C19支架和甾体及其使用和制造方法

申请号 CN201980058406.6 申请日 2019-09-05 公开(公告)号 CN113056473A 公开(公告)日 2021-06-29
申请人 达特茅斯学院托管理事会; 发明人 格伦·C·米卡利齐奥; 阿尔蒂·B·高尔;
摘要 本公开涉及在一个或多个环稠合处包含季中心的立体定义的多环(例如,四环)化合物,用于制备这样的化合物的合成方法,以及使用这样的化合物 治疗 疾病 诸如脑 肿瘤 并且尤其是胶质瘤的方法。
权利要求

1.一种用于制造手性四环化合物(包括为对映异构体富集和/或对映纯的剂)的方法,所述方法包括以下步骤:
(a)通过分子内形成C9–C10键,将不饱和茚烷(包括可从金属环状化合物介导的成环偶联中获得的那些)转化为天然产物启发的四环,其中,步骤(a)任选地在手性催化剂或试剂存在下进行;以及
任选地,(b)将所述天然产物启发的四环的取代基从C9转移至C10。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(a)和任选的步骤(b)由以下方案表示:
3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述不饱和茚烷具有对应于以下的结构:
4.根据权利要求3所述的方法,其中,步骤(a)包括赫克反应。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(a)包括自由基环化,优选由Bu3SnH和偶氮二异丁腈(AIBN)或类似地能够诱导自由基环化的试剂组合介导的自由基环化。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述不饱和茚烷通过使烯炔与任选取代的炔,优选任选取代的烷基化的炔烃反应来制备:
7.根据权利要求6所述的方法,其中,所述烯炔在位置16处被对映异构体定义(富集或对映纯)。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(a)包括分子内弗里德‑克拉夫茨反应。
9.根据权利要求1‑8中任一项所述的方法,其中,所述手性催化剂或试剂包括(R)‑联酚或(S)‑联萘酚。
10.根据权利要求1‑9中任一项所述的方法,其中,所述方法产生具有至少85%的对映异构体四环化合物和不超过15%的对映异构体杂质的组合物。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,所述方法不包括手性纯化步骤。
12.一种根据权利要求1‑11中任一项所述的方法制造的化合物或其盐。
13.一种化合物或其盐,其中,所述化合物具有对应于以下式的结构:(I‑A1.1)、(I‑A2.1)、(I‑A3.1)、(I‑A4.1)、(II‑A1.1)、(II‑A2.1)、(II‑A3.1)、(II‑A4.1)或(III‑D1):
14.根据权利要求13所述的化合物或盐,其中,所述化合物具有对应于以下的结构:
15.根据权利要求13所述的化合物或盐,其中,所述化合物具有对应于以下的结构:
16.根据权利要求13所述的化合物或盐,其中,所述化合物具有对应于以下的结构:
17.一种用于治疗选自癌症、炎症、神经变性、脊髓损伤(SCI)、多发性硬化(MS)、帕金森病(PD)或阿尔茨海默病(AD)的疾病或病症的方法,所述方法包括向由此需要的受试者给药治疗有效量的根据权利要求12‑16中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐或前药。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述疾病是癌症,并且所述癌症是乳腺癌前列腺癌、卵巢癌、急性髓细胞性白血病或胶质瘤。
19.一种药物组合物,所述药物组合物包括药学上可接受的赋形剂以及根据权利要求
12‑16中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐或前药。
20.一种组合物,所述组合物包括根据权利要求12‑16中任一项所述的化合物或药学上可接受的盐或前药,其中,所述组合物具有不超过15%的对映异构体杂质。

说明书全文

C19支架和甾体及其使用和制造方法

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本专利申请要求于2018年9月7日提交的美国临时专利申请号62/728,163,于2019年4月5日提交的美国临时专利申请号62/829,722和于2019年4月12日提交的美国临时专利
申请号62/833,291的优先权,将其全部内容完全通过援引并入本文。
[0003] 联邦资助的研究或开发
[0004] 本发明是在由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的R01 GM080266下在政府支持下进行的。政府拥有本发明的某些权利。

技术领域

[0005] 本公开提供了用于获得在一个或多个环稠合处包含季中心的立体定义环的简明合成方法,可通过这样的合成方法获得的化合物,以及使用这样的化合物治疗疾病诸如
肿瘤并且尤其是胶质瘤的方法。

背景技术

[0006] 甾体和四环萜类化合物(更广泛地)(包括非天然变体)已经对医学和社会产生了变革性的影响,作为口服避孕药,治疗癌症(包括抗血管生成剂)、心衰竭、炎症疼痛和创
伤性脑损伤等发挥至关重要的作用,并且在此类中天然分子已充当药品发现和开发中的重
要化学前体。尽管这有丰富的历史,但仍然存留大量的障碍,这些障碍极大地限制了在可以
有效地制备和探索为潜在药物和生物工具/探针的这个广阔的化学空间领域中合成的物质
组合物的类型。
[0007] 目前可获得的合成和半合成这类分子的途径通常是复杂的、低效的和/或完全不能产生通过现代药品开发进展所必需的高度化/官能化的目标组合物的有利集合(即,
库)。实际上,“甾族”体系或四环萜类化合物启发的物质组合物的有效从头合成仍然是化学
中具有挑战性的问题。
[0008] 在此化学空间领域中,所有超过100种FDA批准的药品都是天然对映异构体(具体参考甾族骨架的C13处的绝对立体化学)——这一事实必定受到制备这样的化合物的方式
的影响。实际上,此类中的药剂通常是从天然存在的甾体合成的。与在C13处具有天然绝对
立体化学的甾族物质组合物(“nat‑甾体”)相比,合成的ent‑甾族化合物(由非自然的绝对
立体化学定义)具有互补的三维结构,同时提供类似的“似药的”物理特性。因此,合成的
ent‑甾体是天然产物启发的具有巨大潜在治疗相关性的特权(privileged)支架,并且与它
们的 天然异构体相比 是独特的组合物。(参见 ,Akwa ,Y .,e t  a l .,
Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.,98,14033‑14037[2001];Green,P.S.,et al.,
Endocrinology,142,400‑406[2001];Biellmann,J.F.,Chem.Rev.,103,2019‑2033[2003];
Covey,D.F.,Steroids,74(7):577‑585[2009];以及Petit,G.H.,et  al.,
Eur.Neuropsychopharmacol.,21,211‑215[2011])。然而,由于与制备/获得这样的物质组
合物有关的巨大困难,过去一直阻碍对甾体启发的化合物的非天然对映异构体的研究。尽
管nat‑甾体(即,开始于容易获得的甾体或相关天然产物的那些)的半合成途径难以置信地
强大,但这样的制备方法不适合用于生产非天然存在的ent‑甾体,因为起始材料具有该类
中天然分子固有的镜像主链。总之,ent‑甾体是一类重要的特权似药物药品的分子,由于这
些分子无法容易从天然来源中可获得,并且现有的化学合成途径低效而且没有足够的灵活
性来产生适合用于药品发现和开发的这样的分子的多样性集合,所以这些分子目前无法在
生物学和药物研究工作中充分利用。
[0009] 一种用于有效且立体定向的生产ent‑甾体以及其他非天然立体异构体和在四环萜类化合物的广泛类别中的简单独特的物质组合物的实际方法,将使科学家和医师能够更
好地开发此药物特权类(包括ent‑甾体)中的作为有用的工具和治疗剂的新分子的尚未开
发的潜力。实际上,即使在潜在药物的nat‑甾体家族中,在很大程度上依赖于半合成(其中
合成是从容易可获得的天然产物进行的)的当前的现有技术伴随基于丰富且容易可获得的
天然材料的结构(例如,起始材料的不饱和平、氧合密度和取代度)的显著限制发生。因
此,即使采用现有技术的方法,仍然难以探索医用科学的特权化学空间的广大区域。因此,
所需要的是合成具有变化的立体化学和取代和/或促进以研究和/或生产规模的随后的分
子扰动过程(即,特征四环核的各自环中的官能度操纵)的官能度的合成的nat‑和/或ent‑
甾体的有效且步骤经济的(即简明)、灵活、收敛和对映选择性(enantiospecific)的方法。
[0010] 甾体和类似甾体的化合物的靶标的一种实例是雌激素受体(ERα和ERβ),两者均可在癌症中发挥作用。
[0011] 胶质瘤(I‑IV级)是致死性原发性脑肿瘤,其占所有恶性脑肿瘤的80%和所有中枢神经系统肿瘤的约30%。低级别胶质瘤(I和II级)随着时间的增长变成高级别胶质瘤(III
和IV级)。这些在超过90%的病例中复发,并且具有14个月的中位生存率并且5年的生存率
低于10%。它们隐匿多种癌基因和突变的肿瘤抑制基因,它们的改变和表达模式在肿瘤与
肿瘤之间变化很大。
[0012] 然而,大多数胶质瘤均表达升高水平的具体雌激素受体(ER)亚型ERβ。已经鉴定出雌激素受体的两种亚型,ERα和ERβ。尽管它们的显著的序列同源性,但这些受体的分布和功
能仍存在值得注意的差异:ERα主要在骨、乳腺、前列腺(基质)、子宫、卵巢(膜细胞)和脑中
表达,而ERβ通常存在于卵巢(颗粒细胞)、膀胱、结肠、免疫、心血管和神经系统中。ERα激活负责雌激素的经典功能,包括子宫刺激。ERβ激活可以具有包括在许多癌症类型中的抗增殖
作用。的确,ERβ是几种癌症中已确立的肿瘤抑制基因;ERβ的较高的表达与更好的预后
关,并且ERβ激动剂诱导细胞凋亡。虽然如此,尽管ERβ的抑制肿瘤的作用,但17β‑雌二醇(一种有效但非选择性的ERα和ERβ激动剂)不用作针对胶质瘤作为长期治疗的治疗剂,因为它
可能导致女性生殖系统的癌症和男人中的前列腺癌。因此,选择性ERβ激动剂可以能够抑制
细胞增殖而不刺激子宫。
[0013] 然而,雌激素受体的两种亚型几乎相同,只有两个残基在配体结合口袋中不同。因此,在获得亚型选择性配体中存在重大挑战。例如,erteberel是一种非甾族ERβ激动剂,已
被研究和/或考虑用于治疗精神分裂症良性前列腺增生和胶质母细胞瘤。Erteberel具有
对ERβ的结合选择性是ERα的14倍(分别为Ki=0.19nM与2.68nM),以及对ERβ激活的功能选
择性是ERα的32倍(分别为EC50=0.66nM与19.4nM)。然而,erteberel的特征不足以进行体内
选择性,被公认为是ERβ和ERα两者在体内的激动剂,并且因此已被描述为产生作用诸如抑
制男人中性腺睾产生。因此,所需要的是新的高度选择性的ERβ激动剂。的确,急需选择性
地靶向ERβ,并且尤其是高度选择性的ERβ激动剂的新颖的药品,以例如治疗胶质瘤(在其他
癌症中)。

发明内容

[0014] 本公开涉及用于通过独特的中间体、合成策略和化学反应生产包括对映异构体定义的(enantiodefined)体系的立体定义的多环的环化合物的方法。更特别地,本公开提供
了用于生产天然产物启发的复杂多环四环的合成方法,所述四环包括但不限于具有“C19甾
族支架”的化合物。如本文所用,术语“C19甾族支架”不仅包括甾体以及可以被定义为甾族
的具有19个碳原子的化合物,而且还包括具有额外的碳原子的化合物,包括但不限于C20、
C21、C22、C23、C24、C25、C26、C27、C28、C29、C30或C31化合物。在某些实施方式中,所述方法涉及C9‑C10键的立体选择性分子内形成(例如,用弗里德‑克拉夫茨(Friedel‑Crafts)烷基
化、赫克(Heck)反应或自由基环化)。在某些实施方式中,所述方法涉及伴随着1,2‑迁移(从
甾族C9碳至甾族C10碳)发生的立体定向的氧化脱芳构化。
[0015] 本公开还涉及甾族化合物,其包括具有天然(“nat‑”)绝对立体化学的分子和具有非天然(“ent‑”)绝对立体化学的化合物,以及基于这样的骨架的合成变体。在某些实施方
式中,所述化合物具有C19甾族支架。在其他实施方式中,具有C19甾族支架的化合物使得能
够获得基于或衍生自所述C19支架的另外的化合物,诸如涉及天然萜类化合物(即,甾体、柠
檬苦素类化合物、蟾蜍二烯羟酸内酯等)的合成剂的非天然对映体。在某些实施方式中,所
述化合物是合成的C9‑α和C9‑β‑烷基以及C10‑α和C10‑β‑烷基甾族四环。
[0016] 本公开还涉及这样的化合物作为生物活性(例如,治疗性)组分在例如药物组合物中和/或直接作为人和/或动物治疗剂和药物的用途。在某些实施方式中,所述化合物是ERβ
选择性激动剂和/或可用于治疗或预防病症、疾患或疾病,诸如癌症(例如,乳腺癌、前列腺
癌、卵巢癌、急性髓细胞性白血病和胶质瘤等)或者神经变性。目前,对于原发性脑肿瘤不存
在广泛可适用的治愈。本文公开的化合物(例如,化合物100和101)是抑制人胶质母细胞瘤
细胞系以及来自患者的原发性胶质瘤肿瘤细胞的生长的雌激素受体β(ERβ)的有效且高度
选择性的激动剂。
[0017] 在一方面,本公开提供了用于通过向有此需要的患者给药本文公开的化合物或其药学上可接受的盐或前药来治疗脑肿瘤的方法。在一些实施方式中,所述化合物是化合物
100。在一些实施方式中,所述化合物是化合物101。在一些实施方式中,所述脑肿瘤是胶质
瘤。在一些实施方式中,口服给药所述化合物。
[0018] 本文进一步描述了所述化合物,包括所述化合物的药物组合物,以及用于通过给药所述化合物治疗或预防病症、疾患或疾病的方法。
[0019] 在以下段落中描述了本发明的这些和其他目的。这些目的不应被视为缩小本发明的范围。
附图说明
[0020] 为了更好地理解本发明,可以参考以下附图中所示出的实施方式。附图中的部件不一定按比例,并且可以省略相关元件,或者在一些情况下,比例可能已经被放大,以便强
调和清楚地说明本文描述的新颖特征。另外,如本领域中已知的,系统部件可以被不同地布
置。
[0021] 图1是示出化合物100和101的ERβ和ERα激动剂测定的结果的一组线图。
[0022] 图2是示出在人DU‑145前列腺癌细胞中磷酸酶活性的柱状图(在5μM下评估了17β‑雌二醇、化合物100和化合物101)。
