Denne oppfinnelsen vedrører mellomprodukter og en fremgangsmåte for fremstilling av mellomprodukter nyttige ved syntesen av verdifulle antifolatforbindelser.
Forbindelser som er kjent for å ha antifolat virkning er velkjente som kjemoterapeutiske midler for behandlingen av kreft. Nylig ble en serie av 5-substituerte pyrrol [2,3-djpyrimidinforbindelser av formel XVI:
hvor R er NHC*H(C02R')CH2CH2C02R' eller OR<1>, konfigurasjon omkring karbonatomet merket * er L, hver R<1> er hydrogen eller den samme eller forskjellige karboksybeskyttelsesgruppe, m er 2 eller 3 og A er en aiylgruppe, og deres farmasøytisk akseptable salter angitt som antifolater eller intermediere forbindelser til antifolater. U.S. patent nr. 5.416.211 (U.S. '211).
Et avgjørende mellomprodukt til forbindelser av formel XVI er oc-halogenaldehydet av formel XV:
Blant de mulige veier til forbindelser av formel XV beskrevet i U.S. '211 er alfahalogeneringen av aldehyder av formel XIV:
den mest direkte.
En syntese publisert av Taylor og Hanington lærer veien til forbindelser av formel XIV vist nedenfor:
Taylor, E.C., Hanington, P.M., J. Org. Chem., 55,3222, (1990).
En annen syntese publisert av Larock, et al., kan anvendes for å danne de krevede aldehydene av formel XIV ved en tilsvarende palladium[0] katalysert kopling vist nedenfor:
Larock, R.C., Leung, W., Stolz-Dunn, S., Tet. LeL, 30,6629, (1989).
Hvis fremgangsmåten til Larock følges resulterer en blanding av ønskede og ikke ønskede produkter, disse komponenter er meget vanskelig å adskille og rense for å tilveiebringe forbindelser av formel XVI. I tillegg uavhengig av hvordan de dannes kan aldehyder av formel XIV typisk ikke isoleres på grunn av deres iboende instabilitet og de alfahaJogeneres i stedet w situ for å tilveiebringe alfahalogenaldehyder av formel XTX, som angitt i U.S. '211.
En forbedring i forhold til kjent teknikk vil tilveiebringe en lett fremgangsmåte for selektiv fremstilling av en forbindelse av formel XIV og vil tilveiebringe en aldehydanalog mottakelig for isolering, massefremstilling og lagring lett omdannelig til dets aldehydform.
Den foreliggende oppfinnelsen vedrører forbindelser av formel IV: ■
hvor:
M er et metallkation,
n er 1 eller 2,
R<2> er NHCH(CQ2R<3>)CH2CH2C02R<3> eller OR<3>,
R<3> er uavhengig ved hver forekomst en karboksybeskyttelsesgruppe, og
X er en binding eller C1-C4 alk-diyl, som er nyttige intermediære forbindelser til de antifolat 5-substituerte pyirolo[2,3-d]pyrimidiner angitt i U.S. '211 som tilsvarer de substitusjonsparametrene til forbindelsen av formel IV.
Den foreliggende oppfinnelsen angår videre en fremgangsmåte for fremstillingen av forbindelser av formel HI:
hvor:
R<2> erNHCH(C02R<3>)CH2CH2C02R<3> eller OR<3>, og
R<3> er uavhengig ved hver forekomst en karboksybeskyttelsesgruppe,
som omfatter å reagere en forbindelse av formel IV med et trialkylsilylhaligonid i et løsemiddel.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for fremstilling av en forbindelse av formel IV som omfatter å reagere en forbindelse av formel III med en forbindelse av formelen M(HS03")„ i et løsemiddel.
Forbindelsene av formel IV hvor R2 er OR<3> er enantiomere og forbindelsene av formel IV hvor R<2> er NHCH(C02R<3>)CH2CH2C02R<3> er diastereomerer. Enkelt enantiomerer, enkelt diastereomerer og blandinger herav er omfattet av rammene av denne oppfinnelsen. Det foretrekkes at det kirale senteret i glutaminsyreresten (R<2> er NHC*H(C02R<3>)CH2CH2C02R<3> hvor C* er det kirale senteret), når de er tilstede er i "L" konfigurasjonen.
I den foreliggende beskrivelsen vil alle uttrykk med hensyn til konsentrasjon, prosent, forhold og lignende være uttrykt i vektenheter med mindre annet nevnes, bortsett fra blandinger av løsemidler som vil bli uttrykt i volumenheter. Alle temperaturer med mindre annet anføres vil være uttrykt i grader celsius. Forbindelser og blanding av forbindelser i parentes, bortsett fra de parenteser anvendt til å beskrive saltformer, tilkjennegir mellomprodukter som fortrinnsvis ikke isoleres før deres anvendelse i etterfølgende reaksjoner.
I den generelle formelen i den foreliggende beskrivelse har de generelle kjemiske betegnelsene deres vanlige betydninger. For eksempel refererer betegnelsen "alkyl" til en fullstendig mettet, rett eller forgrenet kjede, mono valent hydrokarbonylgruppe med det anførte antall av karbonatomer og omfatter, men er ikke begrenset til en metyl-, etyl-, propyl-, isopropyl-, n-butyl-, s-butyl- og t-butyl-grupper og omfatter også høyere homologer og isomerer derav når dette er passende.
Betegnelsen "C1-C4 alk-diyl" refererer til en fullstendig mettet rettkjedet divalent hydrokarbondel med 1 til 4 karbonatomer hvor hvert karbonatom i kjeden kan være uavhengig substituert en gang med en C1-C4 alkylgruppe. For eksempel 1,2-dimetylprop-l,3-diyl er omfattet av definisjonen C1-C4 alk-diyl, men 1,1-dimetylprop-1,3-diyl er ikke. Betegnelsen er ytterligere eksemplifisert ved grupper som, men ikke begrenset til, -CH2-, -CH2CH2-, -CH2(CH2)CH2-, metylet-1,2-diyl, -CH2(CH2)2CH2- og but-l,3-diyl. Foretrukne C1-C4 alk-diyl-grupper er de som er ikke substituert og mest foretrukket er -CH2- og -CH2CH2-.
