CN102348693A - 制备jak抑制剂及相关中间化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及制备式III手性取代的吡唑基吡咯并[2,3-d]嘧啶及相关合成中间化合物的方法。该手性取代的吡唑基吡咯并[2,3-d]嘧啶可作为蛋白质酪氨酸激酶的Janus激酶族(JAK)的抑制剂,用于治疗炎性疾病、骨髓增生病症及其它疾病。

Description

制备JAK抑制剂及相关中间化合物的方法
技术领域
本发明涉及制备手性取代的吡唑基吡咯并[2,3-d]嘧啶及相关合成中间化合物的方法。该手性取代的吡唑基吡咯并[2,3-d]嘧啶可作为蛋白质酪氨酸激酶的Janus激酶族(JAK)的抑制剂,用于治疗炎性疾病、骨髓增生病症及其它疾病。
背景技术
蛋白激酶(PK)为一组酵素,其调节各种不同重要的生物学过程,特别包括细胞生长、存活与分化、器官形成与形态发生、新血管生成、组织修复及再生。蛋白激酶通过催化蛋白质(或底物)的磷酸化作用,并因此调节底物在各种生物环境中的细胞活性,从而发挥其生理作用。除了在正常组织/器官中的功能以外,许多蛋白激酶还在包括癌症在内的许多人类疾病中起到更加特殊的作用。蛋白激酶的亚组(也称致癌性蛋白激酶)失调时可引起肿瘤的形成和生长,并进一步促进肿瘤的维持与发展(Blume-Jensen P等,Nature 2001,411(6835):355-365)。迄今为止,致癌性蛋白激酶代表了用于癌症介入与药物开发的最大且最引人注目的蛋白质靶标群组之一。
蛋白激酶可分类为受体型和非受体型。受体酪氨酸激酶(RTK)具有细胞外部分、跨膜域和细胞内部分,而非受体酪氨酸激酶完全在细胞内。蛋白酪氨酸激酶(JAK)的Janus激酶族属于非受体型的酪氨酸激酶,包括以下族员::JAK1(也称为Janus激酶-1)、JAK2(也称为Janus激酶-2)、JAK3(也称为Janus激酶、白细胞;JAKL;L-JAK和Janus激酶-3)和TYK2(也称为蛋白酪氨酸激酶2)。
涉及JAK及转录的信号转导蛋白和激活蛋白(STAT)的途径参与广范围细胞因子的信号活动。细胞因子为低分子量多肽或糖蛋白,其在几乎所有的细胞类型中刺激生物反应。一般而言,细胞因子受体不具有内在的酪氨酸激酶活性,因此需要受体相关的激酶传播磷酸化级联反应。JAK实现此功能。细胞因子结合至其受体,导致受体的二聚化,这使JAK能够彼此磷酸化,以及使细胞因子受体内的特定酪氨酸基序磷酸化。识别这些磷酸化酪氨酸基序的STAT被添补至受体,然后其本身被JAK依赖性酪氨酸磷酸化事件活化。经活化,STAT自受体解离,二聚并移位至细胞核,以结合至特定的DNA位点并改变转录(Scott,M.J.,C.J.Godshall等,(2002).“Jaks,STATs,Cytokines,and Sepsis.″Clin Diagn LabImmunol 9(6):1153-9”)。
JAK族在涉及免疫反应的细胞因子依赖性增生调节和细胞功能方面发挥作用。据信JAK/STAT途径,特别是JAK族的全部四个成员,在哮喘反应、慢性阻塞肺病、支气管炎及其它相关的下呼吸道炎性疾病中起作用。此外,通过JAK激酶发出信号的多种细胞因子与上呼吸道的炎性疾病或症状(如影响鼻和窦的炎性疾病或症状,例如鼻炎、窦炎)有关,不论是否为典型的过敏反应。JAK/STAT途径还牵涉在眼部的炎性疾病/症状(包括但不限于虹膜炎、葡萄膜炎、巩膜炎、结膜炎以和慢性过敏反应)中起作用。因此,抑制JAK激酶在这些疾病的治疗处理中可起到有益的作用。
在JAK激酶的水平上阻断信号转导有望开发人类癌症的治疗方法。还可预计抑制JAK激酶对患有皮肤免疫病症(如牛皮癣和皮肤过敏)的患者具有治疗益处。因此,人们广泛地寻求Janus激酶或相关激酶的抑制剂,且在一些专利公开中报导了有效类别的化合物。例如,美国专利申请公开No.2007/0135461中报导了某些JAK抑制剂,包括(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈,该专利的公开内容以引用的方式并入本文。
鉴于对治疗与抑制激酶(如Janus激酶)相关的病症的化合物的需求与日俱增,需要新颖且更有效的途径获得抑制剂,如手性取代的吡唑基吡咯并[2,3-d]嘧啶及其相关的中间体。本文中所述的方法及化合物有助于满足这些及其它需求。
发明内容
本发明尤其提供制备包含式I化合物的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500031
包括使式II化合物:
在氢化催化剂存在下与氢气反应;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2、-C(=O)O-R3和氰基;
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
本发明进一步提供制备包含式I化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500041
包括使式II化合物:
与氢气在具有L1的钌或铑催化剂存在下反应,其中L1为手性膦配体;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2、-C(=O)O-R3和氰基;
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
本发明进一步提供使式I化合物转化成式Ic化合物的方法,包括使式I化合物:
Figure BPA00001437242500051
与金属氢氧化物反应,以形成式Ic化合物:
Figure BPA00001437242500052
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2为-C(=O)O-R3;且
P1为保护基。
本发明还提供将式Ic化合物转化成式Ib化合物的方法,包括使式Ic化合物:
Figure BPA00001437242500061
与氨或氢氧化铵在偶合试剂存在下反应,以形成式Ib化合物:
Figure BPA00001437242500062
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
本发明还提供将式Ib化合物转化成式Ia化合物的方法,包括使式Ib化合物:
Figure BPA00001437242500063
在脱水条件下反应,以形成式Ia化合物:
Figure BPA00001437242500071
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
本发明提供制备包含式Id化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
包括使式IV化合物:
与式V化合物:
Figure BPA00001437242500081
在手性胺和有机酸存在下进行反应;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
本发明进一步提供制备包含式VI化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500082
包括使式V化合物:
Figure BPA00001437242500083
与式VII化合物:
Figure BPA00001437242500084
在手性胺和有机酸存在下反应;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
X1为卤素。
本发明进一步提供使式VI化合物转化成式III化合物的方法,包括将式VI化合物:
Figure BPA00001437242500091
以氨或氢氧化铵和碘进行处理,以形成式VIII化合物:
Figure BPA00001437242500092
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
P1为保护基;且
X1为卤素。
本发明还提供将式VIII化合物转化成式IX化合物的方法,包括使式VIII化合物:
Figure BPA00001437242500101
与式B-1化合物反应:
Figure BPA00001437242500102
以形成式IX化合物:
Figure BPA00001437242500103
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
X1为卤基;且
Rc和Rd每个独立地选自H和C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
本发明还提供使式IX化合物转化成式Ia化合物的方法,包括使式IX化合物:
Figure BPA00001437242500111
与式X化合物:
Figure BPA00001437242500112
在钯催化剂和碱存在下反应,以形成式Ia化合物:
Figure BPA00001437242500113
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;
P1为保护基;且
Rc和Rd每个独立地选自H和C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
在一些实施例中,本发明提供包含式IX化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure BPA00001437242500121
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
本发明进一步提供制备包含式IX化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500122
包括使包含式IX化合物的外消旋物的组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含式IX化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
本发明提供制备包含式Ia化合物的外消旋物的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500131
包括:
a)将包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物以式D-1化合物:
Figure BPA00001437242500132
在第一种碱存在且足以形成式IV化合物的条件下进行处理:
Figure BPA00001437242500133
以及
(b)使式IV化合物与式D-1化合物在第二种碱存在下反应;
其中:
*为手性碳;
P1为保护基;且
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基。
本发明进一步提供制备包含式Ia化合物的外消旋物的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500141
包括将包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物以式D-1化合物:
Figure BPA00001437242500142
在碱存在且足以形成式Ia化合物的外消旋物的条件下进行处理;
其中:
*为手性碳;
P1为保护基;且
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基。
本发明进一步提供制备包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500151
包括使包含式Ia化合物的外消旋物的组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物;
其中:*为手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
本发明提供制备包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500152
包括:
(a)使包含式Ia化合物的外消旋物的组合物与手性酸在溶剂存在下反应,以形成式Ia化合物的盐;
(b)分离组合物,所述组合物包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的手性盐;以及
(c)将手性盐以碱进行处理,以形成包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物;
其中:
*为手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
本发明进一步提供使式Ia化合物转化成式III化合物的方法,包括使式Ia化合物:
Figure BPA00001437242500161
在脱保护条件下反应,以形成式III化合物:
Figure BPA00001437242500162
*为手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
本发明进一步提供制备式XII化合物的方法:
Figure BPA00001437242500171
包括使式X化合物:
Figure BPA00001437242500172
与式XIII化合物:
在钯催化剂、碱和溶剂存在下反应,以形成式XII化合物。
其中:
*为手性碳;
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
Rc和Rd每个独立地为H或C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环;且
P1和P2每个独立地为保护基。
本发明进一步提供制备式XVI化合物的方法:
Figure BPA00001437242500181
包括:
(a)使式XVIII化合物
与约1或更多当量的C1-6烷基格氏试剂或C1-6烷基锂试剂反应,接着以约1或更多当量的式XVII化合物进行处理:
Figure BPA00001437242500183
以及
(b)任选地,再保护步骤(a)的产物,从而得到式XVI化合物;
其中:
P3为保护基;
X3为卤素;
R4为C1-6烷基;且
m为选自1和2的整数。
本发明还提供制备式XIa化合物的方法:
Figure BPA00001437242500191
包括将式F-1化合物:
Figure BPA00001437242500192
以酸在足以形成式XIa化合物的条件下进行处理。