[0023] 图3A‑3B是描绘以下的线图:(A)用化合物100、化合物101、TMZ和媒介物对照DMSO(n=4)处理的U251和U87细胞的剂量依赖性生长抑制,以及(B)每24小时测定的持续96小时
的用化合物100、化合物101、TMZ和媒介物对照DMSO(n=4)处理的U251和U87细胞的活细胞
计数。
[0024] 图3C是用化合物100、化合物101、TMZ和媒介物对照DMSO(n=4)处理后用膜联蛋白V‑FITC/7‑AAD共染色的U251和U87的流式细胞术分析。
[0025] 图3D描绘了响应于用化合物100、化合物101、TMZ和媒介物对照DMSO的处理,使用Incucyte对U251和U87细胞进行活细胞追踪的相衬图像。追踪活细胞并对其成像96小时(数
据未示出)。比例尺=300μm。图3A‑3D中所有数据表示四个独立实验,并且每个实验分析每
种处理条件的四个重复。

具体实施方式

[0026] 此详细描述仅旨在使本领域技术人员熟悉本发明、其原理及其实际应用,使得本领域技术人员可以以其多种形式来适应和应用本发明,因为它们可能最适合于具体用途的
要求。此描述及其特定实例仅旨在用于说明的目的。因此,本发明不限于此专利申请中描述
的实施方式,并且可以进行不同修改
[0027] 在某些方面,本公开涉及包括如下的通用四环甾族(A、B、C、D)环结构的化合物(和制造这样的化合物的方法、包括这样的化合物的组合物以及使用这样的化合物的方法):
[0028]
[0029] 更特别地,本公开涉及包括式(I)或式(II)的通用C19甾族核心骨架的化合物(和制造这样的化合物的方法、包括这样的化合物的组合物以及使用这样的化合物的方法),其
中,关于这些基本结构的额外的取代旨在在本发明的范围内:
[0030]
[0031] 在一方面,本公开提供了组合物,该组合物包括具有包括式(I)的C19甾族核心骨架的化学结构的合成的立体异构体的集合,所述C19甾族核心骨架在碳C9和碳C13中的每一
处具有季中心,包括合成的立体异构体的集合中的立体异构体变化;其中,该组合物包括相
对于其他C9/C13立体异构体大于约70%,替代地大于约75%,替代地大于约80%,替代地大
于约85%,替代地大于约90%,或者替代地大于约95%的单一C9/C13立体异构体。
[0032] 在某些实施方式中,单一C9/C13立体异构体是天然化合物的非对映异构体。在某些实施方式中,单一C9/C13立体异构体是天然化合物的对映异构体。
[0033] 在另一方面,本公开提供了组合物,该组合物包括具有包括式(II)的C19甾族核心骨架的化学结构的合成的立体异构体的集合,所述C19甾族核心骨架在碳C10和碳C13中的
每一处具有季中心,包括合成的立体异构体的集合中的立体异构体变化;其中,该组合物包
括相对于其他C10/C13立体异构体大于约70%,替代地大于约75%,替代地大于约80%,替
代地大于约85%,替代地大于约90%,或者替代地大于约95%的单一C10/C13立体异构体。
[0034] 在某些实施方式中,单一C10/C13立体异构体是天然化合物的非对映异构体。在某些实施方式中,单一C10/C13立体异构体是天然化合物的对映异构体。
[0035] 在某些实施方式中,单一C10/C13立体异构体具有包括式(A‑1)、式(A‑2)、式(A‑3)或式(A‑4)的化学结构:
[0036]
[0037] 上面描绘的C19甾族核心骨架尤其包括C20甾族核心骨架,诸如:
[0038]
[0039] 其中,C15和C20之间的虚线键表示形成稠合环丙烷的任选的键。
[0040] 贯穿本公开的编号规则是根据上面编号的结构。
[0041] 关于通用的四环甾族(A、B、C、D)环结构和通用的C19和C20甾族核心骨架,应当很好地理解,鉴于本文所包含的本公开以及相关技术领域的教导,本公开的化合物、组合物和
方法不限于在各种编号的碳原子处的一个或多个任何具体的各自的构成的(R)基团。例如,
R基团可以是氢、C1‑10脂肪族基团、C6‑10芳香族基团、羧酸、羧酸酯、羟基或卤素。此外,应当很好地理解,鉴于本文所包含的本公开以及相关技术领域的教导,本公开的化合物、组合物和
方法可以包括以下化合物、组合物和方法,其中,A环可以是饱和的、部分不饱和的或完全不
饱和的(即芳香族);同样,B环可以是饱和的、部分不饱和的或完全不饱和的。
[0042] A.定义
[0043] 如在说明书和所附权利要求中使用的,除非有相反的说明,否则下列术语具有指定的含义:
[0044] 如本文所用,术语“约”意指大约并且在大多数情况下在所述值的10%内。
[0045] 如本文所用,术语“脂肪族”包括饱和和不饱和、非芳香族、直链(即,无支链)、支链、无环和环状的(即碳环)。在一些实施方式中,脂肪族基团被一个或多个官能团任选地
取代。在一些实施方式中,脂肪族的一个或多个单元(例如,亚甲基单元)可以被–O–、–
x x
NR–、–C(O)–或–S(O)n–替代,其中,R是氢或C1‑6烷基,并且n是0、1或2。如本领域普通技术人员将理解的,“脂肪族”在本文中旨在包括烷基、烯基、炔基、环烷基和环烯基部分。
[0046] 术语“脑肿瘤”包括胶质瘤,诸如星形细胞瘤、胶质母细胞瘤、室管膜瘤(例如间变性室管膜瘤或黏液乳头状型室管膜瘤)、少突胶质细胞瘤(例如间变性少突胶质细胞瘤或间
变性少突星形细胞瘤),以及所有归类于WHO1级至4级的胶质瘤。
[0047] 术语“药学上可接受的”作形容词使用,意指该修饰的名词适合用作人使用的药物产品或用作人使用的药物产品的一部分。术语“前药”是指可以在体内容易地转化(例如代
谢)以产生母体化合物的化合物。前药包括但不限于具有在C3(甾体编号)处附连至羟基基
团的取代基(诸如酯部分)的化合物,其在体内转化时产生具有酚A环的母体化合物。合适的
C3取代基在US2007/0015740A1中鉴定,将其通过援引以其全文并入本文。示例性的酯部分
包括但不限于烷基酯(例如,–O‑C1‑6‑烷基)、碳酸酯(例如,–O‑C(O)‑O‑C1‑10‑烷基)、基甲Z1 Z2 Z1 Z2
酸酯(例如,–O‑C(O)‑NR R )和氨基磺酸酯(例如,–O‑S(O)2NR R )。额外地或替代地,前药可具有附连至碳C17(甾体编号)的取代基,诸如任选地取代的5‑至10‑元杂芳基,诸如在
US2014/0371181A1中鉴定的那些,将其通过援引以其全文并入本文。前药还包括但不限于
二甾族前药,诸如在US7067505中公开的那些,将其通过援引以其全文并入本文。
[0048] 术语“治疗(treat)”、“治疗(treating)”和“治疗(treatment)”是指减轻或消除病症、疾患或疾病和/或其伴随症状的方法。
[0049] B.合成方法和中间体化合物
[0050] 在一方面,本公开提供了:(1)立体选择性分子内反应,以形成甾族C9‑C10键(例如,通过弗里德‑克拉夫茨反应、赫克反应或自由基环化)和/或(2)氧化脱芳构化反应,该反
应通过同面1,2‑转移终止,在一些情况下还包括质子损失,以递送在环稠合处(在甾族C10
碳处)包含季中心的稠合的多环体系。在某些实施方式中,本公开提供了允许优选地从廉价
的、可商购的起始材料诸如环氧氯丙烷开始对映选择性构建C19甾族核心骨架的合成方法。
在某些实施方式中,本公开提供了合成方法,其使得能够获得涉及天然萜类化合物(即,甾
体、柠檬苦素类化合物、蟾蜍二烯羟酸内酯等)的合成剂的非天然对映体。
[0051] 在一方面,本公开提供了用于制造四环化合物的方法。在某些实施方式中,该方法包括通过分子内形成C9–C10键(例如,通过弗里德‑克拉夫茨、赫克或自由基环化反应)将不
饱和茚烷(hydrindane)转化为甾族四环的步骤。在一些这样的实施方式中,转化步骤在手
性催化剂或试剂存在下进行。在某些实施方式中,该方法包括将甾族四环的取代基从C9转
移至C10。
[0052] 在一方面,本公开提供了用于将不饱和茚烷转化为甾族四环的方法。在某些实施方式中,不饱和茚烷具有对应于以下的结构:
[0053]
[0054] 在某些实施方式中,通过赫克反应或自由基环化将不饱和茚烷转化为甾体四环。
[0055] 在另一方面,本公开提供了用于将烷基取代的茚烷转化为甾族四环的方法。以下通用方案表示该方法的具体的实施方式:
[0056]
[0057] 在某些实施方式中,M表示有机硅或替代地有机或有机锗取代基。在某些实施方M
式中,M是–Si(R)3。
[0058] 在某些实施方式中,采用串联酸介导的反应在C11(甾体编号)处诱导原脱硅基化(protodesilylation)并引发位点‑和立体选择性分子内弗里德‑克拉夫茨烷基化,以生成
甾族四环。应当理解,如果不是优选的话,可以容许在C6或C7处的取代,不仅是为了改变产
生的分子的生物学特性,而且还为了控制成环事件的立体选择性。
[0059] 在某些实施方式中,该方法在催化剂或试剂诸如布朗斯特 或路易斯(Lewis)酸存在下进行。催化剂的实例包括一种或多种过渡金属(例如、锑、锡或)的
卤化物(例如氯化物、溴化物、氟化物或碘化物)。催化剂的特定实例包括但不限于SbCl5、
SnCl4和TiCl4,并且它们可以在质子源如醇或苯酚存在下使用。
[0060] 在某些实施方式中,催化剂或试剂是手性催化剂或试剂。在一些这样的实施方式中,手性催化剂或试剂是1,1’‑联‑2‑酚(联萘酚)或联萘酚衍生物。在一些这样的实施方
式中,手性催化剂或试剂是(R)‑联萘酚或(S)‑联萘酚,与包括SnCl4的路易斯酸组合使用。
[0061] 使用一种联萘酚的对映异构体作为手性催化剂或试剂可以使反应偏向于有利于具体的对映异构体或非对映异构体四环。例如,如实施例1‑1中,当(R)‑联萘酚与茚烷起始
材料的具体的对映异构体一起使用时,反应进行以递送具有非常高水平的非对映选择性
(≥20:1)的甾体4。
[0062] 在某些实施方式中,通过利用手性催化剂或试剂的单一对映异构体和/或保护/去除存在于环化底物中的游离羟基基团来调节该方法的立体选择性。
[0063] 在某些实施方式中,该方法(例如,包括如本文所述的适当的环化步骤)产生具有高选择性(即dr>10:1,并且甚至>20:1)的立体异构体。在一些这样的实施方式中,该方法产
生具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少97%或至少99%非对映异构体纯度
的组合物。在一些这样的实施方式中,该方法不包括手性纯化步骤(例如,通过结晶或色谱
法拆分)。在一些这样的实施方式中,该方法产生具有至少85%的一种非对映异构体和不超
过15%的任何其他非对映异构体的组合物。在一些这样的实施方式中,该方法产生具有至
少90%的一种非对映异构体和不超过10%的任何其他非对映异构体的组合物。在一些这样
的实施方式中,该方法产生具有至少95%的一种非对映异构体和不超过5%的任何其他非
对映异构体的组合物。在一些这样的实施方式中,该方法产生具有至少97%的一种非对映
异构体和不超过3%的任何其他非对映异构体的组合物。在一些这样的实施方式中,该方法
产生具有至少99%的一种非对映异构体和不超过1%的任何其他非对映异构体的组合物。
在某些实施方式中,基于所用手性中间体的光学纯度,可以按需要采用手性纯化步骤来获
得对映异构体富集的/纯的产物。在某些实施方式中,该方法采用光学纯的起始材料。因此,
在某些实施方式中,无需使用手性纯化步骤即可获得期望的纯度。
[0064] 在某些实施方式中,该方法用对映异构体富集的茚烷(例如,由廉价的手性起始材料如环氧氯丙烷制备)进行,并且产生具有至少80%、至少85%、至少90%、至少95%、至少
97%或至少99%的对映异构体纯度的组合物。在一些这样的实施方式中,该方法不包括手
性纯化步骤(例如,通过结晶或色谱法拆分)。在一些这样的实施方式中,该方法在不采用手
性纯化步骤下产生具有至少85%的一种对映异构体和不超过15%的其他对映异构体的组
合物。在一些这样的实施方式中,该方法在不采用手性纯化步骤下产生具有至少90%的一
种对映异构体和不超过10%的其他对映异构体的组合物。在一些这样的实施方式中,该方
法在不采用手性纯化步骤下产生具有至少95%的一种对映异构体和不超过5%的其他对映
异构体的组合物。在一些这样的实施方式中,该方法在不采用手性纯化步骤下产生具有至
少97%的一种对映异构体和不超过3%的其他对映异构体的组合物。在一些这样的实施方
式中,该方法在不采用手性纯化步骤下产生具有至少99%的一种对映异构体和不超过1%
的其他对映异构体的组合物。在某些实施方式中,可以采用手性纯化步骤以去除残留的对
映异构体杂质或以拆分外消旋产物(例如,非对映异构体富集的或纯的衍生自外消旋起始
材料的产物)。
[0065] 以下通用方案表示该方法的具体的实施方式,并允许“C19”四环化合物的简明和立体选择性合成:
[0066]
[0067] 步骤(i)是在容易可获得的烯炔(a)与任选取代的炔烃(例如,在Ti(Oi‑Pr)4、n‑BuLi和PhMe存在下)之间的金属环状化合物(metallacycle)介导的成环反应,以提供具有
C13季中心的茚烷(a)。尽管步骤(i)描述了任选取代的三甲基硅烷基丙炔,但是也可以使用
替代化合物,诸如具有简单内部炔烃(无TMS)或炔烃上硅烷基基团的替代物(例如或甲锡烷
基基团)的那些。
[0068] 步骤(ii)是非对映选择性环化,其可以包括酸介导的原脱硅基化,然后是二烯的第二区域选择性质子化以递送假定的瞬时完全取代的烯丙基阳离子中间体(未描述),以及
分子内区域选择性和立体选择性弗里德‑克拉夫茨烷基化以建立在该方案中命名为“甾体
(a)‑anti”和“甾体(a)‑syn”的稠合C19四环化合物。
[0069] 在一方面,本公开提供了用于将甾族四环的取代基从C9转移至C10的方法。以下通用方案表示该方法的具体的实施方式:
[0070]
[0071] 在某些实施方式中,采用通过将1,2‑烷基从C9转移至C10为特征的氧化重排。在一些这样的实施方式中,获得了A环二烯酮的伴随建立。
[0072] 在某些实施方式中,该方法在氧化剂存在下进行。在某些实施方式中,氧化剂是羧酸芳基碘(III),诸如二乙酸碘(III)苯(PIDA)或(双(三氟乙酸)碘)苯(PIFA)。在一些这样
的实施方式中,氧化剂是二乙酸碘(III)苯(PIDA)。
[0073] 在一方面,本公开提供了用于制造四环化合物,诸如具有本文所述的通用C19甾族核心骨架的化合物的方法。该方法包括将硅烷基取代的茚烷转化为甾族四环。该方法进一
步包括将甾族四环的取代基从位置9的碳原子(C9)转移至位置10的碳原子(C10)。以下通用
方案表示该方法的具体的实施方式:
[0074]
[0075] 在一方面,本公开包括用于制备尤其是本文公开的甾族四环的中间体化合物。
[0076] 在一个具体方面,本公开提供了具有对应于以下的结构的中间体化合物:
[0077]
[0078] 在本文描述的任何方面或实施方式中,通用方案和中间体中示出的变量可具有以下含义:
