Промежуточные соединения для синтеза ингибиторов вич- протеаз и способы их получения

Промежуточные соединения для синтеза ингибиторов вич- протеаз и способы их получения

Реферат

 

Изобретение относится к новым промежуточным соединениям и усовершенствованному способу получения соединений, которые ингибируют протеазу, кодируемую вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), и в частности L-735524, или к их фармацевтически приемлемым солям. Способ получения производных гетероциклических карбоновых кислот формулы I включает взаимодействие соединения формулы IV с амином формулы V, где стереоцентр а имеет или R-конфигурацию, или S-конфигурацию, или является рацемическим; r - целое число от 0 до 5 включительно; R¹ и R², взятые вместе с атомом азота, к которому присоединен R¹, и атомом углерода, к которому присоединен R², образуют 6-членную моноциклическую насыщенную кольцевую систему, состоящую из атома азота, к которому присоединен R¹, из 4 атомов углерода и одного замещенного гетероатома где R^a представляет алкил; R³ - фенил; R⁴ - C₁ -C₅ -алкил. Предложенный способ значительно короче, более диастереосективен, приводит к более высоким выходам целевых соединений. 4 с. и 16 з.п.ф-лы.

Настоящая заявка является частичным продолжением заявки 08/093225, поданной 16 июля 1993 г.

Настоящее изобретение относится к новым промежуточным соединениям и способу получения соединений, которые ингибируют протеазу, кодируемую вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ); и, в частности, L-735524, или к их фармацевтически приемлемым солям. Эти соединения представляют ценность для предотвращения инфицирования HIV, для лечения инфекций, вызванных ВИЧ, и для лечения возникающего синдрома приобретенного иммунодефицита (СПИД).

Более конкретно, рассматриваемый способ включает реакцию амиденолята, полученного из амида, такого как N-(2(R)-гидрокси-1(S)-индалил)-3-фенилпропанамид, с активированным нерацемическим производным глицидола, таким как 2(S)-глицидилтозилат, с получением эпоксидного промежуточного соединения, которое является ключевым промежуточным соединением, необходимым для получения соединений, являющихся ингибиторами ВИЧ протеазы, включая L-735524. Предложен также усовершенствованный способ синтеза специфических диалкиламинов, используемых для получения ингибиторов ВИЧ протеазы.

Ретровирус, называемый вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ), представляет собой этиологический агент комплексного заболевания, которое включает прогрессирующее разрушение иммунной системы (синдром приобретенного иммунодефицита, СПИД) и вырождение центральной и периферической нервной системы. Этот вирус ранее был известен как LAV, HTLV, -III или ARV. Общей особенностью ретровирусной репликации является интенсивный пост-трансляционный процессинг предшественников полипротеинов за счет кодируемой вирусом протеазы с выработкой зрелых вирусных протеинов, требуемых для сборки и функционирования вирусов. Ингибирование такого процессинга предотвращает продуцирование обычно инфекционного вируса. Так например, авторы Kohl, N.E. et al. Proc. Nat' (Acad. Sci., 85, 4686 (1988) продемонстрировали, что генетическая инактивация ВИЧ кодируемой протеазы приводит к продуцированию незрелых, неинфекционных вирусных частиц. Эти результаты указывают на то, что ингибирование ВИЧ протеазы представляет ценный метод для лечения СПИД и предотвращения или лечения инфицирования ВИЧ.

Нуклеотидная последовательность ВИЧ демонстрирует наличие pol гена в открытой считывающей рамке (Rather, L. et. al., Nayure, 313, 277 (1985). Гомологичность аминокислотной последовательности представляет доказательство того, что pol последовательность кодирует обратную транскриптазу, эндонуклеазу и ВИЧ протеазу (Toh, H. et. al, EMBO J., 4, 1267 (1985); Power, M.D., et al. , Science, 231, 1567 (1986); Pearl, L.H. et al., Nature, 329, 351 (1987)). Конечные продукты-соединения, включая L-735524, который представлен в примере 4 далее, которые можно получить из промежуточных соединений согласно изобретению и по способу настоящего изобретения, являются ингибиторами ВИЧ протеазы, и раскрыты в EPO 541168, опубликованный 12 мая 1993 г.

Ранее синтез L-735524 и родственных соединений осуществляли с помощью 12-стадийного процесса, в котором использовали гидрокси-защищенный дигидро-5(S)-гидроксиметил-3-(2H)-фуранон, который алкилировался, способ включал замену спиртовой отщепляемой группы на алкилированном фураноне пиперидиновым фрагментом. Затем продукт присоединения гидролизовали с раскрытием фуранонового кольца в гидроксикислотный фрагмент, и эту кислоту, наконец, присоединяли к 2(R)-гидрокси-1(S)-аминоиндану. Этот процесс описан в EPO 541168. Крайняя громоздкость этой схемы (12 стадий) делает этот способ длительным и трудоемким, и требует использования множества дорогостоящих реагентов и дорогих исходных материалов. Способ, требующий меньше стадий и реагентов, обеспечил бы экономические и времясберегающие преимущества.

