CN101627041A - 合成(3-烷基-5-哌啶-1-基-3,3a-二氢-吡唑并[1,5-a]嘧啶-7-基)-氨基衍生物和中间体的方法和中间体 - Google Patents

Abstract

本申请公开合成(3－烷基－5－哌啶－1－基－3，3a－二氢－吡唑并[1，5－a]嘧啶－7－基)－氨基衍生物的新方法和在其合成中有用的中间体。主体(3－烷基－5－哌啶－1－基－3，3a－二氢－吡唑并[1，5－a]嘧啶－7－基)－氨基衍生物可作为细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂化合物(CDK抑制剂)用于药物制剂。

Description

合成(3-烷基-5-哌啶-1-基-3，3A-二氢-吡唑并[1，5-A]嘧啶-7-基)-氨基衍生物和中间体的方法和中间体

发明领域

本申请公开合成(3-烷基-5-哌啶-1-基-3，3a-二氢-吡唑并[1，5-a]嘧啶-7-基)-氨基衍生物的新方法和在其合成中有用的中间体，所述衍生物具有例如作为药学活性化合物的作用。

发明背景

在本部分或本申请中任何部分对任何公开的确认并非承认此类公开是先于本发明的技术。

如2004年2月11日提交的公开的美国专利申请号2004-0209878A1(′878公开)所述，其全部结合到本文中，3-烷基-5-哌啶-1-基-3，3a-二氢-吡唑并[1，5-a]嘧啶-7-基)-氨基衍生物(如式I所示，其中R¹是结构为(-R^2a-OH)的直链、支链或环烷氧基官能团，R^2a是直链、支链或环烷基，R²是直链、支链或环烷基，R³选自烷基杂环如3-亚烷基-吡啶-N-氧化物)，具有作为细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂(CDK抑制剂)化合物的活性。

式I

如′878公开所述，可通过描述于以下流程I的通用途径制备这些化合物。

流程I

其中R¹、R²和R³如上限定，R⁴和R⁷选自H和R²，R⁵和R⁶结合一起形成烷基杂环，如嘧啶-1-基，在任何碳上被直链、支链或环烷基任选取代，所述烷基被氢氧化物(hydroxide)任选取代。因此，使二羧酸二酯(化合物11，丙二酸二酯或其中R4不是氢的适当取代的丙二酸二酯衍生物)与吡唑化合物(7)在乙酸中回流缩合，形成吡啶酮化合物(13)。然后将吡啶酮化合物二卤化衍生，如用氯化剂POCl₃处理以得到二氯化物衍生物。接着将二卤代衍生物(14)用胺连续处理以得到氨基官能的CDK抑制剂产物16，其中R5和R6结合一起形成烷基杂环，如嘧啶-1-基，其中″R″(流程1)是直链、支链或环烷基，被吡啶N-氧化物任选取代。

这些抑制剂的一个实例是式II化合物。

式II

式II化合物的合成描述于′878公开，如流程II：

流程II：

步骤1-酰胺化(amidization)以形成取代的吡唑

步骤2-吡唑并[1，5a]嘧啶的形成和二卤化

步骤3-胺化(2个单独的顺续反应)

如′878公开所述，制备式II化合物的合成流程II在商业规模合成方面存在几个缺点。在步骤1中，用于形成化合物″D″的原料(化合物″C″)是难以处理(称重、转移和混合)的有粘性的粘稠油状物。而且，如′878公开所述，步骤1在每一种后续衍生反应之前都需要分离和层析纯化化合物C和D。此外，如′878公开所述，化合物C与丙二酸二酯的反应是用二酯作为溶剂进行。在分离和纯化所得丙二酸酯加合物化合物D之后，是在甲醇中闭环以形成二酮化合物E。根据描述于′878公开的程序，将化合物E分离和干燥，然后用三氯氧磷(phosphorousoxychloride)(POCl₃)处理，在N，N-二甲基苯胺中转化为相应的二氯化物。将由此形成的二氯化物分离和层析纯化，接着进行胺化反应。另外，如′878公开所述，式G和式II化合物需要层析纯化和分离。

如′878公开进一步所述，各胺化反应单独进行，在胺化反应之间进行分离和层析纯化。因此，′878公开描述式II化合物的制备流程，该流程由5个单独的反应步骤组成，中间插入产物的分离和纯化，每一个后续步骤都在不同溶剂系统中进行。据报道，基于原料化合物C(流程II)计，式II化合物的合成总收率为约20％。

发明的目的和概述

由此看来，需要一种用更少反应步骤有效制备感兴趣的CDK抑制剂化合物的合成流程。而且，基于原料化合物C的损耗量计，需要一种具有更高产物收率的制备式I CDK抑制剂化合物的合成流程。而且，需要最小限度地层析纯化中间体和更少改变溶剂系统的方法。此外，需要很容易扩大规模至适合商业规模批量生产的合成式I化合物的流程。本发明提供这些及其它目的和/或优点。

本发明一方面是合成具有式I结构的CDK抑制剂化合物的方法

式1，

所述化合物用式E1结构的中间体吡唑并[1，5-a]嘧啶-5，7二酮化合物合成，

其中R¹是结构(-R^2a-OH)的直链、支链或环烷氧基官能团，R^2a是直链、支链或环烷基，R²是直链、支链或环烷基，R³是亚烷基-杂环，优选3-亚烷基-吡啶-N-氧化物，所述方法包括：(a)在具有足够质子亲和力以吸取(abstract)吡唑环上1-位氮的质子的Lewis碱的存在下，使式C1的4-烷基-3-氨基-吡唑化合物的盐的甲醇溶液，

式C1

与选自丙二酸二甲酯、单甲基丙二酰氯和丙二酰二氯的二酰胺化(diamidization)剂，在选自具有5个或5个以下碳原子的醇及其两种或多种混合物的回流反应溶剂中反应，形成式E1结构的中间体化合物；(b)使步骤(a)制备的中间体E1衍生以得到式F1化合物，

