制备2，3-二氢-苯并呋喃醇衍生物的新方法 【发明背景】
本发明涉及制备2，3-二氢-苯并呋喃醇衍生物的新方法及其产生的中间体。
2，3-二氢-苯并呋喃醇表现出了自由基清除剂的性能。能够通过自由基清除剂改善的疾病实例包括中风、神经系统创伤或再灌注损伤，这已在1993年3月10日申请的专利申请WO93/20057及对应的1994年12月22日申请的申请号为08/318,633的美国专利申请中较为完全地描述过，这些文献在此引作参考。
更具体地，本发明涉及制备式(I)2，3-二氢-苯并呋喃醇衍生物，包括其立体异构体、对映体、光学活性体及其外消旋混合物或其可药用盐的新方法：其中R2为C1-4烷基，各个R2部分为独立的C1-4烷基或者两个R2部分与其相连的碳原子一起形成C5-6环烃基部分；R4为C1-6烷基；R5为H或C(O)R，R为H或C1-9烷基；R6为C1-6烷基；R7为H或C1-6烷基；X为COOR8、CH2OH、卤代甲基、C(O)A或CH2A；A为NR7R9、-NR6R6R6-Q○、吡咯烷子基、哌啶子基、吗啉代或R8为H、C1-6烷基或-(CH2)m-A，m为2、3或4；R9为H、C1-4烷基、，n为1、2、3或4，p为1、2或3；R10为H、C1-8烷基、C2-6链烯基、C4-6环烷基、环己基甲基、羟基烷基(C2-6)、二羟基烷基(C3-6)、C2-9酰氧基烷基(C2-6)、C1-4烷氧基烷基(C1-6)、-(CH2)2-6-O-(CH2)2-4-OH、t为0、1或2，或嘧啶基，条件是当Y不为H时R10为H；Y为H、CH3或COOR7；R11为H、C1-4烷氧基、C1-4烷基或卤素；R12为邻位C1-4烷氧基、邻位C1-4烷基或对位卤代；以及Q为卤素或磺酸根离子○-SO3R1，R1为H、C1-6烷基、芳基或芳烷基。
发明概要
本发明提供了制备式(I)苯并呋喃醇衍生物，包括其立体异构体、对映体、光学活性体及其外消旋混合物或其可药用盐的新方法：其中R2为C1-4烷基，各个R2部分为独立的C1-4烷基或者两个R2部分与其相连的碳原子一起形成C5-6环烃基部分；R4为C1-6烷基；R5为H或C(O)R，R为H或C1-9烷基；R6为C1-6烷基；R7为H或C1-6烷基；X为COOR8、CH2OH、卤代甲基、C(O)A或CH2A；A为NR7R9、-NR6R6R6-Q、吡咯烷子基、哌啶子基、吗啉代或R8为H、C1-6烷基或-(CH2)m-A，m为2、3或4；R9为H、C1-4烷基、n为1、2、3或4，p为1、2或3；R10为H、C1-8烷基、C2-6链烯基、C4-6环烷基、环己基甲基、羟基烷基(C2-6)、二羟基烷基(C3-6)、C2-9酰氧基烷基(C2-6)、C1-4烷氧基烷基(C1-6)、-(CH2)2-6-O-(CH2)2-4-OH、t为0、1或2，或嘧啶基，条件是当Y不为H时R10为H；Y为H、CH3或COOR7；R11为H、C1-4烷氧基、C1-4烷基或卤素；R12为邻位C1-4烷氧基、邻位C1-4烷基或对位卤代；以及Q为卤素或磺酸根离子○-SO3R1，R1为H、C1-6烷基、芳基或芳烷基，该方法包括：(a)利用Friedel-Crafts反应条件，将式(3)氢醌，其中R4、R6和R7如上文定义以及Pg为氢或适当的保护基团，与2-卤代-2-(C1-4)烷基(C1-6)酰基卤或式R2-C(W)(R2)C(O)V的2-卤代-2-(C1-4)烷基(C1-6)酸反应，其中R2如上文定义，W为氢或卤素如碘、溴、氯或氟，优选溴或氯，以及V如上文定义的卤素或羟基，任意地使所产生的化合物皂化或去保护，得到式(6)苯并呋喃酮，其中R2、R4、R6和R7如上文定义，(b)利用适当的保护基团保护所产生地苯并呋喃酮(6)的5-羟基部分，将酮部分转变成外亚甲基，得到式(8)苯并呋喃，其中R2、R4、R6和Pg如上文定义，(c)通过硼氢化反应/氧化反应，将所产生的式(8)苯并呋喃的外亚甲基转变成羟基甲基，得到式(9)化合物，其中R2、R4、R6、R7和Pg如上文定义，任意地，(d)拆分醇(9)，得到(R)和(S)光学活性化合物(9)，任意地，(e)将式(9)化合物的5-羟基去保护，得到式(I)苯并呋喃醇，其中X为CH2OH及R5为H，任意地，(f)将式(9)的3-羟基甲基氧化成式(12)的3-甲酸，任意地，(g)拆分式(12)的外消旋酸，得到(S)和(R)光学活性化合物(12)，任意地，(h)将式酸(12)的5-羟基去保护，得到式(I)苯并呋喃醇，其中X为COOH及R5为H，任意地，(i)酯化式(12)甲酸并任意地使羟基去保护，得到式(I)苯并呋喃醇，其中X为COOR8及R5为H，任意地，(j)将所需的氨基与式(12)羧酸反应并任意地使羟基去保护，得到式(I)苯并呋喃醇，其中X为C(O)A及R5为H，任意地，(k)还原式(12)甲酸，得到式(9)化合物，任意地，(l)任意地使式(9)化合物的羟基去保护并将3-羟基甲基的羟基转变成卤素，得到式(I)苯并呋喃醇，其中X为卤代甲基及R5为H，任意地，(m)任意地使式(9)化合物的羟基去保护并将3-羟基甲基的羟基转变成离去基团，得到式(10)苯并呋喃醇，任意地，(n)利用所需的氨基取代化合物(10)的离去基团并任意地使羟基去保护，得到式(I)产物，其中X为CH2A及R5为H，任意地，(o)酯化其中R5为H的式(I)化合物的5-羟基基团，得到式(I)化合物，其中R5为COR，R为C1-9烷基，以及任意地将所述产物转变成其可药用盐。
正如本发明说明书中所使用：(a)术语“烷基”是指一价基团(-R)。它包括指定碳原子数目的直链和支链饱和脂肪烃部分。例如术语“C1-9烷基”和“C1-8烷基”是指分别含有1至8和1至9个碳原子的饱和直链和支链烃基，优选含1至6个碳原子(“C1-6烷基”)，更优选含1至4个碳原子(“C1-4烷基”)。在该术语范围内可包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、己基、2，3-二甲基-2-丁基、庚基、2，2-二甲基-3-戊基、2-甲基己基、辛基、4-己基-3-庚基和壬基等等。同样地，C1-6烷基优选C1-4烷基。包括前述优选方案，所有C1-4烷基可具有任意排列的1、2、3或4个碳原子。(b)术语“亚烷基”是指饱和二价烷基(-R-)。同样地，术语“亚烷基”包括直链或支链部分。支链亚烷基的一些实例为乙基亚乙基、2-甲基三亚甲基、2，2-二甲基三亚甲基等等。例如C3亚烷基可指(c)术语“链烯基”是指不饱和一价基团。包括指定碳原子数目的直链和支链不饱和脂肪烃基。例如，术语“C2-6链烯基”是指含有2至6个碳原子的不饱和直链或支链烃基。在该术语范围内可包括乙烯基、丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、丁烯基等等；(d)式-C(O)-或-CO-是指下式羰基基团：术语-C(O)R包括其中R为H或C1-9烷基部分的那些羰基，例如甲酰基、甲基羰基、乙基羰基、丙基羰基等等。术语-COOR包括其中R为H或C1-6烷基部分的那些烷氧基羰基，例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、叔丁氧基羰基等等。其中R不为H的烷氧基羰基也被称为酯；(e)NR7R8部分包括含有如上文定义的R7和R8的氨基、单取代胺和二取代胺；(f)术语“Bn”是指下式的苄基：(g)术语“芳烷基”是指下式部分，其中m＝1、2、3或4包括苄基、苯乙基、苯基丙基或苯基丁基部分；其中苯基部分可允许在邻位、间位或对位上具有选自C1-4烷基(优选甲基)或卤素(优选氯，但包括溴和碘)的1，2，3个取代基；(h)在单和二羟基取代的烷基部分中，烷基部分可允许含有一个或两个OH基团(不是两个羟基基团在一个碳原子上)，优选在末端碳原子上具有羟基；(i)在C2-9酰氧基亚烷基(C2-6)中，酰氧基部分含有2至9个碳原子，亚烷基部分含有2至6个碳原子，如-CH2CH2-OC(O)CH3；(j)-C2-6亚烷基-O-(CH2)2-4部分分别具有与氧(O)相连的二价碳原子部分。氧也与以羟基部分为末端的2-4碳原子部分相连，其中一个例子为-CH2CH2OCH2CH2CH2OH；(k)哌啶子基是指下式化合物：(l)吡咯烷子基是指下式化合物：(m)哌嗪子基是指下式化合物：(n)吗啉代是指下式化合物：(o)式是指氢醌、取代氢醌，应当理解为R可与2、3、5或6位的任何位置相连；(p)式是指苯并呋喃衍生物、取代苯并呋喃，应当理解为R可与2、3、4、5、6或7位的任何位置相连；苯并呋喃醇衍生物是指5-羟基苯并呋喃衍生物；以及(q)式是指苯并呋喃酮、取代苯并呋喃酮，应当理解为R可与2、4、5、6或7的任何位置相连。
符号“-”是指伸向纸平面外的键。
符号“------”是指伸向纸平面里的键。
术语“可药用盐”包括由与酸反应衍生的酸加成盐，所述酸的实例有盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸或磷酸以及有机羧酸如乙酸、丙酸、乙醇酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸、水杨酸、2-乙酰氧基苯甲酸或有机磺酸如甲磺酸、4-甲苯磺酸和萘磺酸。当然也可使用药物领域所熟知的其它酸。术语“可药用盐”也可包括水合物。
式(I)化合物的立体异构体是对该化合物所有异构体的总称，其区别仅在于碳原子的空间取向不同。它包括几何(顺式/反式)异构体以及含有多于一个彼此不是镜像的手性中心的化合物异构体(非对映体或非对映异构体)。术语“对映体”是指镜像彼此不可叠加的两个立体异构体。术语“手性中心”是指与四个不同基团相连的碳原子。术语R/S的命名如生物化学命名IUPAC-IUB联合委员会(IUPAC-IUB Joint Commission onBiochemical Nomenclature)中的描述，参见欧洲生物化学杂志(Eur.J.Biochem.)，138：9-37(1984)。手性材料可含有等量的R和S异构体，此时被称为“外消旋”，也可以含有不等量的R和S异构体，此时被称为“光学活性”或“非外消旋”。
混合物可根据本领域熟知的常规标准步骤进行拆分或分离；例如手性固定相的色谱分离，利用光学活性酯，通过用于该目的的试剂形成的加成盐的分级结晶(参见“对映体、外消旋物和拆分”(Enantiomers，Racematesand Resolutions)，J.Jacques，A.Collet和S.H.Wilen，Wiley(1981))，酶拆分等等。立体异构体的拆分是在式(I)中间体或式(I)最终产物上进行的。术语“拆分”是指将外消旋混合物分离成光学活性成分。另外，对映体可通过利用本领域技术人员熟知的对映选择或不对称合成制备。术语“对映选择”或“不对称”是指产生光学活性形式产物的能力。