В EPO 541168 представлен также модифицированный способ получения L-735524 и родственных соединений, основанный на диастереоселективном алкилировании енолята, получаемого из N-(2(R)-гидрокси-1(S)-индан-N,O-изопропилиден-ил)-3-фенилпропанамида, в котором C₃-C₅ трехуглеродный фрагмент вводят в виде аллильной группы, а затем окисляют. С этим способом связаны некоторые следующие проблемы: (a) для введения трехуглеродного глицидильного фрагмента необходимы 4 стадии, (b) в этом способе используют высокотоксичный OsO₄, и (c) на стадии дигидрооксилирования достигается низкая диастереоселективность. Таким образом, необходим способ, при котором трехуглеродный фрагмент вводился бы непосредственно в нужной хиральной окисленной форме.

Кроме того, синтез хирального пиперазинового промежуточного соединения осуществлялся из 2-пиразинкарбоновой кислоты по способу из 6 стадий и требовал использования дорогих реагентов, таких как BOC-ON и EDC (этилендихлорид). Таким образом, желателен был бы также и более короткий путь к пиперазиновому промежуточному производному, в котором не нужно было бы использовать дорогие реагенты.

Из литературы известны несколько примеров конденсации стабилизированных карбанионов с глицидолом и его производными (активированными или неактивированными); однако ни один из известных способов не дает новый эпоксид с хорошим выходом. См. , например, Hanson, R.M. Chem. Rev. 1991, 91, 437-475. В случае активированных глицидольных производных и нуклеофилов углерода это связано, главным образом, с ожидаемым и нежелательным "двойным" присоединением нуклеофила к эпоксидному продукту. Далее, ни в одном из известных примеров нет амидного фрагмента как карбанион стабилизирующей группы (амидонолят), и ни один из известных примеров не включает присоединение содержащей стабилизированный карбанион хиральности к хиральному, нерацемическому глицидольному производному (двойная диастереоселективность).

Была продемонстрирована конденсация стабилизированных карбанионов с активированными нерацемическими глицидольными производными, малонатный анион присоединяли как к нерацемическому эпихлоргидрину i, так и к нерацемическому глицидилтрифлату ii, с получением циклопропил-лактона iii. См., например, Pirrung, M. C. , et al., Helvetica Chimica Acta 1989, 72, 1301-1310, и Burgess, K. , et al. J. Org. Chem. 1992, 57, 5931-5936. В данном случае промежуточный эпоксид подвергается дальнейшей реакции, давая циклопропильную кольцевую систему. В случае i, начальная реакция с малонатным анионом проходит по эпоксидному концу /C₃/, тогда как в случае ii, начальная реакция протекает по трифлатному C₁ концу.

Родственным примером является реакция сульфон-стабилизированного карбаниона, полученного из V, с глицидилтозилатом iv с получением гидрокситозилатом vi. См. Baldwin J. E. et al., J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992, 1249-1251. В этом случае, хотя двойное присоединение карбаниона и не является основной проблемой, необходима дополнительная стадия для превращения промежуточного гидрокси-тозилата vi в целевой эпоксид vii.

Аналогично, из литературы неизвестно и не предполагается, что азотсодержащие нуклеофилы можно селективно присоединять к активированным производным глицидола, снимая при этом проблему двойного присоединения.

Известна также конденсация амидэнолятов, полученных из N-(2(R)-гидрокси-1(S)-индан-N, O-изопропилиден-ил)-3-фенилпропан-амида 1, с защищенными альфа-аминоэпоксидами viii с получением целевого гидроксиэтилендипептидного изостерного производного ix с высокой степенью стереоконтроля в отношении C₂-(R)-стереоцентра. См., например, Askin, D., et al. J.Org.Chem. 1992, 57, 2771-2773 и патент США 5169952 Askin, D., et al. После гидролиза получают гидроксиэтилендипептидные (с удаленной защитой) изостерные ингибиторы.

Известно разделение 2-пиперазинкарбоновой кислоты с помощью (+)-CSA. См. , например, Felder, E et al., Helvetica Chim. Acta, 1960, 43, 888. Однако в литературе известны примеры разделения пиперазинамидов.

В настоящем изобретении предложен усовершенствованный способ получения ингибиторов ВИЧ протеазы по сравнению с известными ранее. Кроме того, он значительно короче, гораздо более диастереоселективен, приводит к более высоким выходам соединений, раскрытых в EPO 541168, и в частности L-735524, не требует использования таких токсических реагентов, как тетраоксид осмия, или таких исключительно дорогостоящих реагентов, как (S)-(+)-дигидро-5-(гидроксиметил)-2(3H)-фуранон.