本发明进一步提供包含式I化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2、-C(=O)O-R3、-C(=O)OH和-C(=O)H;
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
本发明还提供式II化合物:
Figure BPA00001437242500201
其中:
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2和-C(=O)O-R3
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
具体实施方案
在本专利说明书中的不同位置,以组或范围的方式公开本发明化合物的取代基。具体旨在表示,本发明包括这种组和范围的成员的每种单独的亚组合。例如,术语“″C1-6烷基”具体旨在个别地公开甲基、乙基、C3烷基、C4烷基、C5烷基和C6烷基。
进一步理解的是,为清楚起见,本发明的某些特征是就单独的实施例描述的,但也可以提供单个实施例的组合。反过来,为简单起见,本发明的各种特征是就单个的实施例描述的,但也可以单独地提供或者提供任何适当的亚组合。
术语“n-员”(其中n为整数)通常描述的是在一部分中形成环的原子数,其中形成环的原子数为n。例如,呱啶基为6-员杂环烷基环的实例,而1,2,3,4-四氢-萘为10-员环烷基的实例。
对于其中变量出现超过一次的本发明化合物而言,每个变量可为独立地选自定义该变量的基团的不同的部分。例如,在描述一个结构具有两个同时存在于相同化合物上的R基团的情况下,两个R基团可表示独立地选自关于R所定义的基团的不同的部分。在另一实例中,当任选地按以下形式指示多重取代基时:
Figure BPA00001437242500211
则应理解的是,取代基R可在环上出现p次,每次出现的R可以为不同的部分。应理解的是,每个R基团可取代连接至环原子的任何氢原子,包括(CH2)n氢原子的一或两个。另外,在上文实例中,若是定义变量Q包括氢,如当Q为CH2、NH等时,任何不固定的取代基(如在上文实例中的R)可取代Q变量的氢以及在环的任何其它非变量部分中的氢。
对于其中变量出现超过一次的本发明化合物而言,每个变量可以为独立地选自定义该变量的基团的不同的部分。例如,在描述一个结构具有两个同时存在于相同化合物上的R基团的情况下,两个R基团可表示独立地选自关于R所定义的基团的不同的部分。
在本文中使用的用语“任选取代的”表示未取代的或取代的。在本文中使用的术语“取代的”表示氢原子被移除并且被取代基取代。在本文中使用的用语“被氧代基取代”表示两个氢原子被从碳原子上移除,并且被通过双键结合至碳原子的氧取代。应理解的是,在给定原子上的取代受限于原子价。
在本文中单独使用或与其它术语并用的术语“烷基”是指可以为直链或支链的饱和烃基。在一些实施例中,烷基含有1至12、1至8或1至6个碳原子。烷基部分的实例包括但不限于化学基团,如甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、叔丁基、异丁基、仲-丁基;高碳同系物,如2-甲基-1-丁基、正-戊基、3-戊基、正-己基、1,2,2-三甲基丙基、正-庚基、正-辛基等。在一些实施例中,烷基部分为甲基、乙基、正-丙基、异丙基、正-丁基、异丁基、叔丁基、正-戊基、异戊基、新戊基、正-己基或2,4,4-三甲基戊基。在一些实施例中,烷基部分为甲基。
在本文中使用的术语“烷基羧酰胺”或“烷氨基羰基”是指式-C(O)-NH(烷基)的基团。在一些实施例中,每个烷基具有1至6个碳。
在本文中单独使用或与其它术语并用的“烯基”是指具有一个或多个碳-碳双键的烷基。在一些实施例中,烯基部分含有2至10或2至6个碳原子。烯基的实例包括但不限于乙烯基、正-丙烯基、异丙烯基、正-丁烯基、仲-丁烯基等。
在本文中单独使用或与其它术语并用的“炔基”是指具有一个或多个碳-碳三键的烷基。炔基的实例包括但不限于乙炔基、丙炔-1-基、丙炔-2-基等。在一些实施例中,炔基部分含有2至10或2至6个碳原子。
在本文中单独使用或与其它术语并用的术语“烷氧基”是指式-O-烷基的基团。烷氧基的实例包括甲氧基、乙氧基、丙氧基(例如正-丙氧基和异丙氧基)、叔-丁氧基等。在一些实施例中,每个烷基具有1至6个碳。
在本文中使用的术语“烷氧羰基”是指式-C(O)O-烷基的基团。在一些实施例中,每个烷基具有1至6个碳。
在本文中使用的术语“三-Cn-m烷基甲硅烷基”是指式-Si(烷基)3基团,其中每个烷基具有n至m个碳原子。在一些实施例中,每个烷基具有1至6个碳。
在本文中使用的术语“三-Cn-m烷基甲硅烷氧基”是指式-OSi(烷基)3基团,其中每个烷基具有n至m个碳原子。在一些实施例中,每个烷基具有1至6个碳。
在本文中单独使用或与其它术语并用的术语“芳基”是指单环或多环(例如具有2、3或4个稠环)芳族烃部分,如但不限于苯基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基等。在一些实施例中,芳基部分可进一步稠合至环烷基环。在一些实施例中,芳基具有6至20个碳原子、约6至10个碳原子或约6至8个碳原子。
在本文中使用的术语“芳氨基”是指式-NH(芳基)的基团。
在本文中使用的术语“羧基”是指式-C(O)OH基团。
在本文中单独使用或与其它术语并用的术语“环烷基”是指非芳环状烃部分,其可任选含有一个或多个亚烯基或亚炔基作为环结构的一部分。环烷基可包括单-或多环状(例如具有2、3或4个稠合或共价连接的环)环系统。环烷基的一个或多个成环碳原子可被氧化以形成羰基键合。环烷基的实例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、环己二烯基、环庚三烯基、降冰片基、降蒎基、降咔基(norcarnyl)、金刚烷基等。在一些实施例中,环烷基为环戊基。
在本文中单独使用或与其它术语并用的术语“卤烷基”是指具有一个卤原子至2n+1个卤原子的烷基,卤原子可以是相同或不同的,其中“n”为烷基中的碳原子数。
在本文中单独使用或与其它术语并用的术语“氟化烷基”是指具有一个氟基原子至2n+1个氟基原子的烷基,氟基原子可以是相同或不同的,其中“n”为烷基中的碳原子数。在一些实施例中,氟化烷基为三氟甲基。
在本文中单独使用或与其它术语并用的术语“卤基”和“卤素”是指氟基、氯基、溴基和碘基。
在本文中单独使用或与其它术语并用的术语“杂芳基”、“杂芳基环”或“杂芳基团”是指单环或多环(例如具有2、3或4个稠环)芳族烃部分,具有一个或多个选自氮、硫和氧的杂原子环成员。在一些实施例中,杂芳基环或基团具有1、2、3或4个选自N、O或S的杂原子。在一些实施例中,杂芳基环或基团具有1或2个环。当杂芳基含有不止一个杂原子环成员时,杂原子可以是相同或不同的。在一些实施例中,杂芳基部分可进一步稠合至环烷基或杂环烷基环。杂芳基的实例包括但不限于吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、呋喃基、喹啉基、异喹啉基、噻吩基、咪唑基、噻唑基、吲哚基、吡咯基、噁唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噻唑基、异噁唑基、吡唑基、三唑基、四唑基、吲唑基、1,2,4-噻二唑基、异噻唑基、苯并噻吩基、嘌呤基、咔唑基、苯并咪唑基、吲哚啉基等。在一些实施例中,杂芳基具有1至约20个碳原子,在进一步的实施例中,具有约3至约20个碳原子。在一些实施例中,杂芳基含有3至约14个、4至约14个、3至约7个或5至6个成环原子。在一些实施例中,杂芳基具有1至约4个、1至约3个或1至2个杂原子。连接杂芳基在本文中称为“亚杂芳基”。
