CN100369906C - 制备3-脒基苯丙氨酸衍生物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由3-氰基苯丙氨酸衍生物制备对映体纯的3-脒基苯丙氨酸衍生物的方法，其作为药物活性尿激酶抑制剂。本发明的制备方法得到了新的中间体，即3-羟基脒基-和3-氨基腙-苯丙氨酸衍生物。这些中间体或其乙酰基衍生物可以在温和的条件下(H2或甲酰铵、Pd/C(约10%)、乙醇/水、环境温度、常压，或H2、Pd/C、AcOH或HCl/乙醇、1-3巴)被还原得到所需的3-脒基苯丙氨酸衍生物，并且获得良好的收率和高达99.9%的对映体纯度。

Description

制备3-脒基苯丙氨酸衍生物的方法
本发明涉及一种制备3-脒基苯丙氨酸衍生物的方法，通过该方法，可以改善产物的化学总收率和提高对映体纯度。3-脒基苯丙氨酸衍生物是一类高活性的尿激酶抑制剂(WO00/1758)。
WO00/1758描述了尿激酶抑制剂的制备方法，包括将取代的3-氰基苯丙氨酸衍生物的氰官能团转化为脒官能团。这种方法的缺点是，由于腈官能团经过多步才转化为脒基官能团，因此造成收率不足，这种方法另一缺点是使用致癌反应物，例如硫化氢和甲基碘，并且以高毒性气体的形式释放出副产物甲硫醇。这种方法需要昂贵的设备并且需要额外的分离方法。此外，必须考虑到是外消旋的，因此获得更少过量的对映体。
Tetrahedron 51，12047-68(1995)(图3)中描述了使用盐酸羟胺/三乙胺并接着使用Pd进行催化氢化(10巴/AcOH/50℃)，将对位腈基转化为脒基官能团的方法。但是，该方法的反应条件相当苛刻，以致化学收率和化学纯度并不令人满意。在该文献中，并没有报道对映体纯度。
Tetrahedron Letters 40，7067-71(1999)中公开了一种新的由腈制备芳香族脒的较温和的方法，其与那时所有已知的方法相比，应当具有颇多优点。该方法中，乙酰半胱氨酸和氨的反应在约60℃的温度下进行。这种方法的缺点是只有用贫π电子(＝吸π电子)的芳族化合物可以获得合理的收率。
令人惊讶地发现，使用羟胺，随后用氢在Pd-C(10％)上还原通式(IIa)的羟基脒(Oxyamidins)，或者用乙酸酐原位制得的相应乙酰氧基脒在Pd-C(10％)上以及在温和的反应条件下用甲酸铵对其进行还原，可以将通式(III)的取代苯丙氨酸衍生物的3-氰官能团转化为符合通式(I)的相应化合物的脒基官能团(参见下面的图1)。因此，可以用最少的设备支出获得高化学收率和纯度以及没有外消旋的反应产物。
另外，EP0739886A2描述了一种由相应的腈制备4-氨基腙基-苯丙氨酸衍生物的方法。在这种方法中，腈首先转化为相应的硫代酰胺，其通过硫代亚胺酸酯衍生物被活化，从而用肼反应生成腙胺(Hydrazonoamid)(氨基腙)。
在J.Heterocyclic Chem.26，1623(1989)中描述了一种腈基直接转化为氨基腙的方法。在这种方法中，要将氰基取代的缺π电子的杂芳族化合物(即有助于亲核进攻的氰基)与肼回流数小时，从中获得一般收率的氨基腙。
此外，还令人惊讶地发现，没有连接吸电子基的未活化的腈，也可以在类似的条件下与肼进行反应。因此式(III)的化合物可以以良好收率反应生成式(IIb)的氨基腙(参见图1)。
还令人惊讶地发现，这些氨基腙——类似于式IIa的偕胺肟——可以还原为式(I)的脒(参见图1)。在Vestn.Slov.Kem.Drus.(1980)，27(3)，251-64上记载的芳基氨基腙和芳基偶氮鎓盐之间的氮杂转移反应中，迄今首次披露了未取代的氨基腙直接转化为未取代的脒的过程。
图1
Figure C0380471400091