应当可以理解，式(I)化合物可以以各种形式的立体异构体构型存在。还应当进一步理解，本发明化合物包括以其各种结构和立体异构构型存在的式(I)化合物，所述结构和构型可以是单个异构体或异构体混合物。术语“对映过剩”或ee是指在两种对映体混合物E1加上E2中，其中一种对映体E1过剩的百分数，故有(E1-E2)(E1+E2)×100%=ee]]>符号(+)-是指正(plus)对映体，(-)-是指负(minus)对映体。
“Pg”是指适当的保护基。“保护羟基”意指代替H且与羟基的氧原子相连的保护基团(Pg)。适当的保护基可在下列文献中发现：T.W.Greene和P.Wuts，有机合成中的保护基团(Protective groups inorganic synthesis)第二版，John Wiley & Sons Inc.出版，New York(1991)，该文献在此引作参考。为了方便起见，路线中Pg可以是氢原子。
在现有技术中，式(I)化合物已通过1993年3月10日申请的专利申请WO93/20057中描述的如下路线I中合成得到。路线I：预合成
在升温如120-150℃下氢醌(2)的取代丙烯酸二酯(3)的Fires重排可得到6-元环(保护的6-羟基-3，4-二氢-1，2H-苯并吡喃-4-酮)(4)。在三甲基原甲酸酯/甲醇中将所得的可烯醇化的酮与硝酸铊(III)进行环缩反应得到化合物(5)。然后将(5)的酸部分还原成其对应的醇，将所产生的醇转变成卤素，然后再由氨基取代，从而得到所需的2，3-二氢-苯并呋喃醇(I)。在环缩步骤中使用了硝酸铊(III)，必须小心操作，由于该化合物具有很强的毒性。进一步地，使用这种盐可引起与该盐接触的废品，溶剂及所有材料处理的麻烦。由于诸多不便，使得大规模制备2，3-二氢-苯并呋喃醇行不通。
在广泛的实验之后，本发明公开了一种新的制备方法，该方法避免了环缩步骤，不使用铊(III)的硝酸盐。这种新方法使用Friedel-Crafs反应(下文将定义)，由起始原料氢醌直接得到中间体5-元环(6)，而不是先前路线I中得到的6-元环(4)。该新中间体用于制得2，3-二氢-苯并呋喃醇衍生物(I)的立体异构体或其混合物。
正如下面路线II中的描述，可获得外消旋物或光学活性衍生物。路线II，步骤A：
在本发明中，用于Friedel-Crafs反应的芳基为式(2)的取代氢醌，其中R4、R6和R7如上文定义。2，6-二甲基氢醌(R7为氢)和2，3，5-三甲基氢醌可从商业获得。其它取代氢醌(2)可通过本领域熟知的方法容易制得，所述方法可参见“Methoden der Organischen Chemie”Houben Weyl，band VII/3a chinone，teil 1和J.T.Gupton et al.，有机化学杂志(J.Org.Chem.)，1983，48，2933-2936，这些文献在此引作参考。
利用适当的保护基(Pg)将三烷基氢醌(2)的羟基任意地保护起来，得到保护的氢醌(3)。常用于醇的许多保护基也适用于酚。醚和酯是所使用的最常用的保护基。醚意味着能够形成其中R为烷基的-OR基团，例如甲基、环己基、异丙基、叔丁基或甲氧基甲基、苄氧基甲基、2-(三甲基甲硅烷基)-乙氧基甲基、四氢吡喃基、烯丙基、苄基或甲硅烷基的醚，所述甲硅烷基包括三甲基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基。酯意味着能够形成酯(-OCOR)，例如乙酸酯(-OCOCH3)、乙酰丙酸酯(CH3COCH2CH2CO2-)、新戊酸酯((CH)3CCO2-)、苯甲酸酯(-OCOC6H5)、碳酸酯如碳酸甲酯(-OCOCH3)、碳酸芳基酯、碳酸苄基酯(-OCOCH2C6H5)、氨基甲酸酯(-OCONHR)、膦酸酯如二甲基磷酰酯((CH3)2P(O)O-)、磺酸酯如甲磺酸酯或甲磺酰基(-OSO2CH3)或甲苯磺酸酯或甲苯磺酰基(-OSO2C6H4-p-CH3)。路线II
本发明发现保护基可能影响五元环的形成。作为保护基团，优选烷基，更选择甲基。
优选地，利用常规反应保护三烷基氢醌(2)，例如在如酮、醇(如甲醇、乙醇)溶剂中，在碱如碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾存在下，利用二甲基磺酸酯或甲基碘处理三烷基氢醌(2)，该反应优选在回流下进行。根据本领域熟知的方法分离保护的氢醌(3)。路线II，步骤B：
利用Methoden der Organi schen Chemie，(Houben Weyl，band VII/3achinone，teil I，1973)或Friedel-Crafs and related reactions(Interscience，New York，1963-1964)中描述的Friedel-Crafs酰化反应制得新的中间体(6)，所述文献在此引作参考。Friedel-Crafs反应包括了在催化剂存在下芳基卤和酰基卤、羧酸、酸酐或烯酮之间的反应。对于酰基卤，所有四种卤化物(Cl、Br、I、F)均可使用。在本发明中，完成形成(6)的试剂优选地为式R2-C(W)(R2)C(O)V(其中W为氢或卤素如碘、溴、氯或氟，更优选溴或氯，以及V为上述定义的卤素或羟基(-OH))的2-卤代-2-(C1-4)烷基(C1-6)酰基卤或2-卤代-2-(C1-4)烷基(C1-6)酸。
作为例子，当R2为甲基或乙基时，2-溴-2-甲基丙酰溴(propionicbromide)或2-溴-2-乙基丙酰溴分别可从商业获得。当R2为丙基时，可通过利用卤化物代替α-氢而将商业可得的2-丙基戊酸转变成2-卤代-2-(C1-4)烷基(C1-6)酸。更优选地，“α-氢”被碘化物、溴化物或氯化物替代。“α-氢”是指与羰基直接相邻的碳原子相连的氢。α-氢可通过本领域公知的方法被溴化物或氯化物替代，例如利用具有磷酰卤为催化剂的溴或氯(该反应就是公知的Hell-Volhard-Zelinskii反应，也可使用氯磺酸作为催化剂，从而得到α-碘化以及α-氯化或α-溴化羧酸)，利用N-溴琥珀酰亚胺或N-氯琥珀酰亚胺和溴酸或氯酸。在极性惰性溶剂中利用氯化亚铜可使羧酸α-氯化。利用碘和少量碘酸可使酰氯α-碘化。
Friedel-Crafts反应最常见在溶剂中进行或者在没有溶剂的条件下进行，所述溶剂如二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷、氯苯、硝基甲烷或二硫化碳。催化剂为路易斯酸。“路易斯酸”是一类具有空能轨道的物质。最常用的催化剂是氯化铁、碘、氯化锌、氯化铝和铁，更优选使用氯化铝和氯化铁。优选地，催化剂的比例为每摩尔试剂使用0.1至2。
更优选地，在-10℃至100℃温度范围内，在如路易斯酸催化剂(氯化铝或氯化铁)存在下，在溶剂如二氯甲烷、二氯乙烷、四氯乙烷中，利用R2-C(卤代)(R2)C(O)卤化物处理氢醌(3)。分离所产生的苯并呋喃酮并利用本领域公知的方法任意地脱保护。
在反应中可形成副产物1，4-二-(2-卤代-2-烷基-烷基乙酰氧基)-2，3，5-三烷基氢醌，混合物可需要一个补充的皂化步骤，从而得到所需的产物。这样在40℃至80℃温度范围内，在混合溶剂如含水甲醇/四氢呋喃中，通过碱性条件如氢氧化钾或氢氧化钠处理混合物。更优选地，将氢氧化钠水溶液加入到溶于甲醇/四氢呋喃1/1的粗产物中，反应在60℃下进行3至5小时。通过常规方法分离新的苯并呋喃酮。路线II，步骤C：
保护所产生的苯并呋喃酮的5-羟基，使用如上描述的适当保护基团。更优选地，使用如2-甲基-丙酰卤，甲基卤或苄基卤试剂。更优选地，在溶剂如二氯甲烷中将2-甲基-丙酰氯加入到苯并呋喃酮(6)的溶液中；混合物在惰性气氛中，在-5℃至10℃温度范围内搅拌。通过萃取分离具有定量产率的被保护化合物(7)，该化合物在下一步使用时无需进一步纯化。
另外，更优选地，在碱如碳酸钾、氢氧化钾、氢化钠或氨基钠存在下，将苄基溴或苄基氯加入到于溶剂如丙酮、二氯甲烷、四氢呋喃、二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中的苯并呋喃酮(6)溶液中。更优选地，在碳酸钾存在下，将苄基溴加入到苯并呋喃酮(6)的丙酮溶液中，混合物在5℃至65℃温度范围内搅拌。通过过滤或本领域公知的方法分离被保护化合物。路线II，步骤D：
利用本领域公知的方法，将苯并呋喃酮(7)的酮基转变成外亚甲基(外甲基是指二价C1基团，该基团是以侧链形式相连，而不是包括在环中)；所述公知方法是Wittig反应或两步法，该方法包括利用甲基锂或甲基镁卤化物进行烷基化反应，接着酸性催化消去叔醇。
在Wittig反应中，利用膦内鎓盐(也可称为正膦，它是指其中碳离子与具有高度正电荷的杂原子相连的物质，即-C--X+)处理苯并呋喃酮(7)的酮基，得到如Johnson在《内鎓盐化学》(Ylid Chemistry)(Academic Press，New York，1966)中描述的烯烃，上述文献在此引作参考。膦的内鎓盐通常是通过利用碱处理膦鎓盐而制备的，膦鎓盐可从商业购得或通常由膦和烷基卤化物制备。最常用的方法是利用强碱如丁基锂、氨基钠或氨基钾、氢化钠或氢化钾、醇钠或醇钾处理，使膦鎓盐转变成内鎓盐。一般可使用溶剂如四氢呋喃。反应是在惰性气氛中，在-5℃至35℃温度范围内进行的。
更优选地，醇盐如叔丁醇钾于惰性气氛中，在大约0℃下分批加入到苯并呋喃酮(7)和卤化甲基膦鎓的无水四氢呋喃悬浮液中。然后利用本领域公知的方法处理混合物，得到高产率的产物。醇盐如叔丁醇钾的质量对于提高烯烃(8)的产率是非常重要的。
另外，烷基化/消去过程中，通过甲基镁卤化物如甲基镁氯化物、甲基镁溴化物或甲基镁碘化物处理酮(7)。更优选地，在-5℃至50℃温度范围内，在醚溶剂如乙醚、四氢呋喃中通过甲基镁氯化物处理酮，得到中间体叔醇。加入酸如浓硫酸可引起消去反应，得到所需的烯烃(8)，该烯烃可利用本领域公知的方法进行进一步纯化，如结晶方法。路线II，步骤E
利用硼氢化反应/氧化反应可完成甲基-醇基团中(8)的外亚甲基转变。在醚溶剂中利用硼烷处理烯烃，通常使用可商业购得的含有四氢呋喃、二甲基亚砜或叔胺的硼烷配合物。硼烷也可通过本领域公知的方法就地制备，例如通过硼氢化钠与三氟化硼反应制备。
