CN102596981A - 抗菌氨基糖苷类类似物 - Google Patents

Abstract

公开了具有抗菌活性的化合物。所述化合物具有下列结构(I)，包括其立体异构体、药物可接受的盐以及前药，其中Q₁、Q₂、Q₅、R₁、R₂、R₃、Z₁和Z₂如本文所定义。还公开了这类化合物的制备和使用方法以及包含这类化合物的药物组合物。

Description

抗菌氨基糖苷类类似物

政府权益声明

本发明基于国立卫生研究院，即美国卫生及公共服务部的机构授予的合同号为HHSN272200800043C的政府支持完成。政府具有本发明的某些权利。

相关申请的引用

本发明依据35U.S.C.§119(e)要求2009年10月9日提交的第61/250,119号美国临时专利申请的权益。前述申请以其整体通过引用并入本文。

背景

领域

本发明涉及新的氨基糖苷类化合物及其制备方法以及作为治疗剂或预防剂的用途。

相关领域描述

在现代药物发现中特别关注的是开发通过与RNA结合而发挥作用的新低分子量药物。充当DNA和蛋白质之间的信使的RNA被认为是完全柔性分子而没有显著的结构复杂性。最近的研究显示RNA结构中惊人的复杂。RNA具有可与蛋白质相比的结构复杂性，而不是类似DNA的简单基序。基因组测序显示蛋白质和编码它们的mRNA的序列。由于蛋白质使用RNA模板进行合成，因此能首先通过干扰mRNA转译而防止它们产生，从而抑制这类蛋白质。由于蛋白质和RNA为潜在的药物靶向位点，因此基因组测序工作显示的靶标数有效地增加一倍。这些观察结果打开了制药工业使用小分子靶向RNA的新机遇。

经典药物发现集中于作为干预靶标的蛋白质。对于在药物筛选检验中使用的蛋白质，其非常难于以合适的形式分离和纯化。许多蛋白质需要仅在特定条件下的特定细胞类型中发生的转译后修饰。蛋白质折叠为具有疏水核心以及在表面上的亲水和带电基团的球状结构域。多个亚基常形成复合物，其可能需要有效的药物筛选。膜蛋白质通常需要被嵌入膜中以保持其合适的形状。能用于药物筛选的蛋白质的最小实用单位为球状结构域。去除单一α螺旋或旋转β片并将其用于药物筛选的概念不切合实际，因为仅完整的蛋白质可能具有用于药物结合的合适三维形状。用于筛选的生物活性蛋白质的制备是传统高通量筛选的主要限制。通常，高通量筛选工作中的有限试剂是生物学活性形式的蛋白质，其还能是非常昂贵的。

为了筛选发现结合RNA靶标的化合物，能使用新方法取代用于蛋白质的传统方法。所有RNA在其溶解度、合成方便性或分析中的用途方面基本相同。RNA的物理性质不依赖它们编码的蛋白质。可容易地通过化学合成或酶合成大量制备它们，并且在体内不广泛改性。对于RNA，用于药物结合的最小实用单位为功能子域。RNA的功能子域为当从较大的RNA去除并以分离形式研究时保持其生物相关形状和蛋白质或RNA结合性质的片段。RNA功能子域的尺寸和组成使它们可通过酶合成或化学合成获得。结构生物学界已发展了在功能RNA子域的识别方面的显著经验从而促进了通过诸如NMR光谱学技术的结构研究。例如，已经确定16S rRNA (A位点)解码区域的小类似物仅包含原发区域(essential region)，并且表现出以与完整的核糖体相同的方式结合抗生素。

与蛋白质相比，在RNA上的结合位点为亲水的并相对稀疏。通过RNA的变形性提高用于基于形状的小分子识别的可能性。能通过总体形态和从相对刚性骨架移开的带电芳香族基团和氢键基团的分布来确定分子与特定RNA靶标的结合。认为适当放置正电荷是重要的，因为远程静电相互作用能用于控制分子进入具有合适取向的结合袋。在碱基暴露的结构中，与芳香族官能团的堆积相互作用可能有助于结合相互作用。RNA的大沟提供了许多用于特定氢键与配体结合的位点。这些包括腺苷和鸟苷的芳香族N7氮原子、尿苷和鸟苷的O4和O6氧原子以及腺苷和胞苷的胺类。RNA的丰富结构和序列多样性暗示我们能建立对其靶标具有高亲和力和特异性的配体。

尽管我们对RNA结构和折叠以及其中通过其它配体识别RNA的模式的理解还非常不全面，但在过去十年中已取得了显著进展(参见，例如Chow,C.S.；Bogdan,F.M.，Chem.Rev.，1997，97，1489，以及Wallis,M.G.；Schroeder,R.，Prog.Biophys.摩尔c.Biol.1997，67，141)。尽管RNA在细菌复制中发挥主要作用，但靶向这些病原体的这些关键RNA位点的药物是稀少的。细菌对抗生素耐受性的日益严重使得探索新的RNA结合剂变得至关重要。

某些小分子能结合并阻滞RNA的基本功能。这类分子的实例包括氨基糖苷类抗生素以及诸如与细菌rRNA结合并释放肽基-tRNA和mRNA的红霉素的药物。长期以来就已知氨基糖苷类抗生素结合RNA。它们通过与细菌核糖体中的特定靶标位点结合来发挥它们的抗菌作用。对于结构相关的抗生素新霉胺、核糖霉素、新霉素B以及巴龙霉素，结合位点已定位于原核16S核糖体解码区域RNA的A位点(参见Moazed,D.；Noller,H.F.，Nature，1987，327，389)。氨基糖苷类对该RNA靶标的结合干扰了mRNA转译的保真性并导致错编和截断，最终导致细菌细胞死亡(参见Alper,P.B.；Hendrix,M.；Sears,P.；Wong,C.，J.Am.Chem.Soc.，1998，120，1965)。

本领域亟需针对具有广谱活性的细菌发挥作用的新化学实体。发现RNA-结合抗菌药物的最大挑战可能是识别与能通过小分子药物结合而失活的细菌共有的关键结构。使用小分子靶向RNA的挑战是开发识别RNA特定形状的化学策略。三组数据提供了对如何进行上述工作的提示：与RNA相互作用的天然蛋白质、结合RNA的天然产物抗生素以及结合蛋白质和其它分子的人造RNA(核酸适配体)。然而，各个数据组提供了对问题的不同见解。

从天然来源获得的几类药物已经显示通过结合RNA或RNA/蛋白质复合物而发挥作用。这些包括三种不同结构种类的抗生素：抗生素的硫链丝菌素、氨基糖苷类族和大环内脂类族。这些实例提供了如何选择小分子和靶标的有力线索。自然已选择了核糖体中的RNA靶标，细菌中最古老和保守的靶标之一。由于期望抗菌药物有效并具有广谱活性，因此对所有细菌寿命重要的这些古老方法代表了受关注的靶标。我们越接近古老保守的功能，我们越可能发现广泛保守的RNA形状。重要的是还考虑人类中等效结构的形状，因为在进化它们时细菌不太可能考虑其RNA的治疗指数。

存在大量的天然抗菌素，这些包括诸如黄色霉素、新霉素、巴龙霉素、硫链丝菌素的氨基糖苷类以及许多其它。它们是非常有效的结合小核糖体亚基的RNA的杀菌化合物。通过以导致错译基因编码的形式与细菌RNA结合来介导杀菌作用。认为在转译完整膜蛋白质过程中的编码错译产生危害细菌膜的屏障性质的异常蛋白质。

抗生素为通过抑制其它微生物的生长并可最终消灭它们的各种微生物物种(细菌、真菌、放线菌)产生的化学物质。然而，常见用途常将术语抗菌素扩展至包括并非微生物产物的合成抗菌剂，例如磺胺类和喹啉类。现在，已经识别的抗菌素数量扩展为数百种，并且已将这些中的许多发展至它们在传染疾病的治疗中有价值的阶段。抗生素在物理、化学和药理学性质、抗菌谱和作用机制方面显著不同。近年来，细菌、真菌和病毒复制的分子机制的知识已显著促进能干扰这些微生物生命周期的化合物的合理开发。

现在，所有住院病人中的至少30%接受一个或多个使用抗生素的治疗过程，并且已经治愈数百万潜在致命的传染病。同时，这些药物成为其中执业医师可使用的大多数那些滥用药物。抗菌剂普遍使用的一种结果是耐抗生素病原体的出现，其反过来导致对新药的不断增长的需求。这些试剂中的多种还显著促使医疗护理成本的提高。

当首次测试新试剂的抗菌活性时，通常定义敏感性和耐受性图谱。不幸地，该活性谱随后能变为显著的程度，因为微生物已进化使它们在抗生素的存在下存活的上述巧妙变化的排列。耐药性机制从微生物到微生物并从药物到药物而变化。

耐抗生素的发展通常包括稳定的基因变化，可一代又一代的遗传。能操作导致细菌基因组成改变的任何机制。虽然通常突变是原因，但可通过遗传物质由转导、转移、接合而从一个细菌至另一个的转移来获得对抗菌剂的耐受性。

对于前述原因，当在该领域取得进步时，仍亟需具有抗菌活性的新化学实体。此外，为了加快药物发现步骤，需要合成氨基糖苷类抗生素的新方法以提供一系列是治疗细菌感染的潜在新药物的化合物。本发明满足这些需要并提供进一步相关的优势。

简述

简言之，本发明涉及具有抗菌活性的新氨基糖苷类化合物，包括其立体异构体、药物可接受的盐和前药，以及这类化合物在治疗细菌感染中的用途。

在一个实施方案中，提供了具有下列结构(I)的化合物或其立体异构体、前药或药物可接受的盐：

其中：

Q₁为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

Q₂为：

Q₅为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

各个R₁和R₂独立地为氢或氨基保护基团；

各个R₃独立地为氢或羟基保护基团；

各个R₄和R₅独立地为氢或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基；

各个R₆独立地为氢、卤素、羟基、氨基或C₁-C₆烷基；

或R₄和R₅与其连接的原子一起能形成具有4至6个环原子的杂环，或R₅和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环，或R₄和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的碳环；

各个n独立地为0至4的整数；以及

各个Z₁和Z₂独立地为氢或-OR₃，

其中(i)Z₁和Z₂中的至少一个为H，(ii)R₄和R₅中的至少一个为取代的C₁-C₆烷基或至少一个R₆为卤素、羟基或氨基，以及(iii)与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的-CH-基团可任选形成双键。

在另一个实施方案中，提供具有下列结构(I)的化合物或其立体异构体、前药或药物可接受的盐：

其中：

Q₁为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

Q₂为被一个或多个卤素、羟基、氨基任意取代的烷基、任意取代的环烷基或任意取代的杂环基，

Q₅为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

各个R₁和R₂独立地为氢或氨基保护基团；

各个R₃独立地为氢或羟基保护基团；

各个R₄、R₅、R₇和R₈独立地为氢或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基；

各个R₆独立地为氢、卤素、羟基、氨基或C₁-C₆烷基；

或R₄和R₅与其连接的原子一起能形成具有4至6个环原子的杂环，或R₅和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环，或R₄和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的碳环，或R₇和R₈与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环；

各个R₉独立地为氢、羟基、氨基或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基；

各个R₁₀独立地为氢、卤素、羟基、氨基或C₁-C₆烷基；

各个R₁₁独立地为氢、卤素、氨基或C₁-C₆烷基；

或R₉和一个R₁₁与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环，或R₄和一个R₁₁与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的碳环；

各个n独立地为0至4的整数；

各个p独立地为1至4的整数；以及

各个Z₁和Z₂独立地为氢或-OR₃，

其中(i)Z₁和Z₂中的至少一个为H，以及(ii)与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的-CH-基团可任选形成双键。

在另一实施方案中，提供了包含具有结构(I)的化合物或其立体异构体、药物可接受的盐或前药以及药物可接受的载体、稀释剂或赋形剂的药物组合物。

在另一实施方案中，提供了将具有结构(I)的化合物用于治疗的方法。特别地，本发明提供了治疗哺乳动物的细菌感染的方法，其包括向有需要的哺乳动物给予有效量的具有结构(I)的化合物或其立体异构体、药物可接受的盐或前药。此外，本发明提供了治疗哺乳动物的细菌感染的方法，其包括向有需要的哺乳动物给予有效量的包含具有结构(I)的化合物或其立体异构体、药物可接受的盐或前药以及药物可接受的载体、稀释剂或赋形剂的药物组合物。

经参考下列详细描述，本发明的这些和其它方面显而易见。

详细描述

在下列描述中，阐述某些具体细节以提供对本发明各个实施方案的深入理解。然而，本领域技术人员理解本发明可以在没有这些细节的情况下而实施。

除非上下文另外规定，整个说明书和权利要求书中，词语“包含”及其变型，例如“包含(comprises)”和“包含(comprising)”应解释为开放式的、含括式的意义，即理解为“包括，但不限于”。

整个说明书提及的“一个实施方案”或“实施方案”是指在本发明的至少一个实施方案中包括的与实施方案有关的特定特征、结构或特性。因此，在整个说明书的各个位置出现的短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不必全部是指相同的实施方案。此外，在一个或多个实施方案中，特定特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。

“氨基”是指-NH₂基团。

“氰基”是指-CN基团。

“羟基(hydroxy)”或“羟基(hydroxyl)”是指-OH基团。

“亚氨基”是指=NH取代基。

“硝基”是指-NO₂基团。

“氧基”是指=O取代基。

“硫基”是指=S取代基。

“烷基”是指仅由碳和氢原子组成的直链或支链烃链，其为饱和或不饱和的(即，包含一个或多个双键和/或叁键)，具有1至12个碳原子(C₁-C₁₂烷基)，优选具有1至8个碳原子(C₁-C₈烷基)或1至6个碳原子(C₁-C₆烷基)，并且其通过单键与分子剩余部分连接，例如，甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基(异丙基)、正丁基、正戊基、1,1-二甲基乙基(叔丁基)、3-甲基己基、2-甲基己基、乙烯基、丙-1-烯基、丁-1-烯基、戊-1-烯基、戊-1,4-二烯基、乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基等。除非本说明书另外具体规定，烷基可为任意取代的。

“亚烷基”或“亚烷基链”是指将分子剩余部分连接至自由基的仅由碳和氢组成的直链或支链二价烃链，其为饱和或不饱和的(即，包含一个或多个双键和/或叁键)，并具有1至12个碳原子，例如亚甲基、乙烯基、丙烯基、正丁烯基、亚乙烯基、亚丙烯基、正亚丁烯基、丙炔基、正丁炔基等。通过单键或双键将亚烷基链与分子剩余部分连接，并通过单键或双键将亚烷基链与自由基连接。亚烷基链与分子剩余部分和与自由基的连接点能通过所述链内的一个碳或任意两个碳。除非本说明书另外具体规定，亚烷基链可为任意取代的。

“烷氧基”是指通式-OR_a的基团，其中R_a为上述定义的包含1至12个碳原子的烷基基团。除非本说明书另外具体规定，烷氧基可为任意取代的。

“烷基氨基”是指通式-NHR_a或-NR_aR_a的基团，其中各个R_a独立地为上述定义的包含1至12个碳原子的烷基基团。除非本说明书另外具体规定，烷基氨基可为任意取代的。

“硫代烷基”是指通式-SR_a的基团，其中R_a为上述定义的包含1至12个碳原子的烷基基团。除非本说明书另外具体规定，硫代烷基可为任意取代的。

“芳基”是指包含氢、6至18个碳原子和至少一个芳香族环的烃环体系。为了本发明的目的，芳基可为单环、双环、三环或四环的环体系，其可包括稠环或桥环体系。芳基包括但不限于，衍生自醋蒽烯、苊烯、醋菲烯、蒽、薁、苯、屈、荧蒽、芴、不对称引达省、对称引达省、茚满、茚、萘、非那烯、菲、七曜烯、芘和苯并菲的芳基。除非本说明书另外具体规定，术语“芳基”或前缀“芳(ar-)”(例如“芳烷基”中的)是指包括任意取代的芳基。

“芳烷基”是指通式-R_b-R_c的基团，其中R_b为上述定义的亚烷基链，并且R_c为上述定义的一个或多个芳基，例如苄基、二苯基甲基等。除非本说明书另外具体规定，芳烷基可为任意取代的。

“环烷基”或“碳环”是指仅由碳和氢原子组成的稳定的非芳香族单环或多环烃基团，其可以包括稠环或桥环体系，具有3至15个碳原子，优选具有3至10个碳原子，并且其为饱和或不饱和的并通过单键与分子剩余部分连接。单环基团包括，例如，环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。多环基团包括，例如金刚烷基、降冰片基、十氢萘基(decalinyl)、7,7-二甲基-双环[2.2.1]庚烷基等。除非本说明书另外具体规定，环烷基可为任意取代的。

“环烷基烷基”是指通式-R_bR_d的基团，其中R_d为上述定义的亚烷基链且R_g为上述定义的环烷基基团。除非本说明书另外具体规定，环烷基烷基可为任意取代的。

“稠合的”是指与本发明化合物中存在的环结构稠合的本文描述的任何环结构。当稠环为杂环或杂芳基环时，可由氮原子代替成为稠合杂环或稠合杂芳基环的一部分的存在的环结构上的任何碳原子。

“卤素(halo)”或“卤素(halogen)”是指溴、氯、氟或碘。

“卤代烷基”是指由一个或多个上述定义的卤素基团取代的上述定义的烷基基团，例如三氟甲基、二氟甲基、三氯甲基、2,2,2-三氟乙基、1,2-二氟乙基、3-溴-2-氟丙基、1,2-二溴乙基等。除非本说明书另外具体规定，卤代烷基可为任意取代的。

“杂环基”或“杂环”是指稳定的3-至18-元非芳香族环基团，其由2至12个碳原子以及1至6个选自氮、氧和硫的杂原子组成。除非本说明书另外具体规定，杂环基基团可为单环、双环、三环或四环体系，其可以包括稠环或桥环体系；并且杂环基基团中的氮、碳或硫原子可任选被氧化；氮原子可任选被季铵化；并且杂环基团可为部分或完全饱和的。这类杂环基基团的实例包括但不限于，二氧戊环基、噻吩基[1,3]二噻烷基、十氢异喹啉基、咪唑啉基、咪唑烷基、异噻唑烷基、异噁唑烷基、吗啉基、八氢吲哚基、八氢异吲哚基、2-氧代哌嗪基、2-氧代哌啶基、2-氧代吡咯烷基、噁唑烷基、哌啶基、哌嗪基、4-哌啶酮基、吡咯烷基、吡唑烷基、奎宁环基、噻唑烷基、四氢呋喃基、三噻烷基、四氢吡喃基、硫代吗啉基(thiomorpholinyl)、硫代吗啉基(thiamorpholinyl)、1-氧-硫代吗啉基以及1,1-二氧-硫代吗啉基。除非本说明书另外具体规定，杂环基可为任意取代的。

“N-杂环基”是指包含至少一个氮的上述定义的杂环基基团，并且其中杂环基基团与分子剩余部分的连接点通过杂环基基团中的氮原子。除非本说明书另外具体规定，N-杂环基可为任意取代的。

“杂环基烷基”是指通式-R_bR_e的基团，其中R_b为上述定义的亚烷基链，并且R_e为上述定义的杂环基基团，并且如果杂环基为含氮的杂环基，则杂环基可以在氮原子处与烷基连接。除非本说明书另外具体规定，杂环基烷基可为任意取代的。

“杂芳基”是指包含氢原子、1至13个碳原子、1至6个选自氮、氧和硫的杂原子以及至少一个芳香族环的5-至14-元的环体系。为了本发明的目的，杂芳基基团可为单环、双环、三环或四环环体系，其可以包括稠环或桥环体系；并且杂芳基基团中的氮、碳或硫原子可任选被氧化；氮原子可任选被季铵化。实例包括但不限于，氮杂环庚烯基、吖啶基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并吲哚基、苯并间二氧杂环戊烯基、苯并呋喃基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噻二唑基、苯并[b][1,4]二氧杂环庚烯基、1,4-苯并二氧杂环己烷基、苯并萘并呋喃基、苯并噁唑基、苯并间二氧杂环戊烯基、苯并二氧杂环己烯基、苯并吡喃基、苯并吡喃酮基、苯并呋喃基、苯并呋喃酮基、苯并噻吩基(苯并苯硫基)、苯并***基、苯并[4,6]咪唑并[1,2-a]吡啶基、咔唑基、噌啉基、二苯并呋喃基、二苯并苯硫基、呋喃基、呋喃酮基、异噻唑基、咪唑基、吲唑基、吲哚基、吲唑基、异吲哚基、吲哚啉基、异吲哚啉基、异喹啉基、吲嗪基(indolizinyl)、异噁唑基、萘啶基、噁二唑基、2-氧代氮杂环庚烯基、噁唑基、环氧乙烷基、1-氧化吡啶基、1-氧化嘧啶基、1-氧化吡嗪基、1-氧化哒嗪基、1-苯基-1H-吡咯基、吩嗪基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、酞嗪基、喋啶基、嘌呤基、吡咯基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、喹啉基、奎宁环基、异喹啉基、四氢喹啉基、噻唑基、噻二唑基、***基、四唑基、三嗪基和苯硫基(即，噻吩基)。除非本说明书另外具体规定，杂芳基可为任意取代的。

“N-杂芳基”是指包含至少一个氮的上述定义的杂芳基基团，并且其中杂芳基基团与分子剩余部分的连接点通过杂芳基基团中的氮原子。除非本说明书另外具体规定，N-杂芳基可为任意取代的。

