本发明涉及一种在制备联苯-2-基氨基甲酸1-[2-(2-氯-4-{[(R)-2-羟基2-(8-羟 基-2-氧代-1，2-二氢喹啉-5-基)乙基氨基]甲基}-5-甲氧基苯基氨基甲酰)乙基]哌啶 -4-基酯的方法中的新的关键步骤，该化合物既是毒蕈碱拮抗剂也是β2肾上腺 素受体激动剂。
2004年2月13日提交的国际专利申请WO 2004/074246(Theravance Inc， South San Francisco，Califonia，US)公开了在治疗肺部疾病方面有效的新型联苯化 合物，所述肺部疾病如慢性阻塞肺病(COPD)和哮喘。特别地，公开了作为既是 毒蕈碱拮抗剂也是β2肾上腺素受体激动剂的化合物联苯-2-基氨基甲酸 1-[2-(2-氯-4-{[(R)-2-羟基-2-(8-羟基-2-氧代-1，2-二氢喹啉-5-基)乙基氨基]甲基}-5- 甲氧基苯基氨基甲酰)乙基]哌啶-4-基酯。联苯-2-基氨基甲酸1-[2-(2-氯-4-{[(R)-2- 羟基-2-(8-羟基-2-氧代-1，2-二氢喹啉-5-基)乙基氨基]甲基}-5-甲氧基苯基氨基甲 酰)乙基]哌啶-4-基酯的化学结构由式(I)表示：
WO 2004/074246公开了制备所述式(I)化合物的方法。
在制备所述式(I)化合物中的一个重要中间体是联苯-2-基氨基甲酸 1-[2-(2-氯-4-甲酰基-5-甲氧基苯基-氨基甲酰基乙基)哌啶-4-基酯(也以1-(3-{[2-氯 -4-甲酰基-5-(甲氧基)苯基]氨基}-3-氧代丙基)-4-哌啶基2-联苯基氨基甲酸酯而熟 知)，用式(II)表示：
在WO 2004/074246(Preparation95)中公开的在式(II)化合物的制备中的关键 步骤，是式(III)所示的4-(丙烯酰氨基)-5-氯-2-(甲氧基)苯甲酸甲基酯：
与式(IV)所示的联苯-2-基氨基甲酸哌啶-4-基酯的反应：
得到式(V)所示的4-{3-[4-(联苯-2-基氨基甲酰氧基)哌啶-1-基]丙酰氨基}-5- 氯-2-甲氧基苯甲酸甲基酯。
在该反应中，式(III)化合物处于酯氧化阶段。因此，WO 2004/074246描述 了将式(V)化合物转化成式(II)化合物所必需的两个另外反应步骤，结构式都已在 前面提及。首先，对醇氧化水平的还原，第二，对醛氧化水平的氧化。因此， 从式(III)化合物和式(IV)化合物之间的偶联反应开始，需要三个步骤来制备所述 的关键中间体联苯-2-基氨基甲酸1-[2-(2-氯-4-甲酰基-5-甲氧基苯基-氨基甲酰 基乙基)哌啶-4-基酯。
在另外两个最近的国际专利申请中，WO 2006/023454和WO 2007/090859 也公开了制备联苯-2-基氨基甲酸1-[2-(2-氯-4-甲酰基-5-甲氧基苯基-氨基甲酰 基乙基)哌啶-4-基酯的三个步骤的方法，其中第一步骤是4-(丙烯酰氨基)-5-氯 -2-(甲氧基)苯甲酸甲基酯与联苯-2-基氨基甲酸哌啶-4-基酯的反应。
本发明的目的是提供一种新颖的、可替代的、更有效和更经济的制备式(II) 化合物的方法，该化合物是在制备联苯-2-基氨基甲酸1-[2-(2-氯-4-{[(R)-2-羟基 -2-(8-羟基2-氧代-1，2-二氢喹啉-5-基)乙基氨基]甲基}-5-甲氧基苯基氨基甲酰)乙 基]哌啶-4-基酯中的关键中间体。