Betegnelsen "C2-C6 alkenyl" refererer til en mono-umettet monovalent, hydrokarbongruppe inneholdende fra 2 til 6 karbonatomer som kan ha en rett eller forgrenet kjedekonfigurasjon. Betegnelsen eksemplifiseres ved grupper slik som, men er ikke begrenset til, etylenyl, propylenyl, allyl, butylenyl og pentylenyl.
Betegnelsen "C1-C4 alkoksy" refererer til en metoksy, etoksy, propoksy, isopropoksy, butoksy, s-butoksy og t-butoksygruppe.
Betegnelsen "halogen" og "haligonid" referer til klorid, bromid eller jodid.
Betegnelsene "substituert benzyl", "substituert benzhydryl" og "substituert trityl" refererer henholdsvis til en benzyl, benzhydryl og tritylgruppe substituert fra 1 til 5 ganger uavhengig med en nitro, C1-C4 alkoksy, Ci-Ce alkyl eller en hydroksy (Cj-Ce alkyl) gruppe. Disse substituentene vil kun forekomme i en sterisk fordelaktig måte slik at gruppen er kjemisk stabil.
Betegnelsene "substituert Ci-Ce alkyl" og "substituert C2-C6 alkenyl" referer henhldsvis til en C1-C6 alkyl og C2-Ce alkenylgruppe substituert 1 til 3 ganger uavhengig med et halogen, fenyl, tri(Ci-C4 alkyl)silyl eller en substituert fenylsulfonylgruppe.
Betegnelsene "substituert fenyl" og "substituert fenylsulfonyl" refererer henholdsvis til en fenyl- og fenylsulfonylgruppe hvor fenyldelen enten er parasubstituert med en C|-Ce alkyl, nitro eller en halogengruppe.
Betegnelsen "avspaltbar gruppe" refererer til en monovalent substituent til et molekyl som er tilbøylig til nukleofil substitusjon. Typiske avspaltbare grupper omfatter, men er ikke begrenset til, sulfonater slik som fenyl, substituert fenyl, Ci-Cg alkyl og Ci-Ce perfluoro alkylsulfonater, haligonider og diazoniumsalter slik som diazonium-haligonider.
Betegnelsen "karboksybeskyttelsegruppe" som anvendt i denne beskrivelsen betegner grupper som generelt ikke finnes i de ferdige terapeutiske forbindelsene, men som med vilje introduseres under en del av syntesefremgangsmåten for å beskytte en gruppe som ellers kunne reagere i løpet av de kjemiske manipulasjonene, og som senere fjernes. Eksempler på karboksylsyrebeskyttelsesgrupper omfatter Ci-C6-alkyl, substituert Ci-Ce alkyl, C2-Ce alkenyl, substituert C2-C6 alkenyl, benzyl, substituert benzyl, benzhydryl, substituert benzhydryl, trityl, substituert trityl, trialkylsilyl, aroylgrupper slik som fenasyl og lignende grupper. Typene av karboksybeskyttelsesgrupper som anvendes er ikke kritisk så lenge som den derivitiserte karboksylsyren er stabil ved betingelsene til den eller de etterfølgende reaksjon(er) på andre posisjoner til molekylet og at de kan fjernes på et passende tidspunkt uten å ødelegge det resterende molekylet. Karboksybeskyttelsesgrupper tilsvarende til de anvendt ved sefalosporin, penicillin og peptidteknikk kan også anvendes til å beskytte en karboksygruppe substituert på forbindelsene tilveiebrakt heri. Ytterligere eksempler på disse grupper finnes i E.Haslam, "Protective Groups in Organic Chemistry", J.G.W.McOmie, Utg., Plenum Press, New York, N.Y., 1982, kapittel 5 og T.W. Greene, "Protective Groups in Organic Synthesis", 2. Utg., John Wiley and Sons, New York, N.Y. 1992, kapittel 5. Når R<1> eller R<3> er en karboksybeskyttelsesgruppe er beskyttelsesgruppen fortrinnsvis Cj-C4 alkyl. De mest foretrukne beskyttelsesgrupper er metyl og etyl.
Betegnelsen "trialkylsilyl" refererer til en monovalent silylgruppe substituert 3 ganger uavhengig med en C1-C6 alkylgruppe.
Betegnelsen "trialkylsilylhaligonid" refererer til en forbindelse av formelen (Ci-Ce-alkyl)3-Si-halogen hvor hver Ci-Ce alkylgruppe er like eller forskjellige. Trialkylsilylhaligonid omfatter, men er ikke begrenset til trimetylsilyl, trietylsilyl, tripropylsilylklorid, bromid og jodid.
Betegnelsen "metallkation" referer til et alkali- eller jordalkalimetallkation. Alkalimetaller danner enkelt ladede kationer f.eks. Li<+I>, Na<+1> og K<+1>, mens jordalkalimetaller danner dobbelt ladede kationer, f.eks. Mg<+2> og Ca<+2>, men ladningen til forbindelsene av formel IV, forbindelser av formelen M(HS03-)„ eller et metallkationklorid tatt som et hele er null. Derfor når M er en gruppe I-metall er det molære forholdet mellom kation og anion 1:1 og når M er en gruppe II-metallkation er det molære forholdet 1:2.
Betegnelsen "farmasøytisk salt" som anvendt heri refererer til salter fremstilt ved reaksjon av forbindelsene ifølge den foreliggende oppfinnelsen med en mineralsk eller organisk syre (f eks. saltsyre, bromsyre, jodsyre eller p-toluensulfonsyre) eller en uorganisk base (f.eks. natrium, kalium, litium, magnesium eller hydroksid, karbonat eller bikarbonat). Slike salter er kjent som syreaddisjons- og baseaddisjonssalter. For ytterligere eksemplifisering og fremgangsmåter for fremstilling av farmasøytiske salter se f.eks. Berge, S.M. Bighley, L.D., ogMonkhouse, D.C., J. Pharm. Sei., 66, 1, 1977.
Betegnelsen "faseoverøfringskatalysator" refererer til et salt i hvilket kationet har store ikke polære substituentgrupper som medfører god oppløselighet av saltet i organiske løsemidler. De mest vanlige eksempler er tetraalkylammonium- og tetraalkylfosfoniumjoner f.eks. tetraalkylammoniumklorid eller bromid.