更优选地，在溶剂如氯仿、二氯甲烷或醚(如乙醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃)中，在惰性气氛下于大约0℃利用硼烷-甲基硫醚配合物处理烯烃(8)。将硼烷加入到烯烃中形成被氧化的中间体。利用本领域公知的氢氧化钠-过氧化氢，可将所产生的有机硼烷氧化成伯醇(伯醇是指其中与羟基相连的碳与一个烷基或不与烷基以及至少两个氢原子相连的醇)。所产生的醇(9)在被使用时无需进一步纯化。路线III，步骤A
任意地，根据本领域公知的常规标准方法，可将外消旋3-羟基甲基-苯并呋喃(9)拆分或分离，所述常规标准方法包括手性固定相的色谱分离，利用光学活性酯，通过用于该目的的试剂形成的加成盐的分级结晶，酶拆分等等。更优选使用酶拆分3-羟甲基-苯并呋喃醇。更优选酶转酰化用于拆分醇，其中一种对映体是反应活性的且被酰化，而另一种对映体保持不变。
通常使用的酶包括微生物脂酶如圆柱假丝酵母、少根根霉、紫色色杆菌、葱头假单胞菌、米黑毛霉、黑色曲霉，由哺乳动物肝脏得到的酶如猪的胰腺脂酶，或者来自Boehringer Mannheim的手性酶(Chirazyme)L-1、L-2、L-3、L-5或L-6。所使用的酶可以是其粗提物或纯化形式，有时以固体载体存放于琼脂或红色硅藻土色谱载体中。酰化反应是利用酶将酯在有机溶剂中与醇进行转移酯化进行的；所述酯包括乙酸甲酯、乙酐、乙酸乙烯基酯、乙酸异丙烯基酯、乙酸2，2，2-三氟乙基酯；所述有机溶剂包括醚类如乙醚、叔丁基甲基醚、四氢呋喃或其它溶剂如苯。更优选地，利用圆柱假丝酵母微生物脂酶拆分3-羟基甲基苯并呋喃(9)。更优选地，在室温或在0℃至50℃温度范围内，在醚溶剂如叔丁基甲基醚中利用乙酸乙烯基酯进行该反应。
通过本领域公知的方法，可分离(9)的光学活性乙酰基衍生物和惰性醇。例如，过滤混合物，减压浓缩至一定重量，硅胶色谱纯化残留物，从而得到酰化的异构体和保持不变的异构体。也可使用其它方法如HPLC(高纯度液相色谱)或结晶。通过本领域公知的方法，乙酰基异构体可被脱酯化，其中，例如将乙酰基异构体溶解在甲醇中，在15℃至60℃温度范围内用碱性条件如碳酸钾处理。回收的所需光学活性醇(9)可利用本领域公知的方法纯化，如结晶。
不需要的光学活性醇(9)可循环一次或多次。更优选地，通过本领域公知的常规方法，将3-羟基甲基转变成离去基团，更优选转变成甲磺酸盐。所产生的离去基团的消去反应会产生烯烃(8)，该烯烃可包括在与本方法中。消去反应可利用本领域普通技术人员公知的方法进行。更优选地，在室温下，在四氢呋喃中于碱性条件如叔丁醇钾下消去离去基团。
利用本领域技术人员公知的方法，可使化合物(9)的5-羟基进一步脱保护。更优选地，如果使用异丁酰基被护5-羟基，可在70℃-85℃下于溶剂混合物如水/甲醇/四氢呋喃中使用碱性条件如氢氧化钠。路线III 路线III，步骤B：
将得到的3-羟基甲基-2，3-二氢-苯并呋喃衍生物(9)的伯醇转变成离去基团，所谓离去基团是指能够容易地被亲核试剂取代的基团。例如离去基团包括甲苯磺酸盐、对溴苯磺酸盐、nosylate、甲磺酸盐、三氟甲磺酸盐、nonaflate、tresylate或卤化物。
更优选地，将羟基转变成卤化物或甲磺酸盐。当羟基转变成卤化物时，常用的试剂为卤酸或亚硫酰卤、五卤化磷、三卤化磷、磷酰卤、三烷基磷酰卤、卤化三苯基膦等(其中卤素是指氯(Cl)、溴(Br)或碘(I))。
更优选地，在-5℃至10℃温度范围内于溶剂如二氯甲烷中，利用可就地生成的三苯基膦溴，将羟基转变成溴化物。在此温度下将醇(9)加入到此混合物中，然后允许温热至室温。以本领域公知的方法处理该混合物，得到具有定量产率的产物(10)。
另一种方法是将羟基转变成甲磺酸盐。反应是在室温下于碱性条件如吡啶下进行的；更优选地，如在-5℃至20℃温度范围内，在存在碱如三乙胺条件下于四氢呋喃中进行。路线III，步骤C：
为了获得其中X为CH2A(A如上文定义)的最终式(I)化合物，利用所需的氨基-NR7R8、吡咯烷子基、哌啶子基、吗啉代或哌嗪子基取代离去基团。
所需的胺HNR7R8为商业购得或以如下述文献中描述的本领域公知方法容易合成，Comprehensive Organic Chemistry(第1.3章，胺和铵盐的合成(Synthesis of amines and ammonium)，Trost-Flemming，PergamonPress，1991)，该文献在此引作参考。最常见的反应涉及所需烷基和氨之间的反应：
更优选地，对于伯胺的合成，可利用叠氮化物的还原作用；所述叠氮化物是通过烷基卤的取代而得或通过Gabriel反应而得，参见如E.F.V.Seeven和K.Tumbell，化学评论(Chem.Rev.)，1988，88，297(此文献在此引作参考)，该反应包括苯邻二甲酰亚胺离子与适当的烷基化试剂反应，接着脱去邻苯二甲酰基团。吡咯烷、哌啶、吗啉、哌嗪和N-甲基哌嗪、2-甲基哌嗪、哌嗪甲酸可从商业购得。
下式取代哌嗪可通过如上文描述的合成胺HNR7R8的一般方法容易地合成。
其中Y为COOR7的上式哌嗪可利用本领域普通技术人员公知的一般酯化方法，通过利用所需的烷基试剂酯化可商业购得的哌嗪甲酸而容易地合成。
由所需氨基取代化合物(10)的离去基团的反应可利用本领域公知的步骤而进行，如在回流温度下，在乙腈、二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇或异丙醇中进行。萃取之后，最终产物(I)可利用柱色谱或结晶分离。结晶似乎比柱色谱给出更高的产率。任意地，根据本领域公知的方法，可使5-羟基脱保护。使用5-羟基被保护中间体(9)，可通过拆分路线IV的酸(12)得到非对映异构体R-(I)和S-(I)。路线IV，步骤A：
优选地，利用上述描述的方法，5-羟基可被烷基如甲基或被苄基保护。将3-羟基甲基-5-被护羟基-2，3-二氢-苯并呋喃(9)的3-羟基部分氧化成羧酸，可得到化合物(12)。
伯醇可被许多强氧化剂如高锰酸盐和硝酸氧化。更优选地，伯醇也可通过经过醛的两步法转变成羧酸。得到醛的常规方法是利用二甲基亚砜、二环己基碳化二亚胺(DCC)和无水磷酸处理所述醇。类似的氧化反应在利用二甲基亚砜或以其它试剂替代DCC的条件下进行；所述其它试剂包括：乙酐、三氧化硫-吡啶-三乙胺、三氟乙酸酸酐、氯磺酰基异氰酸盐、草酰氯、过氧化钼、甲苯磺酰氯、氯、溴、四氟硼酸银和三乙胺、三氟甲磺酸酸酐、碘化钾和碳酸氢钠以及甲磺酸酸酐等。路线IV
更优选地，利用如A.J.Mancuso和D.Swern，合成(Synthesis)，p165，1981(该文献在此引作参考)中描述的Swern氧化条件，可将3-羟基甲基-5-被护羟基-2，3-二氢-苯并呋喃(9)的3-羟基部分氧化成醛。Swern氧化包括使用如草酰氯、二甲基亚砜和碱如三乙胺作为试剂。该反应可在-78℃至0℃温度范围内在溶剂如二氯甲烷中进行。
醛可进一步氧化成羧酸。醛氧化成羧酸的反应是本领域公知的，如《合成中氧化剂的选择》(Selection of Oxidants in Systhesis)(p7-11，Chinn，Marcel Dekker，New York，1971)，该文献在此引作参考。醛的氧化反应可使用酸性、碱性或中性条件下的高锰酸盐，铬酸，溴和氧化银。
更优选地，使用亚氯酸钠和磷酸二氢钠，可使醛氧化成酸，如B.S.Bal，W.E.Childers和H.W.Pinnick，四面体杂志(Tetrahedron)，1981，37，2091，该文献在此引作参考。该反应是在0至25℃温度范围内，在存在2-甲基-2-丁烷下于醇溶剂如叔丁醇、乙腈中进行的。由此生成了被护的5-羟基-2，3-二氢苯并呋喃-3-羧酸(12)。
另一种方法，通过利用如下步骤，可由苯并呋喃酮(7)得到被护的5-羟基-2，3-二氢苯并呋喃-3-羧酸(12)：将酮还原成对应的醇，该醇3-羟基转变成离去基团，由氰基取代离去基团，再水解产生相应的被护5-羟基-2，3-二氢苯并呋喃-3-羧酸(12)。
任意地，根据本领域公知的方法，可拆分或分离外消旋物(12)，例如色谱分离、分级结晶、使用光学活性酯或光学活性碱、酶拆分等。
更优选地，酸(12)可通过化学拆分分离。对于化学拆分，5-羟基优选地被酯基如乙酸酯基保护，如果5-羟基被烷基如甲基或苄基保护，则需要预先脱保护。
根据本领域公知的方法，利用常规的脱保护试剂如三甲基甲硅烷基碘、三溴化硼、三氟化硼、三甲基甲硅烷基甲基硫化物或三甲基甲硅烷基苯基硫化物、卤化铝(卤素为氯或溴)，可进行被保护成甲氧基的羟基的脱保护反应。
使用如于乙醇中的钯/碳、于氨或乙醇中的钠、于二氯甲烷中的三甲基甲硅烷基碘等，通过催化或化学还原，可常规地进行被保护成苄氧基的羟基的脱保护。
然后，5-羟基被酯如乙酸酯保护。该反应可利用乙酐或乙酰氯进行。更优选地，引入乙酸酯的最常用的方法是在0℃至25℃温度下，在吡啶中使用乙酐。由此得到5-羟基被护化合物(12)，通过本领域的标准方法纯化。
更优选地，利用光学活性碱，可拆分对映体5-乙酰氧基-2，3-二氢苯并呋喃-3-羧酸(12)。可使用天然或合成的任意光学活性碱，如吗啉、麻黄碱、番木鳖碱、马钱子碱及其它一些(α)-甲基苯甲胺。任意的光学活性碱与羧酸形成了盐。例如，如果所使用的碱具有(S)构型，那么可形成具有构型(SS)和(SR)两种盐的混合物。尽管酸为对映体，但是所形成的盐为非对映异构体且具有不同的性质。最常用于分离的性质是不同的溶解性。非对映异构体盐的混合物可从适当的溶剂中结晶出来。利用分级结晶可得到非对映异构体。两种非对映异构体一旦被分离，它们可容易地被转变成其游离酸。
更优选地，在溶剂混合物如醇类(甲醇、乙醇、异丙醇)、醚类(乙醚、四氢呋喃)、乙酸乙酯中使用S(-)-(α)-甲基苯甲胺，可拆分5-乙酰氧基-2，3-二氢-苯并呋喃-3-羧酸(12)。更优选使用异丙醇和乙酸乙酯的混合物。第一非对映体盐可作为结晶得到，它可通过过滤从其它非对映异构体中分离出来。然后利用酸性条件如盐酸处理滤液，从而回收第二对映体的游离酸。通过有机溶剂如乙酸乙酯萃取游离酸。利用R(+)-(α)-甲基苯甲胺可结晶得到第二对映体。正如上文描述，通过在酸性条件下处理盐可回收第二对映体。这种拆分可得到两种对映体R-5-乙酰氧基-2，3-二氢-苯并呋喃-3-羧酸R-(12)和S-5-乙酰氧基-2，3-二氢-苯并呋喃-3-羧酸S-(12)。
由此得到的每种羧酸可还原成其对应的伯醇。它们可通过利用氢化铝锂或其它氢化物试剂如硼氢化钠或硼的配合物如含二甲基硫、四氢呋喃的配合物容易地被还原。更优选在回流下于四氢呋喃中使用硼烷二甲基硫。
为了由R-5-乙酰氧基-2，3-二氢-苯并呋喃-3-羧酸和S-5-乙酰氧基-2，3-二氢-苯并呋喃-3-羧酸衍生物分别得到光学活性的2，3-二氢苯并呋喃醇衍生物(I)，可按照上文描述的处理外消旋物的方法处理各种光学活性的化合物。