[0079] RM各自独立地选自由以下组成的组:氢、C1‑6‑烷基、三甲基硅烷基、C6‑10‑芳基、5‑至MX MX10‑元杂芳基、芳基烷基和–OR ,其中,R 是氢、C1‑6‑烷基或C6‑10‑芳基;并且
[0080] X是卤素或适合于赫克反应或自由基环化的其他官能度。
[0081] 在另一个具体方面,本公开提供了具有对应于以下的结构的中间体化合物:
[0082]
[0083] 在某些具体的实施方式中,中间体化合物具有对应于以下的结构:
[0084]
[0085] C.示例性化合物
[0086] 在一方面,本公开提供了化合物、其中间体或盐,其中,该化合物具有对应于式(I‑A)或式(II‑A)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其
转化为这样的结构:
[0087]
[0088] 在某些实施方式中,该化合物具有对应于式(I‑A’)或式(II‑A’)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其转化为这样的结构:
[0089]
[0090] 在某些实施方式中,通过 附连至碳C9和碳C13的式(I‑A)或式(I‑A’)的取代基具有相同的取向(例如两个 或两个 )。在某些其他的实施方式中,通过
附连至碳C9和碳C13的式(I‑A)或式(I‑A’)的取代基具有不同的取向(例如,一个 和另
一个 )。
[0091] 在某些实施方式中,通过 附连至碳C10和碳C13的式(II‑A)或式(II‑A’)的取代基具有相同的取向(例如,两个 或两个 )。在某些其他的实施方式中,通过
附连至碳C10和碳C13的式(II‑A)或式(II‑A’)的取代基具有不同的取向(例如,一个
和另一个 )。
[0092] 在一些这样的实施方式中,该化合物具有对应于式(I‑A1)、(I‑A2)、(I‑A3)或(I‑A4)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其转化为这
样的结构:
[0093]
[0094] 在一些这样的实施方式中,该化合物具有对应于式(I‑A1.1)、(I‑A2.1)、(I‑A3.1)或(I‑A4.1)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其转
化为这样的结构:
[0095]
[0096] 在一些这样的实施方式中,该化合物具有对应于式(II‑A1)、(II‑A2)、(II‑A3)或(II‑A4)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其转化
为这样的结构:
[0097]
[0098] 在一些这样的实施方式中,该化合物具有对应于式(II‑A1.1)、(II‑A2.1)、(II‑A3.1)或(II‑A4.1)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法
将其转化为这样的结构:
[0099]
[0100] 在另一方面,本公开提供了化合物、其中间体或盐,其中,该化合物具有对应于式(III‑A)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其转化
为这样的结构:
[0101]
[0102] 在某些实施方式中,通过 附连至碳C10和碳C13的取代基具有相同的取向(例如,两个 或两个 )。在某些其他的实施方式中,通过 附连至碳C10和碳
C13的取代基具有不同的取向(例如,一个 和另一个 )。
[0103] 在一些这样的实施方式中,式(III)的化合物是合成的雄甾烷或孕甾烷,及其变体,通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法从这样的中间体中可获得。
[0104] 在某些实施方式中,该化合物具有对应于式(III‑B)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其转化为这样的结构:
[0105]
[0106] 式(III‑B)的化合物包括碳C8和碳C9之间的双键(即8,9‑不饱和),和任选地,(i)碳C14和碳C15之间的双键(即8,9,14,15‑不饱和)或(ii)碳C15和碳C16之间的双键,前提是
14
如果碳C14和碳C15之间的键是双键,则R 不存在。
[0107] 在某些实施方式中,通过 附连至碳C10和碳C13的式(III‑B)的取代基具有相同的取向(例如,两个 或两个 )。在某些其他的实施方式中,通过 附连
至碳C10和碳C13的式(III‑B)的取代基具有不同的取向(例如,一个 和另一个
)。
[0108] 在一些这样的实施方式中,该化合物具有对应于式(III‑B1)或式(III‑B2)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其转化为这样的结
构:
[0109]
[0110] 在某些实施方式中,该化合物具有对应于式(III‑C)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其转化为这样的结构:
[0111]
[0112] 在某些实施方式中,通过 附连至碳C10和碳C13的式(III‑C)的取代基具有相同的取向(例如,两个 或两个 )。在某些其他的实施方式中,通过 附连
至碳C10和碳C13的式(III‑C)的取代基具有不同的取向(例如,一个 和另一个
)。
[0113] 在某些实施方式中,该化合物具有对应于式(III‑D)或式(III‑E)的结构,或者可以通过合成有机化学的本领域技术人员众所周知的方法将其转化为这样的结构:
[0114]
[0115] 式(III‑D)或式(III‑E)的化合物包括碳C8和碳C9之间的双键(即8,9‑不饱和),和任选地,碳C14和碳C15之间的双键(即8,9,14,15‑不饱和)。另外,式(III‑D)或式(III‑E)的化合物任选地包括碳C1和碳C2之间的双键和/或碳C4和碳C5之间的双键。
[0116] 在某些实施方式中,通过 附连至碳C10和碳C13的式(III‑D)或式(III‑E)的取代基具有相同的取向(例如,两个 或两个 )。在某些其他的实施方式中,通过
附连至碳C10和碳C13的式(III‑D)的取代基具有不同的取向(例如,一个 和另
一个 )。
[0117] 在一种具体的实施方式中,式(III‑D)或式(III‑E)的附连至碳C10和碳C13的取代基均在相同的取向上(例如,两个 )。例如,化合物可以具有对应于式(III‑D1)、式
(III‑D2)、式(III‑D3)、式(III‑D4)、式(III‑E1)、式(III‑E2)、式(III‑E3)或式(III‑E4)的结构:
[0118]
[0119] 在某些实施方式中,化合物可以具有对应于式(III‑D1)、式(III‑D2)、式(III‑10
D3)、式(III‑D4)、式(III‑E1)、式(III‑E2)、式(III‑E3)或式(III‑E4)的结构,其中,R 是甲
13 17A 17B
基,R 是甲基,R 和R 选自由以下组成的组:氢、C1‑6‑烷基、羟基、C1‑6‑烷氧基和–C(O)‑D
C1‑10‑烷基,并且R是氢或C1‑6‑烷基。
[0120] 在本文所述的任何方面或实施方式中,虚线半圆(例如,表示A环)表示包含5或6个碳环原子的饱和或不饱和碳环或杂环。在一些这样的实施方式中,A环是任选取代的苯。在
其他这样的实施方式中,A环是饱和或部分不饱和的任选取代的6‑元碳环。在仍其他这样的
实施方式中,A环是5‑或6‑元杂环,诸如噻吩或呋喃。
[0121] 在本文所述的任何方面或实施方式中,通用结构中示出的变量可具有以下含义:
[0122] n为选自由0、1、2、3、4、5、6、7和8组成的组的整数;
[0123] m为选自由0、1、2和3组成的组的整数;
[0124] RA各自独立地选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤AX AY Z1 Z2 Z1 Z1 Z1 Z2 Z1烷基、卤素、亚氧基、–OR 、–SR 、–S(O)2NR R 、–S(O)2R 、–S(O)R 、–NR R 、–N(R )C(O)Z2 Z1 Z2
R 、–N(R )S(O)2R 、C6‑10‑芳基和5‑至10‑元杂芳基,
[0125] 其中,RAX是氢、C1‑6‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、–C(O)‑C1‑10‑烷基、–C(O)‑C6‑10‑芳基、–C(O)‑杂芳基、–C(O)‑O‑C1‑10‑烷基、–C(O)‑O‑C6‑10‑芳基、–C(O)‑O‑杂芳Z1 Z2 Z1 Z2 Z1基、–C(O)‑NR R 、–S(O)2NR R 、–S(O)2R 、C6‑10‑芳基或5‑至10‑元杂芳基,
[0126] 其中,RAY是氢、C1‑6‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、–C(O)‑C1‑10‑烷基、–C(O)‑C6‑10‑芳基、–C(O)‑杂芳基、C6‑10‑芳基或5‑至10‑元杂芳基,
[0127] 其中,RZ1和RZ2中的每一个独立地是氢、C1‑6‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、C6‑10‑芳基、5‑至10‑元杂芳基、羟基或C1‑6‑烷氧基;
[0128] R4A和R4B中的每一个独立地选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基和卤素;
[0129] R6选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基和卤素;
[0130] R7选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、卤素、羟基和亚氧基;
[0131] R9选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、卤素、–(CH2)m‑C6‑10‑芳基和–(CH2)m‑5‑至10‑元杂芳基;
[0132] R10选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、卤素、–(CH2)m‑C6‑10‑芳基和–(CH2)m‑5‑至10‑元杂芳基;
[0133] R11选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、卤CX素、羟基和OR ,
[0134] 其中,RCX是C1‑6‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、–C(O)‑C1‑10‑烷基、–C(O)‑C6‑10‑芳基、–C(O)‑杂芳基、C6‑10‑芳基或5‑至10‑元杂芳基;
[0135] R13选自由以下组成的组:C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、–(CH2)m‑C6‑10‑芳基和–(CH2)m‑5‑至10‑元杂芳基;
[0136] R14选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基和卤素;
[0137] R16A和R16B中的每一个独立地选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、DC2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、卤素、羟基和OR;
[0138] RD选自由以下组成的组:氢、C1‑6‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、–C(O)‑C1‑10‑烷基、–C(O)‑C6‑10‑芳基、–C(O)‑杂芳基、–C(O)‑O‑C1‑10‑烷基、–C(O)‑O‑C6‑10‑芳Z1 Z2基、–C(O)‑O‑杂芳基、–C(O)‑NR R 、C6‑10‑芳基和5‑至10‑元杂芳基;
[0139] R17A和R17B中的每一个独立地选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、卤素、羟基、C1‑6‑烷氧基、C1‑10‑烷基–C(O)、–C(O)‑C1‑10‑烷基、–C(O)‑C1‑10‑羟基烷基、–C(O)‑C1‑10‑烷基‑C6‑10‑芳基、–C(O)‑C1‑10‑烷基‑杂芳基、–C(O)‑C6‑10‑17A 17B
芳基、–C(O)‑杂芳基、–O‑C(O)‑C1‑6‑烷基、C6‑10‑芳基和5‑至10‑元杂芳基,或R 和R 一起形成亚氧基;
[0140] R18各自独立地选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、卤素、C6‑10‑芳基和5‑至10‑元杂芳基;
[0141] R19各自独立地选自由以下组成的组:氢、C1‑10‑烷基、C2‑10‑烯基、C2‑10‑炔基、C1‑10‑卤烷基、卤素、C6‑10‑芳基和5‑至10‑元杂芳基;并且
[0142] 各自独立地表示单键或双键;
[0143] 其中,任何C6‑10‑芳基或5‑至10‑元杂芳基被一个或多个卤素、羟基、C1‑6‑烷基、C1‑6‑卤烷基或C1‑6‑烷氧基任选地取代。
[0144] 在某些优选的实施方式中,n是1或2。在一些这样的优选的实施方式中,n是1。在一些这样的优选的实施方式中,n是2。
[0145] 在某些优选的实施方式中,m是0或1。在一些这样的优选的实施方式中,m是0。在一些这样的优选的实施方式中,m是1。
[0146] 在某些优选的实施方式中,RA是‑OH、‑O‑C1‑6‑烷基或亚氧基。在一些这样的优选的A实施方式中,R是‑OH或亚氧基。
[0147] 在某些优选的实施方式中,n是2并且一个RA是–OH或‑O‑C1‑6‑烷基并且其他RA是AX AX
C1‑10‑烷基,诸如甲基或–OR ,其中,R 是C1‑6‑烷基,诸如甲基。
[0148] 在某些优选的实施方式中,R4A是氢或C1‑10‑烷基。在一些这样的优选的实施方式4A 4B
中,R 是甲基。在某些优选的实施方式中,R 是氢或C1‑10‑烷基。在一些这样的优选的实施方
4B
式中,R 是甲基。
[0149] 在某些优选的实施方式中,R4A和R4B中的每一个是甲基。
[0150] 在某些优选的实施方式中,R6是氢、C1‑10‑烷基、C1‑10‑卤烷基或卤素。在一些这样的6 6
优选的实施方式中,R是氢或甲基。在一些这样的优选的实施方式中,R是氢。
[0151] 在某些优选的实施方式中,R7是氢、羟基或亚氧基。在一些这样的优选的实施方式7 7
中,R是氢或亚氧基。在一些这样的优选的实施方式中,R是氢。
[0152] 在某些优选的实施方式中,R9是氢、C1‑10‑烷基、C1‑10‑卤烷基、卤素或–(CH2)m‑C6‑10‑9 9
