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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Verfahren
zur Herstellung von Verbindungen der Formel II, welches die Kupplung
einer Verbindung der Formel IV mit einer Verbindung der Formel V umfasst.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf ein verbessertes
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen der Formel III durch
Kupplung einer Verbindung der Formel IV mit einer Verbindung der
Formel V und anschliessendem Entschützen der resultierenden Prt-geschützten Verbindung
der Formel II.
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Die
gemeinsam übertragene
internationale Patentanmeldung mit der Publikations-Nr. WO97/24369, nachfolgend
als '369-Anmeldung bezeichnet,
beschreibt gewisse Wachstumshormon-Sekretagoga-Verbindungen der Formel
I,
wobei
die Definitionen der Variablen dort angegeben sind. In der '369-Anmeldung ist
der Nutzen der besagten Verbindungen zur Behandlung von – unter
anderem – Osteoporose
beschrieben.
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Verbindungen
der Formel II,
sind in der '369-Anmeldung als
Zwischenprodukte in einem Verfahren zur Herstellung der Verbindungen
der Formel III, beschrieben,
welche innerhalb des Offenbarungsgehaltes
der besagten internationalen Anmeldung liegen.
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Das
in der '369-Anmeldung
beschriebene Verfahren erfordert die Kupplung einer Verbindung der
Formel IV mit einer Verbindung der Formel V. Der erste Schritt bei
der Kupplungsreaktion ist die Reaktion einer Verbindung der Formel
IV wie unten mit einem organischen Amin unter Bildung der freien
Base der Verbindung der Formel IV und des organischen Aminsalzes
der Weinsäure.
Der nächste
Schritt im beschriebenen Verfahren ist ein Filtrationsschritt zum
Entfernen des organischen Aminsalzes der Weinsäure. Dies wurde als notwendig
angesehen, um die Möglichkeit
einer Reaktion der Weinsäure
mit der Verbindung der Formel IV unter den Kupplungsbedingungen
auszuschliessen. Wegen der Racemisierung der Stellung 3a des Pyrazolo[4,3-c]pyridins,
welche bei Raumtemperatur stattfindet, musste diese Filtration kryogen,
d. h. bei reduzierter Temperatur, ausgeführt werden. Wenn die Kupplungsreaktion
im grösseren
Massstab ausgeführt
wird, bietet die kryogene Filtration technische Probleme, z. B.
Mitreissen, langsame Filtration, ein Bedarf zur Verwendung von zusätzlichen
Geräten
und zu speziellen Handhabungen. Dies führt zu reduzierten Ausbeuten
des Produktes. Im erfindungsgemässen
Verfahren wird die kryogene Filtration vermieden, was zu einem rationelleren
Verfahren und zu verbesser ten chemischen und optischen Ausbeuten
führt.
Weiterhin beschreiben WO 98/58948 und WO 98/58949 jeweils die Herstellung
einer Verbindung der Formel II aus Verbindungen der Formeln IV und
V unter Einschliessung eines Filtrationsschrittes zum Entfernen
des organischen Aminsalzes der Weinsäure.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, bezeichnet
als Verfahren A, zur Herstellung einer Verbindung der Formel II,
worin:
R
1 ein
gegebenenfalls mit bis zu drei Fluoratomen substituiertes (C
1–C
10)Alkyl ist; R
2 ein
Phenylmethyl oder 2-Pyridylmethyl ist;
R
3 ein
-(C
1–C
5)Alkyl-O-(C
0-C
5)alkylphenyl ist, wobei der Phenyl-Substituent
in der Definition von R
3 gegebenenfalls
mit bis zu drei Fluoratomen substituiert ist; und
Prt eine
Amin-Schutzgruppe ist,
welches umfasst:
- a)
Mischen eines geeigneten chiralen Tartratsalzes mit der Struktur
der Formel IV, worin R1 und
R2 wie oben definiert sind,
und eines
organischen Amins in einem reaktionsinerten Lösungsmittel bei einer Temperatur
von ungefähr –68°C bis ungefähr –40°C unter Bildung
eine Aufschlämmung;
- b) Zugabe einer Verbindung der Formel V, worin R3 und
Prt wie oben definiert sind, zur besagten Aufschlämmung unter
Bildung eines Reaktionsgemisches, welches das Tartratsalz des organischen
Amins, die freie Base einer Verbindung der Formel IV und eine Verbindung
der Formel V enthält;
und
- c) Zugabe eines Kupplungsreagens zu besagtem Reaktionsgemisch
unter Bildung einer Verbindung der Formel II.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens A, bezeichnet als Verfahren B, ist ein Verfahren, wobei
besagte Verbindung der Formel IV vor der Zugabe von besagtem organischem
Amin in besagtem Lösungsmittel
suspendiert wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens B, bezeichnet als Verfahren C, ist ein Verfahren, wobei
besagte Aufschlämmung
vor dem Schritt b bis auf ungefähr –50°C aufgewärmt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens A, bezeichnet als Verfahren D, ist das Verfahren,
wobei: besagtes organisches Amin im Schritt a Triethylamin ist;
R3 im Schritt b Phenylmethyloxymethyl oder
2,4-Difluorophenylmethyloxymethyl ist und Prt t-Butyloxycarbonyl
ist; und besagtes Kupplungsreagens im Schritt c Propanphosphonsäureanhydrid
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
von Verfahren D, bezeichnet als Verfahren E, ist ein Verfahren,
wobei R1 Methyl oder 2,2,2-Trifluoroethyl
ist und R2 Phenylmethyl oder 2-Pyridylmethyl
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
von Verfahren E ist ein Verfahren, wobei die aus (1-(2-(1(R)-(2,4-Difluorobenzyloxymethyl)-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-2-oxo-ethylcarbamoyl)-1-methyl-ethyl)-carbaminsäure-tert-butylester und (1-(2-(3a(R)-Benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-1-(R)benzyloxymethyl-2-oxo-ethylcarbamoyl)-1-methyl-ethyl)carbaminsäure-tert-butylester
ausgewählte
Verbindung der Formel II hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
von Verfahren E ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIA
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
von Verfahren E ist das Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIB
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens B, bezeichnet als Verfahren F, ist das Verfahren,
wobei: besagtes organisches Amin im Schritt a Triethylamin ist;
R3 im Schritt b Phenylmethyloxymethyl oder
2,4-Difluorophenylethyloxymethyl ist und Prt t-Butyloxycarbonyl
ist; und be sagtes Kupplungsreagens im Schritt c Propanphosphonsäureanhydrid
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens F, bezeichnet als Verfahren G, ist ein Verfahren,
wobei R1 Methyl oder 2,2,2-Trifluoroethyl
ist und R2 Phenylmethyl oder 2-Pyridylmethyl ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens F ist ein Verfahren, wobei die aus (1-(2-(1(R)-(2,4-Difluorobenzyloxymethyl)-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-2-oxo-ethylcarbamoyl)-1-methyl-ethyl)-carbaminsäure-tert-butylester und (1-(2-(3a(R)-Benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-1-(R)-benzyloxymethyl-2-oxo-ethylcarbamoyl)-1-methyl-ethyl)carbaminsäure-tert-butylester
ausgewählte
Verbindung der Formel II hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens F ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIA
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens F ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIB
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens C, bezeichnet als Verfahren H, ist ein Verfahren,
wobei: besagtes organisches Amin im Schritt a Triethylamin ist;
R3 im Schritt b Phenylmethyloxymethyl oder
2,4-Difluorophenylmethyloxymethyl ist und Prt t-Butyloxycarbonyl
ist; und besagtes Kupplungsreagens im Schritt c Propanphosphonsäureanhydrid
ist.
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Ein
bevorzugtes Verfahren innerhalb des Verfahrens H, bezeichnet als
Verfahren I, [ist ein Verfahren], wobei R1 Methyl
oder 2,2,2-Trifluoroethyl ist und R2 Phenylmethyl
oder 2-Pyridylmethyl ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens I ist ein Verfahren, wobei die aus (1-(2-(1(R)-(2,4-Difluorobenzyloxymethyl)-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-2-oxo-ethylcarbamoyl)-1-methyl-ethyl)-carbaminsäure-tert-butylester und (1-(2-(3a(R)-Benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-1-(R)benzyloxymethyl-2-oxo-ethylcarbamoyl)-1-methyl-ethyl) carbaminsäure-tert-butylester
ausgewählte
Verbindung der Formel II hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens I ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIA
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens I ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIB
hergestellt wird.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich zudem auf ein Verfahren, bezeichnet
als Verfahren J, zur Herstellung einer Verbindung der Formel III,
worin:
R
1 ein
gegebenenfalls mit bis zu drei Fluoratomen substituiertes (C
1–C
10)Alkyl ist;
R
2 ein
Phenylmethyl oder 2-Pyridylmethyl ist; und
R
3 ein
-(C
1–C
5)Alkyl-O-(C
0–C
5)alkylphenyl ist, wobei der Phenyl-Substituent
in der Definition von R
3 gegebenenfalls
mit bis zu drei Fluoratomen substituiert ist;
welches umfasst:
- a) Mischen eines geeigneten chiralen Tartratsalzes
mit der Formel IV, worin R1 und
R2 wie oben definiert sind, und eines organischen
Amins in einem reaktionsinerten Lösungsmittel bei einer Temperatur
von ungefähr –68°C bis ungefähr –45°C unter Bildung
eine Aufschlämmung;
- b) Zugabe einer Verbindung der Formel V, worin R3 und
Prt wie oben definiert sind, zur besagten Aufschlämmung unter
Bildung eines Reaktionsgemisches, welches das Tartratsalz des organischen
Amins, die freie Base einer Verbindung der Formel IV und eine Verbindung
der Formel V enthält;
- c) Zugabe eines Kupplungsreagens zu besagtem Reaktionsgemisch
unter Bildung einer Verbindung der Formel II; und
- d) Umsetzung der besagten Verbindung der Formel II mit einem
geeigneten Entschützungsreagens
unter Bildung einer Verbindung der Formel III.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens J, bezeichnet als Verfahren K, ist ein Verfahren,
wobei besagte Verbindung der Formel IV vor der Zugabe von besagtem
organischem Amin in besagtem Lösungsmittel
suspendiert wird und wobei der zusätzliche Schritt des Erwärmens der
besagten Aufschlämmung
auf –50°C bis –40°C vor dem
Schritt b durchgeführt
wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens K, bezeichnet als Verfahren L, ist ein Verfahren,
wobei besagtes Prt Boc ist und besagtes Boc durch Umsetzung der
besagten Verbindung der Formel II mit einer Säure entfernt wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens L, bezeichnet als Verfahren M, ist ein Verfahren, wobei
besagte Säure
Methansulfonsäure
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens M, bezeichnet als Verfahren N, ist ein Verfahren, wobei:
R3 Phenylmethyloxymethyl oder 2,4-Difluorophenylmethyloxymethyl
ist; besagtes organisches Amin im Schritt b Triethylamin ist; und
besagtes Kupplungsreagens im Schritt c Propanphosphonsäureanhydrid
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens N, bezeichnet als Verfahren O, ist ein Verfahren, wobei
R1 Methyl oder 2,2,2-Trifluoroethyl ist
und R2 Phenylmethyl oder 2-Pyridylmethyl ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens O ist ein Verfahren, wobei die aus 2-Amino-N-[2-(3a(R)-benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo-[4,3-c]pyridin-5-yl-1(R)-benzyloxymethyl-2-oxo-ethyl]-isobutyramid