任意地，酸(12)可酯化得到其中X为COOR7的式(I)化合物。可利用本领域公知的步骤进行酯化反应，如《高级有机化学》(AdvancedOrganic Chemistry)，Jerry March，John Wiley & Sons，New York，0-24，p348-353，1989，或者1993年3月10日申请的专利申请WO93/20057，这些文献在此引作参考。
任意地，酸(12)可被转变成其中X为C(O)A(A如上文定义)的式(I)酰胺。酰胺的形成可利用本领域公知的步骤进行，如《高级有机化学》(Advanced Organic Chemistry)，Jerry March，John Wiley & Sons，New York，0-24，p371-373，1989，或者1993年3月10日申请的专利申请WO93/20057及对应的1994年12月22日申请的申请号为08/318,633的美国专利申请，这些文献在此引作参考。任意地，式(I)化合物的5-羟基可利用上文描述的方法进行酯化反应。
本发明的方法优选用于合成式(I)化合物其中：R2′为C1-4烷基，各个R2部分为独立的C1-14烷基；R4为C1-6烷基；R5′为H；R6为C1-6烷基；R7为H或C1-6烷基；X′为CH2A′，A′为R10′为H、C1-3烷基。
作为实例，外消旋物和光学活性2，2，4，6，7-五甲基-3-[(4-甲基哌嗪子基)-甲基]-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇衍生物的优选合成方法分别描述在下列路线V、路线VI和路线VII中。下列化合物标号与上文所要求保护的类似化合物标号相对应，加入V、VI或VII表示路线。路线V：合成外消旋2，2，4，6，7-五甲基-3-[(4-甲基哌嗪子基)-甲基]-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇路线V：外消旋2，2，4，6，7-五甲基-3-〔(4-甲基哌嗪子基)-甲基〕-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇路线V(续)路线VI：通过酸的化学拆分合成光学活性的2，2，4，6，7-五甲基-3-〔(4-甲基哌嗪子基)-甲基〕-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇路线VI：(续)路线VII：利用醇拆分合成光学活性2，2，4，6，7-五甲基-3-[(4-甲基哌嗪子基)-甲基]-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇路线VII：(续)
下列实施例代表了如路线V、VI和路线VII中描述的典型合成方法。这些实施例应当理解为仅是说明性的，而不是用来限定任何本发明的范围。正如这里所使用的，下列术语的含义为：“g”是指克；“mmol”是指毫摩尔；“ml”是指毫升；“bp”是指沸点；“mp”是指熔点；“℃”是指摄氏温度；“mmHg”是指毫米汞柱；“Pa”是指帕斯卡；“μl”是指微升；“μg”是指微克；“μM”是指微摩尔；“ TLC”是指薄层色谱纯化；“M”是指摩尔浓度；“N”是指当量浓度；“[α]D20”是指1厘米测定池中20℃时钠的D行的比旋；“GC”是指气相色谱；以及“Rf”是指保留系数。
实施例11，4-二甲氧基-2，3，5-三甲基氢醌
在氮气气氛下，将于丙酮(1.6L)中的三甲基氢醌(60.87g，0.4mol)、二甲基硫酸酯(盐)(151.36g，1.2mol)和碳酸钾(221g，1.6mol)的混合物回流3小时。冷却后加入10％氢氧化钠(400ml)，蒸发掉多数丙酮。将黑色混合物溶解在庚烷(800ml)中，分离有机相，用10％氢氧化钠(2×200ml)、水(200ml)和盐水(200ml)洗涤。干燥(硫酸镁)并减压蒸发溶剂，得到黄色油状物。在小硅胶垫上纯化，利用庚烷/乙酸乙酯95∶5洗脱，得到57.4g(80％)1，4-二甲氧基-2，3，5-三甲基氢醌，为无色油状物，该油状物慢慢结晶。
为了避免形成大量2，3，5-三甲基-1，4-苯醌，应预先30分钟向丙酮中吹入氮气。1，4-二甲氧基-2，3，5-三甲基氢醌可蒸馏纯化。
实施例25-羟基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮
在氮气气氛下，于0℃下将氯化铝(25g，188mmol)滴入于四氯乙烷(188mmol)中的1，4-二甲氧基-2，3，5-三甲基氢醌(33.83g，188mmol)和2-溴-2-甲基丙酰溴(129.46g，563mmol)的溶液中。然后在70℃下加热该暗色溶液，直至TLC(庚烷/乙酸乙酯90∶10)表明反应完成(3-5天)。小心加入冰，使反应停止。用浓盐酸将黑色混合物酸化至pH1，用二氯甲烷(2×150ml)萃取。有机相用水(150ml)、10％碳酸氢钾(2×150ml)洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发至干。用庚烷研制残留物(106g)，从而沉淀出在反应中形成的1，4-二-(2-溴-2-甲基丙酰氧基)-2，3，5-三甲基氢醌，然后滤掉(30.15g)。滤液蒸发至干，残留物(66.37g)经过小垫硅胶，用庚烷/乙酸乙酯95∶5洗脱，得到39.78g粗的5-(2-溴-2-甲基丙酰氧基)-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮(Rf＝0.4，庚烷/乙酸乙酯90∶10)。黄色固体溶解于甲醇/四氢呋喃(400ml，1∶1)混合物中，在氮气气氛下滴加于水(100ml)中的氢氧化钠(20g，500mmol)。溶液在60℃下搅拌4小时并在室温下过夜。然后用浓盐酸酸化黑色混合物。减压蒸发大部分溶剂，残留物溶解在乙酸乙酯(300ml)中。有机相用水(150ml)、10％碳酸氢钠(2×150ml)、盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发至干，得到22.39g粗的5-羟基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮，为黄色粉末。样品在庚烷/二异丙基氧化物中重结晶，mp＝142℃-144℃，Rf＝0.29(庚烷/乙酸乙酯80∶20)。
实施例35-(2-甲基丙酰氧基)2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮
在氮气气氛下，于0℃下将于二氯甲烷(10ml)中的2-甲基丙酰氯(异丁酰氯，8.05g，75.55mmol)溶液滴入于二氯甲烷(58ml)中的5-羟基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮(12.8g，58.11mmol)和吡啶(5.97g，61mmol)溶液。除去冰浴，混合物在室温下搅拌2小时。加入水(10ml)，有机相用2N盐酸(100ml)、水(100ml)、10％碳酸氢钠(100ml)和盐水洗涤。干燥(硫酸镁)溶液并蒸发至干，得到17g(100％)5-(2-甲基丙酰氧基)-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮，为油状物，该油状物在下一步使用时无需纯化。Rf＝0.5(庚烷/乙酸乙酯90∶10)。
实施例43-亚甲基-5-(2-甲基丙酰氧基)-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃
在氮气气氛下，于0℃下将叔丁醇钾(1.53g，13.68mmol)滴入于无水四氢呋喃(57ml)的甲基三苯基膦鎓溴(49g，13.68mmol)悬浮液中，反应混合物在室温下搅拌1小时。在0℃下将于无水四氢呋喃(20ml)中的5-(2-甲基丙酰氧基)-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮(3.31g，11.4mmol)滴入到黄色悬浮液中，反应混合物在室温下搅拌过夜。加入水并减压蒸发大部分四氢呋喃。将残留物溶于乙酸乙酯中，用盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发溶剂至干。快速色谱纯化，用庚烷/乙酸乙酯95∶5然后90∶10洗脱，得到2.8g(85％)3-亚甲基-5-(2-甲基丙酰氧基)-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃，为黄色油状物。Rf＝0.79(庚烷/乙酸乙酯70∶30)。
实施例55-羟基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃
在氮气气氛下，于0℃下将10M硼烷二甲基硫化物配合物(6.1ml，61mmol)滴加到于四氢呋喃(40ml)中的3-亚甲基-5-(2-甲基丙酰氧基)-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(11.7g，57mmol)溶液中，溶液在室温下搅拌3小时。小心加入水(10ml)，接着加入3N氢氧化钠(30ml)和30％过氧化氢(10.1ml)。在室温下搅拌2小时后，蒸发大部分四氢呋喃，残留物用乙酸乙酯萃取。有机相用10％亚硫酸钠(10ml)、水(100ml)、盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发至干，得到13.29g 5-羟基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(Rf＝0.37，庚烷/乙酸乙酯50∶50)和相应的5-异丁酰基酯(Rf＝0.57，庚烷/乙酸乙酯50∶50)混合物。然后在80℃下用于水/甲醇/四氢呋喃40∶20∶20混合物中的氢氧化钠(6.5g，162mmol)处理残留物2小时。加入盐酸直至pH＝1，减压除去大部分溶剂。残留物溶于乙酸乙酯中，有机相用水、盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发至干。快速色谱纯化，用庚烷/乙酸乙酯80∶20至50∶50洗脱，得到缓慢结晶的8.05g5-羟基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃，为黄色油状物。样品由乙酸乙酯/庚烷重结晶，mp＝89-90℃。