芳基。在一些这样的优选的实施方式中,R是氢或卤素。在一些这样的优选的实施方式中,R
9
是氢。在一些这样的优选的实施方式中,R是C1‑10‑烷基,诸如甲基、乙基或丙基。在一些这样
9 9
的优选的实施方式中,R是–(CH2)m‑C6‑10‑芳基,其中,m是0或1。例如,R可以是苯基或苄基。
[0153] 在某些优选的实施方式中,R10是氢、C1‑10‑烷基、C1‑10‑卤烷基、卤素或–(CH2)m‑10 10
C6‑10‑芳基。在一些这样的优选的实施方式中,R 是氢。在一些这样的优选的实施方式中,R
10
是C1‑10‑烷基,诸如甲基、乙基或丙基。在一些这样的优选的实施方式中,R 是–(CH2)m‑C6‑10‑
10
芳基,其中,m是0或1。例如,R 可以是苯基或苄基。
[0154] 在某些优选的实施方式中,R11是氢、羟基或ORCX,其中,RCX是C1‑6‑烷基。在一些这样11 11
的优选的实施方式中,R 是氢或羟基。在一些这样的优选的实施方式中,R 是氢。
[0155] 在某些优选的实施方式中,R13是C1‑10‑烷基、C1‑10‑卤烷基或–(CH2)m‑C6‑10‑芳基。在13
一些这样的优选的实施方式中,R 是C1‑10‑烷基,诸如甲基、乙基或丙基。在一些这样的优选
13 13
的实施方式中,R 是–(CH2)m‑C6‑10‑芳基,其中,m是0或1。例如,R 可以是苯基或苄基。
[0156] 在某些优选的实施方式中,R14是氢或C1‑10‑烷基。在一些这样的优选的实施方式14 14
中,R 是甲基。在一些这样的优选的实施方式中,R 是氢。
[0157] 在某些优选的实施方式中,R16A和R16B两者是氢、R16A是氢且R16B是C1‑10‑烷基、R16A是16B 16A 16B D D
氢且R 是C1‑10‑卤烷基,或R 是氢且R 是OR ,其中,R是氢或C1‑6‑烷基。在一些这样的优
16A 16B 16A
选的实施方式中,R 是氢且R 是氢或C1‑10‑烷基。在一些这样的优选的实施方式中,R 是
16B 16A 16B D D
氢且R 是氢。在一些这样的优选的实施方式中,R 是氢且R 是OR ,其中,R是氢。在一些
16A 16B D D
这样的优选的实施方式中,R 是氢且R 是OR,其中,R是C1‑6‑烷基。
[0158] 在某些优选的实施方式中,RD是氢。
[0159] 在某些优选的实施方式中,R17A是氢、C1‑10‑烷基、羟基、C1‑6‑烷氧基、–C(O)‑C1‑10‑烷17A
基、–C(O)‑C1‑10‑羟基烷基或–O‑C(O)‑C1‑6‑烷基。在一些这样的优选的实施方式中,R 是氢、C1‑10‑烷基、羟基或C1‑6‑烷氧基。
[0160] 在某些优选的实施方式中,R17B是氢、C1‑10‑烷基、羟基、C1‑6‑烷氧基、–C(O)‑C1‑10‑烷17B
基、–C(O)‑C1‑10‑羟基烷基或–O‑C(O)‑C1‑6‑烷基。在一些这样的优选的实施方式中,R 是氢、C1‑10‑烷基、羟基或C1‑6‑烷氧基。
[0161] 在某些优选的实施方式中,R17A和R17B一起形成亚氧基。
[0162] 在某些优选的实施方式中,R17A和R17B中的每一个是氢。
[0163] 在某些优选的实施方式中,R18各自是氢。在其他优选的实施方式中,两个R18是氢18 18
并且一个R 是C1‑10‑烷基,诸如–CH3或–CH2CH3。在其他优选的实施方式中,两个R 是氢并且
18
一个R 是C6‑10‑芳基,诸如苯基。
[0164] 在某些优选的实施方式中,R19各自是氢。在其他优选的实施方式中,两个R19是氢19 19
并且一个R 是C1‑10‑烷基,诸如–CH3或–CH2CH3。在其他优选的实施方式中,两个R 是氢并且
19
一个R 是C6‑10‑芳基,诸如苯基。
[0165] 应当理解,变量(例如,n、RA、R4A、R4B、R6、R7、R9、R10、R11、R13、R14、R16A、R16B、RD、R17A、17B 18 19
R 、R 和R )的任何优选的实施方式可以与本文描述的一种或多种任何其他变量的任何
优选实施方式组合。具有对应于式(I‑A1)、(I‑A2)、(I‑A3)、(I‑A4)、(I‑A1.1)、(I‑A2.1)、A
(I‑A3.1)、(I‑A4.1)结构的化合物的示例性组合包括但不限于:n是0、1或2;R 如果存在各
9 13
自是C1‑6‑烷基或羟基;R是C1‑6‑烷基或–(CH2)m‑C6‑10‑芳基,其中,m是0或1;R 是C1‑6‑烷基
17 D
或–(CH2)m‑C6‑10‑芳基,其中,m是0或1;R 各自是氢;并且R是氢或C1‑6‑烷基。具有对应于式(II‑A1)、(II‑A2)、(II‑A3)、(II‑A4)、(II‑A1.1)、(II‑A2.1)、(II‑A3.1)、(II‑A4.1)的结构A
的化合物的示例性组合包括但不限于:n是0、1或2;R如果存在各自是C1‑6‑烷基或亚氧基;
10 13
R 是C1‑6‑烷基或–(CH2)m‑C6‑10‑芳基,其中,m是0或1;R 是C1‑6‑烷基或–(CH2)m‑C6‑10‑芳基,
17 D
其中,m是0或1;R 各自是氢;并且R是氢或C1‑6‑烷基。
[0166] 在一方面,本公开提供了化合物或其盐或前药,其中,该化合物具有对应于以下化合物之一的结构:
[0167]
[0168] D.使用方法
[0169] 在至少一个方面,本公开包括用于在需要这样的治疗或预防的受试者中治疗或预防增生性疾病的方法。示例性的增生性疾病包括癌症(即“恶性赘生物”)、良性赘生物、血管
生成、炎性疾病和自身免疫性疾病。尤其,可以被治疗或预防的示例性癌症包括乳腺癌、前
列腺癌、卵巢癌、急性髓细胞性白血病和胶质瘤。
[0170] 因此,本公开的一方面包括用于治疗脑肿瘤的方法。该方法包括向有此需要的患者给药治疗有效量的本文所述的化合物(包括但不限于化合物100或101)或其药学上可接
受的盐或前药。在一些这样的实施方式中,化合物是选择性的ERβ激动剂。在一些实施方式
中,该化合物是化合物100。在一些实施方式中,该化合物是化合物101。在一些实施方式中,
口服给药化合物(或其药学上可接受的盐)。在一些实施方式中,脑肿瘤是胶质瘤,诸如胶质
母细胞瘤。在一些这样的实施方式中,脑肿瘤选自由以下组成的组:星形细胞瘤、胶质母细
胞瘤、室管膜瘤(例如,间变性室管膜瘤或黏液乳头状型室管膜瘤)和少突胶质细胞瘤(例
如,间变性少突胶质细胞瘤或间变性少突星形细胞瘤)。在至少一个方面,本公开包括本文
公开的化合物或其药学上可接受的盐或前药,用于在用于治疗癌症尤其是脑肿瘤的方法
中。在某些实施方式中,该化合物是化合物100。在某些实施方式中,该化合物是化合物101。
在某些实施方式中,两种化合物(100和101)可以与彼此或与其他药物活性剂组合使用。
[0171] 本公开的另一方面包括用于在需要这样的治疗或预防的受试者中治疗或预防精神分裂症的方法。
[0172] 本公开的仍另一方面包括用于在需要这样的治疗或预防的受试者中治疗或预防神经变性的方法。在一些这样的实施方式中,人受试者患有神经系统变性疾病或有神经系
统变性疾病的险,诸如脊髓损伤(SCI)、多发性硬化(MS)、帕金森病(PD)和阿尔茨海默病
(AD)。
[0173] 本公开的还另一方面包括用于在需要这样的治疗或预防的受试者中治疗或预防神经性疼痛的方法。
[0174] 本公开的一个方面包括用于在需要这样的治疗或预防的受试者中治疗或预防至少部分受ERβ介导或影响的疾病或病症的方法。
[0175] 本公开的另一方面包括用于在需要这样的治疗或预防的受试者中通过选择性调节ERβ来治疗或预防可治疗或可预防的疾病或病症的方法。
[0176] 在某些实施方式中,对于任何上述方面,受试者是哺乳动物。在一些这样的实施方式中,哺乳动物是人。
[0177] 在某些实施方式中,对于任一上述方面,方法包括向受试者给药治疗有效量的本文所述的化合物(包括但不限于,化合物100或101)或其药学上可接受的盐或前药,作为单
一剂或者与另一化学治疗化合物组合。在一些这样的实施方式中,方法包括向受试者给药
治疗有效量的化合物100或其药学上可接受的盐或前药,优选化合物100。在其他这样的实
施方式中,方法包括向受试者给药治疗有效量的化合物101或其药学上可接受的盐或前药,
优选化合物101。在某些实施方式中,口服给药化合物。
[0178] 化合物或盐的优选总日剂量(以单剂量或分开剂量给药)通常为约0.001至约100mg/kg、更优选约0.001至约30mg/kg以及甚至更优选约0.01至约10mg/kg(即mg的化合物
或盐/kg体重)。在某些实施方式中,剂量单位组合物包含构成日剂量的这样的量或其多个
亚剂量(submultiples)。在许多情况下,化合物或盐的给药将重复多次。在某些实施方式
中,如果需要,每天通常可以使用多剂量来增加总日剂量。
[0179] 影响优选剂量方案的因素包括患者的类型、年龄、体重、性别、饮食和病症;病理病症的严重性;给药途径;药理考量,诸如使用的具体化合物或盐的活性、功效、药物代谢动力
学和毒理学特征;是否利用了药品递送系统;以及化合物或盐是否作为药品组合的一部分
给药。因此,实际采用的剂量方案可以变化很大,并且因此可以从上述优选的剂量方案中得
出。
[0180] 化合物的活性可以使用各种已知方法来测定。例如,可以使用各种已知方法来测定化合物的抗增殖活性,包括使用癌细胞系诸如U251和/或U87(人胶质母细胞瘤来源的细
胞系)、DU‑145(前列腺癌细胞系)、MDA‑MB‑231(人乳腺腺癌)、AsPC‑1(人胰腺腺癌腹水转
移)和A549(癌)的体外和体内抗增殖测定。
[0181] E.组合物
[0182] 在至少一个方面,本公开包括含有本文所述化合物(包括但不限于化合物100或101)或其药学上可接受的盐或前药的组合物。在某些实施方式中,该组合物包括一种或多
种常规的药学上可接受的赋形剂。
[0183] 在至少一个方面,本公开包括含有本文所述对映异构体化合物的组合物。在某些实施方式中,组合物是对映异构体纯的或富集的。例如,组合物可以包括至少85%的一种对
映异构体和不超过15%的其他对映异构体;替代地,至少90%的一种对映异构体和不超过
10%的其他对映异构体;替代地,至少95%的一种对映异构体和不超过5%的其他对映异构
体;替代地,至少97%的一种对映异构体和不超过3%的其他对映异构体;或替代地,至少
99%的一种对映异构体和不超过1%的其他对映异构体。在某些实施方式中,组合物基本上
不含对映异构体杂质。在一些这样的实施方式中,组合物不含任何可检测量的对映异构体
杂质。
[0184] 本文公开的药物组合物包括本文公开的化合物或其药学上可接受的盐或前药,优选化合物100或化合物101。在一些实施方式中,药物组合物是口服剂型,优选固体口服剂型
(例如片剂)。在一些这样的实施方式中,固体口服剂型可以包括药学上可接受的赋形剂,诸
如起粘合剂、助流剂、润滑剂和填充剂作用的赋形剂。因此,包括本文公开的化合物或其药
学上可接受的盐的固体口服剂型进一步任选地包括一种或多种常规药学上可接受的赋形
剂。
[0185] 在一些实施方式中,化合物与化学治疗剂共同给药。在一些这样的实施方式中,化学治疗剂是用于治疗脑肿瘤的剂,诸如替莫唑胺(temozolomide)(TMZ)。
[0186] 在一些实施方式中,化学治疗剂和本公开的化合物以基本上同时的方式(例如,或在彼此的约5min内),以顺序的方式或两者向患者共同给药。例如,预期的是,这样的联合治
疗可以包括在给药其他之间多次给药一种治疗剂。在每种剂的给药之间的时间段的范围可
以是几秒钟(或更短)至几个小时或几天,并且将取决于例如每种组合物和活性成分的特性
(例如效力、溶解度、生物利用度、半衰期和动力学特征)以及患者的病症。在一些实施方式
中,化学治疗剂和本公开的化合物以单独的药物组合物给药。在一些实施方式中,化学治疗
剂和本公开的化合物以同一药物组合物给药。
[0187] 在至少一个方面,本公开包括用于治疗脑肿瘤的药物组合物,该组合物包括本文公开的化合物或其药学上可接受的盐以及药学上可接受的赋形剂。在某些实施方式中,该
化合物是化合物100。在某些实施方式中,该化合物是化合物101。
[0188] 对于本领域技术人员而言将显而易见的是,在不脱离本发明或本文公开的实施方式的范围的情况下,可以使用合适的等同物对本文所述的本发明的组合物和方法进行其他
合适的修改和改编。
[0189] 通过参考以下实施例,将更好地理解本文所述的化合物、组合物和方法,包括这些实施例作为对本发明的范围的说明并且不是对本发明的范围的限制。
[0190] F.实施例
[0191] 材料和方法.
[0192] 除非另有说明,否则所有反应均在氮气气氛下用干燥溶剂在火焰干燥的玻璃器皿中进行。除非另有指明,否则所有试剂和起始材料均购自商业来源并且按供应原样使用。
[0193] 通过Glass Contour溶剂纯化系统获得无水二乙醚(Et2O)、四氢呋喃(THF)、甲苯(PhMe)和二氯甲烷(CH2Cl2)。(R)‑联萘酚和(S)‑联萘酚购自Chem Impex。异丙氧基钛(Ti
(Oi‑Pr)4)购自Acros并且在使用之前蒸馏。n‑BuLi的溶液(2.5M,在己烷中)购自Aldrich,
并且用N‑苄基苯甲酰胺滴定。除非另有规定,否则产率是指色谱纯化且分离的产物。使用
SNAP KPM Sil 10‑100g硅胶柱和 SNAP HP‑Sphere ultra 10‑100g硅
胶柱在 自动液相色谱法系统Isolera 上进行快速柱色谱法。TLC分析在EMD 
TLC硅胶60F254玻璃板上进行,并且通过UV光(254nm),磷钼酸、硫酸铈和硫酸的水性溶液,
乙醇、硫酸、乙酸和对茴香的溶液将斑点可视化。在Bruker Avance III 500和
1
600MHz光谱仪(TBI探针)上记录 H NMR数据,将光谱校准为残留的CDCl3(7.26ppm)、CD3OD
(3.31ppm)和CD2Cl2(5.32ppm)。在Bruker Avance III 500和600MHz光谱仪(TBI探针)上记
13
录125MHz和150MHz下的 C NMR数据,校准为CDCl3(77.16ppm)、CD3OD(49.0ppm)和CD2Cl2
(53.8ppm)的中心线。在JASCO FT/IRM4100傅里叶变换红外光谱仪上记录红外光谱。用
JASCO P‑2000旋光仪测量旋光度,并且浓度(c)以g/mL计报告。HRMS(ESI或EI)分析是在伊
利诺伊大学厄巴纳‑香槟分校(University of Illinois at Urbana‑Champaign)的质谱实
验室进行的。除非另有指明,否则通过色谱法纯化的所有化合物都是足够纯的用于进一步
的实验。对于缩写,二异丁基氢化铝(DIBAL‑H)、二乙酸苯碘鎓盐或(二乙酰氧基碘)苯
(PIDA)、1,1,1,3,3,3‑六氟‑2‑丙醇(HFIP)。
[0194] 中间体的制备.
