3α-羟基,3β-甲基-5α-孕烷-20-酮(加奈索酮)的制备方法

摘要

本申请人发现了立体选择性和区域选择性地合成3α-羟基，3β-甲基-5α-孕烷-20-酮(加奈索酮)的方法，包括使5α-孕烷-3，20-二酮与有机金属甲基化试剂在惰性溶剂中反应，以得到所述式的化合物。

说明书

发明背景

已证明多种3α-羟基，3β-取代-5α-孕烷-20-酮类类固醇衍生物对于体外 调节GABA受体氯离子载体复合物(GR复合物)有效并且在人CNS疾 病的动物模型中表现出有用的治疗效果。其中最首要的是3α-羟基，3β-甲 基-5α-孕烷-20-酮(加奈索酮，Ganaxolone，GNX，1)，已证实其刺激GR 复合物并且在体内显示出多种有益的生理作用。正在针对癫痫的后期临床 试验中测试加奈索酮1并且其可能对多种其他CNS疾病有作用。人体有 效治疗所需的高剂量加奈索酮(＞1克/天)使得对于有效且低成本的制造 过程的需求成为必要(Nohria和Giller，J.Am.Soc.Exp. Neurotherapeutics，(2007)4：102-105)。

合成加奈索酮的最直接方法是通过利用有机金属甲基化试剂(例如甲 基格氏试剂或甲基锂)来区域选择性和立体选择性地攻击5α-孕烷3，20- 二酮(二酮2)的C-3羰基。用甲基锂或甲基格氏试剂直接甲基化5α-孕 烷3，20-二酮来制备加奈索酮目前是不可能的，由于碳负离子对C3和C20 羰基二者的不可逆攻击产生复杂的产物混合物。

由于来自二酮2甲基化的不期望产物与加奈索酮有类似的物理性质， 因此必须由二酮2的有机金属甲基化反应得到任意单一杂质低于10％的 加奈索酮，以避免为获得药学纯加奈索酮(无单一杂质＞0.1％)而进行的 既降低有效产率又增加制造成本的多次纯化步骤。

合成加奈索酮1的标准方法涉及在氧化前保护3α-羟基-5α-孕烷20- 酮的C-20羰基，以与有机金属甲基化试剂在3位反应以引入3β-甲基， 随后水解C-20上的缩酮(Hogenkamp等，J.Med.Chem.，(1997)40： 61-72)。该方法的缺点在于在整个合成中增加了至少两个额外步骤，即先 保护C20羰基，在引入3β-甲基后移除保护基。

更重要的是，立体选择性相当弱，导致得到几乎等量的3α和3β异构 体。这增加了合成的成本和复杂性并且降低了该过程的总产率。

美国专利No.5,319,115和文献(He等，Zhongguo Xinyao Zazhi (2005)，14(8)，1025-1026)提供了合成加奈索酮(1)的另一方法，其中经 由可逆热动力学控制的反应(Johnson等，J.Am.Chem.Soc.，(1973)，95 (22)，7424-7431)，二酮2与科里试剂(三甲基碘化亚砜)和叔丁氧基钾在 四氢呋喃中反应，在C3上得到更稳定的环氧化物异构体 (1-((2′R，5S，8R，9S，10S，13S，14S，17S)-10，13-二甲基十六氢螺[环戊基[a]菲 -3，2′-环氧乙烷]-17-基)乙酮)。该环氧化物在多种条件下被还原(包括用碘 化钾对环氧化物进行亲核开环并且所得的碘化物经加氢还原)得到加奈索 酮1。这种合成需要中间体环氧化物的分离和纯化以及许多操控和昂贵的 加氢步骤，所有这些都导致更昂贵和漫长的过程。科里试剂与二酮2反应 之后还原环氧化物产生难以移除的副产物17-羟基加奈索酮8。经科里试 剂路线获得纯化的加奈索酮往往产生＞0.1％HPLC水平的17-羟基加奈索 酮。

仍需要提供高纯度加奈索酮的有效且节约成本的加奈索酮合成。

发明概述

本发明提供了由5α-孕烷-3，20-二酮制备加奈索酮的简单且节约成本 的方法。

本发明人出乎意料地发现所述3，20-二酮(2)的有机金属加成可在出 乎意料的良好区域选择性和立体选择性下进行。本发明人发现，通过适当 地选择试剂和反应条件，可以在二酮2的C3羰基处实现区域选择性反应， 同时在C20羰基处很少或不发生反应。本发明人进一步证实，试剂和条 件的适当选择可以通过甲基化试剂的赤道攻击来提供高立体选择性，以产 生期望的β-甲基异构体加奈索酮。因此，在第一方面，本发明提供一种制 造加奈索酮的方法，包括使5α-孕烷-3，20-二酮(二酮2)与有机金属甲基 化试剂在惰性溶剂中反应，以提供下式化合物

其中，加奈索酮的纯度大于80％HPLC纯。

本发明还具有高产率地和基本没有反应杂质地提供加奈索酮的优点。 通过适当地使用有机金属甲基化试剂，可以以出乎意料的高化学产率以及 在高区域选择性和立体选择性控制下实现该转化。使用本发明，不需要对 C20羰基进行保护，并且在一个化学步骤中实现全部转化而不需要分离任 何中间体。

