新工藝的制作方法
【專利說明】新工藝
【背景技術(shù)】
[0001] 本發(fā)明涉及生成有用中間體的新工藝,所述中間體用于生產(chǎn)NEP抑制劑或其前 藥,尤其是含γ -氨基-S -聯(lián)苯-α -甲基烷酸或酸酯骨架的NEP抑制劑。
[0002] 內(nèi)源性心房利鈉肽(ANP)也稱為心房利鈉因子(ANF),在哺乳動(dòng)物中具有利尿、促 尿鈉排泄和血管舒張功能。天然ANF肽在代謝上失活,特別是通過降解酶來失活,所述酶被 公認(rèn)對(duì)應(yīng)于中性內(nèi)肽酶(ΝΕΡ,EC 3. 4. 24. 11),還引起例如腦啡肽的代謝失活。
[0003] 聯(lián)芳基取代膦酸衍生物已知用作中性內(nèi)肽酶(NEP)抑制劑,如哺乳動(dòng)物中的ANF 降解酶抑制劑,以通過抑制ANF降解成活性較小的代謝物來延長和加強(qiáng)ANF在哺乳動(dòng)物中 的利尿、促尿鈉排泄和血管舒張?zhí)匦?。因此,NEP抑制劑特定用于治療響應(yīng)中性內(nèi)肽酶(EC 3.4.24. 11)抑制的病癥和紊亂,尤其是心血管障礙如高血壓、包括水腫和鹽潴留在內(nèi)的腎 功能不全、肺水腫以及充血性心力衰竭。
[0004] 其它中性內(nèi)肽酶(NEP)抑制劑和其合成描述于美國專利號(hào)4, 722, 810、美國專利 號(hào)5, 223, 516、美國專利號(hào)4, 610, 816、美國專利號(hào)4, 929, 641、南非專利申請(qǐng)84/0670、UK 69578、美國專利號(hào) 5, 217, 996、EP 0306879、EP 0449523、GB 02218983、WO 92/14706、JP 06234754、EP 0361365、WO 90/09374、JP 07157459、WO 94/15908、美國專利號(hào) 5, 273, 990、 美國專利號(hào) 5, 294, 632、美國專利號(hào) 5, 250, 522、EP 0636621、WO 93/09101、EP 0511940、 TO 93/10773和美國專利號(hào)5, 217, 996。所述中性內(nèi)肽酶(NEP)抑制劑通常用聯(lián)苯基丙氨 酸N-?;苌镒鳛殛P(guān)鍵中間體來制備,優(yōu)選光學(xué)純的聯(lián)苯基丙氨酸N-?;苌铮?br>[5] _2_酰氨基_3_聯(lián)苯基丙酸。
[0005] 例如,US 5, 217, 996描述聯(lián)芳基取代的4-氨基-丁酸酰胺衍生物,其用作中性 內(nèi)肽酶(NEP)抑制劑,如哺乳動(dòng)物中的ANF降解酶抑制劑。US 5, 217, 996公開Ν-(3-羧 基-1-氧丙基)-(4S)-(對(duì)苯基苯甲基)-4-氨基-(2R)-甲基丁酸乙酯的制備。在所述化 合物制備中,N-叔丁氧基羰基l-(4R)-(對(duì)苯基苯甲基)-4-氨基-2-甲基-2- 丁烯酸乙酯 在鈀碳存在下氫化。
[0006] WO 2009/090251涉及制備化合物N-叔丁氧基羰基I- (4S)-(對(duì)苯基苯甲 基)-4-氨基-2-甲基丁烯酸乙酯或其鹽的反應(yīng)路徑,其中另一氫化步驟較US 5, 217, 996 中所得的相比,提供了提高的非對(duì)映選擇性。
[0007] 通常,制備上述光學(xué)純形式的聯(lián)苯基丙氨酸衍生物的合成方法使用昂貴的原料 如非天然d-酪氨酸。此外,所述方法需要使用同樣昂貴的三氟甲磺酸酐以活化酚羥基, 從而完成產(chǎn)生所需聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的芳基偶聯(lián)反應(yīng)。所述合成方法的一個(gè)示例描述于J. Med. Chem. 1995, 38, 1689-1700。下列方案1闡明這些方法之一:
[0008]