实施例63-溴甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇
向三苯基膦(41.89g，160mmol)的二氯甲烷(120ml)冰冷溶液滴加于二氯甲烷(40ml)中的溴(24.33g，152mmol)溶液，所得混合物在0℃下搅拌1小时，得到没有溴颜色的白色沉淀。向此混合物中加入5-羟基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(34.26g，145mmol)，所得混合物温热至室温并搅拌18小时。浓缩溶液至小体积并硅胶色谱纯化，用二氯甲烷/己烷1∶2洗脱。合并含产物的馏分并蒸发，得到43.28g(99％)3-溴甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇，为油状物。样品由乙酸乙酯/庚烷重结晶，mp＝79-80℃。
实施例72，2，4，6，7-五甲基-3-[(4-甲基哌嗪子基)-甲基]-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇二盐酸盐水合物
在回流温度下，将3-溴甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇(81g，270mmol)、苯酚(26.75，284mmol)和N-甲基哌嗪(28.47g，284mmol)的乙腈(300ml)溶液搅拌60小时。收集所形成的沉淀物，用乙腈洗涤并在10％碳酸氢钠溶液中形成浆状物。用乙酸乙酯萃取产物两次，用水和盐水洗涤产物，干燥(硫酸镁)并蒸发。将所得固体溶解在乙醇(150ml)和2N盐酸(150ml)中，蒸发至接近干。所得固体在乙醇/乙酸乙酯中重结晶，在13Pa下于60℃干燥并在含水气氛中平衡24小时之后得到48.60g(44％)2，2，4，6，7-五甲基-3-[(4-甲基哌嗪子基)-甲基]-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇二盐酸盐水合物，mp＝172-3℃(分解)。硅胶柱色谱纯化游离碱，利用二氯甲烷/甲醇9∶1洗脱后可得到19.63g 2，2，4，6，7-五甲基-3-[(4-甲基哌嗪子基)-甲基]-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇二盐酸盐水合物第二批产物(总得率63％)。
实施例85-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮
在氮气气氛下，将于丙酮(160ml)中的苯酚5-羟基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮(7.16g，32.54mmol)、二甲基硫化物(6.16g，48.8mmol)和碳酸钾(13.5g，97.63mmol)混合物回流3天。冷却之后加入3N氢氧化钠(100ml)，减压蒸发大部分丙酮。用乙酸乙酯(200ml)萃取混合物，有机相用3N氢氧化钠(2×100ml)、水、盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发至干，得到7.52g(99％)5-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮，为黄色固体，该固体在下一步使用时无需纯化。Rf＝0.4(庚烷/乙酸乙酯90∶10)。
实施例95-甲氧基-3-亚甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃
在氮气气氛下，于0℃下将叔丁醇钾(4g，35.5mmol)滴入于无水四氢呋喃(120ml)中的甲基三苯基膦鎓溴(12.7g，35.5mmol)悬浮液中，反应混合物在室温下搅拌1小时。在0℃下将于无水四氢呋喃(40ml)中的5-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮(5.55g，23.7mmol)滴入到黄色悬浮液中，反应混合物在室温下搅拌过夜。小心加入水(50ml)并减压蒸发大部分溶剂。将残留物溶于乙酸乙酯(200ml)中，用盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发至干。通过小垫硅胶纯化，利用二氯甲烷为溶剂，得到5.47g 5-甲氧基-3-亚甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(99％)，为黄色油状物。Rf＝0.48(庚烷/乙酸乙酯90∶10)。
实施例103-羟基甲基-5-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃
在氮气气氛下，于0℃下将10M硼烷二甲基硫化物配合物(2.08ml，20.8mmol)滴加到于无水四氢呋喃(35ml)中的5-甲氧基-3-亚甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(4.03g，17.35mmol)溶液中，溶液在室温下搅拌2小时。向溶液中小心加入水(10ml)，接着加入3N氢氧化钠(5.78ml)和过氧化氢(5.78ml)。在室温下2小时后，蒸发大部分四氢呋喃至干，残留物用乙酸乙酯(2×100ml)萃取。合并的有机相用10％亚硫酸钠、水、盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发至干，得到4.2g粗的醇。快速色谱纯化，先用庚烷/乙酸乙酯70∶30洗脱，再用60∶40洗脱，得到4g(92％)3-羟基甲基-5-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃，为白色粉末。样品由己烷重结晶，mp＝79-81℃。Rf＝0.28(庚烷/乙酸乙酯70∶30)。
实施例115-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸a)Swern氧化
在氮气气氛下，在-60℃下将于二氯甲烷(10ml)中的二甲基亚砜(687mg，8.8mmol)滴加到草酰氯(558mg，4.4mmol)的二氯甲烷(20ml)溶液中。搅拌反应5分钟，滴入于二氯甲烷(10ml)中的3-羟基甲基-5-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(1g，4mmol)。搅拌15分钟后，向溶液中滴加三乙胺(2.02g，30mmol)。除去冷却浴，溶液在室温下搅拌2小时。加入水(40ml)。干燥(硫酸镁)有机相并蒸发至干，得到粗的醛(1g，100％)，该醛在下一步使用时无需纯化。b)将醛氧化成羧酸5-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸
按照B.S.Bal，W.E.Childers和H.W.Pinnick在四面体(Tetrahedron)杂志，1981，37，2091中描述的步骤，仅有很小的修改。将粗醛(1g，4mmol)溶解在叔丁醇(83ml)和2-甲基-2-丁烯(13.22g，188.5mmol)中。在10分钟内，滴加亚氯酸钠(3.31g，36.6mmol)和磷酸二氢钠一水合物(3.81g，27.64mmol)的水(33ml)溶液。在室温下搅拌浅黄色反应混合物1小时。然后减压除去挥发性成分，残留物溶解在乙醚(30ml)中，用10％碳酸钾(3×30ml)萃取。用浓盐酸酸化合并的水相，用乙酸乙酯(2×30ml)萃取。有机相用盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发至干，得到440mg(41％)5-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸，为白色固体。
样品在庚烷/乙酸乙酯中重结晶，mp＝185℃-187℃。
实施例125-羟基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-甲酸
在氮气气氛下于-78℃下，将三溴化硼(0.42ml 1M二氯甲烷溶液，0.42mmol)滴加到5-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-羧酸(100mg，0.38mmol)的二氯甲烷(4ml)溶液中。将反应混合物温热至室温并搅拌过夜。通过加入水(10ml)使反应停止，用二氯甲烷(2×20ml)萃取。干燥(硫酸镁)有机相并蒸发至干，得到90mg5-羟基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸，为白色固体。样品在庚烷/乙酸乙酯中重结晶，mp＝182℃-184℃。
实施例135-乙酰氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸路线VI
向5-羟基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸(25.03g，100mmol)的吡啶(200ml)溶液中加入乙酸酸酐(100ml)，混合物在室温下搅拌24小时。加入水和冰，混合物在大约30℃下搅拌30分钟。混合物在冰中冷却并加入6N盐酸(450ml)。收集所得固体，用水洗涤，将其溶解在乙酸乙酯中。有机层用2N盐酸和水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发至干。由乙酸乙酯重结晶得到23.6g(81％)5-乙酰氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸(mp＝187℃-188℃)。
实施例14实施例13羧酸衍生物的化学拆分
将于异丙醇(100ml)、水(2ml)和乙酸乙酯(300ml)混合物中的5-乙酰氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸(15.27g，52.3mmol)和S(-)-α-甲基苯甲胺(6.65g，54.9mmol)溶液蒸发至体积约为100ml。室温下静置后所得的结晶材料由相同溶剂混合物重结晶两次，得到6.02g(56％)非对映体盐[α]D25＝-13.81(在甲醇中为0.99)，ee＝99.9％。将合并的滤液悬浮在水中，加入2N盐酸(50ml)。混合物用乙酸乙酯萃取两次。萃取液用2N盐酸、盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并蒸发，得到11.34g油状物。向该油状物中加入R(+)-α-甲基苯甲胺(4.7g，38.8mmol)，利用上述相同溶剂进行结晶。两次重结晶得到7.9g(73％)另一非对映体盐，[α]D25＝-14.21(在甲醇中为0.99)，ee＝99.9％。