因此，本发明的主题在于在最少的设备支出，高化学收率和纯度以及没有外消旋的情况下，将通式(III)的3-氰基-苯丙氨酸衍生物转化为通式I的以L构型或以D构型存在的3-脒基衍生物或其与酸形成的盐，其中R1是
(a)下式的基团
Figure C0380471400101
其中p＝1和r＝2以及R2是苄氧羰基、苄氨基羰基或2-噻吩基肼基羰基，或者p＝2和r＝1以及R2是乙氧羰基、2-丙氧羰基、2-丙氨基羰基、甲氨基羰基或甲基；或是
(b)下式的基团
Figure C0380471400102
其中R3是甲氧羰基、乙氧羰基、苄氧羰基、二甲氨基羰基、乙酰基或丙酰基。
在本发明方法的第一个实施方案中，使用盐酸羟胺，在碳酸钠存在下，在醇水溶液中，并在回流温度下经由通式(IIa)的偕胺肟中间步骤将腈基转化为脒基官能团，其中较理想的是将式(III)的化合物与最高5倍过量的盐酸羟胺/0.5-0.6当量的碳酸钠在醇水溶液中，优选盐酸羟胺是1-5倍过量，优选在乙醇水溶液中回流2-20小时，优选回流4-10小时，将腈基转化为脒基官能团。但腈(III)与盐酸羟胺的反应还可以在三乙胺存在下在醇溶液中，在有或没有加入其它有机溶剂例如二氯甲烷的情况下，在室温下进行。
接着，使用氢气或使用甲酸铵(其理想地是以至少四倍过量的量来使用)，直接由未取代的偕胺肟，或者通过与乙酸酐在盐酸存在下并有利地在20-60℃原位制得的乙酰化的偕胺肟，在醇/水溶液中、优选在乙醇/水溶液中，有利地以1∶1-20∶1、优选3∶1-10∶1、理想地是5∶1的比例，在Pd/C存在下，有利地以1-50％、优选5-30％的Pd/C(约10％)存在下，有利地在常压下以及在10-50℃的温度范围内，优选在20-30℃的温度范围内，理想地是在室温下，进行偕胺肟官能团的还原。但还可以通过在Pd/C存在下、在醇和乙酸或氯化氢的混合溶液中，在约1-3巴的压力下通过氢化进行反应。
在本发明方法的第二种实施方案中，由通式(IIb)的氨基腙中间步骤，通过式(III)的化合物与过量的肼在醇溶液中、优选在乙醇溶液中有利地回流2-20小时，优选回流4-10小时，将通式(III)的3-氰基-苯丙氨酸衍生物转化为通式I的3-脒基衍生物。氨基腙中间步骤(IIb)还原为相应的脒(I)的反应在与由偕胺肟(IIa)的制备过程相同的反应条件下进行。
本发明的另一主题是在图1中所示的以(L)-或(D)-对映体形式，和以(E)-或(Z)-异构体形式，或者以(E/Z)混合物形式，以及以游离碱或其与酸形成的盐的形式存在的通式(II)的化合物，特别是下面式(IV)和(V)的各化合物。
Figure C0380471400111
下面的实施例用于进一步阐释根据本发明所改善的合成方法和新中间体的合成，而不是对本发明进行限制。
利用质子-NMR、HPLC-电喷雾-MS或元素分析法对在这些实施例中获得的洗出液和产物进行分析。对映异构体纯度通过本身已知方法用HPLC法和手性分析柱确定。通式(III)的初始化合物和其制备是已知的(例如WO00/17158)。
实施例1：
(A)N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-3-氧杂脒基(oxamidino)-(L)-苯丙氨酸 -4-乙氧羰基-哌嗪酰胺(piperazid)
将75.4g(0.126mol)N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-3-氰基(L)-苯丙氨酸-4-乙氧羰基-哌嗪酰胺溶于1.5L乙醇中，向该溶液中加入32.5g(0.47mol)盐酸羟胺和25.4g(0.24mol)Na2CO3在0.5L水中形成的溶液并在加热下(80℃)回流反应6小时。蒸馏除去溶剂后，将获得的粗产物置入1.5L乙酸乙酯中并用水(3×0.5L)进行萃取，用饱和NaCl溶液洗涤，通过Na2SO4进行干燥，过滤，蒸馏除去溶剂。收率71.3g(90％)
