如式(I)所示的雷米普利为已知的ACE抑制剂，其常在药学中用于治疗高血压、心力衰竭及相关疾病。
雷米普利的制备涉及使如式(II)所示的氨基酸N-[1-(S)-(乙氧基羰基)-3-苯基丙基]-L-丙氨酸与如式IIIa(R＝H)所示的氨基酸(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸偶联。可选择地，雷米普利可如下制备：使化合物(II)与苄基酯衍生物IIIb(R＝Bn)进行偶联，随后通过氢解进行脱苄基化。
式(IIIa)和(IIIb)化合物的特征在于三个各自具有S构型的手性碳原子。制备这些化合物的现有技术主要基于非对映选择性的方法和后续的外消旋体拆分，所述拆分通过如下进行：用手性酸进行结晶或对适当的衍生物进行对映选择性酶水解。例如，G.C.Malakondaiah等人在Synthetic Communications 38，1737-1744(2008)中公开的操作使用L(+)-扁桃酸对化合物(IIIb)的外消旋混合物进行拆分。
在美国专利8,119,375(Sanofi-Aventis)中公开了制备化合物(IIIa)的方法，其包括在青霉素G酰胺酶的作用下对3-(2-氧代-环戊基)-2-苯基乙酰基氨基-丙酸进行对映选择性水解。两种方法所面临的缺点都是约一半量的前体物质转化成不期望的异构体，其为废物或为了回收而必须进行异构化。
在所公布的申请US 2011/0257408 A1(Chiral Quest Inc.)中公开的另一种现有技术方法采用使用某些络合物贵金属催化剂例如手性膦催化剂[Rh(COD)(ScRp-DuanPhos)]BF4或[Rh(COD)(RcSp-DuanPhos)]BF4的不对称氢化操作以产生光学纯的取代的丙氨酸。该方法所面临的几个主要缺点包括高成本、所述贵金属膦催化剂的有限可利用性以及在制备药物成分的过程中与除去残留金属和膦配体相关的公知实际问题。
另一种从环戊酮开始经由SAMP-腙的多步不对称合成(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸苄酯(IIIb)的现有技术已经在G.C.M.Kondaiah等人，Synthetic Communications 41，1186-1191，2011中描述。然而，由于手性助剂SAMP-腙是不能以商业量得到的昂贵化合物，因此该合成不适用于工业规模。
就式(IIIa)和(IIIb)化合物及最终的雷米普利的工业大规模制备而言，优选的方法应当涉及最小数目的反应步骤，其以高产率和高选择性进行并由容易得到且廉价的原料开始以提供高纯度的所需化合物。安全性、环境相容性及加工和试剂的成本是进一步的主要要求。
因此，本发明所要解决的问题是建立化合物(IIIa)和(IIIb)的改进的制备方法，其避免上述与外消旋体拆分和贵金属催化反应相关的缺点，并且其以高效率、高产率和选择性进行以提供所需产物。
上述问题已经通过提供以下改进的方法来解决，所述方法如以下进一步描述的那样包括在合成开始时使用具有明确立体化学的新的化合物并且在整个合成过程中保持立体化学。
在一个实施方案中，本发明涉及式(I)化合物的制备方法
所述方法包括以下步骤：
(A)使式(IV)的手性胺与式(V)的2-酰基氨基-丙烯酸酯反应，得到式(VI)的手性亚胺，
所述式(IV)为：
其中
R1为CO2-R4或CN；
R4为(C1-C4)烷基；
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基；
所述式(V)为：
其中
R2为(C1-C4)烷基；
R3为氢；(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
所述式(VI)为：
其中
R1为CO2R4或CN；
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
R4为(C1-C4)烷基；且
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基；
以下情况除外：如果式(V)化合物中的R3为H，则制备式(VI’)的二环化合物：
其中
R1为CO2R4或CN；
R2为(C1-C4)烷基；
R4为(C1-C4)烷基；
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基；
以及
B-1a)分别水解式(VI)化合物中的手性亚胺或水解式(VI’)的二环化合物中的胺，优选用温和酸水溶液进行处理，分别得到式(VII)的手性酮或得到式(VII’)的二环化合物，
所述式(VII)为：
其中
R1为CO2R4或CN；
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
R4为(C1-C4)烷基；
所述式(VII’)为：
其中
R1为CO2R4或CN；
R2为(C1-C4)烷基，且
R4为(C1-C4)烷基；
随后
(B-1b)水解式(VII)的手性酮或水解式(VII’)的二环化合物，优选通过用强酸水溶液进行处理，得到式(VIII)的手性氨基酸或其盐：
所述式(VIII)的手性氨基酸或其盐与式(IX)的手性二环氨基酸或其盐处于平衡状态：
或者，可选择地，
(B-2)分别水解式(VI)的手性亚胺或水解式(VI’)的二环化合物，优选用强酸水溶液，直接得到式(VIII)的手性氨基酸或其盐：
所述式(VIII)的手性氨基酸或其盐与式(IX)的手性二环氨基酸或其盐处于平衡状态：
以及
(C)通过催化氢化将来自化合物(VIII)和(IX)或其盐的混合物中的化合物(IX)或其盐转化成式(IIIa)化合物或其盐：
以及
(D)将式(IIIa)化合物转化成雷米普利(I)。
在方法步骤(D)的实施方案中，通过如下将式(IIIa)化合物或其盐转化成雷米普利(I)：
(D-1)使式(IIIa)化合物与式(X)化合物反应，得到式(I)化合物，
所述式(IIIa)为：
所述式(X)为：
所述式(I)为：
或者，可选择地，
(D-2a)使化合物(IIIa)与苯甲醇反应，得到式(IIIb)化合物或其盐：
然后
(D-2b-1)使式(IIIb)化合物与式(X)化合物反应，得到式(XI)化合物：
或者，可选择地，
(D-2b-2)使式(IIIb)化合物与式(II)化合物在偶联剂存在下反应，得到式(XI)化合物，
所述式(II)为：
以及
(D-2c)通过催化氢化由式(XI)化合物形成式(I)化合物。
“(C1-C4)烷基”是指直链或支链烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。
“(C1-C4)烷氧基”是指甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基和叔丁氧基。
“卤素”是指氟、氯或溴。
在本发明方法的一个实施方案中，式(V)、(VI)、(VI’)、(VII)和(VII’)化合物中任一个中的R2为甲基或乙基。在另一个实施方案中，R2为甲基。
在本发明方法的一个实施方案中，式(V)化合物中的R3为H、甲基、乙基、丙基、丁基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或苯基。在另一个实施方案中，R3为H、甲基、三氟甲基或甲氧基。在另一个实施方案中，R3为甲基、三氟甲基或甲氧基。在另一个实施方案中，R3为甲基。
在本发明方法的一个实施方案中，式(VI)和(VII)化合物中任一个中的R3为甲基、乙基、丙基、丁基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或苯基。在另一个实施方案中，R3为甲基、三氟甲基或甲氧基。在另一个实施方案中，R3为甲基。
在本发明方法的一个实施方案中，式(IV)、(VI)、(VI’)、(VII)和(VII’)化合物中任一个中的R4为甲基或乙基。在另一个实施方案中，R4为甲基。
在本发明方法的一个实施方案中，式(IV)、(VI)和(VI’)化合物中任一个中的“Ar”为苯基、4-甲氧基苯基、4-氯苯基或萘基。在另一个实施方案中，“Ar”为苯基。
本发明还分别涉及方法步骤(A)、步骤(B-1a)和(B1-b)及步骤(B-2)中的每一步，并且还涉及在用于合成式(IIIa)或(IIIb)化合物和最终的雷米普利的这些步骤中用作中间体的化合物。
以下更详细地描述了本发明多个方面。以下分别描述了式(IV)、(VI)、(VI’)、(VII)和(VII’)化合物的制备和反应，包括多个实施方案(IVa)、(IVb)、(VIa)、(VIb)、(VIa’)、(VIb’)、(VIIa)、(VIIb)、(VIIa’)和(VIIb’)中的每个。
在本发明方法的一个实施方案中，式(IV)、(VI)、(VI’)、(VII)和(VII’)化合物中任一个中的R1为CO2R4(分别被指定为式(IVa)、(VIa)、(VIa’)、(VIIa)和(VIIa’))。在另一个实施方案中，式(IV)、(VI)、(VI’)、(VII)和(VII’)化合物中任一个中的R1为CN(分别被指定为式(IVb)、(VIb)、(VIb’)、(VIIb)和(VIIb’))。
