5.98實測值(%) 30.90 5.48 5.93用熱重量分析法測定重量減輕，結(jié)果表明帶有4.3%(重量計)的水。
E)R-5-甲基-4-氧代-5-膦?；i氨酸用類似于上述的方法，以R-4-〔3-二乙氧基氧膦基)-3-甲基-2-氧代丙基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(2.1g，4.9mmol)、三甲基甲硅烷基碘化物(2.9ml，20.4mmol)、二氯甲烷(150ml)和乙腈(150ml)為原料，得到70mg白色固體，m.p.140℃(分解)。1H NMR(300MHz，D2O)δ1.35(3，m)，3.31(2，m)，3.54(1，m)，4.28(1，m);31P NMR(121MHz，D2O)δ16.3(S);MS(FAB)，M/Z226(MH+)。
元素分析，C6H12NO6P 1/2 H2OC H N計算值(%) 30.78 5.60 5.98實測值(%) 30.45 5.24 5.86用熱重量分析法測定重量減輕，結(jié)果表明帶有5.2mol%的水。
F)R-2-氨基-6-氧代-7-膦?；嵊妙愃朴谏鲜龅姆椒ǎ訰-4-〔5-(二乙氧基氧膦基)-4-氧代戊基〕-5-氧代-3-噁唑烷羧酸，3-(苯甲基)酯(2.5g，5.7mmol)、三甲基甲硅烷基碘化物(3.2ml，22.8mmol)、二氯甲烷(150ml)和乙腈(150ml)為原料，得到400mg白色固體，m.p.82℃(分解)。1H NMR(300MHz，d6DMSO)δ1.65(2，m)，1.90(2，m)，2.8(2，m)，3.1(2，d)，4.4(1，m);31P NMR(121MHz，D2O)δ9.3(S);MS(FAB)，240(MH+)。
元素分析，C7H14NO6P
C H N計算值(%) 35.15 5.90 5.86實測值(%) 35.38 5.60 5.80實例Ⅵ本實例的目的是要表明按反應(yīng)路線Ⅲ的方式制備式Ⅰ所示的β-酮膦酸酯(其中β代表

嗪衍生物)的方法。
4-(2-氧代-3-膦?；?-2-

嗪羧酸將

嗪-2-羧酸鹽酸鹽1.2g(7.2mmol)溶于水(25ml)和80%氫氧化鈉(1.4g)中，加入二甲基-1-溴-2-甲氧基丙烯基膦酸酯(2.4g，9.3mmol)。所得的溶液在氮氣流下攪拌18小時，然后用1M鹽酸化至PH3.0。反應(yīng)液通入氮氣流，得到殘余物，然后將殘余物溶于最小量的水中，通過BIORAD AG 1-X8乙酸型樹脂并用水洗脫。將對水合茆三酮呈陽性的部分冷凍干燥，并與6M鹽酸(50ml)一起回流6小時進行水解。將氣流通入反應(yīng)液中，得到殘余物，通過Amberlite CG-50離子交換樹脂并用水洗脫，經(jīng)冷凍干燥得到71mg白色固體。1H NMR(300MHz，D2O)δ3.02(2，d)，3.3-3.6(3，m)，3.6-3.8(2，m)，3.7(1，m)，3.71(2，m);31P NMR(121MHz，D2O)δ12.25。
實例Ⅶ本實例的目的是要表明按U.SchollKopf，V。Groth，K.O.Westphalen和C.Weng(Synthesis 1981，969)所述的方式制備式Ⅰ所示的各種β-取代的β酮膦酸酯的方法。
2-甲基-4-氧代-5-膦?；i氨酸的合成向苯甲醛(6.6ml，65.1mmol)、硫酸鎂(6g)和三乙胺(20ml)的二氯甲烷(50ml)溶液中加入D，L-丙氨酸乙酯鹽酸鹽(10.0g，65.1mmol)，并在室溫下攪拌18小時。濾出固體，濾液在乙醚(250ml)和水(250ml)之間進行分配。分離有機層、干燥并蒸發(fā)，得到11.3g澄清的油狀物。1H NMR(90NHz，CDCl3)δ1.2(3，t)，1.4(3，d)，4.0(1，m)，4.1(2，q)，7.4(5，m)，8.2(1，S)。