Betegnelsen "palladiumkatalysator" refererer til et reagens som er en kilde til palladium null (Pd(0)). Egnede kilder av Pd(0) omfatter, men er ikke begrenset til palladium(O) bis(dibenzylidinaceton) og palladium(H) acetat.
Betegnelsen "halogeneringsreagens" refererer til et reagens som kan tilveiebringe en elektrofil kilde av et halogen til mål ("target") molekylet. Typiske halogeneringsreagenser omfatter, men er ikke begrenset til benzenseleninylklorid, bromid eller -jodid, tionylbromid eller -klorid, dibrombarbitursyre, N-brom-, N-jod-, og N-klorsuccinimid, elementært klor, elementært brom (og komplekser med brom slik som bromdioksankompleks) og elementært jod og lignende.
Betegnelsen "termodynamisk base" refererer til en base som tilveiebringer en reversibel deprotonering av et surt substrat eller som er en protonfelle for de protoner som kan fremstilles som biprodukter fra en gitt reaksjon, og er reaktiv nok til å medføre den ønskede reaksjon uten signifikant å påvirke noen uønskede reaksjoner. Eksempler på termodynamiske baser omfatter, men er ikke begrenset til acetater, acetatdihydrater, karbonater, bikarbonater og hydroksider (f.eks. litium-, natrium- eller kaliumacetat, - acetatdihydrat, -karbonat, -dikarbonat eller -hydroksid), tri-(Ci-C4 alkyl) aminer eller aromatiske nitrogenholdige heterosykluser (f.eks. imidazol og pyridin).
Betegnelsen "egnet løsemiddel" referer til et hvilket som helst løsemiddel eller blanding av løsemidler, inerte overfor den pågående reaksjonen som oppløser reaktantene tilstrekkelig for å tilveiebringe et medium hvori den ønskede reaksjonen kan utføres. Forbindelser av formel IV kan fremstilles ved en ny fremgangsmåte illustrert i skjema 1 nedenfor hvor Lg er en avspaltbar gruppe (leaving group), R<4> er hydrogen eller C1-C4 alkyl og X' er C1-C4 alk-diyl,
med det forbehold at hvis X' ikke er en binding da må karbonet alfa til alkoholen være en -CH2- gruppe, og n, R<2> og X er som definert ovenfor for formel IV.
En blanding inneholdende en forbindelse av formel IQ kan fremstilles ved oppløsing eller suspensjon av en forbindelse av formel II i et egnet løsemiddel i nærvær av en egnet termodynamisk base og en faseoverføringskatalysator, eventuelt i nærvær av et metallkationklorid, og tilsetning av en forbindelse av formel I og en palladiumkatalysator. Når alle reaktantene først er kombinert kan reaksjonen utføres ved temperaturer varierende fra minst omkring 0°C til omkring 100°C. Innenfor dette brede temperaturområdet, når Lg er bromid i forbindelser av formel E, bør reaksjonsblandingen oppvarmes til minst omkring 50°C, mere foretrukket til minst 60°C og mest foretrukket til minst omkring 65°C i fra omkring 8 til omkring 24 timer. Når Lg er jodid foregår reaksjonen mere robust, dermed er et temperaturområde fra 0°C til omkring 25°C det typiske temperaturområdet med romtemperatur værende den foretrakkede reaksjonstemperaturen. Reaksjonen får fortrinnsvis lov å forløpe i fra 8 til omkring 10 timer.
Egnede løsemidler for denne reaksjonen omfatter, men er ikke begrenset til, dimetylsulfoksid, tetrahydrofuran, N,N'-dimetylimidazol, dietyleter, dimetoksyetan, dioksan, acetonitril, blandinger herav og lignende. Typisk er et alkalimetallacetat generelt den foretrukne termodynamiske basen og litiumacetat er den spesielt foretrukne basen. Imidlertid når Lg er brom er litiumacetat dihydrat den foretrukne basen. Generelt er dimetylformamid eller dimetylacetamid det foretrukne løsemiddelet. Tetrabutyl-ammoniumbromid er generelt den foretrukne faseoverføringskatalysator. Palladium(n) acetat er typisk den foretrukne palladiumkatalysator. Selv om det ikke er nødvendig foretrekkes det å anvende et alkalimetallklorid for å maksimere utbyttet av det ønskede produkt av formel Ul. Litiumklorid er det foretrukne metallkationkloridet. Foretrukne forbindelser av formel I er de hvor R<4> er hydrogen og X' er en binding, -CH2- eller - CH2CH2-. I forbindelser av formel II er Lg fortrinnsvis brom, jod eller trifiuormetyl-sulfonyloksy. Den mest foretrukne Lg-gruppe er jod. Den mest foretrukne forbindelse av formel I er 3-butenol.
Relativ til forbindelsene av formel U anvendes typisk de følgende mengder av foretrukne reagenser: termodynamisk base - 1,0 til omkring 3,0, fortrinnsvis omkring 1,05 teil omkring 1,3 ekvivalenter;
metallkationklorid - 0 til omkring 4, fortrinnsvis omkring 2,8 til omkring 3,2 ekvivalenter;
faseoverføringskatalysator - 0 til omkring 3,0, fortrinnsvis 0,4 til omkring 0,6 ekvivalenter; og
palladiumkatalysator - 0,15 til omkring 0,1, fortrinnsvis omkring 0,02 til omkring 0,03 ekvivalenter.
Forbindelser av formel 1-1,0 til omkring 2,0, fortrinnsvis omkring 1,1 til omkring 1,3 ekvivalenter.
Reaksjonen angitt ovenfor resulterer i en blanding av produkter som omfatter en forbindelse av formel m som kan isoleres, men som fortrinnsvis reageres videre som beskrevet i skjema 1. Vesentlig rensing av forbindelsen av formel III eller adskillelse fra de uønskede biproduktene er ikke nødvendig før videreføring til det neste nye trinnet i totalfremgangsmåten. Fortrinnsvis er en simpel ekstrahering anvendende et ikke vannblandbart løsemiddel etterfulgt av frafiltrering av palladiumkatalysatoren alt som utføres før videreføring. Egnede løsemidler for ekstrahering omfatter, men er ikke begrenset til metylenklorid, kloroform, metylacetat, karbontetraklorid, blandinger herav og lignende. Det foretrukne løsemiddelet er typisk etylacetat.