如上所述，本发明还涉及方法步骤(A)，其为式(VI)的手性亚胺或式(VI’)的二环化合物的制备方法，
所述式(VI)为：
其中
R1为CO2R4或CN；
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
R4为(C1-C4)烷基；且
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基；
所述式(VI’)为：
其中
R1为CO2R4或CN；
R2为(C1-C4)烷基；
R4为(C1-C4)烷基；
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基；
所述方法包括：
(A)使式(IV)的手性胺与式(V)的2-酰基氨基-丙烯酸酯反应，
所述式(IV)为：
其中
R1为CO2-R4或CN；
R4为(C1-C4)烷基；
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基或(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基；
所述式(V)为：
其中
R2为(C1-C4)烷基；
R3为氢(用于得到VI’化合物)，或
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基(用于得到式(VI)化合物)。
在方法步骤(A)中，式(IV)化合物用作原料。具体地，使用其中R1为COOR4的式(IV)化合物。该化合物为式(IVa)化合物：
其中Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基，且R4为(C1-C4)烷基。
用于制备式(IVa)的2-[(S)-1-芳基-乙基氨基]-环戊-1-烯-羧酸酯的2-氧代-环戊烷-羧酸烷基酯是市售的或可通过本领域已知的操作例如通过由市售的羧酸制备酯来得到。所述酸也可通过本领域已知的方法来制备。
其中R4为(C1-C4)烷基、尤其是甲基或乙基的式(IVa)的2-[(S)-1-芳基-乙基氨基]-环戊-1-烯-羧酸酯由能以商业量得到的化合物来制备，例如参见其中Ar＝苯基的方案1。如文献操作例如S.H.Gellman，J.Org.Chem.2001，66，5629-5632所述，2-氧代-环戊烷-羧酸乙酯和(S)-1-苯基-乙胺的反应以高产率得到烯氨基酯(IVa)。可使用其它类似的2-氧代-环戊烷-羧酸烷基酯。
(S)-1-苯基-乙胺仅表示一种化合物，其选自供货商例如BASF公司以几千吨规模生产的很多种可能的手性胺(商标ChiProsR；Chimica Oggi 27(5)，Sept-Oct 2009)。本发明可使用的取代的(S)-1-苯基-乙胺的典型实例包括例如(S)-1-(4-甲氧基-苯基)-乙胺、(S)-1-(3-甲氧基苯基)-乙胺、(S)-1-(2,4-二氯苯基)-乙胺、(S)-1-(4-甲基苯基)-乙胺和(S)-1-(1-萘基)-乙胺。这些化合物是市售的或可通过已知的操作来制备，例如M.Breuer，K.Ditrich等人，Angew.Chem.Int.Ed.43(7)，788-824(2004)所述。
在方法步骤(A)的另一个方面，使用其中R1为CN的式(IV)化合物作为原料。该化合物为式(IVb)化合物：
其中
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基。该化合物本身为本发明另一个实施方案。
以类似的方式由2-氧代-环戊烷-甲腈提供新的式(IVb)的2-[(S)-1-芳基-乙基氨基]-环戊-1-烯-甲腈，例如参见其中Ar＝苯基的方案2。
原料2-氧代-环戊烷-甲腈是市售的或其可由廉价的己二腈来制备，例如H.-J.Liu等人,Tetrahedron 59,1209-1226(2003)所述。
在另一个实施方案中，本发明涉及式(VI)化合物：
其中
R1为CO2R4或CN；
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
R4为(C1-C4)烷基；
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基。
在式(VI)化合物的一个实施方案中，本发明涉及式(VIa)化合物：
其中
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
R4为(C1-C4)烷基；且
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基。
在式(VI)化合物的另一个实施方案中，本发明涉及式(VIb)化合物：
其中
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
R4为(C1-C4)烷基；且
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基。
在式(VI)化合物的另一个实施方案中，带有R1基团的碳原子具有(S)构型。因此，在该实施方案中，式(VIa)或(VIb)化合物在带有R1基团的碳处也各自具有(S)-立体化学(参见方案3)。这些化合物为在全部三个手性碳原子处都具有(S,S,S)立体化学的化合物。
在反应步骤(A)中制备式(VI)(包括(VIa)和(VIb))化合物。步骤(A)通过如下进行：在没有任何溶剂的情况下或在惰性有机溶剂存在下将式(V)的2-酰基氨基-丙烯酸酯分别与式(IVa)或(IVb)化合物混合，并在适当的温度加热混合物。可使用的合适的惰性有机溶剂为但不限于乙腈、丙酮、二噁烷、二氯甲烷、氯仿、甲基-叔丁基醚、乙酸正丁酯、乙酸乙酯、甲基-异丁基酮、四氢呋喃或2-甲基-四氢呋喃。将反应混合物的温度保持在0℃至100℃的范围内，优选在40℃至80℃的范围内。可在反应后进行液相色谱。
式(V)的2-酰基氨基-丙烯酸酯是市售的或可通过本领域已知的方法由相应的丝氨酸酯来制备。例如，2-乙酰基氨基-丙烯酸甲酯的制备描述于WO2009/098251(DSM)中。各种乙酯可按照R.A.Hughes等人，J.Am.Chem.Soc.,127(44),15644-15651(2005)通过对2-乙酰基氨基-丙烯酸进行酯化来制备。2-甲酰氨基-丙烯酸甲酯可按照L.Panella等人，J.Org.Chem.,71,2026-2036(2006)由丝氨酸甲酯经一步制备。2-三氟乙酰基氨基-丙烯酸甲酯的制备例如描述于A.Avenoza等人，New Journal of Chemistry,31,224-229(2007)中且2-甲氧基羰基氨基-丙烯酸甲酯的制备描述于Y.Torisawa,J.Org.Chem.,57,5741-5747(1992)中。
令人惊讶的是，本发明方法的步骤(A)即手性烯氨基酯(IVa)或手性烯氨基腈(IVb)与式(V)的2-酰基氨基-丙烯酸酯的反应以高立体特异性方式得到加成产物(VI)，具体是在带有酰基氨基(-NHCOR3)的碳原子处具有所期望的S-构型。另外，式(VIa)和(VIb)产物中新构建的季碳原子也主要以一种明确的立体形式形成。
衍生自未取代的非环状β-酮基酯的手性烯胺与2-乙酰基氨基-丙烯酸甲酯(式V，R2＝R3＝Me)的加成已经描述于文献中。根据C.Cave等人，Tetrahedron Lett.38(50),8703-8706(1997)进行该加成反应，其中就带有乙酰基氨基的碳原子而言的非对映异构体过量(de)>95％。根据F.Hendra等人，Tetrahedron Asymmetry 15,1027-1032(2004)用衍生自α-取代的非环状β-酮基酯的手性烯胺得到类似的结果。
相反地，如本发明所述的式(V)的2-酰基氨基-丙烯酸酯分别与衍生自式(IVa)的环状β-酮基酯的手性烯胺的加成或与衍生自式(IVb)的β-酮基腈的手性烯胺的加成尚未被报导。
现已发现本发明方法的步骤(A)中环状β-酮基酯与手性烯胺的反应可以高产率进行且得到氨基官能团具有所需立体化学的式(VII)化合物以在一些转化后得到具有所需立体化学的期望化合物(VIII)。
这由于以下原因而是令人惊讶的：C.Cave等人和F.Hendra等人通过在高达约1摩尔浓度的四氢呋喃溶液中在约60℃进行加热使衍生自未取代的非环状β-酮基酯的烯胺与2-乙酰基氨基-丙烯酸甲酯反应且分离产率为65-75％。
然而，在相同的稀释反应条件下，当在THF溶剂的回流温度用式(V)的丙烯酸酯进行处理时，衍生自环状β-酮基酯的烯胺(IV)不能实现任何合成上有用的转化。仅有痕量的所期望的式(VIa)或(VIb)产物可通过HPLC色谱被检测出来。因此，衍生自环状β-酮基酯的烯胺(IV)似乎不适于这种类型的反应。
