制备澳粟精胺6-O-单酯的方法 澳粟精胺，[1S-(1α，6β，7α，8β，8aβ)-八氢-1，6，7，8-中氮茚四醇，是具有下面结构的中氮茚生物碱：
澳粟精胺
根据L.D.Hohenshutz等，植物化学(Phytochemistry)，20，811(1981)所述，其从Castanospermumaustrale(栗籽豆属)分离，根据R.J.Nash等，植物化学(Phytochemistry)，27，1403(1988)所述，其从Alexa leiopetala分离。如分别在1991年4月2日授权的美国专利No.5004746，1991年5月21日授权的美国专利No.5017563和1990年8月28日授权的美国专利No.4952585中所描述的，已经发现某些澳粟精胺的酯用于治疗各种逆转录病毒感染，糖尿病和用于抑制肿瘤转移，它们的公开内容在此引作参考。更具体地，具有下面结构的6-O-丁酰基澳粟精胺·HCl曾经特别令人感兴趣：
6-O-丁酰基澳粟精胺.HCl
人们曾经对于研究澳粟精胺的6-O-单酯的短而有效的合成方法兴趣很大。但是，由于澳粟精胺上存在四个十分相近似的仲醇而使得在6-位的选择性单酰化作用十分困难。根据Sunkara和Liu在美国专利No.4952585中所公开的，最初的澳粟精胺6-O-单酯的合成涉及在0℃下在吡啶中，用过量酰基氯处理澳粟精胺后搅拌3天。水萃取后通过径向展开色谱法纯化复杂混合物以不好的产率提供6-O-单酯。
接下来的P.S.Liu等，四面体快报(Tetrahedron Lett.)，31(20)，2829(1990)公开的澳粟精胺6-O-单酯的合成使用了6-羟基的单-酰化作用的羟基的选择性保护和去保护。整个过程结果是提高了产率，但是从澳粟精胺起始一共需要5步反应。
W.K.Anderson等，四面体快报(Tetrahedron Lett.)，31(2)，169(1990)报道了制备澳粟精胺地6-单酯的一步合成方法，其中用甲醇中二丁基锡氧化物处理澳粟精胺。将反应加热至回流后冷却，并用酰基氯和三乙胺处理，急骤层析后以18％-44％范围的产率得到期望的澳粟精胺的6-单酯的游离碱。
P.C.Tyler等，四面体(Tetrahedron)，50(7)，2131(1994)报道了制备澳粟精胺的6-单酯的改进的一步合成方法，其中用甲苯中二(三丁基锡)氧化物处理澳粟精胺。为了使反应完全，将反应加热至回流去除水。大约2小时后，反应冷却到-10℃并用酰基氯处理，得到期望的澳粟精胺的6-单酯。使用该方法，分别以94％和83％的产率制备6-O-苯甲酰基澳粟精胺和6-丁酰基澳粟精胺的游离碱。
但是发现随着根据Tyer等的方法的反应规模的增大，通过去除水而使三丁基锡醚的形成完全所需要的时间也增加。进一步发现在Tyler等的方法中用二甲苯代替甲苯作为溶剂，通过去除水而使反应完全所需要的时间大大减少。
发明概述
本发明涉及制备式(I)的化合物的方法：
其中R是C1-C10烷基，苯基或取代的苯基，包括在选自邻-二甲苯，间-二甲苯，对-二甲苯和混合的二甲苯的有机溶剂中用二(三丁基锡)氧化物处理式(II)的化合物：
并且接着用式(III)的化合物处理反应混合物：式III
其中X是卤素和R如上定义。
本发明进一步涉及制备式(IV)的化合物的方法：式IV
其中R是C1-C10烷基，苯基或取代的苯基；Y是选自溴化氢，氯化氢，硫酸，磷酸，硝酸，甲酸，乙酸，丙酸，琥珀酸，乙醇酸，乳酸，苹果酸，酒石酸，柠檬酸，抗坏血酸，α-酮基戊二酸，谷氨酸，天冬氨酸，马来酸，羟基马来酸，丙酮酸，苯基乙酸，苯甲酸，对-氨基苯甲酸，邻氨基苯甲酸，对-羟基苯甲酸，水杨酸，羟基乙磺酸，亚乙基二磺酸，卤代苯磺酸，甲苯磺酸，萘磺酸，甲磺酸和对氨基苯磺酸的酸，包括：
a)在选自邻-二甲苯，间-二甲苯，对-二甲苯和混合的二甲苯的有机溶剂中用二(三丁基锡)氧化物处理式(II)的化合物：式II并且接着用式(III)的化合物处理反应混合物：式III
其中X是卤素和R如上定义；和
b)接着用如上定义的合适的有机溶剂和式Y的酸处理反应混合物。