Краткое содержание изобретения Настоящее изобретение включает новые способы синтеза таких промежуточных эпоксидов, как 3, которые используют для синтеза ингибиторов ВИЧ протеазы. Изобретение включает также реакцию амидэнолята, такого как энолят, полученный из 1, с активированным нерацемическим производным глицидола, таким как 2(S)-глицидилтозилат 2, с получением эпоксидного продукта, такого как 3, в одну стадию и с высоким выходом. Результат этой реакции является неожиданным, так как предполагалось, что эпоксид 3 будет далее вступать в реакцию в условиях реакций присоединения, давая большое количество димерного продукта 3-a, и таким образом давая низкий выход продукта 3.

Настоящее изобретение относится также к промежуточным эпоксидным соединениям и способам присоединения промежуточных эпоксидов к амиду формулы V, определенному далее, с образованием ВИЧ протеазных промежуточных и конечных продуктов.

В описании использованы следующие сокращения: Обозначение - Защитная группа BOC /Boc/ - трет-бутилоксикарбонил CBz /Cbz/ - бензилоксикарбонил/карбобензокси/ TBS /TBDMS/ - трет-бутил-диметилсилил Обозначение - активирующая группа Ts или тозил или тозилат - пара-толуолсульфонил Ns или нозил или нозилат - 3-нитробензолсульфонил Tf или трифлил или трифлат - трифторметансульфонил Ms или мезил или мезилат - метансульфонил Обозначение - Реагент присоединения BOP реагент - бензотриазол-1-илокситрис(диметиламино)-фосфонийгексафторфосфат BOP-Cl - бис(2-оксо-3-оксазолидинил)фосфинивый хлорид EDC - 1-этил-3-(3-диметиламинопропил)карбодиимидгидрохлорид - Другие BOC-ON - 2-(трет-бутилкарбонилоксиимино)-2-фенилацетонитрил (BOC)₂O (BOC₂O или Boc₂O) - ди-трет-бутилдикарбонат n-Bu₄N⁺F^- - тетрабутиламмонийфторид nBuLi (n-Buli) - н-бутиллитий (S)-CSA - (1S)-(+)-10-камфорсульфоновая кислота DIEA или DIPEA - диизопропилэтиламин DMAP - диметиламинопиридил DME - диметоксиэтан DMF - диметилформамид Et₃N - триэтиламин EtOAc - этилацетат h - час/часы/ IPA - 2-пропанол LDA - литийдиизопропиламид L-PGA - (L)-пироглутаминовая кислота TFA - трифторуксусная кислота THF - тетрагидрофуран TLC - Тонкослойная хроматография /ТСХ/ Подробное описание изобретения В настоящем изобретении предложен новый способ получения промежуточных соединений формулы I и IV, которые используют при получении ингибиторов ВИЧ протеазы, и в частности соединений, раскрытых в EPO 541168. Способ получения промежуточных соединений формулы I: включает стадии: /1/ взаимодействие или a. глицидола формулы II b. эпихлоргидрина формулы с амидом формулы III в присутствии сильного основания, при низкой температуре, с получением аддукта IV /2/ взаимодействие IV с амином формулы V с получением продукта I где стереоцентра соответствует либо R конфигурации, либо S конфигурации, либо является рецемическим; X выбирают из группы, состоящей из -H, метансульфонила, трифторметансульфонила, пара-толуолсульфонила, бензолсульфонила и 3-нитробензолсульфонила; r является целым числом от 0 до 5 /включительно/; R¹ и R² независимо выбирают в каждом случае из группы, состоящей из 1/ водорода, 2/ -C_1-4 алкила, незамещенного или замещенного одним или более из а/ гидрокси, b/ C_1-3 алкокси, c/ арила, незамещенного или замещенного одним или более из C_1-4 алкила, гидрокси или арила, d/ -W-арила или -W-бензила, где W представляет -O- или -S-, e) 5-7-членной циклоалкильной группы, незамещенной или замещенной одним или более из: i/ гидрокси, ii/ C_1-3 алкокси, или iii/ арила, f/ гетероцикла, незамещенного или замещенного одним или более из гидрокси, C_1-4 алкила, C_1-4 алкила, замещенного гидрокси или Boc, g/ -NH-COOC_1-3 алкила, h/ -NH-CO-C_1-3 алкила i/ -NH-SO₂C_1-3 алкила, j/ -COOR, или k/ -//CH₃/_mO/_n R, или 3/ арила, незамещенного или замещенного одним или более из группы: a/ галоида, b/ гидрокси, c/ -NO₂ или -N/R/₂, d/ C_1-4 алкила, e/ C_1-3 алкокси, незамещенного