Et metallbisulfittreagens av formelen M(HS(V)n kan tilsettes til det organiske ekstraherte filtratet ovenfor (blandingen som inneholder en forbindelse av formel DI og biprodukter). Typisk en lavere alkohol, fortrinnsvis etanol 5% denaturert med metanol (3A etanol) eller etanol 0,5% denaturert med toluen (2B-3 alkohol), og vann tilsettes også som ko-løsemiddel for denne reaksjonen.Volumet av tilsatt etanol er fortrinsnsvis omkring lik med det av etylacetatet opprinnelig tilstede, mens volumet av vann i blandingen er proporsjonal med volumet av denaturert etanol, fortrinnsvis med et forhold på omkring 1:5. Egnede metallbisulfittreagenser omfatter, men er ikke begrenset til natriumbisulfitt (NaHS03), kaliumbisulfitt (KHS03), litiumbisulfitt (LiHS03) og magnesiumbisulfitt (Mg(HSC<3)2). Et foretrukket metallbisulfittreagens er natriumbisulfitt. Mengden av metallbiaulfittreagens som anvendes varierer typisk fra omkring 0,85 ekvivalenter til omkring 1,2 ekvivalenter, relativ til forbindelsen av formel III. Den foretrukne mengde av metallbisulfittreagens er typisk omkring 0,90 til 1,1 og mest foretrukket omkring 0.95 til 1.0 ekvivalenter. Reaksjonen kan utføres fra 2 til omkring 15 timer i et temperaturområde fra romtemperatur til omkring 55°C. Det foretrekkes å utføre reaksjonen i en tid på mellom omkring 2 til omkring 5 timer ved en temperatur på mellom omkring 35°C og omkring 50°C.
Når reaksjonen er fullført er forskjellige mengder av et flertall av sulfonsyremetall-kationsaltprodukter dannet avhengig av sammensetningen til blandingen som inneholdt forbindelsen av formel HI. Hovedbestanddelen er sulfonsyremetallkationsaltet av formel IV. Typisk vil hovedbestanddelforbindelsen av formel IV felle ut fra produktblandingen spontant, men hvor spontan krystallisering ikke skjer er det mulig ved forsiktig justering av løsemiddelvolumene å få hovedkomponenten til å krystallisere. Vanligvis økers mengden av etylacetat relativ til både etanolen og vannet for å fremtvinge utfelling av hovedbestanddelsulfonsyremetallkationsaltet. Denne teknikk med justering av løsemiddelvolumet er velkjent for fagpersoner innen området. Når den først er utfelt kan den ønskede hovedbestanddelsulfonsyremetallkationsaltet av formel IV oppsamlets ved filtrering.
De foretrukne forbindelsene av formel IV er:
Anvendelse av kjemien beskrevet ovenfor muliggjør syntesen av forbindelser av formel IV som omfatter, men ikke er begrenset til:
l-hyo^oksy-3-(4-karbometoksyfenyl)propansulfonsyrenatriumsalt, l-hydroksy-3-(4-karboetyoksyfenyl)propansulfonsyrekaliumsalt, l-hydroksy-2,3-dimetyl-4-(4-karbometoksyfenyl)butansulfomyrelitiumsalt,
N-{4-[(3-hydroksy-3-sulfonsyrenatriumsalt)propyl]benzoyl)-L-glutaminsyredimetylester,
N-(4-[(3-hydroksy-3-sulfonsyrekaliumsatt
N-(4-[(l,2-dimetyl-4-hydroksy-4-sulfonsyrelitiumsalt)butyl]benzoyl)-L-glutaminsyredipropylester.
Forbindelser av formel DI kan fremstilles ut fra forbindelser av formel IV ved en ny fremgangsmåte vist i skjema 2 nedenfor hvor M, n, R<2> og X er som definert ovenfor for formel IV.
Forbindelser av formel IV kan omdannes til aldehyder av formel m ved oppløsning eller suspensjon av en forbindelse av formel IV i et egnet løsemiddel og tilsetning av trialkylsilylhaligonid. Egnede løsemidler omfatter, men er ikke begrenset til aceton, tetrahydrofuran, dietyleter, metylenklorid, metylacetat, etylacetat, kloroform, blandinger herav og lignende. Det foretrukne løsemiddelet er typisk acetonitril. Det er blitt funnet at utbyttet for denne reaksjonen kan økes ved avgassing av oppløsningen inneholdende forbindelsen av formel IV før tilsetning av trialkylsilylkloridet, med en inert gass. Typisk anvendes nitrogen som den inerte gassen. Det foretrukne trialkylsilylhaligonid er vanligvis trimetylsilylklorid. Trialkylsilylhaligonid anvendes typisk i et støkiometrisk overskudd. For eksempel anvendes typisk et støkiometrisk overskudd på 2 til 4 realtiv til forbindelsen av formel IV. Et 2,7 til omkring 2,9 støkiometrisk overskudd foretrekkes vanligvis. Blandingen for typisk lov å reagere i fra omkring 15 minutter til omkring 1 time. Reaksjonen utføres vanligvis ved en forhøyet temperatur på minst omkring 30°C, fortrinnsvis minst omkring 40°C, mest foretrukket minst omkring 50°C og aller mest foretrukket får blandingen lov å forløpe ved mellom omkring 60°C og 70°C.
Selv om isolering og rensing av forbindelsene av formel ni dannet ved den fullstendig nye fremgangsmåten ifølge denne oppfinnelsen er mulig blir disse forbindelser typisk ikke renset vesentlig, men omdannes i stedet til 5-substituert pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-forbindelser av formel Vll(a) ved fremgangsmåten vist i skjema 3 nedenfor hvor R<2> og X er som definert ovenfor for formel TV.