式F1，

其中″X″选自氯、溴、碘、氟和磺酰基；和(c)使式F1化合物连续胺化，在分步骤(ci)中用伯胺胺化，取代吡唑并-吡啶部分的7-碳原子上的X-基团，在分步骤(cii)中用仲胺胺化，置换位于吡唑并-吡啶部分的5-碳原子上的″X″-基团，其中独立选择每一分步骤使用的胺的结构以得到合适取代基以形成式1化合物。

在本发明的一些实施方案中，在步骤(a)，优选式C1化合物的盐的反离子选自草酸根、甲苯磺酸根和氯离子，更优选反离子是草酸根。在本发明的一些实施方案中，R²是4个或4个以下碳的直链烷基，优选R²是乙基，由此式E1化合物是式E化合物

式E

在本发明的一些实施方案中，反应溶剂优选选自甲醇和乙醇，更优选甲醇。在一些实施方案中，优选Lewis碱选自金属醇盐碱，更优选碱选自锂、钠和钾醇盐碱，更优选Lewis碱选自乙醇钠和甲醇钠，更优选Lewis碱是甲醇钠。

在本发明的一些实施方案中，实施步骤(b)是通过提供式E1化合物的溶液，在碱的存在下用卤化剂处理含式E1化合物的溶液使式E1化合物卤化，得到结构F1的化合物，

式F1

其中″X″是选自氯、溴、碘和氟的卤素。优选使式E1化合物溶于选自乙腈和甲苯的溶剂中制备溶液，更优选溶液包含甲苯。

当式F1化合物的″X″取代基是卤素时，优选是氯。当式F1化合物的″X″取代基是氯时，用于步骤″b″的卤化剂是氯化剂，优选选自三氯氧磷、五氯化磷和亚硫酰氯，更优选卤化剂是三氯氧磷。当氯化剂用于步骤″b″时，优选使用的碱选自二甲基苯胺、吡啶、二异丙基乙胺和三乙胺，更优选二甲基苯胺。

在本发明的一些实施方案中，实施步骤(b)时提供式E1化合物的溶液，在碱的存在下用磺化剂处理含E1化合物的溶液使式E1化合物磺化，得到结构F1的化合物(上文所示)，其中″X″是磺酰基，优选选自芳基磺酰基和甲基磺酰基，更优选甲基磺酰氯。在一些实施方案中，步骤(c)包含磺化反应，优选磺化剂是甲基磺酰氯。优选使式E1化合物溶于选自乙腈和甲苯的溶剂中制备溶液，更优选溶液包含甲苯。

在本发明的一些实施方案中，包括形成式E1结构的化合物和在步骤″b″卤化式E1化合物，优选R²是乙基，因此，结构F1的化合物是式F结构的化合物

式F

在本发明方法的一些实施方案中，式F1化合物中的″X″取代基是氯，用伯胺使式F1化合物胺化的分步骤(ci)包括：(a)将水和碱优选K₃PO₄单独或作为水溶液加入由衍生步骤″b″而来的产物混合物中，所述混合物包含式F1结构化合物的二卤化物；和(ii)使伯胺或其盐与混合物在回流条件下反应以形成式Ga结构的化合物，

式Ga

其中R²和R³如上限定。

在一些实施方案中，优选用于反应步骤″c(ii)″的伯胺是式F1a结构的伯胺盐，

式F1a，

其中″n″＝1或2，优选2，从而反应形成具有结构式G1的化合物，

式G1

在一些实施方案中，优选在胺化分步骤(ci)中向反应混合物中加入足量的水以便反应混合物中乙腈∶水的体积比为约1∶5。

在一些实施方案中，当″X″取代基是氯时，胺化分步骤(cii)包括使第一次胺化分步骤(ci)制备的分离的式Ga化合物在N-甲基吡咯烷中与仲胺在碳酸钠和维持约140℃-约160℃的回流温度的足量水的存在下回流，从而得到式I化合物。

在一些优选实施方案中，第一次胺化分步骤(ci)制备的式Ga化合物是式G1化合物，用于第二次胺化分步骤(cii)的仲胺是结构式Ha的胺

从而得到式Ia化合物

式Ia

在一些优选实施方案中，R²是乙基，因此结构式G1化合物是化合物G，步骤e制备的式I化合物是式II化合物。

式G

在一个实施方案中，本发明是制备式II的细胞周期蛋白依赖激酶抑制剂化合物(CDK抑制剂)的方法，

式II，

所述方法包括：

(a)使含有一种或多种具有5个或5个以下碳的醇和式C化合物4-乙基-1H-吡唑-3-基胺的盐的回流溶液

式C

与选自丙二酸二甲酯、单甲基丙二酰氯和丙二酰二氯的酰胺化剂，在包含具有5个或5个以下碳原子的醇盐部分的金属醇盐碱的存在下反应，以形成具有结构式E的产物

(b)在N，N-二甲基苯胺的存在下，用三氯氧磷处理含有从步骤″a″分离的式E化合物的乙腈溶液，卤化来自反应步骤″a″的分离的式E产物，以形成结构F的化合物：

式F，

(c)在吡啶-3-基-甲基胺-1-氧化物盐酸盐、选自碳酸钾和磷酸三钾(K₃PO₄)的碱和选自乙腈和乙腈/水混合物的反应介质的存在下，使步骤″b″制备的式F的二氯化物回流，以形成式G化合物，

式G；

(d)使回流步骤″c″制备的分离的式G化合物与结构G1a的氨基醇化合物反应，

该反应是通过在碳酸钠和维持约140℃-约160℃的反应温度的足量水的存在下使式G化合物在N-甲基吡咯烷中回流，从而得到式II化合物，

式II；和

(e)任选通过用反溶剂沉淀，分离反应混合物中在回流步骤″d″制备的式II化合物；

(f)任选再结晶分离的固体。

在本发明的一些实施方案中，反应步骤″a″中式C化合物的盐选自草酸盐、甲苯磺酸盐和氯化物盐。优选草酸盐。在一些实施方案中，反应步骤″a″的溶剂优选选自甲醇和乙醇。在一些实施方案中，反应步骤″a″的金属醇盐碱优选选自甲醇钠和乙醇钠。