und 2-Amino-N-(1(R)-(2,4-difluorobenzyloxymethyl)-2-oxo-2-(3-oxo-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl)-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-ethyl-2-methyl-propionamid
ausgewählte
Verbindung der Formel III hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens 0 ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIIA
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens 0 ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIIB
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens L, bezeichnet als Verfahren P, ist ein Verfahren,
wobei besagte Säure
Trifluoroessigsäure
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens P, bezeichnet als Verfahren R, ist ein Verfahren,
wobei: R3 Phenylmethyloxymethyl oder 2,4-Difluorophenylmethyloxymethyl
ist; besagtes organisches Amin im Schritt b Triethylamin ist; und
besagtes Kupplungsreagens im Schritt c Propanphosphonsäureanhydrid
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens R, bezeichnet als Verfahren S, ist ein Verfahren, wobei
R1 Methyl oder 2,2,2-Trifluoroethyl ist
und R2 Phenylmethyl oder 2-Pyridylmethyl ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens S ist ein Verfahren, wobei die aus 2-Amino-N-[2-(3a(R)-benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo-[4,3-c]pyridin-5-yl-1(R)-benzyloxymethyl-2-oxo-ethyl]-isobutyramid
und 2-Amino-N-(1(R)-(2,4-difluorobenzyloxymethyl)-2-oxo-2-(3-oxo-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl)-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-ethyl-2- methyl-propionamid
ausgewählte
Verbindung der Formel III hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens S ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIIA
hergestellt wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens S ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIIB
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
[des Verfahrens] K, bezeichnet als Verfahren T, ist ein Verfahren,
wobei besagtes Prt Boc ist und besagtes Boc durch Umsetzung der
besagten Verbindung der Formel II mit einer Säure entfernt wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens T, bezeichnet als Verfahren U, ist ein Verfahren,
wobei besagte Säure
Methansulfonsäure
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens U, bezeichnet als Verfahren V, ist ein Verfahren,
wobei: R3 Phenylmethyloxymethyl oder 2,4-Difluorophenylmethyloxymethyl
ist; besagtes organisches Amin im Schritt b Triethylamin ist; und
besagtes Kupplungsreagens im Schritt c Propanphosphonsäureanhydrid
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens V, bezeichnet als Verfahren W, ist ein Verfahren, wobei
R1 Methyl oder 2,2,2-Trifluoroethyl ist
und R2 Phenylmethyl oder 2-Pyridylmethyl ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens W ist ein Verfahren, wobei die aus 2-Amino-N-[2-(3a(R)-benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo-[4,3-c]pyridin-5-yl-1(R)-benzyloxymethyl-2-oxo-ethyl]-isobutyramid
und 2-Amino-N-(1(R)-(2,4-difluorobenzyloxymethyl)-2-oxo-2-(3-oxo-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl)-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-ethyl-2-methyl-propionamid
ausgewählte
Verbindung der Formel III hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens W ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIIA
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens W ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIIB
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens T, bezeichnet als Verfahren X, ist ein Verfahren,
wobei besagte Säure
Trifluoroessigsäure
ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens X, bezeichnet als Verfahren Y, ist ein Verfahren,
wobei: R3 Phenylmethyloxymethyl oder 2,4-Difluorophenylmethyloxymethyl ist;
besagtes organisches Amin im Schritt b Triethylamin ist; und besagtes
Kupplungsreagens im Schritt c Propanphosphonsäureanhydrid ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens Y, bezeichnet als Verfahren Z, ist ein Verfahren,
wobei R1 Methyl oder 2,2,2-Trifluoroethyl
ist und R2 Phenylmethyl oder 2-Pyridylmethyl ist.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens Z ist ein Verfahren, wobei die aus 2-Amino-N-[2-(3a(R)-benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo-[4,3-c]pyridin-5-yl-1(R)-benzyloxymethyl-2-oxo-ethyl]-isobutyramid
und 2-Amino-N-(1(R)-(2,4-difluorobenzyloxymethyl)-2-oxo-2-(3-oxo-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl)-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-ethyl-2-methyl-propionamid
ausgewählte
Verbindung der Formel III hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens Z ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIIA
hergestellt wird.
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Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform
des Verfahrens Z ist ein Verfahren, wobei eine Verbindung der Formel
IIIB
hergestellt wird.
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Ein
Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formel XX,
umfasst die folgenden aufeinanderfolgenden
Schritte:
- a) Umsetzung von besagtem 4-Oxo-piperidincarbonsäuremethylester-Hydrochlorid
mit Di-t-Butyl-dicarbonat und Triethylamin in Isopropylether unter
Bildung von 4-Oxo-1,3-piperidindicarbonsäure-1-(1-dimethylethyl)-3-methylester;
- b) Umsetzung von besagtem 4-Oxo-1,3-piperidindicarbonsäure-1-(1-dimethylethyl)-3-methylester
mit Benzylbromid und Kaliumcarbonat in Tetrahydrofuran unter Bildung
von 4-Oxo-(phenylmethyl)-1,3-piperidindicarbonsäure-1-(1-dimethylethyl)-3-methylester;
- c) Umsetzung von besagtem 4-Oxo-(phenylmethyl)-1,3-piperidindicarbonsäure-1-(1-dimethylethyl)-3-methylester
mit Methylhydrazin in Essigsäure
und Methyl-t-butylether unter Bildung von 2,3a,4,5,6,7-Hexahydro-2-methyl-3-oxo-3a-(phenylmethyl)-5H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-carbonsäure-1,1-dimethylester; und
- d) Umsetzung von besagtem 2,3a,4,5,6,7-Hexahydro-2-methyl-3-oxo-3a-(phenylmethyl)-5H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-carbonsäure-1,1-dimethylester
mit Trifluoressigsäure
unter Bildung von (3aR)-2,3a,4,5,6,7-Hexahydro-2-methyl-3a-(phenylmethyl)-3H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on;
- e) Umsetzung von besagtem (3aR)-2,3a,4,5,6,7-Hexahydro-2-methyl-3a-(phenylmethyl)-3H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on
mit L-Weinsäure
in Aceton und Wasser unter Bildung von besagtem L-Tartratsalz der Formel
XX.
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Ein
bevorzugtes Merkmal eines Verfahrens wie im unmittelbar vorangehenden
Abschnitt beschrieben besteht darin, dass besagte L-Weinsäure ohne
Isolieren des besagten (3aR)-2,3a,4,5,6,7-Hexahydro-2-methyl-3a-(phenylmethyl)-3H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on
zugegeben wird. Insbesondere wird die Verbindung der Formel XX als
Dihydrat isoliert. Die gewünschte
kristalline Form wird beim Abkühlen
aus einem geeigneten Gemisch von Lösungsmitteln isoliert.
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Es
existiert eine polymorphe Form eines Dihydrates der Verbindung der
Formel XX,
in welcher die Atomkoordinaten
und die entsprechenden isotropen Verschiebungskoeffizienten wie
in der Tabelle 1 angegeben sind und welche vorzugsweise die Röntgenkristallstruktur
gemäss
der
1 aufweist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Röntgenkristallstruktur der Verbindung
der Formel XX, die auf einem Siemens R3RA/v Diffraktometer bestimmt
wurde. Die Kristallstruktur zeigt, dass die Verbindung ein Dihydrat
des L-Tartratsalzes von besagter Verbindung ist.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
nachfolgenden Schemas stellen die Synthese der Verbindungen der
Formeln II und III dar. Das Symbol "*" bezeichnet
ein stereochemisches Zentrum. Im Schema wird "Prt" verwendet,
um eine beliebige, den Fachpersonen bekannte, geeignete Amin-Schutzgruppe
darzustellen. In der jedem Schema anschliessenden Beschreibung wird
die Amin-Schutzgruppe Prt anhand der bevorzugten Amin-Schutzgruppe
Boc dargestellt, wobei jedoch offensichtlich ist, dass andere Amin-Schutzgruppen auch
verwendet werden können. Schema
1
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Verbindungen
der Formel IV, worin Alk ein Methyl oder Ethyl ist und worin R1, R2 und Prt wie
oben definiert sind, z. B. die Verbindungen der Formel 1e werden
wie im Schema 1 oder 1a aufgezeigt hergestellt. Gemäss Schema
1, Schritt a wird eine Verbindung der Formel 1a mit einem reaktionsinerten,
polaren, aprotischen Lösungsmittel
wie Aceton, Methylethylketon, DMF (Dimethylformamid) oder vorzugsweise
Tetrahydrofuran bei ungefähr
0°C bis
Raumtemperatur, vorzugsweise Raumtemperatur, gemischt. Zur Lösung wird
zugegeben: R2-X, worin X eine Abgangsgruppe
wie Halogen oder ein Alkyl- oder Arylsulfonat ist; eine Base wie
Kalium-t-Butoxid oder ein Carbonat wie Li2CO3, Cs2CO3 oder
vorzugsweise Kaliumcarbonat; und gegebenenfalls ein Phasentransfer-Reagens
wie Kaliumiodid oder Tetrabutylammoniumiodid. Im Falle, dass Kaliumcarbonat als
Base verwendet wird, wird vorzugsweise kein Phasentransfer-Reagens
verwendet. Es ist bevorzugt, dass wenn R2 Benzyl
ist, R2-X Benzylbromid ist, und dass wenn
R2 2-Pyridylmethyl ist, R2-X
Picolylchlorid-Hydrochlorid ist. Nach Rühren bei ungefähr –20°C bis ungefähr 70°C während ungefähr 2 bis
16 Stunden, vorzugsweise bei 60°C
bis ungefähr
65°C während 12
Stunden, wird das Produkt mit Methoden, die einer Fachperson wohl
bekannt sind, aus dem Reaktionsgemisch isoliert. Dieser Schritt
wird vorzugsweise wie unten in Synthese 5, Schritt D gezeigt, ausgeführt.
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Gemäss Schritt
b wird ein Hydrazinderivat mit einer Verbindung der Formel 1b reagieren
gelassen. Das Hydrazinderivat ist vorzugsweise eine 70%-ige wässrige Lösung von
CF3CH2NHNH2 (Trifluoroethylhydrazin) oder wasserfreies
CH3NHNH2 (Methylhydrazin),
die als eine wässrige
Lösung
in Ethanol, Wasser oder Toluol verwendet wird. Wenn die 70%-ige
Lösung
von Trifluoroethylhydrazin verwendet wird, ist weiterhin bevorzugt,
dass die 70%-ige wässrige
Lösung
von CF3CH2NHNH2 mit Toluol extrahiert wird. Zu einer Lösung einer Verbindung
der Formel 1b in einem organischen Lösungsmittel wie Ethanol, Toluol
oder vorzugsweise Methyl-t-butylether (MTBE) wird zuerst das wasserfreie
2,2,2-Trifluoroethylhydrazin
oder Methylhydrazin, gefolgt von Essigsäure zugegeben. Vorzugsweise
wird MTBE verwendet, um zu verhindern, dass das Reaktionsgemisch
eine gefährlich
hohe Temperatur erreicht. Das Reaktionsgemisch wird auf ungefähr 50°C bis ungefähr 110°C während ungefähr 30 Minuten
bis zu 24 Stunden, vorzugsweise ungefähr 60°C während ungefähr 12 bis ungefähr 15 Stunden,
erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und
mit einer wässrigen
Base wie NaHCO3 neutralisiert. Die hier
verwendete Bezeichnung "Raumtemperatur" bedeutet eine Temperatur
von ungefähr
20–25°C. Die organische
Phase wird abgetrennt und unter Verwendung von im Fachgebiet bekannten
Standardmethoden aufgear beitet, woraus sich eine Verbindung der
Formel 1c ergibt. Dieser Schritt wird vorzugsweise wie unten in
Synthese 5, Schritt E gezeigt, ausgeführt.