или замещенного одним или более из -OH или C_1-3 алкокси, f/ -COOR, g/ -CON/R/₂, h/ -CH₂N/R/₂, i/ -CH₂NHCOR, j/ -CN, k/ -CF₃, l/ -NHCOR, арил C_1-3 алкокси, n/ арила, o/ -NRSO₂R, p/ OP(O)(OR_x)₂, или q) -R⁵, как определен ниже; или R¹ и R² могут быть соединены вместе с азотом, к которому присоединен R¹, и углеродом, к которому присоединен R², с образованием 3-10 членной моноциклической или бициклической насыщенной кольцевой системы, которая состоит из азота, к которому присоединен R¹, и 2 - 9 атомов углерода, например, такой как: и которая не замещена или замещена одним или более из: 1/ гидрокси, 2/ C_1-4 алкила, незамещенного или замещенного одним или более из: a/ галоида, b/ гидрокси, c/ C_1-3 алкокси, d/ арила, e/ 5-7-членной циклоалкильной группы, незамещенной или замещенной одним или более из i/ гидрокси, ii/ C_1-3 алкокси, или iii/ арила или f/ гетероцикла, 3/ C_1-3 алкокси, 4/ -NH-COOC_1-3алкила, 5/ -NH-CO-C_1-3алкила, 7/ гетероцикла, 8/ -W-арила или 9/ -W-CO-арила, где W имеет указанные ранее значения; или R¹ и R² могут быть соединены вместе с азотом, к которому присоединен R¹, и углеродом, к которому присоединен R² с образованием 3-10 членной моноциклической или бициклической насыщенной кольцевой системы, которая состоит из азота, к которому присоединен R¹, 1 - 8 атомов углерода и одного или более незамещенного или замещенного гетероатома, выбранного из 1/ где V отсутствует или представляет -CO-Q- или -SO₂-Q-, R¹ имеет указанные ранее значения для случая, когда R¹ не зависит от и не присоединен к R², и когда Q отсутствует или представляет -O-, -N(R)- или гетероцикл, необязательно замещенный -C_1-4 алкилом, 2/ 3/ алкенила, незамещенного или замещенного арилом, 4/ алкенила, незамещенного или замещенного арилом, 5/ -S(O)_p-, где p представляет 0, 1 или 2, или 6/ -O-, такой как, например, R³ выбирают из группы, состоящей из 1/ водорода, 2/ -C_1-4 алкила, 3/ C₅-C₁₀ циклоалкила, необязательно замещенного гидроксигруппой, 4/ C₆-C₁₀ арила, незамещенного или замещенного одним или более из: a/ галоида b/ гидрокси c/ -NO₂ или -N(R)₂, d/ C_1-4 алкила, e/ C_1-3 алкокси, незамещенный или замещенный одним или более из -OH или C_1-3 алкокси, f/ -COOR, g/ -CON(R)₂, h/ -CH₂N(R)₂, i/ -CH₂NHCOHR, j/ -CN, k/ -CF₃, l/ -NHCOR, m/ арил C_1-3 алкокси, n/ арила, o/ -NRSO₂R, p/ -OP(O) (OR_x)₂, или q/ -R⁵, как определен ниже, или 5/ моноциклического или бициклического гетероцикла, содержащего от 1 до 3 гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из N, O и S, например, 2-приидила, 3-пиридила или 4-пиридила, и который незамещен или замещен R⁵ и необязательно одним или более из: a/ галоида, b/ C_1-4 алкила, или c/ C_1-3 алкокси; m = 2, 3, 4 или 5; n = 0, 1, 2 или 3; R представляет водород или C_1-4 алкил; R_x представляет H или арил; R⁴ представляет C_1-5 алкил, разветвленный или неразветвленный; а R⁵ представляет 1/ -W-(CH₂)_m-NR⁶R⁷, где W и m имеют указанные ранее значения, а R⁶ и R⁷ независимо выбирают в каждом случае из: a/ водорода, b/ C_1-6 алкила, незамещенного или замещенного одним или более из i/ C_1-3 алкокси, ii/ -OH, или iii/ -N/R/₂, c/ ароматического гетероцикла незамещенного или замещенного одним или более из i/ C_1-4 алкила, или ii/ -N/R/₂, d/ или R⁶ и R⁷ соединены вместе с азотом, к которому они присоединены с образованием 5 - 7 членного гетероцикла, такого как морфолино, содержащего вплоть до двух дополнительных гетероатомов, выбранных из -N/R/, -O-, -S-, -S(O) или -S(O)₂, гетероцикла, необязательно замещенного C_1-4 алкилом, 2/ -(CH₂)_q-NR⁶R⁷, где q является целым числом от 1 до 5, а R⁶ и R⁷ имеют указанные ранее значения, за исключением того, что R⁶ или R⁷ не представляют H или незамещенный C_1-6 алкил, или 3/ бензофурила, индолила, азациклоалкила, азабицикло C_7-11 циклоалкила, или бензопиперидинила, незамещенного или замещенного C_1-4 алкилом.