(B)N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-3-脒基-(L)-苯丙氨酸-4-乙氧羰基-哌嗪 酰胺盐酸盐
将71.3g(0.113mol)在(A)中获得的N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-3-氧杂脒基-(L)-苯丙氨酸-4-乙氧羰基-哌嗪酰胺溶于0.71L乙醇中，向该溶液中加入14.2g10％的钯碳在140ml水中形成的悬浮液。导入氢气至饱和后，在常压下进行氢化直至反应完全(约5小时)。悬浮液用硅藻土进行过滤，用乙醇/水(9∶1)进行洗涤并蒸馏除去溶剂。获得的粗产物用硅胶60(乙酸乙酯/2-丙醇，8∶2)提纯，随后通过Amberlite IRA-400(Cl-形式)在2-丙醇/水(8∶2)中将其转化为相应的盐酸盐。收率：65.4g(89％)，ee值：99.9％的(L)型。
(C)N-α-2，4 ,6-三异丙基苯基磺酰基-3-脒基(L)-苯丙氨酸-4-乙氧羰基-哌嗪 酰胺盐酸盐
将71.3g(0.113mol)在(A)中获得的N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-3-氧杂脒基-(L)-苯丙氨酸-4-乙氧羰基-哌嗪酰胺溶于0.71L乙醇中，向该溶液中加入45.6g(0.46mol)乙酸酐并在室温下搅拌10分钟。然后加入0.46L 1N的HCl并将此变热的溶液再搅拌10分钟。冷却至室温后，加入29g(0.46mol)甲酸铵并搅拌5分钟。再加入14.2g 10％的Pd/C在140ml水中形成的悬浮液之后，于室温下搅拌24小时。用HPLC监控，反应完全后，悬浮液用硅藻土过滤，用1∶9的水/乙醇混合物洗涤并蒸馏除去溶剂。将粗产物吸收到1.5L乙酸乙酯中，用3份的各0.5L 1N的HCl、水和饱和NaCl洗涤并通过Na2SO4进行干燥，用硅胶60(乙酸乙酯/2-丙醇，8∶2)进行色谱提纯，并接着在离子交换色谱之后，用Amberlite IRA-400(Cl-形式)在2-丙醇/水(8∶2)中将其转化为相应的盐酸盐，得到62.5g(85％)产物，ee值：99.9％的(L)型。
实施例2：
(A)N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-(L)-3-氧杂脒基-苯丙氨酰基-3-哌啶酸- 苄基酰胺
将2.3g(3.6mmol)N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-(L)-3-氰基-苯丙氨酰基3-哌啶酸-苄基酰胺溶于45ml乙醇中，向该溶液中加入0.94g(13.6mmol)盐酸羟胺，然后再加入0.74g(7mmol)Na2CO3在15ml水中形成的溶液并加热(80℃)回流反应6小时。蒸馏除去溶剂后，将获得的粗产物吸收入100ml乙酸乙酯中，用水(3×30ml)进行萃取，用饱和NaCl溶液洗涤，通过Na2SO4进行干燥，过滤和蒸馏除去溶剂。收率2.1g(87％)
(B)N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-(L)-3-脒基-苯丙氨酰基-3-哌啶酸-苄基 酰胺盐酸盐