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Gemäss Schritt
c wird eine Säure
wie HCl in IPE oder Ethanol, Trifluoressigsäure (TFA) oder eine Alkylsulfonsäure wie
Methansulfonsäure
zu einer Lösung
einer Verbindung der Formel 1c in einem reaktionsinerten organischen
Lösungsmittel
wie EtOH, IPE oder vorzugsweise CH2Cl2 zugegeben. Das Gemisch wird während ungefähr 1 bis
12 Stunden gerührt,
dann auf ungefähr
0°C bis
ungefähr
Raumtemperatur, vorzugsweise auf ungefähr Raumtemperatur, abgekühlt. Nachdem
die Reaktion vollständig
abgelaufen ist, wird eine Base wie Triethylamin oder NH4OH
zum Gemisch zugegeben. Das Gemisch wird auf Raumtemperatur erwärmt, mit
zusätzlichem
organischem Lösungsmittel
verdünnt
und unter Verwendung von im Fachgebiet bekannten Standardmethoden
aufgearbeitet, woraus sich eine Verbindung der Formel 1d ergibt.
Alternativ und vorzugsweise kann die Verbindung der Formel 1d ohne
Isolierung für
den nächsten
Schritt verwendet werden. Schritt c von Schema 1 wird vorzugsweise
in Kombination mit Schritt d von Schema 1 wie unten in Synthese 5,
Schritt F gezeigt, ausgeführt.
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Gemäss Schritt
d wird (D)- oder (L)-Weinsäure,
vorzugsweise (L)-Weinsäure,
zu einer Verbindung der Formel 1d in Aceton/Wasser (ungefähr 8 : 1
bis ungefähr
9 : 1) bei ungefähr
Raumtemperatur zugegeben. Das Gemisch wird bei ungefähr Raumtemperatur
bis ungefähr
Rückfluss-Temperatur
des Lösungsmittelgemisches während ungefähr 1 Stunde
bis über
Nacht, z. B. 18 Stunden, vorzugsweise 15 bis 18 Stunden, gerührt. Vorzugsweise
wird die Verbindung der Formel 1e als kristalline Dihydrat-Form
isoliert. Danach wird der Feststoff filtriert, gekühlt und
mit kaltem Aceton gewaschen, woraus sich eine Verbindung der Formel
1e ergibt, welche vorzugsweise das (L)-Tartrat eines einzelnen Enantiomeren
ist. Dieser Schritt wird vorzugsweise ohne Isolierung der als Vorläufer-Verbindung
wirkenden freien Base wie unten in Synthese 5, Schritt F gezeigt,
ausgeführt. Schema
1a
Schema
2
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Verbindungen
der Formel V, worin R3 Difluorobenzyloxymethyl
ist, R25 Alkyl, Aryl oder substituiertes Aryl
ist, und Prt eine Amin-Schutzgruppe ist, z. B. die Verbindungen
der Formel 2d, werden wie im Schema 2 hergestellt. Gemäss Schritt
e wird zu einer Lösung
von N-BOC-Serin, vorzugsweise N-BOC-(D)-Serin, die Verbindung der Formel
2a in THF/DMF (ungefähr
1 : 1 bis ungefähr
2 : 1) bei ungefähr
0°C zu n-BuLi
oder einer Kalium-tert-butoxid-Lösung
zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird bei ungefähr 0°C während ungefähr 10 bis ungefähr 30 Minuten,
vorzugsweise während
20 Minuten, gerührt,
und danach wird 2,4-Difluorobenzylbromid zugegeben. Nach Erwärmen auf
Raumtemperatur und Rühren
während
ungefähr
6 bis ungefähr
24 Stunden wird das Reaktionsgemisch zum Entfernen des THF im Vakuum
aufkonzentriert, und es wird eine wässrige Säure wie 1 N HCl zum Einstellen
des Gemisches auf ungefähr
pH 3 zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird dann zwischen Wasser und
einem organischen Lösungsmittel
wie Methylenchlorid (CH2Cl2)
oder IPE verteilt. Die organische Lösung wird unter Verwendung
von im Fachgebiet bekannten Standardmethoden aufgearbeitet, woraus
sich die Verbindung der Formel 2b, vorzugsweise mit der R-Konfiguration
am Stereozentrum, auch als (D)-Enantiomer bekannt, ergibt.
-
Gemäss Schritt
f wird zu einer Lösung
der Verbindung der Formel 2b in einem organischen Lösungsmittel
wie THF, CH2Cl2,
IPE oder einem Gemisch davon, vorzugsweise CH2Cl2/IPE (ungefähr 1 : 1) eine Alkyl- oder
Arylsulfonsäure
wie Methansulfonsäure
zugegeben. Der Feststoff wird filtriert und mit einem CH2Cl2/IPE-Gemisch
(1 : 1) gewaschen, woraus sich eine Verbindung der Formel 2c, vorzugsweise
mit einer R-Konfiguration am Stereozentrum, auch als (D)-Enantiomer
bekannt, ergibt.
-
Gemäss Schritt
g wird zu einer Lösung
der Verbindung der Formel 2c in THF/Wasser (ungefähr 4 : 1) 2-tert-Butoxycarbonylamino-2-methyl-propionsäure-2,5-dioxopyrrolidin-1-yl-ester und ein
Alkylamin wie Triethylamin zugegeben. Das Reaktionsgemisch wird
bei Raumtemperatur während
ungefähr
1 bis 24 Stunden gerührt
und mit einer wässrigen
Säure wie
10%-ige wässrige
Zitronensäure
abgeschreckt. Das Gemisch wird mit einem organischen Lösungsmittel
wie Ethylacetat ausgeschüttelt,
und die organische Phase wird abgetrennt und unter Verwendung von
im Fachgebiet bekannten Standardmethoden aufgearbeitet, woraus sich
eine Verbindung der Formel 2d, vorzugsweise mit der R-Konfiguration
am Stereozentrum, auch als (D)-Enantiomer bekannt, ergibt.
-
Die
Verbindung der Formel V, worin R
3 Benzyloxymethyl
ist und Prt Boc ist, wird wie unten in Synthese 3, Schritte A und
B gezeigt, hergestellt. Verbindungen, worin Prt eine andere Amin-Schutzgruppe
als Boc ist, werden durch Ersetzen des geeigneten N-geschützten α-Methylalanin-Derivates
anstelle von N-t-Butyloxycarbonyl-α-methylalanin hergestellt. Geeignete
N-geschützte α-Methylalanin-Derivate,
können, falls
sie nicht ohne weiteres käuflich
sind, unter Verwendung von einer Fachperson bekannten Standardmethoden
ohne weiteres aus α-Methylalanin
hergestellt werden. Schema
3
-
Verbindungen
der Formeln II, III und 3c, worin R1, R2 und R3 wie oben
definiert sind, werden gemäss Schema
3 hergestellt. Gemäss
Schritt h wird eine Verbindung der Formel IV (1e), vorzugsweise
das (L)-Tartratsalz eines einzelnen Enantiomeren, bei ungefähr –68°C bis ungefähr –45°C, vorzugsweise
bei ungefähr –68°C bis ungefähr –60°C und besonders
bevorzugt bei ungefähr –68°C, mit einem
reaktionsinerten Lösungsmittel,
vorzugsweise Ethylacetat, aufgeschlämmt. Ein organisches Amin wie
Diisopropylethylamin, Trimethylamin oder Triethylamin, vorzugsweise
Triethylamin, wird zugegeben. Während
der Zugabe des organischen Amins wird die Temperatur bei ungefähr –68°C bis ungefähr –45°C, vorzugsweise
bei ungefähr –68°C bis ungefähr –60°C gehalten.
Das Reaktionsgemisch wird während
ungefähr
30 bis ungefähr
120 Minuten bei einer Temperatur zwischen ungefähr –78°C und ungefähr –45°C gerührt. Die erhaltene Aufschlämmung enthält ein Gemisch
der freien Base einer Verbindung der Formel IV und ein organisches
Aminsalz der Weinsäure.
Zu dieser Aufschlämmung
wird ein organisches Amin wie Diisopropylethylamin, Trimethylamin
oder Triethylamin, vorzugsweise Triethylamin, zugegeben. Während dieser
Zugabe wird die innere Temperatur des Reaktionsgemisches unter –50°C gehalten.
Zu diesem Reaktionsgemisch, welches immer noch ein organisches Aminsalz der
Weinsäure
enthält,
wird eine Verbindung der Formel V auf einmal zugegeben während die
Temperatur des Reaktionsgemisches bei ungefähr –68°C bis ungefähr –45°C gehalten wird. Anschliessend
wird über
eine Periode von ungefähr
5 Minuten bis ungefähr
30 Minuten ein Kupplungsreagens wie Propanphosphonsäureanhydrid
zugegeben. Über
die nächste
Stunde lässt
man die Temperatur sich graduell auf ungefähr –25°C bis ungefähr 0°C, vorzugsweise auf ungefähr –20°C, erwärmen. Das
Reaktionsgemisch wird unter Verwendung von im Fachgebiet bekannten
Standardmethoden aufgearbeitet, woraus sich eine Verbindung der
Formel II, vorzugsweise mit der absoluten und relativen 3a(R)-,
1(R)-Konfiguration ergibt.
-
Gemäss Schritt
i wird eine Säure
wie HCl in EtOH oder Methansulfonsäure oder Trifluoressigsäure in CH2Cl2 bei ungefähr 0°C bis Raumtemperatur
zu einer Verbindung der Formel II in einem reaktionsinerten Lösungsmittel
wie CH2Cl2, IPE
oder THF zugegeben. Das Gemisch wird während ungefähr 40 Minuten bis ungefähr 4 Stunden
bei Raumtemperatur gerührt,
danach wird eine gesättigte
wässrige
Base wie Na2CO3 oder NaH-CO3 zugegeben
bis die Lösung
neutral (pH 7) ist. Die organische Phase wird abgetrennt und unter
Verwendung von im Fachgebiet bekannten Standardmethoden aufgearbeitet,
woraus sich eine Verbindung der Formel III, vorzugsweise mit der
absoluten und relativen 3a(R)-, 1(R)-Konfiguration ergibt.
-
Gemäss Schritt
j wird zu einer Lösung
einer Verbindung der Formel III in einem Alkohol wie Methanol, Ethanol
oder Isopropanol, vorzugsweise Isopropanol, L-(+)-Weinsäure zugegeben.