在本文中使用的术语“杂芳氨基”是指式-NH(杂芳基)的基团。在本文中使用的“杂环烷基”是指非芳族杂环,包括环化的烷基、烯基和炔基,其中一个或多个成环碳原子被杂原子(如O、N或S原子)取代。杂环烷基包括单环和多环(例如具有2、3或4个稠环)系统以及螺环。作为例子的“杂环烷基”包括吗啉代、硫代吗啉代、哌嗪基、四氢呋喃基、四氢噻吩基、2,3-二氢苯并呋喃基、1,3-苯并二噁茂、苯并-1,4-二噁烷、呱啶基、吡咯烷基、异噁唑烷基、异噻唑烷基、吡唑烷基、噁唑烷基、噻唑烷基、咪唑烷基等。杂环烷基的成环碳原子和杂原子可任选被氧代基或硫代基取代。还被包括在杂环烷基定义中的是具有一个或多个稠合至非芳族杂环(即具有与非芳族杂环共享的化学键)的芳环的部分,例如杂环的邻苯二甲酰亚胺基、萘二甲酰亚胺基和苯并衍生物。可经成环碳原子或成环杂原子连接杂环烷基。可经任何成环原子(包括稠合芳环的成环原子)连接含有稠合芳环的杂环烷基。在一些实施例中,杂环烷基具有1至约20个碳原子,在进一步实施例中,具有约3至约20个碳原子。在一些实施例中,杂环烷基含有3至约14个、4至约14个、3至约7个或5至6个成环原子。在一些实施例中,杂环烷基具有1至约4个、1至约3个或1至2个杂原子。在一些实施例中,杂环烷基含有0至3个双键或三键。在一些实施例中,杂环烷基含有0至2个双键或三键。连接杂环烷基在本文中称为“亚杂环烷基”。
在本文中使用的术语“氧代基”是指式=O基团。
在本文中使用的术语“三氟甲磺酸酯基团”是指三氟甲基磺酰氧基。
在本文中使用的术语“甲苯磺酸酯基团”是指对-甲苯基磺酰氧基。
可根据本领域中已知的任何适当方法监测本文中所述的过程。例如,可通过光谱装置监测产物的形成,如核磁共振光谱(例如1H或13C)、红外光谱或分光光度法测定(例如UV-可见光);或通过色谱法,如高效液相色谱法(HPLC)或薄层色谱法(TLC)或其它相关技术。
在本文中使用的术语“反应”是本领域中已知使用的,一般是指将化学试剂合在一起,其方式使得它们在分子水平上相互作用,从而实现化学或物理转变。在一些实施例中,反应涉及两种试剂,其中相对于第一种试剂使用一或多当量的第二种试剂。本文中所述方法的反应步骤可进行一段时间,并且在适合制备所确定产物的条件下进行。
在本文中使用的术语“手性色谱”或“手性色谱柱”或“手性柱”涉及分离溶于流动相中的对映体或非对映体的混合物的色谱装置或方法。当与任何前述的术语搭配使用术语“制备型”时,其表示该装置或方法的规模足以分离出相关数量的所需对映体或非对映体。适合于手性色谱的示例性分离方法包括分批模式和连续模式的HPLC(高效液相色谱法)、SFC(超临界流体色谱法),例如SMB(模拟移动床),以及相关的技术。本发明的方法可利用分离外消旋化合物的任何色谱方法以产生光学纯的所需对映体。这种方法包括但不限于传统的单柱分批色谱法、连续色谱法或稳态顺序注射方法(如在例如美国专利5,630,943和PCT公报WO98/51391中所述)。连续色谱方法包括但不限于多柱连续色谱方法,包括如SMB之类的逆流色谱方法(如在例如美国专利2,985,589、4,402,832和4,498,991中所述),或者是称为“VaricolTM”方法的非稳态连续色谱方法(如在例如美国专利6,136,198;6,375,839;6,413,419;和6,712,973中所述)。
在对映体分离中,这些方法涉及使用手性固定相。非手性固定相可用于分离非对映体。术语“固定相”涉及相互作用剂涂布或固定于其上的合适的惰性载体材料。
在本文中使用的术语“手性固定相”涉及其中相互作用剂为对映体富集的拆分剂的固定相,其例如通过涂布、通过化学结合或通过经由交联作用降低可溶性而固定在惰性载体材料上。合适的惰性载体材料优选为大孔的,例如交联聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、氧化铝、硅藻石(硅藻土)、石英、高岭土、氧化镁或二氧化钛。在一些实施例中,惰性载体材料包括硅胶。填充材料的平均粒径依色谱系统中流动的溶剂的体积流率不同而不同。在一些实施例中,其为1至300微米、2至100微米、5至75微米或10至30微米。适当选择填充材料的平均粒径有助于调节色谱过程中的压降及填充材料的效率。含有对映体富集的拆分剂的固定相的实例有例如基于合成或天然存在的手性聚合物的相、大环相、配体-交换相和pirkle型相。这种手性固定相是已知的,并且是可商购的。在一些实施例中,手性固定相以至少一种糖衍生物衍化,特别是选自直链淀粉、纤维素、壳聚糖、木聚糖、凝胶多糖、葡聚醣和异二果聚糖类的多糖的衍化多糖。在某些实施例中,手性固定相为直链淀粉或纤维素类多糖的成员。这些物质的酯和氨基甲酸酯是特别合适的。在其它实施例中,手性固定相选自纤维素氨基甲酸苯酯衍生物,如纤维素三(3,5-二甲基苯基)氨基甲酸酯(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500271
OD”或“Chiralpak
Figure BPA00001437242500272
IB”得自Daicel Chemical Industries,Ltd.(Daicel),其中氨基甲酸酯衍生物结合至纤维素主链);纤维素三苯甲酸酯衍生物,如纤维素三4-甲基苯甲酸酯(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500273
OJ”得自Daicel);纤维素三桂皮酸酯(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500274
OK”得自Daicel);淀粉酶苯基和苄基氨基甲酸酯衍生物,如直链淀粉三[(S)-苄基氨基甲酸α-甲酯](可以“Chiralpak
Figure BPA00001437242500275
AS”得自Daicel);直链淀粉三(3,5-二甲基苯基)氨基甲酸酯(可以“Chiralpak
Figure BPA00001437242500276
AD”或“Chiralpak
Figure BPA00001437242500277
IA”得自Daicel,其中氨基甲酸酯衍生物结合至直链淀粉主链);直链淀粉3,4-取代的氨基甲酸苯酯或直链淀粉4-取代的氨基甲酸苯酯;以及直链淀粉三桂皮酸酯。在一些实施例中,手性相为Pirkle相族的成员;(S,S)Whelk-O
Figure BPA00001437242500278
1和(R,R)Whelk-O1(可得自Registechnologies Inc.)是优选的。
在本文中使用的术语“流动相”涉及待分离的对映体混合物溶于其中的溶剂或溶剂混合物。用于根据本发明的制备型色谱方法中的合适溶剂为已知用于分析型色谱法的溶剂。在液相色谱法中,通常使用非极性、极性质子或非质子溶剂或其混合物。在超临界色谱法中,优选使用二氧化碳和极性质子溶剂的混合物。合适的非极性溶剂例如为烃,例如正-戊烷、正-己烷、己烷、正-庚烷、庚烷、环己烷和甲基环己烷。合适的质子或非质子溶剂例如为醇,特别是甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇;醚,例如甲基叔丁基醚;酯,例如乙酸乙酯;卤化烃和乙腈。在溶剂中添加例如不到1%(v/v)的水、酸(例如甲酸、乙酸、三氟乙酸)或碱(例如有机碱,如三乙胺)可具有有利的作用。