“杂芳基烷基”是指通式-R_bR_f的基团，其中R_d为上述定义的亚烷基链且R_f为上述定义的杂芳基基团。除非本说明书另外具体规定，杂芳基烷基可为任意取代的。

本文使用的术语“取代的”是指其中至少一个氢原子由非氢原子的键取代的任何上述基团(即，烷基、烯基、烷氧基、烷基氨基、硫代烷基、芳基、芳烷基、环烷基、环烷基烷基、卤代烷基、杂环基、N-杂环基、杂环基烷基、杂芳基、N-杂环芳基和/或杂芳基烷基)，所述非氢原子例如但不限于：诸如F、Cl、Br和I的卤原子；诸如羟基、烷氧基和酯基的基团中的氧原子；诸如硫醇基、硫代烷基、砜基、磺酰基和亚砜基的基团中的硫原子；诸如胺、酰胺、烷基胺、二烷基胺、芳基胺、烷基芳基胺、二芳基胺、N-氧化物、酰亚胺和烯胺的基团中的氮原子；诸如三烷基甲硅烷基、二烷基芳基甲硅烷基、烷基二芳基甲硅烷基和三芳基甲硅烷基的基团中的硅原子；以及各种其它基团中的其它杂原子。“取代的”还指其中一个或多个氢原子由杂原子的高级键(例如，双键或叁键)取代的任何上述基团，所述杂原子例如氧基、羰基和酯基中的氧；以及诸如亚胺、肟、腙和腈的基团中的氮。例如，“取代的”包括其中一个或多个氢原子由-NR_gR_h、-NR_gC(=O)R_h、-NR_gC(=O)NR_gR_h、-NR_gC(=O)OR_h、-NR_gC(=NR_g)NR_gR_h、-NR_gSO₂R_h、-OC(=O)NR_gR_h、-OR_g、-SR_g、-SOR_g、-SO₂R_g、-OSO₂R_g、-SO₂OR_g、=NSO₂R_g和-SO₂NR_gR_h取代的任何上述基团。“取代的”还指其中一个或多个氢原子由-C(=O)R_g、-C(=O)OR_g、-C(=O)NR_gR_h、-CH₂SO₂R_g、-CH₂SO₂NR_gR_h取代的任何上述基团。在前述中，R_g和R_h为相同或不同的，并独立地为氢、烷基、烷氧基、烷基氨基、硫代烷基、芳基、芳烷基、环烷基、环烷基烷基、卤代烷基、杂环基、N-杂环基、杂环基烷基、杂芳基、N-杂芳基和/或杂芳基烷基。“取代的”还指其中一个或多个氢原子由氨基、氰基、羟基、亚氨基、硝基、氧基、硫基、卤素、烷基、烷氧基、烷基氨基、硫代烷基、芳基、芳烷基、环烷基、环烷基烷基、卤代烷基、杂环基、N-杂环基、杂环基烷基、杂芳基、N-杂芳基和/或杂芳基烷基的键取代的任何上述基团。此外，各个前述取代基还可由一个或多个上述基团任意取代。

本文使用的术语“保护基”是指本领域已知的保护包括但不限于羟基和氨基的反应性基团以防止合成步骤中不期望的反应的不稳定化学部分。使用保护基团保护的羟基和氨基在本文分别称为“受保护的羟基”和“受保护的氨基”。通常，有选择地和/或正交使用保护基团以在其它反应位点保护在反应步骤中的位点，然后能被去除以使未保护的基团按原样或可用于进一步的反应。在Greene和Wuts，ProtectiveGroups in Organic Synthesis(有机合成中的保护基)，第三版，JohnWiley和Sons，New York(1999)中广泛地描述了本领域已知的保护基团。能将基团有选择地并入本发明的氨基糖苷类作为前体。例如，能将氨基放置在本发明的化合物中作为能在合成中的期望点化学转化为氨基的叠氮基。通常，基团受保护或以前体形式存在，所述前体对修饰母体分子其它区域的反应为惰性的用于在合适的时间转化为它们的最终基团。在Agrawal等人，Protocols for Oligonucleotide Conjugates(寡核苷酸共轭物的实验方案)，编辑，Humana Press；New Jersey，1994；Vol 26，pp.1-72中讨论了另外的代表性保护基团或前体基团。“羟基保护基”的实例包括但不限于叔丁基、叔丁氧基甲基、甲氧基甲基、四氢吡喃基、1-乙氧基乙基、1-(2-氯乙氧基)乙基、2-三甲基甲硅烷基乙基、对氯苯基、2,4-二硝基苯基、苄基、2,6-二氯苄基、二苯基甲基、对硝基苄基、三苯基甲基、三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基(TBDPS)、三苯基甲硅烷基、苯甲酰基甲酸酯、乙酸酯、氯乙酸酯、三氯乙酸酯、三氟乙酸酯、新戊酸酯(pivaloate)、苯甲酸酯、对苯基苯甲酸酯、碳酸9-茐基甲酯、甲磺酸酯和甲苯磺酸酯。“氨基保护基”的实例包括但不限于：氨基甲酸酯保护基，例如2-三甲基甲硅烷基乙氧基羰基(Teoc)、1-甲基-1-(4-联苯基)-乙氧基-羰基(Bpoc)、叔丁氧基羰基(BOC)、烯丙氧基羰基(Alloc)、9-茐基甲氧基羰基(Fmo)以及苄氧羰基(Cbz)；酰胺保护基，例如甲酰基、乙酰基、三卤代乙酰基、苯甲酰基和硝基苯基乙酰基；磺酰胺保护基，例如2-硝基苯磺酰基；以及亚胺和环酰亚胺保护基，例如苯二甲酰亚氨基和二硫代琥珀酰基。

“前药”意思表示可在生理学条件下或通过溶剂分解而转化为本发明的生物学活性化合物的化合物。因此，术语“前药”是指药物可接受的本发明化合物的代谢前体。当给予有需要的个体时，前药可为不活泼的，但在体内转化为本发明的活性化合物。通常，前药通过例如在血液中水解而在体内迅速转化以产生本发明的母体化合物。前药化合物常提供哺乳生物体内的溶解度、组织相容性或缓释的优点(参见，Bundgard,H.，Design of Prodrugs(前药设计)(1985)，pp.7-9，21-24(Elsevier，Amsterdam))。在Higuchi,T.等人，A.C.S.Symposium Series(A.C.S.研讨会系列)，Vol.14，以及在Bioreversible Carriers in DrugDesign(药物设计中的生物可逆载体)，Edward B.Roche编辑，AmericanPharmaceutical Association and Pergamon Press，1987中提供了前药的讨论。

术语“前药”还意图包括当将这类前药给予哺乳动物个体时在体内释放本发明的活性化合物的任何共价结合的载体。可以常规操作或体内将修饰断裂为本发明的母体化合物的方式，通过修饰本发明化合物中存在的官能团来制备本发明化合物的前药。前药包括其中羟基、氨基或巯基与任何基团结合的本发明的化合物，当将本发明化合物的前药给予哺乳动物个体时，所述任何基团断裂以分别形成游离羟基、游离氨基或游离巯基。前药的实例包括但不限于，本发明化合物中醇的乙酸酯、甲酸酯和苯甲酸酯衍生物或胺官能团中的酰胺衍生物等。

本文公开的发明还意图包括结构(I)的所有药物可接受的化合物，其通过具有不同原子质量或质量数的原子取代一个或多个原子进行同位素标记。能并入所公开的化合物的同位素的实例包括氢、碳、氮、氧、磷、氟、氯和碘的同位素，分别例如²H、³H、¹¹C、¹³C、¹⁴C、¹³N、¹⁵N、¹⁵O、¹⁷O、¹⁸O、³¹P、³²P、³⁵S、¹⁸F、³⁶Cl、¹²³I和¹²⁵I。这些放射性同位素标记的化合物能用于帮助通过表征例如作用位点或模式或对药理学重要作用位点的结合亲和力来确定或检测化合物的效能。某些结构(I)的同位素标记的化合物，例如包含放射性同位素的那些可用于药物和/或底物组织分布研究。放射性同位素氚(即³H)和碳-14(即¹⁴C)由于它们易于混合以及现成的检测手段而特别有用于该目的。

使用诸如氘(即²H)的较重同位素取代可提供由较大的代谢稳定性产生的某些治疗优点，例如，增加体内半衰期或减少剂量需求，因此在一些情况下可为优选的。

使用诸如¹¹C、¹⁸F、¹⁵O和¹³N的正电子发射同位素取代能用于检测底物受体占有的正电子发射断层扫描(PET)。通常，能使用合适的同位素标记的试剂代替前面使用的非标记的试剂，通过本领域技术人员已知的常规技术或通过与下述制备和实施例中描述的类似方法来制备结构(I)的同位素标记的化合物。

本文公开的发明还意图包括所公开化合物的体内代谢产物。这类产物可由例如给予的化合物的氧化、还原、水解、酰胺化、酯化等，主要由于酶步骤而产生。因此，本发明包括通过下述方法制备的化合物，所述方法包括向哺乳动物给予本发明的化合物，持续时间足以产生其代谢产物。通常，通过给予动物可检测剂量的本发明放射性同位素标记的化合物，允许发生足够时间的代谢，并从尿、血液或其它生物样品中分离其转化产物来识别这类产物，所述动物例如大鼠、小鼠、豚鼠、猴子或人。

“稳定的化合物”和“稳定的结构”意思表示足够稳定以在从反应混合物中分离为有用纯度的过程中仍存在并配制成为有效治疗剂的化合物。

“哺乳动物”包括人类以及诸如实验动物和家庭宠物(例如，猫、狗、猪、牛、绵羊、山羊、马、兔子)的家畜和诸如野生动物的非家畜等。

“任选的”和“任选地”是指随后描述的环境事件可能发生或可能不发生，并且该描述包括所述事件或环境发生的实例和不发生的实例。例如，“任意取代的芳基”是指芳基可能被取代或可能不被取代，并且该描述包括取代的芳基和没有取代基的芳基。

“药物可接受的载体、稀释剂或赋形剂”包括而不限于由美国食品或药物管理局批准为对用于人类或家畜可接受的任何辅药、载体、赋形剂、助流剂、甜味剂、稀释剂、防腐剂、染料/着色剂、香味增强剂、表面活性剂、润湿剂、分散剂、助悬剂、稳定剂、等渗剂、溶剂或乳化剂。

“药物可接受的盐”包括酸加成盐和碱加成盐。

“药物可接受的酸加成盐”是指保持游离碱的生物学有效性和性质的那些盐，其不是生物学或其它方面不期望的，并由无机酸和有机酸形成，所述无机酸例如但不限于盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、磷酸等，所述有机酸例如但不限于醋酸、2,2-二氯乙酸、己二酸、海藻酸、抗坏血酸、天冬氨酸、苯磺酸、苯甲酸、4-乙酰氨基苯甲酸、樟脑酸、樟脑-10-磺酸、癸酸、己酸、辛酸、碳酸、肉桂酸、柠檬酸、环拉酸、十二烷基硫酸、乙烷-1,2-二磺酸、乙烷磺酸、2-羟基乙烷磺酸、甲酸、富马酸、粘酸、龙胆酸、葡庚糖酸、葡糖酸、葡糖醛酸、谷氨酸、戊二酸、2-氧代-戊二酸、甘油磷酸、乙醇酸、马尿酸、异丁酸、乳酸、乳糖酸、月桂酸、马来酸、苹果酸、丙二酸、扁桃酸、甲烷磺酸、黏酸、萘-1,5-二磺酸、萘-2-磺酸、1-羟基-2-萘甲酸、烟酸、油酸、乳清酸、草酸、棕榈酸、扑酸、丙酸、焦谷氨酸、丙酮酸、水杨酸、4-氨基水杨酸、癸二酸、硬脂酸、琥珀酸、酒石酸、硫氰酸、对甲苯磺酸、三氟乙酸、十一碳烯酸等。

“药物可接受的碱加成盐”是指保持游离酸的生物学有效性和性质的那些盐，其不是生物学或其它方面不期望的。向游离酸中加入无机碱或有机碱来制备这些盐。源自无机碱的盐包括但不限于钠、钾、锂、铵、钙、镁、铁、锌、铜、锰、铝盐等。优选的无机盐为铵、钠、钾、钙和镁盐。源自有机碱的盐包括但不限于伯胺、仲胺和叔胺、包括天然存在的取代的胺的取代的胺、环胺和碱性离子交换树脂的盐，例如氨、异丙胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、三丙胺、二乙醇胺、乙醇胺、二甲基乙醇胺、2-二甲基氨基乙醇、2-二乙基氨基乙醇、二环己胺、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、咖啡因、普鲁卡因、哈胺、胆碱、甜菜碱、苯明、苄星、乙二胺、葡萄糖胺、葡甲胺、可可碱、三乙醇胺、氨丁三醇、嘌呤、哌嗪、哌啶、N-乙基哌啶、聚胺树脂等。特别优选的有机碱是异丙胺、二乙胺、乙醇胺、三甲胺、二环己胺、胆碱和咖啡因。

结晶常产生本发明化合物的溶剂化物。如本文使用的，术语“溶剂化物”是指包含具有一个或多个溶剂分子的一个或多个本发明化合物分子的聚集体。溶剂可为水，在该情况下，溶剂化物可为水合物。或者，溶剂可为有机溶剂。因此，本发明的化合物可以水合物的形式存在，包括一水合物、二水合物、半水合物、倍半水合物、三水合物、四水合物等，以及以相应的溶剂化物形式存在。本发明的化合物可为真正的溶剂化物，而在其它情况下，本发明的化合物可仅保有外来水或水和一些外来溶剂的混合物。

“药物组合物”是指本发明化合物和通常本领域可接受的用于向诸如人类的哺乳动物递送生物活性化合物的媒介物的制剂。这类媒介物包括所有药物可接受的载体、稀释剂或赋形剂。

“有效量”或“治疗有效量”是指如下文定义的，当给予哺乳动物，优选为人时，本发明化合物足以有效治疗哺乳动物、优选为人的细菌感染的量。构成“治疗有效量”的本发明化合物的量依赖化合物、疾病状态及其严重性、给药方式以及受治疗的哺乳动物的年龄而变化，但能由本领域技术人员根据其自身知识以及本公开常规确定。

本文所使用的“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”包括患有相关疾病或疾病状态的哺乳动物，优选为人的相关疾病或疾病状态的治疗，并且包括：

(i)预防疾病或疾病状态在哺乳动物中发生，尤其是当该哺乳动物倾向于所述疾病状态，但未诊断为患有所述疾病状态时；

(ii)抑制疾病或疾病状态，即阻止其发展；

(iii)缓解疾病或疾病状态，即导致疾病或疾病状态消退；或

(iv)缓解由疾病或疾病状态产生的症状，即缓解疼痛而没有解决潜在的疾病或疾病状态。如本文使用的，术语“疾病”和“疾病状态”可以相互交换使用或可为不同的，因为特殊的疾病或疾病状态可能并没有已知的诱因(因此仍不清楚病因学)，因此其不被认为是疾病，而被认为是不期望的疾病状态或综合症，其中临床医生已经鉴定或多或少的特定系列的症状。

本发明的化合物或其药物可接受的盐可包含一个或多个不对称中心，并因此产生可根据绝对立体化学定义为(R)-或(S)-，或氨基酸的(D)-或(L)-的对映异构体、非对映异构体和其它立体异构体形式。本发明意图包括所有这些可能的异构体，以及其外消旋形式和光学纯的形式。可使用手性合成子或手性试剂制备光学活性的(+)和(-)、(R)-和(S)-、或(D)-和(L)-异构体，或使用例如色谱和分级结晶的常规技术进行拆分。用于制备/分离单独的对映异构体的常规技术包括从合适的光学纯前体手性合成或使用例如手性高压液相色谱(HPLC)拆分外消旋体(或盐或衍生物的外消旋体)。当本文所描述的化合物包含烯族双键或其它几何不对称中心时，并且除非另外规定，其旨在所述化合物包括E和Z几何异构体。同样地，还旨在包含所有互变异构形式。

“立体异构体”是指由相同键结合的相同原子组成但具有不同三维结构的化合物，其不可相互交换。本发明包括各种立体异构体及其混合物，并包括“对映异构体”，其是指分子彼此为非重叠镜像的两个立体异构体。

“互变异构体”是指质子从分子的一个原子转移至相同分子的另一个原子。本发明包括任何所述化合物的互变异构体。

如上所述，在本发明的实施方案中，提供了具有抗菌活性的化合物或其立体异构体、前药或药物可接受的盐，所述化合物具有下列结构(I)：

其中：

Q₁为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

Q₂为：

Q₅为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

各个R₁和R₂独立地为氢或氨基保护基团；

各个R₃独立地为氢或羟基保护基团；

各个R₄和R₅独立地为氢或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基；

各个R₆独立地为氢、卤素、羟基、氨基或C₁-C₆烷基；

或R₄和R₅与其连接的原子一起能形成具有4至6个环原子的杂环，或R₅和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环，或R₄和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的碳环；

各个n独立地为0至4的整数；以及

各个Z₁和Z₂独立地为氢或-OR₃，

其中(i)Z₁和Z₂中的至少一个为H，(ii)R₄和R₅中的至少一个为取代的C₁-C₆烷基或至少一个R₆为卤素、羟基或氨基，以及(iii)与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的-CH-基团可任选形成双键。

在其它实施方案中，各个R₁、R₂和R₃为氢。

在其它实施方案中，Q₅为氨基。

在其它实施方案中，Q₅为羟基。

在其它实施方案中，Q₁为氨基。

在其它实施方案中，Q₁为羟基。

在其它实施方案中，Z₁和Z₂均为氢。

在其它实施方案中，Z₁为羟基且Z₂为氢。

在其它实施方案中，Z₁为羟基且Z₂为羟基。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₄为氢；R₅为氢；至少一个R₆为卤素；并且n为1至4的整数。例如，在前述更具体的实施方案中，Q₂为：

其中，各个R₆为卤素(诸如，例如，氟)。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₄为氢；R₅为氢；至少一个R₆为羟基；并且n为1至4的整数。例如，在前述更具体的实施方案中，Q₂为：

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₄为氢；R₅和一个R₆与其连接的原子一起形成具有3至6个环原子的杂环；至少一个R₆为卤素；并且n为1至4的整数。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₄和R₅与其连接的原子一起形成具有4至6个环原子的杂环；至少一个R₆为卤素；并且n为1至4的整数。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₅为氢；R₄和一个R₆与其连接的原子一起形成具有3至6个环原子的碳环；至少一个R₆为卤素；并且n为1至4的整数。

在其它实施方案中，Q₂为：

在其它实施方案中，前述结构(I)的化合物具有下列构型：

在其它实施方案中，与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的碳原子形成双键。

在其它实施方案中，与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的碳原子形成单键。

如上所述，在本发明的另一实施方案中，提供了具有抗菌活性的化合物或其立体异构体、前药或药物可接受的盐，所述化合物具有下列结构(I)：

其中：

Q₁为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

Q₂为被一个或多个卤素、羟基、氨基任意取代的烷基、任意取代的环烷基或任意取代的杂环基，

Q₅为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

各个R₁和R₂独立地为氢或氨基保护基团；

各个R₃独立地为氢或羟基保护基团；

各个R₄、R₅、R₇和R₈独立地为氢或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基；

各个R₆独立地为氢、卤素、羟基、氨基或C₁-C₆烷基；

或R₄和R₅与其连接的原子一起能形成具有4至6个环原子的杂环，或R₅和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环，或R₄和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的碳环，或R₇和R₈与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环；

各个R₉独立地为氢、羟基、氨基或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基；

各个R₁₀独立地为氢、卤素、羟基、氨基或C₁-C₆烷基；

各个R₁₁独立地为氢、卤素、氨基或C₁-C₆烷基；

或R₉和一个R₁₁与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环，或R₄和一个R₁₁与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的碳环；

各个n独立地为0至4的整数；

各个p独立地为1至4的整数；以及

各个Z₁和Z₂独立地为氢或-OR₃，

其中(i)Z₁和Z₂中的至少一个为H，以及(ii)与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的-CH-基团可任选形成双键。

在其它实施方案中，各个R₁、R₂和R₃为氢。

在其它实施方案中，Q₅为氨基。

在其它实施方案中，Q₅为羟基。

在其它实施方案中，Q₁为氨基。

在其它实施方案中，Q₁为羟基。

在其它实施方案，Z₁和Z₂均为氢。

在其它实施方案中，Z₁为羟基且Z₂为氢。

在其它实施方案中，Z₁为氢且Z₂为羟基。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₄为氢；R₇为氢；R₈为氢；并且n为1至4的整数。在其它实施方案中，各个R₆为氢。例如，在前述更具体的实施方案中，Q₂为：

在其它实施方案中，至少一个为R₆卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₄和一个R₆与其连接的原子一起形成具有3至6个环原子的碳环；R₇为氢；R₈为氢；并且n为1至4的整数。例如，在前述更具体的实施方案中，Q₂为：

在其它实施方案中，至少一个为R₆卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中R₅为氢。在其它实施方案中，各个R₆为氢。例如，在前述更具体的实施方案中，Q₂为：

在其它实施方案中，至少一个为R₆卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₇为氢；以及R₈为氢。在其它实施方案中，各个R₆为氢。例如，在前述更具体的实施方案中，Q₂为：

在其它实施方案中，至少一个为R₆卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中R₅为氢。在其它实施方案中，各个R₆为氢。在其它实施方案中，至少一个为R₆卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₇为氢；以及R₈为氢。在其它实施方案中，各个R₆为氢。在其它实施方案中，至少一个为R₆卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中R₅为氢。在其它实施方案中，各个R₆为氢。在其它实施方案中，至少一个为R₆卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中R₉为氢。在其它实施方案中，各个R₁₁为氢。在其它实施方案中，至少一个为R₁₁卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中：R₇为氢；以及R₈为氢。在其它实施方案中，各个R₁₀为氢。在其它实施方案中，至少一个为R₁₀卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

其中R₄为氢。在其它实施方案中，各个R₁₁为氢。在其它实施方案中，至少一个为R₁₁卤素。

在其它实施方案中，Q₂为：

在其它实施方案中，Q₂为被一个或多个卤素、羟基、氨基任意取代的烷基、任意取代的环烷基或任意取代的杂环基。例如，在前述更具体的实施方案中，Q₂为未取代的，或Q₂为被一个或多个卤素、羟基或氨基取代的。

在其它实施方案中，前述结构(I)的化合物具有下述构型：

在其它实施方案中，与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的碳原子形成双键。

在其它实施方案中，与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的碳原子形成单键。

应当理解，上述结构(I)化合物的任何实施方案以及上述用于结构(I)化合物中Q₁、Q₂、Q₅、R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、Z₁和Z₂基团的本文所述的任何具体取代基可独立地与结构(I)化合物的其它实施方案和/或取代基结合以形成上文未具体阐述的本发明的实施方案。此外，在列举用于在特定实施方案和/或权利要求中的任何特定的Q₁、Q₂、Q₅、R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆、R₇、R₈、R₉、R₁₀、Z₁和Z₂的取代基列表的情况下，应当理解可以从特定实施方案和/或权利要求中删除各个单独的取代基，并且认为取代基的剩余列表包括在本发明的范围内。

为了给药目的，可以原料化学品形式给予本发明的化合物，或可将其配制为药物组合物。本发明的药物组合物包含结构(I)的化合物以及药物可接受的载体、稀释剂或赋形剂。结构(I)的化合物以有效治疗特定的相关疾病或疾病状态的量，即足以治疗细菌感染并优选具有患者可接受的毒性的量而存在于组合物中。结构(I)的化合物的抗菌活性能由本领域技术人员确定，例如，如下列实施例所描述的。本领域技术人员能容易地确定合适的浓度和剂量。