[0195] 烯炔1的合成
[0196]
[0197] 烯炔1:在–78℃下在N2气氛下,向S‑1(0.30g、1.9mmol、2.5当量)在5mL THF中的搅拌溶液中逐滴添加n‑BuLi(2.4M,在己烷中,0.47ml,1.1mmol,1.5当量)。将所得混合物在相同温度下搅拌44min,并且然后逐滴添加BF3·OEt2。将混合物搅拌33min,并且然后逐滴添加
S‑2(74mg,0.75mmol,1.0当量)在1ml THF中的溶液。将混合物搅拌39min,并在–78℃下用
5mL饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应。将混合物温热至室温,用20mL乙酸乙酯稀释,并且分离有
机层。用25mL乙酸乙酯萃取水性层。将合并的有机层经Na2SO4干燥、过滤,并且然后将滤液在
真空中浓缩。SiO2快速柱色谱法得到0.14g的标题化合物1,呈浅黄色油(74%的分离产率)。
[0198] 1的光谱数据:1H NMR(600MHz,氯仿‑d)δ7.21(t,J=7.8Hz,1H),6.81(d,J=7.9Hz,1H),6.79–6.75(m,2H),4.86(t,J=1.8Hz,1H),4.81–4.76(m,1H),3.85–3.80(m,
1H),3.79(s,3H),2.80(t,J=7.5Hz,2H),2.49(tt,J=7.5,2.4,2.4Hz,2H),2.40–2.29(m,
2H),2.25(dd,J=14.1,4.9Hz,1H),2.17(dd,J=13.8,8.5Hz,1H),2.01(d,J=4.0Hz,1H),
13
1.75(s,3H);C NMR(151MHz,氯仿‑d)δ159.69,142.45,142.42,129.39,120.86,114.39,
113.44,111.54,82.32,77.08,67.85,55.17,44.79,35.39,27.24,22.54,20.88;IR(薄膜):
–1 +
3452,2933,2835,1602,1585,1491,1452,1153cm ;HRMS(ESI‑TOF):C17H23O2[M+H]的计算值
为259.1698,实测值为259.1702;
[0199] 茚烷2的合成
[0200]
[0201] 茚烷2:在–78℃下在N2气氛下,向1‑(三甲基硅烷基)丙炔(7.8g,69mmol,3.3当量)和Ti(Oi‑Pr)4(19.8g,69.7mmol,3.3当量)在350mL的无水甲苯中的搅拌溶液中逐滴添加n‑
BuLi(2.4M,在己烷中,58mL,140mmol,6.5当量)。添加后,移除冷却浴,并且将所得的深棕色混合物温热至室温,并且然后进一步温热至50℃。将反应混合物在无回流冷凝器下在相同
温度下搅拌1hr,并且然后冷却至室温。在–78℃下,向装有1(5.5g,21mmol,1.0当量)在
100mL的无水甲苯中的溶液的单独的圆底烧瓶中逐滴添加n‑BuLi(2.4M,在己烷中,8.9mL,
21mmol,1.0当量)。将所得溶液温热至室温,插管至上述深棕色混合物中,并且然后在室温
下在N2气氛下搅拌过夜(大约12hr)。在这段时间之后,将150mL的饱和碳酸氢钠溶液添加到
反应混合物中。分离有机层,并且用250mL×4的二乙醚萃取水性层。将合并的有机层用
Na2SO4干燥、过滤,并将滤液在真空中浓缩。将粗产物使用7cm×6.5cm(高度×直径)SiO2柱
以及己烷中的5%乙酸乙酯、10%乙酸乙酯和15%–24%(1%梯度/级分)乙酸乙酯作为洗脱
液(200mL/级分)通过干柱真空色谱法纯化,以得到3.9g的标题化合物2,呈浓黄色油(49%
的分离产率)。
[0202] 2的光谱数据:1H NMR(500MHz,氯仿‑d)δ7.19(t,J=7.8Hz,1H),6.77–6.72(m,2H),6.69(dd,J=2.6,1.6Hz,1H),4.36(p,J=6.8Hz,1H),3.79(s,3H),2.69–2.60(m,2H),
2.57–2.43(m,2H),2.38–2.30(m,1H),2.17(d,J=15.8Hz,1H),2.04–1.95(m,3H),1.93(d,J
13
=2.6Hz,3H),1.39(dd,J=12.3,7.7Hz,1H),1.28(s,1H),0.79(s,3H),0.16(s,9H);C NMR
(150MHz,氯仿‑d)δ159.61,144.48,143.85,141.23,129.28,129.26,128.47,121.31,
114.84,111.07,72.05,55.28,51.25,41.57,39.45,38.45,35.72,31.60,21.34,19.18,
–1
0.15;IR(薄膜):3348,2949,2857,1602,1584,1454,1248,1058,835cm ;HRMS(ESI–TOF):
+
C23H35O2Si[M+H ]的计算值为371 .2406,实 测值为371 .2393;
[0203] 实施例1‑1.
[0204] 化合物100——(9S,13R,16S)‑9,13‑二甲基‑7,9,11,12,13,15,16,17‑八氢‑6H‑环戊二烯并[a]菲‑3,16‑二醇
[0205] 化合物101——(9R,13S,16R)‑9,13‑二甲基‑7,9,11,12,13,15,16,17‑八氢‑6H‑环戊二烯并[a]菲‑3,16‑二醇
[0206]
[0207] 化合物100和101是对映异构体——彼此镜像。
[0208] 化合物100是由ent‑烯炔1的对映异构体以3个步骤制备的,ent‑烯炔1的对映异构体从环氧氯丙烷以仅3个步骤可获得。
[0209] 由ent‑烯炔1制备化合物100:
[0210]
[0211] 第一步骤是如上通常所述的钛介导的成环反应,以提供立体定义的ent‑茚烷2。
[0212] 在第二步骤中,可使ent‑茚烷2(其为硅烷基取代的二烯)与(R)‑联萘酚或(S)‑联萘酚和SnCl4在‑78℃下反应以递送四环甾体产物3和4。这些是匹配和错配的双不对称反应
过程的实例;匹配的双不对称反应以比错配的双不对称反应高得多的立体选择性水平进
行。
[0213] ent‑茚烷2的环化的匹配的双不对称反应:在–78℃下在N2气氛下,向(R)‑联萘酚(10.7g,37.4mmol,1.2当量)在200mL的二氯甲烷中的搅拌悬浮液中,使用注射器逐滴添加
SnCl4的溶液(1.0M,在二氯甲烷中,31mL,31mmol,1.0当量)。将所得混合物在–78℃下搅拌
23min,并且然后逐滴添加ent‑茚烷2(11.5g,31mmol,1.0当量)在80mL的二氯甲烷中的溶
液,然后将其在–78℃下搅拌1hr,并且然后温热至室温。然后通过添加400mL饱和氯化铵
溶液淬灭反应,并且将所得混合物搅拌40min。将有机层分离,并且用二氯甲烷萃取。将合并
的有机层经Na2SO4干燥、过滤,并且将所得滤液在真空中浓缩(来自该匹配的双不对称反应
过程的粗材料的分析通常显示环化的ds≥20:1)。通过SiO2快速柱色谱法纯化粗产物,得到
6.6g甾体4(71%的分离产率)。
[0214] ent‑茚烷2的环化的错配的双不对称反应:在–78℃下在N2气氛下,向(S)–联萘酚(16g,56mmol,1.2当量)在280mL的二氯甲烷中的搅拌悬浮液中,使用注射器逐滴添加SnCl4
的溶液(1.0M,在二氯甲烷中,56mL,56mmol,1.2当量)。将所得混合物在–78℃下搅拌25min,并且然后经由插管将ent‑茚烷2(17g,46mmol,1.0当量)在230mL的二氯甲烷中的溶液在1hr
内逐滴添加。将所得混合物在–78℃下搅拌2hr,并且然后温热至室温。通过TLC分析判断反
应完成。添加500mL的饱和NaHCO3溶液,剧烈搅拌3hr。分离有机层,并且用300mL×3的DCM萃
取水性层。将合并的有机层经MgSO4干燥、过滤,并且将滤液在真空中浓缩。获得的粗产物为
甾体3和甾体4的1.3:1的混合物。通过SiO2快速柱色谱法的随后的纯化得到5.4g甾体3
(39%的分离产率,61%的甾体3和甾体4的合并产率),呈黄色固体。
[0215] 甾体3的光谱数据:1H NMR(600MHz,氯仿‑d)δ7.25(d,J=8.7Hz,1H),6.72(dd,J=8.7,2.9Hz,1H),6.57(d,J=2.7Hz,1H),4.62–4.48(m,1H),3.77(s,3H),2.90–2.81(m,3H),
2.46(dt,J=13.3,4.5Hz,1H),2.42–2.34(m,1H),2.29(dd,J=16.7,5.1Hz,1H),2.23(ddd,
J=14.3,5.6,3.5Hz,1H),2.02(dd,J=12.1,6.5Hz,1H),1.91(ddd,J=14.7,12.3,3.6Hz,
1H),1.57(ddd,J=12.9,5.6,3.5Hz,1H),1.39(s,1H),1.33(s,3H),1.30–1.23(m,2H),1.05
13
(s,3H)。C NMR(150MHz,氯仿‑d)δ157.3,138.9,138.6,137.1,133.6,126.4,113.6,112.1,
71.1,55.3,51.5,41.3,39.1,38.1,34.4,34.2,33.0,31.9,25.9,24.9;IR(薄膜):3320,
‑1 +
2954,2912,2846,1598,1482,1447,1270,1240,1037cm ;HRMS(ESI‑TOF):C20H27O2[M+H]的
计算值为299.2013,实测值为299.2011;
[0216] 在第三步骤中,使用DIBAL进行脱甲基化以提供化合物100。
[0217] 化合物101以相同的方式制备,除开始于烯炔1(也容易可从环氧氯丙烷获得)之外。
[0218] 由烯炔1制备化合物101:
[0219] 第一步骤是如上通常所述的钛介导的成环反应,以提供立体定义的茚烷2。
[0220] 在第二步骤中,使茚烷2(其为硅烷基取代的二烯)与(R)‑或(S)‑联萘酚和SnCl4反应,如先前用ent‑茚烷2所讨论的,这些反应也是错配和匹配的双不对称过程。总体而言,与
使用哪种联萘酚异构体无关,该化学反应都会诱导二烯的原脱硅基化,然后进行分子内弗
里德‑克拉夫茨烷基化以递送四环甾体5和6。
[0221] 茚烷2的环化的错配的双不对称反应:
[0222]
[0223] 在–78℃下在N2气氛下,向(R)–联萘酚(1.0g,3.6mmol,5.4当量)在36mL的二氯甲烷中的搅拌悬浮液中,使用注射器逐滴添加SnCl4的溶液(1.0M,在二氯甲烷中,3.6mL,
3.6mmol,5.4当量)。将所得混合物在–78℃下搅拌21min,并且然后经由注射器将茚烷2
(0.25g,0.68mmol,1.0当量)在13mL的二氯甲烷中的溶液在3min内逐滴添加。将所得混合物
在–78℃下搅拌1hr 45min,并且然后在8min内温热至室温。通过TLC分析判断反应完成。将
50mL饱和碳酸氢钠溶液添加,搅拌18min,并且然后用100mL的二氯甲烷进一步稀释。分离有
机层,并且用100mL×2的二氯甲烷萃取水性层。将合并的有机层经Na2SO4干燥、过滤,并且将
滤液在真空中浓缩。获得的粗产物为甾体5和甾体6的1:1.2的混合物。通过SiO2快速柱色谱
法的随后纯化得到40mg的化合物5,呈厚黄色膜(20%的分离产率),和71mg的5和6的4:1混
合物,呈厚黄色膜(36%的分离产率,56%的5和6的合并产率)。
[0224] 5的光谱数据:1H NMR(500MHz,二氯甲烷‑d2)δ7.24(d,J=8.7Hz,1H),6.70(dd,J=8.7,2.9Hz,1H),6.56(d,J=2.9Hz,1H),4.56–4.47(m,1H),3.74(s,3H),2.86–2.78(m,3H),
2.50–2.42(m,1H),2.41–2.32(m,1H),2.29–2.18(m,2H),1.99(dd,J=12.0,6.5Hz,1H),
1.91(ddd,J=14.2,12.3,3.5Hz,1H),1.57(ddd,J=12.8,5.6,3.5Hz,1H),1.44(d,J=
13
5.3Hz,1H),1.31(s,3H),1.25–1.17(m,2H),1.04(s,3H);C NMR(151MHz,氯仿‑d)δ157.27,
138.94,138.61,137.06,133.61,126.42,113.62,112.11,71.13,55.28,51.49,41.33,
39.08,38.10,34.38,34.17,32.99,31.88,25.94,24.87;IR(薄膜):3335,2950,2919,2861,
–1 +
1607,1497,1451,1272,1231,1039cm ;HRMS(EI‑TOF):C20H26O2[M]的计算值为298.1933,实
测值为298.1938;
[0225] 茚烷2的环化的匹配的双不对称反应:
[0226] 在–78℃下在N2气氛下,向(S)–联萘酚(12.5g,43.7mmol,5.31当量)在450mL的二氯甲烷中的搅拌悬浮液中,使用注射器逐滴添加SnCl4的溶液(1.0M,在二氯甲烷中,44mL,
44mmol,5.4当量)。(在室温下,(S)‑联萘酚完全溶解在二氯甲烷中。当溶液冷却至–78℃时
观察悬浮液。)将所得混合物在–78℃下搅拌18min,并且然后经由插管转移将茚烷2(3.05g,
8.23mmol,1当量)在150mL的二氯甲烷中的溶液在1hr 20min内逐滴添加。将所得混合物在–
78℃下搅拌额外的1hr,并且然后在52min内温热至室温。通过TLC分析判断反应完成。添加
100mL饱和碳酸氢钠溶液,并且将所得混合物用200mL的二氯甲烷进一步稀释。分离有机层,
并且用500mL×2的乙酸乙酯萃取水性层。将合并的有机层经Na2SO4干燥、过滤,并且将滤液
在真空中浓缩。将粗产物(通常形成很高的立体选择性的水平;ds≥20:1)使用7cm×6.5cm
(高度×直径)SiO2柱以及二氯甲烷中的1%乙酸乙酯–10%乙酸乙酯(1%梯度/级分)作为
洗脱液(200mL/级分)通过干柱真空色谱法纯化,以得到1.22g的甾体6,呈浓黄色油(50%的
分离产率)。
[0227] 6的光谱数据1H NMR(500MHz,氯仿‑d)δ7.21(d,J=8.7Hz,1H),6.76(dd,J=8.7,2.6Hz,1H),6.58(d,J=2.8Hz,1H),4.65–4.56(m,1H),3.78(s,3H),2.90–2.81(m,2H),2.72
(dddt,J=16.1,12.2,6.0,1.1Hz,1H),2.46–2.32(m,2H),2.27(dd,J=16.8,4.2Hz,1H),
2.17(dd,J=12.0,6.7Hz,1H),2.09(dt,J=13.1,3.3Hz,1H),1.88–1.80(m,1H),1.76–1.68
13
(m,2H),1.58(s,1H),1.38–1.30(m,4H),0.90(s,3H);C NMR(150MHz,氯仿‑d)δ157.1,
140.1,137.3,136.4,132.0,127.3,113.1,112.5,71.6,55.3,52.0,41.6,38.1,37.7,34.4,
33.4,32.3,31.4,25.9,25.0;IR(薄膜):3375,2933,2853,1608,1498,1273,1233,1035,
–1 +
732cm ;HRMS(ESI‑TOF):C20H27O2[M+H ]的计算值为299.2011,实测值为299.2012;
[0228] 当使用(R)‑联萘酚诱导茚烷2的环化时,非对映异构体四环的等摩尔比率导致~60%的产率(dr~1:1),但是当采用(S)‑联萘酚时,该反应进行以递送具有非常高水平的非
对映选择性(dr≥20:1)的非对映异构体6。
[0229] 在第三步骤中,使用DIBAL进行脱甲基化以提供化合物101。
[0230] 在室温下在N2气氛下,向甾体6(0.17g,0.57mmol,1当量)在5mL的无水甲苯中的搅拌溶液中添加DIBAL‑H(1.0M,在己烷中,5.7mL,5.7mmol,10当量)。将所得混合物温热至100℃,回流过夜(大约20hr),并且然后冷却至室温。缓慢添加小冰,并且将所得混合物用3M
盐酸水溶液(3mL)酸化。分离有机层,并且用50mL×3的乙酸乙酯萃取水性层。将合并的有
机层经Na2SO4干燥、过滤,并且然后将滤液在真空中浓缩。用SiO2快速柱色谱法纯化粗产物,
以得到0.15g的化合物101,呈无定形白色固体(94%的分离产率)。
[0231] 化合物100和101在C9处具有季中心,并且在C8与C14之间具有不饱和。化合物101具有“非天然”的绝对立体化学(相对于雌二醇,是指在C13处的绝对立体化学)。
[0232] 评价化合物100和101对雌激素受体(ERα和ERβ两者)的功能活性。将17β‑雌二醇用作对照,因为它被认为是ERα和ERβ两者的有效激动剂。
[0233] 如图1中说明,发现对映异构体四环化合物100和化合物101是ERβ的令人印象深刻的激动剂。
[0234] 化合物100是ERβ的独特选择性和高效的完全激动剂,具有0.05nM的EC50,并且超过ERα的大量的选择性(~>260倍)(相对于17β‑雌二醇;假设17β‑雌二醇在激动任一ER时均
不认为具有显著的选择性)。
[0235] 化合物101是ERβ的部分激动剂,具有1.9nM的EC50值,并且为ERα的~6倍的选择性(相对于17β‑雌二醇)。
[0236] 实施例1‑2.