Im Falle, dass Methanol oder Ethanol verwendet wird, wird das Reaktionsgemisch
während
ungefähr
1 Stunde bis ungefähr
12 Stunden gerührt
und danach filtriert, und das Filtrat wird aufkonzentriert. In jedem
Fall wird der rohe Rückstand
mit einem organischen Lösungsmittel
wie Ethylacetat verdünnt,
geheizt und langsam auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Der Feststoff
wird filtriert und getrocknet, woraus sich das L-(+)-Tartratsalz
der Verbindung der Formel 3c, vorzugsweise mit der absoluten und
relativen 3a(R), 1(R)-Konfiguration ergibt.
-
Die
in den erfindungsgemässen
Verfahren verwendeten Ausgangsmaterialien und Reagenzien können von
allgemein bekannten Anbietern bezogen oder gemäss einer Fachperson der organischen
Chemie wohl bekannten Methoden hergestellt werden. Insbesondere
kann 4-Oxo(phenylmethyl)-3-piperidincarbonsäuremethylester-Hydrochlorid
wie unten in Synthese 5, Schritt A gezeigt, oder alternativ wie
in Hoffman, N. and Erinjeri, A., J. Heterocyclic Chem., 1965, 2,
326 gezeigt, hergestellt werden.
-
Die
hier verwendete Bezeichnung "reaktionsinertes
Lösungsmittel" bedeutet ein Lösungsmittel,
das mit den Ausgangsmaterialien, Reagenzien, Zwischenprodukten oder
Produkten nicht derart interagiert, dass die Ausbeute des gewünschten
Produktes ungünstig
beeinflusst würde.
Besagtes reaktionsinertes Lösungsmittel
im Schritt a ist ein Lösungsmittel,
in welchem die freie Base der Verbindung der Formel IV löslich ist.
-
Die
hier verwendete Bezeichnung "organisches
Amin" bedeutet ein
Niederalkylamin wie Triethylamin, Trimethylamin oder Diisopropylethylamin
oder ein zyklisches Amin wie Piperidin, Pyrrolidin oder N-Methylmorpholin.
-
Die
nachfolgenden Beispiele sind nur zur weiteren Veranschaulichung
angegeben, und sind nicht als Einschränkung der beschriebenen Erfindung
beabsichtigt.
-
Für die Säulenchromatographie
wurde Silikagel verwendet. Schmelzpunkte wurden auf einem Buchi 510
Gerät bestimmt
und sind unkorrigiert. Protonen-NMR-Spektren wurden auf einem Varian
XL-300, Bruker AC-300, Varian Unity 400 oder Bruker AC-250 bei 25°C aufgenommen.
Eine Fachperson der organischen Chemie wird erkennen, dass die hier
erhaltenen NMR-Daten auch auf anderen NMR-Geräten, die von verschiedenen,
einer Fachperson bekannten Anbietern erhältlich sind, gemessen werden
können.
Chemische Verschiebungen sind in Teilen pro Million in Tieffeldrichtung
bezogen auf Trimethylsilan ausgedrückt.
-
Allgemeines
Verfahren A: (Abspaltung einer Boc-Schutzgruppe von einem Boc-geschützten Amin
unter Verwendung von konzentrierter HCl): Das Boc-geschützte Amin
wird in einem minimalen Volumen Ethanol gelöst, und die erhaltene Lösung wird
auf ungefähr
0°C abgekühlt und
mit konzentrierter HCl (typischerweise ungefähr auf 1 bis 4 ml pro mMol
Boc-geschütztem
Amin) versetzt, und danach wird das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur
erwärmt
und während
ungefähr
einer Stunde bis ungefähr
2.5 Stunden (oder der Zeit bis zum vollständigen Verschwinden des Ausgangsmaterials
unter Bildung eines stärker
polaren Produktes, wie dies mit Hilfe der Dünnschichtchromatographie beurteilt
werden kann) gerührt.
Die erhaltene Lösung
oder Suspension wird aufkonzentriert, und der Rückstand wird mehrmals mit zugegebenem
Ethanol mitverdampft, woraus sich das freie Amin ergibt, das ohne
weitere Reinigung eingesetzt wird oder wie angegeben gereinigt wird.
-
Beispiel
1 (1-(2-(3a(R)-Benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydropyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl-1(R)-benzyloxymethyl-2-oxo-ethylcarbamoyl)-1-methyl-ethyl)-carbaminsäure-tertbutylester
-
In
einen trockenen, mit Stickstoff gespülten 1-Liter-4-Halsrundkolben, der
mit einem mechanischen Rührer,
einem Stickstoff-abgedeckten Kondensator, einem Thermoelement und
einem Zugabetrichter bestückt war,
wurde 3a-Benzyl-2-methyl-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on-(L)-tartrat (gemäss Synthese
1, Schritt D hergestellt, 66.09 g, 0.168 Mol, 1.12 Äquivalente)
und Ethylacetat (660 ml, 10 Volumina) zugegeben. Es bildete sich
eine Aufschlämmung.
Die Aufschlämmung
wurde gerührt
und auf eine innere Temperatur von –68°C bis –66°C abgekühlt. Zur gekühlten, gerührten Aufschlämmung wurde über den
Zugabetrichter Triethylamin (TEA, 58 ml, 42.5 g, 0.42 Mol, 2.8 Äquivalente)
zugegeben. Die innere Temperatur wurde während der Zugabe bei –68°C bis –66°C gehalten.
Das Reaktionsgemisch wurde während
ungefähr
1.5 Stunden gerührt,
während
sich die innere Temperatur auf ungefähr –52°C erwärmte. Zum Reaktionsgemisch
(welches eine Aufschlämmung
des Tartratsalzes von Triethylamin und der freien Base von 3a-Benzyl-2-methyl-2,-3-3a,4,6,7-hexahydropyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on-(L)-tartrat
war) wurde über
5 Minuten Triethylamin (96.5 ml, 70 g, 0.69 Mol, 4.6 Äquivalente)
zugegeben. Während
der Zugabe wurde eine innere Temperatur von –53°C bis –50°C gehalten. Zum Reaktionsgemisch
wurde 3-Benzyloxy-2-(2-tert-butoxycarbonylamino-2-methylpropionylamino)-propionsäure (hergestellt
gemäss
Synthese 3, Schritt B, 57.07 g, 0.150 Mol, 1.0 Äquivalente) auf einmal zugegeben.
Während
der Zugabe wurde eine innere Temperatur von –55°C bis –50°C gehalten. Zum Reaktionsgemisch
wurde Propanphosphonsäureanhydrid
(PPAA 180 ml, 190 g, 2.0 Äquivalente)
als 50%-ige Lösung
von Propanphosphonsäureanhydrid
in Ethylacetat zugegeben. Das PPAA wurde über 15 Minuten zugegeben und
die innere Temperatur stieg während
der Zugabe auf ungefähr –30°C. Das Reaktionsgemisch
wurde bei ungefähr –30°C während ungefähr 0.5 Stunden
umgerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde in ein stark gerührtes Gemisch von Diisopropylether
(IPE 660 ml, 10 Volumina) und Wasser (660 ml, 10 Volumina) gegossen.
Das erhaltene zweiphasige Gemisch wurde während 1 Stunde gerührt, und
danach wurde das Reaktionsgemisch sich setzen gelassen. Die wässrige Phase
wurde abdekantiert, und die organische Phase wurde dann nacheinander
mit wässriger
HCl (1 N, 165 ml, 2.5 Volumina, 1.3 Äquivalente), 10%-iges wässriges
Na2CO3 (330 ml,
5 Volumina, 2.1 Äquivalente)
und 15%-iges wässriges
NaCl (165 ml) gewaschen. Die gewaschene organische Phase wurde im
Vakuum zum kleinsten noch rührbaren
Volumen aufkonzentriert, und zum Konzentrat wurde IPE (300 ml, ungefähr 5 Volumina)
zugegeben. Die Lösung
wurde nochmals im Vakuum zum kleinsten noch rührbaren Volumen aufkonzentriert.
Zum Konzentrat wurde IPE (330 ml, ungefähr 5 Volumina) zugegeben, und
die Lösung
wurde bei Atmosphärendruck
auf eine innere Temperatur von ungefähr 67°C erhitzt. Es bildete sich ein
Niederschlag, und die Aufschlämmung
wurde während
1 Stunde unter Rühren
auf eine innere Temperatur von ungefähr 1°C abgekühlt. Der Feststoff wurde filtriert
und im Vakuum bei ungefähr
50°C getrocknet,
woraus sich 54.85 g der Titelverbindung ergaben (60.4% Ausbeute).
-
Beispiel
2 2-Amino-N-[2-(3a(R)-benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl-1(R)-benzyloxylmethyl-2-oxo-ethyl]-isobutyramid
(L-Tartratsalz)
-
In
einen 5-Liter-4-Halsrundkolben, der mit einem mechanischen Rührer, einem
Thermoelement, einem Kondensator und einem Zugabetrichter bestückt war,
wurden nacheinander 3a(R)-Benzyl-2-methyl-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on-(L)-tartrat
(gemäss
Synthese 1, Schritt D hergestellt, 60.57 g, 0.10 Mol, 1.0 Äquivalent)
und Methylenchlorid (400 ml, 6.7 Volumina) zugegeben. Das Gemisch
wurde gerührt,
woraus sich eine klare Lösung
ergab, und die Lösung
wurde dann auf eine innere Temperatur von –10°C bis –5°C abgekühlt. Zur abgekühlten, gerührten Lösung wurde
Trifluoressigsäure
(TFA, 180 ml, 3.0 Volumina/23.6 Äquiva- 1ente/2.33 Mol) in
solch einer Rate zugegen, dass die innere Temperatur nicht über –5°C anstieg.
Die Zugabe war nach ungefähr
10 Minuten beendet. Das Reaktionsgemisch wurde dann langsam über 1 Stunde
auf 8°C
erwärmt.
Das Reaktionsgemisch wurde unter Aufrechterhaltung einer inneren
Temperatur von 10°C–20°C durch die
langsame Zugabe von Na2CO3 (1.0
N, 1200 ml, 12 Äquivalente/12
Mol) auf einen pH über
8 eingestellt. Das Reaktionsgemisch wurde sich setzen gelassen,
und die organische Phase wurde abdekantiert. Die wässrige Fraktion
wurde mit Methylenchlorid extrahiert (2 × 100 ml Portionen, jeweils
1.65 Volumina). Die kombinierten organischen Fraktionen wurden mit
Wasser (100 ml) gewaschen. Die gewaschene organische Fraktion wurde
durch atmosphärische
Destillation zum kleinsten noch rührbaren Volumen aufkonzentriert,
und zum Konzentrat wurde Ethylacetat (2000 ml, 33 Volumina) zugegeben.
Zur Ethylacetat-Lösung
wurde eine Lösung
von L-Weinsäure (15.05
g, 0.10 Mol/1 Äquivalent)
in Methanol (60 ml, 1 Volumen) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde
erhitzt, und das Methanol wurde abdestilliert. Die Destillation
wurde fortgesetzt bis die innere Temperatur und die Kopftemperatur
77°C–78°C betrugen,
und dann wurde das Reaktionsgemisch während 1–2 Stunden unter Rückfluss
erhitzt. Anschliessend wurde das Reaktionsgemisch über mehrere
Stunden auf ungefähr
15°C abgekühlt. Der
Feststoff wurde filtriert, mit Ethylacetat (200 ml) gewaschen und über Nacht
im Vakuum bei ungefähr
50°C getrocknet,
woraus sich 60.79 g der Titelverbindung ergaben (92.7% Ausbeute).