本发明的化合物具有针对广谱革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌、以及肠道菌和厌氧菌的抗菌活性。代表性的敏感生物体通常包括其生长能由本发明化合物抑制的那些革兰氏阳性和革兰氏阴性、需氧和厌氧生物体，例如葡萄球菌、乳酸菌、链球菌、八叠球菌、埃希氏菌、肠杆菌、克雷伯菌、假单胞菌、不动杆菌、分支杆菌、变形杆菌、弯曲杆菌、柠檬酸杆菌、奈瑟氏菌、芽孢杆菌、拟杆菌、消化球菌、梭菌、沙门氏菌、志贺氏杆菌、沙雷氏菌、嗜血杆菌、布鲁氏菌、弗朗西斯氏菌、炭疽杆菌、耶尔森菌、棒状杆菌、莫拉氏菌、肠球菌以及其它的生物体。

能通过用于发挥相似用途的试剂的任何可接受的给药模式进行纯形式或合适药物组合物形式的本发明化合物或其药物可接受的盐的给药。能通过使本发明的化合物与合适的药物可接受的载体、稀释剂或赋形剂结合来制备本发明的药物组合物，或可将其配制成为固体、半固体、液体或气体形式的制剂，例如片剂、胶囊剂、粉末剂、颗粒剂、软膏剂、溶液剂、栓剂、注射剂、吸入剂、凝胶剂、微球剂和气雾剂。给予这类药物组合物的典型途径包括但不限于，口服给药、局部给药、透皮给药、吸入给药、肠胃外给药、舌下给药、颊给药、直肠给药、***给药和鼻内给药。本文使用的术语肠胃外给药包括皮下注射，静脉注射、肌肉注射、胸骨内注射或灌输技术。配制本发明的药物组合物以使其中包含的活性成分在将组合物给予患者时为生物有效的。向个体或患者给予的组合物采用一个或多个剂量单位的形式，其中例如片剂可为单一剂量单位，并且气雾剂形式的本发明化合物的容器可以包含多个剂量单位。制备这类剂型的实际方法是已知的，或对本领域技术人员是显而易见的，例如，参见Remington:The Science andPractice of Pharmacy(雷明顿：药学的理论和实践)，第20版(Philadelphia College of Pharmacy and Science，2000)。在任何情况下，待给予的组合物将包含治疗有效量的本发明的化合物或其药物可接受的盐用于根据本发明的教导来治疗相关疾病或疾病状态。

本发明的药物组合物可为固体或液体形式。在一方面，载体为微粒状的使得组合物为例如片剂或粉末剂形式。载体可为液体，组合物为例如口服糖浆、可注射液体或气雾剂，其可用于例如吸入给药。

当意图用于口服给药时，本发明的药物组合物通常为固体或液体形式，其中半固体、半液体、悬浮剂和凝胶形式包括在本文所考虑的固体或液体形式的范围内。

如用于口服给药的固体组合物，药物组合物可配制为粉末剂、颗粒、压缩片剂、丸剂、胶囊、咀嚼胶、植入剂或类似形式。这类固体组合物通常包含一种或多种惰性稀释剂或可食用载体。此外，可以存在下列中的一种或多种：诸如羧甲基纤维素、乙基纤维素、微晶纤维素、黄芪胶或明胶的粘结剂；诸如淀粉、乳糖或糊精的赋形剂；诸如海藻酸、海藻酸钠、Primogel、玉米淀粉等的崩解剂；诸如硬脂酸镁或Sterotex的润滑剂；诸如胶体二氧化硅的助流剂；诸如蔗糖或糖精的甜味剂；诸如薄荷、水杨酸甲酯或橙味剂的调味剂；以及着色剂。

当药物组合物为胶囊形式时，例如明胶胶囊，其可包含除上述类型的材料之外的液体载体，例如聚乙二醇或油。

本发明的药物组合物可为液体形式，例如，酏剂、糖浆剂、溶液剂、乳剂或悬浮剂。作为两个实例，液体可用于口服给药或通过注射而递送。当意图用于口服给药时，本发明的药物组合物通常包含除本发明的化合物之外的一种或多种甜味剂、防腐剂、染料/着色剂和增味剂。在意图用于通过注射给药的组合物中，可包含表面活性剂、防腐剂、湿润剂、分散剂、悬浮剂、缓冲剂、稳定剂和等渗剂中的一种或多种。

本发明的液体药物组合物不论它们为溶液、悬浮液或其它类似形式，可以包括一种或多种的下列佐剂：无菌稀释剂，例如注射用水，盐水溶液、优选为生理盐水，林格氏溶液，等渗氯化钠，诸如可充当溶剂或悬浮媒介物的合成单甘油酯或双甘油酯的固定油，聚乙二醇、甘油、丙二醇或其它溶剂；诸如苄醇或对羟基苯甲酸甲酯的抗菌剂；诸如抗坏血酸或亚硫酸氢钠的抗氧化剂；诸如乙二胺四乙酸的螯合剂；诸如醋酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐的缓冲剂；以及诸如氯化钠或葡萄糖的用于渗透压的试剂。能将肠胃外制剂包装在由玻璃或塑料制成的安瓶、一次性注射器或多剂量瓶中。生理盐水是优选的佐剂。可注射药物组合物优选为无菌的。

意图用于肠胃外给药或口服给药的本发明的液体药物组合物应包含一定量的本发明的化合物使得获得合适的剂量。

可意图将本发明的药物组合物用于局部给药，在该情况下，载体可适当包含溶液剂、乳剂、软膏剂或凝胶基质。质基例如可以包含下列中的一种或多种：凡士林、羊毛脂、聚乙二醇、蜂蜡、矿物油、诸如水和醇的稀释剂以及乳化剂和稳定剂。在用于局部给药的药物组合物中可以存在增稠剂。如果意图用于透皮给药，则组合物可以包含透皮贴剂或离子电渗装置。

可意图将本发明的药物组合物用于直肠给药，例如以栓剂的形式，其在直肠内溶化并释放药物。用于直肠给药的组合物可以包含油质基质作为合适的无刺激性赋形剂。这类基质包括但不限于羊毛脂、可可油和聚乙二醇。

本发明的药物组合物可包含修饰固体或液体剂量单位的物理形式的各种材料。例如，组合物可包含围绕活性成分形成包衣壳的材料。形成包衣壳的材料通常为惰性的，并可选自例如糖、虫胶或其它肠溶包衣剂。或者，可将活性成分包装在明胶胶囊中。

固体或液体形式的本发明的药物组合物可包含与本发明化合物结合的试剂从而帮助递送化合物。可发挥该作用的合适的试剂包括单克隆抗体或多克隆抗体、蛋白质或脂质体。

可按照能以气雾剂形式给药的剂量单位形式制备本发明的药物组合物。术语气雾剂用于表示多种体系，从胶体性质的那些到由加压包装组成的体系。可通过液化气体或压缩气体或通过分配活性成分的合适的泵***进行递送。可以单相、双相或三相体系的形式递送本发明化合物的气雾剂从而递送活性成分。气雾剂的递送包括必需的容器、活化剂、阀门、子容器等，其一起可形成试剂盒。本领域的技术人员不需过度实验就可确定优选的气雾剂。

可通过制药学领域熟知的方法制备本发明的药物组合物。例如，能通过将本发明的化合物与无菌水、蒸馏水结合以形成溶液来制备意图通过注射给药的药物组合物。可添加表面活性剂以促进均匀溶液或悬浮液的形成。表面活性剂为与本发明化合物非共价相互作用的化合物以促进在水性递送体系中溶解或均匀悬浮化合物。

以治疗有效量给予本发明的化合物或其药物可接受的盐，所述治疗有效量依赖多种因素而变化，包括采用的具体化合物的活性；化合物的代谢稳定性和作用时间长短；患者的年龄、体重、健康情况、性别和饮食；给药的模式和时间；***速率；药物组合；特殊病症或疾病状态的严重性；以及个体经受的治疗。

还可在给予一种或多种其它治疗剂的同时、之前或之后给予本发明的化合物或其药物可接受的衍生物。这类组合治疗包括给予包含本发明化合物和一种或多种另外活性试剂的单一药物剂型，以及以其自身单独的药物剂型形式给予本发明的化合物和各个活性试剂。例如，能以诸如片剂或胶囊剂的单一口服剂量组合物形式一起向患者给予本发明的化合物和其它活性试剂，或者以单独的口服剂型形式给予各个试剂。在使用单独剂型的情况下，能基本上在相同时间即同时，或单独错开的时间即相继地，给予本发明的化合物和一种或多种另外的活性试剂；将组合治疗理解为包括所有这些治疗方案。

应当理解，在本说明书中，只要这类贡献产生稳定的化合物则允许取代基的组合和/或所描述通式的变化。

本领域技术人员理解在本文描述的合成方法中，中间体化合物的官能团可能需要由合适的保护基进行保护。这类官能团包括羟基、氨基、巯基和羧酸。如上所述，羟基的合适保护基团包括三烷基甲硅烷基或二芳基烷基甲硅烷基(例如，叔丁基二甲基甲硅烷基、叔丁基二苯基甲硅烷基或三甲基甲硅烷基)、四氢吡喃基、苄基等，并且氨基、脒基和胍基的合适的保护基团包括叔丁氧基羰基、苄氧羰基等。巯基的合适保护基团包括-C(O)-R”(其中R”为烷基、芳基或芳基烷基)、对甲氧基苄基、三苯甲基等。羧酸的合适保护基团包括烷基、芳基或芳基烷基酯。可根据本领域技术人员已知的和本文描述的标准技术添加或去除保护基。在Green,T.W.和P.G.M.Wutz，Protective Groups inOrganic Synthesis(有机合成中的保护基)(1999)，第三版，Wiley中详细地描述了保护基团的使用。作为本领域技术人员应了解，保护基还可为聚合物树脂，例如Wang树脂、Rink树脂或2-氯三苯甲基-氯化物树脂。

本领域技术人员理解，尽管本发明化合物的受保护衍生物可能本身不具有药理学活性，但可将它们给予哺乳动物并此后在体内代谢以形成药理学活性的本发明化合物。因此，可将这类衍生物描述为“前药”。本发明的化合物的所有前药均包括在本发明的范围内。

此外，能通过本领域技术人员已知的方法使用合适的无机或有机碱或酸处理来将以游离碱或酸形式存在的本发明的化合物转化为它们的药物可接受的盐。能通过标准技术将本发明化合物的盐转化为它们的游离碱或酸形式。

下列实例说明了制备本发明的化合物，即结构(I)的化合物的各种方法：

其中Q₁、Q₂、Q₅、R₁、R₂、R₃、Z₁和Z₂如上述定义。应当理解，本领域技术人员能通过类似方法或通过结合本领域技术人员已知的其它方法来制备这些化合物。还应当理解，本领域技术人员能以与下文描述类似的方式通过使用合适的起始组分并根据需要修饰合成参数来制备下文未具体例示的结构(I)的其它化合物。大体上，可从诸如SigmaAldrich、Lancaster Synthesis,Inc.、Maybridge、Matrix Scientific、TCI和Fluorochem USA等来源获得起始组分，或根据本领域技术人员已知的来源而合成起始组分(参见，例如，Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,and Structure(高等有机化学：反应、机理和结构)，第五版(Wiley，2000年12月))或根据本文的描述进行制备。

如在下列实例中所例示的，可根据使用具有下列结构(INT-I)的中间体化合物的方法来制备本发明的化合物：

其中：

各个R₁独立地为氨基保护基团；

各个R₃独立地为羟基保护基团；以及

各个A独立地为被一个或多个卤素、羟基、氨基任意取代的苯基或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基。

在前述更具体的实施方案中，中间体化合物为例如：

已经发现结构(INT-I)的中间体化合物可用于在3’-位选择性修饰新霉素衍生物。

提供下列实施例出于说明而非限制的目的。

实施例

一般合成方案

方案1

N-1取代的3’,4’-双脱氧新霉素类似物

方案2

N-1取代的3’-脱氧新霉素类似物

方案3

N-1取代的4’-脱氧新霉素类似物

实施例A

N-1酰化

方法A：

方法B：

实施例B

N-1环氧化物开环

实施例C

N-1磺酰化

实施例D

N-1还原胺化

代表性偶联剂

代表性N-1偶联剂

一般合成步骤

步骤1：还原胺化

方法A：向搅拌的氨基糖苷类衍生物(0.06mmol)的MeOH (2mL)溶液添加乙醛(0.068mmol)、二氧化硅负载的氰基硼氢化物(0.1g,1.0mmol/g)，并通过微波照射将反应混合物加热至100°C(100瓦功率)，时间为15分钟。通过MS检查反应的完成，并且一旦完成就通过旋转蒸发去除所有溶剂。将生成的残留物溶于EtOAc(20ml)，并用5%NaHCO₃(2×5mL)洗涤，随后用盐水(5mL)洗涤。然后，将有机相在Na₂SO₄上干燥，过滤并通过旋转蒸发去除溶剂。

方法B：向氨基糖苷类衍生物(0.078mmol)的DMF(1mL)的溶液添加

分子筛(15-20)，随后是乙醛(0.15mmol)并将反应震动2.5小时。通过MS检查反应的完成，若需要，添加更多的乙醛(0.5eq)。然后，在0°C下，向搅拌的NaBH₄(0.78mmol)的MeOH(2mL)溶液滴加反应混合物，并将反应搅拌1小时。用H₂O(2mL)和EtOAc(2ml)稀释反应。将有机层分离，并用EtOAc(3×3mL)萃取水层。将合并的有机层在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥。

步骤2：Boc脱保护(在这些条件下去除叔丁基二甲基甲硅烷基保护基)

重要事项：在Boc脱保护之前，必须在高真空下通过抽吸3小时将样品进行充分干燥。

方法A：向搅拌的Boc保护的氨基糖苷类(0.054mmol)的DCM或MeOH(1mL)溶液添加

分子筛(4-6)和三氟乙酸(0.6mL)。将反应在室温下搅拌1小时，并通过MS检查完成。一旦完成，则用醚(15mL)稀释反应混合物以诱导沉淀。将小瓶离心并倾析上清液。用醚(2×15mL)洗涤沉淀，倾析并在真空下干燥。

步骤3：PyBOP偶联

在-40°C下，向搅拌的氨基糖苷类衍生物(0.078mmol)的DMF(1mL)溶液添加酸(0.16mmol)，随后是PyBOP(0.16mmol)和DIPEA(0.31mmol)，并搅拌反应。用EtOAc(3mL)和H₂O(3mL)稀释反应混合物，并将水层分离并用EtOAc(3×3mL)萃取。将合并的有机层在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥。

步骤4：环氧化物开环

向搅拌的氨基糖苷类衍生物(0.06mmol)的MeOH(2mL)溶液添加环氧化物(0.07mmol)、LiClO₄(0.15mmol)，并通过微波照射将反应混合物加热至100°C，时间为90分钟。通过MS监测反应进展。一旦完成，则通过旋转蒸发去除溶剂。将生成的残留物溶解在EtOAc(20mL)中，用H₂O(2×5mL)和盐水(5mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥。

步骤5：苯二甲酰亚氨基脱保护

向搅拌的苯二甲酰亚氨基保护的氨基糖苷类(0.064mmol)的EtOH(3mL)溶液添加肼(0.32mmol)，并将反应混合物加热至回流，时间为2小时。通过MS监测反应进展。一旦冷却至室温，则环状副产物沉淀并通过过滤去除。将滤液浓缩至干燥以产生残留物，将其溶解在EtOAc(20mL)中，用5%NaHCO₃(2×5mL)和盐水(5mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥。

步骤6：磺酰化

向搅拌的氨基糖苷类(0.067mmol)的DCM(3mL)溶液添加DIPEA(0.128mol)和磺酰氯(0.07mmol)。在室温下搅拌反应混合物，并通过MS监测其进展。一旦完成，则通过旋转蒸发去除溶剂，并将残留物溶解在乙酸乙酯(20mL)中，用5%NaHCO₃(2×5mL)和盐水(5mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥。

步骤7：N-Boc保护

向搅拌的胺(4.64mmol)的THF(10mL)溶液添加1N NaOH(10mL)，随后添加Boc-酸酐(5.57mmol)，并通过MS监测反应进展。一旦完成，则通过旋转蒸发去除THF，并添加水(40mL)。将水相分离，并用Et₂O(2×30ml)萃取。通过添加稀释的H₃PO₄将水相酸化至pH为3，然后使用EtOAc(2×60ml)萃取。使用H₂O(2×30mL)和盐水(30mL)洗涤合并的有机层，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥。

步骤8：环氧化合物的合成

在0°C下，向搅拌的烯烃(5.16mmol)的氯仿(20mL)溶液添加间氯过氧苯甲酸(8.0mmol)，并在0°C下将反应混合物搅拌30分钟，然后使其升温至室温。通过MS和TLC监测反应进展，若需要，添加另外部分的m-CPBA。一旦完成，则用氯仿(50mL)稀释反应混合物，并用10%的Na₂SO₃水溶液(2×30mL)、10%的NaHCO₃水溶液(2×50mL)和盐水(50mL)洗涤。在Na₂SO₄上干燥有机层，过滤并浓缩以产生粗产物，将其通过快速层析(硅胶/己烷:乙酸乙酯0%-25%)纯化。

步骤9：用于合成α-羟基羧酸的一般步骤

步骤#1.O-(三甲基甲硅烷基)氰化氢：使用酮或醛(0.010mmol)填充装备有磁力搅拌棒和干燥管的50-mL烧瓶，随后是THF(50mL)、氰化三甲基甲硅烷(1.39g,14mmol)和碘化锌(0.090g,0.28mmol)，并在室温下将反应混合物搅拌24小时。溶剂蒸发产生残留物，将其溶于EtOAc(60mL)，使用5%的NaHCO₃水溶液(2×30mL)、H₂O(30mL)和盐水(30mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥以产生粗产物，将其进行下一步而不需进一步纯化。

步骤#2.α-羟基羧酸的酸水解：向来自步骤#1的未纯化的物质添加AcOH(25ml)和浓HCl(25ml)，并将反应混合物回流2-3小时。然后，将反应混合物浓缩至干燥以产生白色固体，将其进行下一步而不需进一步纯化。

步骤#3.Boc保护：在0°C下，向来自步骤#2的固体的搅拌的2MNaOH(20mL)和i-PrOH(20mL)溶液分批添加Boc₂O(6.6g,3mmol)，并在4小时内使反应混合物升温至室温。然后蒸发i-PrOH，并添加H₂O(50mL)，并将水相分离并使用Et₂O(2×30ml)萃取。通过添加稀释的H₃PO₄将水层酸化至pH为3，并使用EtOAc(2×60ml)萃取。使用H₂O(2×30mL)和盐水(30mL)洗涤合并的有机层，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩以产生目标N-Boc-α-羟基羧酸，产率为56%-72%。

步骤10：通过Fmoc基团保护胺

向搅拌的胺(0.049mol)的DCM(100mL)溶液添加DIPEA(16mL,0.099mol)，并将反应混合物冷却至0°C。然后，在几分钟内分批添加Fmoc-Cl(12.8g,0.049mol)，并使反应升温至室温，时间为2小时。用水(2×50mL)和盐水(50mL)洗涤有机层，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥以产生Fmoc保护的胺(产率为90%-95%)。

步骤11：通过TEMPO/漂白剂

向剧烈搅拌的醇(1.54mmol)的DCM(4mL)溶液添加TEMPO(0.007g,0.045mmol,0.03摩尔%)和2M的KBr水溶液(75mL,0.15mmol,10摩尔%)，并将反应混合物冷却至-10°C。在单独的烧瓶中，将NaHCO₃(0.5g,9.5mmol)溶于漂白剂(25mL,Chlorox 6.0%NaOCl)以产生0.78M缓冲的NaOCl溶液。在5分钟内向反应混合物添加该新制备的0.78M NaOCl溶液(2.3mL,1.8mmol,117摩尔%)，并在0°C下将反应搅拌另外的30分钟。将有机相分离并用二氯甲烷(2×4mL)萃取水层。用10%的Na₂S₂O₃水溶液(4mL)、饱和NaHCO₃水溶液(2×4mL)、盐水(5mL)洗涤合并的有机层，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥。

步骤12：通过硼烷还原合成醇

在-10°C下，向搅拌的酸(1.5mmol)的THF(5mL)溶液缓慢添加1.0M的BH₃-THF(2.98mL,2.98mmol)。在-10°C下，将反应混合物剧烈搅拌另外3分钟，然后使其升温至室温过夜。通过滴加HOAc/H₂O(1:1v/v,2.0mL)溶液淬灭反应。通过旋转蒸发去除THF，并添加饱和NaHCO₃水溶液(15mL)。用DCM(3×5mL)萃取水层，并用饱和NaHCO₃水溶液(2×5mL)、盐水(10mL)洗涤合并的有机层，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥。

步骤13：臭氧分解和Pinnick氧化

将底物烯烃(0.5mmol至0.75mmol)溶于DCM(30mL)，并将反应冷却至-78°C。使臭氧鼓泡通过直至蓝色持续(3分钟至5分钟)，并将反应搅拌1小时。然后，用氩气鼓泡通过以去除过量的臭氧，时间为10分钟。通过添加二甲基硫醚(10当量)进一步淬灭反应，并搅拌30分钟同时升温至室温。将溶剂真空减少以产生粗醛，将其在高真空下干燥10分钟，并使用而不需进一步纯化。向搅拌的醛的THF、tBuOH和H₂O(3:3:2,10mL)溶液添加NaH₂PO₄(4当量)，随后是2-甲基-2-丁烯(10当量)和亚氯酸钠(2当量)，并将反应搅拌4小时。然后，将反应混合物添加至饱和NaCl水溶液(10mL)并用DCM(3×)萃取。将合并的有机层在Na₂SO₄上干燥，过滤并在真空下减少以产生粗产物，将其通过快速柱层析(硅胶，0%→0.5%或1%的MeOH/DCM)纯化。

步骤14：PyBOP 偶联

在0°C下，向搅拌的氨基糖苷类衍生物(0.137mmol)的DMF(2mL)溶液添加酸(0.151mmol,1.1eq)，随后是PyBOP(0.164mmol,1.2eq)和DIPEA(0.411mmol,3eq)，并搅拌反应(1-3小时)同时升温至室温直至完成(通过LC-MS)。用AcOH(0.2mL)稀释反应混合物，并直接装载在HPLC柱上(方法#3)。将馏分收集，并用1M NH₄OH中和并浓缩。用EtOAc(3×30mL)萃取残留物。将合并的有机层在Na₂SO₄上干燥，过滤并在真空下减少以产生目标产物。