[0237] 化合物102–(9R,13S,16R)‑3‑甲氧基‑4,9,13‑三甲基‑7,9,11,12,13,15,16,17‑八氢‑6H‑环戊二烯并[a]菲‑16‑醇
[0238] 化合物103–(9S,13S,16R)‑3‑甲氧基‑4,9,13‑三甲基‑7,9,11,12,13,15,16,17‑八氢‑6H‑环戊二烯并[a]菲‑16‑醇
[0239] 化合物102和103如上制备,除开始于烯炔7之外。
[0240]
[0241] 如下示出,由环氧化物7a和炔烃7b合成烯炔7:
[0242]
[0243] 烯炔7:在–78℃下在N2气氛下,向炔烃(7b)(5.4g,31mmol,2.0当量)在90mL的THF中的搅拌溶液中在3min内逐滴添加n‑BuLi(2.5M,在己烷中,10mL,25mmol,1.6当量),并且
将所得混合物在相同的温度下搅拌30min。在规定的时间段后,将BF3·OEt2(4.0g,28mmol,
1.8当量)逐滴添加至反应混合物中,然后添加环氧化物(7a)(1.5g,15mmol,1.0当量)。将所
得混合物在‑78℃下在N2气氛下搅拌55min,并且然后在相同温度下用50mL的饱和NaHCO3溶
液淬灭。将所得的两相溶液温热至室温,并且然后用50mL乙酸乙酯进一步稀释。将有机层分
离、经Na2SO4干燥、过滤,并且然后将滤液在真空中浓缩。SiO2快速柱色谱法得到标题烯炔7,
1
呈澄清油(3.9g,91%);烯炔7的光谱数据:HNMR(600MHz,氯仿‑d):δ7.13(t,J=7.9Hz,
1H),6.85(d,J=1.1Hz,1H),6.76(d,J=1.1Hz,1H),4.92–4.86(m,1H),4.86–4.80(m,1H),
3.89–3.84(m,1H),3.83(s,3H),2.87(t,J=7.7Hz,2H),2.47(tt,J=7.6,2.4Hz,2H),2.43–
2.33(m,2H),2.29(ddd,J=13.9,4.9,1.2Hz,1H),2.25–2.18(m,4H),2.16(s,1H),1.79(s,
13
3H);C NMR(150MHz,氯仿‑d):δ157.7,142.4,140.1,126.0,124.5,121.4,113.3,108.3,
82.3,76.8,67.8,55.4,44.7,32.9,27.2,22.5,19.8,11.2;IR(薄膜):3441,2933,2835,
‑1 +
1585,1463,1439,1258,1101cm ;HRMS(ESI–TOF)C18H25O2[M+H]的计算值为273.1855,实测
值为273.1855;
[0244] 茚烷8:在‑78℃下在N2气氛下,向1‑(三甲基硅烷基)丙炔(4.5g,40mmol,3.1当量)和Ti(Oi‑Pr)4(11g,38mmol,3.0当量)在200mL的无水甲苯中的搅拌溶液中逐滴添加n‑BuLi
(2.3M,在己烷中,33mL,76mmol,5.9当量)。添加后,移除冷却浴,并且将所得的深棕色混合物温热至室温,并且然后进一步温热至50℃。将反应混合物在无回流冷凝器下在相同温度
下搅拌50min,并且然后冷却至室温。在–78℃下在N2气氛下,向装有烯炔7(3.5g,13mmol,
1.0当量)在50mL的无水甲苯中的溶液的单独的圆底烧瓶中逐滴添加n‑BuLi(2.3M,在己烷
中,5.5mL,13mmol,1.0当量)。将所得溶液温热至室温,插管至上述深棕色混合物中,并且然后在室温下在N2气氛下搅拌过夜(大约12hr)。在这段时间之后,添加100mL的饱和NH4Cl溶
液,并且将混合物用100mL的乙酸乙酯进一步稀释。分离有机层,并且用250mL×2的乙酸乙
酯萃取水性层。将合并的有机层用Na2SO4干燥、过滤,并且将滤液在真空中浓缩。SiO2快速柱
1
色谱法得到标题茚烷8,呈黄色油(2.6g,53%的分离产率);茚烷8的光谱数据:H NMR
(500MHz,氯仿‑d):δ7.07(t,J=7.9Hz,1H),6.71(d,J=7.9Hz,2H),4.41–4.31(m,1H),3.81
(s,3H),2.73–2.62(m,2H),2.57(dt,J=13.5,8.0Hz,1H),2.44–2.37(m,1H),2.35–2.27(m,
1H),2.20(s,3H),2.16(d,J=15.5Hz,1H),2.05–1.97(m,3H),1.95(app d,J=2.7Hz,3H),
13
1.40(dd,J=12.4,7.5Hz,1H),1.20(s,1H),0.79(s,3H),0.16(s,9H);C NMR(150MHz,氯
仿‑d):δ157.8,144.4,141.8,141.3,129.5,128.5,126.0,124.8,122.3,108.0,72.1,55.7,
51.3,41.6,39.4,38.5,33.2,30.5,21.4,19.2,11.4,0.2;IR(薄膜):3349,2950,1585,
‑1 +
1465,14371102,1063,1063,835cm ;HRMS(ESI‑TOF):C24H37O2Si[M+H] 的计算值为
385.2563,实测值为385.2563;
[0245] 实施例1‑3.
[0246] 化合物104–(9R,13S,16R)‑3,16‑二甲氧基‑4,9,13‑三甲基‑7,9,11,12,13,15,16,17‑八氢‑6H‑环戊二烯并[a]菲
[0247]
[0248] 按照本文概述的程序,将茚烷9(C16甲基醚)以67%的产率平稳转化为立体定义的四环(化合物104),并且具有极度水平的立体控制(ds≥20:1),表明在酸介导的环化反应
中,立体控制不需要C16(D‑环)醇。
[0249] 实施例1‑4.
[0250] 合成A环芳香族四环的通用程序:金属环状化合物介导的成环交叉偶联,然后为双不对称布朗斯特酸介导的弗里德‑克拉夫茨环化和脱甲基化。
[0251]
[0252] 成环交叉偶联:TMS‑炔烃的活化——在室温下向包含无水甲苯(0.3M)中的TMS‑炔烃(3.3当量)的烧瓶中添加Ti(Oi‑Pr)4(3.3当量)。将烧瓶冷却至–78℃,并且逐滴添加n‑
BuLi(2.5M,在己烷中,6.5当量)。在n‑BuLi的添加完成后,将烧瓶温热至室温,并且然后加
热至50℃持续1hr。在指定的时间之后,将烧瓶重新冷却至室温。
[0253] 同时,将n‑BuLi(2.5M,在己烷中,1.0当量)添加至包含烯炔S10(1.0g,1.0当量)在无水甲苯(0.3M)中的溶液的预冷却的单独的烧瓶(在–78℃干冰/丙酮浴中冷却)中。将所得
的醇锂溶液(在室温下)经由插管转移至由上述程序(“TMS‑炔烃的活化”)产生的溶液中。将
所得混合物搅拌,逐渐温热至室温过夜(大约15hr)。然后通过添加苯甲醛(3.3当量),然后
引入饱和NaHCO3水性溶液(~反应混合物总体积的三分之一)将反应淬灭。分离水性层和有
机层,并且用乙酸乙酯(×3)萃取水性层。将合并的有机层经无水Na2SO4干燥、过滤并在真空
中浓缩,以得到粗产物,将其通过带有90:10至50:50的己烷‑乙酸乙酯梯度洗脱的在硅胶上
的快速柱色谱法纯化,以得到茚烷S11。
[0254] 双不对称弗里德‑克拉夫茨环化:在–78℃下,向(R)‑或(S)‑联萘酚(1.2当量)在CH2Cl2(0.16M)中的搅拌溶液中逐滴添加SnCl4溶液(1.0M,在CH2Cl2中,1.0当量)。将所得混
合物在–78℃下搅拌大约30min,并且然后逐滴添加茚烷S11(1.0当量)在CH2Cl2(0.16M)中的
溶液。将所得混合物在–78℃下搅拌大约1hr,并且然后在另1hr内温热至室温。然后通过添
加饱和NH4Cl的水性溶液来淬灭反应,并且将所得混合物剧烈搅拌30min。将水性层和有机
层分离,并且用CH2Cl2(×3)萃取水性层。将合并的有机层用5%NaOH水性溶液洗涤,经无水
Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩,以得到包含S12‑a和S12‑s的粗产物,其无需进一步纯化
即用于随后的步骤。这些产物的比率随底物结构和所用联萘酚的绝对立体化学的变化而变
化。
[0255] 脱甲基化:在室温下,向四环S12‑a和S‑12‑s(1.0当量)在无水甲苯(0.1M)中的搅拌溶液中添加DIBAL‑H(1.2M,在己烷中,10当量)。将反应混合物用100℃油浴温热,回流过
夜,并且然后冷却至室温。第二天早晨,缓慢添加小块冰,并且将所得混合物用DI水、1.0M的
HCl溶液和乙酸乙酯稀释。将有机层分离、经无水Na2SO4干燥、过滤并在真空中浓缩,以得到
粗产物,将其通过带有90:10至50:50的己烷‑乙酸乙酯梯度洗脱的在硅胶上的快速柱色谱
法来纯化,以得到苯酚S13‑a和S13‑s。
[0256] 按照上述通用程序合成以下示例性化合物105–162:
[0257]
[0258]
[0259]
[0260] 实施例2‑1.
[0261] 化合物200–(10S,13S,16R)‑16‑羟基‑10,13‑二甲基‑6,7,10,11,12,13,16,17‑八氢‑3H‑环戊二烯并[a]菲‑3‑酮
[0262]
[0263] 从甾体6开始,借助于具有立体定向的烷基转移和质子的区域选择性损失的氧化脱芳构化来制备化合物200。
[0264]
[0265] 化合物200可以是用于合成非天然或天然萜类化合物或萜类化合物启发的(合成的新颖的物质组合物)剂的通用中间体。
[0266] 本公开的一方面是将四环像甾体6发展为具有C10季中心的甾族产物。发现通过用二异丁基氢化铝(DIBAL)处理进行脱保护,并且使酚类产物暴露于氧化剂[在该实施例中,
二乙酸碘(III)苯(PIDA)]导致C9甲基取代基立体定向迁移至C10。这种氧化迁移过程大概
生成高度稳定的叔和烯丙基碳正离子中间体,然后通过质子的区域选择性损失将其转化为
产物。这种类型的氧化重排是新颖的,因为众所周知,PIDA介导的氧化脱芳构化化学过程对
甲基基团的迁移存在问题/无效。
[0267] 将甾体6转化为甾族四环化合物200的具有立体定向的1,2‑迁移和区域选择性质子损失的氧化脱芳构化是从根本上对此类靶标进行实验室构建的新方法,并将此过程确立
为用于合成在C10处包含形(angular)季中心的稠合碳环。
[0268] 实施例2‑2.
[0269] 由化合物101替代合成化合物200。
[0270]
[0271] 在0℃下在N2气氛下,向装有化合物101(63mg,0.22mmol,1.0当量)的圆底烧瓶中添加2mL HFIP,并且搅拌6min。向反应混合物中添加PIDA(70mg,0.22mmol,1.0当量),在相
同温度下搅拌1min(此时PIDA完全溶解),并且然后添加1mL饱和碳酸氢钠溶液。将所得的混
合物用20mL乙酸乙酯进一步稀释,并且分离有机层。用15mL乙酸乙酯萃取水性层,并且然后
将合并的有机层在真空中浓缩。用SiO2快速柱色谱法纯化粗产物,以得到40mg的标题化合
物200,呈无定形白色固体(64%的分离产率)。(PIDA添加后,超过30min的延长的搅拌导致
显著更低的产率。)。
[0272] 化合物200的光谱数据:1H NMR(500MHz,氯仿‑d)δ7.16(d,J=10.1Hz,1H),6.24(dd,J=10.1,1.9Hz,1H),6.13(s,1H),5.50(s,1H),5.09–5.01(m,1H),2.78–2.67(m,2H),
2.55–2.50(m,1H),2.46–2.39(m,1H),2.32(dd,J=12.1,6.5Hz,2H),2.28–2.17(m,1H),
1.86–1.78(m,2H),1.57(td,J=12.4,5.5Hz,1H),1.46(s,3H),1.40(dd,J=12.1,7.6Hz,
13
1H),0.88(s,3H);C NMR(150MHz,氯仿‑d)δ185.9,166.6,152.6,149.5,136.9,128.2,
125.1,124.7,123.6,76.4,51.5,44.7,43.2,36.1,29.7,29.0,28.6,24.5,23.5;IR(薄膜):
–1 +
3388,2952,2923,2851,1662,1624,1057,887,731cm ;HRMS(ESI–TOF):C19H23O2[M+H]的计
算值为283.1698,实测值为283.1693;
[0273] 实施例2‑3.
