專利名稱：在合成紅霉素衍生物中使用芳基硫代亞胺的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于合成紅霉素衍生物的有效脫肟化技術，其涉及芳基硫代亞胺中間體。所述芳基硫代亞胺中間體可以用于以下方法中將含酮的紅霉素衍生物的酮保護成硫代亞胺的方法；將含肟的紅霉素衍生物進行脫肟化的方法，或者制備6-O-烷基紅霉素衍生物的方法。本發(fā)明優(yōu)選的紅霉素衍生物具有C-9肟或C-9酮。
背景技術：
由顯示如下的式I和表1代表的紅霉素A-D是眾所周知的，它們是有效的殺菌劑，被廣泛地用于治療和預防細菌感染。
式I
表1

然而，正如其它殺菌劑的情況一樣，已經確定了對紅霉素具有抗性或對其敏感性不夠的各種菌株。并且，紅霉素A對革蘭氏陰性細菌僅具有微弱的活性。因此，一直需要確定并合成符合以下條件的新型紅霉素衍生物具有改善的抗細菌活性；產生抗性的可能性較??；具有所希望的革蘭氏陰性活性，或者對目標微生物具有出乎意料的選擇性。
通常，紅霉素的6-O-烷基衍生物被認為是殺菌劑。6-O-甲基紅霉素A(clarithromycin A，公開在美國專利No.4,331,803中)和6-O-甲基紅霉素B(clarithromycin B，公開在美國專利No.4,496,717中)是有效的大環(huán)內酯類抗生素。
近年來，具有改善的抗菌活性的6-O-取代的紅霉素衍生物已經公開在美國專利Nos.5,866,549；5,872,229；5,919,916；5,932,710；6,040440；6,075,011和6,124,269中。
6-O-取代的紅霉素衍生物的合成技術通常涉及將C-9酮保護成肟，隨后在6-O-烷基化前將2′-和4′-羥基保護起來。6-O-烷基化之后，除去保護基。
根據(jù)Greene和Wuts在有機合成中的保護基(Protective Groupsin Organic Synthesis)，第二版，John Wiley & Son，Inc，1991中描述的方法及其他方法進行所述脫肟化反應。脫肟化劑的例子是無機硫氧化物，如亞硫酸氫鈉、焦硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫酸鈉、亞硫酸鈉、次硫酸鈉、焦亞硫酸鈉、連二硫酸鈉、硫代硫酸鉀和焦亞硫酸鉀。脫肟化反應的同時也可能用無機亞硝酸鹽，例如亞硝酸鈉或亞硝酸鉀在酸存在下進行處理。所用溶劑的例子是質子溶劑，如水、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、三甲基甲硅烷醇或上述一種或多種溶劑的混合物。脫肟化反應在有機酸如甲酸、乙酸或三氟乙酸存在下進行，但是也可以用鹽酸達到目的。
然而，上面描述的各種傳統(tǒng)方法都具有某些缺點。例如，用亞硫酸氫鈉對紅霉素肟進行典型的脫肟化時，由于反應條件相對苛刻而發(fā)生分解，從而損失了大約30-40％的產物。因此，用于更有效脫肟化的較溫和的方法是有利的；并且這種用于更有效脫肟化的方法可以有利地應用在對含酮紅霉素衍生物的酮保護方法中，或應用在用于制備6-O-烷基取代的紅霉素衍生物的方法中。

發(fā)明內容
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種用于將含酮的紅霉素衍生物的酮保護成硫代亞胺的方法，該方法包括以下步驟含酮的紅霉素衍生物的酮與異羥肟化劑反應形成肟；然后，所述肟與三烷基膦和芳基二硫化物反應形成芳基硫代亞胺。
在該方法中，所述酮可以是C-9酮，所述芳基硫代亞胺可以是C-9芳基硫代亞胺。該方法也可以包括在酸性水溶液中對芳基硫代亞胺進行脫保護，以形成含酮的紅霉素衍生物。含C-9酮的紅霉素衍生物可以在C-6上帶有羥基。而且，保護C-9酮是為了用烷基化劑對C-6進行烷基化。本發(fā)明優(yōu)選的含酮的紅霉素衍生物是紅霉素A，而本發(fā)明優(yōu)選的芳基硫代亞胺是9-苯基硫代亞氨基紅霉素。此外，可以用水解劑將芳基硫代亞胺水解為亞胺。
本發(fā)明也涉及一種用于將6-O-取代的含肟紅霉素衍生物脫肟化的方法，該方法包括以下步驟6-O-取代的含肟紅霉素衍生物的肟與三烷基膦和芳基二硫化物反應形成芳基硫代亞胺；然后，在酸性水溶液中水解所述芳基硫代亞胺，形成含酮的6-O-取代的紅霉素衍生物。
6-O-取代的含肟紅霉素衍生物可以是含C-9肟、含2′-羥基、含4″-羥基、含C-6-羥基的紅霉素衍生物。對于該方法的實際操作，在形成芳基硫代亞胺后，可以用至少一種羥基保護劑對含C-9肟、含2′-羥基、含4″-羥基、含C-6-羥基的紅霉素衍生物的2′-羥基和4″-羥基進行保護，形成2′-和4″-羥基保護的芳基硫代亞胺。另外，在這種保護后，用烷基化劑對2′-和4″-羥基保護的芳基硫代亞胺進行烷基化，形成2′-和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化芳基硫代亞胺。本發(fā)明優(yōu)選的2′-和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化芳基硫代亞胺是9-苯基硫代亞氨基-6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯，本發(fā)明優(yōu)選的含酮的6-O-取代的紅霉素衍生物是6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。