在液相色谱法中,可使用C1-C3醇或这些醇与烃(例如正己烷或正庚烷)的混合物。在超临界色谱法中,可使用二氧化碳与极性质子溶剂(例如甲醇)的混合物。可采用本领域中已知的方法筛选最佳溶剂(组合)。当使用另一种固定相时,可以有不同的最佳溶剂(组合)。
本发明的化合物还包括本文所公开的化合物的药学上可接受的盐。在本文中使用的术语“药学上可接受的盐”是指将药学上可接受的酸或碱添加至本文所公开的化合物所形成的盐。在本文中使用的用语“药学上可接受”是指从毒理学观点来看可接受用于制药应用且不会不利地与活性成分相互作用的物质。药学上可接受的盐(包括单盐和双盐)包括但不限于衍生自有机酸和无机酸的盐,例如但不限于乙酸、乳酸、柠檬酸、肉桂酸、酒石酸、琥珀酸、富马酸、马来酸、丙二酸、扁桃酸、苹果酸、草酸、丙酸、盐酸、氢溴酸、磷酸、硝酸、硫酸、乙醇酸、丙酮酸、甲磺酸、乙磺酸、甲苯磺酸、水杨酸、苯甲酸和类似的己知可接受的酸。合适的盐的列表可见于Remington′s Pharmaceutical Sciences,第17版,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1985年,第1418页,和Journalof Pharmaceutical Science,66,2(1977)中,上述文献每个以全文引用的方式并入本文。
化合物的制备可涉及不同化学基团的保护和脱保护。本领域的技术人员可容易地确定是否需要保护和脱保护以及选择适当的保护基。保护基的化学性质可见于例如Greene等,Protective Groups in OrganicSynthesis,第4版,Ed.,Wiley & Sons,2007,该文献以全文引用的方式并入本文。对保护基的调节及本文中所述的形成与裂解方法可根据各种不同取代基情况进行调整。
可在合适的溶剂中进行本文中所述方法的反应,有机合成领域的技术人员可容易地选择这些溶剂。在进行反应的温度下,例如在溶剂冰点至溶剂沸点范围内的温度下,合适的溶剂可以是基本上与起始物质(反应物)、中间体或产物无反应性的。给定的反应可在一种溶剂或不止一种溶剂的混合物中进行。根据具体的反应步骤,可以选择适于具体反应步骤的溶剂。在一些实施例中,可在不存在溶剂的情况下(例如当至少一种试剂为液体或气体时)进行反应。
合适的溶剂可包括卤化溶剂,如四氯化碳、溴二氯甲烷、二溴氯甲烷、溴仿、氯仿、溴氯甲烷、二溴甲烷、丁基氯、二氯甲烷、四氯乙烯、三氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、1,1-二氯乙烷、2-氯丙烷、α,α,α-三氟甲苯、1,2-二氯乙烷、1,2-二溴乙烷、六氟苯、1,2,4-三氯苯、1,2-二氯苯、氯苯、氟苯、它们的混合物等。
合适的醚溶剂包括:二甲氧基甲烷、四氢呋喃、1,3-二噁烷、1,4-二噁烷、呋喃、二乙醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、三乙二醇二甲醚、苯甲醚、叔丁基甲基醚、它们的混合物等。
合适的质子溶剂可包括(以下作为实例而非限制)水、甲醇、乙醇、2-硝基乙醇、2-氟乙醇、2,2,2-三氟乙醇、乙二醇、1-丙醇、2-丙醇、2-甲氧基乙醇、1-丁醇、2-丁醇、异-丁醇、叔-丁醇、2-乙氧基乙醇、二乙二醇、1-戊醇、2-戊醇或3-戊醇、新-戊醇、叔-戊醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、环己醇、苯甲醇、苯酚或甘油。
合适的非质子溶剂可包括(以下作为实例而非限制)四氢呋喃(THF)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2(1H)-嘧啶酮(DMPU)、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮(DMI)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲基甲酰胺、乙腈、二甲基亚砜、丙腈、甲酸乙酯、乙酸甲酯、六氯丙酮、丙酮、乙基甲基酮、乙酸乙酯、环丁砜、N,N-二甲基丙酰胺、四甲基脲、硝基甲烷、硝基苯或六甲基磷酰胺。
合适的烃溶剂包括苯、环己烷、戊烷、己烷、甲苯、环庚烷、甲基环己烷、庚烷、乙苯、间二甲苯、邻二甲苯或对二甲苯、辛烷、茚满、壬烷或萘。
超临界二氧化碳和离子性液体也可以作为溶剂使用。
可以在适当温度下进行本文中所述方法的反应,该温度可由本领域的技术人员容易地进行确定。反应温度将取决于例如试剂和溶剂(如果存在)的熔点和沸点、反应的热力学(例如剧烈放热反应可能需要在低温下进行)和反应的动力学(例如高活化能垒可能需要高温)。“高温”是指高于室温(约22℃)的温度。
可在空气中或在惰性气氛下进行本文中所述方法的反应。通常,可采用本领域的技术人员所熟知的空气敏感合成技术进行含有基本上可与空气反应的试剂或产物的反应。
在一些实施例中,化合物的制备可涉及加入酸或碱以实现例如对所需反应的催化或形成诸如酸加成盐等的盐形式。
酸的实例可以是无机或有机酸。无机酸包括盐酸、氢溴酸、硫酸、磷酸和硝酸。有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苯甲酸、4-硝基苯甲酸、甲磺酸、对甲苯璜酸、苯磺酸、酒石酸、三氟乙酸、丙炔酸、丁酸、2-丁炔酸、乙烯基乙酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸和癸酸。
碱的实例包括氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾。强碱的一些实例包括但不限于氢氧化物、烷氧化物、金属氨化物、金属氢化物、金属二烷基氨化物和芳基胺,其中:烷氧化物包括甲基、乙基和叔丁基氧化物的锂、钠和钾盐;金属氨化物包括氨基钠、氨基钾和氨基锂;金属氢化物包括氢化钠、氢化钾和氢化锂;金属二烷基氨化物包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、三甲基甲硅烷基和环己基取代的氨化物的钠盐和钾盐。
本发明还包括本文中所述化合物的盐形式。盐(或盐形式)的实例包括但不限于碱性残基(如胺)的无机酸盐或有机酸盐;酸性残基(如羧酸)的碱金属盐或有机盐等。一般而言,可通过使游离碱或酸与化学计量或过量的所需成盐的无机或有机酸或碱在合适溶剂或各种溶剂的组合中进行反应来制备盐形式。合适盐的列表见于Remington′sPharmaceutical Sciences,第17版,Mack Publishing Company,Easton,Pa.,1985年,第1418页中,该文献的全部公开内容以引用的方式并入本文。
根据本文中所述的方法进行化合物的制备后,可采用诸如浓缩、过滤、萃取、固相萃取、再结晶、色谱法之类的常用分离和纯化操作来分离所需产物。
在一些实施例中,本发明的化合物及其盐是基本上经分离的。所谓“基本上经分离的”是指化合物至少部分或基本上与其形成或检测的环境分离。部分分离可包括例如富集本发明化合物的组合物。基本上分离可包括含至少约50重量%、至少约60重量%、至少约70重量%、至少约80重量%、至少约90重量%、至少约95重量%、至少约97重量%或至少约99重量%的本发明化合物或其盐的组合物。分离化合物及其盐的方法在所属领域中是常规方法。
