CN101454308B - 制备杂环衍生物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及新颖的方法,该方法用于制备合成多种化合物的式(I)的关键中间体,所述多种化合物为D3受体的有效和特异性拮抗剂,其中X可以为氮或硫;Het指芳基或杂芳基;每个可以被1-4个选自下列的基团J取代:卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷基、C2-C6链烯基、C2-C6炔基、卤代C1-C6烷氧基、-C(O)R1、硝基、羟基、-NR2R3、氰基或基团Z;R1为C1-C4烷基、-OR3或-NR3R4;R2为氢或C1-C6烷基;R3为氢或C1-C6烷基;R为H、C1-C6烷基、芳基、苄基;每个可以被1-4个基团J取代;所述方法根据下述方案1进行,其中步骤a表示在碱性条件下化合物(IIA)与3-氨基硫脲衍生物反应,然后用无机碱和1-丙基磷酸酐处理,并最后用无机酸调节pH以得到式(II)化合物。
Figure DSB00000828991600011
方案1

Description

制备杂环衍生物的方法
本发明涉及新颖的方法,该方法用于制备合成多种化合物的关键中间体,其中所述化合物为D3受体的有效的和特异性的拮抗剂。
本发明涉及制备式(I)的三唑衍生物的新颖的方法:
Figure GSB00000828991800011
其中
X为氮;
Het指芳基或杂芳基;每个可以被1-4个选自下列的基团J取代:
卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷基、C2-C6链烯基、C2-C6炔基、卤代C1-C6烷氧基、-C(O)R1、硝基、羟基、-NR2R3、氰基或基团Z;
R1为C1-C4烷基、-OR3或-NR3R4
R2为氢或C1-C6烷基;
R3为氢或C1-C6烷基;
R为H、C1-C6烷基、芳基、苄基;每个可以被1-4个基团J取代;
所述方法根据下述方案1进行:
方案1
Figure GSB00000828991800012
其中
步骤a是指在碱性条件下化合物(IIA)与3-氨基硫脲衍生物反应,然后用无机碱和1-丙基磷酸酐(n-propane phosphonic cyclic anhydride)处理,并最后用无机酸调节pH以得到式(II)化合物。
本文作为基团或基团的一部分所用的术语C1-C6烷基是指直链或支链的含有1-6个碳原子的烷基;这些基团的实例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基或己基。
术语卤素是指氟、氯、溴或碘原子。
术语卤代C1-C6烷基是指具有一个或多个碳原子的烷基,且其中该烷基的至少一个氢原子被卤素取代,例如三氟甲基等。
术语C1-C6烷硫基(thioalkyl)可以为直链或支链的烷硫基,例如甲硫基、乙硫基、丙硫基、异丙硫基、丁硫基、仲丁硫基、叔丁硫基等。
术语C2-C6链烯基定义为含有一个或多个双键且具有2-6个碳原子的直链或支链烃基,例如乙链烯基、2-丙链烯基、3-丁链烯基、2-丁链烯基、2-戊链烯基、3-戊链烯基、3-甲基-2-丁链烯基或3-己链烯基等。
术语C1-C6烷氧基可以为直链或支链烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丙-2-氧基、丁氧基、丁-2-氧基或甲基丙-2-氧基等。
术语卤代C1-C6烷氧基可以为上述定义的C1-C6烷氧基,其被至少一个卤素(优选氟)取代,如OCHF2或OCF3
术语C2-C6炔基定义为含有一个或多个三键且具有2-6个碳原子的直链或支链烃基,包括乙炔基、丙炔基、1-丁炔基、1-戊炔基、3-甲基-1-丁炔基等。
术语芳基指芳香碳环基团,如苯基、联苯基或萘基。
术语杂芳基指5-10元并具有至少一个选自氮、氧和硫的杂原子、并且含有至少一个碳原子的芳香杂环,其包括单环和二环体系。
示例性的杂芳基包括(但不限于)呋喃基、苯并呋喃基、噻吩基(thiophenyl)、苯并噻吩基、吡咯基、吲哚基、异吲哚基、氮杂吲哚基、吡啶基、喹啉基、异喹啉基、