本發(fā)明也涉及制備含C-9酮、含C-6羥基、含2′-羥基、含4″-羥基的紅霉素衍生物的6-O-烷基衍生物的方法，該方法包括以下步驟含C-9酮、含C-6羥基、含2′-羥基、含4″-羥基的紅霉素衍生物的C-9酮與異羥肟化劑反應形成C-9肟；用三烷基膦和芳基二硫化物使所述C-9肟衍生成C-9芳基硫代亞胺；用至少一種羥基保護劑對所述C-9芳基硫代亞胺的所述2′-羥基和所述4″-羥基進行保護，形成2′和4″-羥基保護的C-9芳基硫代亞胺；用烷基化劑對所述2′和4″-羥基保護的C-9芳基硫代亞胺的所述C-6-羥基進行烷基化，形成C-6-O-烷基化的2′和4″-羥基保護的C-9芳基硫代亞胺；在酸性水溶液中，對所述2′和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化C-9芳基硫代亞胺進行脫肟化，形成2′和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化C-9酮-紅霉素衍生物；然后分離出所希望的產物。
對于該方法的實際操作，可以對2′和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化C-9酮-紅霉素衍生物進行脫保護，形成2′和4″-羥基的C-6-O-烷基化C-9酮-紅霉素衍生物。本發(fā)明優(yōu)選的2′和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化C-9酮-紅霉素衍生物是6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。
對于本發(fā)明任何一個方法的實際操作，三烷基膦可以是三丁基膦，芳基二硫化物可以是二苯基二硫化物；異羥肟化劑可以是羥胺，羥基保護劑可以是苯甲酸酐，烷基化劑可以是烯基烷基化劑。本發(fā)明優(yōu)選的烯基烷基化劑是丙烯基喹啉叔丁基碳酸酯和鈀催化劑。
本發(fā)明也涉及一種用于將紅霉素A的酮保護成硫代亞胺的方法，該方法包括以下步驟紅霉素A的酮與羥胺反應形成肟；然后，所述肟與三丁基膦和二苯基二硫化物反應形成9-苯基硫代亞氨基紅霉素。
本發(fā)明也涉及一種制備6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯的方法，該方法包括以下步驟紅霉素A的C-9酮與羥胺反應形成紅霉素肟；用三丁基膦和二苯基二硫化物使所述肟衍生成9-苯基硫代亞氨基紅霉素；用苯甲酸酐對9-苯基硫代亞氨基紅霉素的2′-羥基和4″-羥基進行保護，形成9-苯基硫代亞氨基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯。
用丙烯基喹啉叔丁基碳酸酯和鈀催化劑對9-苯基硫代亞氨基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯的C-6-羥基進行烷基化，形成6-O-丙烯基喹啉基-9-苯基硫代亞氨基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯。
將6-O-丙烯基喹啉基-9-苯基硫代亞氨基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯在HCl水溶液中轉變?yōu)?-O-丙烯基喹啉基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯；然后分離出所希望的產物。
發(fā)明詳述術語的定義除非在術語烷基前帶有Cx-Cy的標示，如這里單獨或在組合中所用，術語“烷基”是指C1-C12直鏈或支鏈、取代或未取代的飽和鏈基團，它是通過從飽和烴除去一個氫原子而衍生來的。烷基的典型例子包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基以及叔丁基。
如這里單獨或在組合中所用，術語“烯基”是指含2-10個碳原子的取代或未取代的直鏈烯基或取代或未取代的支鏈烯基。這種基團的例子包括但不限于乙烯基、E-和Z-戊烯基、癸烯基等。
用于修飾“烷基”、“烯基”、“炔基”或“烷氧基”的術語“低級”是指所述官能團的C1-C6單元。例如，低級烷基是指C1-C6烷基。
如這里單獨或在組合中所用，術語“烷氧基”是指烷基醚基團，其中術語“烷基”定義如上。適合的烷基醚基團的例子包括但不限于甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正、異丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等。