-
Beispiel
3 (1-(2-(1(R)-(2,4-Difluorobenzyloxymethyl)-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-trifluoroethyl)-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo(4,3-c]pyridin-5-yl)-2-oxo-ethylcarbamoyl)-1-methyl-ethyl)-carbaminsäure-tert-butylester
-
In
einen trockenen, mit Stickstoff gespülten 0.5-Liter-4-Halsrundkolben, der
mit einem mechanischen Rührer,
einem Stickstoff-abgedeckten Kondensator, einem Thermoelement und
einem Zugabetrichter bestückt war,
wurden nacheinander 3a-Pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-trifluoroethyl)-2,3a,4,5,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on-(L)-tartrat
(hergestellt gemäss
Synthese 2, Schritt D, 10.35 g, 0.0224 Mol, 1.12 Äquivalente)
und Ethylacetat (110 ml, 10 Volumina) zugegeben. Es bildete sich
eine Aufschlämmung.
Die Aufschlämmung
wurde gerührt
und auf eine innere Temperatur von –68°C bis –60°C abgekühlt. Zur gekühlten, gerührten Aufschlämmung wurde über den
Zugabetrichter Triethylamin (TEA, 7.75 ml, 5.66 g, 0.056 Mol, 2.8 Äquivalente)
zugegeben. Die innere Temperatur wurde während der Zugabe bei –68°C bis –60°C gehalten.
Das Reaktionsgemisch wurde während
ungefähr
1.5 Stunden gerührt,
während
sich die innere Temperatur auf ungefähr –62°C bis –52°C erwärmte. Zum Reaktionsgemisch
(welches eine Aufschlämmung
des Tartratsalzes von Triethylamin und der freien Base von 3a-Pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-trifluoroethyl)-2-3a,4,5,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin- 3-on-(L)-tartrat
war) wurde über
5 Minuten Triethylamin (12.7 ml, 9.30 g, 0.092 Mol, 4.6 Äquivalente)
zugegeben. Während
der Zugabe wurde eine innere Temperatur von –62°C bis –50°C gehalten. Zum Reaktionsgemisch
wurde 2-(2-tert-Butoxycarbonylamino-2-methyl-propionylamino)-3-(2,4-difluoro-benzyloxy)-propionsäure (hergestellt
gemäss
Synthese 4, Schritt C, 8.34 g, 0.020 Mol, 1.0 Äquivalente) auf einmal zugegeben.
Während
der Zugabe wurde eine innere Temperatur von –60°C bis –58°C gehalten. Propanphosphonsäureanhydrid
(PPAA, 24 ml, 25.5 g, 2.0 Äquivalente)
als 50%-ige Lösung
von Propanphosphonsäureanhydrid
in Ethylacetat wurde mit Ethylacetat (24 ml, 2.2 Volumina) verdünnt und
auf ungefähr –45°C abgekühlt. Die
PPAA-Lösung
wurde dann zum Reaktionsgemisch gegeben. Das PPAA wurde über 15 Minuten
zugegeben und die innere Temperatur stieg während der Zugabe über ungefähr 1 Stunde
graduell auf ungefähr –19°C. Das Reaktionsgemisch
wurde in ein stark gerührtes
Gemisch von Diisopropylether (IPE 100 ml, 9.1 Volumina) und Wasser
(100 ml, 9.1 Volumina) gegossen. Das erhaltene zweiphasige Gemisch
wurde während
5 Minuten gerührt,
und danach wurde das Reaktionsgemisch sich setzen gelassen. Die
wässrige
Phase wurde abdekantiert, und die organische Phase wurde dann nacheinander
mit wässriger
HCl (0.5 N, 50 ml, 4.5 Volumina, 1.3 Äquivalente), gesättigtem,
wässrigem
NaHCO3 (50 ml, 4.5 Volumina, ~2.5 Äquivalente)
und 15%-igem wässrigem
NaCl (50 ml) gewaschen. Die gewaschene organische Phase wurde im
Vakuum aufkonzentriert, woraus sich ein Öl ergab. Das Öl wurde
mit Hexan (50 ml, ungefähr
2.5 Volumina) gerührt,
woraus sich 13.75 g eines glasigen Feststoffes ergaben (96.8% Rohausbeute).
Der Feststoff wurde in Chloroform gelöst und im Vakuum aufkonzentriert,
woraus sich ein Öl
ergab. Das Verfahren wurde mit Hexan wiederholt. Abschliessend wurde das
erhaltene Öl
während
16 Stunden mit Hexan gerührt.
Der erhaltene Feststoff wurde filtriert, woraus sich 10.45 g der
Titelverbindung ergaben (73.6% Ausbeute).
-
Beispiel
4 2-Amino-N-(1(R)-(2,4-Difluorobenzyloxymethyl)-2-oxo-2-(3-oxo-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl)-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-ethyl)-2-methyl-propionamid
-
(1-(2-(1(R)-(2,4-Difluorobenzyloxymethyl)-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-trifluoroethyl)-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-2-oxo-ethylcarbamoyl)-1-methyl-ethyl)-carbaminsäure-tert-butylester (hergestellt
gemäss
Beispiel 3, 17.5 g, 25.3 mMol) wurde nach der im allgemeinen Verfahren
A beschriebenen Methode entschützt,
woraus sich ein farbloser Feststoff ergab. Das Produkt wurde mit
Diethylether zermahlen, woraus sich die Titelverbindung (13.6 g,
90%) ergab: +Apcl MS (M + H)
+ 591. Beispiel
5
-
2-Amino-N-{1-(2,4-Difluoro-benzyloxymethyl)-2-oxo-2-[3-oxo-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-2,3,3a4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl-ethyl}-2-methyl-propionamid-L-(+)-tartrat.
-
Zu
einer Lösung
von 2-Amino-N-(1(R)-(2,4-difluoro-benzyloxymethyl)-2-oxo-2-[3-oxo-3a(R)-pyridin-2-ylmethyl)-2-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)-ethyl)-2-methyl-propionamid
(hergestellt gemäss
Beispiel 4, 370 g, 0.6 Mol) in Methanol (4070 ml) in einem 12-Liter-Rundkolben,
der mit einem mechanischen Rührer
bestückt
war, wurde L-(+)-Weinsäure
(90 g, 0.6 Mol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde während ungefähr 90 Minuten
bei ungefähr
22°C gerührt, filtriert
und aufkonzentriert. Der rohe Rückstand
wurde mit Ethylacetat (4560 ml) verdünnt, bei ungefähr 70°C erhitzt
und über
ungefähr
17 Stunden langsam auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Der Feststoff
wurde filtriert und getrocknet, woraus sich weisse Kristalle ergaben,
Smp.: 188–189°C (348.46
g, Ausbeute: 76%). 1H NMR (MeOH, d4): δ: 8.28 (d,
1H), 7.59 (t, 1h), 7.41–7.39 (m,
1H), 7.18–7.13
(m, 1H), 6.92 (t, 1H), 5.2 (t, 1H), 4.56 (bs, 3h), 4.36 (s, 2H),
4.3–-4.25
(m, 1H), 4.13–4.06 (m,
1H), 3.78 (d, 2H), 3.21 (t, 1H), 3.18–2.96 (m, 2H), 2.65–2.55 (m,
2H), 1.57 (d, 6H). MS: MH+ 611. [a]589 +22.03
(c = 11.9, MeOH).
-
Beispiel 6
-
Einkristall-Röntgenanalyse.
Es wurde ein repräsentativer
Kristall vermessen, wobei ein 1 Å-Datensatz (maximales θ/λ = 0.5) auf
einem Siemens R3R4/V Diffraktomer gewonnen wurde. Atomare Streufaktoren
wurden den Internationalen Tabellen für die Röntgenkristallographie entnommen.1 Alle kristallographischen Berechnungen
wurden durch das SHELXTL-System2 unterstützt. Alle
Diffraktometerdaten wurden bei Raumtemperatur aufgenommen. Die massgeblichen
Kristall-, Datenerfassungs- und Anpassungsparameter sind in Tabelle
1 unten zusammengefasst.
-
Eine
Startstruktur wurde mittels direkter Methoden erhalten. Diese Startstruktur
wurde routinemässig verfeinert.
Wasserstoff-Positionen wurden wo immer möglich berechnet.
-
Die
Methyl-Wasserstoffe und die Wasserstoffe am Stickstoff und am Sauerstoff
wurden mittels Differenz-Fourier-Methoden lokalisiert. Die Wasserstoff-Parameter
wurden den Berechnungen der Strukturfaktoren zugefügt, aber
nicht verfeinert. Die im letzten Zyklus der Anpassung nach kleinsten
Quadraten berechneten Verschiebungen betrugen alle weniger als 0.1
ihrer zugehörigen
Standardabweichungen. Der abschliessende R-Index betrug 4.95%. Eine abschliessende
Differenzfourier-Analyse
ergab keine fehlende oder falsch lokalisierte Elektronendichte.
-
Die
verfeinerte Struktur wurde unter Verwendung des SHELXTL-Zeichungspakets
(
1) aufgezeichnet. Die absolute Konfiguration
wurde aufgrund der bekannten Konfiguration der L-Weinsäure zugewiesen. Koordinaten,
anisotrope Tempera turfaktoren, Abstände und Winkel sind als zusätzliches
Material verfügbar, siehe
Tabellen II bis VI. Tabelle
I Einkristall-Röntgenstrukturanalyse
A.
Kristallparameter: | |
Formel | C14H18N3O+C4H5O6 –·2H2O |
| (429.4) |
Kristallisationsmedium | Aceton
und Wasser (4 : 1) |
Kristallgrösse, mm | 0.05 × 0.12 × 0.32 |
Zelldimensionen | a
= 8.235(3) Å |
| b
= 7.032(2) Å |
| c
= 18.106 (6) Å |
| α = 90.0° |
| β = 99.41(2)° |
| γ = 90.0° |
| V
= 1034.4(6) Å3 |
Raumgruppe | p21 |
Moleküle/Einheitszelle | 2 |
Dichte
berechnet, g/cm3 | 1.379 |
Linearer
Absorptionsfaktor, | mm–10.946 |
| |
B.
Verfeinerungsparameter: | |
Anzahl
der Reflexionen | 1174.39 |
Nichtverschwindende
Reflexionen | (I > 3.0σ) 1025 |
R-Indexa | 4.95% |
GOFb | 1 |
Sekundärer Extinktionsfaktorc | , χ52 (8) × 10–4 |
a R-Index
= Σ||Fo| – |Fc| / Σ|Fo | |
b GOF
= [Σw(Fo2 – Fc2)2 / (m – s)]1/2 | |
worin
w = [σ2(F)
+ |g| F2]–1 und
g = 0.0005 | |
c
F* = F[1 + 0.002χF2/sin(2θ)]–1/4 | |
Tabelle
II Atomkoordinaten
(x 10
4) und äquivalente isotrope Verschiebungskoeffizienten
(Å
2 × 10
3)
Tabelle
III Bindungslängen (Å)
Tabelle
IV Bindungswinkel
(Å)
Tabelle
V Anisotrope
Verschiebungskoeffizienten (Å
2 × 10
3)
-
Der
anisotrope Verschiebungsexponent hat die Form:
–2π
2 (h
2a*
2U
11 +
. . . + 2hka*b*U
12) Tabelle
VI H-Atom-Koordinaten
(× 10
4) und isotrope Verschiebungskoeffizienten
(Å2 × 10
3)
-
Synthese
1 Schritt
A 4-Oxo-piperidin-1,3-dicarbonsäure-1-tert-butylester-3-methylester
-
Zu
einem Gemisch von 7.00 g (36.2 mMol) 4-Oxo-piperidin-3-carbonsäure-methylester
und 8.82 g (72.3 mMol) 4,4-Dimethylaminopyridin in 200 ml Methylenchlorid
bei ungefähr
0°C wurde
eine Lösung
von 7.88 g (36.2 mMol) Di-tert-butyldicarbonat in 150 ml Methylenchlorid über ungefähr 30 Minuten
zugegeben. Das Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und
dann während
ungefähr
17 h gerührt.