因此，根据本发明此处提供了一种制备式(II)化合物的方法：
该方法包括将式(VI)化合物：
与式(IV)化合物在合适的溶剂中进行反应：
该新颖的、可替代的方法的导致了制备式(II)化合物的步骤数目从三步减少 到一步，提供了很多优点。经济上，该方法在是生产周期上产生了显著减小， 降低了溶剂浪费并提高了质量收率。另外，该改进的方法通过取消危险还原剂 硼氢化锂和氢化铝锂的使用表明了对健康和安全的关注，并在所述方法中减少 了金属废物(锰、锂)的量。在Preparation 96(WO 2004/074246)和Preparation 5(WO 2006/023454)中描述了硼氢化锂。在Preparation 15(WO 2006/023454)中描述了氢 化铝锂。在Preparation 16(WO 2006/023454)和实施例1(WO 2007/090859)中描 述了二氧化锰。
所述式(Ⅵ)化合物的预想不到的稳定性和当被所述式(IV)化合物处理时的 未预期到的反应选择性，使得可成功开发该单步骤方法。
所述式(VI)化合物和式(IV)化合物之间的反应在合适的溶剂中进行。合适的 溶剂可包括非质子传递溶剂和质子溶剂。合适非质子传递溶剂的实例包括但不 限于乙腈、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃、乙酸乙酯、二甲基甲酰胺和甲苯。合适 质子溶剂的实例包括但不限于乙醇、甲醇、异丙醇和苯酚。在本发明的另一方 面，所述反应在作为溶剂的2-甲基四氢呋喃中进行。
所述方法可任选进一步包含加入合适的有机酸源。合适有机酸的实例包括 有机羧酸，例如乙酸、甲酸和苯甲酸。在过程中加入合适的有机羧酸改善了反 应的杂质分布。因此，在本发明方法的另一方面，所述方法进一步包含加入有 机酸源。还在本发明的另一方面，所述有机酸源为有机羧酸。仍在本发明的另 一方面，所述有机羧酸为乙酸。
所述反应可在环境温度和所选溶剂的回流温度之间的温度下进行，并维持 在该温度直至反应完成。
可使用多种标准结晶技术将所述反应的产物从溶液中进行结晶，所述结晶 工艺如冷却结晶或反-溶剂加入结晶。在冷却结晶中，将包含溶解杂质化合物的 反应混合物进行缓慢冷却，和任选进行种晶，导致所期望化合物晶体的形成并 从溶液中分离。结晶之后，晶体可以通过过滤分离，用合适的溶剂洗涤，并干 燥。
在本发明的另一方面，其中所述反应在作为溶剂的2-甲基四氢呋喃中进行， 并加入乙酸作为有机酸源，将反应混合物冷却到60℃，用联苯-2-基氨基甲酸 1-[2-(2-氯-4-甲酰基-5-甲氧基苯基-氨基甲酰基乙基)哌啶-4-基酯进行种晶，60℃ 下老化30分钟，然后用4小时时间冷却到20℃。
反-溶剂加入结晶法可用来替代冷却结晶，用于感兴趣化合物的分离与纯 化。在反-溶剂加入结晶法中，将不纯化合物溶解在合适溶剂中。反溶剂的加入 减小了感兴趣化合物在溶液中的溶解度，促进所需化合物晶体的形成。结晶之 后，所述晶体可通过过滤分离，用合适溶剂洗涤，并干燥。
在本发明的另一方面，其中所述反应在作为溶剂的甲苯中进行，将反应混 合物在50℃下浓缩，并加入变性酒精反溶剂以改善结晶。将混合物在60℃下老 化4小时，并然后用4小时时间冷却到20℃.