Forbindelser av formel V kan fremstilles ved tilsetning av et halogeneringsreagens til oppløsningen inneholdende forbindelsen av formel JU fremstilt som beskrevet i skjema 2. Tilsetningen kan skje ved den foretrukne temperaturen til den tidligere reaksjonen 60°C til 70°C, men reaksjonen kjøles fortrinnsvis før tilsetningen av haligoneringsreagensen. Tilsetningen av haligoneringsreagensen kan gjøres ved en temperatur fra 0°C til 60°C, men det er blitt funnet at en tilsetningstemperatur på omkring 3S°C til omkring 45°C foretrekkes. Når haligoneringsreagensen først er tilsatt omrøres den resulterende blandingen i fra omkring 5 minutter til omkring 2 timer. Generelt er tiden for haligoneringsreaksjonen fra omkring 5 minutter til omkring 1 time, men den utføres fortrinnsvis i 20 minutter eller mindre. Den foretrukne halogensubstituenten i forbindesler av formel V er brom og det foretrukne halogeneirngsmiddel er typisk elementært brom. Når reaksjonen først er fullført kan den stoppes ved tilsetning av en vandig løsnign av en kjent halogeninnfanger slik som natriumbisulfitt. Forbindelsen av formel V kan deretter ekstraheres til et egnet ikke vannblandbart organisk løsemiddel. Denne oppløsningen som inneholder forbindelsen av formel V er av høy renhet og kan anvendes direkte til å fremstille forbindelser av formel VTI(a) eller forbindelser av formel VD.:
og deres farmasøytisk akseptable salter og oppløsninger ved å følge fremgangsmåtene beskrevet i U.S. patent nr. 5.416.211, læren herfra innlemmes heri ved referanse.
Når en av forbindelsene av formel II, IV, IV, VU, eller VH(a) inneholder karboksybeskyttelsesgrupper kan de fjernes ved fremgangsmåter velkjente innen teknikken. Et flertall av reaksjoner for innføring og fjernelse av karboksybeskyttelsesgruppene som er innenfor rammene av denne oppfinnelsen er beskrevet i et antall standardarbeider omfattende for eksempel The Peptides, Vol. I, Schrooder og Lubke, Academic Press (London og New York, 1965) og Greene referansen sitert ovenfor. Fremgangsmåter for fjernelse av foretrukne karboksybeskyttelsesgrupper, spesielt metyl og etylgrupper er hovedsakelig som beskrevet i eksemplene 5 og 7 nedenfor.
Når R er NHCH(C02R<I>)CH2CH2CQ2R, i forbindelser av formel VII eller når R<2> er NHCH(C02+R<3>)CH2CH2C02R<;>} i forbindelser av formel H, IV, IV eller VE(a) kan R eller R<2->gruppen innføres ved et hvilken som helst passende punkt i syntesen. For eksempel kan glutaminsyreresten innførs etter reaksjonene i skjemaene 1 - 3 hovedsakelig som beskrevet i eksemplene 5 og 6 nedenfor. Alternativt kan en kommersiell tilgjengelig glutaminsyredialkylester av formelen NH2CH(C02R3)CH2CH2C02R3 koples med en kommersielt tilgjengelig P-halogenbenzosyre før etterfølgende reaksjon i skjema 1.
Den optimale tiden for utføring av reaksjonene til skjemaene 1-3 kan bestemmes ved overvåkning av forløpet av reaksjonen ved konvensjonelle kromatografiske teknikker. Valget av reaksjonsløsemiddel er generelt ikke kritisk så lenge løsemiddelet som anvendes er inert i forhold til reaksjonen som forløper og oppløser reaktantene tilstrekkelig til å tilveiebringe et medium hvori den ønskede reaksjonen kan gjennomføres. Med mindre annet er anført er alle reaksjonene beskrevet heri fortrinnsvis utført under en inert atmosfære. Den foretrukne inerte atmosfæren er nitrogen. Fremgangsmåten illustrert i skjema 1 for fremstilling av nye forbindelser av formel IV simplifiserer meget rensingen av forbindelser av formel UJ dannet ved alkenolkopling til et arylhaligonid. Den illustrerte fremgangsmåten i skjema 2 er en tidligere ukjent fremgangsmåte for dannelse av aldehyder fra sulfonsyremetallkationsalter. Omdannelsen forventes å være generelt anvendelig og ha et stort potensial for generell anvendelse ved syntese. Spesifikt for dette tilfellet genererer omdannelsen selektivt og rent forbindelsene av formel UJ. I tillegg er forbindelsene av formel IV, som kan anses som aldehydanaloger i konteksten til denne oppfinnelsen, stabile, vanligvis krystallinske materialer mottakelige for massefremstilling, rensing og lagring. Generelt er således kommersielle fremgangsmåter som krever aldehyder av formelen Ul eller tilsvarende aldehyder gjort simplere ved den totale fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelsen.
De følgende eksemplene illustrerer oppfinnelsen.
Betegnelsene og forkortelsene anvendt i de etterfølgende eksemplene har deres normale betydning med mindre annet er angitt. For eksempel"°C", "N", "mmol", "g", "d" "mL", "M", "HPLC", "'H-NMR", "13C-NMR" og "vol." refererer henholdsvis til grader celsius, normal eller normalitet, millirnol, gram, densitet, milliliter, molar eller molaritet, høy presterende væskekromatografi, protonkjernemagnetisk resonans, karbon-13 kjernemagnetisk resonans og en mengde i mL/gram relativ til utgangsmaterialet. I tillegg er absorpsjonsmaksimumet for IR-spekteret anført kun for de av interesse og ikke for alle observerte maksimumer.
EKSEMPLER
Eksempel 1
4-(4-Karbometoksyfenyl)butanal
Den nedenfor anvendte "Deloxan®" THP Type 2 resin ble forberedt ved blanding av denne med isopropylalkohol (2,0 vol. 20 mL) og vasket med etylacetat (4,0 vol., 40 mL). Oppslemningen av organisk sjikt/resin ble deretter filtrert før etterfølgende anvendelse som beskrevet nedenfor.