Das Gemisch wurde aufkonzentriert, und der Rückstand wurde mit Chloroform
ver dünnt
und je dreimal mit 10%-iger wässriger
HCl, gesättigter
wässriger
Natriumbicarbonatlösung
und konzentrierter Kochsalzlösung
gewaschen, über
MgSO4 getrocknet und aufkonzentriert, woraus
sich 9.18 g eines klaren gelben Öls
ergaben.
-
Schritt
B 3-(R,S)-Benzyl-4-oxo-piperdin-1,3-dicarbonsäure-1-tert-butylester-3-methylester
-
Zu
einer Lösung
der gemäss
Schritt A hergestellten Verbindung (5.00 g, 19.4 mMol) in 10 ml
DMF wurden 745 mg (7.4 mMol) Natriumhydrid (60%-ige Öldispersion)
zugegeben, und das Gemisch wurde bei Raumtemperatur während ungefähr 15 Minuten
gerührt.
Zu der unter Rührung
stehenden Lösung
wurde über
eine Kanüle
eine Lösung
von 3.32 g (19.4 mMol) Benzylbromid in 15 ml DMF zugegeben, und
das Gemisch wurde während
ungefähr
42 h bei Raumtemperatur gerührt.
Das Gemisch wurde mit Ethylacetat verdünnt und einmal mit Wasser und
viermal mit konzentrierter Kochsalzlösung gewaschen, über MgSO4
getrocknet und aufkonzentriert, woraus sich 6.0 g der Titelverbindung
des Schrittes B als gelbes Öl
ergaben. MS (Cl, NH3) 348 (MH+).
-
Schritt
C 3a-(R,S)-Benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4
3-c]-pyridin-5-carbonsäure-tert-butylester
-
Ein
Gemisch der gemäss
Schritt B hergestellten Verbindung (4.00 g, 11.5 mMol) und 530 mg
(11.5 mMol) Methylhydrazin in 100 ml Ethanol wurde während ungefähr 8 h unter
Rückfluss
erhitzt. Das Gemisch wurde aufkonzentriert, und der Rückstand
wurde in 100 ml Toluol gelöst
und während
ungefähr
17 Stunden unter Rückfluss
erhitzt. Das Gemisch wurde aufkonzentriert, und der Rückstand
wurde mittels Silikagel-Chromatographie
unter Verwendung eines Elutionsgradienten von(15 : 85 v/v Ethylaceton
: Hexan) zu (75 : 25 v/v Ethylacetat : Hexan) gereinigt, woraus
sich 2.6 g der Titelverbindung von Schritt C als ein klares farbloses Öl ergaben.
MS (Cl, NH
3) 344 (MH
+). Schritt
D 3a(R)-Benzyl-2-methyl-2,3,3a,4,6,7-hexahydropyrazolo
[4,3-c]pyridin-3-on-(L)-tartrat
-
In
einen 2-Liter-Rundkolben, der mit einem mechanischen Rührer, einem
Zugabetrichter und einem Thermoelement bestückt war, wurden nacheinander
3a-(R,S)-Benzyl-2-methyl-3-oxo-2,3,3a,4,6,7-hexahydro-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-carbonsäuretert-butylester
(hergestellt gemäss
Schritt C, 51.5 g, 0.15 Mol, 1.0 Äquivalent) und Methylenchlorid
(515 ml, 10 Volumina) zugegeben. Das Gemisch wurde gerührt, woraus
sich eine Lösung
bildete, welche dann auf eine innere Temperatur von 0°C–5°C abgekühlt wurde.
Zum abgekühlten Gemisch
wurde Trifluoressigsäure
(TFA, 130 ml, 192 g, 1.68 Mol, 11.2 Äquivalente, 2.5 Volumina) zugegeben. Die
TFA wurde über
15 Minuten unter Aufrechterhalten einer inneren Temperatur von 0°C–5°C über den
Zugabetrichter zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über 3 Stunden
auf ungefähr
20°C erwärmt, und
dann wurde das Reaktionsgemisch auf 10°C–15°C abgekühlt. Zum abgekühlten Reaktionsgemisch
wurde über
20 Minuten Natriumcarbonat (92 g, 0.868 Mol) in Wasser (920 ml)
zugegeben. Der pH betrug 7.5. Das Reaktionsgemisch wurde in einen
2-Liter-Scheidetrichter übergeführt und
sich setzen gelassen. Die organische Phase wurde abdekantiert, und
die wässrige
Phase wurde mit Methylenchlorid (130 ml, 2.5 Volumina) extrahiert.
Die kombinierten organischen Phasen wurden in den 2-Liter-Reaktor zurücktransferiert,
und dazu wurde in Aceton (354 ml, ungefähr 7 Volumina) gelöste L-Weinsäure (24.77
g, 0.165 Mol, 1.1 Äquivalente)
und Wasser (44 ml, ungefähr
1 Volumen) gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde gerührt und
bei ungefähr
38°C über Nacht
erhitzt. Die erhaltene Aufschlämmung
wurde auf 0°C–5°C abgekühlt, während 1
Stunde granuliert und dann filtriert. Die Feststoffe wurden mit
100 ml kaltem Aceton gewaschen und dann im Vakuum während 16
Stunden bei 40°–50°C getrocknet,
woraus sich 51.86 g (87.9 Ausbeute) der Titelverbindung von Schritt
D ergaben.
-
Synthese
2 Schritt
A 4-Oxo-3-pyridin-2-yl-methyl-piperidin-1,3-dicarbonsäure-1-tert-butylester-3-ethylester
-
Zu
einer Lösung
von 4-Oxo-3-piperidin-1,3-dicarbonsäure-1-tert-butylester-3-ethylester (hergestellt gemäss dem Verfahren
der Synthese 1, Schritt A, 10.34 g, 38.2 mMol) in DMF (40 ml) bei
ungefähr
0°C wurde Picolylchlorid-Hydrochlorid
(5.7 g, 34.7 mMol), Kaliumcarbonat (14.4 g, 104.1 mMol) und Kaliumiodid
(5.76 g, 34.7 mMol) zugegeben. Nach ungefähr 2-stündigem
Rühren
bei ungefähr
0°C wurde
das Eisbad entfernt und DABCO (973 mg, 8.68 mMol) zugegeben. Das
Reaktionsgemisch wurde während
ungefähr
30 Minuten gerührt und
in ein Gemisch von Wasser und IPE gegossen. Die organische Phase
wurde abgetrennt und mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 und gesättigtem wässrigen NaCl gewaschen, über Na2SO4 getrocknet und
im Vakuum aufkonzentriert. Der rohe Rückstand wurde aus Hexan umkristallisiert,
woraus sich ein weisser Feststoff (8.19 g, Ausbeute 65%) ergab. 1H-NMR (CDCl3)δ 1.17 (t,
3H), 1.48 (s, 9H), 1.55 (s, 2H), 2.61 (m, 1H), 2.71 (m, 1H), 3.31–3.50 (m,
3H), 4.11 (d, 2H), 4.49 (d, 1h), 7.06 (br s, 1H), 7.17 (d, 1H),
7.54 (m, 1H), 8.40 (s, 1H).
-
Schritt
H 3-Oxo-3a-pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-trifluoroethyl)-2,3,3a,4,6,7-hexahydropyrazolo]4,3-c]piperidin-5-carbonsäure-tert-butylester
-
Eine
70%-ige Lösung
von CF3CH2NHNH2 (325 ml, 1.986 Mol) wurde mit Toluol extrahiert
(3 × 1200 ml).
Zu einer Lösung
der gemäss
Schritt A hergestellten Verbindung (600 g, 1.655 Mol) in Toluol
(900 ml) wurden zunächst
die kombinierten, das wasserfreie 2,2,2-Trifluoroethylhydrazin enthaltenden
Toluol-Extrakte und danach Essigsäure (121.4 g, 1.986 Mol) zugegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde während
ungefähr
2 Stunden bei ungefähr
70°C geheizt,
und dann wurde eine weitere Toluol-Extraktion von 70%-igem wässrigem 2,2,2-Trifluoroethylhydrazin
(50 g) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde während ungefähr 3.5 Stunden bei ungefähr 80°C erhitzt,
auf Raumtemperatur abgekühlt
und mit gesättigtem
wässrigem
NaHCO3 (2 L) verdünnt. Die Toluol-Phase wurde
abgetrennt und mit gesättigtem
wässrigen
NaCl gewaschen, über
Na2SO4 getrocknet
und im Vakuum aufkonzentriert, woraus sich ein Öl (754.8 g) ergab. Kristallisation
aus Methanol/Wasser ergab das gewünschte Produkt als ein weisser
Feststoff (609.5 g). 1H-NMR (CDCl3) δ 1.50
(s, 9H), 2.53 (d, 1H), 2.70 (br s, 2H), 2.88 (br s, 1H), 3.31 (m,
2H), 3.97 (m, 1H), 4.19 (m, 1H), 4.46 (br s, 1H), 4.63 (br s, 1H), 7.06
(m, 2H), 7.51 (m, 1H), 8.34 (m, 1H).
-
Schritt
C 3a-Pyridin-2-yl-methyl-2-(2,2,2-Trifluoroethyl)-2,3a,4,5,6,7-hexahydropyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on
-
Methansulfonsäure (11.6
g, 121 mMol) wurde über
ungefähr
30 Minuten tropfenweise zu einer Lösung der gemäss Schritt
B hergestellten Verbindung (10 g, 24.2 mMol) in CH2Cl2 (100 ml) zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wurde während
ungefähr
1 Stunde gerührt,
dann auf ungefähr
0°C abgekühlt, und
dann wurde über
den Zugabetrichter Triethylamin (18.6 ml, 133.1 mMol) zugegeben.
Das Gemisch wurde über
ungefähr
1 Stunde auf Raumtemperatur erwärmt,
mit zusätzlichem
CH2Cl2 verdünnt und
mit gesättigtem
wässrigem
NaCl gewaschen, filtriert und im Vakuum aufkonzentriert, woraus
sich das Produkt als ein weisser Feststoff (7.2 g) ergab. 1H-NMR (CDCl3) δ: 2.51–2.72 (m,
4H), 3.35 (m, 2H), 3.49 (m, 2H), 4.03 (m, 1H), 4.25 (m, 1H), 7.08
(d, 2H), 7.51 (t, 1H), 8.37 (d, 1H).