方法和中间体
本发明尤其提供合成式III腈化合物及其中间体的方法,所述化合物和中间体可用作JAK抑制剂。在一方面,该方法为氢化方法。在一些实施例中,该方法为不对称氢化方法,其产生JAK抑制剂或其中间体的对映体过量的(R)-或(S)-对映体。在另一方面,该方法为不对称aza-Michael加成方法,其产生JAK抑制剂或其中间体的对映体过量的(R)-或(S)-对映体。
Figure BPA00001437242500321
在进一步的方面,本发明提供通过手性分离技术或手性盐拆分而富集对映体过量的式III化合物的方法。在一些实施例中,这些方法涉及对中间化合物进行手性分离(如手性制备型色谱法)或手性盐拆分,然后进行后续反应,以形成式III化合物。在一些实施例中,本发明进一步提供使中间化合物的非所需对映体外消旋化的方法,以产生式III化合物,然后可通过前述技术对其进行拆分,以得到对映体过量的所需对映体。
在又进一步的方面,本发明提供制备可用于产生式III化合物的中间化合物的方法。在另一方面,本发明提供本文中所述任何中间体的中间化合物。在又另一方面,本发明提供本文中所述任何中间体的对映体富集组合物,前提是中间体具有至少一个手性中心。
本文中所述的方法包括制备化合物及其中间体和组合物的方法,其中R1选自环戊基、甲基和三氟甲基。在一些实施例中,R1为环戊基或环丙基。在一些实施例中,R1为环戊基。在一些实施例中,R1为甲基。在一些实施例中,R1为三氟甲基。在任何方法中,这些实施例可视情况应用于本文中所述的任何中间体或化合物。
在一些实施例中,该方法可用于形成式III化合物,其为3-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈或其药学上可接受的盐。在一些实施例中,该方法可用于形成式III化合物,其为(3R)-3-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈或其药学上可接受的盐。应理解本文中所述的方法包括制备这些化合物,尤其是(3R)-3-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈的方法。
一些中间体的制备方法可参见2007年6月14日公告的美国专利公开US 20070135461(2006年12月12日提交,申请序列号No.11/637,545);和2008年6月12日提交的美国专利申请No.12/138,082,上述每个均以全文引用的方式并入本文中。
I.催化氢化方法(包括不对称氢化方法)
式III化合物可如此形成:催化氢化式II化合物以形成式I化合物,然后可通过官能团转化和/或脱保护步骤将式I化合物转化成式III化合物。在一些实施例中,这些方法形成作为外消旋物的式I化合物,而在更优选的实施例中,这些方法产生式I化合物的对映体过量的(S)-或(R)-对映体。该方法的一个步骤涉及下文所示的式II的α,β-不饱和化合物的氢化。
因此,在一方面,本发明提供制备包含式I化合物的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500331
包括使式II化合物:
Figure BPA00001437242500332
II
与氢气在氢化催化剂存在下进行反应;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2、-C(=O)O-R3和氰基;
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,R1选自环戊基、甲基和三氟甲基。在一些实施例中,R1为环戊基或环丙基。在一些实施例中,R1为环戊基。在一些实施例中,R1为甲基。在一些实施例中,R1为三氟甲基。
在一些实施例中,R2为-C(=O)O-R3。在一些实施例中,R2为-C(=O)OCH3。在一些实施例中,R2为氰基。
在一些实施例中,R3选自C1-4烷基。在一些实施例中,R3选自甲基。
连接至R2的键的弯曲符号表示该化合物可呈(E)-或(Z)-构象。在一些实施例中,当R2为氰基或-C(=O)-NH2时,式II化合物为(Z)-异构体,而当R2为-C(=O)O-R3时,式II化合物为(E)-异构体。在一些实施例中,式II化合物为(Z)-异构体。在一些实施例中,式II化合物为(E)-异构体。在一些实施例中,P1为-CH2OC(=O)C(CH3)3。在一些实施例中,P1选自-CH2OCH2CH2Si(CH3)3。适当的P1保护基包括但不限于Wuts和Greene在“Protective Groups in Organic Synthesis”(第4版,John Wiley & Sons:New Jersey,第696-887页(特别是第872-887页),2007)中描述的用于胺的保护基,该文献的全文以引用的方式并入本文中。在一些实施例中,P1基团的保护基为在下文所述的其它处理步骤中对移除P2保护基的条件稳定的保护基。在一些实施例中,P1为耐室温酸性条件的基团。在一些实施例中,P1为不会从室温、约10℃至约40℃、约15℃至约40℃或约15℃至约30℃下的约1至约5N盐酸中移除的基团。在一些实施例中,P1为苄氧羰基为苄氧羰基(Cbz)、2,2,2-三氯乙氧羰基(Troc)、2-(三甲基甲硅烷基)乙氧羰基(Teoc)、2-(4-三氟甲基苯磺酰基)乙氧羰基(Tsc)、叔丁氧羰基(BOC)、1-金刚烷基氧基羰基(Adoc)、2-金刚烷基羰基(2-Adoc)、2,4-二甲基戊-3-基氧基羰基(Doc)、环己基氧基羰基(Hoc)、1,1-二甲基-2,2,2-三氯乙氧羰基(TcBOC)、乙烯基、2-氯乙基、2-苯磺酰乙基、烯丙基、苄基、2-硝基苄基、4-硝基苄基、二苯基-4-吡啶基甲基、N’,N’-二甲基肼基、甲氧基甲基、叔丁氧甲基(Bum)、苄氧基甲基(BOM)或2-四氢吡喃基(THP)。在一些实施例中,P1为三(C1-4烷基)甲硅烷基(例如三(异丙基)甲硅烷基)。在一些实施例中,P1为1,1-二乙氧基甲基。在一些实施例中,P1为2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基(SEM)。在一些实施例中,P1为N-特戊酰氧基甲基(POM)。
在一些实施例中,该方法产生包含式II化合物的外消旋物的组合物。如果外消旋物为所需时,则可利用本领域中已知的任何氢化催化剂。在一些实施例中,氢化催化剂为碳载钯。
在其它实施例中,该方法产生包含式I化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物。一般而言,当对映体过量的式I化合物为所需时,则利用不对称氢化催化剂。在一些实施例中,氢化催化剂为具有L1的钌或铑催化剂;其中L1为手性配体。许多合适的催化剂是本领域中已知的。在一些实施例中,使用手性膦配体。可在反应期间原位产生或在反应之前产生活性催化剂体系(金属、配体和添加剂)。
在一些实施例中,可首先通过使用相对较高的催化剂装填量进行催化性不对称氢化实验来筛选催化剂。一旦选定催化剂体系,就可进一步优化实验条件,包括催化剂装填量、氢压力、反应溶剂或溶剂体系、反应温度和反应时间,以提高化学转化率和对映体选择性。在一些实施例中,按式II化合物计,催化剂装填量为约0.005至约0.1摩尔%。