该消极发现与S.Delarue-Cochin在J.Org.Chem.2010,75,7596-7604中发表的结果是十分一致的，S.Delarue-Cochin研究了2-氟-β-酮基-丁酸乙酯的烯胺的反应条件和产率。结果是浓度依赖性的(稀释至纯态)，但独立于溶剂本身。产率在150℃在没有溶剂(纯态)的情况下是最低的(38％)，且在60％(0.8摩尔浓度，在THF中)和86％(0.2摩尔浓度，在THF中)之间变化。
现已发现当与丙烯酸酯反应时，尤其是在适当地选择反应条件的情况下，衍生自具有较大立体位阻的环状β-酮基酯的烯胺(IV)确实实现了合成上有用的转化。具体地且与上述结果相反地，如果减少溶剂的量(低至纯态)，反应转化和最终分离产率显著地提高至60-70％。因此，在本发明方法的一个实施方案中，烯胺(IV)与丙烯酸酯(V)的反应优选在几乎没有溶剂的情况下进行。使用的溶剂越少，反应进行得越快。有利的是，选择可随反应进行而蒸发且保持均质的挥发性溶剂。在开始时可使用一些溶剂以使两种反应配对物在物理上紧密接触，特别是当这两种反应配对物中的一种或两种为固体时。该溶剂可在反应的初始阶段通过蒸发来除去。
仅主要形成式(VIa)和(VIb)产物的一种明确的立体异构体，其中典型的实例显示出如在方案3中所绘的绝对立体化学。式(VIa)和(VIb)化合物的这些代表性产物的构型已经通过单晶X-射线晶体学分析被明确地证实。具体地，X-射线数据证实带有酰基氨基的碳原子呈所需要的S-构型。
新形成的季碳原子的绝对构型与先前从环烷酮的手性烯氨基酯与亲电性烯烃的类似反应中得到的结果是一致的，例如WO85/04873中所述。
该季碳原子的构型与本发明仅是有限相关的，这是因为其将在后续的水解/脱羧步骤(B1)或(B-2)中被破坏(参见下文)。然而，主要形成的如在方案3中所绘的两个新构建的手性中心得到非对映异构体富集的式(VIa)和(VIb)中间体。得到这些非对映异构体富集的中间体有助于按需对其进行纯化，例如通过结晶，由此提供就氨基官能团而言具有高立体化学纯度的化合物，其是下一步所需要的。
在另一个实施方案中，本发明涉及式(VI’)化合物：
其中
R1为CO2R4或CN；
R2为(C1-C4)烷基；
R4为(C1-C4)烷基；且
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基。
在式(VI’)化合物的一个实施方案中，本发明涉及式(VIa’)化合物：
其中
R2为(C1-C4)烷基；
R4为(C1-C4)烷基；且
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基。
在式(VI’)化合物的另一个实施方案中，本发明涉及式(VIb’)化合物：
其中
R2为(C1-C4)烷基；且
Ar为苯基，其任选地被一个、两个或三个彼此独立地选自卤素、(C1-C4)烷氧基和(C1-C4)烷基的取代基所取代；或1-萘基。
如果残基R3具有氢原子的含义，则以下结构异常出现在反应步骤(A)中：在该情况下，初始形成的式(VIa)和(VIb)的亚胺以大于95％的过量程度分别主要环化成式(VIa’)和(VIb’)的二环化合物，所述式(VIa’)和(VIb’)的二环化合物与打开形式(VIa)和(VIb)处于平衡状态(方案4)。该独特的结构特征被这些化合物的核磁共振分析所证实。然而，因为这些化合物的两种形式都可被水解成式(VIII)化合物，所以该情况不影响本发明方法使用它们及中间体来制备式(IIIa)中间体和最终的雷米普利的实用性。
可对式(VIa)、(VIb)、(VIa’)和(VIb’)产物进行分离和纯化，例如通过结晶，或使它们直接经历部分水解，例如用温和酸水溶液(步骤B-1a)。
在另一个实施方案中，本发明涉及式(VII)化合物
其中
R1为CO2R4或CN；
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
R4为(C1-C4)烷基。
在一个实施方案中，本发明涉及其中R1为CO2R4的式(VII)化合物，即化合物(VIIa)：
其中
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
R4为(C1-C4)烷基。
在式(VIIa)化合物的另一个实施方案中，带有COOR4基团的碳原子具有(S)立体化学。在该实施方案中，两个手性碳原子都具有(S,S)立体化学(式(VIIa-1)化合物)
其中
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基；
R4为(C1-C4)烷基。
在式(VII)化合物的另一个实施方案中，本发明涉及式(VIIb)化合物：
其中
R2为(C1-C4)烷基；
R3为(C1-C4)烷基，其中任选地一个、两个或三个氢原子可被氟所替代；(C1-C4)烷氧基；或苯基。
在式(VIIb)化合物的另一个实施方案中，带有CN基团的碳原子具有(R)立体化学。该化合物具有式(VIIb-1)：
其中R2和R3如以上(VIIb)中所述。
在另一个实施方案中，本发明涉及式(VII’)化合物：
其中
R1为CO2R4或CN且
R2为(C1-C4)烷基，
R4为(C1-C4)烷基。
在式(VII’)化合物的一个实施方案中，本发明涉及式(VIIa’)化合物：
其中
R2为(C1-C4)烷基且
R4为(C1-C4)烷基。
在式(VII)化合物的另一个实施方案中，本发明涉及式(VIIb’)化合物：
其中
R2为(C1-C4)烷基。
式(VII)(包括(VIIa)和(VIIb))化合物及式(VII’)(包括(VIIa’)和(VIIb’))化合物在反应步骤(B-1a)中制备。
在本发明化合物的一个实施方案中，式(VI)、(VI’)、(VII)和(VII’)化合物中任一个中的R1为COOR4。
在本发明化合物的另一个实施方案中，式(VI)、(VI’)、(VII)和(VII’)化合物中任一个中的R1为CN。
在本发明化合物的一个实施方案中，式(VI)(包括(VIa)和(VIb))化合物、式(VI’)(包括(VIa’)和(VIb’))化合物、式(VII)(包括(VIIa)和(VIIb))化合物和式(VII’)(包括(VIIa’)和(VIIb’))化合物中任一个中的R2为甲基或乙基。在另一个实施方案中，R2为甲基。
在本发明化合物的一个实施方案中，式(VI)(包括(VIa)和(VIb))化合物和式(VII)(包括(VIIa)和(VIIb))化合物中任一个中的R3为甲基、乙基、丙基、丁基、三氟甲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基或苯基。在其另一个实施方案中，R3为甲基、三氟甲基或甲氧基。在另一个实施方案中，R3为甲基。
在本发明化合物的一个实施方案中，式(VI)(包括(VIa))化合物、式(VI’)(包括(VIa’))化合物、式(VII)(包括(VIIa))化合物和式(VII’)(包括(VIIa’))化合物中任一个中的R4为甲基或乙基。在另一个实施方案中，R4为甲基。
在本发明化合物的一个实施方案中，式(IVb)化合物、式(VI)(包括(VIa)和(VIb))化合物和式(VI’)(包括(VIa’)和(VIb’))化合物中任一个中的“Ar”为苯基、4-甲氧基苯基、4-氯苯基或萘基。在另一个实施方案中，“Ar”为苯基。
WO2009/098251(DSM)描述了式[1]化合物，其具有式(VII)化合物的化学组成，其中R1为CO2R4且R4为烷基尤其是乙基(实施例1)，但是作为所有可能的立体异构体的未定混合物，其包括在带有R1基团及酰基氨基残基的碳原子处的未定立体化学。将该混合物进一步水解成游离的氨基羧酸，随后进行包括酶裂解的进一步反应，得到式(VIII)化合物(实施例2、3和4)。未公开如上所示具有(S)立体化学的其中R1为CO2R4的式(VII)化合物或式(VIIa)化合物。
将式(VI)或(VI’)化合物水解以分别得到式(VII)或(VII’)化合物，这可按本领域技术人员已知的多种方式来进行。通常这使用酸处理来进行。确定这种酸及其与其它反应条件例如温度和持续时间的组合是本领域技术人员已知的。
例如，可在用温和酸水溶液进行处理的情况下进行水解。可在20-100℃的温度使用的适当的酸为但不限于稀乙酸、丙酸、甲酸或稀盐酸。保持在酸性水相中的手性(S)-1-芳基-乙胺可通过萃取来分离并回收。较强的反应条件和酸同样可用于对式(VI)化合物中的亚胺或式(VI’)化合物中的胺进行裂解。然而，为了较好地控制反应并避免式(VII)或(VII’)化合物中的酯发生进一步裂解，用温和酸水溶液进行处理是优选的。
式(VIIa)、(VIIb)、(VIIa’)和(VIIb’)化合物同样可例如通过结晶或色谱来分离和纯化。然后，使其经历水解/脱羧，得到式(VIII)氨基酸(步骤B-1b)，所述水解/脱羧可在加热下在60℃至100℃在强酸水溶液中进行。