將油狀物(2.62g，12.8mmol)加到四氫呋喃(200ml)中，冷卻至-78℃并保持 1/2 小時。加入六甲基甲硅烷胺鋰(1.0M己烷溶液，12.8mmol)，攪拌 1/2 小時。向其中滴入二甲基-3-溴-2-甲氧基丙烯基膦酸酯(3.3g，12.8mmol)的四氫呋喃(75ml)溶液，在 1/2 小時內(nèi)滴加完畢，將所得溶液攪拌并溫熱至室溫18小時。然后將反應(yīng)液倒入水(500ml)中并用乙酸乙酯(2×500ml)萃取。合并有機萃取液、干燥并蒸發(fā)，得到殘余物，經(jīng)硅膠快速層析，用乙酸乙酯洗脫，得1.8g澄清的油狀物。1H NMR(300MHz，CDCl3)δ1.23(3，b)，1.49(3，S)，3.3-3.8(11，m)，4.19(1，q)，4.49(1，d)7.5(5，m)，8.32(1，S)。
向油狀物(1.8g，4.6mmol)中加入6M鹽酸(400ml)，將混合物加熱至沸，在氮氣氛下回流6小時。然后蒸發(fā)溶液得到殘余物。殘余物溶于乙醇(10ml)中，加入異丙醇(3ml)和氧化丙烯(1ml)。所得的固體經(jīng)過濾和干燥，得到0.75g，m.P.130℃(分解)。1H NMR(300MHz，D2O)δ1.55(3，S)，3.05(1，ddd)，3.45(1，dd);MS(FAB)，M/Z226(MH+)。
實例Ⅷ本實例的目的是要說明使膦酸酯基保留在最終產(chǎn)物中的部分水解反應(yīng)。
5-(羥甲氧基膦基)-4-氧代正纈氨酸將N-(二苯基亞甲基)甘氨酸乙酯(3.1g，11.6mmol)溶于四氫呋喃(50ml)中，在干燥的氮氣氛下冷卻至-78℃。加入1M六甲基甲硅烷基胺鋰的己烷溶液(12ml，12mmol)所得的有機溶液在-78℃下攪拌 1/2 小時。加入二甲基-3-溴-2-甲氧基丙烯基膦酸酯(3g，12mmol)，將該溶液攪拌并使其溫熱至室溫，保持18小時。然后將反應(yīng)液倒入水(200ml)中，用乙酸乙酯萃取(2×250ml)。合并有機萃取液、干燥(MgSO4)并蒸發(fā)，得到殘余物。經(jīng)硅膠快速層析，用乙酸乙酯和己烷(75∶25)洗脫，得到3.2g淡黃色油狀物。向油狀物(2.63g，5.9mmol)中加入1M鹽酸(50ml)并回流1 1/2 小時。將所得溶液蒸發(fā)，得到殘余物，通過BIORAD 50WX8H+型樹脂，用水洗脫，得到0.65g白色固體m.P.110℃(分解)。1H NMR(300MHz D2O)δ3.15(1，d)，3.45(1，m)，3.61(3，d)，4.31(1，m);MS(FAB)，M/Z226(MH+)。
元素分析，C6H12NO6P 1/2 H2OC H N計算值(%) 30.78 5.60 5.98實測值(%) 31.11 5.57 6.07實例Ⅸ本實例要表明式Ⅰa所示的肟的制備方法。
A)4-(肟基)-5-膦?；i氨酸將0.25g R-4-氧代-5-膦?；i氨酸(1.1mmol)與1.0g乙酸鈉(12.2mmol)、0.50g鹽酸羥胺(7.2mmol)和5ml水一起于40℃攪拌過夜。用高效液相色譜法檢測起始原料消失，這說明該反應(yīng)已完成。反應(yīng)混合物通過Sephadex G-10柱，并用D.I.水洗脫。然后將對水合茆三酮呈陽性的部分合并，經(jīng)冷凍干燥濃縮，得到153mg(59%)4-肟基)-5-膦?；i氨酸，為白色吸濕性的固體，m.P.128℃(分解)。
元素分析，無水物C H N計算值(%) 26.56 4.90 12.39實測值(%) 21.13 4.45 9.85用熱重量分析法測定重量減輕為9.7%。MS(FAB)，227.1(MH+);1H NMR(300MHz，D2O)δ4.25m，4.15m(總的1H)，30m(2H)，3.1m(2H);31P(1H，去偶合)δ14.8，15.75;31C32-34d，38，55，157d，177。