Представленная далее схема 1 иллюстрирует этот процесс. Однако рассматриваемый способ не ограничен каким-либо конкретными заместителями, которые используют в схеме, которую используют для целей иллюстрации.

Промежуточные соединения формулы IV получают в результате реакции глицидола или его производного II и амида III в присутствии сильного основания. Сильное основание должно быть металлсодержащим основанием, и реакция может протекать в инертном безводном органическом растворителе, таком как, например, циклические или ациклические углеводороды, включая гексан, пентан, циклогексан и т.д. или без него. Подходящие сильные основания включают: LiN[(CH₃)₃Si] ₂, KN[(CH₃)₃Si]₂, NaN[(CH₃)₃Si]₂, н-бутиллитий (н-BuLi), S-BuLi, трет-BuLi, трет-бутоксид калия, литийдиизопропиламид (LDA), литийизопропилциклогексиламид, литийпирролидид, литийтетраметилпиперидид, фениллитий, изопропилмагнийхлорид, изобутилмагнийхлорид и другие аналогичные сильные основания, известные специалистам. Предпочтительными сильными основаниями являются n-BuLi, S-BuLi, LiN[(CH₃)₃Si]₂ и LDA, причем наиболее предпочтительны n-BuLi и LiN[(CH₃)₃Si]₂.

Предпочтительно использовать около 1-2 молярных эквивалентов сильного основания на 1 молярный эквивалент III, причем отношение около 1,15 : 1 молярных эквивалентов основания к III наиболее предпочтительно. Реакцию II и III можно осуществить, объединяя II и III в одном реакторе, а затем добавляя сильное основание, или это можно осуществить последовательно, то-есть вначале обрабатывая амин III основанием, а затем добавляя II. Сильное основание осуществляет замену водорода металлом в амиде III в положении альфа к карбонильной группе, с получением реакционноспособного металламидэнолята, который затем осуществляет раскрытие кольца эпоксида II в концевом положении, с получением продукта IV. Новый центр асимметрии создается в продукте изостера IV в положении 2.

Реакцию предпочтительно вести при низкой температуре, например, в интервале от около -82^oC до 0^oC. Для осуществления металлирования амида III температурный интервал поддерживают предпочтительно, от -82^oC до -40^oC, и наиболее предпочтительно, в интервале от -50^oC до -45^oC. Для осуществления взаимодействия между металлированным амидом и II с получением IV, температурный интервал поддерживают более предпочтительно от около -50^oC до -10^oC, и наиболее предпочтительно, от около -30 до -20^oC в течение 4 - 5 часов Предпочтительно, реакцию II с III ведут в эфирном растворителе. Эфирным растворителем является любой из растворителей, пригодных для использования на этой стадии реакции, включая, например, тетрагидрофуран, 1,2-диметоксиэтан, диэтиловый эфир и метил-трет-бутиловый эфир или их сочетания, причем предпочтителен тетрагидрофуран.

Соединение формулы I получают при взаимодействии соединения формулы IV с амином формулы V. Предпочтительно использовать от около 1 до около 3 молярных эквивалентов амина V на молярный эквивалент эпоксида IV, причем наиболее предпочтительно соотношение молярных эквивалентов V : IV равное около 1,05 : 1.

Эту реакцию можно вести в любом подходящем растворителе, например, выбранном из углеводородов, таком как толуол, таких простых эфирах как диэтиловый эфир, таком спирте как метанол, этанол или изопропанол, в таких нитрилах как ацетонитрил, и в таких сложных эфирах, как этилацетат, или в их комбинациях, причем предпочтительны спирты, а наиболее предпочтителен изопропанол. Температуру реакции можно поддерживать в интервале от комнатной до температуры кипения с обратным холодильником используемого растворителя, но предпочтительно вести реакцию при повышенных температурах, например, в интервале от 80^oC до 90^oC, и наиболее предпочтительно от около 83^oC до 85^oC.

Активированные глицидолы формулы II можно получить известными специалистам способами, такими как описанные, например, J. Klunder et. al, J. Org, Chem., 1989, 54 1295-1304 и в приведенных там ссылках.

Амиды формулы III можно получать в соответствии со стандартными процедурами, известными специалистам, такими как процедура примера 1, используя соответствующие исходные материалы.

При необходимости в практике настоящего изобретения можно использовать такие защитные группы, как азотзащищающие группы. Например, азот в 4-положении 2-трет-бутилкарбоксамидпиперазина можно защитить такой группой, как BOC, CBZ, бензил, 4-метоксибензил, 2,4-диметоксибензил, трифторацетамид, триалкилсилил, или другими группами, известными специалистам.

Конечный продукт, ингибитор ВИЧ протеазы, получают из соединений формулы I с помощью удаления любых оставшихся защитных групп, в соответствии со способами удаления защитных групп, известными специалистам. Так, например, кетальные защитные группы можно удалить обработкой соединения I кислотой в присутствии метанола, или водной кислотой или 1 н HCl в ТГФ, с получением конечного продукта, ингибитора ВИЧ протеазы. Соединения формулы I можно далее заместить способами, известными специалистам.

В одном из вариантов настоящего изобретения стреоцентр a имеет S конфигурацию; X представляет пара-толуолсульфонил; r = 1; R¹ и R² соединены вместе с образованием циклической структуры, выбранной из группы, состоящей из R³ выбирают из фенила, R⁴ представляет трет-бутил.