在一些实施方案中，优选用于步骤″b″的Lewis碱优选选自N，N-二甲基苯胺、吡啶、二异丙基乙胺和三乙胺，更优选N，N-二甲基苯胺。

在一些实施方案中，优选用于步骤″c″的回流溶剂包含比率为5∶1的水∶乙腈。在一些实施方案中，用于步骤″c″的碱优选磷酸三钾。在一些实施方案中，用于反应的吡啶-3-基-甲基胺-1-氧化物的盐是二盐酸盐。

在一些实施方案中，用于步骤″d″的碱选自碳酸钠和碳酸氢钠，优选使用的碱是碳酸钠。在一些实施方案中，优选将足量水加入回流步骤″d″中的反应混合物内以便反应混合物中N-甲基吡咯烷∶水的体积比为约100∶1。

在一些使用任选分离步骤″e″的实施方案中，优选用乙酸乙酯使固体沉淀。在一些包括任选再结晶步骤″f″在内的实施方案中，优选用乙醇作为再结晶溶剂。

发明详述

如上所述，和′009公开的描述，式I化合物(如本文限定)被认为具有有望作为具有CDK抑制剂特性的药用化合物的活性。这些化合物如式II化合物的合成详细描述于公开的2004年2月11日提交的美国专利申请号2004-0209878 A1(′878公开)中。制备式II化合物的方法描述于′878申请实施例507-508、509、1000和1001。这些实施例以及′878申请的全部内容都通过引用结合到本文中。如上所述，参考流程I和II，一般通过将吡唑-3-基-胺中间体(如以上流程1的化合物7)用丙二酸酯或丙二酸酯衍生物如丙二酸二酯、丙二酸单酯酰基氯或丙二酸单酯酸进行酰胺化，接着环化以形成相应的吡唑并[1，5-a]嘧啶-5，7-二酮(如流程1中的化合物13)，制备这些化合物。然后在酮位(如化合物14)卤化，接着逐步胺化卤化物位点(如化合物15和16)得到所需CDK抑制剂化合物。

本发明的方法改良这种通用合成流程，改变该方法以改善这些步骤中一些步骤的产物的收率，将这些步骤的两步或多步合并为一锅合成流程，或者修改反应流程和方法学，将中间体或产物提供为容易分离的沉淀物，避免需要在上述方法中需要的层析纯化。因此，本发明方法的每一步或几步各自构成比描述于′878公开用于制备吡唑并-[1，5-a]-嘧啶化合物的那些合成方法改良的制备吡唑并[1，5-a]嘧啶化合物的合成方法。应理解可将本发明的每种和几种改良合并到上文描述的合成方法中，以提供制备具有CDK抑制特性的化合物的改良合成方法。下文描述每个改良的步骤。

本发明一方面是提供5，7-二氯代-吡唑并[1，5-a]嘧啶化合物的改良方法，包括用于制备具有结构式E1的中间体化合物，

其中R²是直链、支链或环烷基，及其随后卤化或其随后磺化的改良方法，按照流程III实施。

流程III

步骤1-形成吡唑并[1，5-a]嘧啶-5，7二酮：

其中R²是直链、支链或环烷基，″A^-″是选自草酸根、甲苯磺酸根和氯离子的羧酸阴离子，″n″是1或2，″m″是阴离子电荷，是1或2，取决于阴离子种类，″G″每次出现独立选自甲基和氯，

步骤2a-用吡唑并[1，5-a]嘧啶-5，7-二酮形成二卤化物：

其中R²如上限定，

或者，

步骤2b-用吡唑并[1，5-a]嘧啶-5，7-二酮形成二磺酰基物：

其中R²如上限定，R⁴选自甲基和芳基。

酰胺化/环化″一锅″反应

关于流程III步骤1，本发明人已经惊奇地发现″一锅″反应可在4-烷基-吡唑-3-基-胺(C1b)化合物的盐和选自丙二酸二甲酯(2个″G″取代基都是甲基)、单甲基丙二酰氯(1个″G″取代基是甲基、另一个是氯)和丙二酰二氯(2个″G″取代基都是氯)的丙二酸酰胺化剂之间，在具有足以吸取吡唑环上1-位氮的质子的质子亲和力的Lewis碱的存在下进行，得到相应的丙酰胺酸甲酯加合物。在反应条件下，这些加合物原位环化以产生相应的吡唑并[1，5-a]嘧啶二酮(E1)。应理解对于化合物C1b，可使用各种酸式盐，单酸和二酸盐都可使用。因此，例如可用草酸、对甲苯磺酸或盐酸制备酸式盐，以便相应的盐中，″A″分别是草酸根、甲苯磺酸根和氯离子。而且，单酸和二酸盐都可制备(因此″n″分别是1或2)。单酸和二酸都可用单阴离子种类(如对甲苯磺酸盐，因此″m″是1)或二阴离子种类(如草酸盐，因此″m″是2)制备。一般来讲这些盐可通过用相应的酸如草酸、甲苯磺酸和盐酸处理游离碱的溶液制备，分别沉淀出相应的草酸盐、甲苯磺酸盐和氯化物盐。通常，在流程III的反应中优选草酸盐。

而且，本发明人已经发现在进行反应之前将吡唑-3基-胺游离碱化合物转化为选自草酸盐、甲苯磺酸盐和氯化物的盐还得到具有便于处理的有利性质的试剂。相应的吡唑-3基-胺游离碱化合物是对金属表面具有高亲和力的粘性油状物。本发明这一步的这方面便于用常规生产设备和技术将反应规模扩大为适合商业生产的规模。