因此，术语“用温和及强酸水溶液进行处理”是指总体反应条件(所使用的酸和温度)使化合物的水解如所期望的那样，尤其是其中将式(VI)化合物中的亚胺水解成式(VII)化合物或将式(VI’)化合物中的胺水解以得到式(VII’)化合物，其优选在温和酸反应条件下进行。
可选择地，式(VIa)和(VIb)的亚胺及式(VIa’)和(VIb’)的二环化合物可直接经历亚胺水解及脱羧以得到手性S-构型的式(VIII)氨基酸(步骤B-2)。该反应可在加热下在60℃至100℃且使用强酸水溶液来进行。
可用于水解的适当的强酸水溶液包括盐酸、氢溴酸、硫酸和甲磺酸。反应步骤B-1b或B-2都得到化合物(VIII)，如在方案5中所示，所述化合物(VIII)与式(IX)的手性二环酸或其各自的盐处于平衡状态。
上述水解操作(步骤B-1a、B-1b和B-2)同样可用于将式(VIa’)、(VIb’)、(VIIa’)和(VIIb’)的N-甲酰基取代的二环产物经由式(VIIa)和(VIIb)的酮转化成氨基酸(VIII)和(IX)。在步骤B-1a(温和酸水解)中形成的各个中间体的核磁共振分析证实初始形成的式(VIIa)和(VIIb)的酮主要以与如在方案4中所示类似的方式且以大于95％的过量而环化成式(VIIa’)和(VIIb’)的二环化合物(方案6)。
步骤(B-1b)或(B2)后的步骤(C)中的氢化可如下分步进行：分离中间体(VIII)和(IX)，然后进行氢化，或可在之前不分离中间体(VIII)和(IX)的情况下在同一反应容器中进行氢化。
对化合物(VIII)和(IX)的混合物进行催化氢化以得到化合物(IIIa)，这在已知的标准条件下进行，优选通过在水溶液中使用钯/炭作为催化剂(步骤C)。
例如，将步骤(B-1b)或(B-2)的含有式(VIII)化合物或其盐与化合物(IX)或其盐的混合物的后处理水相与合适的催化剂混合。合适的催化剂的实例为铂/活性炭或钯/活性炭，且钯/活性炭是特别合适的。钯与活性炭的重量比优选为5:95至10:90。每克水溶液所使用的催化剂的量优选为1-10mg。还可向反应混合物中加入活性炭，其优选为5至20重量单位/重量单位的催化剂。氢化在5至15bar，且优选在8至12bar的氢气压力下进行。反应温度可在40℃和反应混合物的沸点之间，且优选为60-100℃。
化合物(IIIa)可任选地被分离。可将化合物(IIIa)分离成游离形式或分离成酸加成盐例如HCl盐、HBr盐、H2SO4盐、甲磺酸盐、甲苯磺酸盐或苯磺酸盐形式。
在一个实施方案中，可在一个反应容器中将水解步骤(B-1b)与氢化步骤(C)组合在一起以制备化合物(IIIa)(被指定为步骤B-1b+C)。在另一个实施方案中，也可将步骤(B-2)和(C)组合在一个容器中。在该情况下，不回收由于初始水解式(VI)或(VI’)化合物而得到的手性胺。
可通过本领域已知的方法将化合物(IIIa)转化成雷米普利(I)(步骤D)，其包括步骤D-1)或步骤D-2a)和D-2b-1)和D-2c)或步骤D-2a)和D-2b-2)和D-2c)。该类转化描述于例如美国专利8,119,375中。
在第一反应中，可使化合物(IIIa)与化合物(X)直接偶联
以得到雷米普利(I)(步骤D-1)，例如如美国专利8,119,375B2(Sanofi-Aventis)和以下实施例中所述。
可选择地，通过已知的方法将化合物(IIIa)转化成它的式(IIIb)的苄酯(步骤D-2a)，使所述式(IIIb)的苄酯与式(X)化合物直接反应以得到式(XI)的雷米普利-苄酯(步骤D-2b-1)，或可选择地，使苄酯(IIIb)与式(II)化合物在偶联剂存在下反应以提供雷米普利-苄酯(XI)(步骤D-2b-2)。
步骤(D-2b-2)中的酰胺形成可通过已知的方法来进行，例如如欧洲专利申请EP 79022 A2实施例I(4)中所述。使式(IIIb)化合物与式(II)化合物在以下条件下偶联：在合适的惰性溶剂例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、二氯甲烷或二甲基甲酰胺中，在5-20℃且优选为10-15℃的温度，在一种或多种标准酰胺偶联剂例如二环己基碳二亚胺、HOBt、丙烷膦酸酐或甲烷膦酸酐存在下，例如借助氢氧化钠溶液保持pH优选为8-9。作为偶联剂的烷烃膦酸酐如美国专利5,055,591 B2(Hoechst)中所述。
另一种合适的偶联剂为式(XII)的Vilsmeier盐。
例如，使盐(XII)与式(II)的酸在-20℃至+20℃且优选在-15℃至0℃在二氯甲烷中反应，并将所得混合物转移到含有式(IIIb)的苄酯的水/二氯甲烷混合物中，同时用碳酸氢钠或稀氢氧化钠调节pH为7.0-8.5。N,N-二甲基-氯甲基-氯化亚铵(XII)可通过对廉价的N,N-二甲基-甲酰胺(DMF)与光气、五氯化磷或亚硫酰氯进行氯化来得到(H.Eilingsfeld等人，Angew.Chem.,72(22),836(1960))或其可被商购(例如Aldrich)。
如下提供步骤D-2b-2的另一个选择：在碱例如三乙胺存在下用式(XIII)的酰氯盐酸盐对式(IIIb)的苄酯进行酰化，
如所公布的美国申请2007/0232680A1所述。
化合物(XI)，即(2S,3aS,6aS)-1-2-[[(1S)-1-(乙氧基羰基)-3-苯基丙基]胺基]-(2S)-丙酰基)八氢环戊并[b]吡咯-2-羧酸苄酯任选地在将其进一步转化成(I)前被分离。
在最终反应步骤D-2c)中，雷米普利(I)如下制备：在合适的催化剂例如钯/活性炭存在下对化合物(XI)进行氢化。因此，在合适的溶剂例如(C1-C3)烷醇且优选为甲醇或乙醇中在0-20℃且优选为5-10℃的温度在0.5-3bar的压力下通过加入合适的催化剂例如Pd/C(10重量％)对式(XI)的苄酯进行裂解。
式(I)化合物可任选地在步骤(D-1)或(D-2c)后进一步通过标准方法，例如通过色谱法或通过从合适的溶剂中重结晶来纯化。用于结晶的合适溶剂为例如甲醇和二异丙基醚的混合物，或可选择地为丙酮或乙酸乙酯。
本发明通过以下实施例来进一步描述而非将本发明限于以下实施例。
实施例
缩写：
ca. 约
h 小时
i.vac. 在真空中
LC-MS 液相色谱-质谱
M 摩尔浓度
MTBE 甲基-叔丁基醚
NMR 核磁共振
DCM 二氯甲烷
Ar 芳基
Bn 苄基
Me 甲基
Et 乙基
本发明通过以下实施例来更详细地描述。这些实施例用于说明本发明，而非限制其范围。本发明所述方法的每个步骤可分批或以连续工序或半连续模式来实施，且规模量可比本发明所述的大。
NMR归属基于对一维和多维1H和13C NMR谱进行的分析而仅用于说明，如本领域技术人员所做到的。对谱图的更详细分析可导致一些NMR峰的微小重新归属，其显然不改变总体归属。NMR谱用500MHz和600MHz仪器记录，位移相对于TMS以[ppm]为单位；若无另有说明，则溶剂都为DMSO-d6。
式(IV)(包括(IVa)和(IVb))化合物的制备
实施例1
2-[(S)-1-苯基-乙基氨基]-环戊-1-烯-甲腈
(化合物(IVb)，其中Ar＝苯基)
将9.80g(85.3mmol)2-氧代-环戊烷-甲腈(Ark Pharm Inc.，纯度95％)溶解在20ml甲苯中，并在冷却下在20℃至30℃加入10.4g(85.3mmol)(S)-1-苯基-乙胺(>99％，BASF)。搅拌4小时后，水和晶体在反应容器中沉积，并通过在旋转蒸发仪上与甲苯一起蒸馏将水完全除去。将剩余的结晶物质在冷的MTBE中搅拌，过滤并干燥，得到16.7g(92％)标题产物，其为亮黄色晶体。LC-MS：MH+213，
1H NMR：1.39(d，3H，Me)，1.72(m，2H，H-4)，2.30-2.48(m，4H，H-3，H-5)，4.93(m，1H，CHN)，7.23(m，2H，Ar-H)，7.33(m，3H，Ar-H)。
实施例2
2-[(S)-1-(4-甲氧基苯基)-乙基氨基]-环戊-1-烯-羧酸甲酯(式(IV)化合物，其中Ar＝4-甲氧基苯基，R1＝CO2Me)
将10.37g(70.0mmol)2-氧代-环戊烷-羧酸甲酯(纯度96％，Aldrich)溶解在30ml甲苯中，并将10.00g(65.5mmol)(S)-1-(4-甲氧基苯基)-乙胺(纯度>99％，BASF)在氩气下在约25℃搅拌12小时。通过蒸发甲苯(3×50ml)将水完全除去，并将产物在80℃/1mbar干燥，得到18.1g(100％)标题产物，其为黄色油状物。
LC-MS：MH+276；
1H NMR：1.40(d，3H，Me)，1.65(m，2H，H-4)，2.25，2.37，2.62(3m，4H，H-3，H-5)，3.57(s，3H，CO2Me)，3.73(s，3H，OMe)，4.60(m，1H，CHN)，6，90，7.20(2m，4H，Ar-H)，7.70(d，1H，NH)。
实施例3：
2-[(S)-1-(1-萘基)-乙基氨基]-环戊-1-烯-羧酸甲酯
(化合物(IV)，其中Ar＝1-萘基，R1＝CO2Me)