各种非对映体盐均可转变成游离酸，并可利用硼烷-二甲基硫化物配合物还原成相应的醇3-羟基甲基-5-甲氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃，利用三苯基膦/溴转变成3-溴甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇，并且在上述相同条件下与N-甲基哌嗪反应。
利用R(+)-α-甲基苯甲胺，可由5-乙酰氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-羧酸的非对映体盐得到R(+)-(2，2，4，6，7-五甲基-3-[(4-甲基哌嗪子基)-甲基]-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇)，mp 265℃(分解)，[α]D20＝+20.68(在水中为1.18，pH＝1.4)。加热失重(40℃/分钟，40℃至175℃)4.22％＝1.02mmol水。
利用S(-)-α-甲基苯甲胺，可由5-乙酰氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-羧酸的非对映体盐得到S(-)-(2，2，4，6，7-五甲基-3-[(4-甲基哌嗪子基)-甲基]-2，3-二氢-1-苯并呋喃-5-醇)，mp 267℃(分解)，[α]D20＝-20.66(在水中为1.66，pH＝1)。加热失重(40℃/分钟，40℃至175℃)3.95％＝0.97mmol水。
X-射线结晶学表明R-(+)-胺的盐具有S构型。由于命名规则，由羧酸衍生的对映体具有R构型。
实施例155-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮
将碳酸钾(720g)加入到5-羟基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮(453g，2.1mmol)的丙酮(2L)溶液中，在10分钟内分批加入苄基溴(423g，2.5mmol)的丙酮(200ml)溶液。可观察到少量的放热过程。3小时后，混合物加热至回流。39小时后，TLC表明完全转化为产物。混合物冷却至50℃，用1.5L乙酸乙酯过滤除去烧瓶中的固体。固体用乙酸乙酯(1.5L)洗涤，浓缩滤液，所得固体溶解在乙酸乙酯(7L)中。用水洗涤该溶液，干燥(硫酸镁)并浓缩。将所得固体置于托盘上风干。两天后收集5-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮(638g，99％)，mp＝114℃-115℃。
实施例165-苄氧基-3-亚甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃
在1小时内于0℃，将3.0M甲基镁氯化物的四氢呋喃溶液(800ml，2.4mol)加入到5-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮(500g，1.6mol)的四氢呋喃溶液中。混合物温热至室温。15小时后，TLC和GC表明完全转化为5-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-醇。混合物冷却至0℃，非常小心地加入饱和氯化铵溶液(300ml)，在1小时内滴入浓硫酸(300ml)。TLC表明转化为5-苄氧基-3-亚甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮。加入水(1.5L)、乙酸乙酯(1.5L)和氯化铵溶液(1L)以溶解盐。干燥(硫酸镁)有机相并浓缩。利用最少的乙酸乙酯将粗油转移至结晶碟中并接种。在大约30分钟内完全结晶。将固体置于托盘中风干。两天后收集5-苄氧基-3-亚甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(492g，99％)。mp＝55-57℃。
实施例175-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃
在氮气气氛下，于2小时内将硼烷-二甲基硫化物(2.0M)复合物的四氢呋喃(950ml，1.9mol)溶液加入到5-苄氧基-3-亚甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(492g，1.6mol)的四氢呋喃(1.6L)溶液中，用冰浴冷却。反应锅温度维持在0℃-5℃。溶液温热至室温。15小时后用冰浴冷却溶液，小心加入水(900ml)(加入大约30ml水后停止放出氢气)。在反应锅温度维持10℃以下的条件下，在30分钟内加入氢氧化钠溶液(3.0M，530ml)。在维持反应锅温低于20℃以下引入30％过氧化氢(530ml)。3小时后，加入水(1L)、乙酸乙酯(1L)，形成了许多固体(随着含水废弃物的酸化，所有固体均容易溶解，这可能是此处的酸化作用可使盐溶解更好)。分离有机相，用乙酸乙酯萃取水相。干燥并浓缩合并的有机相。利用己烷(800ml)将油状残留物倒入己烷(1L)，形成白色晶体。固体由侧面排出并振荡，以增加结晶。收集固体并风干得到5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(371g)。母液沸腾至700ml，加入活性炭。由硅藻土过滤之后加入接种晶体。吹入氮气以蒸发己烷。利用己烷洗去固体上的油状物。收集固体并用己烷洗涤，得到5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(28g)。浓缩母液。所得油状物用1.8L重力硅胶活塞式过滤，收集工00％己烷的4个(500ml)馏分5％乙酸乙酯/己烷的6个(500ml)馏分、10％乙酸乙酯/己烷的4个(500ml)馏分和20％乙酸乙酯/己烷的4个(500ml)馏分。浓缩含所需产物的馏分。利用己烷(300ml)将油状物转移至锥形烧瓶中。静置过夜后收集5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(42g)。浓缩混合的馏分和上述母液，通过1L重力硅胶塞式过滤收集100％己烷的2个(250ml)馏分、5％乙酸乙酯/己烷的8个(250ml)馏分、10％乙酸乙酯/己烷的10个(250ml)馏分和20％乙酸乙酯/己烷的10个(250ml)馏分。合并含所需产物的馏分。残留物溶解在己烷(100ml)中。静置过夜后收集10g 5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃。收集全部5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(451g，87％)。
实施例18R-5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃
合并5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(40.1g，0.12mol)、脂肪酶/圆柱假丝酵母(132g)、乙酸乙烯基酯(35.0g，0.41mol)和叔丁基甲基醚(1800ml)混合物并搅拌24小时。过滤混合物并浓缩(60℃/15tor)滤液至恒定重量。残留物进行硅胶色谱纯化(己烷∶乙酸乙酯4∶1)，第一馏分中含有所需的乙酸酯(19.7g，e.e.87％，R构型)。将所产生的乙酸酯(19.7g，0.053mol)溶解在400ml甲醇中并用碳酸钾(2.0g，0.014mol)处理。混合物在室温下搅拌5小时(TLC；不存在起始原料)，然后蒸发溶剂(60℃/15tor)。残留物溶解在乙醚/水中，用盐水洗涤醚萃取液，在硫酸镁上干燥。蒸发溶剂得到17.0g油状残留物，该残留物溶解在800ml己烷中。在48小时内产生结晶。在不影响结晶块的条件下从结晶块中滗析出溶剂，加入冷的己烷(150ml)并轻轻振荡。滗析己烷并加入另外的150ml冷的己烷，收集R-5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃，干燥得到10.9g(27％)白色固体(e.e.98.4％，甲醇中[α]D20＝+7.9)。C21H25O3元素分析：计算值：C，77.27；H，8.03。实测值：C，77.35；H，7.96。环化S-5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃的方法。
在0℃下，30分钟内将甲磺酰氯(13.3g，116mmol)滴加到S-5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(31.6g，97mmol)和三乙胺(11.8g，116mmol)的四氢呋喃(300ml)溶液中，混合物温热至室温。3小时后在30分钟内加入于四氢呋喃(200ml)中的叔丁醇钾(39g，348mmol)，溶液温热至室温。1小时后加入乙酸乙酯。有机相用盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并浓缩。利用最少量的己烷将油状物转移至结晶盘上，30分钟后发生完全结晶。固体风干过夜得到30.2g(98％)5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃然后循环。三次循环后的5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃总产率为65％。
实施例19R-5-苄氧基-3-(甲磺酰基)-2，3-二氢-2，2，4，6，7-五甲基-1-苯并呋喃