反应流程III步骤1使用包括含有5个或5个以下碳原子的醇的回流溶剂。优选反应溶剂选自乙醇和甲醇，更优选甲醇。应理解根据所需回流温度的不同，反应混合物可包含5个或5个以下碳原子的任何醇及其两种或多种醇的混合物，如异丙醇。可使用其它非醇类溶剂，只要反应物可溶于其中且它们在合适温度回流，如乙腈和四氢呋喃(THF)。一般来讲，使反应混合物回流直至层析测量提示反应完成，表现为少于约5％的原料吡唑化合物仍未反应。在上述反应条件下，反应通常需要回流约10小时。优选，选择试剂和反应条件以便在约10小时-约20小时的时间内完成反应。

用具有足以吸取吡唑环1-位氮的质子的质子亲和力的Lewis碱驱动流程III的酰胺化/环化反应。

合适的Lewis碱包括金属醇盐碱，如钠、锂和钾醇盐，其中复合物的醇盐部分选自具有6个或6个以下碳原子的直链、支链和环状醇盐。通常优选用选自甲醇钠和乙醇钠的钠醇盐，因为可商业获得，所以优选甲醇钠。

应理解也可以使用其它Lewis碱，如二异丙基乙胺(DIEA)、三乙胺(TEA)、磷酸三钾、1，8二氮杂双环[5，4-0]十一-7-烯(DBU)和4-二甲基氨基吡啶(DMAP)。

显示于流程III的本发明方法提供另外的优点，在反应结束时，用水猝灭反应混合物，将混合物的pH调节至约pH 2-约pH 5的pH，优选pH 3，使产物吡唑并-嘧啶二酮产物(13)沉淀，该产物可以定量过滤回收，因此剔除了在上述过程中需要的在中间和最终阶段的层析纯化步骤。通常可以根据需要加入HCl或NaOH调节pH，使反应混合物的pH达到所需范围内。

我们已经惊奇地发现以甲醇作为溶剂，用甲醇钠和4-烷基-吡唑-3基-胺(C1c)的草酸盐

得到相应的二酮，基于原料吡唑化合物计，收率为约80％-约90％。当与描述于′878公开的二酮制备所得代表性收率相比，可观察到基于原料吡唑化合物计，二酮收率增加至少约40％。

二酮衍生-二酮卤化

本发明人已经首先发现通过应用流程III步骤1描述的程序可将二酮中间体提供为沉淀物，该沉淀物可以真空过滤分离，用于转化为相应的二卤化物，从而剔除分离酰胺中间体并层析纯化以得到酮的步骤。根据流程III，一旦得到沉淀的二酮，优选将其真空过滤分离，溶于合适溶剂中以转化为二卤化物。合适的溶剂包括甲苯、四氢呋喃(THF)和乙腈，优选溶剂是乙腈。优选，如流程III显示，在再溶解二酮后，在合适的碱如N，N-二甲基苯胺、三乙胺、吡啶和异丙基二乙胺的存在下，通过与三氯氧磷一起回流含二酮的溶液，将二酮转化为二氯化物。应理解可用其它碱。

应理解可将流程III步骤1提供的二酮分离用于其它反应，如其它卤化反应和磺酰化反应以得到中间体，该中间体可用描述于上述′878公开的方法进一步转化，从而得到所需CDK抑制剂化合物。

一旦按照流程III得到二氯化物化合物F1，使反应混合物与水合并将使二氯化物化合物沉淀。因此，可获得适合如下描述或按照上述′878公开进行胺化的形式的二氯化物。

二酮衍生-二酮磺酰化

应理解可将流程III方法步骤1提供的二酮转化为式F1的二磺酰基化合物(上文)，其中″X″取代基具有式″RSO2O-″，其中R＝芳基或甲基。可用该式的磺酰基中间体用下文描述的胺化反应得到式II化合物，与用上述卤化中间体如式F的二氯化物胺化的方式相同。可以在碱(如用于上述卤化反应的碱)的存在下，将二酮用合适的磺酰氯处理，完成磺酰化。优选磺酰氯选自甲基磺酰氯和芳基磺酰氯。

第一次胺化反应

虽然已知可用本发明方法制备的式F1化合物利用上文描述的胺化反应制备式I化合物，但本发明人已经惊奇地发现在第一次胺化反应中使用伯胺盐可将方法改良。因此，本发明人已经惊奇地发现在伯胺盐的存在下，用磷酸三钾和水处理如上描述制备的吡唑并-嘧啶二卤化物化合物(式F1化合物，其中″X″取代基是卤素)的乙腈溶液，从反应混合物中沉淀第一种胺加合物，所述加合物的形式适合直接用于第二次胺化反应(下文描述)。

因此，例如，可将上述流程III步骤2a或2b获得的沉淀物二氯化物或磺酰基化物干燥，根据流程IV用于第一次胺化反应中(用二氯化物举例说明)。

流程IV

其中″n″＝1或2，优选2，R²如本文限定。

由此，使二氯化物F1溶于乙腈中，将该溶液与碱(优选选自碳酸钾和磷酸三钾的碱，更优选磷酸三钾(K₃PO₄))和足量水(优选体积为1∶5的乙腈∶水)混合，以促进回流条件下的胺化反应。如流程IV显示，可使用单盐酸盐(″n″＝1)或二盐酸盐(″n″＝2)，优选使用所需胺的二盐酸盐。二盐酸盐可市售获得，如购自Daito Chemix Corporation，Osaka，Japan。该盐也可通过用合适的酸处理胺使盐沉淀制备。