B)4-(甲氧基亞氨基)-5-膦?；i氨酸按實例Ⅸ(A)的方法，將0.21g R-4-氧代-5-膦?；i氨酸和0.5g O-甲基羥胺鹽酸鹽進行反應(yīng)，得到4-(甲氧基亞氨基)-5-膦酰基正纈氨酸(52%)，為白色吸濕性的固體，m.P.170℃(分解)。元素分析C H N計算值(%) 30.01 5.46 11.67實測值(%) 21.22 4.48 8.10用熱重量分析法測定重量減輕為6.1%。MS(FAB)241.1(MH+);1H NMR(300MHz，D2O)δ4.1m(1H)，3.85d順/反(3H)，3.0m(2H)，2.9m(2H);31P(1H)，去偶合)15+16.4(順/反)。
C)4-〔(苯基甲氧基)亞氨基〕-5-膦酰基正纈氨酸按實例1X(A)的方法，將0.2g R-4-氧代-5-膦?；i氨酸與0.5g O- 基羥胺鹽酸鹽進行反應(yīng)，得到100mg(33%)4-〔(苯基甲氧基)亞氨基〕-5-膦酰基正纈氨酸，為白色吸濕性的粉末狀物，m.p.153℃(分解)。元素分析C H N計算值(%) 45.58 5.42 8.86實測值(%) 40.08 4.81 7.67
用熱重量分析法測定重量減輕為9.8%。
MS(FAB)317.1(MH+);1H NMR(300MHz，D2O)δ7.45m(5H)，5.15d(2H)，4.1m(1H)，3.0m(2H)，2.9m(2H)。
D)4-〔(2′-苯基乙氧基)亞氨基〕-5-膦酰基正纈氨酸按實例1X(A-C)所述的方法，但用R-4-氧代-5-膦酰基正纈氨酸和O-(2-苯乙基)羥胺鹽酸鹽為起始原料，制得4-〔(2′苯基乙氧基)亞氨基〕-5-膦酰基正纈氨酸。
實例Ⅹ本實例要表明制備式Ⅰa所示化合物(其中M為腙)的方法。
按實例Ⅸ(A-C)所述的方法，但用R-4-氧代-5-膦酰基正纈氨酸和

基肼二鹽酸鹽為起始原料，制得4-(

基肼基)-5-膦酰基正纈氨酸。
實例Ⅺ本實例要說明制備式Ⅰa所示酯的方法。
A)R-4-氧代-5-膦?；i氨酸甲酯在氮氣氛下于0℃向無水甲醇(500ml)中滴加新蒸餾的乙酰氯(25ml)，在15分鐘內(nèi)加完。再加入R-4-氧代-5-膦?；i氨酸(1.25g)，所得的混合物和加熱至沸并回流16小時。將得到的溶液濃縮至油狀物，并使其溶于無水甲醇(500ml)中，將該溶液回流16小時，在回流的同時向溶液中慢速通入氯化氫氣流。冷卻所得的溶液，吹入氮氣流，得到殘余物，然后將殘余物通過BIORAD AGIX8(200-400目)樹脂(乙酸鹽型)，用水洗脫。將含所需產(chǎn)物的部分進行冷凍干燥，得到590mg白色固體，m.P.88℃(分解)。元素分析C H N計算值(%) 32.01 5.37 6.22實測值(%) 30.17 5.90 5.87用熱重量分析法測定重量減輕為5.7mol%。MS(FAB)，M/Z226(MH+);1H NMR(300MHz，D2O)δ4.42(1H，e)，3.82(3H，S)，3.51(2H，m)，3.14(2H，dd);31P NMR(D2O，1H去偶合)11.4PPm。
B)R-4-氧代-5-膦?；i氨酸乙酯將R-4-氧代-5-膦?；i氨酸(0.5g)加到無水乙醇(250ml)中，所得混合物用干燥的氯化氫氣體飽和。混合物回流5小時，然后冷卻、蒸發(fā)，得到殘余物。將得到的殘余物溶于水(100ml)中，再冷凍干燥，得到白色固體，m.P.98℃(分解)。元素分析C H N計算值(%) 30.50 5.49 5.08實測值(%) 29.51 5.69 5.04用熱重量分析法測定重量減輕為0.4mol%。MS(FAB)，M/Z240(MH+);1H NMR(300MHz，D2O)δ4.42(1H，t)，4.29(2H，q)，3.51(2H，m)，3.25(2m，d)，1.28(3H，t);31P NMR(D2O，1H去偶合)14.6PPm。