4-Brombenzosyre, metylester (60,0 g, 279,00 mmol), litiumacetatdihydrat (31,31 g, 306,90 mmol), litiumklorid (35,48 g, 837 mmol), og tetrabutylammoniuimklorid (41,22
gram, 131,49 mmol) ble tilsatt til dimetylformamid (698 mL). Den resulterende oppløsningen ble avgasset med en spylestrøm under overflaten av nitrogen. 3-Buten-l-ol (24,19 gram, 28,82 mL, 334,81 mmol) og palladiumacetat (1,57 gram, 6,98 mmol) ble tilsatt og reaksjonsblandingen ble oppvarmet til 65°C ved omrøring i omkring 10 timer. Fullstendig reaksjon ble indikert ved oppbruk av utgangsmaterialet (mindre enn 0,4% 4-brombenzosyre, metylester tilbake) som vist ved HPLC (omvendt fase, 60% acetonitril:2,5% eddiksyrebuffer). Reaksjonsblandingen ble kjølt til 25°C - 30°C og vann (700 mL) og etylacetat (700 mL) ble tilsatt. Reaksjonsblandingen ble omrørt i 10 minutter og etterfølgende fikk sjiktene lov til å skille seg ad. Det organiske sjiktet ble skilt fra og beholdt og det vandige sjiktet ble ekstrahert to ytterligere ganger med etylacetat (720 mL). Etylacetatvaskevæskene ble kombinert med det opprinnelige organiske sjikt og de kombinerte organiske sjiktene ble vasket med saltlake (350 mL).
Det organiske sjiktet ble filtrert, for å fjerne elementært palladium og oppslemmet med "Deloxan" THP Type II harpiks (3,0 gram tørrvekt) i 45 minutter. Tittelforbindelsen ble oppnådd som en oppløsning i etylacetat med omkring 87% utbytte. En liten mengde av etylacetatoppløsningen ble konsentrert for karakterisering av produktet.
Analysedata:
'H NMR: (de-DMSO) 8 9,65 (t, J = 1,5 Hz; 1H), 7,85 (d, H J = 8,5 Hz; 2H), 7,32 (d, J = 8,5 Hz; 2H), 3,82 (s, 3H), 2,63 (t, J = 7,7 Hz; 2H), 2,43 (td, J = 7,4; 1,5 Hz; 2H), 1,82 (m, 2H).
,<3>C-NMR: (de-DMSO) 5 203,1; 166,2; 147,4; 129,3; 128,7; 127,4; 51,9; 42,5; 34,3; 23,0.
Eksempel 2
l-Hydroksy-4-(4-karbometoksyfenyl)butansulfonsyrenatriumalt
Etylacetatekstraktene fra Eksempel 1 ble konsentrert til 3,6 vol. (8,7 mL) /' vakuum ved omkring 37°C. 3A alkohol (3 vol-, 7,2 mL) og vann (0,63 vol., 1,51 mL) ble tilsatt etterfulgt av natriumbisulfitt (1,04 g, 10,03 mmol). Reaksjonsblandingen ble omrørt i omkring 8 timer. Etter 10 minutter begynte krystallisasjonen av sulfonsyren. Fullstendig reaksjon ble bestemt ved <]>H NMR-analyse av reaksjonsblandingsfiltratet. Den resulterende hvite oppslemningen filtreres for å tilveiebringe tittelforbindelsen (2,78 gram, 8,98 mmol) som et hvitt krystallinsk faststoff med omkring 80% utbytte. Filterkaken ble vasket med etanol (1,8 vol.) og tørket /' vakuum ved 40°C. Isomeriske urenheter kunne ikke detekteres med NMR.
Analysedata:
'H-NMR: (de-DMSO) 5 7,86 (d, J = 8,27 Hz, 2H); 7,32 (d, J = 8,27 Hz, 2H); 5,33 (d, J = 2,3 Hz, 1H); 3,84 (m, 1H); 3,81 (s, 3H); 2,63 (m, 2H); 1,75 (m, 1H); 1,73 (m, 1H); 1,61 (m, 1H); 1,48 (m, 1H).
13C-NMR: (de-DMSO) 6 166,2; 148,3; 129,2; 128,7; 127,1; 82,7; 51,9; 35,1; 31,2; 27,2.
IR: (kjørt som KBr-tablett) 3237, 2962, 2930, 2889, 1726 cm"<1>.
Eksempel 3
l-Hydroksy-2-brom-4-(4-karbometoksyfenyl)butanal
Til en 50 mL rundbunnet kolbe med magnetisk omrøringsstav ble det tilsatt 4-(4-oksobutyl)-benzosyremetylesternatriumbisulfittaddukt (3,10 gram, 10 mmol), acetonitril (14 mL) og klortrimetylsilan (3,6 mL, 28 mmol). Nitrogengass ble boblet igjennom i fem minutter og deretter ble blandingen oppvarmet i et 60°C bad i en time under nitrogen. Blandingen var på dette tidspunkt lettere gul. Blandingen ble deretter kjølt ved nedkjøling til 5°C og brom (0,5 mL, 9,7 mmol) ble tilsatt. Den brune bromfargen forsvant innenfor 1 minutt. Oppløsningen ble lettere gul og synlige faste stoffer syntes fargeløse. Blandingen ble fjernet fra kjølebadet og omrørt i ytterligere 2 timer. Vann (14 mL) og natriumbisulfitt (0,14 gram) ble tilsatt for å innfange/stoppe det resterende brom og den resulterende blandingen ble omrørt i 1 time. Blandingen ble deretter delt mellom etylenklorid (14 mL) og ytterligere 7 mL vann. Den organiske fasen ble skilt fra og inndampet på rotasjonsinndamper inntil kun 26 mL var tilbake. Innenfor disse 26 mL er tittelforbindelsen som ikke ble renset eller isolert ytterligere før etterfølgende reaksjon som i Eksempel 4 nedenfor. En liten mengde av metylenkloridoppløsningen ble konsentrert for å karakterisere produktet:
Analysedata:
'H-NMR: (CDCh) 8 9,40 (d, 1H); 7,95 (d, 2H); 7,26 (d, 2H); 4,15 (ddd, 1H); 3,88 (s, 3H); 2,89 (m, 1H); 2,79 (m, 1H); 2,35 (m, 1H); 2,21 (m, 1H).
13C-NMR: (CDC13) 8 191,4; 166,8; 145,1; 129,9; 128,5; 128,5; 54,4; 52,0; 32,7; 32,6.