Figure GSB00000828991800021
唑基、异
Figure GSB00000828991800022
唑基、苯并
Figure GSB00000828991800023
唑基、吡唑基、咪唑基、苯并咪唑基、噻唑基、苯并噻唑基、异噻唑基、哒嗪基、嘧啶基、吡嗪基、三嗪基、噌啉基、酞嗪基、三唑基、四唑基、喹唑啉基和苯并二氧杂环戊链烯基(benzodioxolyl)。
根据上述定义,术语5-6元杂环指5-6单环杂环,其为饱和、不饱和或芳香的,且其含有1-4个杂原子,所述杂原子独立地选自氮、氧和硫,且其中氮和硫杂原子可任选被氧化,且氮杂原子可任选被季铵化。杂环包括上述定义的杂芳基。杂环可以通过任何杂原子或碳原子连接。因此,该术语包括(但不限于)吗啉基、吡啶基、吡嗪基、吡唑基、噻唑基、三唑基、咪唑基、
Figure GSB00000828991800031
二唑基、
Figure GSB00000828991800032
唑基、异
Figure GSB00000828991800033
唑基、吡咯烷酮基、吡咯烷基、哌啶基、乙内酰脲基(hydantoinyl)、戊内酰胺基(valerolactamyl)、环氧乙烷基、环氧丙烷基、四氢呋喃基、四氢吡喃基、四氢吡啶基、四氢嘧啶基、四氢噻吩基、四氢噻喃基(tetrahydrothiopyranyl)等。
式(I)化合物可以用于(但不限于)制备式(IA)的D3拮抗剂,如WO2005/080382所公开的:
Figure GSB00000828991800034
其中
●G选自:苯基、吡啶基、苯并噻唑基、吲唑基;
●p为0-5的整数;
●R1独立地选自:卤素、羟基、氰基、C1-4烷基、卤代C1-4烷基、C1-4烷氧基、卤代C1-4烷氧基、C1-4烷酰基;或相应于基团R5
●R2为氢或C1-4烷基;
●R3为C1-4烷基;
●R4为氢或苯基、杂环基、5-或6-元杂芳基、或8-11元双环基团,任何这些基团任选被1、2、3或4个选自下述的取代基取代:卤素、氰基、C1-4烷基、卤代C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4烷酰基;
●R5为选自下述的基团:异
Figure GSB00000828991800035
唑基、-CH2-N-吡咯基、1,1-二氧代-2-异噻唑烷基、噻吩基、噻唑基、吡啶基、2-吡咯烷酮基,且该基团任选被一个或两个选自下述的取代基取代:卤素、氰基、C1-4烷基、卤代C1-4烷基、C1-4烷氧基、C1-4烷酰基;
且当R1为氯且p为1时,该R1不出现在相对于与该分子其它部分的连接键的邻位;且当R1相应于R5时,p为1。
式(I)化合物,作为制备其它化合物的中间体,可以方便地被官能化,如WO2005/080382中所述。实例在本发明的实验部分描述。
WO2005/080382中描述了使用1-羟基苯并三唑(HOBt)和1,3-二环己基碳二亚胺(DCC)制备式(I)化合物。
在工业级别中该反应试剂的缺点概括如下:HOBt及其副产物具有爆炸性,且DCC及其副产物总是很难完全除去。
本发明的方法通过使用1-丙基磷酸酐(T3P)作为缩合试剂解决了上述问题。
Figure GSB00000828991800041
T3P首次被H.Wissmann(Angew.Chem.,1980,92,129)于1980年用于合成肽,并在有机合成中逐渐获得重要性,因为其与其它常用缩合试剂(如DCC)相比具有更小的毒性和更高的安全性。
该反应试剂不产生任何水不溶性的副产物。在本发明的方法中,T3P以在乙酸乙酯中的50%溶液形式使用,且不需要分离中间体肼-硫代酰胺(hydrazine-carbothiamide)。类似地,T3P以在DMF(二甲基甲酰胺)中的50%溶液形式使用,并可用在本发明的方法中。
本发明的方法如下更详细的描述:
Figure GSB00000828991800051
起始物质,杂环羧酸,通常是市售的,或其可以通过文献中已知的方法制备,可以方便地将1当量的起始物质溶于适当的溶剂(例如,二甲基甲酰胺;乙酸乙酯;乙腈和四氢呋喃以及其它极性非质子溶剂)中,然后用稍过量的3-氨基硫脲的衍生物(1.10当量)如4-甲基的衍生物处理。然后在室温下加入有机碱(如,三乙胺、二异丙基乙基胺和可能其它的脂肪族或芳香族胺)。