[0274] 化合物201–(10S,13R,16S)‑16‑羟基‑10,13‑二甲基‑6,7,10,11,12,13,16,17‑八氢‑3H‑环戊二烯并[a]菲‑3‑酮
[0275]
[0276] 如上制备化合物201,除从甾体3开始之外。
[0277]
[0278] 用二异丁基氢化铝将对映异构体定义的甾体3还原脱甲基化,递送高产率的相应的苯酚。然后发现通过用PIDA处理,氧化重排以高度受控的方式进行。如上,从C9至C10的立
体定向的1,2‑甲基转移被认为递送高度稳定的叔烯丙基碳正离子中间体,其通过从C15选
择性损失质子而终止,从而导致产生立体定义的二烯酮化合物201——在C10和C13处安置
季中心的四环产物。
[0279] 实施例2‑4.
[0280] 化合物202–(10R,13S,16R)‑16‑羟基‑4,10,13‑三甲基‑6,7,10,11,12,13,16,17‑八氢‑3H‑环戊二烯并[a]菲‑3‑酮。
[0281]
[0282] 如上制备化合物202,除从化合物102开始之外。
[0283]
[0284] 在室温下在N2气氛下,向化合物102(1.5g,4.7mmol,1.0当量)在50mL无水甲苯中的搅拌溶液中添加DIBAL‑H(1.0M,在己烷中,47mL,47mmol,10当量)。将所得混合物温热至
100℃,回流过夜(大约16hr),并且然后冷却至室温。缓慢添加小块冰,并且将所得混合物用
200mL水、10mL 1M的HCl溶液和250mL乙酸乙酯稀释。将分离的有机层用Na2SO4干燥、过滤,并
且在真空中浓缩,以得到1.41g的粗产物,呈无定形黄色固体。在0℃下在N2气氛下,向粗产
物(1.4g)中添加50mL HFIP,然后添加PIDA(1.4g,4.3mmol)。将所得混合物在0℃下搅拌
1min(此时,PIDA完全溶解),并且然后添加30mL饱和NaHCO3溶液。在真空中去除HFIP,并且
用100mL×3的乙酸乙酯萃取剩余的水性混合物。将合并的有机层经Na2SO4干燥、过滤,并且
将滤液在真空中浓缩。用SiO2快速柱色谱法纯化粗产物,以得到标题化合物202,呈无定形
白色固体(0.76g,54%经2个步骤)。
[0285] 202的光谱数据:1H NMR(500MHz,氯仿‑d)δ7.14(d,J=10.1Hz,1H),6.28(d,J=10.1Hz,1H),5.50(s,1H),5.11–5.02(m,1H),2.97(ddd,J=13.0,6.0,1.7Hz,1H),2.71
(ddt,J=16.5,6.3,2.0Hz,1H),2.53–2.39(m,2H),2.34(app dd,J=12.1,6.5Hz,2H),2.18
(ddtd,J=18.6,10.3,4.1,2.0Hz,1H),1.95(s,3H),1.82(ddd,J=12.6,5.0,1.4Hz,1H),
1.64(s,1H),1.57(td,J=12.4,5.6Hz,2H),1.45(s,3H),1.40(dd,J=12.1,7.6Hz,1H),
13
0.88(s,3H);C NMR(150MHz,氯仿‑d)δ185.4,159.4,151.9,149.9,137.9,128.3,127.6,
125.4,124.3,76.6,51.7,44.8,43.3,36.2,28.8,28.4,25.4,24.7,23.6,10.5;IR(薄膜):
‑1 +
3404,2923,2851,1659,1625,1607,1449,1051,833,753cm ;HRMS(ESI‑TOF):C20H25O2[M+H]
的计算值为297.1855,实测值为297.1856;
[0286] 实施例3.
[0287] 在甾体四环骨架内的战略性位置处引入不饱和单元具有挑战性。应当理解,尽管在化学和生物学文献中存在具有这样的不饱和的结构的实例,但是由于适用于制备这样的
剂的现有技术,对此领域的探索仍然相当繁琐。
[0288] 本文描述的合成方法提供了获得在甾体四环(例如,C19)骨架内的战略性位置处带有不饱和单元的分子,与饱和变体相比,提供了三维结构的微扰,而且具有不同的溶解度
特征。
[0289] 此实施例表明将额外的不饱和引入示例性的孕甾烷骨架(孕酮)可对预测的水性溶解度具有明显的影响(如由本文报道的CLogP值所指示,其由ChemDraw Professional计
算),并且有利于在该类中设计更水溶性的分子。
[0290] 值得注意的是,剂的额外不饱和诱导分子整体形状的细微变化,这可能赋予不同的物理特性,诸如分子识别。这样的细微变化可利用于旨在鉴定表现出独特效力和选择性
特征的合成化合物的项目,这些化合物作为以下的调节剂:医学相关的靶标,诸如GABAA受
体(GABAAR)、孕甾烷X受体(PXR)、雄激素受体(AR)、法尼醇(farnesoid)X受体(FXR)、肝X受
体(LXR)和雌激素受体,以及其他医学相关的生物学靶标(即,其他激素核受体或激酶靶标,
如CDK8和CDK19)。
[0291] 对比化合物300(孕酮)。测定CLogP为4.0(使用ChemDraw估算)。
[0292]
[0293] 化合物301(8,9‑不饱和)。测定化合物301的CLogP为3.5(使用ChemDraw估算),并且因此,化合物301相对于孕酮可能将表现出增加的水溶解度。
[0294]
[0295] 化合物302(8,9,14,15‑多不饱和)。测定CLogP为3.1(使用ChemDraw估算),并且因此,化合物302相对于孕酮可能将表现出增加的水溶解度。
[0296]
[0297] 在甾体四环骨架内的战略性位置处引入不饱和单元对预测的水性溶解度具有明显的影响。相对于孕酮,化合物301和化合物302两者在三维结构上均表现出较小但可能可
利用的变化。ent‑孕酮的结构的类似的扰动是明显的,该ent‑孕酮为已被描述为与创伤性
脑损伤和其他病症的治疗的医学相关性的分子。
[0298] 实施例4.
[0299] 此实施例为获得药学上相关的甾族化合物提供了化学进展。在步骤(a)中将甾体6用氧化性裂解剂处理以产生二酮B。使二酮B经受脱水和闭环反应以产生四环二烯酮D,该四
环二烯酮D是用于生产更大医学价值的另外独特的化合物的关键中间体。反应的整体顺序
限定了在形式上使甾体6的C13的立体化学反转的化学手段,同时在C15‑C17处引入医学相
关的官能度(对随后的官能化有价值的烯酮)。
[0300]
[0301] 二酮B:在–78℃下,向甾体6(0.25g,0.84mmol,1.0当量)在5:1的MeOH(50mL)和二氯甲烷(10mL)的混合物中的搅拌溶液中引入O3(气流,鼓入溶液中)持续2.75min(O2压力:
8psi,流速:1.0,90volt)。在此时间段之后,添加二甲基硫醚(1.0mL,14mmol,17当量),并且将反应混合物温热至室温。在真空中去除溶剂,并且将剩余的残余物在乙酸乙酯和水之间
分配。分离有机层,并且用乙酸乙酯萃取水性层。将合并的有机层经MgSO4干燥、过滤,并且
将所得滤液在真空中浓缩。通过SiO2快速柱色谱法的随后纯化得到0.17g的标题化合物二
酮B,呈黄色油(61%的分离产率,74%BRSM)。
[0302] 1H NMR(600MHz,氯仿‑d)δ7.15(d,J=8.7Hz,1H),6.81(dd,J=8.6,2.8Hz,1H),6.67(d,J=2.7Hz,1H),4.50(p,J=5.6Hz,1H),3.80(s,3H),3.03–2.94(m,2H),2.72(ddd,J
=14.9,8.9,6.9Hz,1H),2.60–2.48(m,2H),2.25(ddd,J=18.5,5.1,1.3Hz,1H),2.09–2.01
(m,1H),2.01–1.90(m,3H),1.80–1.70(m,1H),1.37(s,3H),1.16–1.09(m,2H),0.91(s,3H)
13
。C NMR(151MHz,氯仿‑d)δ220.7,215.5,158.0,137.2,133.5,127.7,113.3,113.2,67.2,
55.4,51.2,48.9,47.1,44.6,38.4,34.3,32.9,28.7,28.4,22.0;IR:3453,2960,2932,
2867,1736,1708,1609,1577,1503,1458,1273,1076,1033,819,735,700。HRMS(ESI–TOF):
+
C2 0H2 7O 4[ M+H ] 的 计算 值为 331 .1 90 9 ,实 测值 为3 31 .19 03 ;
[0303]
[0304] 四环二烯酮D:向二酮B(0.36g,1.1mmol,1.0当量)在36mL PhMe中的搅拌溶液中添加p‑TsOH(0.27g,1.6mmol,1.5当量)。将所得混合物在60℃油浴中温热,搅拌45min,并且然后冷却至室温。然后将反应混合物用40mL二氯甲烷以及然后50mL水稀释。分离有机层,并且
用3×30mL的二氯甲烷萃取水性层。将合并的有机层经Na2SO4干燥、过滤并且然后在真空中
浓缩。将残余物(0.369g)溶解在55mL MeOH中,并且添加KOt‑Bu(0.40g,3.5mmol)。将所得混
合物用82℃油浴温热并且搅拌72hr。在这段时间之后,将反应混合物冷却至室温,并且然后
用40mL的饱和NH4Cl溶液淬灭。在真空中去除MeOH,并且将所得残余物用60mL乙酸乙酯和
100mL水进一步稀释。分离有机层,并且用6×125mL的乙酸乙酯萃取水性层。将合并的有机
层经Na2SO4干燥、过滤,并且然后在真空中浓缩。通过SiO2快速柱色谱法的随后纯化得到
0.18g的标题化合物四环二烯酮D,呈黄色油(55%的分离产率)。
[0305] 1H NMR(500MHz,氯仿‑d)δ8.04(d,J=5.8Hz,1H),7.30–7.18(m,1H),6.76(dd,J=8.7,2.8Hz,1H),6.52(d,J=2.8Hz,1H),6.07(d,J=5.8Hz,1H),3.76(s,3H),2.93(ddd,J=
15.8,5.8,2.2Hz,1H),2.88(ddd,J=12.6,5.5,2.2Hz,1H),2.82–2.72(m,1H),2.57(dt,J=
12.6,6.3Hz,1H),2.50(dt,J=14.6,3.7Hz,1H),2.18(td,J=14.3,4.0Hz,1H),1.71(dt,J
13
=12.8,3.7Hz,1H),1.51(s,3H),1.27(s,3H),1.22–1.13(m,1H)。C NMR(126MHz,氯仿‑d)δ
212.05,157.50,153.09,141.40,138.91,138.35,137.52,129.38,127.47,113.15,112.89,
55.30,46.59,40.93,35.34,33.95,33.04,26.43,24.66,22.83。IR:2960,2925,2857,2360,
+
2332,1703,1497,1231,1038,830。HRMS(ESI–TOF):C20H23O2[M+H]的计算值为295.1698,实
测值为295.1693;
[0306] 值得注意的是,四环二烯酮D已示出是通过化学顺序制备的,该化学顺序涉及包括C13的形式反转和C17酮的设置/建立的概念上新颖的重排。
[0307] 从关键的四环二烯酮D,可以制备许多另外的化合物。
[0308] 例如,化合物400,一种新颖的孕甾烷,用本文描述的化学技术以简明且不对称的方式独特地可获得。
[0309] 化合物400——(10S,13R,17S)‑17‑((S)‑1‑羟基乙基)‑10,13‑二甲基‑6,7,10,11,12,13,16,17‑八氢‑3H‑环戊二烯并[a]菲‑3‑酮
[0310]
[0311] 如下示出,从四环二烯酮D开始制备化合物400。
[0312]
[0313] 四环酮E:向威尔金森(Wilkinson)催化剂(45mg,0.049mmol,0.1当量)和D(145mg,0.49mmol,1当量)在干燥的苯(5mL)中的搅拌溶液中鼓入N2中持续15分钟的时间段。随后,
在搅拌下将H2气体鼓入溶液中持续三分钟,并且然后将反应混合物在1ATM H2下搅拌5小时,
直到起始材料被消耗为止(如TLC分析所示)。然后在减压下去除溶剂,并且将粗材料通过快
速柱色谱法纯化,以产生134mg的标题化合物E,呈透明膜(97%的分离产率)。
[0314] 1H NMR(500MHz,氯仿‑d)δ7.22(d,J=8.7Hz,1H),6.73(dd,J=8.6,2.8Hz,1H),6.59–6.56(m,1H),3.76(s,3H),2.90–2.83(m,1H),2.82–2.65(m,3H),2.65–2.54(m,2H),
2.44–2.34(m,1H),2.20–2.06(m,1H),1.95–1.84(m,1H),1.83–1.78(m,1H),1.78–1.72(m,
13
1H),1.71–1.63(m,1H),1.37(s,3H),1.17(s,3H)。C NMR(126MHz,氯仿‑d)δ219.53,
157.35,138.03,137.95,137.54,126.87,113.53,112.34,55.31,48.52,38.98,36.34,
35.03,31.70,30.55,26.74,24.62,24.09,22.90。IR:2958,2926,2863,1740,1608,1498,
+
1450,1272,1234,1039,814。C20H25O2[M+H] 的计算值为297.1855,实测值为297.1854;
[0315] 四环苯酚H:在N2下,向包含t‑BuOK(360mg,3.2mmol,5当量)和EtPPh3Br(1.40g,3.2mmol,5当量)的圆底烧瓶中递送6.5mL THF。将所得悬浮液冷却至–78℃,并且随后以逐
滴方式引入作为THF(1.5mL)中的溶液的E(190mg,0.64mmol,1当量)。将所得溶液在–78℃
(干冰/丙酮浴)下搅拌15分钟,然后允许温热至室温过夜。通过TLC分析判断反应完成后,在
减压下去除溶剂。将所得固体残余物溶解在1:5EtOAc:己烷(45mL)中,并且通过二氧化硅
垫过滤。浓缩滤液,以产生澄清的油,向其中递送9BBN(0.5M,在THF中,9mL,4.5mmol,7当
量)。将所得溶液在环境温度下在N2下搅拌36小时。用15mL的10%NaOH:30%H2O2在H2O中的
2:1的水性溶液淬灭反应,并且允许所得的不透明溶液搅拌过夜。然后将溶液用20mL乙酸乙
酯和15mL水稀释。分离有机层,并且用4×40mL的乙酸乙酯萃取水性层。将合并的有机层经
Na2SO4干燥、过滤,并且然后在真空中浓缩。在室温下在N2气氛下,向所得的粗材料在9mL无
水甲苯中的搅拌溶液中添加DIBAL‑H(1.0M,在己烷中,9.0mL,9.0mmol,14当量)。将所得混
合物回流大约20hr(油浴保持在~120℃),并且然后冷却至室温。缓慢添加小块冰,并且将
所得混合物用5mL H2O和10mL EtOAc进一步稀释,然后用1M盐酸水溶液(15mL)酸化。分离有
机层,并且用4x20mL的乙酸乙酯萃取水性层。将合并的有机层经Na2SO4干燥、过滤,并且然后
将所得的滤液在真空中浓缩。通过SiO2快速柱色谱法纯化粗产物,以得到88mg的标题化合
物H,呈无定形白色固体(31%的分离产率,经3个步骤)。
[0316] H的光谱数据:1H NMR(600MHz,甲醇‑d4)δ7.11(d,J=8.6Hz,0H),6.54(dd,J=8.5,2.7Hz,0H),6.41(d,J=2.7Hz,0H),3.68(dq,J=7.9,6.3Hz,0H),2.80–2.62(m,1H),2.46
(ddd,J=13.3,6.0,2.9Hz,0H),2.39–2.31(m,1H),2.27(ddd,J=14.3,5.0,3.4Hz,0H),
2.02–1.84(m,1H),1.76–1.63(m,1H),1.28(s,1H),1.23(dt,J=11.7,7.6Hz,0H),1.18(d,J
13
=6.3Hz,1H),1.09(td,J=13.0,12.6,3.0Hz,0H),0.96(s,1H)。C NMR(151MHz,氯仿‑d)δ
185.68,166.56,153.34,146.44,135.17,127.99,126.26,123.52,118.34,82.16,47.12,
46.32,46.27,44.63,29.84,29.23,28.95,27.16,24.78,24.71,23.45,17.51。
[0317]
[0318] 化合物400(孕甾烷I):将四环苯酚H(50mg,0.16mmol,1当量)溶解在1.6mL HFIP中,在N2气氛下冷却至0℃,并且搅拌20min。将PIDA(49mg,0.15mmol,0.95当量)在相同温度
下添加至反应混合物中,搅拌1min(直到PIDA出现完全溶解为止),并且然后添加1mL饱和
NaHCO3溶液。随后将HFIP在真空下从反应混合物中去除,并且将所得材料用10mL乙酸乙酯
稀释。分离有机层,并且用3×20mL的乙酸乙酯萃取水性层。将有机层合并并经Na2SO4干燥,
然后过滤,并且将滤液在真空中浓缩。用SiO2快速柱色谱法纯化粗产物,以得到18mg的多不
饱和的孕甾烷I,呈透明膜(37%的分离产率)。
[0319] 1H NMR(600MHz,氯仿‑d)δ7.23(d,J=10.2Hz,1H),6.25(dd,J=10.2,1.9Hz,1H),6.13(d,J=1.7Hz,1H),5.49(t,J=2.6Hz,1H),3.91(dt,J=8.7,5.6Hz,1H),2.79–2.69(m,
1H),2.58–2.46(m,6H),2.40–2.32(m,2H),1.97(dt,J=12.8,3.2Hz,1H),1.75(dt,J=
13
10.0,8.2Hz,1H),1.49–1.40(m,4H),1.27(d,J=6.0Hz,4H),0.89(s,3H)。C NMR(151MHz,
氯仿‑d)δ185.71,166.57,153.43,148.69,134.25,127.93,125.64,123.45,120.13,69.12,
58.94,44.51,44.29,35.60,34.04,29.94,29.86,28.84,23.73,23.48,16.34。
[0320] 用于制备化合物400的通用方案总结如下:
[0321]
[0322] 同样地,化合物401,一种雄甾烷,用本文描述的化学技术以简明且不对称的方式独特地可获得。
[0323] 化合物401——(10S,13S,17S)‑17‑羟基‑10,13‑二甲基‑6,7,10,11,12,13,16,17‑八氢‑3H‑环戊二烯并[a]菲‑3‑酮
[0324]
[0325] 如下示出,由四环二烯酮D制备化合物401。尤其,将四环二烯酮D在步骤(c)(1.威尔金森催化剂,H2;2.DIBALH,PhMe;3.PIDA,HFIP)中处理以产生化合物401。
[0326]
[0327] 该实施例建立在本文先前描述的化学过程上,尤其是在实施例1中,通过提供开环、脱水和闭环的新颖顺序来改变C13出的立体化学以及在C17处设置酮官能团。
[0328] 本文描述的过程和中间体,尤其是四环二烯酮D,作为通过简单的反应顺序获得多不饱和孕甾烷和雄甾烷骨架两者的手段是有价值的。
[0329] 总之,本文描述的技术极大地扩展了可以容易地制备的四环萜类化合物骨架的类型。由于用此技术可获得的化合物处于药物特权空间,这样的化合物可用作活性药物剂
(API)或用于API的合成/生产。
[0330] 实施例5.