以与在实施例2中所述类似的方式由3.89g(26.3mmol)2-氧代-环戊烷-羧酸甲酯和4.50g(25.8mmol)(S)-1-(1-萘基)-乙胺(纯度98.5％，BASF)以定量产率制备标题化合物(7.60g黄色油状物)。
LC-MS：MH+296；
1H NMR：1.57(d，3H，Me)，1.56，1.67(2m，2H，H-4)，2.05，2.40，2.65(3m，4H，H-3，H-5)，3.61(s，3H，CO2Me)，5.50(m，1H，CHN)，6，90，7.20(2m，4H，Ar-H)，7.10-8.20(m，7H，ArH)。
实施例3a：
2-[(S)-1-(苯基乙基氨基]-环戊-1-烯-羧酸甲酯(IV)(Ar-4-苯基，R1＝CO2Me)的制备
以与在实施例2中所述类似的方式由63.51g(0.43mol)2-氧代-环戊烷-羧酸甲酯(纯度96％，Aldrich)和50.0g(0.41mol)(S)-1-苯基乙基胺(纯度>99％，BASF)以几乎定量产率制备标题化合物(97.0g，97％)。
LC-MS：MH+246；1H NMR：1.41(d，3H)，1.70(m，2H)，2.20(m，1H)，2.41(m，2H)，2.62(m，1H)，3.57(s，3H)，4.65(m，1H)，7.20-7.40(m，5H)，7.75(d，1H)。
实施例4
2-[(S)-1-(4-氯苯基)-乙基氨基]-环戊-1-烯-甲腈(化合物(IVb)，其中Ar＝4-氯苯基)
以与在实施例1中所述类似的方式由2-氧代-环戊烷-甲腈和(S)-1-(4-氯苯基)-乙胺(纯度>98％，BASF)制备标题化合物：产率为94％亮黄色晶体。
LC-MS：MH+247；1H NMR：1.38(d，3H，Me)，1.73(m，2H，H-4)，2.30-2.50(m，4H，H-3，H-5)，4.92(m，1H，CHN)，7.28(d，1H，NH)，7.35，7.40(2d，4H，Ar-H)。
式(VI)(包括(VIa)和(VIb))化合物的制备
实施例5
(2S)-2-乙酰氨基-3-[(1S,2E)-1-氰基-2-[(1S)-1-苯基乙基]亚氨基-环戊基]丙酸甲酯
(式(VI)化合物(其中Ar＝苯基，R1＝CN，R2＝Me，R3＝Me)，其来自式(IVb)化合物(其中Ar＝苯基，R1＝CN)和式(V)化合物(其中R2＝Me，R3＝Me))(步骤A))
将3.00g(14.13mmol)2-[(S)-1-苯基-乙基氨基]-环戊-1-烯-甲腈(IVb，Ar＝苯基，实施例1)、2.12g(14.84mmol)2-乙酰基氨基-丙烯酸甲酯(V，R2＝Me，R3＝Me)(Aldrich)和0.05g氢醌与5ml乙腈混合，并在65℃(浴温)在搅拌下加热65小时。蒸发溶剂并将半固体物质在搅拌下用20ml MTBE稀释。冷却至室温后，将混合物过滤。将粗固体产物溶解在最小量的热二氯甲烷中，并将热溶液用MTBE稀释。少量固体通过过滤除去。然后蒸发滤液，将残余物再次吸收在最小量的热二氯甲烷中。然后使用旋转蒸发仪将大量的二氯甲烷缓慢蒸发同时相继加入MTBE。一段时间后，产物分离出来，其为闪亮晶体。将混悬液搅拌约2小时同时冷却至室温。将晶体过滤，用MTBE洗涤并真空干燥。将部分该晶体用作晶种以制备较大量的标题化合物(参见以下实验)。
X-射线晶体学分析：将样品用于X-射线晶体学分析。测量X-射线强度数据。总暴露时间为13.71小时。用Bruker SAINT软件包使用窄帧算法(narrow-frame algorithm)对各帧进行积分。使用正交单位晶胞对数据进行积分，得到总计7602次反射至最大θ角为69.74°(分辨率)，其中2303次是独立的(平均冗余量(average redundancy)为3.301，完整性(completeness)＝63.7％，Rint＝1.71％，Rsig＝1.29％)且2230次(96.83％)大于2σ(F2)。最终晶胞常数即基于对超过20σ(I)的5717次反射的XYZ-形心(centroid)进行的精修，其中8.857°<2θ<136.6°。使用多重扫描法(SADABS)对数据的吸收效应进行修正。最小与最大表观透过率(apparent transmission)的比例为0.859。使用Bruker SHELXTL软件包使用其中Z＝4的空间群P 21 21 21针对式单位C20H25N3O3对结构进行解析和精修。所得绝对构型如在上文和方案3中所绘。
将16.70g(78.6mmol)2-[(S)-1-苯基-乙基氨基]-环戊-1-烯-甲腈(IVb，Ar＝苯基，实施例1)、11.82g(82.6mmol)2-乙酰基氨基-丙烯酸甲酯(V，R2＝Me，R3＝Me)(Aldrich)和0.10g氢醌与20ml乙腈混合，并在搅拌下在60℃-65℃加热。橙黄色溶液在30分钟内形成。约24小时后，加入标题化合物的晶种，由此一些产物结晶出来。反应混合物变稠同时蒸发大部分溶剂，并在48小时后在搅拌下向热混悬液中加入50ml MTBE。在室温冷却后，过滤得到第一批产物(12.4g)，并用MTBE洗涤。对浓缩的滤液进行重复处理(不需要额外的乙腈并在相同条件下再保持48小时)后，得到第二批(6.00g)，从而得到总计18.6g(65％)标题化合物，其为无色晶体。母液仍含有比例为约1:1:1的起始化合物和一些其它产物，并基本上进行重复反应/分离操作，得到另一批标题产物。(对LC峰面积进行校准)。
LC-MS：MH+356。
1H NMR：1.33(d，3H，H-15)，1.76，1.95(m，2H，H-4)，1.86(s，3H，H-12)，1.95，2.19(m，2H，H-3)，1.92，2.46(m，2H，H-6)，2.45(m，2H，H-5)，3.66(s，3H，H-13)，4.52(q，1H，H-14)，4.59(m，1H，H-7)，7.23(m，1H，H-19)，7.33(m，2H，H-18)，7.37(m，2H，H-17)，8.44(d，1H，H-9)；13C NMR：21.39(C-4)，22.33(C-12)，24.04(C-15)，27.34(C-5)，34.86(C-3)，36.55(C-6)，45.94(C-2)，49.54(C-7)，52.08(C-13)，61.00(C-14)，120.89(C-10)，126.29(C-17)，126.60(C-19)，128.22(C-18)，144.89(C-16)，169.30(C-11)，171.92(C-8)，173.31(C-1)。
实施例6
(2S)-2-乙酰氨基-3-[(1S,2E)-2-[(1S)-1-(4-氯苯基)乙基]亚氨基-1-氰基-环戊基]丙酸甲酯
(式(VI)化合物(其中Ar＝4-氯苯基，R1＝CN，R2＝Me，R3＝Me)，其来自式(IV)化合物(其中Ar＝4-氯苯基，R1＝CN)和式(V)化合物(其中R2＝Me，R3＝Me))(步骤A)
以与在实施例5中所述类似的方式使用10ml MTBE作为溶剂将5.00g(20.3mmol)化合物(IV)(Ar＝4-氯苯基，R1＝CN，实施例4)和3.05g(21.3mmol)化合物(V)(R2＝Me，R3＝Me)转化成5.05g(63％)标题化合物(黄色固体)。
LC-MS：MH+390
1H NMR：1.32(d，3H，H-15)，1.75，1.94(m，2H，H-4)，1.86(s，3H，H-12)，1.95，2.20(m，2H，H-3)，1.90，2.45(m，2H，H-6)，2.46(m，2H，H-5)，3.67(s，3H，H-13)，4.53(q，1H，H-14)，4.60(m，1H，H-7)，7.33-7.46(m，4H，H-17，H-18)，8.43(d，1H，H-9)
实施例7
(1S,2E)-1-[(2S)-2-乙酰氨基-3-甲氧基-3-氧代-丙基]-2-[(1S)-1-苯基乙基]亚氨基-环戊烷羧酸甲酯
(化合物(VI)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝Me)，其来自化合物(IV)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me)和化合物(V)(其中R2＝Me，R3＝Me))(步骤A)
将20.00g(81.53mmol)(2-[(S)-1-苯基-乙基氨基]-环戊-1-烯-羧酸甲酯(IV)(Ar＝苯基，R1＝CO2Me，实施例3a)、12.50g(85.60mmol)2-乙酰基氨基-丙烯酸甲酯(V)(R2＝Me，R3＝Me)和0.18g氢醌与10ml乙腈混合，并在搅拌下在50℃-60℃加热。约3天后，加入30ml二异丙基醚并在10℃搅拌2小时后，分离出结晶的产物。该部分的产量：17.59g(56％)。蒸发滤液，并将相同反应和分离操作重复一次，得到合并产量为23.51g(74.2％)的标题产物。
LC-MS：MH+389。