然后可以在温度0-40℃下滴加1-丙基磷酸酐(50%w/w的乙酸乙酯溶液)。当在约0℃加入时,然后将温度在低于15℃下保持20-60分钟。然后于20℃搅拌所得混合物2-16小时。
然后用适合的无机碱水溶液稀释该混合物直到达到碱性pH。所述适合的碱选自:碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾。
然后分离所得两相混合物(当观察到时),且弃去上层有机层。然后将水层加热至50-90℃(内部温度)维持半小时至几小时直到反应完全。
冷却至20℃后,然后缓慢加入适合的无机酸(如HCl 37%)视需要调节pH(4至8)。
然后通常将混悬液搅拌2-16小时,然后过滤固体,用纯净水洗涤,然后在真空箱中于40-60℃干燥至干。从没有被含磷衍生物污染的水性混合物中分离终产物。
实施例
除另有说明,在所述实施例中:
所有温度为℃。红外光谱于FT-IR仪器上检测。通过将溶于乙腈的样品直接加入到质谱仪上,以正离子电喷雾(ES+)离子化方式分析化合物。质子核磁共振(1H-NMR)光谱于400MHz记录,化学位移以自Me4Si(作为内标)的低场(d)ppm记录,且记作单峰(s)、宽单峰(bs)、二重峰(d)、双二重峰(dd)、三重峰(t)、四重峰(q)或多重峰(m)。经过硅胶(Merck AG Darmstaadt,德国)进行柱色谱。在文本中使用下述缩写:T3P=1-丙基磷酸酐,EtOAc=乙酸乙酯,DIPEA=N,N-二异丙基乙基胺。
实施例1
制备4-甲基-5-(4-甲基-1,3- 唑-5-基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮
将4-甲基-1,3-
Figure GSB00000828991800063
唑-5-羧酸(市售)(12.9g,101.5mmol)溶于DMF(60mL)中,然后用4-甲基-3-氨基硫脲(11.61g,1.10当量)处理。然后于20℃加入DIPEA(31,0mL,1.75当量)。在冰浴冷却下,滴加EtOAc(90mL)中的T3P 50%w/w溶液,温度低于15℃保持20分钟。然后于20℃搅拌所得混合物6小时。
用NaOH 4M(120.0mL)稀释该混合物。分离所得两相混合物,并弃去上层有机层。用额外的NaOH 4M(60mL)调节水层(pH=8)至pH=11,然后于70℃(内部温度)加热30分钟。冷却过夜后,缓慢加入HCl 37%直到pH=5。
搅拌混悬液8小时,然后过滤固体并用水(60mL)洗涤,在真空箱中于40℃干燥过夜。
产率:10.48g,53.4mmol,53%的理论产率
1H NMR(DMSO-d6,600MHz,δppm):14.11(bs,1H),8.60(s,1H),3.61(s,3H),2.33(s,3H)
MH+=197
实施例2
制备5-(2,4-二甲基-1,3-噻唑-5-基)-4-甲基-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫
Figure GSB00000828991800071
将2,4-二甲基-1,3-
Figure GSB00000828991800072
唑-5-羧酸(市售)(5g,31.8mmol)和4-甲基-3-氨基硫脲(3.68g,1.10当量)溶于DMF(15mL)中。然后于20℃加入DIPEA(10.0mL,1.80当量)。冰浴冷却下,滴加T3P 50%w/w的EtOAc溶液(35mL,1.50当量),保持温度低于10℃。然后于20℃搅拌所得混合物2小时。
用水(20mL)稀释该混合物,然后加入NaOH 4M(20.0mL)。弃去有机相,且将水层于70℃(内部温度)加热90分钟。冷却至50℃后,缓慢加入HCl 37%直到pH=6.5。
将混悬液冷却至5℃,并过滤固体然后用水洗涤,然后在真空箱中于40℃干燥过夜。
产率:5.45g,24.4mmol,77%的理论产率
1H NMR(DMSO-d6,600MHz,δppm):14.02(bs,1H),3.39(s,3H),2.69(s,3H),2.34(s,3H)