如這里單獨或在組合中所用，術語“芳基”或“芳族的”是指具有約6-12個碳原子的取代或未取代的碳環(huán)芳基，如苯基、萘基、茚基、2，3-二氫化茚基、甘菊環(huán)基、芴基和蒽基；或者是指雜環(huán)芳基，它是含至少一個橋環(huán)N、O或S原子的芳香環(huán)，如呋喃基、噻吩基、吡啶基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、吡唑基、2-吡唑啉基、吡唑烷基、異噁唑基、異噻唑基、1，2，3-噁二唑基、1，2，3-三唑基、1，3，4-噻二唑基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、1，3，5-三嗪基、1，3，5-三噻烷基、吲嗪基、吲哚基、異氮茚基、3H-吲哚基、二氫吲哚基、苯并[b]呋喃基、2，3-二氫苯并呋喃基、苯并[b]苯硫基、1H-吲唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、異喹啉基、噌啉基、酞嗪基、喹唑啉基、喹喔啉基、1，8-naphthridinyl、喋啶基、咔唑基、吖啶基、吩嗪基、吩噻嗪基、苯氧基吖嗪基、吡唑并[1，5-c]三嗪基等。“芳基烷基”和“烷基芳基”所用的術語“烷基”定義如上。環(huán)可以是多取代的。
如這里所用，術語“鹵素”是指I、Br、Cl或F。
如這里單獨或在組合中所用，術語“雜環(huán)基”是指含至少一個橋環(huán)N、O或S原子的非芳族的3-10元環(huán)。雜環(huán)可以任選被芳基稠合。雜環(huán)也可以任選被至少一個取代基所取代，所述取代基獨立地選自氫、鹵素、羥基、氨基、硝基、三氟甲基、三氟甲氧基、烷基、芳烷基、烯基、炔基、芳基、氰基、羧基、羰基烷氧基、羧基烷基、氧代、芳基磺?；头纪榛被驶?。
如這里所用，術語“羥基”是指-OH。
使用上述術語用以包括取代和未取代的部分?？梢杂靡环N或多種基團進行取代，所述基團如醇、醚、酯、酰胺、砜、硫化物、羥基、硝基、氰基、羧基、胺、雜原子、低級烷基、低級烷氧基、低級烷氧羰基、烷氧基烷氧基、酰氧基、鹵素、三氟甲氧基、三氟甲基、烷基、芳烷基、烯基、炔基、芳基、氰基、羧基、羰基烷氧基、羧基烷基、環(huán)烷基、環(huán)烷基烷基、雜環(huán)基、烷基雜環(huán)基、雜環(huán)基烷基、氧代、芳基磺?；头纪榛被驶?，或前面各段的取代基的任何一個，或那些直接相連或通過適當連接基團相連的取代基的任何一個。所述連接基團典型地是1-3個原子的短鏈，包括任何一個以下基團的組合-C-、-C(O)-、-NH-、-S-、-S(O)-、-O-、-C(O)O-或-S(O)O-。環(huán)可以被取代多次。
術語“紅霉素衍生物”或“紅霉素各衍生物”是指紅霉素A-D(顯示在式I和表I中)以及其衍生物。衍生包括用不同的氫、羥基、烷基或烷氧基取代基取代紅霉素A-D的C-2-C-13氫、羥基、烷基或烷氧基取代基。有用的紅霉素衍生物的其它例子公開在美國專利Nos.5,866,549；5,872,229；5,919,916；5,932,710；6,040440；6,075,011和6,124,269中，其公開內容在此引入作為參考。
縮寫詞用于隨后的方案和實施例中的縮寫詞是THF是四氫呋喃；HPLC是高壓液相色譜法；IPA是異丙醇；Bz是苯甲?；籑e是甲基；conc.是濃的；dba是二亞芐基丙酮；IPAC是醋酸異丙酯；PQC是丙烯基喹啉叔丁基碳酸酯；DMAP是4-N，N-二甲基氨基吡啶；DPPB是1，4-二(二苯基膦基)丁烷，MTBE是甲基叔丁基醚。
本發(fā)明方法的各方面顯示在下列各方案中。方案1顯示了根據(jù)本發(fā)明的方法對6-O-烷基化紅霉素衍生物的高產率脫肟化。
方案1顯示如下的方案2圖解了根據(jù)本發(fā)明的方法在羥基保護和C-6烷基化后進行的脫肟化。
方案2顯示如下的方案3圖解了實施例1的步驟，即將肟轉變?yōu)榱虼鷣啺贰?br> 方案3顯示如下的方案4圖解了實施例3的步驟，即脫肟化以形成酮。
方案4顯示如下的方案5圖解了實施例5的步驟，即將硫代亞胺轉變?yōu)閬啺贰?br> 在各實施例中對本發(fā)明的典型方法進行了詳細說明。下面對可以在本發(fā)明方法中應用的各個步驟(羥基保護/脫保護、6-O-烷基化、異羥肟化和芳基硫代亞胺的形成/水解)進行討論。
2′-和4″-羥基保護/脫保護可以通過與適當?shù)牧u基保護劑在非質子溶劑中的反應將紅霉素衍生物的2′和4″羥基保護起來。典型的羥基保護基包括但不限于乙?；瘎?、硅烷化劑和酸酐。其中例如，乙酸酐、苯甲酸酐、氯甲酸芐基酯或三烷基甲硅烷基氯化物是適當?shù)牧u基保護劑。
非質子溶劑的例子是二氯甲烷、氯仿、N，N-二甲基甲酰胺、四氫呋喃、N-甲基吡咯烷酮、和二甲亞砜、N，N-二甲基乙酰胺、磷酰六甲基三胺、其混合物，或上述溶劑的一種與醚、1，2-二甲氧基乙烷、四氫呋喃、乙腈、乙酸乙酯和丙酮的混合物。
可以用相同試劑或兩種不同試劑順序地或同時地完成對紅霉素衍生物的2′-和4″-羥基的保護。特別優(yōu)選的羥基保護基是苯甲酸酯保護基。-般通過用苯甲酰劑如苯甲酰鹵或苯甲酸酐來處理紅霉素衍生物而達到將羥基苯甲酰化的目的。