1H NMR：1.32(d，3H，H-15)，1.82(m，2H，H-4)，1.83(s，3H，H-12)，1.84，2.26(m，2H，H-3)，1.74，2.62(m，2H，H-6)，2.23，2.38(m，2H，H-5)，3.52(s，3H，H-20)，3.58(s，3H，H-13)，4.44(q，1H，H-14)，4.44(m，1H，H-7)，7.18(m，1H，H-19)，7.25(m，2H，H-17)，7.28(m，2H，H-18)，8.32(d，1H，H-9)；
13C NMR：21.62(C-4)，22.29(C-12)，24.35(C-15)，27.90(C-5)，32.72(C-3)，36.72(C-6)，49.39(C-7)，51.67(C-13)，51.76(C-20)，56.68(C-2)，60.44(C-14)，126.06(C-17)，126.27(C-19)，128.03(C-18)，145.45(C-16)，168.97(C-11)，172.39(C-8)，172.66(C-10)，176.76(C-1)。
实施例8
(1S,2E)-1-[(2S)-2-乙酰氨基-3-甲氧基-3-氧代-丙基]-2-[(1S)-1-苯基乙基]亚氨基-环戊烷羧酸乙酯
(化合物(VI)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Et，R2＝Me，R3＝Me)，其来自化合物(IV)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Et)和化合物(V)(其中R2＝Me，R3＝Me)(步骤A)
使以与在实施例2中所述严格类似的方式由2-氧代-环戊烷-羧酸乙酯(纯度96％，Aldrich)和(S)-1-苯基-乙胺(纯度>99％，BASF)制备的32.0g(0.123mol)2-[(S)-1-苯基-乙基氨基]-环戊-1-烯-羧酸乙酯(IV)(Ar＝苯基，R1＝CO2Et)与18.0g(0.125mol)2-乙酰基氨基-丙烯酸甲酯(V)(R2＝Me，R3＝Me)以与在实施例7中所述类似的方式进行反应，得到25.0g标题化合物，其为第一结晶部分。未分离在母液中含有的更多产物。
1H NMR：1.02(t，3H，H-17)，1.33(d，3H，H-15)，1.82(m，2H，H-4)，1.81(s，3H，H-12)，1.84，2.25(m，2H，H-3)，1.72，2.62(2dd，2H，H-6)，2.23，2.38(m，2H，H-5)，3.58(s，3H，H-13)，3.98(q，2H，H-17)，4.43(q，1H，H-14)，4.43(m，1H，H-7)，7.18(m，1H，H-21)，7.25(m，2H，H-19)，7.28(m，2H，H-20)。
X-射线晶体学分析：
将标题化合物的样品用于X-射线晶体学分析。测量X-射线强度数据。总暴露时间为12.01小时。用Bruker SAINT软件包使用窄帧算法对各帧进行积分。使用正交单位晶胞对数据进行积分，得到总计8017次反射至最大θ角为49.94°(分辨率)，其中2249次是独立的(平均冗余量为3.565，完整性＝98.7％，Rint＝2.37％，Rsig＝2.32％)且2026次(90.08％)大于2σ(F2)。最终晶胞常数即基于对超过20σ(I)的2561次反射的XYZ-形心进行的精修，其中8.202°<2θ<91.28°。使用多重扫描法(SADABS)对数据的吸收效应进行修正。最小与最大表观透过率的比例为0.910。使用Bruker SHELXTL软件包使用其中Z＝4的空间群P 21 21 21针对式单位C22H30N2O5对结构进行解析和精修。所得绝对构型如在上文和方案3中所绘。
实施例9
(1S,2E)-1-[(2S)-3-甲氧基-3-氧代-2-[(2,2,2-三氟乙酰基)氨基]丙基]-2-[(1S)-1-苯基乙基]亚氨基-环戊烷羧酸甲酯
(化合物(VI)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝CF3)，其来自化合物(IV)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me)和化合物(V)(其中R2＝Me，R3＝CF3)(步骤A)
将4.13g(16.84mmol)2-[(S)-1-苯基-乙基氨基]-环戊-1-烯-羧酸甲酯(IV)(Ar＝苯基，R1＝CO2Me，实施例3a)、0.06g氢醌、3.32g(16.84mmol)2-三氟乙酰基氨基-丙烯酸甲酯(V)(R2＝Me，R3＝CF3，Darses等人JACS，2008，第130卷，第19期，第6159-6169页)和1.5ml乙腈在60℃在氩气氛下加热。根据LC-MS分析，7小时内的转化为75％，并将混合物真空蒸发，得到7.59g粗产物，其含有标题化合物和一些未反应的原料。LC-MS：MH+443。
1H NMR：1.32(d，3H，H-15)，1.82(m，2H，H-4)，1.84，2.26(m，2H，H-3)，2.00，2.73(m，2H，H-6)，2.23，2.38(m，2H，H-5)，3.56(s，3H，H-20)，3.67(s，3H，H-13)，4.45(q，1H，H-14)，4.69(m，1H，H-7)，7.18(m，1H，H-19)，7.25(m，2H，H-17)，7.28(m，2H，H-18)，9.90(d，1H，H-9)；
实施例10
(2S)-1-甲酰基-6a-[[(1S)-1-苯基乙基]氨基]-3,4,5,6-四氢-2H-环戊并[b]吡咯-2,3a-二羧酸二甲酯
(化合物(VI′)其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me，方案4)，其分别来自化合物(IV)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me)和化合物(V)(其中R2＝Me，R3＝H)(步骤A)
以与在实施例7中所述类似的方式进行合成。
以下NMR数据是指粗产物混合物中二环反应产物的主要立体异构体(根据NMR数据，含量为约90％)。
1H NMR：1.21(d，3H，H-15)，1.54，2.16(m，2H，H-5)，1.39，1.58(m，2H，H-6)，1.61，1.94(m，2H，H-7)，2.19(m，1H，H-13)，2.33，2.52(m，2H，H-3)，3.70(s，3H，H-11)，3.71(s，3H，H-10)，3.96(q，1H，H-14)，4.46(dd，1H，H-2)，7.18(m，1H，H-19)，7.28(m，2H，H-18)，7.33(m，2H，H-17)，8.47(s，1H，H-12)；
13C NMR：21.46(C-6)，26.36(C-15)，32.82(C-5)，33.27(C-3)，34.02(C-7)，52.06(C-10，C-14)，52.22(C-11)，55.90(C-2)，63.45(C-4)，91.03(C-8)，126.31(C-17)，126.36(C-19)，128.02(C-18)，147.63(C-16)，160.35(C-12)，172.42(C-9)，172.51(C-1)。
NMR谱显示式(VI)的非环化结构(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me且R2＝Me)的含量低于3％。如在方案4中所示，平衡倾向于化合物VI’。
实施例11：
(1S,2E)-1-[(2S)-2-乙酰氨基-3-甲氧基-3-氧代-丙基]-2-[(1S)-1-(4-甲氧基苯基)乙基]亚氨基-环戊烷羧酸甲酯
(化合物(VI)(其中Ar＝4-甲氧基苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝Me)，其来自化合物(IV)(其中Ar＝4-甲氧基苯基，R4＝CO2Me)和化合物(V)(其中R2＝Me，R3＝Me))(步骤A))
以与在实施例7中所述类似的方式由3.00g(10.9mmol)化合物(IV)(Ar＝4-甲氧基苯基，R1＝CO2Me，实施例2)和1.64g(11.4mmol)化合物(V)(R2＝Me，R3＝Me)使用10ml MTBE作为溶剂来制备标题化合物。将粗产物用二异丙基醚洗涤三次后，得到3.00g(66％)标题产物，其为粘性橙色油状物。
LC-MS：MH+419
1H NMR：1.30(d，3H，H-15)，1.82(m，2H，H-4)，1.83(s，3H，H-12)，1.84，2.25(m，2H，H-3)，1.74，2.62(m，2H，H-6)，2.23，2.38(m，2H，H-5)，3.52(s，3H，H-20)，3.59(s，3H，H-13)，3.73(s，3H，H-19)，4.38(q，1H，H-14)，4.43(m，1H，H-7)，6.85(d，2H，H-17)，7.15(d，2H，H-18)，8.33(d，1H，H-9)；
式(VII)(包括(VIIa)和(VIIb))化合物和式(VII’)(包括(VIIa’)和(VIIb’))化合物的制备