步骤15：DCC偶联

向搅拌的酸(0.15mmol)和N-羟基琥珀酰亚胺(0.15mmol)的EtOAc(1.5mL)溶液添加N，N’-二环己基碳二亚胺(0.15mmol)，并将反应混合物搅拌1小时。通过棉布过滤生成的白色悬浮液，用EtOAc(3×5mL)洗涤，并在真空下蒸发至干燥以产生活性酯。向搅拌的活性酯的THF(1.5mL)溶液添加NaHCO₃(1mmol)，随后是氨基糖苷类(0.138mmol)，并将反应搅拌24小时。用饱和NaHCO₃水溶液淬灭反应混合物，并用DCM(3×30mL)萃取。将合并的有机层在Na₂SO₄上干燥，过滤并在真空下还原以产生粗产物，将其通过柱层析(硅胶，0-100%的己烷/乙酸乙酯，在25分钟内，18mL/min)纯化；将含目标化合物的馏分合并并真空浓缩以产生目标产物。

步骤16：THF中的氢解

向搅拌的氨基糖苷类(0.15mmol)的THF(4mL)溶液添加AcOH(108μL,1.8mmol)，随后是20%的Pd(OH)₂/C(140mg)，并在氢气氛下搅拌反应，时间为1小时。然后添加H₂O(2mL)，并将反应混合物搅拌1小时。添加另外的水(2×2mL)并在氢气氛下将反应搅拌过夜。通过0.45μm PVDF过滤器过滤反应，并用水(50mL)稀释并冻干以产生其乙酸盐形式的产物。

步骤17：AcOH/H ₂ O(4:1)的氢解

向搅拌的氨基糖苷类(0.2mmol)的AcOH:H₂O(5mL,4:1v/v)溶液添加20%的Pd(OH)₂/C(400mg)，并在氢气氛下将反应搅拌过夜。通过0.45μm PVDF过滤器过滤反应，并用水(50mL)稀释并冻干以产生其乙酸盐形式的产物。

步骤18：硫酸盐交换

向氨基糖苷类盐(0.074mmol)的H₂O(1mL)溶液添加1M的NH₄OH(约400μL)以将pH调节至7-8，随后是(NH₄)₂SO₄(0.22mmol,3eq.)。通过0.45μm PVDF过滤器过滤生成的溶液，并将滤液滴入剧烈搅拌的MeOH(40mL)。在20分钟之后，通过离心收集沉淀，并在真空下干燥1小时。将固体溶于H₂O(1mL)，并用MeOH(40mL)沉淀第二次。通过离心收集生成的沉淀，溶于H₂O(3mL)中并冻干以产生其硫酸盐形式的产物。

一般纯化步骤

方法#1：通过碱性条件纯化

流动相：

A-包含10mM NH₄OH的水

B-包含10mM NH₄OH的乙腈

柱：

A：Waters-XBridge Prep Shield RP18柱

19×250mm，5μm

梯度：在20ml/min的流速下，在0%下保持20分钟，然后在0%-20%下保持200分钟

B：Waters-XBridge Prep Shield RP18柱

500×100mm，5μm

梯度：在20ml/min的流速下，在0%下保持20分钟，然后在0%-20%下保持200分钟

方法#2：通过酸性条件纯化

流动相：

A-包含0.1%TFA的水

B-包含0.1%TFA的乙腈

柱：

A：Phenomenex Luna C18

21.4×250mm，10μm

梯度：0%-100%，流速25ml/min

B：Phenomenex Luna C18

50×250mm，10μm

梯度：0%-100%，流速45ml/min

方法#3：通过酸性条件纯化

流动相：

A-包含0.1%TFA的水

B-包含0.1%TFA的乙腈

柱：Varian Dynamax 250×41.4mm,

Microsorb 100-8C18

梯度：30%-100%的B，时间为70分钟，流速50ml/min

UV检测器215nm

方法#4：通过碱性条件纯化

流动相：

A-包含0.25M NH₄OH的水

B-包含0.25M NH₄OH的乙腈

柱：Phenomemex Gemini-NX 150×21.2mm

10μm C18 110A

梯度：0%的B，时间为20分钟，0%-10%的B，时间为70分钟，流速15ml/min

UV检测器215nm

将包含目标化合物的馏分合并，并冻干。向搅拌的氨基糖苷类(0.02mmol-0.05mmol)的H₂O(0.5mL-1mL)溶液滴加1M的H₂SO₄直至pH=1-2。通过0.45μm PVDF过滤器过滤溶液，并将滤液滴加至剧烈搅拌的MeOH(25mL-30mL)。(若需要，添加Et₂O(10mL-15mL)以提高沉淀的质量)。在20分钟之后，通过离心收集固体并用MeOH-Et₂O(1:1v/v,10mL)洗涤，随后是Et₂O(10mL)洗涤。通过离心收集生成的沉淀以产生其硫酸盐形式的产物。

代表性中间体

N，N’-双-Cbz-2(S)-羟基-4-胍基-丁酸

向搅拌的2(S)-羟基-4-氨基-丁酸(0.059g,0.50mmol)的DMF(2ml)溶液添加N，N’-双(苄氧羰基)-1H-吡唑-1-甲脒(0.26g,0.70mmol)，随后是DIPEA(0.87mL,4.99mmol)，并将反应加热至80°C且搅拌过夜。在2英寸反相HPLC柱上纯化粗混合物(方法2)以产生N，N’-双-Cbz-2(S)-羟基-4-胍基-丁酸：MS：m/z(M+H)⁺计算值430.15，求得值430.1。

苄基-2-(苯甲酰氧基氨基)氨基甲酸乙酯

向苄基-N-(2-氨基乙基)氨基甲酸酯氯化物盐(1,540mg,2.34mmol)的饱和NaHCO₃水溶液(45mL)溶液添加1M的NaOH(15mL)并将反应剧烈搅拌。添加DCM(30mL)，随后是过氧化苯甲酰(1.13g,4.68mmol)，并将反应搅拌过夜。将有机层分离并用盐水洗涤，在MgSO₄上干燥，过滤并浓缩至粗产物，将其在1英寸反相HPLC柱上纯化(方法2)以产生苄基-2-(苯甲酰氧基氨基)氨基甲酸乙酯(2,252mg,0.80mmol,34.2%)：MS：m/z(M+H)⁺计算值315.13，观察值315.0。

琥珀酰亚胺基苯甲酰氧基(2-Cbz-氨基乙基)氨基甲酸酯

在4小时内，向搅拌的二琥珀酰亚胺基碳酸酯(525mg,2.05mmol)的CH₃CN(16mL)溶液添加在CH₃CN(12mL)中的溶液形式的苄基-2-(苯甲酰氧基氨基)氨基甲酸乙酯(2,252mg,0.80mmol)，并将反应搅拌过夜。添加另外的二琥珀酰亚胺基碳酸酯(251mg,0.98mmol)，并将反应在60°C下加热过夜。溶剂去除产生粗产物，将其在2英寸反相HPLC柱上纯化(方法2)以产生琥珀酰亚胺基苯甲酰氧基(2-Cbz-氨基乙基)氨基甲酸酯(3,81mg,0.18mmol,产率为22.5%)。

N-Boc-3-氨基-丙醛

向搅拌的3-(Boc-氨基)-1-丙醇(25mL,0.144mol)的水饱和的DCM(1.0L)溶液添加戴斯-马丁试剂(99.2g,233.9mmo)，并将反应混合物搅拌1小时。然后，用醚(1.0L)稀释反应，随后用Na₂S₂O₃(250g)的80%NaHCO₃(在1.0LH₂O中为450g)溶液稀释反应。将反应剧烈搅拌30分钟直至形成两层，上层为澄清的。将反应过滤以去除沉淀的固体，并用醚(1.0L)萃取水层。用饱和NaHCO₃(1.0L)、H₂O(1.0L)和盐水(1L)洗涤有机层，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至透明油状物。将粗油状物溶于EtOAc:己烷(1:1v/v,1.0L)中，并通过短硅胶柱过滤以产生目标N-Boc-3-氨基-丙醛(21.7g,0.125mol,产率为85.6%)：¹HNMR(400MHz,CDCl₃)δ9.77(s,1H,CHO),4.85(bs,1H,NH),3.36-3.42(m,2H,CH₂),2.67(t,2H,CH₂),1.39(s,9H,(CH₃)₃)。

N-Boc-1-氧杂-6-氮杂螺[2.5]辛烷

将N-Boc-4-亚甲基-哌啶(0.222g,1.12mmol)用于步骤8以形成目标N-Boc-1-氧杂-6-氮杂螺[2.5]辛烷(0.215g,1.01mmol,产率为90.2%)：¹H NMR(250MHz,DMSO-d₆)δ3.29-3.61(m,6H),1.56-1.70(m,2H),1.30-1.54(m,11H)。

2-(戊-4-烯基)-异吲哚啉-1,3-二酮

向搅拌的5-溴-戊烯(6.0g,0.040mol)的DMF(30mL)溶液添加K₂CO₃(4.7g,0.034mol)和邻苯二甲酰亚胺钾(6.21g,0.033mmol)，并在100°C下将反应混合物加热1小时。将反应混合物冷却至室温，并添加水(50mL)。然后，用乙酸乙酯(2×50mL)萃取有机层，并用5%NaHCO₃水溶液(2×20mL)、盐水(30mL)洗涤合并的有机层，并在Na₂SO₄上干燥。过滤和溶液蒸发产生油状物，将其通过快速层析(硅胶/己烷:乙酸乙酯0%-35%)纯化以产生固体形式的目标2-(戊-2-烯基)-异吲哚啉-1,3-二酮(6.36g,0.029mmol,产率为72.5%)：MSm/e[M+H]⁺计算值216.1，求得值216.1；NMR(250MHz,DMSO-d₆)δ7.79-7.95(m,4H),5.70-5.91(m,1H),4.90-5.11(m,2H),3.58(t,2H),1.98-2.10(m,2H),1.59-1.78(m,2H)。

2-(3-(环氧乙烷-2-基)-丙基)-异吲哚啉-1,3-二酮

将2-(戊-4-烯基)-异吲哚啉-1,3-二酮(6.36g,0.029mmol)用于步骤8的环氧化物形成以产生2-(3-(环氧乙烷-2-基)-丙基)-异吲哚啉-1,3-二酮(5.8g,0.025mmol,产率为86.2%)：MSm/e[M+H]⁺计算值232.1，求得值232.1；¹H NMR(250MHz,DMSO-d₆)δ7.75-7.90(m,4H,Ar),3.52(t,2H,CH₂),2.87-2.96(m,1H,CH),2.70(t,1H),2.30-2.45(m,1H),1.36-1.80(m,4H)。

N-Boc-1-氨基-丁-3-烯

将3-丁烯-1-胺(4.93g,0.069mol)用于步骤7进行Boc保护以产生粗产物，将其通过快速层析(硅胶/己烷:乙酸乙酯0%-30%)纯化以产生N-Boc-1-氨基-丁-3-烯(6.47g,0.038mol,产率为55.1%)。

N-Boc-2-(环氧乙烷-2-基)-氨基甲酸乙酯

将N-Boc-1-氨基-丁-3-烯(6.47g,0.038mol)用于步骤8进行环氧化物形成以产生粗产物，将其通过快速层析(硅胶/己烷:乙酸乙酯0%-45%)纯化以产生N-Boc-2-(环氧乙烷-2-基)-氨基甲酸乙酯(6.0g,0.032mol,产率为84.2%)：¹H NMR(250MHz,DMSO-d₆)δ2.98-3.09(m,2H),2.83-2.92(m,1H),2.65(t,1H),2.42(dd,1H),1.44-1.66(m,2H),1.36(s,9H,(CH₃)₃)。

3-亚甲基-1-甲基氨基-环丁烷

在0°C下，向搅拌的3-亚甲基-1-氰基-环丁烷(2.5g,0.026mol)的THF(35ml)溶液缓慢添加2M LiAlH₄(22mL,0.044mmol)，并使反应升温至室温。然后，通过添加饱和NH₄Cl水溶液(10mL)和THF(10mL)淬灭反应。将有机层分离并浓缩至干燥以产生残留物，将其溶于乙酸乙酯(100mL)。用5%NaHCO₃(2×20mL)、盐水(20mL)洗涤有机层，在Na₂SO₄上干燥并浓缩以产生目标油状物形式的3-亚甲基-1-甲基氨基-环丁烷，将其进行下一步而不需进一步纯化。

3-亚甲基-1-N-Boc-甲基氨基-环丁烷

向搅拌的3-亚甲基-1-甲基氨基-环丁烷(2.52g,0.026mol)的1NNaOH(15ml)和THF(15mL)溶液添加Boc₂O(6.7g,0.030mol)，并将反应混合物搅拌过夜。将THF蒸发并用乙酸乙酯(2×40mL)萃取有机层。使用5%NaHCO₃(2×20mL)、盐水(20mL)洗涤合并的有机层，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥以产生粗产物，将其通过快速层析(硅胶/己烷:乙酸乙酯0%-60%)纯化以产生目标3-亚甲基-1-N-Boc-甲基氨基-1-环丁烷(1.9g,0.0096mol,产率为36.9%)：¹H NMR(250MHz,DMSO-d₆)δ6.88(bs,1H),4.72(s,2H),2.95-3.05(m,2H),2.56-2.71(m,2H),2.21-2.40(m,3H),1.20(s,9H)。

N-Boc-1-氧杂螺[2.3]己烷-5-基-甲胺

将3-亚甲基-1-N-Boc-甲基氨基-1-环丁烷(1.9g,0.0096mol)用于步骤8进行环氧化物形成以产生N-Boc-1-氧杂螺[2.3]己烷-5-基-甲胺(1.34g,6.27mol,产率为65.3%)：¹H NMR(250MHz,DMSO-d₆)δ2.99-3.10(m,2H),2.60-2.66(m,2H),1.99-2.47(m,5H),1.40(s,9H)。

N-Fmoc-4-氨基-二乙基丁缩醛

按照步骤10将4-氨基-二乙基丁缩醛(8.0g,0.050mol)进行Fmoc保护以产生N-Fmoc-4-氨基-二乙基丁缩醛(22.08g,MSm/e[M+Na]⁺计算值406.2，求得值406.1)，其进行下一步而不需进一步纯化。

N-Fmoc-4-氨基-丁醛

向搅拌的N-Fmoc-4-氨基-二乙基丁缩醛(0.050mmol)的1,4-二氧六环(100mL)溶液添加HCl水溶液(100ml,1:1v/v,H₂O:浓HCl)，并通过MS监测反应进程。一旦完成，则通过旋转蒸发去除有机溶剂，并用乙酸乙酯(2×200mL)萃取水层。用5%NaHCO₃(2×75mL)、盐水(75mL)洗涤合并的有机层，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥以产生目标N-Fmoc-4-丁醛(15.35g,0.049mol,产率为90.0%)，将其进行下一步而不需进一步纯化：MSm/e[M+Na]⁺计算值332.1，求得值332.0。

3-亚甲基-环丁烷羧酸

向搅拌的KOH(70.0g,1.25mol)的EtOH/H₂O(500mL,1:1v/v)溶液添加3-亚甲基环丁烷甲腈(25.0g,0.26mol)，并将反应混合物回流6小时。通过TLC监测反应进程，一旦完成，则将混合物冷却并用HCl酸化至pH 3-4。将乙醇蒸发，并用Et₂O(200mL)萃取剩余的水层。用水(2×20mL)、盐水(30ml)洗涤有机层，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥以产生3-亚甲基-环丁烷羧酸，将其进行下一步而不需进一步纯化：¹H NMR(250MHz,CDCl₃)δ10.75(bs,1H),4.80(s,2H),2.85-3.26(m,5H)。

N-Boc-3-亚甲基-环丁胺

向搅拌的3-亚甲基-环丁烷羧酸(1.0g,8.9mmol)的THF(90mL)溶液添加NaN₃(2.0g,31.1mmol)，随后是四丁基溴化铵(0.48g,1.5mmol)和Zn(OTf)₂(0.1g,0.3mmol)，并将反应混合物加热至40°C。然后一次添加Boc₂O(2.1g,9.8mmol)，并在45°C下将反应加热过夜。然后，将反应冷却至0°C，并用10%NaNO₂水溶液(180mL)淬灭。将THF蒸发并用EtOAc(180mL)萃取水层。用5%NaHCO₃水溶液(2×20mL)、盐水(30ml)洗涤有机层，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥以产生粗产物，将其通过快速柱层析(硅胶/己烷:乙酸乙酯：0%-90%)纯化以产生目标N-Boc-3-亚甲基-环丁胺(0.57g,3.1mmol,产率为34.9%)：¹H NMR(250MHz,CDCl3)δ4.83(s,2H),4.79(bs,1H),4.05-4.23(m,1H),2.92-3.11(m,2H),2.50-2.65(m,2H),1.44(s,9H)。

N-Boc-1-氧杂螺[2.3]己烷-5-胺

将N-Boc-3-亚甲基-环丁胺(1.65g,9.0mmol)用于步骤8进行环氧化物形成以产生N-Boc-1-氧杂螺[2.3]己烷-5-胺(1.46g,7.33mol,产率为81.5%)：¹H NMR(250MHz,CDCl₃)δ4.79(bs,1H),4.13-4.31(m,1H),2.66-2.83(m,4H),2.31-2.47(m,2H),1.45(s,9H)。

N-Boc-2,2-二甲基-3-氨基-丙醛

将N-Boc-3-氨基-2,2-二甲基丙醇(0.415g,2.04mmol)用于步骤11以产生N-Boc-2,2-二甲基-3-氨基-丙醛(0.39g,1.94mmol,产率为95.1%)：¹H NMR(250MHz,CDCl3)δ9.42(s,1H),4.80(bs,1H),3.11(d,2H),1.39(s,9H),1.06(s,6H)。

N-Boc-3-氨基-3-环丙基丙醛

将N-Boc-3-氨基-3-环丙基-丙醇(0.130g,0.60mmol)用于步骤11以氧化成为相应的N-Boc-3-氨基-3-环丙基丙醛，将其进行下一步而不需进一步纯化。

4(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-N-Boc-吡咯烷-2(R)-甲醛

4(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-N-Boc-吡咯烷-2(R)-甲醇(0.50g,1.50mmol)用于步骤11以氧化成为相应的4(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-N-Boc-吡咯烷-2(R)-甲醛，将其进行下一步而不需进一步纯化。

3-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-丙醛

将3-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-丙醇(0.50g,2.62mmol)用于步骤11以氧化成为相应的3-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-丙醛，将其进行下一步而不需进一步纯化。

2-甲基-N-Boc-2-氨基-丙醛

将2-甲基-N-Boc-2-氨基-丙醇(0.83g,4.38mmol)用于步骤11以氧化成为相应的2-甲基-N-Boc-2-氨基-丙醛(0.706g,3.77mmol,产率为86.1%)：¹H NMR(250MHz,CDCl₃)δ9.40(s,1H),1.57(s,1H),1.41(s,9H),1.30(s,6H)。

N-Boc-1-氨基-环丁烷羧酸

将1-氨基-环丁烷羧酸乙酯(1.0g,6.28mmol)溶于1N HCl(10mL)，并将反应加热至回流，时间为2小时。然后，将反应混合物浓缩至干燥以产生粗产物，将其用于步骤7进行Boc保护以产生目标N-Boc-1-氨基-环丁烷羧酸。

N-Boc-1-氨基-环丁基-甲醇

将N-Boc-1-氨基-环丁烷羧酸(6.28mmol)用于步骤12以还原为相应的N-Boc-1-氨基-环丁基-甲醇。

N-Boc-1-氨基-环丁烷甲醛

将N-Boc-1-氨基-环丁基-甲醇(0.25g,1.24mmol)用于步骤11以产生相应的N-Boc-1-氨基-环丁烷甲醛(0.24g,1.20mmol,产率为96.8%)：¹H NMR(250MHz,CDCl₃)δ9.0(s,1H),4.91(bs,1H),3.74(bs,2H),1.71-2.20(m,4H),1.42(s,9H)。

N,N-二Boc-4(S)-氨基-2(S)-甲醇-吡咯烷

N,N-二Boc-4(S)-氨基-吡咯烷-2(S)-羧酸(1.03g,3.12mmol)用于步骤12以产生相应的N,N-二Boc-4(S)-氨基-2(S)-甲醇吡咯烷(0.605g,1.91mmol,产率为61.2%)，将其进行下一步而不需进一步纯化。

N,N-二Boc-4(S)-氨基-吡咯烷-2(S)-甲醛

将N,N-二Boc-4(S)-氨基-2(S)-甲醇吡咯烷(0.486g,1.53mmol)用于步骤11以氧化成为相应的N,N-二Boc-4(S)-氨基-吡咯烷-2(S)-甲醛，将其进行下一步而不需进一步纯化。

N-Boc-1-氨基甲基-环丙基-甲醇

将N-Boc-1-氨基甲基-环丙烷羧酸(1.0g,4.64mmol)用于步骤12以产生相应的N-Boc-1-氨基甲基-环丙基-甲醇(0.99g,MSm/e[M+H]⁺计算值202.1，求得值202.1)，将其进行下一步而不需进一步纯化。

N-Boc-1-氨基甲基-环丙烷甲醛

将N-Boc-1-氨基甲基-环丙基-甲醇(0.87g,4.32mmol)用于步骤11以氧化成为相应的N-Boc-1-氨基甲基-环丙烷甲醛，将其进行下一步而不需进一步纯化。

N-Boc-1-氨基-环丙基-甲醇

将N-Boc-1-氨基-环丙烷羧酸(0.25g,1.24mmol)用于步骤12以产生相应的N-Boc-1-氨基-环丙基-甲醇(0.051g,0.27mmol,产率为21.8%)，将其进行下一步而不需进一步纯化。

N-Boc-1-氨基-环丙烷甲醛

将N-Boc-1-氨基-环丙基-甲醇(0.051g,0.27mmol)用于步骤11以氧化成为相应的N-Boc-1-氨基-环丙烷甲醛，将其进行下一步而不需进一步纯化。

N-Boc-1(R)-氨基-2(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-环戊烷-4(S)-羧酸

向搅拌的N-Boc-1(R)-氨基-2(S)-羟基-环戊烷-4(S)-羧酸甲酯(0.622g,2.40mmol)的DCM(1.9mL)溶液添加咪唑(0.164g,2.41mmol)、DMAP(0.047g,0.35mmmol)和TBSCl(0.363g,2.40mmol)，并在室温下将反应搅拌18小时，随后在40°C下加热1小时。将反应混合物冷却至室温，并用H₂O(3mL)淬灭。将有机层分离并浓缩至干燥以产生残留物，将其溶于异丙醇(6mL)和1M NaOH(2.9mL)，并在60°C下将反应加热1小时。将反应冷却至0°C并用1M的HCl(3mL)缓慢酸化至pH 3。在添加氯仿(18mL)之后，将有机层分离，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥以产生目标酸(0.75g,2.09mmol,产率为87.1%)。

N-Boc-1(R)-氨基-2(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-4(S)-羟基甲基-环戊烷