按照在文獻中描述的方法對2′-和4″-羥基進行脫保護，例如如T.Greene和P.Wuts所著的有機合成中的保護基(Protective Groupsin Organic Synthesis)(1991年由紐約的John Wiley & Sons出版)所詳細描述的。當保護基是酯如乙酸酯或苯甲酸酯時，可以通過用乙醇或甲醇處理而使化合物脫保護。當待除去的基團是三烷基甲硅烷基時，可以通過用四氫呋喃或乙腈中的氟化物源處理而使化合物脫保護。
如這里所用，“羥基保護基”是指可容易地除去的基團，在本領域中已知其在合成工藝過程中保護羥基不發(fā)生所不希望的反應，然后能將其有選擇地除去。羥基保護基的用途在本領域中是眾所周知的，這被詳細地描述在T.Greene和P.Wuts所著的有機合成中的保護基(Protective Groups in Organic Synthesis)(1991年由紐約的John Wiley & Sons出版)中。羥基保護基的例子包括但不限于甲基硫代甲基、叔二甲基甲硅烷基和叔丁基二苯基甲硅烷基。
術語“保護的羥基”是指被羥基保護基保護起來的羥基，所述羥基保護基定義如上，例如苯甲?；⒁阴；⑷谆坠柰榛?、三乙基甲硅烷基或甲氧基甲基。
C-6-O-烷基化使用烷基化劑在溶劑中、在堿存在下、在約-15℃至約50℃的溫度下對含C-6-羥基的紅霉素衍生物進行烷基化。烷基化劑包括烷基氯、烷基溴、烷基碘或磺酸烷基酯。烷基化劑的具體例子包括烯丙基溴、炔丙基溴、芐基溴、2-氟乙基溴、4-硝基芐基溴、4-氯芐基溴、4-甲氧基芐基溴、α-溴-對甲苯腈、肉桂基溴、4-溴巴豆酸甲酯、巴豆基溴、1-溴-2-戊烯、3-溴-1-丙烯基二苯砜、3-溴-1-三甲基甲硅烷基-1-丙炔、3-溴-2-辛炔、1-溴-2-丁炔、2-吡啶甲基氯、3-吡啶甲基氯、4-吡啶甲基氯、4-溴甲基喹啉、溴乙腈、環(huán)氧氯丙烷、溴氟甲烷、溴硝基甲烷、溴乙酸甲酯、甲氧基甲基氯、溴乙酰胺、2-溴苯乙酮、1-溴-2-丁酮、溴氯甲烷、溴乙基二苯砜和1，3-二溴-1-丙烯。
磺酸烷基酯的例子是烯丙基-O-甲苯磺酸酯、3-苯丙基-O-三氟甲烷磺酸酯和正丁基-O-甲烷磺酸酯。
相對于待烷基化的紅霉素衍生物使用一至四摩爾當量的烷基化劑就足夠了。
上述用于羥基保護的非質子溶劑也可用于烷基化。
可用于烷基化的堿的例子包括氫氧化鉀、氫氧化銫、四烷基氫氧化銨、氫化鈉、氫化鉀、異丙醇鉀、叔丁醇鉀和異丁醇鉀。相對于待烷基化的化合物堿的用量通常為一至四當量。
另一選擇，可用烯基烷基化劑在鈀催化劑和膦促進劑存在下對紅霉素衍生物進行烷基化。大多數(shù)鈀(O)催化劑會在這一方法中起作用。一些鈀(II)催化劑，例如乙酸鈀(II)同樣也會起作用，它是通過與膦的就地反應而變?yōu)殁Z(O)種類。鈀催化劑可以選自但不限于乙酸鈀(II)、四(三苯基膦)鈀(O)、三(二亞芐基丙酮)二鈀和(四二亞芐基丙酮)二鈀。鈀催化劑與膦的比例通常為約2∶1-1∶8。適當?shù)撵ǖ幌抻谌届?、?二苯膦)甲烷、二(二苯膦)乙烷、二(二苯膦)丙烷、1，4-二(二苯膦)丁烷、二(二苯膦)戊烷和三(鄰甲苯基)膦。反應在非質子溶劑中進行，優(yōu)選在高溫下進行，優(yōu)選在50℃或50℃以上進行。有用的非質子溶劑包括但不限于N，N-二甲基甲酰胺、二甲亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、六甲基磷酸三酰胺、四氫呋喃、1，2-二甲氧基乙烷、甲基叔丁基醚、庚烷、乙腈、乙酸異丙酯和乙酸乙酯。最優(yōu)選的溶劑是四氫呋喃或甲苯。
有用的烯基烷基化劑是烯丙基烴的碳酸酯和氨基甲酸酯，例如碳酸烯丙基酯和氨基甲酸烯丙基酯。本發(fā)明優(yōu)選的有用的烯基烷基化劑具有式II，顯示如下，
其中X是O或NR5，其中R5是烷基或芳基，或R3與R4一起形成芳香環(huán)或非芳香環(huán)；在每種情況下，R4獨立地為氫、烷基、鹵素、芳基或雜芳基，R3是烷基。本發(fā)明優(yōu)選的烯基烷基化劑包括其中R3基團是叔丁基、異丙基或N，N-二異丙基的那些。烯基烷基化劑包括烯丙基異丙基碳酸酯、烯丙基-叔丁基碳酸酯、烯丙基N，N-二異丙基氨基甲酸酯、3-(3-喹啉基)-2-丙-1-醇叔丁基碳酸酯和1-(3-喹啉基)-2-丙-1-醇叔丁基碳酸酯。通過將醇與多種化合物反應引入碳酸酯或氨基甲酸酯部分可以獲得烯基烷基化劑。所述化合物包括但不限于氯甲酸叔丁酯、2-(叔丁氧基羰基-氧亞氨基)-2-苯基乙腈、叔丁氧基羰基氧琥珀酰亞胺、二叔丁基-二碳酸酯和1-(叔丁氧基羰基)咪唑，反應可在有機堿或無機堿存在下進行。反應溫度在約-30℃至約30℃內變化。
異羥肟化肟可以由含酮的紅霉素衍生物制備，這是通過所述衍生物與異羥肟化劑如羥胺鹽酸鹽在堿存在下反應，或者與羥胺在酸存在下反應來制備的，如美國專利No.5,274,085所述。有用的異羥肟化劑包括羥胺鹽酸鹽或其鹽，如鹽酸鹽或乙酸鹽。合成步驟的典型例子如下。將紅霉素、堿、異丙醇、50％的羥胺水溶液(5-10當量)和乙酸(調pH值小于7)混合。將混合物攪拌加熱到50℃，直到反應結束，歷時高達20小時。然后將混合物冷卻至40℃以下，用氫氧化鈉水溶液調pH值大于9，再將產物萃取到乙酸異丙酯中、濃縮、過濾并干燥。