В этом варианте предпочтительным соединением формулы II является промежуточное соединение формулы IV-a: Также в этом варианте предпочтительны соединения формулы I, которые являются промежуточными соединениями формул 2-a и 1-b: Соединение -1-b можно получить непосредственным присоединением 2(S)-трет-бутилкарбоксамид-4N-(метил-3-пиридил)-пиперазина к IV-a. Предпочтительно, конечный продукт L-735524 получают путем удаления защиты и пиколилирования 1-a, как указано в примерах 3-4.

Способы и промежуточные соединения настоящего изобретения пригодны для получения конечных продуктов, соединений, которые годятся для ингибирования ВИЧ протеазы, для предотвращения или лечения инфекции вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) и лечения сопутствующих патологических состояний, таких как СПИД. Лечение СПИД или предотвращение или лечение ВИЧ инфекции определяется как включающее /но не ограничивающееся этим/ лечение широкого круга состояний ВИЧ инфекций: СПИД, ARC (связанных со СПИД осложнений), как симптоматических, так и асимптоматических, а также случаев фактического или потенциального контакта с ВИЧ. Так например, конечные продукты, соединения, которые можно получить по способу настоящего изобретения, и промежуточные соединения настоящего изобретения пригодны для лечения ВИЧ инфекций после подозрений на возможное инфицирование, например, после переливания крови, трансплантации органов, замены биологических жидкостей, укусов насекомых, случайных уколов иглами или соприкосновения с кровью пациента во время операций.

Конечный продукт, ингибиторы ВИЧ протеазы, можно также использовать для препаратов и осуществления анализов скрининга на антивирусные соединения. Так например, конечные продукты можно использовать для выделения энзимных мутантов, которые являются прекрасными инструментами для скрининга при поиске более сильных антивирусных соединений. Кроме того, такие соединения можно использовать для установления или определения сайтов связывания других антивирусов с ВИЧ протеазой, например, при конкурирующем ингибировании. Такие конечные соединения, которые получены по способу настоящего изобретения, а также промежуточные соединения представляют собой промышленные и коммерческие продукты, предназначенные для продажи для этих целей.

Соединения-ингибиторы ВИЧ протеазы, которые можно получить из промежуточных соединений и в соответствии со способами настоящего изобретения, раскрыты EPO 541164. Ингибиторы ВИЧ протеазы можно вводить нуждающимся в таком лечении пациентам в фармацевтических композициях, содержащих фармацевтический носитель и терапевтически эффективное количество соединения или его фармацевтически приемлемой соли. В EPO 541164 раскрыты подходящие фармацевтические композиции, способы введения, формы солей и дозировки для этих соединений.

Соединения настоящего изобретения могут иметь асимметрические центры и имеют место в виде рацематов, рацемических смесей и в виде отдельных диастереоизомеров или энантиомеров, причем все изомерные формы входят в объем настоящего изобретения.

Если какая-либо переменная (например, арил, гетероцикл, R, R¹, R², n, X и т. д. ) встречается более одного раза в любом составляющем или в формулах I-V, его определение в каждом случае не зависит от его определений в каждом из других случаев. Кроме того, допустимы комбинации заместителей и/или переменных, только если такие комбинации приводят к стабильным соединениям.

В том смысле, как здесь использован, за исключением особых указаний, "алкил" включает как разветвленные, так и неразветвленные насыщенные алифатические углеводородные группы, содержащие определенное число атомов углерода (Me представляет метил, Et представляет этил, Pr-пропил, Bu-бутил; трет-Bu); "алкокси" представляет алкильную группу с указанным числом атомов углерода, присоединенную через кислородный мостик; "циклоалкил" включает насыщенные кольцевые группы, такие как циклопропил, циклобутил, циклопентил, циклогексил /Cyh/ и циклогептил. "Алкенил" включает углеводородные группы разветвленной или неразветвленной конфигурации с одной или более углерод-углеродных двойных связей, которые могут находиться в любой стабильной точке вдоль цепи, такие как этенил, пропенил, бутенил, пентенил и т.п. "Алкинил" включает углеводородные группы разветвленной или неразветвленной конфигурации с одной или более углерод-углеродной тройной связью, которые могут находиться в любой стабильной точке вдоль цепи, например, этинил, пропинил, бутинил, пентинил, и т.п. "Галоид" в том смысле, как здесь использован, представляет фтор, хлор, бром и иод. "Арил" в данном контексте означает фенил /Ph/ или нафтил.