本发明还提供一种制造加奈索酮的方法，包括使5α-孕烷-3，20-二酮与 有机金属甲基化试剂在惰性溶剂中反应，以提供至少99.5％HPLC纯的加 奈索酮。在一些实施方案中，在单个纯化步骤后，所得的加奈索酮含有少 于0.1％HPLC面积的下式反应杂质中的任一种：

附图说明

图1二酮2的有机金属加成的潜在产物。通过二酮2之C3酮的直 接甲基化来制备加奈索酮的前述方法得到加奈索酮和此处所述的多种反 应杂质。

发明详述

术语

在详述本发明之前，提供本文所用的一些术语的定义可能是有帮助 的。本发明的化合物使用标准命名法进行描述。除非另有定义，否则本文 所用的所有科技术语具有本发明所属领域技术人员所公知的相同含义。

没有数量词修饰表示不限制数量，而是指存在至少一个所指代物。术 语“或”是指“和/或”。术语“包括”、“具有”、“含有”和“包含”理解为开放 式术语(即是指“包括，但不限于”)。除非本文另有说明，数值范围的记 载仅旨在用作单独引用落入该范围的每个独立值的简化方法，并且每个独 立值如其在本文中被单独引用一样被引入说明书中。所有范围的端点包含 在该范围之内并且可独立组合。本文所述的所有方法可以适当次序实施， 除非本文另有说明或根据上下文明显矛盾。任何和所有实例或示例性语言 (如，“例如”)的使用仅旨在更好地说明本发明，而并非对本发明范围进 行限制，除非在权利要求中另有限定。说明书中的语言不应被解释为暗示 任何未要求保护的要素为实施本文所述发明的必要要素。除非另有说明， 否则本文所用的科技术语具有本发明所属领域技术人员所公知的相同含 义。

“烷氧基”是指具有所示数目碳原子的通过氧桥(-O-)连接的上述烷 基。“低级烷氧基”通常具有1至约6个碳原子，并且在一些优选实施方案 中，具有1至约3个碳原子。“酸根型配合物(Ate Complex)”是由路易 斯酸与碱反应形成的盐，其中该盐配合物的中心原子的化合价增加。酸根 型配合物的例子包括(CH₃)₃FeLi和(CH₃)₃FeMgCl。

本文所用的“卤化物”是氯化物、溴化物或碘化物。

本文所用的HPLC是利用实验部分中所述方法采用折射率检测进行 高效液相色谱。

百分数纯度(“％纯度”)是指加奈索酮HPLC峰的面积除以加奈索 酮HPLC峰与各种反应杂质的HPLC峰的面积之和并将该被除数乘以 100所得到的面积百分数。

“百分数产率或分离产率(％产率)”是分离产物的重量除以加奈索酮 的分子量再除以反应中所用起始原料的摩尔数。

“反应杂质”是与过程有关的杂质(副产物)，包括HPLC检测到的所 有剩余的起始原料、剩余的中间体和除加奈索酮以外的其他反应产物。 FDA使用术语“过程相关杂质”来描述来自制备过程的杂质。

“区域选择性”是产生少于10％的图1所示C20加成物6的与5α-孕 烷-3，20-二酮进行的任何直接有机金属甲基化反应。

“立体选择性”是产生少于10％的图1中不期望之差向异构体副产物3 的与5α-孕烷-3，20-二酮进行的任何直接有机金属甲基化反应。

过渡词“包括”、“包含”、“基本由…组成”和“由…组成”具有现行专利 法给予这些术语的含义。利用所述过渡词之一要求保护的所有实施方案也 可使用其他过渡词要求保护。例如，利用“包括”作为过渡词要求保护的实 施方案还包括可利用过渡词“基本由…组成”或“由…组成”要求保护的实 施方案，反之亦然。

化学说明

鉴于现有的加奈索酮合成方法所存在的问题，最节约成本的加奈索酮 制备方法是通过直接甲基化二酮2的C3酮。预计通过可逆热力学过程利 用科里试剂对C-3进行的立体选择性和区域选择性攻击不适用于有机金 属试剂对二酮2的直接不可逆加成。预计该反应得到混合产物。该预计由 实验部分的实施例1中得出，其中二酮2与甲基锂在四氢呋喃中反应得到 复杂的混合产物(见图1)，其仅含有约11％的期望产物加奈索酮。过程 相关杂质7表示过程相关杂质4和5经受可导致C21羟基脱水的酸性环 境时可能的烯烃脱水产物。过程相关杂质9表示在酸加成时来自结构6 的C21-羟基脱水的可能烯烃位置。