将N-Boc-1(R)-氨基-2(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-环戊烷-4(S)-羧酸(0.53g,1.47mmol)用于步骤12以还原为相应的N-Boc-1(R)-氨基-2(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-4(S)-羟基甲基-环戊烷(0.44g,1.27mmol,产率为86.4%)：¹H NMR(250MHz,CDCl₃)δ4.69-4.79(m,1H),4.08-4.13(m,1H),3.88(bs,1H),3.52-3.61(m,2H),2.16-2.30(m,2H),1.96-2.14(m,2H),1.48-1.53(m,2H),1.47(s,9H),0.91(s,9H),0.09(s,6H)。

N-Boc-1(R)-氨基-2(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-环戊烷-4(S)-甲醛

将N-Boc-1(R)-氨基-2(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-4(S)-羟基甲基-环戊烷(0.44g,1.27mmol)用于步骤11以氧化成为相应的N-Boc-1(R)-氨基-2(S)-叔丁基二甲基甲硅烷基氧基-环戊烷-4(S)-甲醛(0.42g,1.22mmol,产率为96.1%)。

叔丁基-2-(N-Boc-3-羟基-氮杂环丁烷-3-基)乙酸酯

向搅拌的N-Boc-3-氮杂环丁酮(0.45g,2.64mmol)的THF(5mL)溶液缓慢添加2-叔丁氧基-2-氧基乙基-氯化锌的Et₂O(10mL,5.0mmol)的0.5M溶液，并将反应混合物搅拌5小时。然后用饱和NH₄Cl水溶液(10mL)淬灭反应，将水层分离并用乙酸乙酯(2×30mL)萃取。用5%NaHCO₃水溶液(2×10mL)、盐水(15mL)洗涤合并的有机层，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥以产生叔丁基-2-(N-Boc-3-羟基-氮杂环丁烷-3-基)-乙酸酯(MSm/e[M+H]⁺计算值288.2，求得值287.7)。

2-(N-Boc-3-羟基-氮杂环丁烷-3-基)-乙酸

向搅拌的叔丁基-2-(N-Boc-3-羟基-氮杂环丁烷-3-基)-乙酸酯(0.86g,2.99mmol)的二氧六环(18mL)溶液添加3M HCl(5mL)，并在70°C下将混合物加热1小时。然后将反应混合物冷却至0°C，并用2MNaOH(8mL)将其碱化，随后添加BOC₂O(1.0g,4.6mmol)。使反应混合物升温至室温，时间为2小时，然后在旋转蒸发仪上浓缩至其总体积的一半。然后添加异丙醇(3mL)和氯仿(12mL)并将混合物冷却至0°C并用1M HCl缓慢酸化至pH 3。然后将有机层分离，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥以产生2-(N-Boc-3-羟基-氮杂环丁烷-3-基)-乙酸(0.65g,2.81mmol,产率为94.0%)。

N-Boc-3-(2-羟基-乙基)-氮杂环丁烷-3-醇

2-(N-Boc-3-羟基-氮杂环丁烷-3-基)-乙酸(0.44g,1.90mmol)用于步骤12进行还原以产生相应的N-Boc-3-(2-羟基-乙基)-氮杂环丁烷-3-醇(0.29g,1.33mmol,产率为70.0%)。

2-(N-Boc-3-羟基-氮杂环丁烷-3-基)-乙醛

将N-Boc-3-(2-羟基-乙基)-氮杂环丁烷-3-醇(0.29g,1.33mmol)用于步骤11进行氧化成为相应的2-(N-Boc-3-羟基-氮杂环丁烷-3-基)-乙醛，将其进行下一步而不需进一步纯化。

N-Boc-3-羟基甲基-氮杂环丁烷

将N-Boc-氮杂环丁烷-3-羧酸(1.94g,9.64mmol)用于步骤12进行还原为相应的N-Boc-3-羟基甲基-氮杂环丁烷，将其进行下一步而不需进一步纯化。

N-Boc-氮杂环丁烷-3-甲醛

将N-Boc-3-羟基甲基-氮杂环丁烷(9.64mmol)用于步骤11进行氧化为目标N-Boc-氮杂环丁烷-3-甲醛，将其进行下一步而不需进一步纯化。

(2R,3R)-4-叠氮基-2-苄氧基-3-氟丁酸(5)的合成

将分子筛(

4g)添加至圆底烧瓶，并在高真空下通过使用煤气灯加热活化。然后添加DCM(100mL)，并用制冷机将烧瓶冷却至-35°C。添加钛酸四异丙酯(1.75mL,5.95mmol)和(R,R)-(-)-酒石酸二异丙酯(1.65mL,7.75mmol)，并将反应搅拌30分钟。分批添加戊-1,4-二烯醇(5g,59.4mmol)和过量的过氧化氢异丙苯(80%,17.5mL)，并在-35°C下继续搅拌48小时。通过添加饱和Na₂SO₄水溶液(5mL)淬灭反应，随后立即添加Et₂O(50mL)，并将反应搅拌2小时同时升温至室温。通过硅藻土过滤反应混合物，并用Et₂O洗涤。在不加热的情况下真空去除溶剂产生约30mL的黄色溶液。通过快速层析(硅胶，40%Et₂O/己烷)去除过量的异丙苯醇和过氧化氢。最终，在不加热的情况下真空去除溶剂产生(2S,3R)-1,2-环氧基-4-戊烯-3-醇(1)(Rf=0.47,1:1EtOAc/己烷)和酒石酸二异丙酯(Rf=0.6)的混合物，将其用于下一步而不需进一步纯化。

在氩气氛下，向搅拌的环氧化物(1)的THF(100mL)溶液添加四丁基碘化铵(2.2g,5.96mmol)，随后是苄溴(8.6mL,71.9mmol)，并将反应冷却至-15°C。分批添加氢化钠(60%的矿物油,2.65g,66.1mmol)，并将反应搅拌过夜同时升温至室温。用MeOH淬灭反应，通过硅藻土过滤，并用Et₂O洗涤。溶剂去除产生油状残留物，将其通过快速层析(硅胶，5%→10%的Et₂O/己烷)纯化以产生透明非挥发性液体形式的(2S,3R)-1,2-环氧基-3-苄氧基-4-戊烯(2)(5.3g,产率为47.6%)：Rf=0.69(1:4EtOAc/己烷)；[α]_D=-36.7°(c 1.52,CHCl₃)；HRMS(ESI)(M+H)⁺C₁₂H₁₄O₂的计算值191.1067，观察值191.1064；¹H NMR(CDCl₃,300MHz)δ7.38-7.33(m,5H),5.92-5.78(m,1H),5.41-5.39(m,1H),5.37-5.33(m,1H),4.66(d,J=11.95Hz,1H),4.49(d,J=11.96Hz,1H),3.83(dd,J=7.34,4.20Hz,1H),3.10(dt,J=4.07,4.06,2.70Hz,1H),2.79(dd,J=5.21,4.00Hz,1H),2.70(dd,J=5.23,2.64Hz,1H)。¹³C NMR(CDCl₃,100MHz)δ138.32,134.67,128.56(2C),127.87(2C),127.82,119.73,79.54,70.83,53.41,45.00。

将NaN₃(3.38g,52mmol)和NH₄Cl(2.78g,52mmmol)的H₂O(10mL)加热直至获得透明溶液。然后，将该溶液滴加至(2S,3R)-1,2-环氧基-3-苄氧基-4-戊烯(2)(3.3g,17.4mmol)的MeOH(200mL)溶液，并将反应混合物搅拌4天。真空去除有机溶剂，用DCM(3×)萃取水层。将合并的有机层在Na₂SO₄上干燥，过滤并真空下减少以产生粗产物，将其通过快速层析(硅胶，10%→20%的Et₂O/己烷)纯化以产生非挥发性透明液体形式的(2S,3R)-1-叠氮基-3-苄氧基-4-戊烯-2-醇(2.66g,产率为66%)：Rf=4.8(1:4EtOAc/己烷)；HRMS(ESI)(M+Na)⁺C₁₂H₁₅N₃O₂的计算值256.1056，观察值256.1057；[α]_D=-46.3°(c 1.50,CHCl₃)；¹H NMR(CDCl₃,300MHz.)δ7.42-7.28(m,5H),5.91-5.76(m,1H),5.46(dd,J=17.16,1.42Hz,1H),5.42(dd,J=24.00,1.37Hz,1H),4.65(d,J=11.67Hz,1H),4.39(d,J=11.67Hz,1H),3.88-3.80(m,2H),3.44-3.40(m,2H),2.22(d,J=3.60Hz,1H)；¹³C NMR(CDCl₃,100MHz)δ137.88,134.60,128.66(2C),128.08(2C),128.05,121.40,81.39,72.61,70.70,53.0；FTIR(NaCl)：3435,2870,2102,1642,1454,1070cm^-1。

在-10°C下，向在塑料容器中搅拌的DAST(900μL,6.87mmol)的苯(3.2mL)和吡啶(400μL)溶液分批添加(2S,3R)-1-叠氮基-3-苄氧基-4-戊烯-2-醇(3)(750mg,3.21mmol)，并在该温度下将反应搅拌48小时，随后在室温下搅拌6小时。在0°C下，将反应混合物缓慢添加至饱和NaHCO₃水溶液(20mL)，并搅拌10分钟。用DCM(3×)萃取生成的水性混合物，并用2N HCl洗涤合并的有机层，在MgSO₄上干燥，过滤并在真空下减少以产生粗产物，将其通过快速层析(硅胶，1%Et₂O/己烷)纯化以产生非挥发性透明液体形式的(3R,4R)-5-叠氮基-4-氟-3-苄氧基-戊-1-烯(4)(128mg,产率为16.9%)：Rf=0.63(1:9EtOAC/己烷)；[α]_D=-11.9°(c 1.50,CHCl₃)；¹H NMR(CDCl₃,400MHz).δ.7.44-7.29(m,5H),4.63(dddd,J=47.64,7.07,4.99,3.32Hz,1H),5.49-5.42(m,2H),4.70(d,J=11.95Hz,1H),4.57(ddd,J=7.07,4.99,3.32Hz,1H),4.44(d,J=11.90Hz,1H),4.03(ddd,J=16.87,7.57,5.04Hz,1H),3.64-3.52(m,1H),3.45(ddd,J=27.45,13.63,3.27Hz,1H)。¹⁹FNMR(CDCl₃,282MHz)-196.66(dddd,J=47.27,27.08,19.84,16.89Hz)；¹³C NMR(CDCl₃,100MHz)δ137.80,133.09(d,J=5.30Hz),128.70(2C),128.09(3C),121.04,93.33(d,J=181.54Hz),79.08(d,J=20.39Hz),70.92,51.46(d,J=22.25Hz)。FTIR(NaCl)：2930,2104,1643,1454,1281,1115,1069cm^-1。

将(3R,4R)-5-叠氮基-4-氟-3-苄氧基-戊-1-烯(4)(128mg,0.543mmol)用于步骤13，随后从热己烷中重结晶(2×)以产生(2R,3R)-4-叠氮基-2-苄氧基-3-氟丁酸(5)(120 mg，90％)：[α]_D=-56.9°(c O.68，CHCl₃)；HRMS(ESI负离子模式)(M-H)C₁₁H₁₂FN₃0₃的计算值252.0790，观察值252.0782；¹HNMR(CDCl₃，400 MHz)

10.55(s，1H)，7.46-7.34(m，5H)，4.98(dddd，J=46.40，7.57，4.91，2.92 Hz，1H)，4.94(d，J=11.47 Hz，1H)，4.55(d，J=11.51 Hz，1H)，4.17(dd，J=27.26，2.86 Hz，1H)，3.77(dt，J=13.89，13.66，7.27 Hz，1H)，3.42(ddd，J=24.28，13.20，4.92 Hz，1H)；¹⁹FNMR(CDCl₃，376 MHz.)

(dddd，J=46.28，27.22，24.46，14.15 Hz)；¹³CNMR(CDCl₃，100 MHz)δ174.63(d，J=4.21 Hz)，136.37，129.15(2C)，129.07，128.98(2C)，91.53(d，J=182.59 Hz)，76.40(d，J=19.90 Hz)，73.96(s)，50.87(d，J=25.13 Hz)；FTIR(NaCl)：3151，2098，1753，1407，1283，1112 cm^-1。

Ent-5的合成

在上述相同的反应条件下，从戊-1，4-二烯醇(5g，59.4mmol)开始并使用(S，S)-(+)-酒石酸二异丙酯获得对映异构体ent-2(4.9g，产率为43％)：[α]_D=+35.7°(c1.76，CHCl₃)。将(2R，3S)-1，2-环氧基-3-苄氧基-4-戊烯(ent-2，3.9g，20.5mmo1)用于上述相同反应条件以产生对映异构体(2R，3S)-1-叠氮基-3-苄氧基-4-戊烯-2-醇(ent-3，2.75g，产率为57％)：[α]_D=+47.3°(c1.30，CHCl₃)。将(2R，3S)-1-叠氮基-3-苄氧基-4-戊烯-2-醇(ent-3)(500 mg，2.14 mmo1)用于上述相同反应以产生对映异构体(3S，4S)-5-叠氮基-4-氟-3-苄氧基-戊-1-烯(ent-4，75.5 mg，0.32mmol，产率为15％，[α]_D=+10.7°，c 1.50，CHCl₃)，将其用于上述相同反应条件以产生ent-5(59 mg，产率为73％)：[α]_D=+58.6°(c 0.73，CHCl₃)。

(R)-4-叠氮基-3，3-二氟-2-苄氧基-丁酸(3)的合成

在-78°C下，向搅拌的DMSO(690 μL，9.65mmo1)的DCM(25 mL)溶液添加草酰氯(3.21 mL的2.0M的DCM溶液，6.43 mmo1)，并将反应搅拌1小时。滴加(2S，3R)-1-叠氮基-3-苄氧基-4-戊烯-2-醇(1)(750 mg，3.21 mmol)的DCM(1mL)溶液，并在-78°C下将反应混合物搅拌1小时。滴加N-甲基吗啉(1.41 mL，12.9 mmol)，在-15°C下将反应搅拌2小时。用磷酸盐缓冲液(0.1M，pH 6.0)淬灭反应，并将水层分离。用磷酸盐缓冲液(3×)洗涤有机层，在Na₂SO₄上干燥，过滤并在真空下减少以产生棕色残留物。将残留物溶于Et₂O中，并在MgSO₄上干燥，通过棉花塞过滤，并在真空下减少以产生粗酮，将其溶于DCM(1 mL)，并在-25°C下添加至在塑料小瓶中搅拌的DAST(2 mL 15.3 mmol)的DCM(3mL)溶液。使反应缓慢升温至室温，并搅拌48小时。然后，在0°C下将反应混合物缓慢倾入搅拌的饱和NaHCO₃水溶液(20mL)，并搅拌10分钟。用DCM(3×)萃取生成的水性混合物，并将合并的有机层在Na₂SO₄上干燥，过滤并在真空下减少以产生粗产物，将其通过快速层析(硅胶，1％Et₂O/己烷)纯化，随后是制备TLC纯化(硅胶，0.5 mm，5％Et₂O/己烷)以产生非挥发性透明液体形式的(R)-5-叠氮基-4，4-二氟-3-苄氧基-戊-1-烯(2，193 mg，0.76 mmol，产率为24％)：Rf=0.72(1∶4EtOAc/己烷)；[α]_D=-23.8°(c 1.52，CHCl₃)；¹H NMR(CDCl₃，300 MHZ.)

7.44-7.31(m，5H)，5.89(dddd，J=16.88，10.61，7.11，0.62 Hz，1H)，5.59-5.56(m，1H)，5.53(d，J=10.74 Hz，1H)，4.71(d，J=11.67 Hz，1H)，4.50(d，J=11.66 Hz，1H)，4.14(td，J=14.25，7.13，7.13 Hz，1H)，3.64(tq，J=13.67，13.67，13.67，11.19，11.19 Hz，2H)；¹⁹FNMR(CDCl₃，282MHz)δ-116.63(dtd，J=257.62，13.91，13.90，8.72 Hz)，-111.27(dtd，J=257.59,16.18,16.16,7.04Hz)；¹³C NMR(CDCl₃,75MHz)δ137.14,130.33(t,J=3.06,3.06Hz),128.71(2C),128.27,128.20(2C),122.78,120.69(dd,J=249.89,246.83Hz),78.87(dd,J=30.35,25.35Hz),71.48(d,J=0.48Hz),51.47(dd,J=30.26,25.92Hz)；FTIR(NaCl)：2928,2108,1455,1292,1091cm^-1。

将(R)-5-叠氮基-4,4-二氟-3-苄氧基-戊-1-烯(2,193mg,0.76mmol)用于步骤13，随后在-20°C下用冷己烷(3×)洗涤以产生(3)(139mg,产率为67.6%)：[α]_D=-32.4°(c 0.80,CHCl₃)；HRMS(ESI负离子模式)(M–H)C₁₁H₁₁F₂N₃O₃的计算值270.0696，观察值270.06924；¹H NMR(CDCl₃,400MHz.)δ.7.46-7.32(m,5H),6.48(s,1H),4.84(d,J=11.30Hz,1H),4.67(d,J=11.30Hz,1H),4.37(dd,J=12.23,9.78Hz,1H),3.75(dd,J=14.67,12.35Hz,2H)；¹⁹F NMR(CDCl₃,376MHz.)δ-112.61(qd,J=260.95,12.30,12.29,12.29Hz),-109.68(dtd,J=260.79,14.75,14.68,9.94Hz)；¹³C NMR(CDCl₃,100MHz)δ170.84,135.48,129.01,128.94(2C),128.78(2C),119.59(t,J=251.58,251.58Hz),76.56(dd,J=29.86,27.24Hz),74.34,51.58(dd,J=28.94,26.76Hz)。FTIR(NaCl)：3337,2929,2112,1738,1455,1292,1210,1119cm^-1。

Ent-3的合成

将(2R,3S)-1-叠氮基-3-苄氧基-4-戊烯-2-醇(ent-1,500mg,2.14mmol)用于上述相同反应条件以产生(S)-5-叠氮基-4,4-二氟-3-苄氧基-戊-1-烯(ent-2,114mg,产率为21%，[α]_D=+27.9°(c 3.14,CHCl₃))。将Ent-2(75.5mg,0.32mmol)用于步骤13以产生(S)-4-叠氮基-3-苄氧基-3,3-二氟丁酸(ent-3,34.8mg,产率为43%，[α]_D=+36.4°(c 0.80,CHCl₃)。

(2S,3S)-4-叠氮基-2,3-双苄氧基丁酸(3)的合成

在氩气下，向搅拌的(2S,3R)-1-叠氮基-3-苄氧基-4-戊烯-2-醇(1)(250μL,1.07mmol)的THF(50mL)溶液添加四丁基碘化铵(42mg,0.11mmol)，随后是苄溴(155μL,1.27mmol)，并将反应冷却至0°C。分批添加氢化钠(60%的矿物油,47mg,1.18mmol)，并将反应搅拌过夜同时升温至室温。用MeOH淬灭反应，通过硅藻土过滤，并用Et₂O洗涤。在真空下去除有机溶剂以产生油状残留物，将其通过快速层析(硅胶，2%Et₂O/己烷)纯化以产生透明非挥发液体形式的(3R,4S)-5-叠氮基-3,4-双苄氧基-戊-1-烯(2,237mg,产率为65%)：Rf=0.62(1:4EtOAc/己烷);[α]_D=-6.1°(c 1.50,CHCl₃)；¹H NMR(CDCl₃,300MHz.)δ7.35-7.24(m,10H),5.81(ddd,J=17.15,10.58,7.45Hz,1H),5.37(ddd,J=5.70,1.65,0.86Hz,1H),5.33(ddd,J=12.07,1.44,0.81Hz,1H),4.63(s,2H),4.61(d,J=11.87Hz,1H),4.35(d,J=11.78Hz,1H),3.90(tdd,J=7.37,5.65,0.79,0.79Hz,1H),3.60(ddd,J=6.39,5.69,3.64Hz,1H),3.43(dd,J=12.93,6.42Hz,1H),3.35(dd,J=12.93,3.60Hz,1H)；¹³C NMR(CDCl₃,75MHz)δ138.25,138.01,135.43,128.60(4C),128.29(2C),128.02,127.99(2C),127.87,119.97,80.76,80.23,73.33,70.79,51.69；FTIR(NaCl)：2867,2100,1606,1454,1286,1095,1073。

将(3R,4R)-5-叠氮基-3,4-双-苄氧基-戊-1-烯(2,237mg,0.69mmol)用于步骤13以产生(2S,3S)-4-叠氮基-2,3-双-苄氧基丁酸(3,187.7mg,产率为75%)：[α]_D=-15.1°(c 1.05,CHCl₃)；HRMS(ESI负离子模式)(M-H)C₁₈H₁₉N₃O₄的计算值340.1303，观察值340.1296；¹H NMR(CDCl₃,300MHz.)δ.7.24(s,1H),7.38-7.33(m,10H),4.79(d,J=11.61Hz,1H),4.66(s,2H),4.56(d,J=11.61Hz,1H),4.20(d,J=4.24Hz,1H),3.98(td,J=6.56,4.30,4.30Hz,1H),3.58(dd,J=13.04,6.62Hz,1H),3.42(dd,J=13.04,4.31Hz,1H)；¹³C NMR(CDCl₃,75MHz)δ175.57,137.92,137.34,129.44(2C),129.36(2C),129.15,129.04(2C),128.98(2C),128.94,79.71,77.651,74.04,73.89,51.65；FTIR(NaCl)：3000,2918,2103,1722,1455,1284,1110cm^-1。

Ent-3的合成

将(2R,3S)-1-叠氮基-3-苄氧基-4-戊烯-2-醇(ent-1,250mg,1.07mmol)用于上述相同反应条件以产生(3S,4R)-5-叠氮基-3,4-双-苄氧基-戊-1-烯(ent-2,322mg,产率为59%)：[α]_D=+7.9°(c 1.50,CHCl₃)。将ent-2(178mg,0.55mmol)用于步骤13以产生ent-3(144mg,产率为77%)：[α]_D=+15.2°(c 0.81,CHCl₃)。