Eksempel 4
4-[2-(2-Amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-5-yt)etyl]benzosyremetylester
De 26 mL av organisk sjikt fra Eksempel 3 som inneholder l-hydroksy-2-brom-3-(4-karbometoksyfenyl)butanal, fikk tilsatt 2,4-diamino-6-hydroksypyrimidin (1,26 gram, 10 mmol), natriumacetat (1,68 gram, 20 mmol) og vann (23 mL). Nitrogen ble boblet gjennom denne reaksjonsblandingen i 5 minutter. Blandingen ble oppvarmet til 40°C under N2 i 2 timer. Blandingen ble kjølt til omgivelsesbetingelser og filtrert og det oppsamlede faste stoffet ble vasket med 23 mL av en 1:1 blanding av acetonitril og vann. Filterkaken ble tørket for å oppnå 1,47 gram lette gule nåler. Analysen viste av 45% totalt utbytte for Eksemplene 3 og 4 og den viste også at tittelforbindelsen var produsert med et renhetsnivå på 94,8% ve HPLC (motsatt fase, gradient 50% til 30% metanol: 20 mM kaliumdihydrogenfosfat eller ammoniumdihydrogenfosfatbuffer).
Analysedata:
'H-NMR (de-DMSO) 8 10,66 (s, 1H); 10,23 (s, 1H); 7,84 (d, 2H); 7,32 (d, 2H); 6,31 (s, 1H); 6,08 (s, 2H); 3,80 (s, 3H); 2,98 (dd, 2H); 2,86 (dd, 2H).
<13>C-NMR(d6-DMSO)8 166,3; 159,4; 152,3; 151,3; 148,4; 129,2; 128,7; 127,1; 117,6; 113,6; 98,8; 52,0; 36,3; 27,9.
Eksempel 5
4-[2-(2-Amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrrolo[2r3-d]pyrimidin-5-yl)etyl]benzosyre
En kolbe ble fylt med 13,0 gram 4-[2-(2-amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-5-yl)etyl]benzosyre, metylester og 150 mL 2N vandig natriumhydroksid-oppløsning. Omrøring ble påført og oppslemningen ble oppvarmet til 40°C. Reaksjonen ble overvåket med HPLC (motsatt fase, gradient 50% til 30% metanol:20 mM kaliumdihydrogenfosfat eller ammoniumdihydrogenfosfatbuffer). 3A alkohol (230 mL) ble tilsatt til oppløsningen, som deretter ble podet med autentisk 4-[2-(2-amino-4,7-dmydro-4-okso-2H-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-5-yl)etyl]benzosyre (oppnådd ved å følge fremgangsmåten til U.S. patent nr. 5.416.211). Oppløsningens pH ble justert til 4,4 med 6N saltsyre (48,5 mL). De faste stoffene ble filtrert fra og vasket med 30 mL av en 1:1 blanding av vann:3A alkohol. De faste stoffene ble tørket i vakuum ved 50°C. Det ble utvunnet 10,84 gram av tittelforbindelsen.
Analysedata:
<l>H NMR (dc-DMSO) 5 10,66; (br s, 1H); 10,33 (br s, 1H); 7,83 (d, 2H); 7,30 (d, 2H); 6,31 (s, 1H); 6,17 (br s, 2H); 2,97 (m, 2H); 2,85 (m, 2H).
<I3>C-NMR(d6-DMSO)5167,6; 159,5; 152,4; 151,4; 147,9; 129,4; 128,6; 128,4; 117,7; 113,6; 98,8; 36,4; 28,0.
Eksempel 6
N-(4-[2-(2-Amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-5-yl)
etyl]benzoyl)-L-glutaminsyre dietylester p-toluensulfonsyresalt
En 50 mL kolbe med mekanisk omrører, termometer og N2-kopling ble fylt med 1,93 g (korrigert for analyse) av 4-[2-(2-amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-5-yl)etyl]benzosyre (2,5 g, styrke 77%) og 13,5 mL dimetylformamid. Oppslemningen ble omrørt i 15 minutter og 1,94 gram N-metylmorfolin (2,9 ekv.) ble tilsatt. Blandingen ble kjølt til 5°C på et is/vannbad og klordimetoksytriazin (1,46 gram, 1,28 ekv.) ble tilsatt på en gang. Blandingen ble omrørt i 40 minutter før L-glutaminsyredietylester (1,99 g, 1,28 ekv.) ble tilsatt med en gang. Reaksjonen fikk lov å varmes opp til omgivelsestemperatur. Reaksjonen ble overvåket med HPLC (motsatt fase, gradient 20% til 46% acetonitril:0,5% eddiksyrebuffer) og ble fullført på 1 time ved 23°C. Reaksjonsblandingen ble overført til en 250 mL Erlenmeyer-kolbe inneholdende 35 mL dejonisert vann og 18 mL metylenklorid. Reaksjonskolben ble skyllet med 18 mL metylenklorid som ble tilsatt til Erlenmeyer-kolben. Blandingen ble omrørt i 15 minutter og sjiktene fikk lov å separeres. Metylenkloridsjiktet ble konsentrert fra 46 gram til 13 gram anvendende en roterinndamper ved redusert trykk og en badtemperatur på 45°C. Konsentratet ble fortynnet med 55 mL 3A alkohol, og konsentrert igjen til 10 gram for å fjerne metylenklorid. Konsentratet ble fortynnet til et totalvolum på 60 mL med 3A alkohol og den resulterende oppløsningen ble oppvarmet til 70°C til 75°C. P-Toluensulfonsyre (3,16 g, 2,57 ekv.) oppløst i 55 mL 3A alkohol ble tilsatt over 30-90 minutter. Den resulterende oppslemningen ble holdt ved tilbakeløp i en time. Oppslemningen ble kjølt til omgivelsestemperatur og filtrert anvendende en 7 cm Buchner-trakt. Den våte kaken ble vasket med 25 mL etanol og tørket i vakuum ved 50°C natten igjennom for å oppnå 3,66 gram av tittelforbindelsen. Styrke 95%.
Analysedata:
'H NMR (de DMSO) 8 11,59 (br s, 1H); 11,40 (s, 1H); 8,66 (d, 1H); 7,88 (br s, 1H); 7,79 (d, 2H); 7,58 (d, 2H); 7,29 (d, 2H); 7,16 (d, 2H); 6,52 (s, 1H); 4,42 (m, 1H); 4,09 (q, 2H); 4,03 (q, 2H); 2,94 (m, 2H); 2,89 (m, 2H); 2,43 (m, 2H); 2,28 (s, 3H); 2,08 (m, 1H); 2,02 (m, 1H); 1,17 (t, 3H); 1,14 (t, 3H).