本发明人发现了用于制备加奈索酮的单一步骤的区域选择性和立体 选择性加奈索酮合成方法。该过程的起始原料是5α-孕烷-3，20-二酮，其有 效且节约成本的合成是已知的。优选的有机金属甲基化试剂在惰性溶剂中 与5α-孕烷-3，20-二酮进行的反应以单一化学步骤提供相应的加奈索酮，而 没有任何可分离的中间体。优选的有机金属甲基化试剂可以是纯化且良好 表征的物质或原位生成的有机金属物质的混合物。该反应可以在任何惰性 溶剂(或惰性溶剂的组合)中进行，但最有利的是醚类溶剂，例如四氢呋 喃、甘醇二甲醚(glyme)、叔丁基甲基醚、1，4-二氧六环、二甲氧基乙烷 或乙醚。还有利的是，在反应混合物中添加无机盐(如卤化锂)以进一步 提高反应产率和降低反应粘度，以允许在反应容器中使用较少的惰性溶剂 和较高的批量规模。通常，反应的区域选择性和立体选择性是溶剂、温度 和有机金属甲基化试剂的构成的函数。

在一个实施方案中，本发明包括一种制备加奈索酮的方法，其包括使 5α-孕烷-3，20-二酮与有机金属甲基化试剂在惰性溶剂中反应。在某些实施 方案中，加奈索酮的％产率为至少45％、至少55％、至少70％、至少80％、 至少85％、至少90％产率。在某些实施方案中，3α-羟基，3β-甲基-5α-孕 烷-20-酮的纯度为至少70％、至少80％、至少90％或至少95％的HPLC 面积。在某些实施方案中，图1中的单个反应杂质3至8的量(作为以 HPLC计的总反应产物百分数)不超过(Not More Than，NMT)20％或 NMT 10％或NMT 5％、NMT 2％、NMT 1％。优选地，每种杂质的产率 NMT 2％，更优选NMT 1％，更优选NMT 0.1％HPLC面积。还优选杂 质5和6的产率合计NMT 1％。

在一个实施方案中，有机金属甲基化试剂通过在惰性溶剂体系中将2 至5当量的甲基卤化镁或甲基锂加入无水三氯化铁(FeCl₃)中(Reetz，M.， 等，Tetrahedron Lett.，(1192)33(46)：6963-6966和Reetz，M.T.，等，J. Chem.Soc.，Chem.Comm.，(1993)328-330.)或无水FeCl₂中(Kauffmann， T.，等，Chem.Ber.(1992)125：163-169)来生成。根据化学计量，这产生了 几种不同的甲基化试剂，特别是MeFeCl、Me₂Fe、Me₃Fe-Y+和Me₄Fe^(2-) 2Y+，其中根据使用甲基卤化镁还是甲基锂(或组合)来生成试剂，Y为 Li和/或MgX(X＝Cl、Br或I)。这些试剂的性质可通过在将有机金属试 剂加入氯化铁溶液之前或之后在反应中添加无机盐(如氯化锂)来进行有 利的改变。

在另一实施方案中，通过将3-4当量的甲基卤化镁加入含有0-3当量 氯化锂(基于FeCl₃)的无水氯化铁的四氢呋喃溶液中来生成铁-甲基化配 合物。第一当量的甲基卤化镁将FeCl₃还原成FeCl₂。当使用4当量的甲 基卤化镁(基于FeCl₃)时，甲基化试剂可认为是配合物(Me₃Fe-MgX+)， 但甲基化试剂也可以是更复杂的混合试剂和反离子。生成有机金属甲基化 试剂的最佳反应温度为-40℃至35℃。

在本发明的另一优选实施方案中，通过将0.5至2当量的氯化铁(基 于二酮2)、3-4当量的甲基氯化镁(基于FeCl₃)加入0-2当量的LiCl(基 于FeCl₃)的四氢呋喃溶液中并且保持温度低于约-15℃来生成有机金属甲 基化试剂。

在本发明的另一优选实施方案中，通过将3当量的甲基卤化镁或甲基 锂加入温度低于约-15℃的无水氯化铁的四氢呋喃溶液/悬浮液中来生成有 机金属甲基化试剂。在一些实施方案中，将反应温度保持在约-35℃至约 -15℃直至反应完全。甲基化试剂可认为是配合物(Me₂Fe)，但也可以是 更复杂的铁类物质混合物。二酮2的最佳反应温度为约-25℃至约-40℃。

在另一实施方案中，通过将1至4当量的甲基卤化镁或甲基锂加入到 钛试剂TiXYZT中(其中X、Y、Z和T相同或不同，并且可以是卤素或 烷氧基)来生成有机金属甲基化试剂，其前提条件是所添加的有机金属试 剂的最大当量数不超过起始钛试剂中的卤素当量数。随后与二酮2的反应 在惰性溶剂中进行，并且反应温度为-40℃至70℃。

在某些实施方案中，合成加奈索酮的方法还包括将约2至约4当量的 甲基卤化镁或甲基锂加入无水卤化铁或无水卤化亚铁的有机溶剂溶液中， 由此形成有机金属甲基化试剂。

在某些实施方案中，合成加奈索酮的方法还包括将约0.1至约4当量 的氯化锂(基于FeCl₃)加入惰性溶剂，之后再将3-4当量的甲基氯化镁 (基于FeCl₃)加入惰性溶剂中。

在某些实施方案中，合成加奈索酮的方法还包括将约1当量的甲基卤 化镁或甲基锂(基于钛)加入三(C₁-C₃烷氧基)氯化钛和有机溶剂的溶液 中，由此生成有机金属甲基化试剂。