在0℃下，15分钟内将甲磺酰氯(8.4g，74mmol)滴加到R-5-苄氧基-3-羟基甲基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(20g，61mmol)和三乙胺(7.5g，74mmol)的四氢呋喃(200ml)溶液中，30分钟后将混合物温热至室温。3小时后，利用乙酸乙酯(100ml)将混合物(此时为白色固体浆状物)倒入5％盐酸(200ml)中。有机相用盐水洗涤，干燥(硫酸镁)并浓缩，得到24.7g(99％)R-5-苄氧基-3-(甲磺酰基)-2，3-二氢-2，2，4，6，7-五甲基-1-苯并呋喃-3-甲醇，为白色固体。mp＝122-123℃，[α]D20(甲醇)＝+10.5。
实施例20R-5-羟基-3-[(4-甲基哌啶子基)-甲基]-2，3-二氢-2，2，4，6，7-五甲基-1-苯并呋喃二氯化物水合物
将R-5-苄氧基-3-(甲磺酰基)-2，3-二氢-2，2，4，6，7-五甲基-1-苯并呋喃(13.3g，33mmol)和4-甲基哌嗪(6.6g，66mmol)及碳酸钾(18g，0.13mol)于乙腈(200ml)中的混合物回流18小时。混合物冷却至室温并浓缩。残留物溶解在水/氯仿中，用氯仿萃取水相。干燥(硫酸镁)合并的有机相并浓缩，得到粗的R-5-羟基-3-[(4-甲基哌啶子基)-甲基]-2，3-二氢-2，2，4，6，7-五甲基-1-苯并呋喃(16g)。将粗产物溶解在乙醇(50ml)和乙酸(50ml)中，在Parr瓶中加入1.0g 10％钯/碳，混合物置于345kPa氢气的Parr振动器中18小时。通过硅藻土过滤除去催化剂并浓缩滤液。TLC表明不存在起始原料。残留物溶解在乙醇(50ml)和乙酸(50ml)中，在Parr瓶中加入2.0g 10％钯/碳。18小时后，通过硅藻土过滤混合物并浓缩。粗产物的1H NMR表明完全脱苄基。向粗产物中加入盐酸稀溶液(于20ml水中的8ml浓盐酸)，接着加入乙醇(20ml)。浓缩溶液至干。残留物溶解在热的异丙醇(100ml)中，加入大约1g活性炭。通过硅藻土过滤之后，溶液静置2天。收集白色固体，用异丙醇洗涤并风干2天。在45℃真空炉上放置2天后，收集R-5-羟基-3-[(4-甲基哌啶子基)-甲基]-2，3-二氢-2，2，4，6，7-五甲基-1-苯并呋喃二氯化物水合物(9.0g，68％)。[α]D20(水)＝+20.9。
实施例215-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-醇
在45分钟内，将硼氢化钠(12.2g，0.324mol)滴入到5-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-酮(32g，0.108mol)甲醇(300ml)溶液中。2小时后通过加入柠檬酸水溶液使反应停止。用乙酸乙酯萃取溶液，用碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤有机层。在硫酸钠上干燥有机层并浓缩，得到5-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-醇(28g，83％)，为白色固体。
实施例225-苄氧基-3-氰基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃
将乙酐(0.5g，4.8mmol)和三乙胺(1ml)加入到5-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-醇(1.0g，3.2mmol)和二甲基氨基吡啶(10mg)的二氯甲烷(15ml)溶液中，搅拌混合物1小时。用碳酸氢钠的饱和水溶液使反应停止。分离有机层，用盐酸、碳酸氢钠和盐水顺序洗涤有机层。在硫酸钠上干燥并浓缩。固化处于冰冻状的5-苄氧基-3-乙酰氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(1.03g，91％)。
将氰化二乙基铝(1.2ml，1.2mmol)加入到5-苄氧基-3-乙酰氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(0.4g)的甲苯(5ml)溶液中。搅拌甲苯溶液1小时，用氢氧化钾水溶液使反应停止，用甲苯萃取。用碳酸氢钠水溶液和盐水洗涤有机层。在硫酸钠上干燥有机层并蒸发溶剂，得到5-苄氧基-3-氰基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃(0.35g，90％)，为白色固体。
实施例235-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸
将10％氢氧化钾水溶液(5ml)和30％过氧化氢水溶液(5ml)加入到5-苄氧基-3-氰基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃溶液(300mg)中。在室温下搅拌15分钟后，回流加热溶液3天。冷却溶液至室温，用二氯甲烷萃取。用盐水洗涤有机层，在硫酸钠上干燥。浓缩溶液得到固体，该固体溶解在二噁烷(5ml)中，用盐酸(5ml)处理。回流加热溶液2小时。冷却混合物至室温，用乙酸乙酯萃取。用盐水洗涤乙酸乙酯溶液，在硫酸钠上干燥。浓缩溶液得到5-苄氧基-2，2，4，6，7-五甲基-2，3-二氢-1-苯并呋喃-3-甲酸(206mg，65％)，为油状物。
正如已在1993年3月10日申请的专利申请WO93/20057及对应的1994年12月22日申请的申请号为08/318,633的美国专利申请中所公开的，本发明化合物是自由基清除剂。在病理学上，自由基反应影响着多于50种人类疾病。自由基或其它活性氧种类在人体内通过合成(如通过活化吞噬细胞)和化学副反应不断地形成。它们可通过酶或非酶抗氧化剂防御系统去除。发生在抗氧化剂防御不当时的应激反应可能损伤脂肪、蛋白质、碳水化合物和DNA。许多临床现象是由应激反应引起的，而更经常地，这种应激反应是由于疾病引起的，而且明显归因于疾病病理学。更详细的综述可参见药物杂志(Drugs)，1991，24，569-605。
越来越多有关机体的信息表明在缺血或出血的中枢神经系统创伤或中风之后氧自由基引起的脂肪过氧化起着重要病理学作用。已观察到大脑组织内在抗氧化剂的浓度降低及脂肪过氧化产物增加。脑脂肪过氧化的抑制剂抵消并降低了大脑组织损伤，而且延长了受伤动物的寿命。这些发现已公开在下列文献中：E.D.Hall和J.M.Braughler，Free RadicalBiology and Medicine，1989，6，303-313。另外M.Miyamoto等人，(J.Pharmacol.Exp.Ther.，1989，250，1132)报道了由过量谷氨酸释放引起的神经中毒类似地被抗氧化剂降低。他们提出使用治疗神经变性疾病如Huntington疾病和Alzheimer疾病的药剂可抑制脑脂肪过氧化，在上述疾病中观察到了过量谷氨酸的释放。M.R.Hori等人(Chem.Pharm.Bull.1991，39，367)报道了大鼠中脑脂肪过氧化抑制剂的抗健忘活性。
最近评述了帕金森氏疾病中氧自由基的作用(Free Radical Biol.Med.，1991，10，161-169)，而且测试了自由基清除剂的临床应用，且取得了一些成功(Fundam.Clin.Pharmacol.1988，2，1-12)。
再灌注后的缺血造成了由氧衍生的自由基的形成且增加了脂肪过氧化并导致组织损伤。对经受缺血/再灌注的动物给予自由基清除剂可降低其在心脏、肺、肾、胰腺、大脑及其它组织中的作用。
发炎的过程是公知的，它包括从吞噬细胞释放过氧化物自由基，这就引起了类风湿性关节炎及其它炎症性疾病如溃疡性膀胱三角炎的一些症状。自由基清除剂如本发明化合物也可用于治疗这些疾病。
吸烟可导致肺损伤，这是由于肺微脉管系统和肺水肿的增加。此过程伴随着肺组织中的脂肪过氧化增加。Z.Min等人(J.Med.Cell.PLA，1990，5，176-180)揭示脂肪过氧化抑制剂可降低经受热木屑烟尘的动物中的这些症状。他们提出利用抗氧化剂可治疗吸烟肺损伤、成年呼吸紧张综合症和肺水肿。
反应活性的氧在关节硬化斑块中的泡沫细胞形成中也具有作用(由D.Steinberg等人评述，New Engl.J.Med.，1989，320，915-924)，自由基清除剂丙丁酚在高脂血兔中具有显著的抗关节硬化斑块作用(Carew等人，Proc.Natl.Acad.Sci.Usa，1987，84，7725-7729)。变性视网膜损伤和致糖尿病的视网膜病也被列为利用自由基清除剂治疗的目标(参见J.W.Baynes，Diabetes，1991，40，405-412；S.P.Wolff等人，FreeRad.Biol.Med.，1991，10，339-352)。
由于由氧衍生的自由基被确定为起因因素，所以本发明化合物也可用于治疗癌症和与衰老相关的变性疾病、中风以及头伤，参见B.Halliwell和C.Gutteridge，Bilchem.J.，1984，219，1-14；TINS 1985，22-6。抗氧化剂还显示出可用于治疗白内障，Free Rad.Biol.Med.，12：251-261(1992)。
利用标准实验可测定本发明化合物的体外和体内活性，所述标准实验揭示了自由基清除性能、对心脏组织的亲和力和保护心脏性能；以及与具有用于这些目的的已知试剂进行比较。用于确定本发明化合物自由基清除活性的实验实例是通过在大鼠脑均浆中体外抑制脂肪过氧化显示的。
化合物的自由基清除性能可容易地通过利用本领域所使用的标准的且是公认的方法进行评估。例如自由基清除性能可通过下述测定进行评估：如C.Beauchamp和I.Fridovick(Analyt.Biochem.1971，44，276-287)所描述，过氧化物自由基在0.1mM黄嘌呤存在下由4mU黄嘌呤氧化酶产生，在分光光度测定中通过40μm NBT(nitro blue tetrazolium)还原至二甲染料来检测。由于过氧化物自由基的存在，30U过氧化物歧化酶抑制了90％的还原。在过氧化物清除剂(试验化合物)存在下，存在过氧化物自由基的竞争，由此NBT颜色形成的降低表明了试验化合物的过氧化物自由基清除性能。
利用J.Stocks等人(Clin.Sci.Mol.Med.，1974，47，215-222)的方法测定用于生物流体的抗氧化剂活性的组织均浆，可以测定脂肪过氧化过程的抑制。在所述方法中使用了处理过的成年Sprague Dawley大鼠的脑组织均浆。
孵育总体积为1ml的稀释的大脑均浆样品和带有适当稀释度的清除剂。没有孵育的样品被视为背景。不含清除剂的样品为对照组，仅含缓冲液的样品被视为空白组。在37℃下孵育30分钟后加入200μl 35％的高氯酸，离心样品，与200μl硫代巴比妥酸活性材料混合的800μl上清液在沸水浴100℃中展开15分钟，于532nm观察吸收。