在本发明的另一方面，提供了式(VI)化合物：
仍在本发明的另一方面，提供了N-[2-氯-4-甲酰基-5-(甲氧基)苯基]-2-丙烯 酰胺。
实施方式
在下面实施例中解释本发明。
实施例
步骤A：4-溴-2-氯-5-甲氧基苯胺的制备
将1，3-二溴-5，5-二甲基乙内酰脲(商业购得，如获自Aldrich)(9.1g，32mmol) 在20min内加入到于-5℃下搅拌的6-氯-3-甲氧基苯胺(商业购得，如获自Apollo Scientific)(10.0g，63mmol)的乙酸乙酯150ml)溶液中。将所得溶液在-5℃下搅 拌1小时，然后用碳酸钾(6g，43mmol)在水(40ml)中溶液洗涤，并然后用水(20 ml)洗涤。将所得溶液减压浓缩得到为浅褐色固体的4-溴-2-氯-5-甲氧基苯胺(14.3 g，95％)。
1HNMR(400MHz，CDCl3)δH(ppm)7.38(1H，s)，6.34(1H，s)，4.02-4.14(2H，br s)，3.83(3H，s)
m/z(ES+)236(M+H)
步骤B：4-氨基-5-氯-2-甲氧基苯甲醛的制备
将异丙基氯化镁(在四氢呋喃中的2M溶液，23ml，46mmol)(商业购得， 如获自Aldrich)在5min内加入到于10℃下搅拌的4-溴-2-氯-5-甲氧基苯胺(步骤 A)(10.0g，42mmol)的四氢呋喃(70ml)溶液中。将得到的溶液在50min内温热 到0℃，得到浓稠浆液，然后冷却到-25℃并用20min时间加入正丁基锂(在己烷 中的1.6M溶液，90ml，144mmol)，随后加入四氢呋喃(20ml)。将溶液用30min 时间温热到10℃，然后用5min时间加入N，N-二甲基甲酰胺(16ml，207mmol)， 将得到的浓稠浆液用20min时间温热到0℃。用15min时间小心地加入在水(50 ml)中的柠檬酸(22g，105mmol)溶液并保持反应＜10℃。将所述浆液在20℃下老 化30min，并然后真空过滤。将滤饼用水(100ml)洗涤，然后在真空下在40℃干 燥16小时，得到为浅黄色固体的4-氨基-5-氯-2-甲氧基苯甲醛(6.1g，理论值的 80％)。
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δH(ppm)9.95(1H，s)，7.49(1H，s)，6.50-6.57 (2H，br s)，3.81(3H，s)
m/z(ES+)186(M+H)
步骤C：N-[2-氯-4-甲酰基-5-(甲氧基)苯基]-2-丙烯酰胺的制备
制备1
将丙烯酸(商业购得，如获自Aldrich)(46ml，0.67mol)在25℃下缓慢加入 在乙酸乙酯(0.85L)中的4-氨基-5-氯-2-甲氧基苯甲醛(步骤B)(50.0g，0.27mol) 和三乙基胺(204g，2.02mol)的搅拌悬浮液中。用30min时间加入丙烷膦酸酐(在 乙酸乙酯中50％；429g，0.67mol)并保持反应温度为30-40℃。将所述混合物在 30-40℃再搅拌1小时，并然后冷却到25℃，用水(0.26L)稀释并用32％的盐酸(108 g)酸化至pH为2-3。分离有机层并用水(0.23L)和32％氢氧化钠(14g)的混合物洗 涤至水相层约pH为7。将有机相用水(0.23L)洗涤，并然后减压(约300mbar)浓 缩以除去0.56kg的蒸馏物。加入甲基环己烷(335g)并然后在减压下除去另外的 286g蒸馏物。加入甲基环己烷(111g)，并然后将所得悬浮液冷却到20℃，过滤 并用甲基环己烷洗涤。将滤饼在减压下于40℃干燥12小时，得到N-[2-氯-4-甲 酰基-5-(甲氧基)苯基]-2-丙烯酰胺(46g，71％)。
制备2
将3-氯丙酰氯(98.4ml，1.0mol)用30min时间加入到4-氨基-5-氯-2-甲氧基 苯甲醛(47.4g，0.26mol)的搅拌悬浮液中，确保反应温度不超过20℃。加入完 成后，将反应进一步在20℃下搅拌2小时并然后过滤。将滤液在减压下浓缩至 150ml，并然后用乙酸乙酯(100ml)和水(400ml)稀释。将混合物在20℃下搅拌1 小时并然后过滤得到为灰白色固体的3-氯-N-[2-氯-4-甲酰基-5-(甲氧基)苯基]丙 烯酰胺，其不进行分离而是悬浮在四氢呋喃(730ml)中并用二异丙基乙基胺(154 ml，0.88mol)进行处理。将所得混合物在45℃下搅拌46小时，并然后减压浓缩 留下残渣，将残渣用乙酸乙酯(300ml)稀释，用2M盐酸(4×100ml)洗涤并减压 浓缩，得到N-[2-氯-4-甲酰基-5-(甲氧基)苯基]-2-丙烯酰胺(37.8g，62％)。