在某些实施方案中，有机金属甲基化试剂是二甲基铁(Me₂Fe)、甲 基三乙氧基钛、甲基氯二乙氧基钛((CH₃)Cl(CH₃CH₂O)₂Ti)、甲基三氯 钛(CH₃Cl₃Ti)、四甲基钛((CH₃)₄Ti)、二甲基二氯钛((CH₃)₂Ti)、三 甲基氯钛((CH₃)₃ClTi)或甲基氯化铁(CH₃FeCl)。

在另一些实施方案中，有机金属甲基化试剂是“酸根型配合物”，其包 含(CH₃)₃Fe^-阴离子以及锂或MgX作为阳离子，其中X为卤素。

在某些实施方案中，合成加奈索酮的方法还包括将约1当量的甲基卤 化镁或甲基锂加入无水二(C₁-C₃烷氧基)氯化钛的有机溶剂溶液中，由此 生成有机金属甲基化试剂。

在某些实施方案中，合成3α-羟基，3β-甲基-5α-孕烷-20-酮的方法还包 括将约1至约4当量的甲基卤化镁或甲基锂加入TiCl₄的有机溶剂溶液中 形成甲基化试剂。

在本发明的另一优选实施方案中，使0.75至4摩尔当量的铁有机金 属甲基化试剂(基于二酮2)与二酮2在惰性溶剂中反应。

在本发明的另一优选实施方案中，通过在热乙酸乙酯中搅拌粗产物以 有效去除杂质来纯化粗加奈索酮。

在实验部分中，表1总结了不同有机金属试剂的各种反应条件和化学 计量。可以利用不同的有机金属试剂在不同的反应条件下实现二酮2到加 奈索酮的可用转化。表2总结了涉及粗加奈索酮纯化的参数优化。

实施例

分析方法

质谱测量

利用LC/MS系统得到质谱，该LC/MS系统由配备有Thermo  Finnigan LCQ-Deca质量检测器的HP 1100LC分离模块组成。离子源为 ESI+/MS。LC条件如下：

柱：Waters Sunfire C18，4.6(ID)×250(L)mm，5μm

流动相：ACN/MeOH/H₂O＝65/5/30(Isocratic)

运行时间：40分钟

流速：1ml/分钟

柱温：环境温度

检测器：RI

检测器温度：40℃

注入体积：50ul

HPLC

利用HITACHI L-2000系列或配备有Waters 2414折射率(RI)检测 器的Waters 2695分离模块进行HPLC分析。条件如下：

柱：Waters Sunfire C18，4.6(ID)×250(L)mm，5μm

流动相：ACN/MeOH/H₂O＝65/5/30(Isocratic)

存留时间：40分钟

流速：1ml/分钟

温度：环境温度

检测器温度：40℃

注入体积：50ul

待注入样品浓度为0.1至1mg/ml甲醇。

NMR谱测量

利用Bruker Avance 400或Oxford 300NMR谱仪，在CDCl₃或其他 氘化溶剂中得到NMR谱。

杂质

粗加奈索酮和纯化加奈索酮的纯度表示为由HPLC分析的每种反应 杂质和相对保留时间(RRT)相对于期望产物的面积百分数。％产率表示 为分离产率。

实施例1

将无水四氢呋喃(190g)和5α-孕烷-3，20-二酮(1g，3.16mmol)在 氮气下装入干燥的250毫升3颈圆底烧瓶中得到澄清溶液。随后将烧瓶冷 却到-30℃(内部温度)，在该温度下经注射器添加甲基锂的二乙氧基乙烷 溶液(3M，1.1mL，3.3mmol)。于-25到-20℃下在氮气下搅拌该反应1小 时。等分试样用3N HCl终止并且用乙酸乙酯萃取。有机层用3N NaOH 和水洗涤。去除溶剂得到白色固体，将其溶解在甲醇中并用HPLC进行 分析(表1，项1)。

实施例2

将冷却至-10℃的甲基叔丁基醚(无水，30ml)逐滴加入搅拌良好的 5α-孕烷-3，20-二酮(1.9g，6mmol)悬液中。在0℃-10℃下保持反应混合 物4小时，然后在10-15℃下保持12小时。通过加入100ml的2N HCl 终止反应混合物，用200mL乙酸乙酯萃取产物。用2N NaOH和盐水洗 涤有机层并且真空移除溶剂得到复杂的产物混合物，其含有30.1％HPLC 的加奈索酮1以及0.99％的起始5α-孕烷-3，20-二酮2(表1，项2)。

实施例3

将四氯化钛(350uL，3.2mmol)逐滴加入冷却至0℃的四乙氧基钛 (2.42g，10.6mmol)的四氢呋喃(无水，30ml)溶液中。在0℃下搅拌 20分钟后，逐滴加入甲基氯化镁(3M，4.3mL 12.9mmol)的四氢呋喃溶 液，同时保持温度低于5℃。在5℃下再搅拌20分钟后，一次性加入5α- 孕烷-3，20-二酮(2.53g，8mmol)。将反应混合物温热至40℃并搅拌4小时。 用20ml甲醇终止反应混合物并真空移除溶剂。反应混合物分配在100ml 的3N HCl和100mL的乙酸乙酯之间。用1N氢氧化钠和盐水洗涤有机层 并且真空移除溶剂得到粗加奈索酮，其为75.9％HPLC纯加奈索酮的白色 固体(表1，项3)。