虽然在胺化反应中优选用磷酸三钾(磷酸钾，三价)，但应理解也可使用其它碱，如碳酸钠和碳酸氢钠。虽然用于促进反应的水量并非决定性，但本发明人已经惊奇地发现乙腈∶水的比率为1∶5体积，可允许胺化反应在约6小时的时间段内达到完全(层析测定显示少于约5％原料仍未反应)，而在描述于′878公开的条件(不存在水)下进行的反应需要接近72小时才完成。通常通过选择合适的水比率，可使反应在约4小时-约10小时的时间内完成。本发明的反应条件还使第一种胺加合物的收率增加约10％，将产物提供为适合直接用于接着第二次胺化反应(下文描述)的形式，不需要层析分离和纯化产物。通过使产物在乙腈/水混合物中再浆化可任选增加产物的纯度。

第二次胺化反应

在本发明的一些实施方案中，按照流程V将按照流程IV制备的式G1的吡唑并[1，5-a]吡啶-7基-胺加合物通过在5-氯位置胺化而进一步衍生。

流程V

本发明人已经惊奇地发现第二次胺化反应可在回流的N-甲基吡咯烷(NMP)中在碳酸钠和小量水的存在下进行，其中优选在系统中提供足量维持回流温度为约140℃-约160℃的水。例如，当其中实施回流步骤的溶剂是NMP时，使溶剂中的水维持在约0.1M的水平足以提供所需回流温度。但是，根据回流设备的不同，加入的水量可能需要至多约0.5×所用溶剂体积才可实施回流步骤。

本发明人已经惊奇地发现太少水将导致反应产物中形成高水平杂质，妨碍产物从反应混合物中分离。本发明人还发现反应混合物中存在太多水可减慢反应速率，反应时间长，这是不利的。因此，优选维持反应混合物中水的量，以便回流温度为约120℃-约180℃，更优选约140℃-约160℃，最优选回流温度为约150℃。

实施第二次胺化反应的溶剂优选NMP，但是，该步骤可在其它高沸点溶剂中进行，如N，N-二甲基苯胺、二甲基亚砜(DMSO)、苯醚、二甲基甲酰胺(DMF)、二(乙二醇甲基)醚和茴香醚。如果使用足量仲胺胺化剂(参考流程V，如氨基-醇化合物G1a)，它还可作为溶剂用于第二次胺化步骤。一般来讲，虽然用于第二次胺化步骤的溶剂的使用量至多10×胺化剂体积，但优选使用约1×胺化剂体积至约2×胺化剂体积的量，优选约1.5×胺化剂体积。

碱的使用量优选至多约2×(摩尔)待胺化氯化物底物(式″G″化合物)的量，更优选约0.2×摩尔-约1×摩尔量，更优选碱的量是约2×摩尔所用氯化物底物的量。

虽然上述合成程序中的R²可包含任何直链、支链或环烷基取代基，但优选R²是4个或4个以下碳的直链烷基取代基，更优选R²是乙基取代基(-CH₂-CH₃)。

结晶化

通常，当已经消耗约90％-约95％原料氯化物底物时，认为第二次胺化反应完成。一旦第二次胺化反应达到完成(90-95％消耗)，本发明人已经惊奇地发现通过用水猝灭流程V的反应并用乙酸乙酯提取混合物，可任选直接分离反应混合物中的产物(式H1化合物)。通常，根据反应混合物体积用一定量的水猝灭反应。从反应混合物中提取产物后，将乙酸乙酯提取物真空浓缩，再将乙酸乙酯和THF的混合物加入浓缩物内作为反溶剂以促进所需产物的结晶然后沉淀，使产物从浓缩物中沉淀。沉淀的产物足够纯，不需要柱层析分离或纯化产物。但是，可通过使沉淀产物从乙醇或叔丁基甲醚和乙醇的混合物中再结晶，任选获得进一步的纯度。基于流程V反应制备的第二种胺加合物的量计，通过这种方法获得的分离收率通常是约50％-约70％。

如上所述，虽然上文描述的合成方法每种和几种可以单独或合并使用，并加入描述于′878公开的合成程序中，用于制备任何式I化合物，从而提供合成程序中的改良和优点，但据信本发明合成的每一种改良一起用于按照流程VI所示的合成程序制备式II化合物时，将是最适用的。

流程VI

步骤1-二酮合成

步骤2-用伯胺第一次胺化

P24图36

其中″n″＝1或2，优选2

步骤3-用仲胺第二次酰胺化

因此，在步骤1，在上文描述的回流条件下，在甲醇钠的存在下，使原料吡唑″C″草酸盐的甲醇溶液与丙二酸二甲酯反应，得到二酮E。然后，按照上文描述的程序在乙腈中用三氯氧磷处理二酮，由步骤1中制备的分离的二酮化合物″E″形成二氯化物化合物″F″。在步骤2，按照上文描述的程序在回流条件下，在K₃PO₄和式F1a化合物的存在下，

式F1a，其中″n″＝1或2，在回流的乙腈/水中胺化，将分离的二氯化物化合物″F″转化为第一种胺加合物。优选使用式F1a的二盐酸盐，因此″n″＝2。在流程VI步骤3，按照上文描述的程序，在回流的N-甲基吡咯烷酮中在碳酸钠和痕量水的存在下，用2-哌啶-2-基-乙醇(化合物″G1a″)处理，将分离的第一种胺加合物化合物″G″转化为第二种胺加合物，得到式II化合物。

以下是提供可用于上文描述的合成流程的各种原料的一般描述。

如′878公开所述，用于本发明合成中的氨基吡唑化合物可按照以下流程VII制备。

流程VII

因此，用叔丁醇钾和甲酸乙酯处理原料腈得到中间体烯醇2，将其用肼处理得到所需取代的3-氨基吡唑。

用于合成的丙二酸二酯可市售获得，如购自Aldrich的丙二酸二甲酯，或者可根据已知的酯化反应用醇和合适的丙二酸衍生物如购自Aldrich的丙二酰氯反应制备，所述酯化反应如公开于OrganicChemistry，第3版，Morrison and Boyd，Allyn and Bacon 1976。

用于本发明反应的氨基吡嗪N-氧化物可按照通过引用结合到本文中的′878公开(如实施例198-203描述)制备，可用于制备用于第一次胺化反应的氨基吡啶N-氧化物盐，如以下流程VIII显示。