芳基硫代亞胺形成與水解C-9肟紅霉素衍生物的芳基硫代亞胺可以通過所述肟與三烷基膦和二芳基二硫化物在有機溶劑中、在約0-30℃下進行反應而獲得。反應可進行約15分鐘至約48小時。優(yōu)選反應在10-20℃下進行2-4小時。本發(fā)明優(yōu)選的有機溶劑包括四氫呋喃、甲苯、吡啶、乙酸乙酯和N，N-二甲基甲酰胺。有用的三烷基膦包括三乙基膦、三丁基膦、三辛基膦和三環(huán)己基膦。本發(fā)明優(yōu)選的芳基二硫化物是苯基二硫化物，本發(fā)明優(yōu)選的三烷基膦是三丁基。肟∶膦∶硫化物的比例可以是1∶1-2∶1.5-3。優(yōu)選，肟∶膦∶硫化物的比例可以是1∶1.1∶2。
芳基硫代亞胺水解為亞胺的典型步驟如下，可以將所述亞胺溶解在THF中，加入酸如濃鹽酸，其用量足以將pH值調至2-3。通過過濾或通過萃取到水中將相應的鹽酸鹽形式的亞胺分離出來。通過用碳酸鈉水溶液調節(jié)pH值以及反萃取到有機溶劑如乙酸乙酯或IPAC中獲得了其游離堿。
將芳基硫代亞胺水解成酮的方法是通過將該芳基硫代亞胺水解成亞胺，隨后將該亞胺水解成酮，如以下實施例2所舉例說明的。另一選擇，這兩個步驟可以以單釜法進行，而不進行亞胺分離。
方法總述如本文詳述，可能在單釜中進行本發(fā)明方法的各反應，但是應理解，所述方法也可以在多釜中操作?！皢胃狈ㄊ悄茉趩我环磻萜髦羞M行的方法。普通技術人員應理解，單釜法比多釜法具有某些優(yōu)勢。例如，單釜法較少要求對各組分進行操作和/或轉移，因此降低了發(fā)生事故或錯誤的危險性。單釜法常常也比多釜法更便宜，這是因為減少了對各反應成分的操作和轉移。
本發(fā)明方法的各反應可以在很寬的溫度范圍內進行，例如0-150℃，更優(yōu)選20-100℃。對溫度的選擇取決于各種因素。例如，當反應在pH值在4-10的范圍內時，可以優(yōu)選加熱；另一方面，在pH值為10或更高時，反應通常在室溫下就能進行得令人滿意。
本發(fā)明方法的各反應所要求的反應時間變化很大，這取決于許多因素，顯著的因素是物質的屬性、反應溫度和所用緩沖劑或其它介質的pH值和屬性，特別是溫度和pH值。然而，在上述優(yōu)選的范圍內，5分鐘-50小時的時間通常就足夠了。
本發(fā)明方法的各反應完成后，可以通過常規(guī)方法從反應混合物中回收所想要的化合物，所述常規(guī)方法例如以下各步驟的任何一個或其任何適當?shù)慕M合調節(jié)反應混合物的pH值；通過例如減壓下蒸除溶劑來濃縮反應混合物；通過例如過濾分離反應殘余物；或，如果沒有由此產生晶體沉淀，則用不與水混溶的溶劑萃取混合物，然后從萃取液中蒸發(fā)溶劑。如果希望，可通過常規(guī)技術，例如重結晶或各種色譜技術，如柱色譜法或制備薄層色譜法進一步提純得到的產物。
可以考慮，也可以在反應混合物中根據(jù)需要存在其它各成分，如溶劑、催化劑、稀釋劑和其它物質，只要這些加入的外來物質不是實質性地改變上述反應的屬性，而是加入以促進反應、抑制副反應或者改善合成的提純步驟。
可以通過本發(fā)明的方法制備的化合物包括具有以下特性的化合物具有免疫抑制、抗菌、抗真菌、抗病毒、消炎和抗增生活性，并且具有逆轉化療藥物抗性的能力。
用本發(fā)明方法合成的化合物在治療自身免疫性疾病，如類風濕性關節(jié)炎、Hashimoto氏甲狀腺炎、多發(fā)性硬化癥、重癥肌無力、I型糖尿病、眼色素層炎、變應性腦脊髓炎、腎小球腎炎等中也具有實用性。
其它用途包括治療和預防炎性和增生過多的皮膚病，以及免疫藥物治療疾病的皮膚癥狀，如牛皮癬、特應性皮炎和表皮水皰癥。本發(fā)明化合物起作用的其它例子包括各種眼病(自身免疫性或其它)如眼天皰瘡、鞏膜炎和Graves’opthalmopathy等。
提供的實施例用來描述優(yōu)選實施方案和本發(fā)明方法的應用，而不是用來限制本發(fā)明，除非在所附權利要求中陳述。
實施例1按如下方法合成9-苯基硫代亞胺基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。
首先，如下合成9-苯基硫代亞胺基紅霉素。在氮氣氣氛下，于5-8℃下將三丁基膦(5mL，20mmol)逐滴加入紅霉素9-肟(7.5g，10mmol，根據(jù)美國專利No.5,274,085所公開的方法將紅霉素A肟化而得到的)和二苯基二硫化物(4.4g，20mmol)的四氫呋喃(30mL)溶液中。30分鐘后，通過倒入5％的碳酸鈉水溶液(150mL)終止混合物的反應。濾出沉淀。然后將濾餅溶解在乙酸異丙酯(50mL)和二氯甲烷(50mL)的混合物中，用硫酸鎂干燥。濾出干燥劑并在真空下濃縮溶液。將殘余物溶解在乙酸異丙酯(7mL)中，通過加入己烷(70mL)沉淀產物。過濾并干燥，得到4.43g苯基硫代亞胺紅霉素(相應于52％的產率)。