在一些实施例中,通过特定的手性配体会产生式I化合物的何种对映体是已知的。在一些实施例中,可筛选不对称氢化催化剂中的手性配体,以确定通过该方法产生式I化合物的何种对映体。然后可选择所需的手性配体以提供式I化合物的所需对映体。例如,在一些实施例中,在反应之前,该方法进一步包括以下步骤:
(i)使式II化合物与氢气在具有L2的钌或铑催化剂存在下进行反应;并分析所得组合物,以确定(R)-或(S)-对映体是否过量;其中L2为手性配体;
(ii)使式II化合物与氢气在具有L3的钌或铑催化剂存在下进行反应;并分析所得组合物,以确定(R)-或(S)-对映体是否过量;其中L3与L2为相同的手性配体,但具有相反的立体化学;以及
(iii)根据对映体过量的组合物的所需立体化学来选择用作L1的L2或L3
在一些实施例中,氢化催化剂选自[Ru(对甲基异丙基苯)(L1)Cl]Cl、Rh(COD)(L1)(BF4)、Rh(COD)2(L1)(CF3SO3)和Ru(L1)(CF3CO2)2。在一些实施例中,氢化催化剂选自[Ru(L4)(L1)Cl]Cl、Rh(L4)(L1)(BF4)、Rh(L4)2(L1)(CF3SO3)和Ru(L1)(CF3CO2)2。在一些实施例中,L4为异丙基苯或COD。在一些实施例中,X’为卤素。在一些实施例中,X′为氯基。在一些实施例中,氢化催化剂为[Rh(COD)2]CF3SO3与手性膦配体的混合物。在一些实施例中,溶剂为2,2,2-三氟乙醇(TFE)。在一些实施例中,氢化催化剂装填量为约0.005至约0.01摩尔%;且式II化合物与氢化催化剂的比例为约20000/1至约10000/1。在一些实施例中,反应浓度为约5至约6mL TFE/g,氢压为为约7至约60巴,反应在约室温至约75℃的温度下进行。在一些实施例中,将反应进行到式II化合物向式化合物的转化率约等于或大于99.5%。在一些实施例中,反应约10至约25小时。在一些实施例中,对映体的过量等于或大于约94%。
在一些实施例中:
氢化催化剂为[Rh(COD)2]CF3SO3与选自以下的手性膦配体的混合物:
Figure BPA00001437242500371
溶剂为2,2,2-三氟乙醇(TFE);
氢化催化剂装填量为约0.005至约0.01摩尔%;
式II化合物与氢化催化剂的比例为约20000/1至约10000/1;
氢压力为约7至约60巴;
反应在约室温至约75℃的温度下进行;
反应进行到式II化合物向式I化合物的转化率约等于或大于99.5%;
反应约10至约25小时;且
对映体的过量等于或大于约94%。
在一些实施例中,手性配体为手性膦配体。在一些实施例中,手性配体选自以下之一:
Figure BPA00001437242500381
在进一步的实施例中,组合物包含式I化合物的对映体过量的(S)-对映体。在一些实施例中,L1选自以下配体之一:
Figure BPA00001437242500382
在其它实施例中,组合物包含式I化合物的对映体过量的(R)-对映体。在一些实施例中,L1选自以下配体之一:
Figure BPA00001437242500383
在一些实施例中,手性催化剂选自Sigma Aldrich,“AsymmetricCatalysis:Privileged Ligands and Complexes”,ChemFiles,第8卷第2期第1-88页中的氢化催化剂,该文献的全文以引用的方式并入本文。在一些实施例中,对映体的过量等于或大于约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%、约99.1%、约99.2%、约99.3%、约99.4%、约99.5%、约99.6%、约99.7%、约99.8%、约99.9%或约99.99%。
在进一步的实施例中,该方法进一步包括使式Ic化合物在脱保护条件下反应,以形成式III化合物:
Figure BPA00001437242500391
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,该方法进一步包括使式III化合物与磷酸反应,以形成式III化合物的磷酸盐。
可通过本领域中已知用于移除胺的特定保护基的方法实施处理式Ic化合物以移除P1基团,如Wuts和Greene,Protective Groups in OrganicSynthesis,第4版,John Wiley & Sons:New Jersey,第696-887页(特别是第872-887页)(2007)中所述,该文献的全文以引用的方式并入本文中。例如,在一些实施例中,通过用氟离子(例如以氟化四丁基铵处理)、盐酸、对甲苯磺酸吡啶盐(PPTS)或路易斯酸(例如四氟硼酸锂)进行处理来移除P1基团。在一些实施例中,处理包括用四氟硼酸锂处理,然后用氢氧化铵处理(例如,当P1为2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基时)。在一些实施例中,处理包括用碱处理(例如P1为N-特戊酰氧基甲基)。在一些实施例中,所述碱为碱金属氢氧化物。在一些实施例中,所述碱为氢氧化钠。在一些实施例中,处理包括在诸如甲醇或水之类的溶剂中用氢氧化钠或氨处理。
在一些实施例中,为了使SEM保护基脱保护,采用温和的两阶段方案。在高温(如80℃)下,在乙腈水溶液中用四氟硼酸锂(LiBF4)将经SEM保护的式Ic底物处理十至二十小时。随后在室温下用氢氧化铵(NH4OH)水溶液处理所得相应的羟甲基中间体,以提供式III化合物。
在一些实施例中,对于POM脱保护而言,使用氢氧化钠(NaOH)水溶液。因此,在室温下用1N氢氧化钠水溶液将经POM保护的式Ic化合物处理两至三小时。在典型的酸碱处理后可得到所需的式III产物。在一些实施例中,脱保护条件包括用四氟硼酸锂进行处理,接着以氢氧化铵水溶液进行处理。
在一些实施例中,该方法进一步包括使式III化合物与磷酸反应,以形成式III化合物的磷酸盐。
将式I酰胺转化成式III腈的方法
本发明进一步提供将式I酰胺转化成式I腈化合物的方法。转化式I酰胺的方法涉及使酰胺脱水以形成腈。然后可移除保护基,并可将所得胺质子化,以形成药学上可接受的盐。因此,在一些实施例中,本发明提供一种方法,包括使式I化合物:
Figure BPA00001437242500401
I
在脱水条件下进行反应,以形成式Ia化合物:
Figure BPA00001437242500411
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2
P1为保护基。
在一些实施例中,脱水条件包括三氯乙酰氯(在三乙胺的存在下)。在一些实施例中,脱水条件包括用于酰胺脱水的任何脱水剂,包括但不限于酰基氯(例如三氯乙酰氯)、P2O5;ZnCl2(在微波条件下);三苯基膦和N-氟代琥珀酰亚胺;二氯磷酸乙酯/DBU;和PdCl2。在一些实施例中,脱水条件如Kuo,C-W.;Zhu,J.-L.;Wu,J.等,Chem.Commun.2007,301;Manjula,K.;Pasha,M.A.Syn.Commun.2007,37,1545;Takahashi,T.;Sugimoto,O.;Koshio,J.;Tanji,K.Heterocycles 2006,68,1973;Maffioli,S.I.;Marzorati,E.;Marazzi,A.Organic Letters 2005,7,5237;或Iranpoor,N.;Firouzabadi,H.;Aghapour,G.Syn.Commun.2002,32,2535中所述,上述各文献均以全文引用的方式并入本文。