化合物6的合成

化合物2的合成

使用环氧化物1(60g,315mmol)、邻苯二甲酰亚胺(69.6g,473mmol)、吡啶(5.1mL,63.1mmol,20摩尔%)和IPA(600mL)填充装备有回流冷凝器的2-L三颈圆底烧瓶，在80°C-82°C下将生成的溶液搅拌8小时。然后将反应混合物冷却至室温并在旋转蒸发仪上浓缩至干燥。将残留物吸附在硅胶(100g)上，在高真空下干燥，然后通过在硅胶上的快速柱层析(10%-40%的MTBE/庚烷)纯化以产生白色固体形式的目标邻苯二甲酰亚胺保护的氨基醇2(73.5g,69%)：¹H NMR(CDCl₃,500MHz)δ7.83-7.82(m,2H),7.71-7.69(m,2H),7.32-7.31(m,4H),7.28-7.25(m,1H),5.91(ddd,J=17.4,10.5,7.6Hz,1H),5.46-5.40(m,2H),4.65(d,J=11.7Hz,1H),4.40(d,J=11.7Hz,1H),3.99-3.97(m,1H),3.95-3.90(m,2H),3.86(dd,J=14.0,3.3Hz,1H),2.61(d,J=6.5Hz,1H)。

化合物3的合成

用醇2(70g,208mmol)的无水四氢呋喃(840mL)溶液填充装备有加料漏斗、顶置式机械搅拌器和氮气入口/出口的2-L三颈圆底烧瓶。将溶液冷却至-10°C至-15°C，然后将Bu₄NI(7.66g,20.8mmol,10摩尔%)装入反应器，随后是苄溴(29.6mL,249mmol)。将生成的溶液搅拌20分钟，然后向该批次分批添加氢化钠(9.2g,228mmol,1.1当量,60%的矿物油分散体)使得批次温度保持在-10°C至-15°C。一旦氢化钠的添加完成，则将反应混合物搅拌另外30分钟，然后升至室温，并另外搅拌18小时。用NaHCO₃(280mL)水溶液淬灭反应同时将反应混合物保持在-5°C至0°C(冰浴)。然后用MTBE(1.4L mL)稀释反应混合物，并将相分离。用水(2×210mL)、盐水(210mL)洗涤有机层，干燥(MgSO₄)，过滤并浓缩以获得油状物形式的粗产物。通过在硅胶上的快速柱层析(5%-25%MTBE/庚烷)纯化粗产物以获得半固体形式的目标产物3(75.7g,85%)：¹H NMR(CDCl₃,300MHz)δ7.75-7.74(m,2H),7.67-7.66(m,2H),7.34-7.21(m,5H),7.15-7.13(m,2H),7.07-7.02(m,3H),5.98-5.91(m,1H),5.43(s,1H),5.39(td,J=5.9,1Hz,1H),4.66(dd,J=12.0,5.7Hz,2H),4.49(d,J=12.0Hz,1H),4.44(d,J=11.8Hz,1H),3.95-3.89(m,3H),3.77-3.72(m,1H)。

醛4和羧酸5的合成

在<-70°C(干冰-丙酮)下，使用产生臭氧的氧气源，用臭氧喷淋烯烃3(30g,70.2mol)的DCM(1.8L)溶液1分钟。一旦认为反应完成(TLC,1:1MTBE/庚烷)，则用氮气喷淋溶液35分钟以去除残留的臭氧。用二甲基硫醚(52mL,702mmol)淬灭反应，同时将反应混合物保持<-70°C(干冰-丙酮)。移除冷却浴并使混合物升温至室温。在减压下将反应混合物浓缩并在高真空下进一步干燥以获得粘稠油状物形式的粗醛4(35.5g,>99%)。R_f=0.38(1:1MTBE/庚烷)。以3的30g规模重复反应以产生粗醛4(35.4g,>99%)。将两批次的粗醛合并，并进行Pinnick氧化而不需进一步纯化。

将粗醛4(30.1g)放入四氢呋喃、tBuOH和水(226mL,226mL,151mL,3:3:2)以及NaH₂PO₄(33.7g,281mmol)和2-甲基-2-丁烯(149mL,1.4mol)的混合物。将溶液冷却(15±5°C,水浴)。将亚氯酸钠(12.7g,140mmol)添加至批次中并在室温下将生成的溶液搅拌4小时。通过TLC分析(1:1MTBE/庚烷和5%的MeOH的DCM)确定反应的完成。然后，用盐水(602mL)淬灭反应，并将产物萃取进入DCM(3×602mL)。将有机层干燥(MgSO₄)，在减压下浓缩以获得粘稠油状物形式的粗酸5(42.5g,>99%)。以4的30.1g规模重复合成以产生粗酸5(44.2g,>99%)。将两批次的粗酸合并，并通过在二氧化硅上的快速柱层析(5%-100%MTBE/庚烷)纯化。将包含酸的馏分合并，并在减压下浓缩以产生白色固体形式的酸5(29.1g,47%)：R_f=0.39(5:95MeOH/DCM)；¹H NMR(CDCl₃,500MHz)δ7.76(dd,J=6.8,3.7Hz,2H),7.68(dd,J=5.5,3.0Hz,2H),7.35-7.34(m,2H),7.31-7.26(m,3H),7.18-7.16(m,2H),7.11-7.05(m,3H),4.75(d,J=11Hz,1H),4.65(d,J=12.8,2H),4.59(d,J=11.9Hz,1H),4.22(d,J=3.65,1H),4.17(m,1H),4.08(dd,J=14.3,6.8Hz,1H),3.86(dd,J=14.3,4.7Hz,1H)。

化合物6的合成

用邻苯二甲酰亚胺保护的氨基酸5(29.0g,65.1mmol)的THF(350mL)溶液填充装备有磁力搅拌棒和热电偶探头的圆底烧瓶。向透明的黄色溶液添加去离子水(175mL)并将生成的混合物冷却至5°C。然后，将甲胺的水溶液(58.0mL,40wt%,665mmol)添加至该批次，将其升温至室温(21°C-23°C)并搅拌26小时。通过LCMS分析来自反应混合物的等分显示反应完成。然后，将反应混合物真空浓缩至黄色固体残留物，去除所有过量的甲胺。在THF(700mL)和水(350mL)中处理残留物，冷却至0°C-5°C，并向粗氨基酸溶液添加碳酸钾(45g,326mmol)，随后是氯甲酸苄酯(17.2mL,114mmol)。将该批次升温至室温，并使反应进行28小时。通过LCMS分析该时间点的等分显示氨基酸完全转化为氨基甲酸酯。在减压下浓缩反应混合物以去除大部分THF，用水(320mL)稀释水性残留物，并用2N HCl将pH调节至约pH 5(pH试纸)。使用二氯甲烷(3×500mL)萃取粗产物，用水(60mL)、盐水(60mL)洗涤萃取物，干燥(MgSO₄)并真空浓缩至黄色油状物(40.34g)，将其通过在硅胶上的快速柱层析(400g；使用0%-5%的MeOH的CH₂Cl₂洗脱)纯化以产生黄色油状物形式的化合物6(27.5g,基于两步的产率为92%)。¹H NMR(DMSO-d6,500MHz)δ12.93(s,1H),7.36-7.23(m,16H),5.01(s,2H),4.63(d,J=11.8Hz,1H),4.56(dd,J=22.9,11.7Hz,2H),4.45(d,J=11.7Hz,1H),4.14(d,J=4.0Hz,1H),3.81(td,J=7.3,4.1Hz,1H),3.31-3.24(m,2H)。

化合物9的合成

环氧醇Ent-2的合成

使用粉末状、新活化的分子筛(

84g,0.8重量当量)填充装备有顶置式机械搅拌器、热电偶探针和氮气入口/出口的三颈5升圆底烧瓶，随后是无水二氯甲烷(2.1L,20体积)。使用乙腈/CO₂浴将生成的悬浮液冷却至约-42°C，然后将钛酸四异丙酯(37mL,0.125mol,10mol%)装入该批次，随后是(S,S)-(+)-酒石酸二异丙酯(35mL,0.166mol,13.3mol%)。将反应混合物搅拌30分钟，然后在3分钟内使用加料漏斗添加二乙烯基醇1(105g,1.25mol,1.0当量)(最小放热，2°C)。然后，在5分钟内，使用加料漏斗向该批次添加过氧化氢异丙基苯(370mL,80%滴定度,1.99mol,1.59当量)(10°C放热)。使反应进行18小时，将温度保持在-45°C至-30°C。当通过TLC分析(二乙烯基醇的R_f为0.42，并且环氧醇的为0.18，50%的MTBE的庚烷)测定完成时，用饱和硫酸钠水溶液(105mL,1体积)淬灭反应，用MTBE(1.05L，10体积)稀释，并使该批次升温至室温同时剧烈搅拌。向该批次添加硅藻土

(105g,1重量当量)，然后通过

垫将其过滤。用MTBE(0.5L)洗涤滤饼并在旋转蒸发仪上真空浓缩滤液(用水浴保持在10°C-20°C)以产生黄色/褐色油状物。使用0%-60%的MTBE/石油醚使一部分粗产物[311g]经过二氧化硅填料(plug)(1kg硅胶)。收集含产物的馏分，并浓缩以获得无色油状物(48.3g)。然后，通过柱层析(300g硅胶,5%-30%的MTBE/石油醚)纯化该物质以产生透明液体形式的ent-2[22.6g,总质量回收率36%]：Rf=0.59(1:1的MTBE/石油醚)；¹H NMR(CDCl₃,500MHz)δ5.85(ddd,J=17.0,10.5,6.2Hz,1H),5.40(dt,J=17.3,1.3Hz,1H),5.27(dt,J=10.5,1.3Hz,1H),4.36-4.33(m,1H),3.10(ddd,J=3.8,3.8,3.0Hz,1H),2.81(dd,J=2.9,5.0Hz,1H),2.76(dd,4.1,5.0Hz,1H),2.07(d,J=3.0Hz,1H)。

化合物3的合成

按照文献步骤(J.Org.Chem.2009，74(15)，5758–5761)进行醇的20g规模的反应。在氮气氛下，使用环氧醇ent-2[20g,200mmol,1当量]的四氢呋喃(400mL,20体积)溶液以及Ph₃P(105g,400mmol,2当量)和4-硝基苯甲酸(67g,400mmol,2当量)填充装备有机械搅拌器、热电偶探针和加料漏斗的2-L圆底烧瓶。使用加料漏斗向反应混合物添加DIAD(81g,400mmol,2当量)，同时将反应混合物保持在0°C(冰浴)。一旦DIAD的添加完成，移除冷却浴并使反应混合物变为室温(23°C)。将反应混合物搅拌1.5小时(所有的起始材料消耗)，然后用NaHCO₃水溶液(100ml,5体积)淬灭，随后添加MTBE(1000mL,50体积)。将生成的溶液转移至分液漏斗。添加盐水(100mL,5体积)以获得相分离。使用盐水(2×20体积)洗涤有机相，干燥(MgSO₄)并在真空下浓缩以获得油状物(296g)。使用10%-20%的MTBE/庚烷使油状物通过二氧化填料(plug)(1kg)。然后，将粗固体(46g)溶于MTBE(20体积)，并用NaHCO₃(3×5体积)、水(2×2体积)、盐水(2×2体积)洗涤，干燥(MgSO₄)，浓缩，并一进步干燥以获得白色固体形式的苯甲酸酯[29g,59%：R_f=0.56(1:1MTBE/庚烷)]；¹H NMR(CDCl₃,500MHz)δ8.35(d,J=10.8Hz,2H),8.25(d,J=10.8Hz,2H),5.97(ddd,J=17.2,10.6,6.2Hz,1H),5.48(td,J=17.3,1.2Hz,1H),5.40(td,J=10.7,1.1Hz,1H),5.34(dd,J=5.0,1.3Hz,1H),3.31(ddd,J=6.5,4.1,2.6Hz,1H),2.93(dd,J=4.2,4.2Hz,1H),2.76(dd,J=4.8,2.6Hz,1H)。

按照文献步骤(J.Org.Chem.2009，74(15),5758-5761)进行苯甲酸酯的水解。因此，在10°C-15°C下，使用K₂CO₃水溶液(13.8g,100mmol,1.1当量,34mL,1.5体积的水)的处理酯(22.7g,91mmol,1当量)的甲醇(340mL,15体积)溶液。溶液立即变为粘稠浆液。在室温(23°C)下，将浆液搅拌3小时(起始材料消耗)。在旋转蒸发仪(在室温水浴下)上将反应混合物浓缩至约2体积(45mL)。然后，将粘稠溶液在DCM(454mL,20体积)中重新制浆。过滤浆液，并用DCM(2×5体积,2×114mL)洗涤固体。将合并的有机滤液干燥(MgSO₄)，过滤并浓缩以获得固体(31g)。然后，通过柱层析(硅胶,10%-30%MTBE/石油醚)纯化粗物质以获得透明油状物形式的目标醇3[9.24g,定量产率,R_f＝0.31(1:1MTBE/庚烷)]；¹H NMR(CDCl₃,300MHz)δ5.94(ddd,J=16.2,10.6,5.5,1H),5.40(d,J=17.3Hz,1H),5.26(d,J=10.6Hz,1H),4.0(t,J=5.3Hz,1H),3.07(m,1H),2.84(t,J=4.8Hz,1H),2.77-2.74(m,1H),2.57(br s,1H)。

化合物4的合成

用醇3[9.24g,92.3mmol,1当量]的无水四氢呋喃(166mL,18体积)填充装备有顶置式机械搅拌器、氮气入口/出口的1-L三颈圆底烧瓶。将溶液冷却至-10°C至-15°C。将催化剂Bu₄NI(3.41g,9.23mmol,10摩尔%)填入反应器，随后是苄溴(19.1g,112mmol,1.2当量)。将生成的溶液搅拌20分钟。然后向该批次分批添加氢化钠(4.1g,1.1当量,60%的矿物油分散体)使得批次温度保持在-10°C至-15°C。一旦氢化钠的添加完成，则将反应混合物搅拌另外30分钟，然后移除冷却浴，并使反应混合物达到室温且进一步搅拌18小时。用NaHCO₃水溶液(37mL，4体积)淬灭反应，同时将温度保持在-5°C至0°C(冰浴)。用MTBE(185mL,20体积)稀释生成的溶液，用水(2×18mL,2×3体积)、盐水(1×18mL,1×3体积)洗涤有机层，干燥(MgSO₄)，过滤并在减压下浓缩以获得油状形式的粗产物。在醇3的1.98g规模下重复合成。将来自两反应的粗产物合并，并通过柱层析(硅胶柱，2.5%-10%的MTBE/庚烷)纯化以获得油状物形式的目标苄基化产物4[13.96g,65%：R_f=0.61(3:7MTBE/庚烷)]；¹H NMR(CDCl₃,500MHz)δ7.36-7.32(m,4H),7.29-7.26(m,1H),5.83(ddd,J=17.3,10.5,6.7,1H),5.36(td,J=17.3,1.4Hz,1H),5.31(td,J=10.5,1.2Hz,1H),4.63(ABq,J=12.0Hz,2H),3.62(ddd,J=,1H),3.11-3.08(m,1H),2.78(t,J=4.4Hz,1H),2.60(dd,J=5.0,2.7Hz,1H)。

化合物5的合成

使用醇4[10g,52.5mmol,1当量]、邻苯二甲酰亚胺(11.6g,78.8mmol,1.5当量)、吡啶(0.85mL,10.5mmol,20摩尔%)和IPA(100mL,10体积)填充装备有回流冷凝器的250-mL圆底烧瓶，并在80°C-82°C下将生成的溶液搅拌8小时。然后将反应混合物冷却至室温并在旋转蒸发仪上浓缩以干燥。将残留物吸附在硅胶(20g)上，在高真空下干燥，然后通过在硅胶上的快速柱层析(10%-40%的MTBE/庚烷)纯化以产生白色粘性固体形式的目标邻苯二甲酰亚胺保护的氨基醇5[15.85g,89%]：R_f=0.34(1:1MTBE/庚烷)；¹H NMR(DMSO-d₆,500MHz)δ7.84-7.82(m,4H),7.36-7.31(m,4H),7.28-.25(m,1H),5.93(ddd,J=17.5,10.5,10.1Hz,1H),5.38-5.35(m,2H),5.12(d,J=5.5Hz,1H),4.53(d,J=11.9Hz,1H),4.40(d,J=11.9Hz,1H),3.98(dddd,J=9.0,4.5,4.5,4.5Hz 1H),3.86(dd,J=5.8,4.6Hz,1H),3.67(dd,J=13.7,8.9Hz,1H),3.59(dd,J=13.7,4.4Hz,1H)。

化合物6的合成

用醇5[15g,44.5mmol,1当量]的无水四氢呋喃(270mL,18体积)溶液填充装备有加料漏斗、顶置式机械搅拌器和氮气入口/出口的1-L三颈圆底烧瓶。将溶液冷却至-10°C至-15°C，然后将Bu₄NI(1.64g,4.45mmol,10摩尔%)装入反应器，随后是苄溴(9.2g,53.8mmol,1.2当量)。将生成的溶液搅拌20分钟，然后向该批次分批添加氢化钠(1.97g,1.1当量,60%的矿物油分散体)使得批次温度保持在-10°C至-15°C。一旦氢化钠的添加完成，则将反应混合物搅拌另外30分钟，然后升至室温并另外搅拌18小时。用NaHCO₃水溶液(60mL,4体积)淬灭反应同时将反应混合物保持在-5°C至0°C(冰浴)。然后用MTBE(300L mL,20体积)稀释反应混合物，并将相分离。用水(2×45mL,2×3体积)、盐水(1×45mL,1×3体积)洗涤有机层，干燥(MgSO₄)，过滤并浓缩以获得油状物形式的粗产物。以醇5的1.75g规模重复合成。将来自两次反应的合并粗产物通过在硅胶上的快速柱层析(5%-25%的MTBE/庚烷)纯化以获得半固体形式的目标产物6[15.1g,71%：R_f=0.61(1:1MTBE/庚烷)]；¹H NMR(CDCl₃,300MHz)δ7.74-7.71(m,2H),7.67-7.64(m,2H),7.37-7.27(m,5H),7.10-7.07(m,2H),6.98-6.93(m,3H),5.97(ddd,J=17.5,10.4,10.0Hz,1H),5.42(d,J=4.38Hz,1H),5.38(s,1H),4.68(dd,J=12.3,12.3Hz,2H),4.45(d,J=5.37Hz,1H),4.41(d,J=5.58Hz,1H),3.99-3.82(m,3H),3.65(dd,J=13.6,3.2Hz,1H)。

醛7和羧酸8的合成

在<-70°C(干冰-丙酮)下，将室内空气用作产生臭氧的氧气源，使用臭氧喷淋烯烃，6[1g,2.34mol]的DCM(60mL,60体积)溶液25分钟。一旦认为反应完成(TLC,1:1MTBE/己烷)，就用氮气喷淋溶液20分钟以去除残留的臭氧。用二甲基硫醚(1.7mL,23.4mmol,10当量)淬灭反应，同时保持反应混合物处于<-70°C(干冰-丙酮)。移除冰浴并使混合物升温至室温。在减压下将反应混合物浓缩并在高真空下进一步干燥以获得粘稠油状物形式的粗醛(1.12g,>99%,R_f=0.36,1:1的MTBE/庚烷)。以6的13g规模重复反应。将两批次的粗醛合并并进行Pinnick氧化而不需进一步纯化。

将粗醛7[14.06g]加入四氢呋喃、tBuOH和水(105mL,105mL,70mL,3:3:2,20体积)以及NaH₂PO₄(15.6g,130mmol,4当量)和2-甲基-2-丁烯(34.4mL,324mmol,10当量)的混合物中。将溶液冷却(15±5°C,水浴)。将亚氯酸钠(3.9g,43mmol,1.33当量)添加至该批次中并在室温下将生成的溶液搅拌4小时。通过TLC分析(1:1MTBE/庚烷和5%MeOH的DCM)确定反应的完成。然后，用盐水(280mL,20体积)淬灭反应，并将产物萃取进入DCM(3×280mL,3×20体积)中。将有机层干燥(MgSO₄)，在减压下浓缩以获得粘稠油状物形式的粗酸。通过在二氧化硅上的快速柱层析(5%-100%的MTBE/庚烷，随后是5%-20%的MeOH/DCM)纯化粗酸。将包含酸的馏分合并，并在减压下浓缩以产生白色固体形式的酸8[2.64g,18%：R_f=0.33,5:95MeOH/DCM)]；¹H NMR(CDCl₃,500MHz)δ7.78(dd,J=5.5,3.0Hz,2H),7.70(dd,J=5.5,3.0Hz,2H),7.43-7.40(m,2H),7.37-7.29(m,3H),7.20-7.19(m,2H),7.14-7.11(m,2H),7.09-7.05(m,1H),4.76(d,J=11Hz,1H),4.65(dd,J=10.9,9.4Hz,2H),4.55(d,J=11.8Hz,1H),4.13(ddd,J=6.2,6.2,3.1Hz,1H),4.1(d,J=3.0Hz,1H),3.98(dd,J=14.2,6.2Hz,1H),3.89(dd,J=14.2,6.2Hz,1H)。

化合物9的合成

使用邻苯二甲酰亚胺保护的氨基酸8[2.5g,5.61mmol,1.0当量]的THF(28mL,11体积，散装溶剂级)溶液填充装备有磁力搅拌棒和热电偶探头的圆底烧瓶。向透明、黄色溶液添加至去离子水(15mL,6体积)并将生成的混合物冷却至5°C。然后，将甲胺的水溶液(5.0mL,40wt%,56.1mmol,10当量)添加至该批次，将其升温至室温(21°C至23°C)并搅拌22.5小时。通过LCMS分析来自反应混合物的等分显示反应完成。然后将反应混合物真空浓缩至黄色固体残留物，去除所有过量的甲胺。在THF(60mL,24体积)和水(30mL,12体积)中处理残留物，冷却至0°C-5°C，并向粗氨基酸溶液添加碳酸钾(3.9g,28.26mmol,5.0当量)，随后是氯甲酸苄酯(1.4mL,9.81mmol,1.75当量)。将该批次升温至室温，并使反应进行25.5小时。通过LCMS分析该时点的等分显示氨基酸完全转化为氨基甲酸酯。在减压下浓缩反应混合物以去除大部分THF，用水(30mL,12体积)稀释水性残留物，并用2N HCl将pH调节至约pH 5(pH试纸)。用氯仿(3×60mL)萃取粗产物，用水(1×60mL)并用NaCl(1×60mL)水溶液洗涤萃取物，干燥(MgSO₄)并真空浓缩至黄色、可流动的油状物(3.52g)，将其通过硅胶上的快速柱层析(50重量当量;用0%-5%的MeOH的CHCl₃洗脱)纯化以产生黄色油状物形式的9，将其经高真空下进一步干燥来部分固化[2.22g,基于两个步骤的产率为88.1%]。¹H NMR(DMSO,500MHz)δ12.92(s,1H),7.43-7.23(m,15H),5.04(s,2H),4.67(d,J=11.10Hz,1H),4.58(d,J=11.10Hz,1H),4.48(d,J=11.05Hz,1H),4.42(d,J=11.05Hz,1H),4.09(d,J=2.95Hz,1H),3.96(ddd,J=6.30,6.30,3.15Hz,1H),3.29(dd,J=6.30,6.30,2H)。