流程VIII

因此，向3-氨基甲基吡啶(1.41mL，13.87mmol)在CH₂Cl₂(50mL)中的溶液内加入BOC₂O(3.3g，1.1eq.)和TEA，同时在室温下搅拌，在步骤1保护氨基。然后将反应混合物用H₂O(50mL)稀释，用CH₂Cl₂提取。将合并的有机物用Na₂SO₄干燥，过滤和减压浓缩。将粗产物快速层析纯化，用5％(10％NH₄OH在MeOH中)溶液/CH₂Cl₂作为洗脱剂，得到黄色油状物(2.66g，92％收率)。LCMS：MH⁺＝209。然后，制备在MeOH(200mL)和H₂O(250mL)中含有被保护3-氨基吡啶化合物和NaHCO₃(21.8g，2.0eq.)的溶液。将臭氧(oxone)(58.6g)在H₂O(250mL)中的溶液滴加入氨基-吡啶溶液内。将混合物在室温下搅拌过夜，用CH₂Cl₂(500mL)稀释和过滤。分离各层，用CH₂Cl₂提取水层。将合并的有机物用Na₂SO₄干燥，过滤和减压浓缩，得到白色固体(2.1g，72％收率)。MS:MH⁺＝255。

在最后一步，在室温下将被保护的氨基-N-氧化物化合物在4MHCl/二氧六环(0.97mL)中搅拌2小时，得到3-氨基-甲基-吡啶-N-氧化物-盐酸盐。LCMS:MH⁺＝125。二盐酸盐还可市售获得，如上描述。

可按照′878公开，根据制备实施例500的描述制备用于第二次胺化反应的2-哌啶-2-基-乙醇(化合物G1a)的立体异构体，其通过引用全部结合到本文中。

化合物G1a

因此，将95％EtOH(260mL)中哌啶-2-乙醇(127g，980mmol)的R和S对映体混合物加入95％EtOH(150mL)中的(S)-(+)-樟脑磺酸(228.7g，1.0eq.)内，将所得溶液加温回流，制备S-异构体。向温热溶液内加入Et₂O(600mL)，使溶液冷却至室温，静置3天。将所得晶体过滤，真空干燥(25g)：mp 173-173℃(lit.168℃)。然后使该盐溶于NaOH(3M，100mL)中，搅拌2小时，将所得溶液用CH₂Cl₂(5×100mL)提取。将合并的有机物用Na₂SO₄干燥，过滤和减压浓缩，得到(S)-哌啶-2-乙醇(7.8g)，其部分从Et₂O中再结晶：mp＝69-70℃(lit.68-69℃)；[α]_D＝14.09°(CHCl3，c＝0.2)。

可按照上文列出的有关S-异构体的基本相同程序制备2-哌啶-2-基-乙醇(化合物G1b)的R-异构体，但用(R)-(-)-樟脑磺酸代替。因此，制备(R)-哌啶-2-乙醇。(1.27g)：[α]_D＝11.3°(CHCl₃，c＝0.2)。

化合物G1b

实施例

用于实施例的试剂和溶剂是商品，除非另外指出，否则购买即可使用。当已经消耗90％-95％所用的底物时通常视为反应步骤完成，通常用层析法测定。

实施例1：二酮化合物E(流程VI)3-乙基吡唑并[1，5-a]嘧啶-5，7 (4H，6H)-二酮的制备

向配备温度计、回流冷凝器和机械搅拌器的250ml三颈烧瓶内装入3-氨基-4-乙基吡唑草酸盐(10g，50毫摩尔)、丙二酸二甲酯(10ml，88毫摩尔)、甲醇(80ml)和甲醇钠(50ml，245毫摩尔，25％在甲醇中)。将批料回流加热16小时，然后冷却至室温。将硅藻土(Celite)(5g)和水(60ml)加入批料内，搅拌10分钟。将批料过滤以除去固体残留物。将滤液用HCl水溶液(10ml)调节pH至pH～3以完成沉淀。将沉淀物(化合物″E″)过滤，用水(40ml)洗涤。将湿饼在箱温保持45℃-55℃的真空烘箱中干燥18小时，得到固体产物(84.3％，7.5g)。C₈H₉N₃O₃，Mp：200-205℃；NMR/DMSO-d6：1.05(t，3H)，2.23(q，2H)，3.26(bs，1H)，3.89(bs，1H)，7.61(s，1H)，11.50(bs，1H)。

实施例2：二氯化物化合物F(流程VI)5，7-二氯代-3-乙基吡唑并 [1，5-a]嘧啶的制备

向配备惰性气体入口、回流冷凝器和机械搅拌装置且装有83升乙腈的3-颈烧瓶内装入按照步骤1描述制备的3-乙基吡唑并[1，5-a]嘧啶-5，7(4H，6H)-二酮(E)(11.0kg，61.5摩尔)、N，N-二甲基苯胺(8.0L，63摩尔)和POCl₃(7kg，430摩尔)。搅拌混合物并使其回流，在回流条件下维持15小时。对反应混合物定期取样以监测存在的化合物″E″的量。完成转化后，使溶液冷却至15℃。向冷却的反应混合物内加入已被冷却至低于20℃的温度的水。将产物过滤，用已被冷却至20℃温度的4等份乙腈-水(1∶3)洗涤，接着用10×水洗涤。将湿饼在维持40℃的真空烘箱中干燥至少15小时，得到化合物″F″(86.7％)；1H NMR(CDCl3)：1.32(t，3H)，2.81(q，2H)，6.92(s，1H)，8.10(s，1H)mp：90-95℃。