发明的详细描述
如这里所使用的术语“C1-C4烷基”指1-4个碳原子的饱和的直链或支链烷基。该术语范围内包括甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基等等。术语“C1-C6烷基”指1-6个碳原子的直链或支链的或者环的烷基，例如甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，正戊基，环戊基，正己基，环己基等等。术语“C1-C10烷基”指1-10个碳原子的饱和的直链或支链的或者环的烷基，包括甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，正戊基，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-2-己基，辛基，4-甲基-3-庚基，壬基，癸基等等。
术语“苯基”指下式的苯基官能团：
术语“取代的苯基”指下式的取代的苯基官能团：
其中Q是可以在环的邻位，间位或对位的C1-C4烷基，硝基或卤素。
术语“卤”，“卤素”或“卤化物”指氟，氯，溴或碘原子。
这里所使用的术语“乙醇3C”指用5％异丙醇变性的乙醇。
术语“药学可接受盐”指在达到所期望效果的给药剂量时基本上没有毒性并且不独立地具有明显的药物活性的那些盐。该术语范围内的盐包括氢溴酸盐，盐酸盐，硫酸盐，磷酸盐，硝酸盐，甲酸盐，乙酸盐，丙酸盐，琥珀酸盐，乙醇酸盐，乳酸盐，苹果酸盐，酒石酸盐，柠檬酸盐，抗坏血酸盐，α-酮基戊二酸盐，谷氨酸盐，天冬氨酸盐，马来酸盐，羟基马来酸盐，丙酮酸盐，苯基乙酸盐，苯甲酸盐，对-氨基苯甲酸盐，邻氨基苯甲酸盐，对-羟基苯甲酸盐，水杨酸盐，羟基乙磺酸盐，亚乙基二磺酸盐，卤代苯磺酸盐，甲苯磺酸盐，萘磺酸盐，甲磺酸盐和对氨基苯磺酸盐等等。这样的盐可以以水合的或者基本上无水形式存在。
式(I)的药学可接受盐从上面公开的相应的酸制备，例如溴化氢，氯化氢，硫酸，磷酸，硝酸，甲酸，乙酸，丙酸，琥珀酸，乙醇酸，乳酸，苹果酸，酒石酸，柠檬酸，抗坏血酸，α-酮基戊二酸，谷氨酸，天冬氨酸，马来酸，羟基马来酸，丙酮酸，苯基乙酸，苯甲酸，对-氨基苯甲酸，邻氨基苯甲酸，对-羟基苯甲酸，水杨酸，羟基乙磺酸，亚乙基二磺酸，卤代苯磺酸，甲苯磺酸，萘磺酸，甲磺酸和对氨基苯磺酸等等。优选的合适的酸是盐酸。
式(I)和(IV)的化合物可以根据方案I所述制备。所有的取代基除非另有说明，都如上定义。试剂和起始物对于本领域技术人员是易得的。
方案I
在方案I中，步骤1，在惰性气氛下，例如氮气下，澳粟精胺(式II)与选自邻-二甲苯，间-二甲苯，对-二甲苯和混合的二甲苯的合适的有机溶剂和大约1.5至大约2.5当量的二(三丁基锡)氧化物混合，大约2.2当量的二(三丁基锡)氧化物是优选的。混合物在回流下加热，为了使反应完全，通过合适的仪器例如Dean-Stark分水器收集副产物水。混合物在回流下加热大约0.5小时至大约6小时，大约1至大约2小时是优选的。在方案I的步骤2中，混合物然后冷却到大约-20℃至大约-10℃，大约-15℃是优选的。向冷却的混合物加入大约1.5至大约2.0当量式III的酰基氯，大约1.8当量是优选的。式III
以一定速度加入式III的酰基氯，使得混合物的温度保持在大约-20℃至大约20℃之间，大约-17℃至大约5℃是优选的。式III的酰基氯的实施例包括乙酰氯，丙酰氯，丁酰氯，异丁酰氯，三甲基乙酰氯，戊酰氯，异戊酰氯，叔丁基乙酰氯，己酰氯，庚酰氯，2-乙基己酰氯，辛酰氯，壬酰氯，癸酰氯，苯甲酰氯，4-丁基苯甲酰氯，对叔丁基苯甲酰氯，邻-，间-或对-氯苯甲酰氯，间-或对-硝基苯甲酰氯，邻-，间-或对-甲苯酰氯等等。丁酰氯是优选的式III的酰基氯。完全加入酰基氯后，使混合物升温至大约20℃，然后用合适的有机溶剂例如乙醇3C(用5％异丙醇变性的乙醇)稀释。从反应混合物中分离式I的游离碱有些困难，因此优选的是通过用上文定义的式Y的酸处理直接将式I的化合物转化为式IV的化合物而不中间分离式I的化合物。例如，在方案I的步骤3中，通过用式Y的酸例如无水氯化氢处理而使合适的有机溶剂例如二甲苯和乙醇3C的混合物中的式I的化合物呈强酸性。用本领域技术人员公知的技术例如结晶分离和纯化得到的式IV的化合物。例如为了引起结晶，溶液中用期望的式IV的化合物的少许晶体作为晶种。然后用冰浴冷却得到的浆液并通过过滤例如通过离心滤器收集固体。然后用合适的有机溶剂例如庚烷洗涤固体以去除残留的三丁基锡化合物，并空气和真空干燥得到式IV的化合物。