实施例12
(2S)-2-乙酰氨基-3-[(1R)-1-氰基-2-氧代-环戊基]-丙酸甲酯(化合物(VII)(R1＝CN，R2＝Me，R3＝Me)，其来自化合物(VI)(其中Ar＝苯基，R1＝CN，R2＝Me，R3＝Me)(步骤B-1))
将18.00g(50.64mmol)化合物(VI)(Ar＝苯基，R1＝CN，R2＝Me，R3＝Me，实施例5)、5.00g(83.3mmol)乙酸和40ml水在搅拌下在50-55℃加热。混悬液在45分钟内变得澄清且反应在90分钟后完成(LC-MS)。产物在冷却后从反应混合物中部分结晶。将晶体用小份冷水洗涤。将滤液用25ml 2N盐酸酸化，将合并的水相浓缩至约30ml并用乙酸乙酯萃取5次。将合并的萃取物蒸发，并将产物从小体积的热二氯甲烷和MTBE中结晶，得到总计12.13g(95％)标题化合物。
LC-MS：MH+253。
1H NMR：1.86(s，3H，H-12)，1.92(m，2H，H-3)，1.99，2.25(2dd，2H，H-7)，2.00，2.15(2m，2H，H-4)，2.37(m，2H，H-2)，3.64(s，3H，H-13)，4.47(ddd，1H，H-8)，8.45(d，1H，H-10)。
可通过萃取和蒸馏从碱化的水相中回收手性助剂(S)-1-苯基-乙胺。
式(VIIa)和(VIIa’)化合物的制备
实施例13
(1S)-1-[(2S)-2-乙酰氨基-3-甲氧基-3-氧代-丙基]-2-氧代-环戊烷羧酸甲酯
(化合物(VII)(其中R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝Me)，其来自化合物(VI)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝Me))(步骤B-1)
将17.10g(44.02mmol)化合物(VI)(Ar＝苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝Me；实施例7)、3.17g(52.82mmol)乙酸和27ml水在搅拌下在50℃加热。反应在5小时后完成(LC-MS)。将反应混合物用稀盐酸酸化，并用乙酸乙酯充分萃取。将合并的萃取物用少量稀盐酸洗涤，经MgSO4干燥并蒸发。产物从MTBE/丙酮的混合物(约5/1，50ml)中结晶，得到总计11.20g(89％)标题化合物。
LC-MS：MH+286。
1H NMR：1.81(s，3H，H-14)，1.78(dd，1H，J＝14.3，8.7Hz，H-7)，2.41(dd，1H，J＝14.3，5.9Hz，H-7′)，1.90，(m，2H，H-3)，1.99，2.43(2m，2H，H-4)，2.30(m，2H，H-2)，3.58(s，3H，H-12)，3.60(s，3H，H-11)，4.39(ddd，1H，J＝8.7，8.4，5.9Hz，H-8)，8.25(d，1H，J＝8.4Hz，H-10)。
13C NMR：19.28(C-3)，22.26(C-14)，31.84(C-4)，36.68(C-2)，34.65(C-7)，48.77(C-8)，51.85(C-12)，52.44(C-11)，58.54(C-5)，169.14(C-13)，170.01(C-6)，213.45(C-1)。
实施例14
(1S)-1-[(2S)-2-乙酰氨基-3-甲氧基-3-氧代-丙基]-2-氧代-环戊烷羧酸乙酯
(化合物(VII)(其中R1＝CO2Et，R2＝Me，R3＝Me)，其来自化合物(VI)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Et，R2＝Me，R3＝Me))(步骤B-1)
所述化合物以与在实施例13中所述类似的方式由在实施例8中制备的化合物(VI)(Ar＝苯基，R1＝CO2Et，R2＝Me，R3＝Me)来制备。
1H NMR：1.16(t，3H，J＝7.1Hz，H-12)，1.81(s，3H，H-15)，1.76(dd，1H，J＝14.4，9.0Hz，H-7)，2.41(dd，1H，J＝14.4，5.6Hz，H-7′)，1.90，(m，2H，H-3)，1.99，2.42(2m，2H，H-4)，2.30(m，2H，H-2)，3.58(s，3H，H-13)，4.05(q，2H，J＝7.1Hz，H-11)，4.41(ddd，1H，J＝9.0，8.4，5.6Hz，H-8)，8.25(d，1H，J＝8.4Hz，H-10)。
13C NMR：19.32(C-3)，22.26(C-15)，31.84(C-4)，36.64(C-2)，34.60(C-7)，48.79(C-8)，51.82(C-13)，58.62(C-5)，61.09(C-11)，169.13(C-14)，169.49(C-6)，213.51(C-1)。
实施例15
(1S)-1-[(2S)-3-甲氧基-3-氧代-2-[(2,2,2-三氟乙酰基)-氨基]丙基]-2-氧代-环戊烷羧酸甲酯
(化合物(VII)(其中R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝CF3)，其来自化合物(VIa)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝CF3)(步骤B-1)
将在实施例9中得到的2.00g粗化合物(VI)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝CF3)溶解在乙酸(0.35ml)、水(1ml)和乙腈(2ml)的混合物中，并在搅拌下在50℃加热。反应在1小时后完成(LC-MS)。将反应混合物用稀盐酸酸化，并用MTBE萃取两次。将合并的萃取物用pH为5的缓冲溶液和盐水洗涤，经MgSO4干燥并蒸发，得到1.47g黄色油状物，其包含约70％目标化合物和约20％烯氨基酯(IV)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me)。对粗产物进行硅胶柱色谱(庚烷/乙酸乙酯)，得到1.23g纯的标题化合物，其为无色油状物。LC-MS：MH+340。
1H NMR：1.80-2.04(m，4H，H-3，H-4)，2.23-2.47(m，3H，H-2，H-7)，2.57(dd，1H，H7′)，3.60(s，3H，H-12)，3.65(s，3H，H-11)，4.57(m，1H，H-8)，9.88(d，1H，H-10)。
实施例16
(2S)-1-甲酰基-6a-羟基-3,4,5,6-四氢-2H-环戊并[b]吡咯-2,3a-二羧酸二甲酯
(化合物(VII′)其中R1＝CO2Me，R2＝Me))(步骤B-1)
与在实施例13中所述类似地，由在实施例10中得到的化合物(VI’)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me)(部分含有化合物(VI)(其中Ar＝苯基，R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝H))开始来合成标题化合物。以下NMR数据是指在粗产物混合物(1.80g，产率69％)中含有的二环反应产物的主要立体异构体(约90％)。
1H NMR：1.45，1.75(m，2H，H-6)，1.63，2.26(m，2H，H-5)，2.21，2.29(m，2H，H7)，2.16，2.48(m，2H，H-3)，3.62(s，3H，H-10)，3.64(s，3H，H-11)，4.29(dd，1H，H-2)，6.58(s，1H，8-OH)，8.39(s，1H，H-12)。
13C NMR：21.41(C-6)，33.13(C-5)，34.06(C-3)，38.17(C-7)，51.86(C-11)，52.01(C-10)，56.58(C-2)，61.56(C-4)，101.03(C-8)，161.22(C-12)，170.96(C-1)，172.49(C-9)。
按照在以下实施例17中所述的步骤B-3使粗标题化合物经历酸水解(HCl水溶液)。以定量产率得到呈盐酸盐形式的式(VIII)的粗氨基酸，
并通过1H NMR谱(DMSO-d6)来分析：1.20-2.45(m，9H)，3.93(m，1H，CHN)，8.50(s，3H，NH3+)。
化合物(IIIa)、(IIIb)、(II)、(IX)和(I)的制备
实施例17：
由化合物(VII)(其中R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝Me)制备(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸盐酸盐(1IIa)(在一个容器中进行步骤B-1b+C)