MH+=227
实施例3
制备4-甲基-5-(2-甲基-3-吡啶基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮
Figure GSB00000828991800073
将2-甲基烟酸(市售)(5g,36.5mmol)和4-甲基-3-氨基硫脲(4.22g,1.10当量)溶于EtOAc(15mL)中。然后于20℃加入DIPEA(14.5mL,2.28当量)。冰浴冷却下,滴加T3P 50%w/w的EtOAc溶液(32.5mL,1.50当量),保持温度低于15℃。然后于20℃搅拌所得混合物90分钟。用水(10mL)稀释该混合物,然后加入NaOH 4M(18.5mL)。弃去有机层,并将剩余的水层于70℃(内部温度)加热2小时45分钟。冷却至环境温度后,得到混悬液,其pH为约7.5-8.0。
缓慢加入HCl 37%直到pH=5。
过滤固体,然后在真空箱中于40℃干燥过夜。
产率:7.04g,34.1mmol,93%的理论产率
1H NMR(DMSO-d6,600MHz,δppm):14.01(bs,1H),8.66(dd,1H),7.96(dd,1H),7.42(dd,1H),3.29(s,3H),2.42(s,3H)
MH+=207
实施例4
制备4-甲基-5-(4-哒嗪基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮
Figure GSB00000828991800081
将4-哒嗪羧酸(市售)(5g,40.3mmol)和4-甲基-3-氨基硫脲(4.66g,1.10当量)溶于DMF(15mL)中,然后于20℃加入DIPEA(12.5mL,1.78当量)。冰浴冷却下,滴加T3P 50%w/w的EtOAc溶液(36mL,1.50当量),保持温度低于20℃。然后于20℃搅拌所得混合物30分钟。
用水(20mL)稀释该混合物,然后加入NaOH 4M(20.0mL)。弃去有机层,且将剩余的水相于70℃(内部温度)加热5小时。冷却至环境温度后,得到混悬液,其pH为约7.5-8.0。缓慢加入HCl 37%直到pH=5。
过滤固体,并用水(20mL,3次)洗涤,然后在真空箱中于40℃干燥过夜。
产率:6.37g,33.0mmol,82%的理论产率
1H NMR(DMSO-d6,600MHz,δppm):14.29(bs,1H),9.58(d,1H),9.47(d,1H),8.09(d,1H),3.64(s,3H)
MH+=194
实施例5
制备5-(2,4-二甲基-1,3-
Figure GSB00000828991800091
唑-5-基)-4-甲基-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮
Figure GSB00000828991800092
搅拌下,将4-甲基-3-氨基硫脲(4.5g,42.8mmol)溶于DMF(12.5mL,2.5vol)中。加入市售的2,4-二甲基-1,3-
Figure GSB00000828991800093
唑-5-甲酸(5g,35.4mmol)和DIPEA(15.5mL,89mmol)。用冰水浴将混合物冷却至5℃,且在15分钟内滴加T3P50%w/w的乙酸乙酯溶液(45.5mL,76.4mmol),保持温度低于10℃。加入后,使混合物达到环境温度,并在氮气下搅拌2小时。搅拌下用22.5mL的水和22.5mL的NaOH 32%w/w溶液稀释该混合物(最终pH=12)。分液后,弃去上层有机层,且将水层加热至70℃(65℃内部)。随时监测混合物的pH,且视需要调节pH至12。总共维持加热3小时。
冷却至环境温度后,加入2.5mL的HCl 37%w/w溶液直到pH为8。开始沉淀固体,并搅拌该混悬液过夜。
过滤混合物,用22.5mL水洗涤滤饼,且在真空箱中于40℃干燥收集到的固体5小时。
产量:4.28g;57%的理论产率(theoretical)
1H-NMR
600MHz,DMSO-d6:2.26(3H,s),2.48(3H,s),3.59(3H,s),14.07(1H,br.s.)