环丙基氨基酸的合成

乙基-2-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)丙烯酸酯(2)

在氮气下，将酯1(4.00g,34.4mmol)和三乙胺(4.79mL,34.4mmol)的无水二氯甲烷(170mL)溶液冷却至0°C，并滴加叔丁基二甲基甲硅烷基三氟甲烷磺酸酯(8.31mL,36.2mmol)。在回流下，将生成的溶液剧烈搅拌4小时。然后小心蒸发溶剂，将残留物溶于Et₂O(170mL)，并用水(3×50mL)洗涤有机相。将有机相干燥(Na₂SO₄)、过滤并浓缩。通过用0%-20%的***/己烷洗脱的硅胶层析来纯化残留物以产生透明油状物形式的2(4.89g,62%)：¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ5.50(d,J=1.0Hz,1H),4.85(d,J=1.0Hz,1H),4.21(q,J=7.0Hz,2H),1.31(t,J=7.0Hz,3H),0.95(s,9H),0.16(s,6H)。

2-叔丁基-1-乙基-1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)环丙烷-1,2-二羧酸酯(3a和3b)

在80°C下加热乙基2-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)丙烯酸酯(2,500mg,2.17mmol)和Cu(acac)₂(0.011g,0.043mmol)的混合物。向反应混合物添加重氮基乙酸叔丁酯(463mg,3.25mmol)的苯(5mL)的溶液，时间为2小时。此后，将反应混合物冷却至室温并浓缩。通过使用0%-10%的***/己烷洗脱的硅胶层析来纯化残留物以产生透明油状物形式的非对映异构体3a(0.119g,16%)和3b(0.235g,31%)。3a：¹HNMR(500MHz,CDCl₃)δ4.25-4.13(m,2H),2.28(dd,J=7.5,2.0Hz,1H),1.73(dd,J=7.5,2.0Hz,1H),1.59(dd,J=9.5,4.0Hz,1H),1.46(s,9H),1.29(t,J=7.5Hz,3H),0.90(s,9H),0.18(s,3H),0.12(s,3H)；ESIMSm/z367[M+Na]⁺；3b：¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ4.23(dq,J=11.0,7.0Hz,1H),4.13(dq,J=11.0,7.0Hz,1H),2.11(dd,J=10.0,1.5Hz,1H),1.85(dd,J=5.5,2.5Hz,1H),1.43(s,9H),1.54(dd,J=10.0,4.0Hz,1H),1.28(t,J=7.5Hz,3H),0.86(s,9H),0.19(s,3H),0.18(s,3H)；ESI MSm/z367[M+Na]⁺。

2-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-2-(乙氧基羰基)环丙烷羧酸(4a和4b)

在室温下，将二羧酸酯3a和3b(0.385g,1.12mmol,1:2比例的3a/3b)、三氟乙酸(0.43mL)和二氯甲烷(0.5mL)的混合物搅拌过夜。将固体过滤并将滤液浓缩。通过使用0%-100%的***/己烷洗脱的硅胶层析来纯化残留物以产生淡白色固体形式的非对映异构体4a(0.050g,15%)和4b(0.078g,24%)。4a：¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ4.25-4.17(m,2H),2.38(dd,J=7.5,1.5Hz,1H),1.81-1.76(m,2H),1.30(t,J=7.0Hz,3H),0.90(s,9H),0.21(s,3H),0.13(s,3H)；ESI MSm/z289[M+H]⁺；4b：¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ4.22(q,J=7.0Hz,1H),2.21(dd,J=10.0,1.5Hz,1H),1.93(dd,J=8.0,2.0Hz,1H),1.52(dd,J=6.0,3.5Hz,1H),1.28(t,J=7.0Hz,3H),0.87(s,9H),0.19(s,3H),0.17(s,3H)；ESI MSm/z287[M-H]^-。

乙基-2-(苄氧羰基氨基)-1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)环丙烷羧酸酯(5b)

在氮气下，用Hünig碱(0.260mL,1.51mmol)处理2-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)-2-(乙氧基羰基)环丙烷羧酸(4b,0.335g,1.16mmol)的甲苯(5mL)混合物，并将混合物冷却至0°C。此后，添加DPPA(0.324mL,1.51mmol)，并在90°C下将混合物加热30分钟，随后是苄醇(0.155mL,1.51mmol)。在15小时之后，将混合物冷却，用乙酸乙酯(75mL)稀释，并依次用10%的柠檬酸(2×50mL)、水(50mL)和饱和NaHCO₃(50mL)洗涤。将有机相干燥(MgSO₄)、过滤并浓缩。通过用10%EtOAc/己烷至100%EtOAc洗脱的硅胶层析来纯化残留物以产生透明油状物形式的标题化合物(0.146g,30%)：¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ7.34-7.30(m,5H),5.40-5.38(m,1H),5.21-5.00(m,2H),4.29-4.18(m,2H),4.16-4.09(m,1H),1.50-1.47(m,2H),1.30(t,J=7.2Hz,3H),0.88(s,9H),0.26-0.07(m,6H)；多模式(APCI+ESI)MSm/z295[M+H]⁺。

乙基2-(苄氧羰基氨基)-1-羟基环丙烷羧酸酯(6b)

在N₂下，向乙基2-(苯氧基羰基氨基)-1-(叔丁基二甲基甲硅烷基氧基)环丙烷羧酸酯(1.45g,3.69mmol)的THF(35mL)溶液添加HF·吡啶(1.0mL,38mmol)。将反应混合物搅拌5小时。此后，添加另外的HF·吡啶(1.0mL,38mmol)并继续搅拌19小时。然后将反应混合物冷却至0°C并用Et₂O(150mL)稀释。然后用饱和NaHCO₃水溶液小心淬灭混合物，直至气体释放停止。此时，将有机层分离并用Et₂O(300mL)萃取剩余的水层。用盐水(200mL)洗涤合并的有机层，干燥(Na₂SO₄)、过滤并真空浓缩。通过使用20%-50%EtOAc/己烷洗脱的硅胶层析纯化产生标题化合物(0.960g,93%)：¹H NMR(300MHz,CDCl₃)δ7.34-7.30(m,5H),5.11-4.83(m,3H),4.21(q,J=7.2Hz,2H),3.37-3.25(m,2H),1.73-1.68(m,1H),1.27(t,J=7.2Hz,3H),1.14-1.06(m,1H)；ESI MSm/z280[M+H]⁺。

2-(苄氧羰基氨基)-1-羟基环丙烷羧酸(7b)

向乙基2-(苄氧羰基氨基)-1-羟基环丙烷羧酸酯(6b,12.5g,44.7mmol)的THF(100mL)的0°C溶液添加K₂CO₃(24.7g,179.0mmol)的H₂O(300mL)溶液。使反应升温至室温并搅拌4小时，然后添加另外的H₂O(200mL)。在室温下搅拌另外18小时之后，将反应浓缩以去除大部分THF。用Et₂O(2×500mL)洗涤剩余的水溶液，用2N HCl酸化至pH 2，然后用EtOAc(5×200mL)萃取。用盐水(500mL)洗涤合并的EtOAc层，干燥(Na₂SO₄)，过滤并真空浓缩以产生非对映异构体混合物形式的标题化合物(7.75g,69%)。用Et₂O研磨混合物以产生大部分为主要的非对映异构体的白色固体。将上清液浓缩，然后用Et₂O研磨以产生两种非对映异构体的干净混合物。主要的非对映异构体：¹H NMR(300MHz,MeOD)δ7.50-7.14(m,5H),5.22-4.96(m,2H),3.23-3.10(m,1H),1.60(dd,J=8.9,6.3Hz,1H),1.10(t,J=6.2Hz,1H)；多模式(APCI+ESI)MSm/z250[M-H]^-。非对映异构体混合物：¹HNMR(300MHz,MeOD)δ7.45-7.14(m,5H),5.24-5.01(m,2H),3.25-3.15(m,0.46H),3.14-3.01(m,0.54H),1.71-1.53(m,1H),1.42(dd,J=9.1,6.4Hz,0.54H),1.12(t,J=6.2Hz,0.46H)；多模式(APCI+ESI)MSm/z250[M-H]^–。

化合物11的合成

在0°C下，向搅拌的巴龙霉素硫酸盐1(76g,84mmol)的H₂O(209mL)和THF(1084mL)溶液添加碳酸钠水溶液(254mL,218mmol,0.86M)，随后滴加氯甲酸苄酯(120mL,840mmol)。然后添加NaHCO₃(70.6g,840mmol)并将反应搅拌3小时。将有机层分离并浓缩(至约800mL)，用EtOAc(400mL)稀释并滴入己烷(9L)中。通过过滤收集生成的沉淀以产生2(69.85g,54.36mmol,65%)：MSm/zC₆₃H₇₅N₅O₂₄(M+Na⁺)的计算值1308.48，求得值1308.6。

将氯化锌(59.2g,434mmol)溶于苯甲醛(440mL,4344mmol)以产生黄色溶液，并将反应搅拌5分钟。然后，添加2(69.85g,54.3mmol)的苯甲醛(440mL)溶液，并将反应搅拌7小时。使用EtOAc(2L)稀释反应混合物，并用0.1M EDTA二钠盐二水合物(3×2L)、H₂O(2L)、盐水(2L)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，浓缩(至约900mL)并滴入Et₂O:己烷(1:1,4L)中。通过过滤收集生成的沉淀并在真空下干燥以产生3(93.41g,63.94mmol 118：MS m/z C₇₇H₈₃N₅O₂₄(M+Na⁺)的计算值1484.54，求得值1484.7)。

在-10°C下，向搅拌的氢化钠(干燥95%,9.64g,382mmol)的DMA(501mL)悬浮液添加3(93g,63.6mmol)的DMA(500mL)溶液，并将反应搅拌4小时。用乙酸(100mL)淬灭反应并搅拌30分钟。然后，用EtOAc(2L)稀释反应混合物，并用NaHCO₃(2×2L)、H₂O(2×2L)、盐水(2L)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩为黄褐色固体，将其通过快速层析(硅胶，MeOH/DCM)纯化以产生4(30g,22.17mmol,35%)：MSm/zC₇₀H₇₅N₅O₂₃(M+Na⁺)的计算值1376.5，求得值1376.7。

向搅拌的4(30g,22.15mmol)的吡啶(201mL)溶液添加DMAP(2.71g,22.15mmol)，随后是TBDPS-Cl(65.4mL,255mmol)，并在80°C下将反应加热6天。将反应混合物滴入Et₂O:己烷(1:1,9L)中并通过过滤收集生成的沉淀并溶于THF(130mL)和MeOH(40mL)中。然后，将该溶液滴入Et₂O:己烷(1:1,9L)中并通过过滤收集生成的残留物并在真空下干燥。将白色固体溶于乙酸乙酯(600mL)中，用1M的柠檬酸(2×500mL)、盐水(500mL)、NaHCO₃(2×500mL)、盐水(500mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩以产生5(36.45g,19.93mmol,90%)：MSm/zC₁₀₂H₁₁₁N₅O₂₃Si₂(M+Na⁺)的计算值1852.7，求得值1852.8。

向搅拌的5(5g,2.73mmol)的DMA(49.6mL)溶液添加1’-硫代羰基二咪唑(4.53g,25.4mmol)，并在40°C下将反应加热18小时。用乙酸乙酯(100mL)稀释反应，用1M的柠檬酸(3×100mL)、盐水(3×100mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至橙色泡沫，将其通过快速层析(硅胶/DCM/MeOH)纯化以产生化合物6(4.5g,2.32mmol,85%)：MSm/zC₁₀₆H₁₁₃N₇O₂₃Si₂的计算值1962.7(M+Na⁺)，求得值1962.8。

向搅拌的6(1.85g,0.953mmol)的二氧六环(68.1mL)溶液添加三(三甲基甲硅烷基)硅烷(0.882mL,2.86mmol)，随后是AIBN(0.063g,0.381mmol)，并在80°C下将反应加热2小时。用乙酸乙酯(50mL)稀释反应，用饱和NaHCO₃水溶液(50mL)、盐水(50mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩以产生化合物7(3g,0.953)，将其进行下一步而不需进一步纯化。MSm/zC₁₀₂H₁₁₁N₅O₂₂Si₂的计算值1836.7(M+Na⁺)，求得值1837.0。

向搅拌的7(3.911g,2.155mmol)的乙酸(50mL)溶液缓慢添加TFA(0.385mL,5.00mmol)的水(6.94mL)溶液，并在50°C下将反应加热90分钟。将反应冷却至0°C，并用DIPEA (1.746mL,10.00mmol)淬灭。然后，用乙酸乙酯(100mL)稀释反应混合物，用水(100mL)、盐水(100mL)、饱和NaHCO₃水溶液(2×100mL)、盐水(100mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩为粗产物，将其在2-英寸反相HPLC(方法2)上纯化以产生化合物8(1g,0.58mmol,27%)：MSm/zC₉₅H₁₀₇N₅O₂₂Si₂的计算值1748.7(M+Na⁺)，求得值1748.8。

向搅拌的8(1g,0.58mmol)的吡啶(19.3mL)溶液添加对甲苯磺酰氯(0.883g,4.64mmol)并将反应搅拌7小时。用乙酸乙酯(50mL)稀释反应混合物，用1M的柠檬酸(2×50mL)、水(50mL)、盐水(50mL)、饱和NaHCO₃水溶液(2×50mL)、盐水(50mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩为粗产物，将其在2英寸反相HPLC柱(方法2)上纯化以产生9(0.558g,0.297mmol,57%)：MSm/zC₁₀₂H₁₁₃N₅O₂₄SSi₂的计算值1902.7(M+Na⁺)，求得值1902.8。

向搅拌的9(0.5g,0.266mmol)的DMPU(8.8mL)溶液添加叠氮化钠(0.172g,2.658mmol)，并在70°C下将反应加热3小时。用乙酸乙酯(50mL)稀释反应，用盐水:水(1:1,50mL)、水(2×50mL)、盐水(50mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩以产生化合物10(0.480g,0.266mmol)：MSm/zC₉₅H₁₀₆N₈O₂₁Si₂的计算值1773.7(M+Na⁺)，求得值1773.7。

向搅拌的10(0.462g,0.264mmol)的THF(2.64mL)溶液添加TBAF(2.64mL,2.64mmol)，并在室温下将反应搅拌1小时，并在40°C下搅拌5小时。用乙酸乙酯(50mL)稀释反应，用饱和NaHCO₃水溶液(50mL)、饱和NH₄Cl水溶液(50mL)、盐水(50mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩为白色泡沫，用己烷(3×30ml)将其研磨以产生化合物11(0.371g,0.264mmol)：MSm/zC₆₂H₇₂N₈O₂₀的计算值1271.5(M+Na⁺)，求得值1271.5。

代表性化合物

实施例1

向搅拌的新霉素硫酸盐(1,120g,0.130摩尔)的H₂O(430mL)溶液添加K₂CO₃(63g,0.456摩尔,3.5eq.)的H₂O(700mL)溶液，随后是THF(1.46L)。向该剧烈搅拌的两相溶液滴加Cbz-琥珀酰亚胺(292g,1.174摩尔)的THF(820mL)溶液，时间为30分钟，并将反应混合物搅拌18小时。通过添加3-(二甲基氨基)-丙胺(148mL,1.174摩尔)来淬灭反应，并用EtOAc(1L)和H₂O(1L)稀释。在EtOAc(1L)和1M的柠檬酸(2L)/盐水(1L)之间将反应混合物分开。用盐水(500mL)稀释水层，并用EtOAc(500mL)萃取。用1M的柠檬酸(1L)、盐水(500mL)洗涤合并的有机层。然后，用饱和NaHCO₃(2L)和H₂O(600mL)搅拌有机层，直至废气停止。将层分开，并用1/2饱和的NaHCO₃(1L)、盐水(2L)洗涤有机层，在Na₂SO₄上干燥，浓缩(至660mL)，并滴入剧烈搅拌的Et₂O(5.5L)中。在30°C下，在高真空下将生成的沉淀干燥72小时以产生白色固体形式的2(172g,0.121mmol,产率为93%)：MSm/zC₇₁H₈₂N₆O₂₅(M+H⁺)的计算值1418.5，求得值1418.9。

向搅拌的per-Cbz-新霉素B(2,50g,35.2mmol)的苯甲醛(2000ml,19.7mol)溶液添加氯化铝(30.5g,229mmol)，并随着内部温度从22°C升高至27°C，反应混合物从黄色变为深橙色。在45分钟之后，将反应混合物倾入剧烈搅拌的冰/饱和NH₄Cl(1:1,800mL)，并用EtOAc(800mL)萃取淡白色浆液。用饱和NH₄Cl水溶液(800mL)、0.1M EDTA(400mL)、盐水(400mL)、饱和NaHCO₃水溶液(800mL)、盐水(400mL)洗涤有机层，在MgSO₄上干燥，过滤并浓缩(至约2L)。将生成的苯甲醛溶液滴入己烷/Et₂O(2:1,18L)中并搅拌过夜。通过过滤收集生成的精细白色沉淀，用己烷/Et₂O(2:1,1000mL)洗涤并在真空下干燥以产生3(54.9g,32.6,产率为93%)：MSm/zC₇₁H₈₂N₆O₂₅(M+Na⁺)的计算值1705.6，求得值1705.4。

在0°C下，向搅拌的氢化钠(4.68g,195mmol)的DMA(400mL)悬浮液添加3(54.7g,32.5mmol)的DMA(400mL)的冷却溶液，并在0°C将反应搅拌4小时。然后，添加AcOH(53.9ml,942mmol)，并使反应升温至室温过夜。用EtOAc(1000mL)稀释反应混合物，用水/盐水(1:1,1000mL)、饱和NaHCO₃水溶液(2×800mL)、水/盐水(4:1,2×1000mL)、盐水(1×400mL)洗涤，在MgSO₄上干燥并在真空下浓缩以产生4(52.1g,195mmol,产率为100%)：MSm/zC₈₅H₈₆N₆O₂₄(M+Na⁺)的计算值1597.6，求得值1597.4。

向搅拌的4(51.2g,32.5mmol)的二氧六环(600ml)溶液添加TFA(16.02ml,208mmol)的水(200ml)溶液，并在50°C下将反应加热17小时。用EtOAc(800mL)稀释反应混合物，并用饱和NaHCO₃水溶液(2×800mL)、盐水(400mL)洗涤，在MgSO₄上干燥，过滤并在真空下浓缩以产生5(49.9g,32.5mmol,产率为100%)：MSm/zC₇₈H₈₂N₆O₂₄(M+Na⁺)的计算值1509.5，求得值1509.3。

向搅拌的5(48.3g,32.5mmol)的吡啶(350mL)溶液添加TBDPS-Cl(83ml,325mmol)，随后是DMAP(3.97g,32.5mmol)，并在85°C下将反应加热5天。使反应冷却至室温，并缓慢滴入己烷/Et₂O(1:1,11L)中。通过过滤收集生成的沉淀，并用己烷/Et₂O(1:1,50mL)洗涤，随后通过快速层析(硅胶/EtOAc/己烷)纯化以产生6(17.6g,8.05mmol,产率为24.8%)：MSm/zC₁₁₀H₁₁₈N₆O₂₄Si₂(M+Na⁺)的计算值1985.8，求得值1985.6。

向搅拌的6(275g,140mmol)的甲苯(2000mL)溶液添加TCDI(59.9g,336mmol)，并将反应搅拌2天。添加水(3.78mL,210mmol)，随后是DMAP(103g,840mmol)，并将反应搅拌6小时。添加另外的水(1.26mL,0.5eq)，并将反应搅拌过夜。用1M柠檬酸:盐水(4:1v/v,2×2000mL)、盐水(1000mL)洗涤反应混合物，在MgSO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥以产生7(268g)，将其进行下一步而不需进一步纯化：MSm/zC₁₁₄H₁₂₀N₈O₂₄SSi₂(M+Na⁺)的计算值2095.8，求得值2096.4。

在2-L两颈RBF中，向搅拌的7(134.6g,64.9mmol)的1,4-二氧六环(1300mL)溶液添加1,1,1,3,3,3-六甲基-2-(三甲基甲硅烷基)丙硅烷(46mL,149mmol)，随后是AIBN(1.07g,6.49mmol)，并在100°C下将反应搅拌1小时。使反应冷却至室温，并添加水(90mL)，随后是TFA (7.5mL,97mmol)，并使反应搅拌过夜。通过缓慢添加浓NH₄OH(10mL)来碱化反应混合物，然后在真空下浓缩至粘性固体，将其溶于乙酸乙酯(1300mL)，并用饱和NaHCO₃(1300mL)、5%NaHCO₃(1300mL)、盐水(600mL)洗涤，在MgSO₄(10g)上干燥，过滤并在真空下浓缩。将生成的固体溶于乙酸乙酯(370mL)，并滴入剧烈搅拌的己烷:MTBE(3:1v/v,7.4L)溶液。将生成的沉淀过滤，并在高真空下干燥3天以提供8(111.8g)，使其进行一下步骤而不需进一步纯化。MSm/zC₁₁₀H₁₁₈N₆O₂₃Si₂(M+Na⁺)的计算值1971.3，求得值1971.3。

向搅拌的8(54.5g,28mmol)的DMF(295mL)溶液添加TBAF(103mL,在H₂O中为75%,280mmol)，随后是水(7.6mL,420mmol)，并将反应加热至50°C并搅拌过夜。用乙酸乙酯(1250mL)稀释反应混合物，用1M的柠檬酸(1000mL)、盐水(1000mL)、饱和NaHCO₃水溶液(1000mL)、盐水(750mL)洗涤，在Na₂SO₄(10g)上干燥，浓缩至干燥以产生粗产物，将其溶于乙酸乙酯(90mL)并滴入剧烈搅拌的MTBE:己烷(1:1v/v,1.8L)溶液中。过滤生成的沉淀并在高真空下干燥以提供粗产物(35.9g)，将其通过RP HPLC纯化(方法2)以产生9(15.5g,10.7mmol,38.2%)：MSm/zC₇₇H₈₄N₆O₂₂(M+H⁺)的计算值1445.6，求得值1445.3。

按照步骤14，使用(2S，3R)-N-Cbz-2,3-双苄氧基-4-氨基-丁酸处理化合物9(200mg,0.138mmol)以产生化合物10(180mg,0.096mol,69.6%)：MSm/zC₁₀₃H₁₀₉N₇O₂₇(M+H)⁺的计算值1878.0，求得值1878.0。

按照步骤16，将化合物10(180mg,0.096mmol)进行氢解以产生其乙酸盐形式的11，根据步骤18将其转化为其硫酸盐(83mg,0.082mmol,85.4%)：MSm/zC₂₇H₅₃N₇O₁₅(M+H)⁺的计算值716.7，求得值716.3；氮化学发光检测器98.1%。