權(quán)利要求
1.制備下式化合物、它們的藥學上適用的酸加成鹽，藥學上適用的堿加成鹽、互變異構(gòu)體、光學異構(gòu)體及幾何異構(gòu)體的方法。
式中R代表氫、C1～4烷基或-CF3；R1R2各自獨立地代表氫、C1～4烷基、環(huán)烷基、烷基苯基、-CF3、苯基或取代的苯基；M代表N-O-R3或N-NH-R3，其中R3代表氫、C1～4烷基或烷基苯基；A代表亞甲基或三亞甲基橋基，它們中的任何一個可以由直到2個取代基有選擇地取代，取代基系選自以下一組基團-CF3、C1～4烷基、環(huán)烷基、烷基苯基、苯基、取代的苯基；B代表下述取代基之一，
或H2N-CX-COOZ式中Z代表氫、C1～4烷基、環(huán)烷基、三烷基氨基、烷基苯基、苯基或取代的苯基；X代表烷基、烷基苯基或三氟甲基；但附有下述條件a)在式Ⅰ中，當R、R1和R2是氫，A是未被取代的亞甲基，B代表H2N-CH-COOZ(其中Z為氫)時，那么該化合物不以其L-異構(gòu)體形式存在；b)R、R1和R2代表的取代基中至少有1個必須是氫原子；c)當B代表哌嗪衍生物或α-取代的氨基酸時，那么R1和R2代表的取代基中至少有1個必須是氫原子，d)當B代表噁唑酮衍生物時，那么R必須是氫，該方法包括A)對其中B代表氨基酸、氨基酸衍生物(即H2N-CH-COOZ)或噁唑酮衍生物，R代表氫的式IA化合物，可以按反應(yīng)路線Ⅰ所示的反應(yīng)進行制備，其中Pg為氨基甲酸芐酯保護基，M為合適的陽離子，Y為C1～4烷基，R1、R2、A和Z的定義同上，
B)對其中B代表哌嗪基的化合物可以按照反應(yīng)路線Ⅲ所示的反應(yīng)進行制備，其中Y、E、R1、A和Z的定義同上，
c)其中B代表α-取代的氨基酸(即H2N-CX-COOZ)的化合物可以按照反應(yīng)路線Ⅳ所示的反應(yīng)進行制備，其中X、Y、E、A、R1和Z的定義同上，
d)式Ia化合物可以按照下述反應(yīng)路線進行制備，其中R、R1、R2、A、B和M的定義同上，
E)其中B為取代的氨基酸的化合物可以通過
之間烷基化反應(yīng)，并使產(chǎn)物進行酸水解完成制備，其中AlK為C1-4烷基，Ph為苯基，Y、E、A、R2和X的定義同上。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中A代表亞甲基。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中A代表三亞甲基。
4.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中R代表氫或C1～4烷基。
5.按照權(quán)利要求4所述的方法，其中R1代表氫或C1～4烷基。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中B代表H2N-CX-COOZ。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中B代表
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中X代表
9.按照權(quán)利要求6所述的方法，其中Z代表氫。
10.按照權(quán)利要求2所述的方法，其中所述的亞甲基由C1～4烷基取代。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一類新的β-酮、β-肟和β-肼膦酸酯類化合物，它們可用作為NMDA受體拮抗劑。
文檔編號C07F9/6509GK1050387SQ90104580
公開日1991年4月3日 申請日期1990年9月19日 優(yōu)先權(quán)日1989年9月19日
發(fā)明者惠頓·杰弗里·保羅, 巴洛·布魯斯·米歇爾 申請人:默里爾多藥物公司