下面的实施例代表方案I描述的典型合成。这些实施例理解为只是详细描述而不是要在任何方面限制本发明的范围。进一步理解本领域技术人员容易确定根据所选择规模进行本发明所必需的仪器，除了以下例外。随着反应规模的扩大，从方案I的步骤1中去除副产物水必须增强。这可以通过使用回流精馏柱，通过增大回流期间可实现的热交换面积，通过通入惰性气体例如氮气，通过将溶液回流，通过将蒸汽相溶剂通入回流的溶液，通过将溶剂返回到水含量比饱和水平少得多的回流溶液，使用例如用干燥剂干燥的技术，或者通过从反应溶液中去除水而使期望的反应向有利于期望的产物移动平衡的其它方法来实现。
如这里所使用的，下面的术语具有指明的意义：“kg”指千克；“m2/g”指每克平方米，并且用作颗粒表面积的计量；“lbs”指磅；“g”指克；“mg”指毫克；“μg”指微克；“ppm”指每百万的份数；“mmol”指毫摩尔；“mL”指毫升；“cm”指厘米；“L”指升；“℃”指摄氏度；“°F”指华氏度；“mmHg”指毫米汞柱；“rpm”指每分钟转数；“Rf”指保留系数；“bp”指沸点；“mp”指熔点；“dec”指分解。；“M”指摩尔；“mM”指毫摩尔；“μM”指微摩尔；“nM”指纳摩尔；“μL”指微升；“HPLC”指高效液相色谱；“eq”指当量；“h”指小时；“N”指当量；和“Rt”指保留时间。
实施例1制备6-O-丁酰基澳粟精胺6-丁酸[1S-(1α，6β，7α，8β，8aβ)]-八
氢-1，6，7，8-中氮茚四醇酯HCl的一般方法，
两升规模，用二甲苯作为溶剂
方案I，步骤1：向2升装备有机械搅拌器，温度计和带有冷凝器并有氮气导管的Dean-Stark分水器的三口烧瓶加入澳粟精胺(20.00g，0.106mol)，二(三丁基锡)氧化物(115ml)和二甲苯(600ml，混合的异构体)。混合物加热至回流并在Dean-Stark分水器中收集水。20分钟后，反应混合物变得均匀，在1小时5分钟后停止加热。收集了大约2ml水。使反应冷却到室温。
方案I，步骤2：从上述反应去除Dean-Stark分水器并代替以带有氮气导管和均压添加漏斗的Claisen接管。反应混合物冷却到-17℃并且经10分钟缓慢加入丁酰氯(20.00g，0.190mmol)，温度保持在-17℃和-5℃之间。然后使反应混合物温热至20℃。
方案I，步骤3：上述反应混合物用乙醇3C(，600ml，用5％异丙醇变性的乙醇)稀释并且用无水氯化氢(14.13g)处理。在加入氯化氢期间反应温度从20℃升至32℃。反应混合物用少许6-O-丁酰基澳粟精胺盐酸盐晶体作为晶种产生白色固体浆液。浆液在室温下搅拌过夜后用冰浴冷却并搅拌2小时。过滤收集白色固体，风干，用庚烷洗涤(100ml，混合的异构体)，风干2小时并室温下真空干燥2小时，得到标题化合物(25.14g，80.2％)。
表I.根据实施例1描述的一般方法在二甲苯中制备6-O-丁酰基澳
粟精胺HCl的11个试验的结果
澳粟精胺 BTBTO1 二甲苯 反应时间 产率 澳粟精胺
g (mL)，g (mL)，g 小时 ％ ％
20.00 (115) 600 1.1 80.2 0.56
40.00 (230) 525 1.5 81.5 0.42
20.00 (54) 600 2.0 47.5 ----
20.00 (81) 600 2.5 77.7 0.51
20.00 (94.5) 600 2.0 79.4 0.44
20.00 (81) 600 2.75 69.6 -----
20.00 (95) 600 2.0 74.0 1.44
20.25 137.7 (222.7) 2.0 66.8 0.54