Термины гетероцикл или гетероциклический в данном контексте, за исключением особых указаний, представляют стабильные 5-7 членные моно- или бициклические или стабильные 7-10 членные бициклические гетероциклические кольцевые системы, любое кольцо которых может быть насыщенным или ненасыщенным, и которые состоят из углеродных атомов и от одного до трех гетероатомов, выбранных из группы, состоящей из N, O и S, и в которых такие гетероатомы, как азот и сера могут быть необязательно окислены, а атом азота может быть необязательно кватернизован, и включают любую бициклическую группу, в которой любое из вышеопределенных гетероциалических колец сконденсировано с бензольным кольцом. Гетероциклическое кольцо может быть присоединено по любому гетероатому или атому углерода, что приводит к созданию стабильной структуры. Примеры таких гетероциклических элементов включают пиперидинил, пиперазинил, 2-оксопиперазинил, 2-оксопиперидинил, 2-оксопирролодинил, 2-оксоазепинил, азепинил, пиррол, 4-пиперидонил, пирролидинил, пиразолил, пиразолидинил, имидазолил, имидазолидинил, имидазолинил, пиридил, пиразинил, пиримидинил, пиридазинил, оксазолил, оксазолидинил, изоксазолил, изоксазолидинил, морфолинил, тиазолил, тиазолидинил, изотиазолил, хинуклидинил, изотиазолидинил, индолил, хинолинил, изохинолинил, бензимидазолил, тиадиазолил, бензопиранил, бензотиазолил, бензоксазолил, фурил, тетрагидрофурил, тетерагидропиранил, тиенил, бензотиенил, тиаморфолинил, тиаморфолинилсульфоксид, тиаморфолинилсульфон и оксадиазолил. Морфолино представляет то же, что и морфолинил.

Представленные экспериментальные процедуры, использующие новый способ детально описаны далее. Эти процедуры являются лишь примерами, и их не следует рассматривать как ограничивающие новый способ настоящего изобретения.

Пример 1.

Получение амида 1: Раствор (-)-цис-1-аминоиндал-2-ола /884 г, 5,93 моля) в 17,8 л сухого ТГФ /KF = 55 мг/мл/ (KF означает титрование для воды Карла Фишера) и триэтиламина /868 мл, 6,22 моля/ в 50 мл круглодонной колбе, снабженной термопарным зондом, механической мешалкой, адаптором для ввода азота и барботером, охлаждают до 15^oC. Затем в течение 75 минут добавляют 3-фенилпропионилхлорид /1000 г, 5,93 моля/, поддерживая температуру внутри реактора между 14 и 24^oC за счет охладжающей бани со смесью лед-вода. После добавления смесь оставляют на 30 минут при 18-20^oC, и по данным ВЭЖХ анализа следят за исчезновением (-)-цис-1-аминоиндан-2-ола.

За ходом реакции следят с помощью ВЭЖХ анализа: колонка 25 см Дюпон C8-PX, 60:40 ацетонитрил/10 мМ (KH₂PO₄/K₂HPO₄), 1,0 мл/мин, вводимый объем = 20 мл, детектирование = 200 нм, приготовление образца = 500 X разбавление. Приблизительные периоды удерживания: Время удерживания /мин/ - идентичность 6,3 - цис-аминоинданол Реакционную смесь обрабатывают пиридиний-п-толуолсульфонатом /241, 0,96 моля, 0,16 экв./ и перемешивают в течение 10 минут /pH смеси после разбавления 1 мл образца равным объемом воды находится между 4,3-4,6/. Затем добавляют 2-метоксипропен /1,27 л, 13,24 моля, 2,2 эквив/, и реакционную смесь нагревают до 38-40^oC в течение 2 часов. Реакционную смесь охлаждают до 20^oC и разделяют между этилацетатом /12 л/ и 5% водным NaHCO₃ /10 л/, перемешивая смесь и выделяя соли. Этилацетатный экстракт промывают 5% водным NaHCO₃ /10 л/ и водой /4 л/. Этилацетатный экстракт сушат перегонкой при атмосферном давлении, и растворитель меняют на циклогексан /полный объем примерно 30 л/. В конце перегонки и концентрирования /20% экстракционного объема этилацетата/ горячий циклогексановый раствор оставляют медленно остывать до 25^oC для кристаллизации продукта. Полученную суспензию охлаждают далее до 10^oC и оставляют на час. Продукт выделяют фильтрованием, и влажную лепешку промывают холодным /10^oC/ циклогексаном /дважды по 899 мл/. Промывают лепешку в вакууме /26 дюймов = 6,6 мм рт.ст./ при 40^oC до получения 1,65 кг ацетонида 1 (86,4%, 98% площади ВЭЖХ) ¹H ЯМР (300,13 МгГц, CDCl₃, основной ротамер) : 7,36-7,14 /м, 9H/, 5,03 /д, J = 4,4, 1H/, 4,66 /м, 1H/, 3,15 /м, 2H/, 3,06 /шир. с. 2H/, 2,97 /м, 2H/, 1,62 /c, 3H/, 1,37 /с, 3H/; ¹³C (75,5 МгГц, CDCl₃, основной ротамер) _c/ 168,8, 140,9, 140,8, 140,4, 128,6, 128,5, 128,4, 127,1, 126,3, 125,8, 124,1, 96,5, 78,6, 65,9, 38,4, 36,2, 31,9, 26,5, 24,1.

Элементный анализ: Рассчитано для C₂₁H₂₃NO₂: C 78,47; H 7,21; N 4,36. Найдено: C 78,65; H 7,24; N 4,40.

Пример 2.