[0009] 另一個(gè)制備2-乙酰氨基-3-聯(lián)苯基丙酸的方法報(bào)道于Chemical and Pharmaceutical Bulletin 1976, 24, 3149-3157。所述方法包括下述步驟 i)和 ii):
[0010] 步驟 i)
[0014] 此工藝的缺點(diǎn)是在第一步驟的反應(yīng)條件下乙酰基被移除,因此需要另一化學(xué)步驟 以將其重新引入。因而這種不需要的乙?;瞥沟迷摴に嚥痪呶?。此外,此工藝沒 有額外的外消旋體拆分的方法就無法獲得光學(xué)純的2-酰氨基-3-聯(lián)苯基丙酸,例如通過用 手性胺成鹽或通過酶法拆分。
[0015] WO 2010/081410描述獲得光學(xué)純的式(I)手性化合物的方法
[0016]
[0017] 其中所述方法包括使式(in)的化合物
[0018]
[0019] 與式(V)的手性胺反應(yīng)
[0020]
[0021] 和通過結(jié)晶拆分所得式(II)化合物的非對(duì)映混合物
[0022]
[0023] 然而,任何手性拆分外消旋體與直接不對(duì)稱合成一種對(duì)映異構(gòu)體相比的一個(gè)主要 缺點(diǎn)是最高產(chǎn)率也不能達(dá)到50%以上。盡管不需要的對(duì)映體差向異構(gòu)化和重新拆分在一些 情況下可行,但其一般需要額外加工步驟,從而產(chǎn)生額外負(fù)擔(dān)。
[0024] 制備N-酰基聯(lián)苯基丙氨酸的替代性方法描述于WO 2011/035569并示于下面的方 案3〇
[0025]
[0026] 然而,方案3概括的合成工藝包括催化氫化步驟。氫化的缺點(diǎn)是所需催化劑幾 乎總是貴金屬,如鈀或鉑。在非立體選擇性氫化反應(yīng)中,所述金屬作為細(xì)粒包埋于活性炭 (1-5%金屬負(fù)載是常規(guī)范圍)。隨后,此材料用于氫化反應(yīng)。由于許多有機(jī)化合物可附著 于活性炭,通常催化劑不能在不經(jīng)過大量循環(huán)、分離和貴金屬處理的情況下再用于氫化。另 外,所需產(chǎn)物在這些情況下作為外消旋混合物獲得,具有上述非立體選擇性合成的相關(guān)缺 點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)立體選擇性氫化且同時(shí)使用手性金屬催化劑,需要使用不對(duì)稱配體以誘導(dǎo)選 擇性。然而,常用的不對(duì)稱配體通常僅通過復(fù)雜合成途徑可獲得和/或非常昂貴,因而對(duì)總 體反應(yīng)成本影響顯著。因此,大規(guī)模的非立體選擇性和立體選擇性氫化反應(yīng)從經(jīng)濟(jì)角度看 是不利的。
[0027] 因此,需要開發(fā)聯(lián)苯基丙氨酸N-酰基衍生物和相關(guān)中間體的替代性合成方法,用 于制備用作NEP抑制劑的聯(lián)芳基取代4-氨基-丁酸酰胺衍生物,優(yōu)選光學(xué)純的聯(lián)苯基丙 氨酸N-?;苌锖拖嚓P(guān)中間體,其合成能用于商業(yè)規(guī)模且避免現(xiàn)有技術(shù)工藝的上述缺 點(diǎn)。因此,本發(fā)明的目的是提供制備聯(lián)苯基丙氨酸N-?;苌锖拖嚓P(guān)中間體如3-聯(lián)苯 基-2-氨基丙-1-醇和其N-?;苌锏男鹿に?,用于制備NEP抑制劑,優(yōu)選光學(xué)純的聯(lián) 苯基丙氨酸N-酰基衍生物和相關(guān)中間體,其適合商業(yè)規(guī)模。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0028] 本發(fā)明涉及制備聯(lián)苯基丙氨酸N-?;苌锖拖嚓P(guān)中間體如3-聯(lián)苯基-2-氨 基丙-1-醇和其N-酰基衍生物,優(yōu)選光學(xué)純的聯(lián)苯基丙氨酸N-?;苌锖拖嚓P(guān)中間 體的新工藝,其通過用手性表鹵代醇的簡單和低成本方法制備光學(xué)純的3-聯(lián)苯基-2-氨 基-丙-1-醇衍生物以適合商業(yè)規(guī)模。