[0331] 此实施例描述了错配的双不对称弗里德‑克拉夫茨环化中增强水平的立体选择性,其对于匹配的双不对称反应也有效。
[0332] 用不具有游离羟基基团的底物,已经观察到错配的双不对称弗里德‑克拉夫茨环化的最高选择性。据信,在这种双不对称环化中,带有适当酸性官能团的底物可能是有问题
的,因为事实是底物本身可以充当阳离子环化的布朗斯特酸的来源。在下面示出的实施例
中,茚烷底物14在甾族C16位置处具有甲醚,而不是游离羟基基团。
[0333]
[0334] 错配的双不对称反应:四环501的选择性生成——向用–78℃干冰/丙酮浴冷却的(S)‑联萘酚(132mg,0.461mmol,1.2当量)在CH2Cl2(3mL)中的搅拌溶液中添加SnCl4
(0.384mL,0.384mmol,1.0M,在CH2Cl2中,1.0当量)。将溶液在–78℃下搅拌~30分钟,之后添加CH2Cl2中(1mL)中的茚烷14(153mg,0.384mmol,1当量)。将反应混合物在–78℃下搅拌1小
时,之后温热至室温,其中,将其搅拌另一小时,之后添加饱和NH4Cl水溶液(1mL)。将两相溶
液搅拌1小时,之后转移至分液漏斗中。分离各相,并且用CH2Cl2(3x 10mL)萃取水性相。将合
并的有机相用5%NaOH(1mL)洗涤、经Na2SO4干燥、过滤并且在真空中浓缩。通过快速色谱法
用 Snap Ultra 25g柱以及从0‑20%EtOAc在己烷中的梯度来纯化所得的粗产
物,以得到相应的四环,为anti‑(500)至syn‑(501)异构体的混合物(62%,dr1:10),呈白色
泡沫
[0335] 化合物501的分析数据:1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.15(d,J=8.6Hz,1H),6.71(dd,J=8.6,2.8Hz,1H),6.60(d,J=2.8Hz,1H),4.15‑4.08(m,1H),3.77(s,3H),3.33(s,3H),
2.96‑2.90(m,1H),2.78‑2.71(m,2H),2.5‑2.43(m,1H),2.41‑2.35(m,1H),2.32‑2.21(m,
2H),2.16‑2.12(m,1H),1.80‑1.74(m,1H),1.71‑1.60(m,4H),1.33‑1.29(m,1H),0.88(s,
13
3H),0.72(t,J=7.5Hz,3H);C NMR(150MHz,CDCl3):δ157.2(C),138.3(C),137.8(C),
137.0(C),131.0(C),127.8(CH),113.3(CH),111.4(CH),80.2(CH),57.0(CH3),55.2(CH3),
48.7(C),41.1(C),34.5(CH2),33.7(CH2),33.3(CH2),30.9(CH2),30.0(CH2),25.8(CH3),
‑1
24.8(CH2),10.0(CH3);IR(纯净的,cm ):2934(s),1608(m),1576(w),1497(s),1464(m),
1371(m),1309(w),1260(m),1231(m),1192(w),1167(w),1101(s),1043(m),865(w),815
+
(w);HRMS(ESI‑TOF)(m/z):[M+H]C22H31O2的计算值为327.2324;实测值为327.2312;
[0336] 化合物500的分析数据:1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.21(d,J=7.3Hz,1H),6.70(dd,J=8.7,2.8Hz,1H),6.58(d,J=2.8Hz,1H),4.14‑4.07(m,1H),3.77(s,3H),3.30(s,3H),
2.91‑2.80(m,3H),2.46‑2.40(m,1H),2.36‑2.25(m,2H),2.14‑2.08(m,1H),2.04‑1.93(m,
13
2H),1.69‑1.50(m,3H),1.22‑1.14(m,2H),1.04(s,3H),0.77(t,J=14.7Hz,3H);C NMR
(150MHz,CDCl3):δ157.3(C),138.7(C),138.6(C),138.3(C),131.1(C),125.9(CH),114.0
(CH),111.4(CH),79.8(CH),56.9(CH3),55.2(CH3),48.2(CH2),43.2(C),41.1(C),36.0
(CH2),34.7(CH2),33.7(CH2),31.4(CH2),28.2(CH2),25.6(CH3),24.3(CH2),9.5(CH3);IR(纯
‑1
净的,cm ):2955(s),1606(m),1497(s),1463(m),1371(m),1338(m),1245(s),1206(w),
1168(w),1144(m),1121(m),1099(m),1040(m),999(m),867(s),848(s),816(m),749(m);
+
HRMS(ESI‑TOF)(m/z):[M+H] C22H31O2的计算值为327.2324;实测值为327.2319;
[0337]
[0338] 匹配的双不对称反应:四环500的选择性生成——向用–78℃干冰/丙酮浴冷却的(R)‑联萘酚(61mg,0.212mmol,1.2当量)在CH2Cl2(1mL)中的搅拌溶液中添加SnCl4
(0.177mL,0.177mmol,1.0M,在CH2Cl2中,1.0当量)。将溶液在–78℃下搅拌30分钟,之后添加CH2Cl2(1mL)中的茚烷(70mg,0.177mmol,1当量)。将反应混合物在–78℃下搅拌1小时,之后
温热至室温,其中,将其搅拌另一小时,之后添加饱和NH4Cl水溶液(1mL)。将两相溶液搅拌1
小时,之后转移至分液漏斗中。分离各相,并且用CH2Cl2(3x 10mL)萃取水性相。将合并的有
机相用5%NaOH(1mL)洗涤、经MgSO4干燥、过滤并且在真空中浓缩。通过快速色谱法用
Snap Ultra 25g柱以及从0‑20%EtOAc在己烷中的梯度来纯化所得的粗产物,
以得到相应的四环,为anti‑(500)至syn‑(501)异构体的混合物(52%,dr 20:1),呈白色泡
沫。
[0339] 实施例6.
[0340] 在缺乏ERβ的小鼠中,前列腺上皮增生是明显的,这表明ERβ可能在限制前列腺的增殖中发挥作用。这些数据表明ERβ的药理学激活可能在前列腺癌的治疗中是有用的。DU‑
145前列腺癌细胞系仅表达ERβ,并且在不存在由ERα驱动的任何潜在混杂信号下,可以用作
检查ERβ激活的模型。碱性磷酸酶(ALP)表达以ER依赖的方式被诱导,并且已被用来表征合
成的ER激动剂和拮抗剂的活性。
[0341] 为了检查化合物100和化合物101在表达内源性ERβ的细胞系情况下的激活ERβ的能力,用17β‑雌二醇、化合物100或化合物101处理DU‑145细胞24小时,并且检查源自细胞的ALP活性。如图2所示,17β‑雌二醇如预期的有效地诱导ALP活性。此外,化合物100和化合物
101两者均有效诱导ALP至与17β‑雌二醇相当的水平。这些数据与起ERβ激动剂作用的化合
物100和化合物101一致。
[0342] 实施例7.为了测定化合物100和化合物101的生物学作用,将人胶质母细胞瘤来源的细胞系U251和U87用不同浓度的化合物100、化合物101、替莫唑胺(temazolomide)(TMZ;
护理标准的化学治疗剂)或媒介物毒性对照二甲亚砜(DMSO)进行处理,以与达到化合物100
和化合物101的所有测试浓度所使用的最终体积相同的最终体积使用。值得注意的是,24小
时后,化合物100和化合物101以相比于TMZ的50分之一的浓度显示出对胶质瘤细胞生长的
抑制(IC50)(图3A)。而且,当每24小时评估细胞生存力持续5天时,与用TMZ或DMSO温育的细
胞相比,化合物100和化合物101以剂量依赖性方式降低了生存力以及所得的胶质母细胞瘤
系的增殖(图3B)。更重要的是,人神经干细胞以及人星形胶质细胞的细胞生存力在相同浓
度下均未受到影响,表明化合物100和化合物101两者均具有胶质瘤特异性细胞毒性活性。
通过MTT细胞生存力测定进一步证实了这一点,其中,化合物100和化合物101处理以剂量依
赖性方式明显降低了胶质母细胞瘤细胞系的生长。
[0343] 为了阐明该细胞死亡的机理,通过FACS分析分析了用化合物100、化合物101、TMZ或DMSO对照处理24小时的胶质母细胞瘤细胞的早期和晚期细胞凋亡标志物(膜联蛋白V和
7‑氨基放线菌素D)。这些实验揭示了,用化合物100或化合物101处理的U251和U87细胞的细
胞凋亡诱导是相比于用TMZ或者DMSO对照处理的细胞的7倍(图3C)。此外,在五天的时间段
内,使用Incucyte活细胞成像系统追踪了用化合物100和化合物101处理的U251和U87细胞
中的形态变化。用化合物100和化合物101处理U251和U87后,观察到粘附和细胞完整性的损
失增加,这与先前观察到的生存力降低和细胞死亡增加有关;对于人神经干细胞以及人星
形胶质细胞,未看到类似的行为(图3D)。
[0344] 24小时后,化合物100和化合物101各自以相比于TMZ的50分之一的浓度显示出对胶质瘤细胞生长的抑制(IC50)。而且,与用TMZ或DMSO温育的细胞相比,化合物100和化合物
101各自以剂量依赖性方式降低了生存力以及所得的胶质母细胞瘤系的增殖。最终,人神经
干细胞以及人星形胶质细胞的细胞生存力在相同浓度下均未受到影响,表明化合物100和
化合物101两者均具有胶质瘤特异性细胞毒性活性。
[0345] 本文呈现的数据示出,化合物100和化合物101各自降低胶质母细胞瘤细胞的细胞生存力,降低存活率并选择性诱导细胞凋亡。与17β‑雌二醇相比,化合物100和化合物101对
于ERβ的选择性激动具有独特的特征(图1)。而且,用化合物100和化合物101的初始体内毒
性研究表明,(i)两种化合物均无毒,并且(ii)每种化合物均降低已建立肿瘤的生长。
[0346] 数据支持使用化合物100和化合物101作为对所有当前可用的治疗方式均具有抵抗力的抗胶质瘤的治疗剂。
[0347] 应当理解,前述详细描述和所附实施例仅是说明性的,并且不应被视为对本发明范围的限制,本发明的范围仅由所附权利要求及其等同物来限定。所公开的实施方式的各
种改变和修改对于本领域技术人员将是显而易见的。在不脱离本发明的精神和范围的情况
下,可以进行这样的改变和修改,包括但不限于涉及化学结构、取代基、衍生物、中间体、合
成、制剂、或方法的那些,或本发明的使用的这样的改变和修改的任何组合。
[0348] 上面引用的所有参考文献(专利和非专利)都通过援引并入到本专利申请中。这些参考文献的讨论仅旨在总结其作者做出的主张。不承认任何参考文献(或任何参考文献的
一部分)是相关的现有技术(或完全是现有技术)。申请人保留质疑所引用参考文献的准确
性和相关性的权利。
QQ群二维码
意见反馈