-
Schritt
D 3a-Pyridin-2-ylmethyl-2-(2,2,2-Trifluoroethyl)-23a,4,5,6,7-hexahydropyrazolo]4,3-c]pyridin-3-on-(D)tartrat
-
In
einen trockenen und mit Stickstoff gespülten 5-Liter-Rundkolben, der mit
einem mechanischen Rührer
bestückt
war, wurde zu der gemäss
Schritt C hergestellten Verbindung (243 g, 0.78 Mol) in Aceton/Wasser (9
: 1, 2430 ml) bei ungefähr
17°C D-(–)-Weinsäure (120
g, 0.86 Mol) zugegeben. Das Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur
gerührt,
filtriert, der Feststoff wurde gesammelt und mit kaltem Aceton gewaschen und
im Vakuum getrocknet. Das Produkt wurde als ein gelber Feststoff
erhalten (284 g, Ausbeute 78.8%.
-
Synthese
3 Schritt
A 2-tert-Butoxycarbonylamino-2-methyl-propionsäure-2,5-dioxo-pyrolidin-1-yl-ester
-
Eine
gerührte
Lösung
von N-Hydroxysuccinimid (112 g, 0.973 Mol), N-t-Butoxycarbonyl-a-methylalanin
(197 g, 0.969 Mol) und 1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethyl-carbodiimid
(186 g, 0.970 Mol) in trockenem Dichloromethan (1.4 l) wurde während ungefähr 18 Stunden
bei Raumtemperatur unter Stickstoffatmosphäre gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde
je dreimal mit einer gesättigten
Natriumbicarbonatlösung
und dann mit konzentrierter Kochsalzlösung gewaschen. Die organische
Phase wurde über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum aufkonzentriert,
woraus sich die Titelverbindung von Schritt A als weisser Feststoff
(256 g, 88%) ergab: PBMS (M + 18)+ 318; 1H NMR = 250 MHz (CDCl3) δ: 4.91 (NH, br s, 1H), 2.84 (-CO(CH 2)2CO-,
s, 4H), 1.67 (Me, s, 6H), 1.48 (BOC, s, 9H).
-
Schritt
B 2(R)-3-Benzyloxy-2-(2-tert-butoxycarbonylamino-2-methyl-propionylamino)-propionsäure
-
Zu
einer Lösung
von D-O-Benzylserin (106 g, 0.532 Mol) und der Titelverbindung von
Schritt A (160 g, 0.532 Mol) in Wasser/Dioxan (250/1000 ml) wurde
bei Raumtemperatur langsam Triethylamin (223 ml, 1.60 Mol) zugegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde auf ungefähr 50°C erhitzt und während ungefähr 15 Stunden unter
Stickstoffatmosphäre
gerührt.
Das Lösungsmittel
wurde dann im Vakuum entfernt, Ethylacetat wurde zugegeben, und
das gerührte
Gemisch wurde mit 10%-iger wässriger
HCl-Lösung
auf pH 2–3
angesäuert.
Die organische Phase wurde über
Natriumsulfat getrocknet, filtriert und im Vakuum aufkonzentriert,
woraus sich die Titelverbindung von Schritt B ergab (200 g, 99%):
-Apcl MS (M – 1)– 379; 1H NMR = 300 MHz (Methanol-d4) δ: 7.69 (NH, d, 1H), 7.32 (Ph, m, 5H),
4.60 (CHCO2H,
m, 1H), 4.51 (CH 2Ph,
s, 2H), 3.81 (CH 2Obz,
m, 2H), 1.41 (Me, s, 6H), 1.40 (BOC, s, 9H).
-
Synthese
4 Schritt
A 2(R)-2-tert-Butoxycarbonylamino-3-(2,4-difluorobenzyloxy)-propionsäure
-
Zu
einer Lösung
von N-Boc-(D)-Serin (452 g, 2.2026 Mol) in einem Gemisch von THF
(7 l) und DMF (3 l) bei ungefähr
0°C wurde
Kalium-tert-butoxid-Lösung
(515.8 g, 4.5963 Mol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde während ungefähr 30 Minuten
bei ungefähr
0°C gerührt, dann
2,4-Difluorobenzylbromid (456.5 g, 2.2051 Mol) zugegeben. Das Reaktionsgemisch
wurde nach Erwärmen
auf Raumtemperatur im Vakuum zum Entfernen des THF aufkonzentriert.
Das Reaktionsgemisch wurde zwischen 4.5 1 H2O
und 4.5 l IPE verteilt. Die Phasen wurden abgetrennt, und der pH
der wässrigen
Phase wurde mit 1 N HCl auf ungefähr 3 eingestellt. Die wässrige Phase
wurde zweimal mit je 4 l IPE extrahiert. Die organische Lösung wurde über Na2SO4 getrocknet und
im Vakuum aufkonzentriert, woraus sich ein gelber wächserner
Feststoff ergab (518.0 g, Ausbeute: 70.9%). 1H-NMR
(CDCl3) δ 1.44
(s, 9H), 3.73 (m, 1H), 3.94 (d, 1H), 4.44 (br, s, 1H), 4.54 (s,
2H), 5.34 (m, 1H), 6.78 (m, 1H), 6.84 (m, 1H), 7.30 (m, 1H).
-
Schritt
B 2(R)-2-Amino-3-(2
4-difluoro-benzyloxy)propionsäure-methansulfonsäuresalz
-
Zu
einer Lösung
des Produktes von Schritt A (1.19 g, 3.59 mMol) in CH2Cl2/IPE (1 : 1, 12 ml) wurde über eine
Injektionsspritze über
ungefähr
10 Minuten Methansulfonsäure
(1.72 g, 17.95 mMol) zugegeben. Es fiel umgehend ein Feststoff aus
der Lösung
aus. Nach ungefähr
1 Stunde wurde der Feststoff filtriert und mit einem Gemisch von
CH2Cl2/IPE (1 :
1) gewaschen, woraus sich 939 mg des Produktes ergaben (Ausbeute 80%).
-
Schritt
C 2(R)-2-(2-tert-Butoxycarbonylamino-2-methylpropionylamino)-3-(2
4-difluoro-benzyloxy)-propionsäure
-
Zu
einer Lösung
des Produktes von Schritt B (520 mg, 1.46 mMol) in THF/Wasser (4
: 1, 10 ml) wurde 2-tert-Butoxycarbonylamino-2-methyl-propionsäure-2,5-dioxopyrrolidin-1-yl-ester
(438 mg, 1.46 mMol) und Triethylamin (369 mg, 3.65 mMol) zugegeben.
Das Reaktionsgemisch wurde während
ungefähr
1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt und
mit 10%-iger wässriger
Zitronensäure-Lösung (10
ml) abgeschreckt. Nach ungefähr
15 Minuten wurde Ethylacetat (50 ml) zugegeben, und die organische
Phase wurde abgetrennt und mit gesättigter wässriger NaCl-Lösung gewaschen, über Na
2SO
4 getrocknet und
im Vakuum aufkonzentriert, woraus sich ein Schaum ergab (534.1 mg,
Ausbeute 88%).
1H-NMR (CD
3OD): δ 1.38 (br
s, 15H), 3.77 (d, 1H), 3.92 (d, 1H), 4.52 (m, 3H), 6.92 (m, 1H),
7.41 (m, 1H), 7.58 (d, 1H). Synthese
5 (3a(R)-2,3a,4,5,6,7-Hexahydro-2-methyl-3a-(phenylmethyl)-3H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on,
(2R,3R)-2,3-Dihydroxybutandioat (1 : 1)
Schritt A: 4-Oxo-1-(phenylmethyl)-3-piperidincarbonsäuremethylester-hydrochlorid.
-
Eine
Lösung
von 1-Benzyl-4-piperidon (56.5 kg, 1.0 Äquivalent) in Toluol (180 l)
wurde bei 15°C
bis 25°C
hergestellt. Ein zweiter Reaktor wurde bei 15°C bis 25°C mit Toluol (659 l), Kalium-tert-butoxid
(71.9 kg, 2.25 Äquivalente)
und Dimethylcarbonat (51.5 kg, 2.0 Äquivalente) beladen. Die erhaltene
Aufschlämmung wurde
auf eine Temperatur von 80°C
bis 90°C
aufgewärmt.
Die Lösung
von 1-Benzyl-4-piperidon in To luol wurde über 60 bis 90 Minuten langsam
zur Aufschlämmung
zugegeben. Nach weiteren 90 Minuten wurde das Reaktionsgemisch unter
15°C abgekühlt. Die
vollständig
abgelaufene Reaktion wurde mit Essigsäure (38.5 kg, 2.25 Äquivalente)
und Wasser (367 l) abgeschreckt. Das zweiphasige Gemisch wurde aufgetrennt.
Die organische Phase wurde zum Entfernen des Feststoffes filtriert.
Das organische Filtrat wurde durch Destillation unter reduziertem
Druck auf ein Volumen von ungefähr
150 l aufkonzentriert. Dem konzentrierten Gemisch wurde Toluol (799
l) zugegeben. Zugabe von Chlorwasserstoff (Gas, 11.0 kg, 1.05 Äquivalente)
ergab das Hydrochloridsalz als Niederschlag. Die Aufschlämmung wurde
während
30 Minuten bei 10°C
bis 15°C
gerührt.
Der Feststoff wurde durch Filtration isoliert, mit Hexan (ungefähr 130 l)
gewaschen und im Vakuum getrocknet, woraus sich 79.4 kg 4-Oxo-1-(phenylmethyl)-3-piperidincarbonsäure-methylester-hydrochlorid
ergaben (97.8% Ausbeute) ergaben. Für C14H17NO·HCl
berechnete Analyse: C 59.3; H 6.39; N 4.94; gefunden: C 59.7, H
6.65, N 4.85.
-
Schritt B
-
4-Oxo-l-piperidincarbonsäure-methylester-Hydrochlorid
-
In
einen sauberen, trockenen, mit Stickstoff gespülten Reaktor wurden 4-Oxo-1-(phenylmethyl)-3-piperidincarboxylsäuremethylester-Hydrochlorid
(hergestellt gemäss
Synthese 5, Schritt A, 78.8 kg, 1.0 Äquivalent), Ethanol (416 l),
Wasser (340 l) und 10%-iges Palladium auf Kohlenstoff (Katalysator,
7.88 kg, 0.1 kg/kg) zugegeben. Das Gemisch wurde Hydrierungsbedingungen
mit einem Wasserstoffdruck von ungefähr 45 psig (32 × 103 kg/m2) bei einer Temperatur zwischen 25°C bis 35°C während ungefähr 18 Stunden
ausgesetzt. Nachdem die Reaktion vollständig abgelaufen war, wurde
das Reaktionsgemisch mit Stickstoff gespült und zum Entfernen des ver brauchten
Katalysators filtriert. Der Katalysatorrückstand wurde mit Ethanol (150
l) gewaschen. Das Filtrat und die Waschphasen wurden unter reduziertem
Druck auf ungefähr
57 l aufkonzentriert. Das Produkt wurde durch die langsame Zugabe
von 2-Propanol (227 l) auskristallisiert. Die Aufschlämmung wurde
auf 10°C
bis 20°C
abgekühlt
und während
ungefähr
einer weiteren Stunde gerührt.
Das Produkt wurde durch Filtration isoliert, mit Hexan (76 l) nachgespült und während ungefähr 24 Stunden
im Vakuum getrocknet, woraus sich 43.2 kg 4-Oxo-1-piperidincarbonsäure-methylester-Hydrochlorid
ergaben (80.0% Ausbeute). Für C7H11NO3·HCl berechnete
Analyse: C 43.42; H 6.25; N 7.23, gefunden: C 43.7, H 6.59, N 7.19.