<13>C NMR (de DMSO) 8 172,3; 171,9; 166,7; 157,2; 150,6; 145,8; 144,4; 138,6; 138,3; 131,3; 128,4; 128,3; 127,5; 125,6; 119,2; 115,4; 99,1; 60,6; 60,0; 52,0; 35,8; 30,2; 27,2; 25,8; 20,8; 14,1; 14,1.
Eksempel 7
N-[4-[2-(2-Amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrrolo[2,3-dlpyrimidin-5-yl)etyl]benzoyl]-L-gIutaminsyre
Til 1.00 gram N-[4-[2-(2-amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrTolo[2,3-d]pyrimidin-5-yl)etyl]benzoyl]-L-glutaminsyre, dietylester p-toluensulfonsyresalt i en 50 ml Erlenmeyer-kolbe ble det tilsatt IN vandig natriumhydroksid (6,7 mL) og den resulterende blanding ble omrørt inntil alle faste stoffer var oppløst (ca. 20 minutter). Oppløsningen var lys grønn. Ytterligere 6-7 mL dejonisert vann ble tilsatt og pH ble justert til 2,8-3,1 med fortynnet saltsyre. Den resulterende oppslemningen ble oppvarmet til omkring 70°C for å fremstille større partikler av faststoffer. De faste stoffene ble filtrert for å oppnå tittelforbindelsen.
Eksempel 8
N-(4-[2-(2-Amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrrolo[2,3-dlpyrimidin-5-yl-etyl]benzoyl)-L-glutanimsyredinatriumsalt
N-[4-[2-(2-amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-5-yl)etyl]benzoyl]-L-glutaminsyre fra Eksempel 7 ble oppløst i 3,8 mL vann og 2,2 mL IN natriumhydroksid. pH'en til blandingen ble justert til 7,5 - 8,5 anvendende fortynnet saltsyre og IN natriumhydroksid. Oppløsningen ble oppvarmet til 70°C og 40 mL 3A alkohol ble tilsatt. Oppløsningen fikk lov å kjøles til romtemperatur iløpet av hvilken tid det utviklet seg en tykk oppslemning. De faste stoffene ble filtrert fra og vasket med 4:1 etanol:vann. De faste stoffene ble tørket ved 50°C i en vakuum ovn. 640 milligram av tittelforbindelsen ble utvunnet som et faststoff.
Analysedata:
<X>U NMR (300 MHz, DMSO-de/DzO) 8 7,67 (d, J = 7,8 Hz, 2H); 7,22 (d, J = 7,8 Hz, 2H); 6,30 (s, 1H); 4,09 (m, 1H); 2,88 (m, 2H); 2,83 (m, 2H); 2,05-1,71 (m, 4H). I3CNMR(75MHz,DMSO-d6/TJ20)8 179,9; 176,9; 167,1; 160,8; 152,9; 151,7; 146,7; 132,6; 129,4; 127,9; 118,7; 115,2; 99,5; 56,1; 36,8; 35,3; 30,1; 28,4.
Eksempel 9
l-Hydroksy-4-(L-N-[l,3-dikarboetoksypropyl]benz-4-amid)
butansulfonsyrenatriumsalt
L-N-l,3-(pikarboetoksypropyI)-4-jodberizamid (10.00 g, 23,1 mmol), liuumklorid (2,937 g, 69,3 mmol), litiumacetat (2,592 g, 25,4 mmol), tetrabutylammoniumklorid (3,412 g, 11,55 mmol) og dimetylformamid (57,7 mL) ble kombinert, Blandingen ble grundig spylt med nitrogen. 3-buten-l-ol (1,998 g, 27,7 mmol) og palladium(U)acetat (0,130 g, 0,577 mmol) ble tilsatt. Blandingen ble oppvarmet til 60°C under nitrogen i 24 timer. På dette punkt indikerte HPLC (motsatt fase, 60% acetonitril:2.5% eddiksyrebuffer) fullstendig reaksjon. Reaksjonsblandingen ble delt mellom etylacetat (58 mL) og vann (58 mL). Sjiktene ble adskilt. Det vandige sjiktet ble ekstrahert to
ganger med etylacetat (58 mL pr ekstrahering). De organiske sjiktene ble kombinert og vasket med saltlake (30 mL). Det resulterende organiske sjikt ble konsentrert til 25 mL. Etylacetat (15 mL), vann (3,25 mL) og natriumbisulfitt (0,636 g, 6,11 mmol) ble tilsatt. Blandingen ble omrørt ved 25°C i 16 timer. Aceton (75 mL) ble tilsatt. Produktpresipitatet ble oppsamlet ved filtrering og tørket i en vakuumovn for å oppnå 1,59 g av tittelforbindelsen. Utbytte: 48,6%.
Eksempel 10
N-(4-[2-(2-Amino-4,7-dihydro-4-okso-lH-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-5-yl)etyIJbenzoyl)-L-glutaminsyredietylester
I en 25 mL rundbunnet kolbe med en magnetisk omrører ble l-hydroksy-4-(L-N-[l,3-dikarboetoksypropyl]benz-4-amid)butansulfonsyrenatriumsalt (0,922 g, 2,0 mmol), acetonitril (5 mL) og trimetylsilylklorid (0,72 mL) kombinert. Blandingen ble spylt med nitrogen i 5 minutter og deretter oppvarmet til 60°C i 1 time. Temperaturen ble justert til 40°C og brom (98 uL, 1,9 mmol) ble tilsatt.1 H-NMR indikerte ren omdannelse til o> bromid mellomproduktet. Reaksjonsblandingen ble kjølt til omgivelsestemperatur og vasket med 1% vandig natriumbisulifttoppløsning (2,5 mL). Den organiske fasen ble inndampet til en olje. 2,4-Diamino-6-hydroksypyrimidin (300 mg, 2,4 mmol), natriumacetat (500 mg), vann (5 mL) og acetonitril (5 mL) ble tilsatt. Blandingen ble oppvarmet til 40°C i 6 timer. Det øvre organiske sjiktet ble oppsamlet og konsentrert til en olje (450 mg).1 H-NMR og HPLC (motsatt fase, gradient 20% til 46% acetonitril:0,5% eddiksyrebuffer) bekreftet at oljen hovedsakelig var tittelforbindelsen.
Den foreliggende oppfinnelsen er blitt beskrevet i detalj inklusiv de foretrukne utførelsesformene herav.