实施例2

按照步骤14，使用(2S，3S)-N-Cbz-2,3-双苄氧基-4-氨基-丁酸处理化合物1(200mg,0.138mmol)以产生化合物2(148mg,0.079mol,57.2%)：MS m/z C₁₀₃H₁₀₉N₇O₂₇(M+H)⁺的计算值1878.0，求得值1878.7。

按照步骤17，将化合物2(148mg,0.079mmol)进行氢解以产生其乙酸盐形式的3，根据步骤18将其转化为其硫酸盐(27mg,0.027mmol,34.2%)：MSm/zC₂₇H₅₃N₇O₁₅(M+H)⁺的计算值716.7，求得值716.3；氮化学发光检测器88.8％。

实施例3

按照步骤15，用(2R,3R)-2-苄氧基-3-氟-4-叠氮基-丁酸处理化合物1(200mg,0.138mmol)以产生化合物2(157mg,0.093mol,67.4%)：MSm/zC₈₈H₉₄FN₉O₂₄(M+H)⁺的计算值1681.7，求得值1682.1。

按照步骤16，将化合物2(157mg,0.093mmol)进行氢解以产生其乙酸盐形式的3，通过RP HPLC将其纯化(方法4)并转化为其硫酸盐(35mg,0.035mmol,37.6%)：MSm/zC₂₇H₅₂FN₇O₁₄(M+H)⁺的计算值718.7，求得值718.4；氮化学发光检测器98.5%。

实施例4

按照步骤15，用2(R)-苄氧基-3,3-二氟-4-叠氮基-丁酸处理化合物1(47mg,0.032mmol)以产生化合物2(40mg,0.024mol,75%)：MSm/zC₈₈H₉₃F₂N₉O₂₄(M+H)⁺的计算值1699.7，求得值1699.2。

按照步骤16，将化合物2(40mg,0.024mmol)进行氢解以产生其乙酸盐形式的3，根据步骤18将其转化为其硫酸盐(20mg,0.019mmol,79.2%)：MSm/zC₂₇H₅₁F₂N₇O₁₄(M+H)⁺的计算值736.7，求得值736.3；氮化学发光检测器97.6%。

实施例5

向搅拌的1(2g,1.092mmol)的DMSO(10.92mL)溶液添加三氧化硫-吡啶(1.825g,11.47mmol)，随后是TEA(3.20mL,22.94mmol)并将反应搅拌2小时。用EtOAc(50mL)稀释反应混合物，并用NaHCO₃(2×50mL)、盐水(50mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并在真空下浓缩以产生2(1.78g,0.974mmol,89%)：MSm/zC₁₀₂H₁₀₉N₅O₂₃Si₂(M+Na⁺)的计算值1850.7，求得值1850.7。

在0°C下，向搅拌的2(1.78g,0.973mmol)的DMF(18.71mL)和甲醇(18.71mL)溶液添加NaBH₄(0.368g,9.73mmol)并将反应搅拌1小时。用EtOAc(75mL)稀释反应混合物，用水:盐水(1:1,75mL)、盐水(3×75mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩为白色固体，将其在2-英寸反相HPLC上纯化(方法2)以产生化合物3(0.62g,0.339mmol,35%)：MSm/zC₁₀₂H₁₁₁N₅O₂₃Si₂(M+Na⁺)的计算值1852.7，求得值1852.9。

向搅拌的3(14.3g,7.81mmol)的吡啶(46mL)溶液添加乙酸酐(110ml)并将反应搅拌2天。添加甲醇(100mL)(小心放热反应！)，随后是EtOAc(1L)。用1M柠檬酸(1L)、5%NaHCO₃(2×1L)、盐水:水(1:1,1L)、盐水(1L)洗涤有机层，在Na₂SO₄上干燥，过滤并浓缩至干燥以产生化合物4(8.2g)，将其进行一下步骤而不需进一步纯化。MSm/zC₁₀₆H₁₁₅N₅O₂₅Si₂(M+Na⁺)的计算值1936.7，求得值1936.4。

向搅拌的4(9.1g,4.76mmol)的AcOH(19.8mL)溶液添加TFA(1.8mL的3:1TFA:水溶液)，并在40°C下将反应加热45分钟。添加另外的TFA(0.45mL的3:1TFA:水溶液)，并将反应加热1.5小时。然后，将反应冷却至室温，用EtOAc(200mL)稀释并用饱和NaHCO₃水溶液(3×200mL)和盐水(200mL)洗涤。在Na₂SO₄上干燥有机层，过滤并浓缩至干燥以产生化合物5(8.7g,3.43mmol)，将其进行下一步骤而不需进一步纯化。MSm/zC₉₉H₁₁₁N₅O₂₅Si₂(M+Na⁺)的计算值1848.7，求得值1848.3。

向搅拌的5(8.7g,4.76mmol)的吡啶(95mL)溶液添加对甲苯磺酰氯(5.45g,28.6mmol)并将反应搅拌2小时。添加另外的对甲苯磺酰氯(1.82g,9.52mmol)并在室温下将反应搅拌另外7小时。用乙酸乙酯(900mL)稀释反应，并用0.5M的柠檬酸(2×1L)、5%NaHCO₃(1L)、盐水(500mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥并在真空下浓缩至约80mL。将该溶液滴入剧烈搅拌的8:1的己烷:Et₂O的混合物(900mL)。过滤除去沉淀并用己烷(200mL)洗涤，并在高真空下干燥过夜以提供粗产物(8.6g)，将其通过RP-HPLC纯化(方法2)以产生化合物6(4.5g,2.158mmol,产率为64%)：MSm/zC₁₀₆H₁₁₇N₅O₂₇SSi₂(M+Na⁺)的计算值2002.7，求得值2002.4。

在室温下，向搅拌的6(7.7g,3.88mmol)的甲苯(78mL)溶液添加TCDI(5.4g,30.3mmol)的甲苯(78mL)溶液并将反应搅拌过夜。用EtOAc稀释反应，并用1M的柠檬酸(3×1L)、盐水:水(1:1v,v,3×250mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥以产生7(8.3g)，将其进行下一步骤而不需进一步纯化：MSm/zC₁₁₀H₁₁₉N₇O₂₇S₂Si₂(M+Na⁺)的计算值2112.7，求得值2112.4。

向搅拌的7(8.1g,3.87mmol)的1,4-二氧六环(100mL)溶液添加2,2’-偶氮二异丁腈(32mg,0.174mmol)，随后是三(三甲基甲硅烷基)硅烷(34.3uL,7.67mmol)，并将反应加热至内部温度为85°C，时间为1小时。使反应冷却至室温，用EtOAc(1L)稀释，用0.5M的柠檬酸(2×1L)、饱和NaHCO₃水溶液(1×1L)、盐水(500mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥以产生粗产物，将其溶于EtOAc(80mL)并滴入剧烈搅拌的己烷(1.125L)和***(0.125L)的混合物中。过滤生成的沉淀提供化合物8(6.6g)，将其进行一下步骤而不需进一步纯化。MSm/zC₁₀₆H₁₁₇N₅O₂₆SSi₂(M+H⁺)的计算值1964.7，求得值1964.5。

向搅拌的8(3.0g,1.53mmol)的DMPU(52mL)溶液添加叠氮化钠(0.794g,12.21mmol)并将反应加热至70°C。在2小时之后，将反应冷却至室温，用EtOAc(500mL)稀释，用水(2×800mL)、盐水:水(1:1v/v,1L)、盐水(500mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥并浓缩至干燥以产生9(2.85g)，将其进行下一步而不需进一步纯化。MSm/zC₉₉H₁₁₀N₈O₂₃Si₂(M+Na⁺)的计算值1857.7，求得值1857.6。

向搅拌的9(2.2g,1.20mmol)的DMF(9mL)溶液添加水(0.19mL)，随后是TBAF(在水中为75%,3.14mL,8.58mmol)并在45°C下将反应加热过夜。然后添加甲胺(在水中为40%,8.4mL,50mmol)并将反应搅拌4小时。用EtOAc(500mL)稀释反应，用1M的柠檬酸(1L)、盐水:水(1:5v/v,600ml)、饱和NaHCO₃水溶液(150mL)、盐水(300mL)洗涤，在Na₂SO₄上干燥并浓缩以提供粗产物，将其溶于EtOAc(30mL)中并滴入剧烈搅拌的MTBE(250mL)和己烷(250mL)的混合物中。过滤生成的沉淀，用己烷(3×60mL)洗涤，并在高真空下干燥以提供粗产物，将其通过RP-HPLC纯化(方法2)以产生10(0.582g,0.447mmol,产率为52%)：MSm/zC₆₂H₇₂N₈O₂₀(M+Na⁺)的计算值1271.5，求得值1271.3。

按照步骤14，用(2S,3R)-N-Cbz-2,3-双苄氧基-4-氨基-丁酸处理化合物10(50mg,0.040mmol)以产生化合物11(59mg,0.035mol,87.5%)：MS m/z C₈₈H₉₇N₉O₂₅(M+H)⁺的计算值1681.8，求得值1682.0。

按照步骤17，将化合物11(59mg,0.035mmol)进行氢解以产生粗乙酸盐(33mg)，将其通过RP HPLC纯化(方法4)以产生其硫酸盐形式的12(9mg,0.009mmol,25.7%)：MSm/zC₂₇H₅₃N₇O₁₅(M+H)⁺的计算值716.7，求得值716.4；氮化学发光检测器95.9%。

实施例6

按照步骤14，用(2S,3S)-N-Cbz-2,3-双苄氧基-4-氨基-丁酸处理化合物1(50mg,0.040mmol)以产生化合物2(52mg,0.031mol,77%)：MSm/zC₈₈H₉₇N₉O₂₅(M+H)⁺的计算值1681.8，求得值1682.0。

按照步骤17，将化合物2(52mg,0.031mmol)进行氢解以产生粗乙酸盐(38mg)，将其通过RP HPLC纯化(方法4)以产生其硫酸盐形式的3(9mg,0.009mmol,29%)：MSm/zC₂₇H₅₃N₇O₁₅(M+H)⁺的计算值716.7，求得值716.4；氮化学发光检测器99.4%。

实施例7

按照步骤15，用(2R,3R)-2-苄氧基-3-氟-4-叠氮基-丁酸处理化合物1(50mg,0.040mmol)以产生化合物2(47mg,0.032mol,80.0%)：MSm/zC₇₃H₈₂FN₁₁O₂₂(M+H)⁺的计算值1485.5，求得值1484.8。

按照步骤16，将化合物2(47mg,0.032mmol)进行氢解以产生粗乙酸盐(36mg)，将其通过RP HPLC纯化(方法4)以产生其硫酸盐形式的3(11mg,0.011mmol,33.7%)：MSm/zC₂₇H₅₂FN₇O₁₄(M+H)⁺的计算值718.7，求得值718.4；氮化学发光检测器96.7%。

实施例8

按照步骤14，用2(R)-苄氧基-3,3-二氟-4-叠氮基-丁酸处理化合物1(81mg,0.065mmol)以产生化合物2(70mg,0.047mol,72.3%)：MSm/zC₇₃H₈₁F₂N₁₁O₂₂(M+H)⁺的计算值1503.5，求得值1503.0。

按照步骤16，将化合物2(70mg,0.047mmol)进行氢解以产生粗乙酸盐(76mg)，将其通过RP HPLC纯化(方法4)以产生3(5mg,0.005mmol,10.2%)：MSm/zC₂₇H₅₁F₂N₇O₁₄(M+H)⁺的计算值736.7，求得值736.3；氮化学发光检测器99%。

其它代表性化合物

根据前述步骤可以制备下列代表性化合物。

MIC测试方案

根据M7-A7[2006]，通过参考临床和实验标准研究所(CLSI)肉汤微量稀释方法来测定最小抑制浓度(MIC)。利用大肠杆菌ATCC25922、绿脓杆菌ATCC 27853和金黄色葡萄球菌ATCC 29213的质量控制范围和用于对照剂的解释标准在CLSI M100-S17[2007]中进行公开。简言之，在Mueller Hinton肉汤中以2×浓度制备测试化合物的连续两倍稀释物。在96孔检验板中，将化合物稀释物以1:1的比例与细菌接种体混合。通过来自前一天制备的琼脂板的菌落悬浮液来制备接种体。将细菌悬浮在无菌盐水中，并添加至各个检验板以获得5×10⁵CFU/mL的最终浓度。在环境空气中，在35°C下将板孵育20小时。与未处理的对照相比，将MIC确定为导致不明显的细菌生长的测试化合物的最低浓度。

表1

代表性化合物
			实施例#/化合物#	AECO001	APAE001
1/11	B	A
			2/3	B	A
3/3	A	A
			4/3	B	A
5/12	B	A
			6/3	B	A
7/3	B	A
			8/3	B	A

*AECO001为ATCC25922且APAE001为ATCC27853。

**MIC要点：

1.0μg/mL或更小的MIC=A

大于1.0μg/mL至16.0μg/mL的MIC=B

大于16.0μg/mL的MIC=C

将本说明书涉及的所有美国专利、美国专利申请公开、美国专利申请、国外专利、国外专利申请和非专利公开以其整体通过引用并入本文，其范围与本说明书相一致。

从前述应认识到，尽管本文为示例的目的描述了本发明的具体实施方案，但在不违背本发明实质和范围的情况下可进行各种修改。因此，本发明除受附加的权利要求限制之外不受其它限制。

Claims (79)

1.具有下列结构(I)的化合物或其立体异构体、前药或药物可接受的盐：

其中：

Q₁为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

Q₂为：

Q₅为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

各个R₁和R₂独立地为氢或氨基保护基团；

各个R₃独立地为氢或羟基保护基团；

各个R₄和R₅独立地为氢或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基；

各个R₆独立地为氢、卤素、羟基、氨基或C₁-C₆烷基；

或R₄和R₅与其连接的原子一起能形成具有4至6个环原子的杂环，或R₅和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环，或R₄和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的碳环；

各个n独立地为0至4的整数；以及

各个Z₁和Z₂独立地为氢或-OR₃，

其中(i)Z₁和Z₂中的至少一个为H，(ii)R₄和R₅中的至少一个为取代的C₁-C₆烷基或至少一个R₆为卤素、羟基或氨基，以及(iii)与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的-CH-基团可任选形成双键。

2.如权利要求1所述的化合物，其中各个R₁、R₂和R₃为氢。

3.如权利要求1或2所述的化合物，其中Q₅为氨基。

4.如权利要求1或2所述的化合物，其中Q₅为羟基。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的化合物，其中Q₁为氨基。

6.如权利要求1至4中任一权利要求所述的化合物，其中Q₁为羟基。

7.如权利要求1至6中任一权利要求所述的化合物，其中Z₁和Z₂均为氢。

8.如权利要求1至6中任一权利要求所述的化合物，其中Z₁为羟基且Z₂为氢。

9.如权利要求1至6中任一权利要求所述的化合物，其中Z₁为氢且Z₂为羟基。

10.如权利要求1至9中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中：

R₄为氢；

R₅为氢；

至少一个R₆为卤素；以及

n为1至4的整数。

11.如权利要求10所述的化合物，其中Q₂为：

其中各个R₆为卤素。

12.如权利要求11所述的化合物，其中各个R₆为氟。

13.如权利要求1至9中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中：

R₄为氢；

R₅为氢；

至少一个R₆为羟基；以及

n为1至4的整数。

14.如权利要求13所述的化合物，其中Q₂为：

15.如权利要求1至9中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中：

R₄为氢；

R₅和一个R₆与其连接的原子一起形成具有3至6个环原子的杂环；

至少一个R₆为卤素；以及

n为1至4的整数。

16.如权利要求1至9中任一权利要求所述的化合物，其中Q2为：

其中：

R₄和R₅与其连接的原子一起形成具有4至6个环原子的杂环；

至少一个R₆为卤素；以及

n为1至4的整数。

17.如权利要求1至9中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中：

R₅为氢；

R₄和一个R₆与其连接的原子一起形成具有3至6个环原子的碳环；

至少一个R₆为卤素；以及

n为1至4的整数。

18.如权利要求1至9中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

19.如权利要求1至18中任一权利要求所述的化合物，其具有构型：

20.如权利要求1至14中任一权利要求所述的化合物，其中与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的碳原子形成双键。

21.如权利要求1至14中任一权利要求所述的化合物，其中与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的碳原子形成单键。

22.如权利要求1所述的化合物或其药物可接受的盐，其中所述化合物为：

23.包含权利要求1至22中任一项权利要求所述的化合物或其立体异构体、药物可接受的盐或前药以及药物可接受的载体、稀释剂或赋形剂的药物组合物。

24.治疗哺乳动物中的细菌感染的方法，其包括向有需要的哺乳动物给予有效量的权利要求1至22中任一权利要求所述的化合物。

25.治疗哺乳动物中的细菌感染的方法，其包括向有需要的哺乳动物给予有效量的权利要求23所述的药物组合物。

26.具有下列结构(I)的化合物或其立体异构体、前药或药物可接受的盐：

其中：

Q₁为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

Q₂为被一个或多个卤素、羟基、氨基任意取代的烷基，任意取代的环烷基或任意取代的杂环基，

Q₅为羟基、受保护的羟基、氨基或受保护的氨基；

各个R₁和R₂独立地为氢或氨基保护基团；

各个R₃独立地为氢或羟基保护基团；

各个R₄、R₅、R₇和R₈独立地为氢或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基；

各个R₆独立地为氢、卤素、羟基、氨基或C₁-C₆烷基；

或R₄和R₅与其连接的原子一起能形成具有4至6个环原子的杂环，或R₅和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环，或R₄和一个R₆与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的碳环，或R₇和R₈与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环；

各个R₉独立地为氢、羟基、氨基或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基；

各个R₁₀独立地为氢、卤素、羟基、氨基或C₁-C₆烷基；

各个R₁₁独立地为氢、卤素、氨基或C₁-C₆烷基；

或R₉和一个R₁₁与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的杂环，或R₄和一个R₁₁与其连接的原子一起能形成具有3至6个环原子的碳环；

各个n独立地为0至4的整数；

各个p独立地为1至4的整数；以及

各个Z₁和Z₂独立地为氢或-OR₃，

其中(i)Z₁和Z₂中的至少一个为H，以及(ii)与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的-CH-基团可任选形成双键。

27.如权利要求26所述的化合物，其中各个R₁、R₂和R₃为氢。

28.如权利要求26或27所述的化合物，其中Q₅为氨基。

29.如权利要求26或27所述的化合物，其中Q₅为羟基。

30.如权利要求26至29中任一权利要求所述的化合物，其中Q₁为氨基。

31.如权利要求26至29中任一权利要求所述的化合物，其中Q₁为羟基。

32.如权利要求26至31中任一权利要求所述的化合物，其中Z₁和Z₂均为氢。

33.如权利要求26至31中任一权利要求所述的化合物，其中Z₁为羟基且Z₂为氢。

34.如权利要求26至31中任一权利要求所述的化合物，其中Z₁为氢且Z₂为羟基。

35.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中：

R₄为氢；

R₇为氢；

R₈为氢；以及

n为1至4的整数。

36.如权利要求35所述的化合物，其中各个R₆为氢。

37.如权利要求36所述的化合物，其中Q₂为：

38.如权利要求35所述的化合物，其中至少一个R₆为卤素。

39.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中：

R₄和一个R₆与其连接的原子一起形成具有3至6个环原子的碳环；

R₇为氢；

R₈为氢；以及

n为1至4的整数。

40.如权利要求39所述的化合物，其中Q₂为：

41.如权利要求39所述的化合物，其中至少一个R₆为卤素。

42.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中R₅为氢。

43.如权利要求42所述的化合物，其中各个R₆为氢。

44.如权利要求43所述的化合物，其中Q₂为：

45.如权利要求42所述的化合物，其中至少一个R₆为卤素。

46.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中：

R₇为氢；以及

R₈为氢；

47.如权利要求46所述的化合物，其中各个R₆为氢。

48.如权利要求47所述的化合物，其中Q₂为：

49.如权利要求46所述的化合物，其中至少一个R₆为卤素。

50.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中R₅为氢。

51.如权利要求50所述的化合物，其中各个R₆为氢。

52.如权利要求50所述的化合物，其中至少一个R₆为卤素。

53.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中：

R₇为氢；以及

R₈为氢；

54.如权利要求53所述的化合物，其中各个R₆为氢。

55.如权利要求53所述的化合物，其中至少一个R₆为卤素。

56.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中R₅为氢。

57.如权利要求56所述的化合物，其中各个R₆为氢。

58.如权利要求56所述的化合物，其中至少一个R₆为卤素。

59.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中R₉为氢。

60.如权利要求59所述的化合物，其中各个R₁₁为氢。

61.如权利要求59所述的化合物，其中至少一个R₁₁为卤素。

62.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中：

R₇为氢；以及

R₈为氢。

63.如权利要求62所述的化合物，其中各个R₁₀为氢。

64.如权利要求62所述的化合物，其中至少一个R₁₀为卤素。

65.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

其中R₄为氢。

66.如权利要求65所述的化合物，其中各个R₁₁为氢。

67.如权利要求65所述的化合物，其中至少一个R₁₁为卤素。

68.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为：

69.如权利要求26至34中任一权利要求所述的化合物，其中Q₂为被一个或多个卤素、羟基、氨基任意取代的烷基、任意取代的环烷基或任意取代的杂环基。

70.如权利要求69所述的化合物，其中Q₂为未取代的。

71.如权利要求69所述的化合物，其中Q₂被一个或多个卤素、羟基或氨基取代。

72.如权利要求26至71中任一权利要求所述的化合物，其具有构型：

73.如权利要求26至72中任一权利要求所述的化合物，其中与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的碳原子形成双键。

74.如权利要求26至72中任一权利要求所述的化合物，其中与Z₁和Z₂所连接的两个邻近的碳原子形成单键。

75.包含权利要求26至74中任一权利要求所述的化合物或其立体异构体、药物可接受的盐或前药以及药物可接受的载体、稀释剂或赋形剂的药物组合物。

76.治疗哺乳动物中的细菌感染的方法，其包括向有需要的哺乳动物给予有效量的权利要求26至74中任一权利要求所述的化合物。

77.治疗哺乳动物中的细菌感染的方法，其包括向有需要的哺乳动物给予有效量的权利要求75所述的药物组合物。

78.具有下列结构(INT-I)的化合物：

其中：

各个R₁独立地为氨基保护基团；

各个R₃独立地为羟基保护基团；以及

各个A独立地为被一个或多个卤素、羟基、氨基任意取代的苯基或被一个或多个卤素、羟基或氨基任意取代的C₁-C₆烷基。

79.如权利要求78所述的化合物，其中所述化合物为：