-
Schritt C
-
4-Oxo-1,3-piperidincarbonsäure-1-(1,1-dimethylethyl)-3-methylester
-
Ein
sauberer, trockener, mit Stickstoff gespülter Behälter mit Glaswänden wurde
bei 15°C
bis 25°C
mit Isopropylether (IPE, 309 l), 4-Oxo-1-piperidincarbonsäure-methylester-Hydrochlorid (hergestellt
gemäss
Synthese 5, Schritt B, 42.6 kg, 1.0 Äquivalent) und Wasser (153
l) beladen. Die Zugabe von Triethylamin (28.9 kg, 1.3 Äquivalente)
ergab eine dicke weisse Emulsion. Die langsame Zugabe von Di-tert-butylcarbonat
(52.6 kg, 50 l, 1.1 Äquivalente)
zum Reaktionsgemisch und die anschliessende Spülung mit IPE ergab eine klare
zweiphasige Lösung.
Das Gemisch wurde während
ungefähr
12 Stunden bei 15°C
bis 25°C
gerührt.
Nachdem die Reaktion vollständig
abgelaufen war, wurde die wässrige
Phase abgetrennt und mit IPE (20 l) extrahiert. Die organischen
Phasen wurden kombiniert und nacheinander mit 1 N HCl (110 l), Wasser
(90 l) und gesättigter Natriumchlorid-Lösung (103
l) gewaschen. Die gewaschene organische Phase wurde über wasserfreiem
Natriumsulfat getrocknet. Das Gemisch wurde zum Entfernen der unlöslichen
Stoffe filtriert. Das Filtrat wurde mittels Vakuumdestillation aufkonzentriert,
woraus sich das Öl
4-Oxo-1,3-piperidincarbonsäure-1-(1,1-dimethylethyl)-3-methylester ergab.
Ungefähr
49 l (53 kg) des Produktöls
(angenommene Ausbeute 95%) wurde gesammelt. Das Öl wurde für die umgehende Weiterverwendung
für den
nächsten
Schritt im Reaktor belassen.
-
Schritt D
-
4-Oxo-3-(phenylmethyl)-1,3-piperidincarbonsäure-1-(1,1-dimethylethyl)-3-methylester
-
Der
mit Stickstoff gespülte
Behälter,
der 4-Oxo-1,3-piperidincarbonsäure-1-(1,1-dimethylethyl)-3-methylester
(hergestellt gemäss
Synthese 5, Schritt C, 53 kg, 49 l, 1.0 Äquivalent) enthielt, wurde
mit Tetrahydrofuran (THF, 536 l) und Kaliumcarbonat (72 kg, 2.5 Äquivalente)
beladen. Die Aufschlämmung
wurde während 10
bis 15 Minuten mit Benzylbromid (36.0 kg, 1.01 Äquivalente) behandelt. Das
Reaktionsgemisch wurde unter Rückfluss
erhitzt, bis die Reaktion vollständig
abgelaufen war (im Allgemeinen zwischen 12 und 18 Stunden). Das
Gemisch wurde auf 20°C
bis 25°C
abgekühlt,
zum Entfernen der Salze filtriert, und der Filterrückstand wurde
mit THF (134 l) gewaschen. Das THF wurde durch Teilvakuumdestillation
aus der Lösung
entfernt und mit Heptan (402 l) ersetzt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde
auf –5°C bis 5°C abgekühlt und
während
einer weiteren Stunde gerührt.
Der Festkörper
wurde mittels Filtration gesammelt, mit auf 0°C bis 10°C gekühltem Heptan (57 l) gewaschen
und im Vakuum zwischen 45°C
bis 55°C
getrocknet, woraus sich 50.1 kg 4-Oxo-3-(phenylmethyl)-1,3-piperidindicarbonsäure-1-(1,1-dimethylethyl)-3-methylester (69.2%
Ausbeute) ergaben. Die HPLC-Bestimmung zeigte ein Produkt-Signal
von 99.2% bei ungefähr
12 Minuten. HPLC-Bedingungen: Intersil-C8-Säule, 4.6 × 150 mm, mobile Phase: 50%
Acetonitril/Wasser; wässrige
Phase: 1 l Wasser, 3 ml Triethylamin und 1 ml H3PO4 bei pH 6.5; Fliessrate 1.0 ml/min.; nachgewiesen
mit UV bei 210 nm.
-
Schritt E
-
2,3,3a,4,6,7-Hexahydro-2-methyl-3-oxo-3a-(phenylmethyl)-5H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-carbonsäure-1-1,1-dimethylethylester
-
Methylhydrazin
ist sehr toxisch, ein vermutetes Karzinogen, entflammbar und potentiell
explosiv. Es sollte mit extremer Vorsicht gehandhabt werden. Man
muss während
dessen Handhabung Bereitschaftssätze gegen
Leckagen ("spill
kits"), Trocknungsmittel,
Rucksäcke
mit Flüssigkeitsbeuteln
("Liqua-Paks") und Feuerlöscher zur
Hand haben. Man muss sicherstellen, dass Luftschläuche lang
genug sind, um jedem Unfallort entfliehen zu können. Da Methylhydrazin mit
Metalloxiden reagieren kann, wurde vor Einleiten der Reaktion der Reaktionsbehälter geprüft, um sicherzustellen,
dass er keine exponierte Metalloberflächen aufwies. In einen sauberen,
mit Stickstoff gespülten
Behälter
mit Glaswänden
wurde 4-Oxo-3-(phenylmethyl)-1,3-piperidindicarbonsäure-1-(1,1-dimethylethyl)-3-methylester
(hergestellt gemäss
Synthese 5, Schritt D, 50.1 kg, 1.0 Äquivalent) in Methyl-t-butylether
(MTBE, 208 l) bei 15°C
bis 20°C
unter Bildung einer Lösung
gelöst.
Die Reaktionslösung
wurde mit Methylhydrazin (7.6 kg, 1.15 Äquivalente) beladen. Nach ungefähr 30-minütigem Rühren wurde
Essigsäure
(13.0 kg, 1.5 Äquivalente)
zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde langsam auf Rückflusstemperatur
(53°C bis
57°C) erhitzt
und während
15 bis 20 Minuten unter Rückfluss
gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde auf 20°C bis 25°C abgekühlt. Das Reaktionsgemisch wurde
langsam auf 5°C
bis 10°C
abgekühlt
und langsam mit 10%-iger Natriumbicarbonat-Lösung
in Wasser (175 l) beladen. Das zweiphasige Gemisch wurde abgetrennt,
und die organische Phase nacheinander mit Wasser (175 l) und gesättigter
Natriumchlorid-Lösung
(175 l) gewaschen. Die wässrigen
Waschphasen sollten zusammengegeben und zum Zerstören von
allfälligem
Methylhydrazin-Rückstand
vor dem Entsorgen mit Bleichlösung
behandelt werden. Die organische Lösung wurde unter Teilvakuum
auf ein Volumen zwischen 130 und 170 l aufkonzentriert. Durch die Zugabe
von Heptan (174 l) zum Gemisch fiel das Produkt aus. Die Aufschlämmung wurde
während
2 Stunden bei einer Temperatur zwischen 5°C und 10°C gerührt. Die Feststoffe wurden
durch Filtration isoliert, mit kaltem MTBE (34 l) gewaschen und
im Vakuum bei einer Temperatur zwischen 35°C und 45°C während 24 Stunden getrocknet,
woraus sich 47.1 kg von 2,3,3a,4,6,7-Hexahydro-2-methyl-3-oxo-(phenylmethyl)-5H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-carbonsäure-1,1-dimethylethylester
ergaben (95.1% Ausbeute). Die HPLC-Bestimmung zeigte ein Produkt-Signal von 99.1%
nach ungefähr
5 Minuten. HPLC-Bedingungen: Intersil-C8-Säule, 4.6 × 150 mm, mobile Phase: 50%
Acetonitril/Wasser; wässrige
Phase: 1 l Wasser, 3 ml Triethylamin und 1 ml H3PO4 bei pH 6.5; Fliessrate 1.0 ml/min.; nachgewiesen
mit UV bei 205 nm.
-
Schritt F
-
(3aR)-2,3a,4,5,6,7-Hexahydro-2-methyl-3a-(phenylmethyl)-3H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on
(2R,3R)-2,3-Dihydroxybutandioat
(1 : 1).
-
Es
wurde festgestellt, dass das freie Amin-Zwischenprodukt in Lösung und
als isolierter Feststoff epimerisiert. Aus diesem Grund wurde der
dynamische Auflösungsschritt
umgehend nach dem Schritt der Entschützung durchgeführt. Ein
sauberer, mit Stickstoff gespülter
Reaktor wurde mit Methylenchlorid (471 l) und 2,3,3a,4,6,7-Hexahydro-2-methyl-3-oxo-3a-phenylmethyl)-5H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-5-carbonsäure-1,1-dimethylethylester
(hergestellt gemäss
Synthese 5, Schritt E, 47.0 kg, 1.0 Äquivalent) beladen. Das Gemisch
wurde gerührt
und auf –5°C bis 5°C abgekühlt. Das
Reaktionsgemisch wurde langsam mit Trifluoroessigsäure (117 kg,
7.5 Äquivalente)
beladen. Das Reaktionsgemisch wurde auf eine Temperatur zwischen
20°C und
30°C erwärmt und
während
12 bis 15 Stunden gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde durch die langsame Zugabe einer wässrigen
Lösung
von 10%-igem Natriumcarbonat (486 l, 0.5 Äquivalente) bei einer Temperatur
zwischen 5°C
und 15°C
abgeschreckt. Die organische Phase wurde abgetrennt, und die wässrige Phase
wurde mit Methylenchlorid (19 l) extrahiert.
-
Ein
Gemisch von Aceton (456 l), Wasser (56.4 l) und L-Weinsäure (22.6
kg, 1.1 Äquivalente)
wurde in einem zweiten Reaktor hergestellt. Das Weinsäure-Gemisch
wurde bei einer Temperatur zwischen 20°C und 25°C mit den organischen Phasen
kombiniert. Die entstandene Aufschlämmung wurde auf eine Temperatur zwischen
35°C und
45°C erhitzt
und während
8 bis 18 Stunden (über
Nacht) gerührt.
Als die Reaktion als vollständig
abgelaufen beurteilt wurde, wurde die Aufschlämmung abgekühlt und bei einer Temperatur
zwischen 0°C
und 10°C
während
drei bis vier Stunden granuliert und filtriert. Der Produkterückstand
wurde mit einem Gemisch von Aceton (40 l) und Wasser (4.5 l) gewaschen.
Das Produkt wurde im Vakuum unter Verwendung von nur milder Hitze
(angewendet, falls das Eindampfen von Aceton zu einer Abkühlung führte) getrocknet.
Es wurde eine Ausbeute von 37.7 kg von (3aR)-2,3a,4,5,6,7-Hexahydro-2-methyl-3a-(phenylmethyl)-3H-pyrazolo[4,3-c]pyridin-3-on,
(2R,3R)-2,3-Dihydroxybutandioat (1 : 1) erhalten (70.1% Ausbeute).