实施例3：化合物G(流程VI)5-氯代-3-乙基-N-[(1-氧-吡啶基)甲 基]吡唑并[1，5-a]嘧啶-5，7(4H，6H)-二酮-7-胺的制备

向配备温度计、回流冷凝器和机械搅拌器的3升三颈烧瓶内装入试样：步骤2制备的二氯化物化合物″F′(150g，0.69摩尔)、磷酸三钾一水合物(338.0g，1.47摩尔)、N-氧化-吡啶-3-基-甲基胺的二盐酸盐、化合物F1a(142.5g，0.72摩尔)、水(1500ml)和乙腈(300ml)。使批料回流加热6小时。在回流期结束时，用2小时使批料冷却至室温，然后在室温静置4小时。将所得沉淀物过滤，用水(600ml)洗涤。将湿饼放回装有水(1500ml)和乙腈(300ml)的烧瓶内，加热回流。再保持回流6小时。在第二次回流期结束时，用2小时使反应混合物冷却至室温，让其在室温下静置4小时。将所得沉淀物过滤，用水(600ml)洗涤。将湿饼用50℃通风炉干燥18小时，得到第一种胺加合物″G″(179g，84.9％).mp：187-189C；NMR/CDCl3中，1.26(t，3H)，2.73(q，2H)，4.60(d，2H)，5.87(s，1H)，6.83(bs，1H)，7.33(t，1H)，7.70(d，1H)，7.84(s，1H)，8.58(d，1H)，8.64(d，1H)。

实施例4：式II化合物(流程VI)1-[3-乙基-7-[(1-氧-3-吡啶基)甲基] 氨基]吡唑并[1，5-a]嘧啶-5-基]-2(s)-哌啶乙醇的制备

向配备机械搅拌器和回流冷凝器的三颈烧瓶内装入步骤3制备的第一种胺加合物，化合物″G″，(7kg，23摩尔)、氨基-醇化合物G1a(5.6kg，43.3摩尔)、碳酸钠(3.5kg，33.0摩尔)、110ml水和1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)(11L)。将反应混合物加热至150℃4天。层析提示反应完成(90-95％底物消耗)之后，使反应混合物冷却至室温，加入水猝灭。然后用乙酸乙酯提取混合物。在大气压下将批料通过水共沸物蒸馏干燥，浓缩至约28L体积。加入THF，将溶液加热回流直至所有固体溶解。将乙酸乙酯和三乙胺加入热溶液内。使批料冷却至环境温度，然后搅拌，使温度在20℃-25℃保持12小时。将固体过滤收集，先用乙酸乙酯洗涤，然后用水洗涤，在滤器中真空干燥24小时，使温度保持在40℃-50℃，得到4.9kg、51.3％式II化合物。DSC，168.6℃；比旋光度(10mg/ml在MeOH中，20℃)，-117.8°；

                                                        HNMR(400MHz，DMSO)：8.31ppm(1H，s)，8.11-8.13ppm(1H，td，J＝5.7Hz，J＝1.4Hz)，7.97ppm(1H，t，J＝6.7Hz)，7.68ppm(1H，s)，7.41ppm(1H，s)，7.37-7.43ppm(1H，dd)，5.55ppm(1H，s)，4.85ppm(1H，t，J＝5.4Hz)，4.49-4.59ppm(3H，m)，4.24-4.28ppm(1H，宽)，3.27-3.46ppm(2H，m)，2.76-2.83ppm(1H，t，J＝13.0Hz)，2.45-2.50ppm(2H，q，J＝7.5Hz)，1.72-1,79(1H，m)，1.54-1.68ppm(6H，m)，1.30-1.34ppm(1H，m)，1.16ppm(3H，t，J＝7.5Hz)

本发明的以上描述意欲用于举例说明，并非限制性。本领域技术人员可对本文描述的实施方案进行各种改变或修饰。可以不脱离本发明的范围或主题进行这些改变。

Claims (41)

1.一种用于合成CDK抑制剂化合物的方法，所述化合物具有式I结构

式I

所述方法将式E1结构的中间体化合物依次地先用伯胺胺化然后用仲胺胺化，

其中R¹是结构(-R^2a-OH)的直链、支链或环烷氧基官能团，R^2a是直链、支链或环烷基，R²是直链、支链或环烷基，R³亚烷基-杂环，所述方法包括在具有足以吸取吡唑环上1-位氮的质子的质子亲和力的Lewis碱的存在下，使式C1的4-烷基-3-氨基-吡唑化合物

式C1

的盐的甲醇溶液与选自丙二酸二甲酯、单甲基丙二酰氯、丙二酰二氯的二酰胺化剂，在选自具有5个或5个以下碳原子的醇及其两种或多种的混合物的回流反应溶剂中反应，形成式E1的中间体化合物。