然后如下制備9-苯基硫代亞胺基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。在室溫下，將9-苯基硫代亞胺基紅霉素(1.25g，1.5mmol)、苯甲酸酐(1.0g，4.4mmol)、三乙胺(0.5mL，3.6mmol)和二甲基氨基吡啶(0.18g，1.5mmol)在四氫呋喃(4mL)中混合約15小時。用0.2mL水終止混合物的反應。0.5小時后用乙酸乙酯(20mL)和水(20mL)將其稀釋。分離有機層并用10％的碳酸鈉水溶液(10mL)沖洗。然后在真空下濃縮有機層并用乙腈(5mL)chase。從乙腈中重結晶并干燥，得到1.1g所想要的二苯甲酸酯(相應于71％的產率)。也可以在不分離中間體苯基硫代亞胺基紅霉素的情況下進行這些反應。
實施例2如下合成紅霉素A9-肟2′，4″，9-三苯甲酸酯。
將固體紅霉素A肟(2.006kg，2.677mol)裝入50升的圓底燒瓶(裝有攪拌槳、熱電偶和氮氣進口)中，并溶解在乙酸異丙酯(IPAC，15.5kg)中。濃縮IPAC，同時定期加入四氫呋喃(THF，45.6kg)，最終體積為22L(K.F.＝5.3mol％)。向燒瓶中一次性加入二甲基氨基吡啶(DMAP，0.3282kg，2.67mol)、三乙胺(1.198kg，11.84mol)和苯甲酸酐(2.547kg，11.269mol)，并在25℃下攪拌40小時。將反應混合物冷卻至0-5℃，加入N，N-二甲基亞乙基二胺(0.427kg，對于Bz2O為1.5當量)，加入的速率使內部溫度保持在＜10℃(一般～40分鐘)。加入完成后，在+5℃下將混合物攪拌約1小時，直到不再有苯甲酸酐。將反應混合物轉入100升的容器中，用甲基叔丁基醚(MTBE，20mL)稀釋。用5％的KH2PO4溶液(2×20kg)沖洗有機層。用7％的NaHCO3溶液(20kg)和27％的NaCl溶液(10kg)沖洗有機層。在真空中濃縮有機層以除去THF，同時定期加入IPA(16L)，最終體積為12L(NMR顯示沒有THF存在)。在良好攪動下使?jié){料升溫至45℃，并攪拌1.5小時。將漿料冷卻至-5℃，并攪拌1.5小時。濾出產物并用IPA(3×1L，預冷卻至-10℃)沖洗。將三苯甲酸酯轉入托盤中，在真空下，于50℃下用氮氣流進行干燥。產量為2.323kg(82％)。
然后，如下用3-(3-喹啉基)-2-丙-1-醇叔丁基碳酸酯將紅霉素A肟三苯甲酸酯烷基化。
將固體紅霉素A肟三苯甲酸酯(1000.1g，0.942mol)裝入10升的旋轉蒸發(fā)器燒瓶中，并溶解在THF(4.066kg)中。在真空中蒸發(fā)THF，留下泡沫狀油，將泡沫再溶解在THF(3.427kg)中并再次蒸發(fā)。將所得物質溶解在THF(3.500kg)中并轉移到12L的圓底燒瓶中，該燒瓶裝有回流冷凝器、氮氣進口管、加熱套和機械攪拌裝置。將該容器脫氧。一次性加入固體3-(3-喹啉基)-2-丙-1-醇叔丁基碳酸酯(308.9g，1.08mol，1.15當量)，隨后加入Pd2(dba)3(8.61g，0.0094mol，0.01當量)和dppb(8.02g，0.018mol，0.02當量)。將反應混合物加熱回流(65℃)約30分鐘，直到起始物質消耗掉。
將反應混合物冷卻至15℃。加入異丙醇(4.0L)，隨后立刻加入二N的NaOH(234mL，0.234mol，0.5當量)。根據(jù)水解完全的需要，加入額外的氫氧化鈉溶液。將反應混合物倒入MTBE(12L)和7％的NaHCO3水溶液(8L)并攪拌4分鐘。分層時形成黑色界面。將各層分離，該界面隨水層除去。用23％的NaCl水溶液(8L)沖洗有機層并分離各層，再次隨水層除去所有黑色界面。用45℃的熱浴在旋轉蒸發(fā)器上除去溶劑。將剩余的泡沫溶解在THF(4L)中并通過旋轉蒸發(fā)濃縮。重復這一步驟，留下干燥泡沫狀的想要的產物，重1262.1g。
實施例3根據(jù)以下合成步驟制備6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。
首先，如下制備9-亞胺基-6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。在氮氣氣氛下，將三丁基膦(31mL，120mmol)逐滴加入6-O-丙烯基喹啉基紅霉素肟-2′，4″-二苯甲酸酯(40g，36mmol，根據(jù)實施例2的步驟合成)和二苯基二硫化物(16g，73mmol)的四氫呋喃(240mL)溶液中。15小時后逐滴加入濃HCl(3.5mL)終止混合物的反應。2小時后濾出沉淀。用MTBE(100mL)沖洗濾餅并干燥，得到33g鹽酸鹽形式的亞胺(相應于80％的產率)。
然后如下制備6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。在室溫下將9-亞胺基-6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯(2g，1.8mmol)、酒石酸(0.5g，3.3mmol)、四氫呋喃(8mL)和水(8mL)混合。將混合物加熱到60-65℃，直到用HPLC分析至多殘留有2％的起始物質。通過加入氫氧化鈉水溶液(4N)將混合物的pH值調節(jié)為7-8。分離水層；在真空下濃縮有機層，用IPA chase，并在IPA(8mL)中制漿。過濾并干燥，得到1.82g酮(相應于91％的產率)。也可以在單釜中進行這些反應，而不用分離亞胺，得到75-80％產率的酮。