[0029] 光學(xué)純的3-聯(lián)苯基-2-氨基丙-1 -醇和其N-酰基衍生物是合成NEP抑制劑 的有用中間體,如聯(lián)芳基取代的4-氨基-丁酸酰胺衍生物。光學(xué)純的3-聯(lián)苯基-2-氨 基-丙-1-醇和其N-?;苌锬苎趸筛髯缘乃幔绰?lián)苯基丙氨酸N-?;苌?,或直 接用于通過已知工藝合成NEP抑制劑。
[0030] 如本文所定義,生成式(1)所述化合物或其鹽、式(Ι-a)所述化合物或其鹽或者式 (1-b)所述化合物或其鹽的本發(fā)明所述的新工藝分別概括于方案4、方案5和方案6。本發(fā) 明所述工藝的特征是使用表鹵代醇,優(yōu)選手性表鹵代醇,以制備式(1)所述化合物或其鹽、 式(1-a)所述化合物或其鹽或者式(1-b)所述化合物或其鹽,優(yōu)選式(1-a)所述化合物。 [0031] 本發(fā)明工藝的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)步驟數(shù)量少,制備光學(xué)純的化合物,較低的成本和商業(yè) 規(guī)模的應(yīng)用性。
[0033] 方案4涉及本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,其中本文所述式(4)的化合物轉(zhuǎn)化成式(1) 的化合物或其鹽,其中X是鹵素或烷氧基,Rl和R2是彼此獨(dú)立的氫或氮保護(hù)基團(tuán),如下文 所定義,其中至少一個(gè)Rl或R2是氮保護(hù)基團(tuán),R3是酰亞胺基或疊氮基,如下文所定義。
[0035] 在根據(jù)方案5的一個(gè)實(shí)施方式中,本文所述式(4-a)的化合物轉(zhuǎn)化成式(Ι-a)的 化合物或其鹽,其中X是鹵素或烷氧基,Rl和R2是彼此獨(dú)立的氫或氮保護(hù)基團(tuán),如下文所 定義,其中至少一個(gè)Rl或R2是氮保護(hù)基團(tuán),R3是酰亞胺基或疊氮基,如下文所定義。
[0036]
[0037] 或者,如方案6所示,本文所述式(4-b)的化合物轉(zhuǎn)化成式(1-b)的化合物或其 鹽,其中X是鹵素或烷氧基,Rl和R2是彼此獨(dú)立的氫或氮保護(hù)基團(tuán),如下文所定義,其中至 少一個(gè)Rl或R2是氮保護(hù)基團(tuán),R3是酰亞胺基或疊氮基,如下文所定義。
[0038] 上述反應(yīng)方案中,式(4)的化合物也稱為表鹵代醇,可選自表氟醇、表氯醇、表溴 醇或表碘醇,表鹵代醇優(yōu)選是表氯醇。
[0039] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,所述表鹵代醇是手性表鹵代醇,分別具有通式 (4-a)或(4-b)的(S)-或(R)-構(gòu)型,優(yōu)選式(4-a)的⑶構(gòu)型。
[0040] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,本發(fā)明涉及制備式(Ι-a)的化合物或其鹽的工藝,如方 案5所示,其中式(4-a)的起始化合物是(S)-表鹵代醇,選自(S)-表氟醇、(S)-表氯醇、 (S)-表溴醇和(S)-表碘醇。最優(yōu)選的(S)-表鹵代醇是(S)-表氯醇。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 以下部分描述上面方案4、5和6所展示的單獨(dú)工藝步驟。
[0042] I.制備式(3)的化合物或其鹽
[0043] 此部分涉及生產(chǎn)式(3)化合物或其鹽的工藝,優(yōu)選本文所定義的式(3-a)化合物 或其鹽,其中式(4)化合物優(yōu)選本文所定義的式(4-a)化合物,與聯(lián)苯化合物反應(yīng)以獲得式 (3)化合物或其鹽,優(yōu)選式(3-a)化合物或其鹽。
[0044] 因此,一方面,本發(fā)明的主題是制備式(3)化合物或其鹽的工藝,
[0045]