实施例4

将氯化铁(无水，2.14g，13.2mmol)的四氢呋喃(无水，40mL)溶 液冷却到-50℃。将四氢呋喃中的甲基氯化镁(3M，17.6ml，52.8mmol)逐 滴加入该混合物中，保持内部温度低于-40℃。在-40℃下保持10分钟后， 在搅拌下一次性加入5α-孕烷-3，20-二酮(3.48g，11mmol)。经30分钟将 温度升至-20℃，并且搅拌2小时。用100ml的2N HCl终止反应混合物 并且用100ml的乙酸乙酯萃取。用2N NaOH和盐水洗涤有机层并且真空 移除溶剂得到粗加奈索酮(80.2％HPLC纯)(表1，项4)。

实施例5

在氮气中将氯化铁(无水，1.63g，10.06mmol)的四氢呋喃(无水， 35ml)混合物冷却到-50℃。将二乙氧基甲烷中的甲基锂(3M， 3.4mL，10.2mmol)加入该氯化铁混合物中，保持内部温度低于-40℃。在 完成该添加后，加入甲基氯化镁(3M，10.1ml，30.18mmol)的四氢呋喃 溶液，保持内部温度低于-40℃。在-40℃下保持10分钟后，在搅拌下一 次性加入5α-孕烷-3，20-二酮(2.84g，9mmol)。将温度升至-20℃并且搅拌 3.5小时。通过加入3ml乙酸终止反应并且真空移除四氢呋喃。剩余物在 100ml的3N HCl和200ml的乙酸乙酯之间分配。用1N氢氧化钠和盐水 洗涤有机层并且真空移除溶剂得到粗加奈索酮(94.8％HPLC纯)(表1， 项5)。

实施例6

在反应烧瓶中装入无水氯化锂的四氢呋喃溶液(0.5M，100ml，50 mmol)。将反应混合物冷却到0℃，分次加入无水三氯化铁(5.61g， 34.6mmol)并且保持温度低于10℃。将所得的淡绿色溶液冷却至-35℃， 加入甲基氯化镁的四氢呋喃溶液(3M，47ml，141mmol)并且保持温度 低于-30℃。在完成添加后，将反应混合物冷却到-35℃，在搅拌下加入5α- 孕烷-3，20-二酮(10g，31.65mmol)并且保持温度低于-25℃。使反应升 温至-20℃并在-18℃到-22℃下搅拌3小时。此时，存在0.96％HPLC的起 始原料和94.46％的加奈索酮(表1，项6)。通过缓慢加入225ml的3N HCl 终止该反应并且保持温度低于25℃。在添加完成后，将所产生的加奈索 酮悬液在氮气氛下粒化过夜。过滤反应物，用50ml的20％THF/3N HCl、 50ml的3N HCl顺次洗涤滤饼，并用50ml水洗涤两次。在70℃下于真空 烘箱中干燥滤饼得到作为白色固体的9.54g(91％产率)99％纯的加奈索 酮1。

实施例7

将四氢呋喃(无水，35ml)冷却到10℃，一次性加入907mg(21.4mmol) 氯化锂(无水)。搅拌该混合物10分钟后得到澄清溶液。在该混合物中一 次性加入氯化铁(无水，1.62g，10mmol)，再搅拌5分钟。随后将反应 混合物冷却至-35℃，逐滴加入四氢呋喃中的甲基氯化镁(3M，13.3ml， 40mmol)，并且保持内部温度为-35℃到-30℃。在完成添加后，在-30℃下 继续搅拌10分钟，在搅拌下一次性加入5α-孕烷-3，20-二酮2(2.85g， 9mmol)。使内部温度上升到-20℃并在-15℃到-20℃之间保持2小时。等 分试样的HPLC分析显示出1.2％的起始原料和95.3％的加奈索酮(表1， 项7)。

实施例8

在10℃下将氯化锂(1.43g，33.8mmol)加入四氢呋喃(无水，40ml) 中并且搅拌直到获得溶液。加入氯化铁(无水，1.63g，10.06mmol)并搅 拌5分钟。然后将反应混合物冷却到-35℃并加入甲基氯化镁(3M，13.4ml， 40.24mmol)的四氢呋喃溶液，同时保持内部温度在-35℃和-25℃之间。 添加后，在-30℃下继续搅拌10分钟，在搅拌下一次性加入5α-孕烷-3，20- 二酮(3.0g，9.5mmol)。使内部温度上升到-20℃并在-15℃到-20℃之间搅 拌2小时。等分试样的HPLC分析显示出1.47％的起始原料和94.25％的 加奈索酮(表1，项8)。通过缓慢加入2.4ml(42mmol)乙酸终止该反应， 同时保持温度低于-10℃。在添加完成后，使反应混合物在剧烈搅拌下升 温到室温。随后真空移除四氢呋喃，所得残留物在3N HCl和乙酸乙酯之 间分配。用2N NaOH和盐水洗涤有机层并且真空移除溶剂得到3.5g粗加 奈索酮(98％HPLC纯)。