實施例4如下制備3-(3-喹啉基)-2-丙-1-醇叔丁基碳酸酯。將順式和反式異構體的混合物(81％的順式，19％的反式)形式的3-(3-喹啉基)-2-丙-1-醇(13.03g，70.43mmol)、二叔丁基二碳酸酯(16.91g，77.48mmol，1.11當量)、四正丁基硫酸氫銨(742mg，2.17mmol)和二氯甲烷(135mL)加入500mL的三頸圓底燒瓶中，該燒瓶裝有懸吊式機械攪拌器。將攪拌著的混合物冷卻到0-5℃，此時在45分鐘內加入25％氫氧化鈉水溶液(33.3mL)，使內部溫度不會升至20℃以上。反應完成時(1-4小時)，用二氯甲烷(50mL)稀釋反應混合物并用水(2×125mL)沖洗。用無水硫酸鈉干燥有機層、過濾并真空干燥，得到3-(3-喹啉基)-2-丙-1-醇叔丁基碳酸酯18.35g(91.4％)，油狀?？梢酝ㄟ^硅膠色譜法進一步提純這一物質，得到無色油狀的純碳酸酯17.50g，87.2％，其保持順式和反式異構體的原始比例。
實施例5根據(jù)以下步驟合成9-亞胺基-6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。
首先，如下制備9-苯基硫代亞胺基-6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。在氮氣氣氛下，將丙烯基喹啉叔丁基碳酸酯(PQC，0.5g，1.75mmol，根據(jù)實施例4的步驟合成)、9-苯基硫代亞胺基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯(1.05g，1mmol，通過實施例1的步驟獲得)、乙酸鈀(5mg)和二(二苯膦)丁烷(16mg)溶解在四氫呋喃(5mL)中。將混合物加熱回流。3小時后將混合物冷卻至室溫，通過一層FILTROL(0.2g)進行過濾。蒸發(fā)溶劑，用乙酸異丙酯(5mL)chase殘余物，在乙酸異丙酯-己烷(1∶4，5mL)中制漿。然后濾出固體并干燥，得到0.9g產物(相應于75％的產率)。
然后，根據(jù)以如下方式制備9-亞胺基-6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯鹽酸鹽。在室溫下將鹽酸逐滴加入9-苯基硫代亞胺基-6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯(0.9g，0.7mmol)的四氫呋喃(5mL)溶液中，直到所有起始物質被消耗。用MTBE(5mL)稀釋所得混合物，并過濾。用乙腈(2mL)沖洗濾餅并干燥，得到0.74g產物(相應于88％的產率)。
所有引用的參考文獻在此引入作為參考。
借助于以上描述和實施例舉例說明了本發(fā)明。以上描述應作為非限制性舉例說明，因為對于本領域的技術人員而言據(jù)此做出的許多變化是顯而易見的。應認為，所有這些變化應包括在所附權利要求的范圍和實質之內。
可以對本文描述的本發(fā)明方法的組合、操作和布置進行變換，而不背離由以下權利要求所限定的發(fā)明構思和范圍。
權利要求
1.一種用于將含酮的紅霉素衍生物的酮保護成硫代亞胺的方法，該方法包括以下步驟含酮的紅霉素衍生物的酮與異羥肟化劑反應形成肟；然后，所述肟與三烷基膦和芳基二硫化物反應形成芳基硫代亞胺。
2.權利要求1的方法，其中所述酮是C-9酮，所述芳基硫代亞胺是C-9芳基硫代亞胺。
3.權利要求1的方法，其中所述三烷基膦是三丁基膦。
4.權利要求1的方法，其中所述芳基二硫化物是二苯基二硫化物。
5.權利要求1的方法，其中所述異羥肟化劑是羥胺。
6.權利要求1的方法，其還包括在酸性水溶液中對所述芳基硫代亞胺進行脫保護，以形成含酮的紅霉素衍生物。
7.權利要求2的方法，其中所述含C-9酮的紅霉素衍生物在C-6上有羥基。
8.權利要求7的方法，其中所述C-9酮被保護以便用烷基化劑對C-6進行烷基化。
9.權利要求8的方法，其中所述烷基化劑是烯基烷基化劑。
10.權利要求1的方法，其還所述含酮的紅霉素衍生物是紅霉素A，所述芳基硫代亞胺是9-苯基硫代亞胺紅霉素。
11.權利要求1的方法，其還包括用水解劑將所述芳基硫代亞胺水解為亞胺。
12.一種用于將6-O-取代的含肟紅霉素衍生物脫肟化的方法，該方法包括以下步驟6-O-取代的含肟紅霉素衍生物的肟與三烷基膦和芳基二硫化物反應形成芳基硫代亞胺；然后，在酸性水溶液中水解所述芳基硫代亞胺，形成含酮的6-O-取代的紅霉素衍生物。
13.權利要求12的方法，其中所述三烷基膦是三丁基膦。
14.權利要求12的方法，其中所述芳基二硫化物是二苯基二硫化物。
15.權利要求12的方法，其中所述6-O-取代的含肟紅霉素衍生物是含C-9肟、含2′-羥基、含4″-羥基、含C-6-羥基的紅霉素衍生物。