Получение эпоксида 3: a. тозилатный способ Раствор ацетонида 1/1000 г, 3,11 моля/ и 2(S)-глицидилтозилата 2 /853 г, 3,74 моля, 1,2 экв. / в 15,6 л ТГФ /KF = 22 мг/мл/ в 50 л четырехгорлой круглодонной колбе, снабженной термопарой, механической мешалкой, капелькой воронкой и адаптором для ввода азота, дегазируют трижды за счет смены вакуума и продувки азотом, а затем охлаждают до -56^oC. Затем в течение 2 часов добавляют литийгексаметилдисилазид (LiN[(CH₃)₃Si] ₂) /2,6 л, 1,38 М, 1,15 экв. /, поддерживая температуру внутри реактора между -50 и -45^oC. Реакционную смесь перемешивают при -45 до -40^oC в течение 1 часа, а затем дают нагреться до -25^oC в течение 1 часа. Эту смесь перемешивают при температуре от -25 до -22^oC в течение 4 часов /или до тех пор, пока доля исходного ацетонида не составит 3% площади/.

За ходом реакции следят с помощью ВЭЖХ: 25 см 4,6 нм Zorbax Silica колонка, 20% этилацетат в гексане, 2,0 мл/мин, вводимый объем 20 мл, детектирование на 254 нм, образец разбавлен в 100 раз. Приблизительные периоды удерживания: время удержания - идентичность 5,5 - амид 1 6,5 - глицидилтозилат 2 13,5 - эпоксид 3 Реакционную смесь гасят деионизированной водой /6,7 л/ при -15^oC, и разделяют этилацетатом /10 л/. Полученную смесь перемешивают, и слои разделяют. Этилацетатный экстракт промывают смесью 1% NaHCO₃ /5 л/ и насыщенного NaCl /0,5 л/. Этилацетатный экстракт /28,3 л/ концентрируют вакуумной перегонкой /28 дюймов = 711 мм рт.ст./ и добавляют дополнительно этилацетат, чтобы завершить замену растворителя на этилацетат /конечный объем = 11,7 л/. Этилацетатный концентрат обрабатывают далее для замены растворителя на MeOH для кристаллизации продукта и концентрируют до конечного объема 3,2 л. Оставшийся этилацетатный растворитель удаляют, добавляя 10 л метанола и собирая 10 л дистиллята. Полученную суспензию перемешивают при 22^oC в течение 1 часа, а затем охлаждают до 5^oC и оставляют на 0,5 часа. Продукт выделяют фильтрованием, а влажную лепешку промывают холодным метанолом /2 250 мл/. Промытую лепешку сушат в вакууме /26 дюймов = 660 мм рт.ст./ при 25^oC до получения 727 г эпоксида 3 /61,2%, 98,7% площадь основного эпоксида по данным ВЭЖХ/; ¹³С ЯРМ (300 МгГц, CDCl₃) ; 171,1, 140,6, 140,5, 139,6, 129,6, 128,8, 128,2, 137,2, 126,8, 125,6, 124,1, 96,8, 79,2, 65,8, 50,0, 48,0, 44,8, 39,2, 37,4, 36,2, 26,6, 24,1.

b. Способ с использованием эпихлоргидрина /Получение эпоксида 3 /эпихлоргидринный способ/ Раствор ацетонида 1 /3,00 г, 9,33 ммоля/ в 47 мл высушенного на ситах ТГФ дегазируют азотом, и полученный раствор охлаждают до -78^oC и обрабатывают 8,0 мл литийгексаметилдисилилазидного раствора /1,38М в ТГФ/. Полученный раствор оставляют при -79^oC на 15 минут, затем прикапывают 2(S)-эпихлоргидрин /1,2 мл, 15,3 ммоля/, и полученной смеси дают нагреться до -25^oC за 1 час, а затем оставляют на 1 час. Затем реакционную смесь снова охлаждают до -78^oC и обрабатывают 3,0 мл литийгексаметилдисилазидного раствора, а затем 1,0 мл /S/-эпихлоргидрина. Реакционной смеси дают нагреться до -25^oC и оставляют на 2 часа. Реакционную смесь гасят 20 мл насыщенного водного бикарбоната натрия и экстрагируют 120 мл EtOAc, и проводят обратную экстракцию 60 мл EtOAc. Объединенную органическую фазу промывают рассолом, сушат над сульфатом магния, фильтруют и концентрируют при пониженном давлении до получения 3,97 масла, которое очищают с помощью хроматографии на силикагеле /80 г SiO₂ элюент 4:1 гексан/этилацетат/ до получения 2,9 г смеси целевого эпоксида 3 и промежуточного хлоргидрина. Порцию смеси /1,29 г/ растворяют в высушенном на ситах ТГФ /20 мл/ при 25^oC и обрабатывают 1,73 г 25% /по весу/ раствору калий-трет-амилата, и полученную смесь выдерживают при 25^oC в течение 1 часа. Реакционную смесь разделяют между этилацетатом и насыщенным бикарбонатом натрия. Органическую фазу промывают рассолом, сушат над сульфатом магния и концентрируют при пониженном давлении до масла. Это мас