将20.0g(70.1mmol)化合物(VII)(R1＝CO2Me，R2＝Me，R3＝Me，实施例13)与140ml 1M盐酸一起在约100℃加热直到LC-MS表明完全转化成MH+为172的产物(约14h)。在该水解过程中，收集到一些蒸馏物并用相同体积的1M HCl替代。将反应混合物浓缩，用100ml水稀释并再次浓缩，得到23.4g油性产物。然后该物质在同一容器中在pH 1在90-100℃使用400mg 5％Pd/炭催化剂进行氢化直到LC-MS表明完全转化成MH+为156的目标产物。滤除催化剂，将滤液蒸发，并将残余物与丙酮一起再蒸发两次。将固体残余物在丙酮中搅拌，过滤，用丙酮洗涤并干燥，得到10.0g(74.4％)纯的标题化合物，其被证实与标准品相同。
1H NMR(D2O)：1.43-2.00(m，7H)，2.60(m，1H，H-3)，2.95(m，1H，H-3′)，4.15(m，1H，H-6a)，4.30(m，1H，H-2)。
实施例18：
由化合物(VII)(其中R1＝CN，R2＝Me，R3＝Me)制备(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸(IIIa)(步骤B-1b和随后的步骤C)
将1.00g(3.96mmol)化合物(VII)(R1＝CN，R2＝Me，R3＝Me，实施例12)与5ml浓盐酸一起在100℃加热直到LC-MS表明完全转化成MH+为172的产物(约24h)。将溶液浓缩至约3ml，并在搅拌下用20ml丙酮稀释。倾出上清液，并将不溶物用丙酮再洗涤两次并真空干燥，得到玻璃状残余物(约0.80g)，将其重新溶解在含有0.31g(3.75mmol)碳酸氢钠的10ml水中。然后在50℃(气囊)使用10％Pd/炭(50mg)进行氢化直到如LC-MS分析所示，MH+为172的产物完全转化成MH+为156的标题化合物。过滤除去催化剂，并将滤液浓缩至约3ml并与丙酮/异丙醇的混合物(10/1)一起搅拌。将不溶物真空干燥，得到0.61g(68％校正产率)粗标题化合物，其为混有约0.21g氯化钠的无色固体。分析数据参见上述实施例。
实施例19：
由(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸(IIIa)和式(X)酐制备雷米普利(I)(步骤D-1)。
将在实施例17中制备的2.43g(12.67mmol)(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸盐酸盐(IIIa)溶解在10ml水中，然后加入3.87g(12.67mmol)式(X)的酐的溶液。在10-15℃的温度加入2N NaOH水溶液直到获得pH为9.0，然后在搅拌下滴加额外的NaOH水溶液同时保持pH为8.5-9.5。加入约19ml 2N NaOH溶液后，混浊混合物在约30分钟内变成澄清溶液。使用浓盐酸将溶液酸化至pH 5.2，并用乙酸乙酯和盐水萃取三次。蒸发溶剂，提供无色油状物，其从冷的二异丙基醚中结晶。产率：3.90g(74％)雷米普利，其纯度>98.7％(LC峰面积)。
LC-MS：MH+417，
1H NMR(2种旋转异构体)1.06(d，3H，Me)，1.19(t，3H，Me)，1.30-2.05(m，8H)，2.27-2.47(m，1H)，2.57(m，2H)，2.72(m，1H)，3.13，3.19(m，1H)，3.30(m，1H)，3.63(m，1H)，4.08(q，2H，OCH2CH3)，4.30，4.50(m，2H)，7.12-7.30(m，5H ArH)。
实施例20：
由(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸(IIIa)制备(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸苄酯盐酸盐(IIIb)(步骤D-2a)
在0℃将在实施例17中制备的5.00g(26.09mmol)(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸盐酸盐(IIIa)混悬在30.0ml(0.29mol)苯甲醇中，并在<5℃缓慢加入5.0ml(68.9mmol)亚硫酰氯。将混合物缓慢温热至室温。搅拌约2天后，将混合物用120ml MTBE稀释。过滤分离固体，用MTBE洗涤并干燥，得到7.06g(96％)标题化合物的盐酸盐，其为灰白色粉末。峰面积LC-MS>99％。
LC-MS：MH+246。
1H NMR：1.40-1.83(m，6H，H-4，H-5，H-6)，1.95(m，1H，H-3)，2.48(m，1H，H-3′)
2.82(m，1H，H-3a)，3.98(m，1H，H-6a)，4.45(m，1H，H-2)，5.25(dd，2H，OCH2)，7.40(m，5H，Ar)，8.80-10.50(brm，2H，NH)
手性HPLC分析：柱Chiralpak IA/124，尺寸250x4.6mm，洗脱剂混合物为庚烷/乙醇/甲醇20/1/1+0.1％二乙胺。(2R,3aR,6aR)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸苄酯(峰面积<0.01％)的保留时间为7.60分钟且(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸苄酯(>99.9％)的保留时间为8.05分钟。对映异构体过量为ee>99.8％。相比之下，由Aldrich Chemicals购买的全S异构体的商业样品通过使用相同测定法而显示全S/全R的比例为98.61/1.39％(ee 97.2％)。
实施例21：
由(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸苄酯(IIIb，R＝Bn)和式(X)的酐制备雷米普利-苄酯(XI)(步骤D-2b-1)：
在15℃将1.90g(6.74mmol)(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸苄酯盐酸盐(IIIb，R＝Bn，实施例20)加到0.83g(9.83mol)碳酸氢钠在5ml水和20ml乙酸乙酯中的搅拌混合物中。5分钟后，在5分钟内滴加2.00g(6.55mmol)式(X)的酐在5ml乙酸乙酯中的溶液。在环境温度继续搅拌60分钟，分离有机相，用饱和碳酸氢钠水溶液洗涤两次，干燥并真空蒸发至干(约30℃/高达1mbar)，得到3.30g(99％)标题化合物，其为无色油状物。LC-MS纯度>98％(峰面积)(MH+507)。该产物的1H NMR数据与在实施例22中制备的产物所得到的1H NMR数据是不可区分的。
实施例22：
使用Vilsmeier试剂(XII)将N-[1-(S)-(乙氧基羰基)-3-苯基丙基]-L-丙氨酸(II)转化成雷米普利-苄酯(XI)(步骤D-2b-2)。
在氩气和冷却下将0.70ml(9.62mmol)亚硫酰氯滴加到0.67g(9.17mmol)无水N,N-二甲基甲酰胺中。将混合物在40℃搅拌1小时，然后在40℃在真空中(高达1mbar)再搅拌2小时。在冰浴中冷却后，形成粘性半结晶物质(1.17g，100％)。在-10℃的温度在氩气氛下将该物质与2.39g(8.56mmol)N-[1-(S)-(乙氧基羰基)-3-苯基丙基]-L-丙氨酸(II)在含有10mmol无水HCl的25ml无水DCM中的混悬液合并。混合物在约10分钟内变成澄清溶液，并在-10℃至-5℃的温度范围内再搅拌15分钟。然后在约3分钟内将冷的溶液转移到水(5ml)、碳酸氢钠(3.4g)、DCM(5ml)和2.00g(8.15mmol)(2S,3aS,6aS)-环戊并[b]吡咯-2-羧酸苄酯(IIIb，R＝Bn，实施例20)的剧烈搅拌混合物中。分离有机相，用5ml水洗涤3次，经硫酸钠干燥并在25℃/1mbar小心浓缩，得到4.11g(99.5％)粗雷米普利-苄酯(XI)，其为澄清油状物。LC-MS纯度为96.6％(峰面积)(MH+507)。
1H NMR(2种构象异构体)1.03(d，3H，Me)，1.18(t，3H，Me)，1.25-2.45(m，10H)，2.57(m，2H)，2.73(m，1H)，3.13(m，1H)，3.62(m.1H)，4.08(q，2H，OCH2CH3)，4.33(m，1H)，4.47，4.73(m，1H)，5.10(q，2H，OBn)，7.10-7.40(m，10H Ar-H)。
实施例23：
由雷米普利-苄酯(XI)制备雷米普利(I)(步骤D-2c)
将在实施例21中得到的4.1g(8.09mmol)雷米普利-苄酯(XI)在15-20℃在30ml甲醇中用10％Pd/炭催化剂(约100mg)在大气压(气囊)进行氢化。原料完全消耗(通过LC-MS来检测)后，滤除催化剂，并真空蒸发溶剂。以此方式，以几乎定量产率得到粗雷米普利，其为粘性油状物(3.35g)。
将样品从丙酮中结晶并显示出>99.9纯度(在220nm的LC-MS峰面积)。分析数据与实施例19相同。