20.25 137.7 (222.7) 2.0 69.5 1.03
20.25 137.7 (222.7) 2.0 69.3 1.06
20.00 132.3 (522.3) 2.0 77.4 0.40
1BTBTO指二(三丁基锡)氧化物。
实施例2
制备6-O-丁酰基澳粟精胺6-丁酸[1S-(1α，6β，7α，8β，8aβ)]-八氢-1，6，7，8-中氮茚四醇酯HCl的一般方法，两升规模，用甲苯作为溶
剂
方案I，步骤1：向2升装备有机械搅拌器，温度计和带有冷凝器并有氮气导管的Dean-Stark分水器的三口烧瓶加入澳粟精胺(20.00g，0.106mol)，二(三丁基锡)氧化物(115ml)和甲苯(600ml)。混合物加热至回流并在Dean-Stark分水器中收集水。3.33小时后停止加热。反应混合物冷却到20℃。
方案I，步骤2：从上述反应去除Dean-Stark分水器并代替以带有氮气导管和均压添加漏斗的Claisen接管。反应混合物冷却到-13℃并且经10分钟缓慢加入丁酰氯(20.00g，0.190mmol)，温度保持在-13℃和-8℃之间。然后使反应混合物温热至室温。
方案I，步骤3：上述反应混合物用乙醇3C(650ml，用5％异丙醇变性的乙醇)稀释并且用无水氯化氢(大约18.00g，0.494mol)处理。在加入氯化氢期间反应温度从18℃升至30℃。反应混合物用少许6-O-丁酰基澳粟精胺盐酸盐晶体作为晶种产生白色固体浆液。浆液在室温下搅拌过夜后用冰浴冷却并搅拌2小时。过滤收集白色固体，风干，用庚烷洗涤(100ml，混合的异构体)，风干并室温下真空干燥，得到标题化合物(24.26g，77.4％)。
实施例3
制备6-O-丁酰基澳粟精胺6-丁酸[1S-(1α，6β，7α，8β，8aβ)]-八氢-1，6，7，8-中氮茚四醇酯HCl的一般方法，中试规模，用二甲苯作为
溶剂
方案I，步骤1：向装备有Dean-Stark分水器的200加仑批量反应器加入二(三丁基锡)氧化物(326lbs)，混合二甲苯(528lbs)和澳粟精胺(48lbs)，搅拌器速度是大约60rpm，加热套温度是25℃。冷凝器温度处于10℃，并且通过以5℃/min的速度将反应器的加热套温度提高到175℃回流温度而对混合物加热。6小时后，从分水器中收集了70lbs二甲苯/水。然后使冷凝器温度为-25℃，并且在1.5小时后，从分水器中收集了45lbs二甲苯/水。然后使反应冷却到大约25℃。
通过下面的方法评价上述甲锡烷基化反应过程：将1.7g上述反应混合物样品转移到干净干燥的7-打兰管瓶中。向其中加入苯甲酰氯(0.14-0.16g)，将管瓶密封并摇荡反应混合物。很快形成澳粟精胺的苯甲酰基衍生物(6-O-苯甲酰基澳粟精胺)沉淀。然后用水几乎填满管瓶，用磷酸调节至pH2.0，加入少量的混合庚烷，剧烈摇荡混合物。然后使各层分离。将两体积一次性吸移管的含水层转移到干净干燥的7-打兰管瓶中，并且用pH2.0的水几乎填满管瓶。摇荡混合物，并且在本领域技术人员容易测定的确定反应是否进行完全的标准条件下通过高效液相色谱分析得到的溶液。
方案I，步骤2：然后通过使反应器加热套温度处于-15℃来冷却反应混合物，搅拌器速度仍然是大约60rpm，以一定速度加入苯甲酰氯(48lbs)，使得反应温度保持在10℃以下。1小时之后将加热套温度升至25℃，并将反应混合物搅拌另外1小时。
方案I，步骤3：反应混合物然后通过0.2微米保留聚丙烯过滤器过滤到300加仑反应器中，该反应器中已经加入了乙醇3C(384lbs)和无水氯化氢(16.5lbs，通入到乙醇3C中)。用混合二甲苯(123lbs)冲洗原200加仑反应器和转移线，冲洗到300加仑反应器中。搅拌器速度是大约30rpm，加热套温度是25℃。然后向反应混合物通入无水氯化氢(12lbs)，直到获得小于3.0的pH(4小时)。然后加热套温度处于-10℃并将反应混合物搅拌4小时。然后通过离心分离标题化合物，产物用混合庚烷(192lbs)洗涤。标题化合物在低于35℃的温度下真空(100mmHg)干燥，得到干燥的标题化合物。表II.根据实施例3描述的一般方法在二甲苯中制备6-0-丁酰基