2.权利要求1的方法，其中式C1化合物的盐的反离子选自草酸根、甲苯磺酸根和氯离子。

3.权利要求2的方法，其中反离子是草酸根。

4.权利要求1-3中任一项的方法，其中R²是4个或4个以下碳的直链烷基。

5.权利要求4的方法，其中R²是乙基。

6.权利要求1-4中任一项的方法，其中反应溶剂选自甲醇和乙醇。

7.权利要求6的方法，其中反应溶剂是甲醇。

8.权利要求1-7中任一项的方法，其中Lewis碱选自金属醇盐碱。

9.权利要求8的方法，其中Lewis碱选自锂、钠和钾醇盐碱。

10.权利要求9的方法，其中Lewis碱选自乙醇钠和甲醇钠。

11.权利要求10的方法，其中Lewis碱是甲醇钠。

12.权利要求1-11中任一项的方法，其中R³是3-亚烷基-吡啶-N-氧化物。

13.权利要求1-12中任一项的方法，其中所述方法还包括使式E1化合物反应得到式F1结构的化合物，

式F1

其中R²是直链、支链或环烷基，″X″选自氯、溴、碘、氟和具有结构R⁴-SO₂-的磺酰基，其中R⁴选自甲基和芳基，所述反应包括：

a)将式E1化合物提供在乙腈溶液中；和

b)在选自二甲基苯胺、吡啶、二异丙基乙胺和三乙胺的碱的存在下，将步骤″b″的含有式E1化合物的乙腈溶液用选自卤化剂和磺化剂的试剂处理，衍生式E1化合物。

14.权利要求13的方法，其中选择用于衍生步骤(b)的试剂是选自三氯氧磷、五氯化磷和亚硫酰氯的氯化剂。

15.权利要求14的方法，其中氯化剂是三氯氧磷。

16.权利要求13的方法，其中选择用于衍生步骤(b)的试剂是选自芳基磺酰氯和甲基磺酰氯的磺化剂。

17.权利要求16的方法，其中所述磺化剂是甲基磺酰氯。

18.权利要求13-17中任一项的方法，其中碱是二甲基苯胺。

19.权利要求1-18中任一项的方法，所述方法还包括对式F1化合物的胺化过程，以形成式Ga5结构的化合物，

式Ga5

其中X、R²和R³如上限定，

所述胺化过程包括：

a)将K₃PO₄和水加入乙腈中的反应产物混合物内，所述混合物含有权利要求12-15中任一项制备的式F1结构的化合物；和

b)在回流条件下使伯胺或其盐与步骤″a″的混合物反应。

20.权利要求19的方法，其中所述反应步骤″b″使用式F1a结构的伯胺盐，

式F1a

其中″n″＝1或2，从而形成具有式G1a结构的化合物，

式G1a

其中R²如上限定。

21.权利要求19和20中任一项的方法，其中在步骤″a ″中加入反应混合物的水的量足以使反应混合物中乙腈∶水的体积比为约1∶5。

22.权利要求19-21中任一项的方法，其中步骤″a″的K₃PO₄和水作为溶液加入。

23.权利要求19-21中任一项的方法，其中步骤″a″的K₃PO₄和水单独添加。

24.权利要求19-23中任一项的方法，所述方法还包括在剩余的卤化碳上使式Ga5化合物胺化以得到式I化合物的过程，

式I

所述过程包括使N-甲基吡咯烷中分离的式Ga5化合物与仲胺在碳酸钠和保持回流温度为约140℃-约160℃的足量水的存在下回流。

25.权利要求24的方法，其中仲胺是式Ha化合物。

26.权利要求24和25中任一项的方法，所述方法还包括分离式I反应产物并通过加入叔丁基甲醚使其从乙醇中再结晶的步骤。

27.一种制备式II化合物的方法，

式II

所述方法包括：

a)形成具有式E结构的化合物，

该步骤是通过在选自具有5个或5个以下碳原子的醇及其两种或多种的混合物的回流反应溶剂中，使式C的4-烷基-3-氨基-吡唑化合物的盐的甲醇溶液

式C

与选自丙二酸二甲酯、单甲基丙二酰氯和丙二酰二氯的二酰胺化剂在包含具有5个或5个以下碳原子的醇盐部分的金属醇盐碱的存在下反应；

b)形成具有式F结构的化合物：

式F，

该步骤是通过使步骤″a″制备的式E化合物与三氯氧磷在选自N，N-二甲基苯胺、吡啶、二异丙基乙胺和三乙胺的Lewis碱的存在下反应；

(c)使步骤″b″的含有式F化合物的反应混合物在N-氧化-吡啶-3-基-胺二盐酸盐、K₃PO₄和水的存在下回流以形成式G化合物，

式G

d)使步骤″c″制备的分离的式G化合物在N-甲基吡咯烷中在碳酸钠和保持回流温度为约140℃-约160℃的足量水和具有式G1a结构的氨基醇化合物

式G1a

的存在下回流，以得到式II化合物；和

式II

e)任选分离反应产物中在回流步骤″d″制备的式II化合物，并通过加入叔丁基甲醚使其从乙醇中再结晶。

28.权利要求27的方法，其中在回流步骤″c″中加入反应混合物的水的量足以使反应混合物中乙腈∶水的体积比为约1∶5。

29.权利要求27或28中任一项的方法，其中反应步骤″a″中式C化合物的盐选自草酸盐、甲苯磺酸盐和氯化物盐。

30.权利要求29的方法，其中反应步骤″a″中式C化合物的盐是草酸盐。

31.权利要求27-30中任一项的方法，其中反应步骤″a″中的溶剂选自甲醇和乙醇。

32.权利要求27-30中任一项的方法，其中反应步骤″a″中的金属醇盐碱选自甲醇钠和乙醇钠。

33.权利要求27-32中任一项的方法，其中用于步骤″b″的Lewis碱选自N，N-二甲基苯胺、吡啶、二异丙基乙胺和三乙胺。

34.权利要求33的方法，其中用于步骤″b″的Lewis碱是N，N-二甲基苯胺。

35.一种用于制备具有式E1结构的吡唑并[1，5-a]嘧啶-7-基-氨基化合物的方法，

其中R²是直链、支链或环烷基，所述方法包括在选自具有5个或5个以下碳原子的醇及其两种或多种的混合物的回流反应溶剂中，使式C1的4-烷基-3-氨基-吡唑化合物的盐的甲醇溶液

式C1

与选自丙二酸二甲酯、单甲基丙二酰氯和丙二酰二氯的二酰胺化剂，在具有足以吸取吡唑环中1-位氮的质子的质子亲和力的Lewis碱的存在下反应。

36.权利要求35的方法，其中式C1化合物的盐是草酸盐。

37.权利要求35和36中任一项的方法，其中R²是4个或4个以下碳的直链烷基。

38.权利要求37的方法，其中R²是4个或4个以下碳的直链烷基。

39.权利要求38的方法，其中R²是乙基(-CH₂-CH₃)。

40.权利要求27的方法，其中在回流步骤″d″中加入反应混合物的水的量足以使反应混合物中N-甲基吡咯烷∶水的体积比为约100∶1。

41.权利要求24和25中任一项的方法，所述方法还包括分离式I的反应产物，并通过加入乙酸乙酯使其从四氢呋喃中再结晶的步骤。