实施例9

在氮气下将THF(无水，190g)、LiCl(无水，4.2g，0.100mol)和 FeCl₃(无水，10.8g，0.066mol)充入干燥的500mL三颈圆底烧瓶中。加 入在四氢呋喃中的MeMgCl(3M，84.4ml，0.253mol)，同时保持内部温 度在0℃到15℃之间。在添加完成后，一次性加入5α-孕烷-3，20-二酮(20g， 0.0633mol)，在N₂下将所得混合物在0℃到15℃之间搅拌。按照如下所 述通过HPLC监测反应：用3N HCl终止等分试样并用乙酸乙酯萃取。用 3N NaOH和水洗涤有机层。去除溶剂得到白色固体，其溶解在甲醇中并 用HPLC进行分析(表1，项9)。

实施例10

将THF(无水，80g)和LiCl(无水，2.12g，50mmol)充入干燥的 500mL三颈圆底烧瓶中。将该烧瓶冷却到-10℃并加入FeCl₃(无水，5.63g， 34.8mmol)。在氮气下冷却该混合物到-35℃。缓慢加入MeMgCl的四氢 呋喃溶液(3M，58ml，174mmol)，同时在添加期间保持内部温度在-27℃ 和-35℃之间。在添加后，一次性加入5α-孕烷-3，20-二酮(10g，31.6mmol)， 在氮气下将所得混合物在-25℃至-20℃下搅拌。按照以下所述通过HPLC 监测反应：取等分试样，用3N HCl终止并用乙酸乙酯萃取。用3N NaOH 和水洗涤有机层并蒸发至干燥。将白色残余物溶解在甲醇中并用HPLC 进行分析(表1，项10)。

实施例11

将THF(无水，120g)和LiCl(无水，2.12g，50mmol)充入干燥 的500ml三颈圆底烧瓶中。将该烧瓶冷却到-10℃并加入FeCl₃(无水， 1.28g，7.9mmol)。在氮气下冷却该混合物到-35℃。缓慢加入MeMgCl 的四氢呋喃溶液(3M，13.3ml，39.9mmol)，同时在添加期间保持内部温 度在-27℃和-35℃之间。在添加后，一次性加入5α-孕烷-3，20-二酮(10g， 31.6mmol)，在氮气下将所得混合物在-25℃至-20℃下搅拌。按照如下所 述通过HPLC监测反应：取等分试样，用3N HCl终止并用乙酸乙酯萃取。 用3N NaOH和水洗涤有机层并蒸发至干燥。将白色残余物溶解在甲醇中 并用HPLC进行分析(表1，项11)。

^a通过HPLC检测到四种其他未知的副产物。^b在20小时后约30％的3，20-二酮起始原料 剩余，未完成反应。

实施例12A

将THF(无水，9.65kg)和LiCl(无水，0.21kg)充入N₂净化的50L  Hastelloy反应器中。在氮气下搅拌混合物并冷却到-10℃持续1小时。在 搅拌下将FeCl₃(无水，0.515kg)充入反应器中并将反应混合物冷却至 -35℃。将四氢呋喃中的MeMgCl(3.0M，4.04kg)缓慢加入反应器内， 同时在搅拌下保持内部在-35℃的目标温度。在添加完成后，在-35℃下搅 拌反应物1小时。将5α-孕烷-3，20-二酮(1.00kg)加入反应器，同时保持 内部温度为约-35℃。在添加后，在约1小时内将反应物温热至-21℃并且 在该温度下搅拌1小时。将冰醋酸(3.36kg)缓慢加入反应器(1小时) 并且将反应物温热至约25℃(1小时)。将夹套温度设定为35℃通过真空 蒸馏移除THF，最终反应体积为7.8L。残余物冷却到约0℃，随后缓慢 添加3N HCl(13.86kg)，同时保持内部温度低于25℃。反应混合物在25℃ 下搅拌6小时。过滤收集固体，产物饼用水中的25％THF(w/w，4.89kg) 洗涤一次并用水(5.0kg)洗涤四次，接着用25％的THF/水(w/w，4.86kg) 进行最后洗涤。湿饼在50℃真空下干燥得到纯度为95.5％HPLC的粗加 奈索酮(0.983kg)(表2，项1)。

实施例12B

在氮气下在配备有机械搅拌器、500mL逐渐添加漏斗和低温温度计 的2L三颈圆底烧瓶中加入无水四氢呋喃(THF)(950g)。将烧瓶在冷浴 中冷却至约0℃(内部温度)，此时一次性加入氯化锂(无水，21.2g， 0.5001mol)。搅拌该混合物，同时冷却到-10℃，一次性加入氯化铁(无 水，51.3g，0.3165mol)。搅拌该混合物以溶解固体，同时冷却到-30℃。 将四氢呋喃中的甲基氯化镁(3M，394.2g，1.171mol)通过添加漏斗缓慢 加入，同时保持内部温度在-30℃和-25℃之间。一次性加入5α-孕烷-3，20- 二酮(100g，0.3165mol)，在氮气下于-25℃至-20℃之间搅拌反应物直至 完成反应(5小时)(＜3％的HPLC面积)。