[0046] 其中X是鹵素,優(yōu)選氯,或-0-R5,其中R5是C1-C6-烷基,優(yōu)選叔丁基;
[0047] 優(yōu)選其中式(3)化合物具有式(3-a)
[0048]
[0049] 其中X是鹵素,優(yōu)選氯,或-0-R5,其中R5是C1-C6-烷基,優(yōu)選叔丁基;
[0050] 包括使式(4)化合物
[0051]
[0052] 其中X是鹵素,優(yōu)選氯,或-0-R5,其中R5是C1-C6-烷基,優(yōu)選叔丁基;
[0053] 優(yōu)選其中式(4)化合物具有式(4-a)
[0054]
[0055] 其中X是鹵素,優(yōu)選氯,或-0-R5,其中R5是C1-C6-烷基,優(yōu)選叔丁基。
[0056] 與聯(lián)苯化合物反應(yīng)以獲得式(3)化合物或其鹽,優(yōu)選式(3-a)化合物或其鹽。
[0057] 在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式中,式(4)化合物的構(gòu)型是上述式(4-b)化合物,式 (3)化合物的構(gòu)型是上述式(3-b)化合物。
[0058] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,活化聯(lián)苯化合物。一種合適的活化方法是制備含聯(lián)苯 配體的有機(jī)金屬配合物。優(yōu)選的活化的聯(lián)苯化合物包括但不限于聯(lián)苯基鹵化鎂或二(聯(lián) 苯)鎂(格氏試劑)。合適的鹵化物一般是氯化物、溴化物和碘化物,其中尤其優(yōu)選溴化物。
[0059] 活化的聯(lián)苯化合物的其它示例是聯(lián)苯基鋰、聯(lián)苯基銅酸鹽(低和高價(jià)銅酸鹽)和 聯(lián)苯基鋅。
[0060] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,活化的聯(lián)苯化合物是聯(lián)苯基溴化鎂。
[0061] 所述反應(yīng)優(yōu)選用聯(lián)苯基溴化鎂作為聯(lián)苯化合物來進(jìn)行。
[0062] 聯(lián)苯基溴化鎂優(yōu)選從4-溴聯(lián)苯和金屬鎂產(chǎn)生,優(yōu)選金屬鎂粉。鎂可能需要活化, 例如通過向反應(yīng)混合物加入少量碘或二溴乙燒。
[0063] 這些化合物能單獨(dú)使用或在另一金屬如銅、鋅、鈀、鉑、鐵、銥或釕存在下使用。
[0064] 所述反應(yīng)優(yōu)選在銅(I)即銅酸鹽存在下完成,例如通過向反應(yīng)混合物加入碘化亞 銅。
[0065] 所述反應(yīng)優(yōu)選用聯(lián)苯基溴化鎂作為聯(lián)苯化合物和在銅(I)離子存在下進(jìn)行。
[0066] -般,關(guān)于式(4)化合物使用的量,使用0. 1-0. 5摩爾當(dāng)量聯(lián)苯化合物,優(yōu)選聯(lián)苯 基鹵化鎂或二(聯(lián)苯)鎂。關(guān)于式(4)化合物使用的量,優(yōu)選使用0.2-0. 4,更優(yōu)選0.25、 0.3、0. 35或0.4摩爾當(dāng)量聯(lián)苯化合物,優(yōu)選聯(lián)苯基鹵化鎂或二(聯(lián)苯)鎂。
[0067] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,式(4)化合物優(yōu)選式(4-a)化合物形成式(3)化合物 或其鹽,優(yōu)選式(3-a)化合物或其鹽的反應(yīng)可描述為使用制備自聯(lián)苯化合物的格氏試劑的 區(qū)域選擇性環(huán)氧化合物開環(huán)。該反應(yīng)類似于Bioorg. Med. Chem. Lett. 2008, 18, 5238-5241 所述的格氏加成,且基于Heterocycles, 1989, 29, 1825-1828和比利時(shí)專利BE667341中公 開的反應(yīng)。