澳粟精胺HCl的21个试验的结果澳粟精胺 BTBTO1 BuCl2 二甲苯 产率3 产率3 lbs lbs lbs lbs lbs ％ 30.0 204.0 30.0 330.0 34.8 74.1 40.0 272.0 40.0 442.0 53.1 85.0 49.5 333.5 49.0 609.0 66.0 85.3 50.5 341.0 50.0 550.0 57.3 72.6 40.0 272.2 40.0 440.3 39.2 62.7 48.0 326.0 48.0 528.0 65.3 87.1 48.0 326.0 48.0 528.0 61.0 81.3 48.0 326.0 48.0 528.0 56.8 75.8 47.7 320.7 47.0 517.1 60.5 81.1 52.0 354.4 52.0 572.0 68.9 84.8 52.6 354.5 52.0 572.5 61.9 75.3 51.3 362.4 52.0 572.5 71.9 89.7 37.5 255.5 37.5 532.0 50.3 85.8 37.2 255.0 37.5 412.5 46.7 80.4 48.0 326.3 48.0 529.9 53.3 71.1 52.0 326.9 48.0 528.1 56.7 69.8 48.0 327.0 48.0 528.0 63.0 84.0 48.1 326.5 48.0 528.0 59.4 79.0 47.8 326.5 48.0 528.0 66.2 88.5 55.0 374.7 55.0 605.7 69.7 81.1 55.0 374.0 55.0 605.0 81.5 94.8
1BTBTO指二(三丁基锡)氧化物。
2BuCl指丁酰氯。
36-O-丁酰基澳粟精胺HCl的产率。
6-O-丁酰基澳粟精胺HCl的纯化
以95/5v/v的比例将乙醇3C和水加入到200加仑搪瓷不锈钢容器中(RC-1)。然后将上面制备的6-O-丁酰基澳粟精胺HCl湿滤饼加入到RC-1中直到混合物中6-O-丁酰基澳粟精胺HCl占13％重量比。用氮气对容器加压并且搅拌器速度为80rpm。预先将300加仑搪瓷不锈钢容器(RC-2)的加热套加热到75℃。然后将RC-1的内含物加热至回流并且保持回流10分钟。通过柱体过滤器加压下将溶液从RC-1转移到RC-2以去除所有外来颗粒杂质。RC-2的搅拌器的速度是30rpm，RC-2的加热套是70℃。RC-2的内部温度高于72℃。短时间将搅拌器提高到大约120rpm几次以溶解反应器壁上存在的所有物质。然后控制RC-2加热套为10℃，低于内部温度。当RC-2的内部温度达到大约56℃时，使RC-2加热套处于55℃。当RC-2的内部温度达到大约54℃稳定状态时，通过加入抛光过滤的乙醇3C和事先结晶的6-O-丁酰基澳粟精胺HCl的浆液作为RC-2的内含物的晶种。当测得结晶浆液达到稳定状态时(大约3小时)，提高RC-2的内部温度以将结晶质量减少大约70-80％(大约64℃)。将该温度保持大约2小时后开始合适的RC-2的冷却过程，如下面的表III所述。
表III.加热套的冷却过程 靶温度℃冷却速度，℃/小时将现加热套温度冷 却到： 48 1.1 从48℃冷却到： 30 2.2 从30℃冷却到： 5 5.5 从5℃冷却到： -10 11
当RC-2的内部温度低于0℃时，将反应器内含物在该温度下保持2小时。然后加压将RC-2的内含物转移到30英寸直径的不锈钢柱体(CC-1)中，以分离纯化的6-O-丁酰基澳粟精胺HCl。使用1-3或3-8微米比例的离心袋并以大约400rpm旋转离心机转筒。用冷却的已抛光过滤的乙醇3C(总的比例＝0.8，以粗产物为基础)在CC-1中洗涤湿滤饼。将离心机转筒旋转速度调节到1000rpm，将湿滤饼脱水大约1小时。然后从CC-1中取出湿滤饼到纤维垫衬底部和顶部上的垫衬之间放置有干燥剂袋的双垫衬纤维垫衬上。