反应完成后，加入乙酸(320ml)。搅拌该混合物直到形成溶液。真 空移除THF以获得浆料(1016g)，将其在3N HCl(1250mL)中搅拌6 小时。所产生的悬浮液在冰水浴中冷却2小时，真空过滤。湿饼用冷的 20％THF水溶液(v/v，100mL)和水(200mL×3)洗涤，得到97.33％HPLC 纯的作为湿白色固体(144克)的粗加奈索酮(表2，项4)。

实施例12C

将THF(无水，106mL)、LiCl(无水，2.1g，0.050mol)和FeCl₃(无水，5.1g，0.0317mol)加入干燥的250mL三颈圆底烧瓶中。在氮气 下搅拌混合物，同时冷却到约-25℃。一次性加入起始原料5α-孕烷-3，20- 二酮(10g，0.0316mol)，搅拌所得悬液5分钟。缓慢加入四氢呋喃中的 格氏试剂MeMgCl(3M，39mL，0.117mol)，同时保持内部温度在-25℃ 至-20℃之间。在添加后，在相同温度下于氮气中搅拌深棕色反应混合物 过夜。HPLC分析表明反应完成，其中二酮少于1.37％，加奈索酮为 92.71％。

通过加入醋酸(32mL)终止反应。在温热的同时搅拌深棕色混合物， 得到浅棕色溶液。利用Rotovap浓缩溶液得到呈绿色的残余物(82g)，在 环境温度下将其与3N HCl(125mL)搅拌1小时。真空过滤悬液。湿饼 用水(50mL×2)洗涤并抽吸干燥。在环境温度下将湿的粗加奈索酮溶于 THF(100mL)中。溶液经0.45μm膜滤器过滤澄清。滤液经常压蒸馏浓 缩以除去大部分THF(约70％)。在回流时，加入水(150mL)。将白色 悬液搅拌回流10分钟。然后在冰水浴中冷却1小时。过滤收集固体，用 水洗涤并抽吸干燥。

将该湿固体在70℃下在乙酸乙酯(50ml)中成浆8小时，并在冰水 浴中冷却1小时。过滤固体并用冷乙酸乙酯(10mL)洗涤。50℃真空干 燥后，获得纯化加奈索酮(8.3g，产率79％)。纯度：99.59％HPLC。

实施例13A粗加奈索酮的纯化

在70℃下将实施例12A的粗加奈索酮(20g)在乙酸乙酯(120mL) 中成浆18小时。将粗浆移出热源，悬液在冰水浴中冷却1小时。过滤收 集产物，用20mL的2-丙醇/水混合物(1∶1，v/v)洗涤并干燥，得到16.6g 加奈索酮。纯化的加奈索酮的纯度为99.71％，其中单一最大反应杂质为 0.07％(表2，项2)。

实施例13B纯化的加奈索酮

将实施例13A所述方法得到的纯化加奈索酮(100g)溶解在热THF (700mL)中。将热溶液经0.45μm膜滤器过滤澄清(除去不溶物)。浓 缩溶液以除去约370mL的THF，残余物加热回流以得到澄清溶液。在回 流时，缓慢加入水(450mL)以引发沉淀。移除热源，在25℃下搅拌反 应物2小时。进一步在0℃下搅拌反应物2小时。过滤收集固体，干燥得 到96g的纯度为97.2％的加奈索酮。通过在70℃下在乙酸乙酯(100mL) 中搅拌19小时纯化一部分上述澄清加奈索酮(20g)。冷却该加奈索酮， 在约5℃下搅拌2小时并过滤。干燥后，得到纯度为99.83％的纯加奈索 酮(17g)，其中存在的最大单一反应杂质为0.07％(表2，项3)。

实施例13C

在55℃下将得自实施例12B的湿的粗加奈索酮(140g)在乙酸乙酯 (630mL)和2-丙醇(70mL)的混合物中搅拌8小时并冷却到环境温度， 再在冰水浴中冷却2小时。真空过滤悬液，用50mL的乙酸乙酯/2-丙醇/ 水(9∶1∶0.7，v/v/v)的冷混合物洗涤并在60℃的真空炉中干燥至恒重 (76.2g，74.4％产率)。纯度为99.81％，单一杂质不多于0.1％HPLC(表 2，项5)。

实施例13D

将通过类似于实施例12A所描述方法制备的粗加奈索酮(9g)(纯度 特征示于表2项6)在回流下溶解在醋酸乙酯(27mL)和2-丙醇(63mL) 的混合物中。加入纯化水(45mL)并将所得悬液搅拌回流10分钟。移除 热源，并将悬液在冰水浴中冷却1小时。过滤收集固体。湿饼用40mL的 2-丙醇/水混合物(1/2，v/v)洗涤并在60℃下真空干燥63小时，得到7.78g 纯化的加奈索酮。其纯度为99.69％，单一最大杂质为0.08％(表2，项7)。

实施例13E

通过类似于实施例12A所描述方法制备粗加奈索酮(纯度特征示于 表2项8)，只是少加FeCl₃。将粗料(30g)回流溶于四氢呋喃(210mL) 中。溶液经滤纸热过滤以除去不溶物。澄清滤液真空浓缩至残留约100g 四氢呋喃。该浆料回流加热至溶解。在回流下缓慢加入水(135g)。搅拌 回流白色悬液30分钟，并将其从热源移出。将悬液冷却至室温，并进一 步在冰水浴中冷却1小时。过滤收集固体并在50℃下真空干燥过夜，得 到28.5克产物。