将2.1g(3.1mmol)在(A)中获得的N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-(L)-3-氧杂脒基-苯丙氨酰基-3-哌啶酸-苄基酰胺溶于20ml乙醇中并向该溶液中加入0.4g10％的钯碳在5ml水中形成的悬浮液。导入氢气直到饱和，然后在常压下氢化直至反应完全(约4小时)。悬浮液用硅藻土进行过滤，用乙醇/水(9∶1)进行洗涤，蒸馏除去溶剂。获得的粗产物用硅胶60(乙酸乙酯/2-丙醇，8∶2)提纯，随后通过Amberlite IRA-400(Cl-形式)在2-丙醇/水(8∶2)中将其转化为相应的盐酸盐。收率：1.74g(85％)，ee值：99.7％的(L)型。
实施例3：
(A)N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-3-氨基腙-(L)-苯丙氨酸-4-乙氧羰基-哌 嗪酰胺
将75.4g(0.126mol)N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-3-氰基-(L)-苯丙氨酸-4-乙氧羰基-哌嗪酰胺溶于1.5L乙醇中，向该溶液中加入18.1g(0.47mol)100％的肼水合物溶液并加热(80℃)回流反应6小时。蒸馏除去溶剂后，将获得的粗产物中置入1.5L乙酸乙酯，用水(3×0.5L)进行萃取，用饱和NaCl溶液洗涤，通过Na2SO4进行干燥，过滤，蒸馏除去溶剂。收率65.7g(83％)
(B)N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-3-脒基-(L)-苯丙氨酸-4-乙氧羰基-哌嗪 酰胺盐酸盐
将65.5g(0.104mol)在(A)中获得的N-α-2，4，6-三异丙基苯基磺酰基-3-氨基腙-(L)-苯丙氨酸-4-乙氧羰基-哌嗪酰胺溶于0.66L乙醇中并向该溶液中加入13.1g10％的钯碳在130ml水中的悬浮液。导入氢气至饱和，在常压下氢化直至反应完全(约5小时)。悬浮液用硅藻土进行过滤，用乙醇/水(9∶1)进行洗涤，蒸馏除去溶剂。获得的粗产物用硅胶60(乙酸乙酯/2-丙醇，8∶2)提纯，随后通过AmberliteIRA-400(Cl-形式)在2-丙醇/水(8∶2)中转化为相应的盐酸盐。收率：54.1g(80％)，ee值：99.8％的(L)型。

Claims (21)

1.以(L)-或(D)-对映体形式，和以(E)-或(Z)-异构体形式，或者以(E/Z)混合物形式，以及以其与酸形成的盐的形式存在的通式(IIa)的3-羟基脒基-苯丙氨酸衍生物的制备方法，
Figure C038047140002C1
其中R1是
(a)下式的基团
Figure C038047140002C2
其中p＝1和r＝2以及R2是苄氧羰基、苄氨基羰基或2-噻吩基肼基羰基，或者p＝2和r＝1以及R2是乙氧羰基、2-丙氧羰基、2-丙氨基羰基、甲氨基羰基或甲基；或是
(b)下式的基团
Figure C038047140002C3
其中R3是甲氧羰基、乙氧羰基、苄氧羰基、二甲氨基羰基、乙酰基或丙酰基，其特征在于：其中R1如上定义的通式(III)的腈
Figure C038047140003C1
与盐酸羟胺在碳酸钠存在下，在醇水溶液中于回流温度下进行反应；或通式(III)的腈与盐酸羟胺在三乙胺存在下，在醇溶液中，任选地加入其它的有机溶剂，在室温下进行反应。
2.权利要求1的方法，其特征在于，所使用的其它有机溶利是二氯甲烷。
3.权利要求1的方法，其特征在于，使用1-5倍过量的盐酸羟胺和基于盐酸羟胺计0.5-0.6摩尔当量的碳酸钠。
4.权利要求1或3的方法，其特征在于，反应在乙醇水溶液中，在回流下进行。
5.以(L)-或(D)-对映体形式，和以(E)-或(Z)-异构体形式，或者以(E/Z)混合物形式，以及以其与酸形成的盐的形式存在的通式(IIb)的3-氨基腙-苯丙氨酸衍生物的制备方法，
Figure C038047140004C1