1H NMR(400MHz，CDCl3)δH(ppm)10.31(1H，s)，8.43(1H，s)，8.02(1H，br s)，7.82(1H，s)，6.47-6.53(1H，dd)，6.28-6.38(1H，dd)，5.88-5.93(1H，dd)， 3.96(3H，s)
m/z(ES+)240(M+H)
步骤D：联苯-2-基氨基甲酸1-[2-(2-氯-4-甲酰基-5-甲氧基苯基-氨基甲酰 基乙基)哌啶-4-基酯的制备
制备1
将联苯-2-基氨基甲酸哌啶-4-基酯(可按照WO2004/074246A中的制备 8进行制备)(1.03kg，3.48mol)在60℃下用5分钟时间分批加入到在2- 甲基四氢呋喃(8.1L)中的N-[2-氯-4-甲酰基-5-(甲氧基)苯基]-2-丙烯酰胺(可依据 步骤C(制备1)或C(制备2)制备)(0.81kg，3.38mol)和乙酸(0.39L，6.62mol)的 搅拌溶液中。将所得溶液加热到75℃并在该温度保持2小时。将溶液冷却到 60℃，用联苯-2-基氨基甲酸1-[2-(2-氯-4-甲酰基-5-甲氧基苯基-氨基甲酰基乙 基)哌啶-4-基酯(4.0g)进行种晶，在60℃下老化30min，并然后用4小时时间冷 却到20℃。将所得悬浮液真空过滤，和滤饼用IMS(3×1.6L)洗涤。将固体在真 空烘箱中于50℃干燥10小时，得到为白色固体的联苯-2-基氨基甲酸1-[2-(2- 氯-4-甲酰基-5-甲氧基苯基-氨基甲酰基乙基)哌啶-4-基酯(1.50kg，理论值的 82％)。
1H NMR(400MHz，DMSO-d6)δH(ppm)10.70(1H，s)，10.19(1H，s)，8.68 (1H，s)，8.25(1H，s)，7.72(1H，s)，7.43-7.28(9H，m)，4.48-4.54(1H，br m)，3.88 (3H，s)，2.70-2.82(2H，br s)，2.63(4H，s)，2.20-2.30(2H，brm)，1.72-1.82(2H， br m)，1.49-1.56(2H，brm)
m/z(ES+)536(M+H)
制备2
将联苯2-基氨基甲酸哌啶-4-基酯(可按照WO2004/074246A中的制备 8进行制备)(63.0kg，212.57mol)在25℃下加入到在2-甲基四氢呋喃(430kg) 中的N-[2-氯-4-甲酰基-5-(甲氧基)苯基]-2-丙烯酰胺(可依据步骤C(制备1)或C (制备2)制备)(50.0kg，208.62mol)和乙酸(12.6kg，209.83mol)的搅拌悬浮液中。 然后将混合物用60分钟时间加热到50℃并在该温度保持2小时。将所得悬 浮液用90分钟时间冷却到20℃并在该温度下保持4小时。将所述悬浮液 真空过滤，并将滤饼用IMS(3×78.9kg)洗涤。将固体在真空烘箱中于50℃干 燥10小时，得到为白色固体的联苯-2-基氨基甲酸1-[2-(2-氯-4-甲酰基-5-甲氧 基苯基-氨基甲酰基乙基)哌啶-4-基酯白色固体(90.7kg，理论值的80.6％)。
IR波峰数(cm-1)3413，2775，1731，1698，1677，1575，1515，1443，1447，1401， 1376，1206，1043，1001，758，702
LC Rt＝4.58min
设备
1H NMR光谱记录在Bruker DP×400上，400MHz装置，在CDCl3或 DMSO-d6中。
质谱记录在于阳离子电喷雾中操作的Waters LCT质谱仪上，质量范围为 100-1000(ZQ)或150-1500(LCT)amu。
IR光谱被作为ATR固体样品而记录在Perkin Elmer Spectrum 100FTIR装置 上，在2.0cm-1分辨率处使用16累积。
ATR＝衰减全反射比
HPLC色谱记录在Hewlett Packard Agilent 1100系列HPLC上并具有下列条件：