[0068] 完成此發(fā)明步驟的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式示于下面的方案7。
[0070] 如方案7所示,式(3-a)化合物通過格氏反應(yīng)獲得,包括使4-溴聯(lián)苯與金屬鎂在 四氫呋喃中反應(yīng),然后使所得的4-聯(lián)苯基溴化鎂與式(4-a)化合物反應(yīng),其中X是氯或叔 丁氧基,存在鹵化亞銅(I)作為催化劑,優(yōu)選碘化亞銅。
[0071] II.制備式(2)的化合物或其鹽
[0072] 另一方面,本發(fā)明涉及生產(chǎn)式(2)化合物或其鹽的工藝,優(yōu)選本文所定義的式 (2_a)化合物或其鹽,其中式(3)化合物或其鹽,優(yōu)選本文所定義的式(3-a)化合物或其鹽, 與含氮親核試劑反應(yīng)以獲得式(2)化合物或其鹽,優(yōu)選式(2-a)化合物或其鹽。
[0073] 因此,一方面,本發(fā)明的主題是制備式(2)化合物或其鹽的工藝,
[0074]
[0075] 優(yōu)選其中式(2)化合物是式(2-a)化合物或其鹽
[0076]
[0077] 包括如下步驟:
[0078] (a)使式(3)化合物或其鹽
[0079]
[0080] 其中X是鹵素,優(yōu)選氯,或-0-R5,其中R5是C1-C6-烷基,優(yōu)選叔丁基;
[0081] 優(yōu)選其中式(3)化合物是式(3-a)化合物或其鹽
[0082]
[0083] 其中X是鹵素,優(yōu)選氯,或-0-R5,其中R5是C1-C6-烷基,優(yōu)選叔丁基;
[0084] 在光延條件下與含氮親核試劑反應(yīng),其中所述含氮親核試劑是酰亞胺或疊氮化 物;
[0085] (b)
[0086] (i)轉(zhuǎn)化所得的式(3-1)酰亞胺中間化合物或其鹽,
[0087]
[0088] 其中R3是酰亞胺,
[0089] 優(yōu)選其中式(3-1)化合物是式(3-1-a)化合物或其鹽,
[0090]
[0091] 其中R3是酰亞胺,
[0092] 通過水解或用肼處理以獲得式(2)化合物或其鹽,優(yōu)選式(2-a)化合物或其鹽,
[0093] 或
[0094] (ii)還原所得的式(3-1)中間體疊氮化合物或其鹽,
[0095]
[0096] 其中R3是疊氮化物,
[0097] 優(yōu)選其中式(3-1)化合物是式(3-1-a)化合物或其鹽,
[0098]
[0099] 其中R3是疊氮化物,
[0100] 以獲得式(2)化合物或其鹽,優(yōu)選式(2-a)化合物或其鹽。
[0101] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中,式(3)化合物的構(gòu)型是上述式(3-b)化合物,式 (3-1)化合物的構(gòu)型是上述式(3-1-b)化合物,式(2)化合物的構(gòu)型是上述式(2-b)化合 物。
[0102] 光延反應(yīng)是伯醇或仲醇與親核試劑的立體定向的取代反應(yīng)。特別地,此反應(yīng)是溫 和條件下的氧化還原縮合,具有完全的瓦爾登立體轉(zhuǎn)化。光延反應(yīng)由磷(III)化合物和偶 氮二甲酸二烷基酯的組合介導(dǎo)。
[0103] 合適的磷(III)化合物是膦或葉立德。適合本發(fā)明工藝的膦包括但不限于三苯基 膦、三正丁基膦、三甲基磷、二苯基(2-吡啶)膦、(4-二甲基-氨基苯)二苯基膦、三-(4-二 甲氨基苯基)膦、1,2-聯(lián)苯膦乙烷和二苯基(對(duì)二茂鐵苯基)膦。適合本發(fā)明工藝的葉立 德包括但不限于(氰基亞甲基)三丁基正膦(CMBP)和(氰基亞甲基)三甲基正膦(CMMP)。
[0104] 在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,磷(III)化合物是膦。在一個(gè)實(shí)施方式中,所述 膦選自三苯基膦或三正丁基膦。優(yōu)選所述膦是三苯基膦。
[0105] 偶氮二甲酸二烷基酯可選自但不限于偶氮二甲酸二乙酯(DEAD)、偶氮二甲酸二異 丙酯(DIAD)、偶氮二甲酸二