MH+[211]
实施例6
制备4-甲基-5-(4-哒嗪基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮的衍生物:4-{5-[(3-氯丙基)硫基]-4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-基}哒嗪
Figure GSB00000828991800101
将4-甲基-5-(4-哒嗪基)-2,4-二氢-3H-1,2,4-三唑-3-硫酮(5g;1当量,0.026mmol)和K2CO3325筛目(mesh)(1.2当量,4.3g)混悬于丙酮(17.5mL)和甲醇(7.5mL)的混合物中。将混悬液加热至40℃,且一次加入所有的1-溴-3-氯丙烷(1.1当量,2.8mL)。于40℃搅拌该混悬液3小时,然后冷却至环境温度。加入乙酸乙酯(25mL),且将混合物蒸馏至约20mL。用乙酸乙酯(20mL)稀释该混合物,且用水(每次15mL)洗涤。溶液经Na2SO4干燥;过滤并蒸发至约20mL。搅拌下经30分钟将所得溶液冷却至环境温度,然后再搅拌30分钟。这段时间中,从溶液中析出部分产物。经30分钟滴加庚烷(40mL),然后搅拌所得混悬液至少6小时。过滤该混悬液,并用EtOAc/庚烷1/2(15mL)混合物洗涤滤饼。标题化合物4-{5-[(3-氯丙基)硫基]-4-甲基-4H-1,2,4-三唑-3-基}哒嗪,在烘箱中于40℃干燥直到重量恒定不变。
产率:61%的理论产率(th),4.27g
MS:[MH]+270
NMR(DMSO-d6,600MHz;δppm):9.61(dd,1H);9.43(dd,1H);8.07(dd,1H);3.78(t,2H);3.73(s,3H);3.31(t,2H);2.17(m,2H)
说明书中引用的所有的出版物,包括但不限于专利和专利申请,在此并入作为参考,如同每篇出版物的内容通过全篇引用被具体地和分别地并入到本文中。
应该理解本发明包括本文上述的特定和优选组的组合。
说明书和权利要求书是该申请的部分,该申请可以用作任何以后申请的优先权基础。所述以后申请的权利要求书可以涉及本文所述的任何特点或特点的组合。它们可以采用产物、组合物、方法或用途权利要求的形式,且可以包括例如但不限于下述权利要求书。

Claims (1)

1.制备式(I)的三唑衍生物的方法:
Figure FSB00000935107700011
其中
X为氮;
Het指杂芳基;每个可以被1-4个选自下列的基团J取代:
卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、卤代C1-C6烷基、C2-C6链烯基、C2-C6炔基、卤代C1-C6烷氧基、-C(O)R1、硝基、羟基、-NR2R3或氰基;
R1为C1-C4烷基、-OR3或-NR3R4
R2为氢或C1-C6烷基;
R3为氢或C1-C6烷基;
R为H、C1-C6烷基、苄基;每个可以被1-4个基团J取代;
其中,杂芳基指5-10元并具有至少一个选自氮、氧和硫的杂原子,并且含有至少一个碳原子的芳香杂环,其包括单环和二环体系;
所述方法根据下述方案1进行:
方案1
Figure FSB00000935107700012
其中
步骤a是指在碱性条件下化合物(IIA)与3-氨基硫脲衍生物反应,然后用无机碱和1-丙基磷酸酐处理,并最后用无机酸调节pH以得到式(I)化合物。
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