16.權利要求15的方法，其進一步包括在芳基硫代亞胺形成后用至少一種羥基保護劑對所述含C-9肟、含2′-羥基、含4″-羥基、含C-6-羥基的紅霉素衍生物的所述2′-羥基和所述4″-羥基進行保護，形成2′-和4″-羥基保護的芳基硫代亞胺。
17.權利要求16的方法，其進一步包括用烷基化劑對2′-和4″-羥基保護的芳基硫代亞胺進行烷基化，形成2′-和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化芳基硫代亞胺。
18.權利要求17的方法，其中所述2′-和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化芳基硫代亞胺是9-苯基硫代亞氨基-6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯，所述含酮的6-O-取代的紅霉素衍生物是6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。
19.一種制備含C-9酮、含C-6羥基、含2′-羥基、含4″-羥基的紅霉素衍生物的6-O-烷基衍生物的方法，該方法包括以下步驟含C-9酮、含C-6羥基、含2′-羥基、含4″-羥基的紅霉素衍生物的C-9酮與異羥肟化劑反應形成C-9肟；用三烷基膦和芳基二硫化物使所述C-9肟衍生成C-9芳基硫代亞胺；用至少一種羥基保護劑對所述C-9芳基硫代亞胺的所述2′-羥基和所述4″-羥基進行保護，形成2′和4″-羥基保護的C-9芳基硫代亞胺；用烷基化劑對所述2′和4″-羥基保護的C-9芳基硫代亞胺的所述C-6-羥基進行烷基化，形成C-6-O-烷基化的2′和4″-羥基保護的C-9芳基硫代亞胺；在酸性水溶液中，對所述2′和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化C-9芳基硫代亞胺進行脫肟化，形成2′和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化C-9酮-紅霉素衍生物；然后分離出所希望的產物。
20.權利要求19的方法，其中所述三烷基膦是三丁基膦。
21.權利要求19的方法，其中所述芳基二硫化物是二苯基二硫化物。
22.權利要求19的方法，其中至少一種羥基保護劑是苯甲酸酐。
23.權利要求19的方法，其中所述烷基化劑是烯基烷基化劑。
24.權利要求23的方法，其中所述烯基烷基化劑是丙烯基喹啉叔丁基碳酸酯和鈀催化劑。
25.權利要求19的方法，其進一步包括對2′和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化C-9酮-紅霉素衍生物進行脫保護，形成2′和4″-羥基的C-6-O-烷基化C-9酮-紅霉素衍生物。
26.權利要求19的方法，其中所述2′和4″-羥基保護的C-6-O-烷基化C-9酮-紅霉素衍生物是6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯。
27.一種用于將紅霉素A的酮保護成硫代亞胺的方法，該方法包括以下步驟紅霉素A的酮與羥胺反應形成肟；然后，所述肟與三丁基膦和二苯基二硫化物反應形成9-苯基硫代亞氨基紅霉素。
28.一種制備6-O-丙烯基喹啉基紅霉素-2′，4″-二苯甲酸酯的方法，該方法包括以下步驟紅霉素A的C-9酮與羥胺反應形成紅霉素肟；用三丁基膦和二苯基二硫化物使所述肟衍生成9-苯基硫代亞氨基紅霉素；用苯甲酸酐對9-苯基硫代亞氨基紅霉素的2′-羥基和4″-羥基進行保護，形成9-苯基硫代亞氨基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯；用丙烯基喹啉叔丁基碳酸酯和鈀催化劑使9-苯基硫代亞氨基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯的C-6-羥基進行烷基化，形成6-O-丙烯基喹啉基-9-苯基硫代亞氨基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯；將6-O-丙烯基喹啉基-9-苯基硫代亞氨基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯在HCl水溶液中轉變?yōu)?-O-丙烯基喹啉基紅霉素2′，4″二苯甲酸酯；然后分離出所希望的產物。
全文摘要
公開了一種用于合成紅霉素衍生物的有效脫肟化技術，其涉及芳基硫代亞胺中間體。所述芳基硫代亞胺中間體可以用于以下方法中將含酮的紅霉素衍生物的酮保護起來作為硫代亞胺的方法；將含肟的紅霉素衍生物進行脫肟化的方法，或者制備6－0－烷基紅霉素衍生物的方法。本發(fā)明優(yōu)選的紅霉素衍生物具有C－9肟或C－9酮。
文檔編號A61P31/04GK1505634SQ01821004
公開日2004年6月16日 申請日期2001年12月19日 優(yōu)先權日2000年12月21日
發(fā)明者K·A·盧金, K A 盧金 申請人:艾博特公司