对于包括心脏或大脑组织的组织体外抑制，可在小鼠中利用脂肪过氧化作用来说明化合物的渗透能力和在大脑中用作自由基清除剂的能力。该实验包括通过皮下给用试验化合物预处理雄性CDI小鼠。1小时后切除大脑，在pH 7.3(0.14M KCl)下于20mM磷酸钾缓冲液中将均化1+9(w/v)，在37℃下于1ml 1/100浓度的缓冲液中孵育30-120分钟。在孵育的最后加入200μl 35％高氯酸并通过离心去除蛋白质。向800ml上清液中加入200μl 1％TBA，样品被处理至100℃15分钟。TBA-加合物被提取至2倍的1ml正丁醇中。在激发波长为515nm和发射波波长为553nm处测定相对于由丙二醛二甲基乙缩醛制得标准样品的荧光。
炎症期间刺激的人白细胞释放自由基，和其它氧代谢物，它们用作杀微生物剂。与此同时，他们也释放蛋白水解酶如弹性蛋白酶，所述酶也是杀微生物剂，但又潜在地威胁着宿主的连接组织。内源的α1-蛋白酶抑制剂(α1Pi)正常地保护宿主组织免遭蛋白水解消化。然而，α1Pi被白细胞衍生的氧化剂灭活。α1Pi的拮抗作用是所公开的自由基清除剂的指证。α1Pi保护50％弹性蛋白酶抑制能力所需的浓度(PC50)取决于所存在的刺激的白细胞量。方法：下文介绍Skosey和Chow描述的步骤(参见J.L.Skosey和D.C.Chow，Handbook of Methods for Oxygen Radical Research(Greenwald，R.A.编辑)1985，413-416，CRC Press，Boca Raton)。简言之，在清除剂存在或不存在下，利用酵母多糖刺激的人外周血液白细胞培育人α1Pi。保护α1Pi免受氧化灭活的量是由其残余弹性蛋白酶抑制能力确定的。
Weiss(参见S.J.Weiss，N.England J.Med.1989，320，365-376)已经评述过与炎症有关的物质。肺气肿与α1Pi的遗传缺陷有关；通过吸烟时吸入的氧化剂进一步提高了疾病的发作率，吸烟可导致肺组织中α1Pi的氧化灭活(参见J.Travis和G.S.Salvesen，Annu.Rev.Biochem.，1983，52，655-709)。氧化的α1Pi也已从类风湿滑液流体中分离出来(参见P.S.Wong和J.Travis，Biochem.Biophys Roc.Commun.1980，06，1440-1454)。透明质酸的降解是由体外人白细胞中释放的过氧基引起的(参见R.A.Greenwald和S.A.Moak，Inflammation，1986，10，15-30)，上述透明质酸是决定滑液流体粘度的大分子。进一步地，非甾族抗炎药物显示出抑制过氧基从白细胞中释放(参见H.Strom和I.Ahnfelt-Ronne，Agents andActions，1989，26，235-237和M.Roch-Arveiller，V.Revelant，D.Pharm Huy，L.Maman，J.Fontagne J.R.J.Sorenson和J.P.Giroud，Agents and Actions，1990，31，65-71)，以及5-氨基水杨酸可通过自由基清除剂机理对炎症性肠疾病具有治疗活性(参见I.Ahnfelt-Ronne，O.H.Nielsen，A.Christensen，E.Langholz，V.Binder和P.Riis，Gastroenterology，1990，98，1162-1169)。由此可相信本发明化合物可用于上述病理情况，而且炎症性肠疾病是一个特别的靶子。抗氧化剂的免疫刺激作用也已有报道(R.Anderson和P.T.Lukey，Ann.N.Y.Acad.Sci.，1987，498，229-247)；在体外引发的白细胞存在下和在体外预治疗自愿者之后，它们能够增强淋巴细胞的活性。
因此，利用标准且是公知的方法并与有用的已知化合物进行比较，结果发现本发明化合物是可用于预防和治疗与由于谷氨酸过量释放引起的神经中毒相关的疾病，与Huntington有关的疾病、Alzheimer疾病及其它同源功能不全(如记忆、学习和注意力匮乏)、遗忘症和帕金森氏疾病，以及用于治疗和预防由缺血/再灌注引起的心脏、肺、肾、胰和大脑组织的组织性损伤，缓解由出血性中风引起的急性失血。
本发明化合物特别可用于处理患有中风、神经系统创伤和再灌注损伤的患者。正如这里所使用的，这些术语具有下述含义：
a)中风是指脑血管疾病，包括由血流暂时障碍、梗塞和动静脉畸形引起的大脑机能不全，和引起病灶、梗塞或出血的动静脉畸形。
b)神经系统创伤是指头部或脊柱的损伤。例如由头颅骨或脊柱穿透术发生的损伤，或者由迅速的大脑加速或减速发生的损伤，这种加速或减速在冲击位置、在其相反的一头或在额叶或颞叶内会损伤组织。损伤可以包括能够引起神经紊乱、缺血和/或水肿的神经组织、血管和/或脑膜损伤。以及
c)再灌注损伤是指根据供血的再引入，可发生在任何失血的组织、身体的任何部位的损伤。例如心肌层或大脑层的缺血区域的再灌注。
本发明化合物既可用于预防，又可用于治疗。治疗给药的活性成分的量可在很宽的范围内变化，这取决于诸多因素如需要治疗的哺乳动物的种类、其年龄、健康状况、性别、体重、特征以及所需治疗疾病的严重性。
术语“患者”是指热血动物，如大鼠、小鼠、狗、猫、豚鼠、灵长类和人类。一般地，服用活性成分的治疗有效计量将在每天大约0.1mg/kg至30mg/kg体重之间变化。对于预防给药，可使用相对低的剂量。优选地，本发明化合物与可药用载体一起对患者给药，所述载体是指在基本上不影响治疗功能的条件下，辅助本发明化合物服用的任何物质。
更优选地，本化合物是以静脉给药，特别是在需要治疗剂尽快到达其作用的位置的紧急危险情况下，如由冠状动脉梗塞、中风和外科手术引起的紧急情况以及能够引起严重再灌注损伤的情况。
本发明化合物可经口给药，优选每天使用比非肠道给药更多的活性成分，优选每天分3至4次给药。优选在危险情况后，特别是在出院后经肠给药。本发明化合物可以以标准剂量单位形式使用，如以片剂、胶囊、糖衣丸、锭剂、酏剂、乳液、悬浮液形式使用，以及在局部应用时优选使用栓剂或进行舌下给药。含100mg至400mg的片剂和胶囊是优选的经肠给药剂型。当然，在治疗炎症中，优选的给药方法是将药剂直接注射到炎症区域位置，接着经肠给药。
在制备固体剂型如片剂时，活性成分一般与常规的药物载体或赋形剂如明胶、各种淀粉、乳糖、磷酸钙或粉状糖混合。这里使用的药物载体还包括润滑剂，该润滑剂用于提高片剂颗粒流速并防止片剂材料与片剂模口和钻孔器相粘。适宜的润滑剂包括如滑石、硬酯酸、、硬脂酸钙、硬脂酸镁和硬脂酸锌。在所使用的药物载体中还包括崩解剂，加入该崩解剂有助于给药后分解和溶解片剂；还包括着色剂和/或香味剂，以提高片剂的感觉质量并使其更被患者接受。
用于制备液态剂量单位形式的适宜液态赋形剂包括水和醇如乙醇、苯甲醇和聚乙二醇，可以加入表面活性剂，也可以不加入表面活性剂。一般地，优选的液态赋形剂(特别是用于可注射制剂)包括水、生理盐水溶液、葡萄糖和甘醇溶液如含水丙二醇或聚乙二醇溶液。为了减少或消除注射部位的刺激作用，这类组合物可含有具有大约12至大约17亲水-亲脂平衡(HLB)的非离子表面活性剂。在这类制剂中所述表面活性剂的量为大约5％至15％(重量)。表面活性剂可以是具有上述确定的HLB的单组分，或者是具有所需HLB的两种或多种组分的混合物。用于非肠道制剂的例子是表面活性剂为聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯类如山梨醇单油酸酯和含疏水基质的环氧乙烷的大分子量加合物，所述加合物是通过环氧丙烷和环氧乙烷缩合形成的。在某些局部和非肠道制剂中，可使用多种油作为载体或赋形剂。这些油的实例包括矿物油类，甘油酯油类如猪油、鳕鱼肝油、花生油、芝麻油、棉籽油和豆油。对于不溶性化合物，可加入悬浮剂以及控制粘度的试剂，例如硅酸镁铝或羧甲基纤维素。除了这些赋形剂外，还可加入缓冲液、防腐剂和乳化剂。使用小体积的保留型灌肠法的典型灌肠剂，对于成年人，一般远远小于大约150ml，优选仅为几毫升的典型体积。当然，用于保留灌肠法的赋形剂和溶剂应当选择以避免肠刺激，及将各种试剂的吸收减至最小。
本发明化合物还可以局部给药。这是通过简单的制备待给药的化合物溶液完成的，优选使用促进经皮吸收的公知溶剂如乙醇或二甲基亚砜(DMSO)，它可含有其它赋形剂，也可不含有其它赋形剂。优选的局部给药是通过使用贮器和多孔膜型或固体基质类型的膜贴片(patch)完成的。
一些适宜的经皮给药装置描述在美国专利3,742,951、3,797,494和4,031,894中。这些装置一般含有确定一个面部表面的背膜；一个活性试剂渗透粘合层，该粘合层确定了装置的另一表面；以及至少一个插在两个表面之间的含活性试剂的贮器。或者，活性试剂可以包含在许多分布于整个渗透粘合层的微囊中。在这两种情况下，活性试剂连续地通过膜从贮器或微囊输送到活性试剂渗透粘合层，该粘合层与受者的皮肤或粘膜接触。如果通过皮肤吸收活性试剂，则控制且预定的活性试剂流会运载到受者中。在微囊情况下，包囊试剂也可用作膜。
在另一个经皮给予本发明化合物的装置中，药物活性化合物包含在基质中，化合物由此以所需的渐进、恒定和控制的速率输送出来。基质是可渗透的，它通过扩散或微孔流动释放化合物，该释放的速率是受控制的。这种不需要膜的系统描述在美国专利3,921,636中。在该系统中至少具有两种可能的释放方式。当基质是非孔状材料时，则通过扩散释放，药用有效的化合物溶解在基质中并通过基质本身扩散。当药用有效的化合物通过基质的孔由液相输送时，则可通过微孔流动释放。
通过本领域普通技术人员公知的方法，可将本发明化合物制成气溶胶制剂。气溶胶制剂可制备成供局部气溶胶使用或制备成供吸入使用。气溶胶制剂可以是溶液和悬浮液形式，可以含有其它成分如溶剂、推进剂和/或分散剂。气溶胶制剂的典型实例公开在下列文献中：Remington′sPharmceutical Sciences，第18版，Mack Publishing Company，Estonpennsylvania，pp1694-1712(1990)。该文献在此引作参考。
基于大多数类型的化合物是适宜的或可用作治疗剂的事实，某些小类和某些特定的化合物与其它化合物更优选。在此情况下，优选R2、R4、R6和R7部分为甲基。优选R5为H或酰基部分如甲酰基和乙酰基。X优选为CH2A。A优选为下列基团：其中Y优选为H；R10优选为C1-6烷基，更优选为C1-3烷基，进一步优选甲基。其它优选形式的R10为酰氧基亚烷基，特别是-CH2-O-C(O)CH3、羟基烷基(C2-6)(特别是-(CH2)2-OH)和嘧啶基。