其中R1如权利要求1中所定义，其特征在于，权利要求1中定义的通式(III)的腈与过量的肼在醇溶液中加热回流。
6.权利要求5的方法，其特征在于，在乙醇溶液中，加热回流2-20小时。
7.权利要求6的方法，其特征在于，在乙醇溶液中，加热回流4-10小时。
8.以L-或D-构型异构体存在的通式(I)的3-脒基-苯丙氨酸衍生物或其与酸形成的盐的制备方法
其中R1如权利要求1中所定义，其特征在于，以(L)-或(D)-对映体形式，和以(E)-或(Z)-异构体形式，或者以(E/Z)混合物形式存在的且其中具有如权利要求1中所定义的R1的通式(IIa)化合物或权利要求6中定义的通式(IIb)的化合物，在Pd/C存在下，于醇水溶液中，用氢或甲酸铵进行还原；或
权利要求1中定义的通式(IIa)的化合物或权利要求6中定义的通式(IIb)的化合物，在Pd/C存在下，于混合有乙酸或氯化氢的醇溶液中，在1-3巴的压力下，进行氢化反应；或
通式(IIa)或(IIb)的化合物与乙酸酐在盐酸存在下，转化为相应的乙酰氧基脒基或乙酰氨基脒基衍生物，并在Pd/C存在下，在醇水溶液中用氢或甲酸铵使之还原；或
乙酰氧基脒基或乙酰氨基脒基衍生物，在Pd/C存在下，在醇与乙酸或氯化氢的混合溶液中，于1-3巴的压力下进行氢化。
9.权利要求8的方法，其特征在于，式(IIa)或(IIb)的化合物转化为相应的乙酰氧基脒基或乙酰氨基脒基衍生物的反应在20-60℃的温度进行。
10.权利要求8的方法，其特征在于，在乙醇和水比值为1∶1-20∶1的溶液中进行还原。
11.权利要求10的方法，其特征在于，在乙醇和水比值为3∶1-10∶1的溶液中进行还原。
12.权利要求11的方法，其特征在于，在乙醇和水比值为5∶1的溶液中进行还原。
13.权利要求8-12之一的方法，其特征在于，所述在Pd/C存在下，在醇水溶液中用氢或甲酸铵进行的还原是在1-50％的Pd/C存在下进行的。
14.权利要求13的方法，其特征在于，在5-30％的Pd/C存在下进行还原。
15.权利要求8-12之一的方法，其特征在于，所述在Pd/C存在下，在醇水溶液中用氢或甲酸铵进行的还原是在10-50℃的温度下进行的。
16.权利要求15的方法，其特征在于，在20-30℃的温度下进行还原。
17.权利要求8-12之一的方法，其特征在于，用至少四倍过量的甲酸铵进行还原。
18.以(L)-或(D)-对映体形式，和以(E)-或(Z)-异构体形式，或者以(E/Z)混合物形式以及以其与酸形成的盐的形式存在的通式(IIa)的化合物
Figure C038047140006C1
其中R1如权利要求1中所定义。
19.以(L)-或(D)-对映体形式，和以(E)-或(Z)-异构体形式，或者以(E/Z)混合物形式以及以其与酸形成的盐的形式存在的通式(IIb)的化合物
Figure C038047140006C2
其中R1如权利要求1中所定义。
20.权利要求18的化合物，
其是以(L)-或(D)-对映体形式和以(E)-或(Z)-异构体形式，或者以(E/Z)混合物形式以及以其与酸形成的盐的形式存在的式(IV)的化合物
Figure C038047140007C1
21.权利要求19的化合物，
其是以(L)-或(D)-对映体形式和以(E)-或(Z)-异构体形式，或者以(E/Z)混合物形式以及以其与酸形成的盐的形式存在的式(V)的化合物
Figure C038047140007C2
CNB038047144A 2002-02-28 2003-02-28 制备3-脒基苯丙氨酸衍生物的方法 Expired - Lifetime CN100369906C (zh)

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