在70℃下将上述固体(28.5g)的乙酸乙酯(285mL)中搅拌4小时。 在室温下搅拌该固体2小时并在冰水浴中冷却2小时。过滤收集固体，用 冷乙酸乙酯(10mL)洗涤并在50℃下真空干燥过夜，得到21.5g产物。 在70℃下将该物质在乙酸乙酯(5ml/g固体，4小时搅拌)再搅拌2次， 随后冷却到10℃，(过滤)得到17.5g(58.3％产率)的纯化加奈索酮。其 纯度为99.86％，单一最大反应杂质为0.06％(表2，项9)。

^*5α-孕烷-3，20-二酮携带；^**可能由孕烷醇酮的C20羰基甲基化形成；^***杂质4的 20-OH脱水产物；UP：未知产物；ND：未检测到

实施例14

使5α-孕烷3，20-二酮(10g)与通过在-25℃下将FeCl₃(5.2g)与 MeMgCl(4当量，基于FeCl₃)在无水四氢呋喃(200mL)中反应3小 时所得到的试剂进行反应。用乙酸(32mL)终止反应。真空浓缩反应混 合物，残余物用3N HCl搅拌6小时。过滤收集固体，用水洗涤并在50℃ 下真空干燥，得到粗加奈索酮。将粗产物在回流下溶于THF(33mL)中 并热过滤。在滤液中添加水(45mL)以得到悬液，过滤收集、水洗并干 燥。干燥产物进一步在70℃的乙酸乙酯(50mL)中成浆19小时。将悬 液冷却到0℃并过滤，用冷乙酸乙酯洗涤并干燥以得到加奈索酮。

实施例15

使5α-孕烷3，20-二酮(10g)与通过在-25℃下将FeCl₃(5.2g)与 MeMgCl(4当量，基于FeCl₃)在二氧六环(无水，200mL)中反应5 小时所得到的试剂进行反应。用乙酸(32mL)终止反应。真空浓缩反应 混合物，将残余物用3N HCl搅拌6小时。过滤收集固体，用水洗涤并在 50℃下真空干燥，得到粗加奈索酮。将粗产物在回流下溶于THF(33mL) 中并热过滤。向滤液中添加水(45mL)以得到悬液，将其过滤收集、水 洗并干燥。干燥产物进一步在70℃的乙酸乙酯(50mL)中成浆19小时。 将悬液冷却到0℃并过滤，用冷乙酸乙酯洗涤。再重复一次乙酸乙酯成浆 步骤以得到纯化的加奈索酮。

实施例16

使5α-孕烷3，20-二酮(10g)与通过在-25℃下将FeCl₃(5.2g)与 MeMgCl(4当量，基于FeCl₃)在叔丁基甲基醚(无水，200mL)中反 应3小时所得到的试剂进行反应。用乙酸(32mL)终止反应。将反应混 合物真空浓缩，残余物用3N HCl搅拌6小时。过滤收集固体，用水洗涤 并在50℃下真空干燥，得到粗加奈索酮。将粗产物在回流下溶于THF (33mL)中并热过滤。向滤液中添加水(45mL)以得到悬液，将其过滤 收集、水洗并干燥。干燥后的产物进一步在70℃的乙酸乙酯(50mL)中 成浆19小时。将悬液冷却到0℃并过滤。再次重复乙酸乙酯成浆步骤以 得到纯化加奈索酮。

实施例17

于氮气中在-25℃下使氯化亚铁(4g)与THF(无水，200mL)中的 MeMgCl(3当量，基于FeCl₂)反应。随后在该混合物中加入5α-孕烷3，20- 二酮(10g)。将混合物在-25℃下搅拌4小时并通过加入醋酸(32mL)终 止反应。真空浓缩该混合物并将残余物在3N HCl(200mL)中搅拌6小 时。过滤收集固体，用水洗涤并干燥。将粗产物在回流下溶于THF(33mL) 中并热过滤。滤液与水(45mL)混合并过滤收集固体、水洗并干燥。将 该固体进一步在70℃的乙酸乙酯(50mL)中成浆19小时。冷却到5℃并 过滤，用冷乙酸乙酯洗涤并干燥得到加奈索酮。

实施例18

于氮气中在-25℃下使氯化亚铁(4g)与甲苯(无水，200mL)中的 MeLi(3当量，基于FeCl₂)反应。随后在该混合物中加入5α-孕烷3，20- 二酮(10g)。将混合物在-25℃下搅拌5小时。通过加入醋酸(32mL)终 止反应。真空浓缩该混合物，并将残余物在3N HCl(200mL)中搅拌6 小时。过滤收集固体，用水洗涤并干燥。将粗产物在回流下溶于THF (33mL)中并热过滤。将滤液与水(45mL)混合并过滤收集固体、水洗 并干燥。该固体进一步在70℃的乙酸乙酯(50mL)中成浆8小时。冷却 到5℃并过滤，用冷乙酸乙酯洗涤并干燥得到加奈索酮。