在进一步的实施例中,该方法进一步包括使式Ic化合物在脱保护条件下反应,以形成式III化合物:
Figure BPA00001437242500421
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
适当的P1基团和脱保护方法包括但不限于上文所描述的那些。
在一些实施例中,该方法进一步包括使式III化合物与磷酸反应,以形成式III化合物的磷酸盐。
将式I酯转化成式III腈的方法
本发明进一步提供将式I酯转化成式I腈化合物的方法。转化式I酯的方法涉及将酯皂化以形成酸、选择性氨解和酰胺脱水。然后可移除保护基,并可将所得胺质子化,以形成药学上可接受的盐。
因此,本发明提供一种方法,包括使式I化合物:
Figure BPA00001437242500422
与金属氢氧化物反应,以形成式Ic化合物:
Figure BPA00001437242500431
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2为-C(=O)OR3
R3选自C1-4烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,金属氢氧化物为碱金属氢氧化物或碱土氢氧化物。在一些实施例中,金属氢氧化物为氢氧化锂。
在进一步的实施例中,该方法进一步包括使式Ic化合物与氨或氢氧化铵在偶合试剂存在下反应,以形成式Ib化合物:
Figure BPA00001437242500432
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,偶合剂为N,N-羰基二咪唑。在一些实施例中,偶合剂选自磷酸1,2-苯并异噁唑-3-基二苯酯;ClCO2-i-Bu和Et3N;碳二酰亚胺;SOCl2和Cl-C(O)-C(O)-Cl;对甲苯磺酰氯和DMAP;以及ClCO2-i-Bu和三乙胺。在一些实施例中,偶合剂选自以下中的那些:Ueda,M.;Oikawa,H.J.Org.Chem.1985,50,760(磷酸1,2-苯并异噁唑-3-基二苯酯);Lai,M.;Liu,H.J.Am.Chem.Soc.1991,113,7388(ClCO2-i-Bu、Et3N);Williams,A.;Ibrahim,I.Chem.Rev.1991,81,589(碳二酰亚胺);Weiss,M.M.;Harmange,J;Polverino,A.J.J.Med.Chem.,2008,51,1668(SOCl2、Cl-CO-CO-Cl);Hong,C.Y.;和Kishi.Y.J.Am.Chem.Soc.,1991,113,9693(TsCl、DMAP);以及Nitta,H.;Yu,D.;Kudo,M.;Mori,A.;Inoue,S.J.Am.Chem.Soc.,1992,114,7969(ClCO2-i-Bu、Et3N)。
在其它实施例中,该方法进一步包括使式Ib化合物在脱水条件下反应,以形成式Ia化合物:
Figure BPA00001437242500441
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,脱水条件包括三氯乙酰氯(在三乙胺存在下)。在一些实施例中,脱水条件包括用于酰胺脱水的任何脱水剂,包括但不限于酰基氯(例如三氯乙酰氯)、P2O5;ZnCl2(在微波条件下);三苯基膦和N-氯代琥珀酰亚胺;二氯磷酸乙酯/DBU;和PdCl2。在一些实施例中,脱水条件如Kuo,C-W.;Zhu,J.-L.;Wu,J.等,Chem.Commun.2007,301;Manjula,K.;Pasha,M.A.Syn.Commun.2007,37,1545;Takahashi,T.;Sugimoto,O.;Koshio,J.;Tanji,K.Heterocycles 2006,68,1973;Maffioli,S.I.;Marzorati,E.;Marazzi,A.Organic Letters 2005,7,5237;或Iranpoor,N.;Firouzabadi,H.;Aghapour,G.Syn.Commun.2002,32,2535中所述,上述各文献的全文均以引用的方式并入本文。
在进一步的实施例中,该方法进一步包括使式Ic化合物在脱保护条件下反应,以形成式III化合物:
Figure BPA00001437242500451
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
适当的P1基团和脱保护方法包括但不限于上文所描述的那些。
在一些实施例中,该方法进一步包括使式III化合物与磷酸反应,以形成式III化合物的磷酸盐。
氢化方法的起始物质(式II化合物)
可按方案1所示制备不对称氢化方法(上文)中所用的式II化合物,其中P1和P2每个独立地为保护基,R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基,R2为氰基或烷基酯。制备式IV化合物的途径在下文描述。
方案1
该方法涉及适当取代的式XIV乙炔与经保护的式IV化合物4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶之间的aza-Michael加成反应(式IV和XIV化合物的制备在下文描述)。此反应可在DMF中的催化量的固体碳酸钾的影响下于室温下进行,从而得到相应的式I化合物。
可按方案2中所示,用酸处理式IIa化合物以形成式IIb化合物,从而形成式II化合物(其中R1为-C(=O)NH2)。
方案2
Figure BPA00001437242500471
因此,本发明提供制备式II化合物的方法:
Figure BPA00001437242500472
包括使式IV化合物:
Figure BPA00001437242500473
与式XIV化合物:
Figure BPA00001437242500474
在碱存在下反应;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)O-R3和氰基;
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
适当的P1保护基包括但不限于上文列出的那些。
在一些实施例中,aza-Michael加成是室温下于有机溶剂中在催化量的碱存在下进行的。所述碱可以为适于aza-Michael反应的溶剂或碱。在一些实施例中,溶剂为乙腈或二甲基甲酰胺(DMF)。在一些实施例中,碱为卤化四烷基铵、氢氧化四烷基铵、胍、脒、氢氧化物、烷氧化物、硅酸盐、碱金属磷酸盐、氧化物、叔胺、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属磷酸氢盐、膦或羧酸的碱金属盐。在一些实施例中,碱为四甲基胍、1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一-7-烯、1,5-二氮杂双环(4.3.0)壬-5-烯、1,4-二氮杂双环(2.2.2)辛烷、氢氧化叔丁基铵、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、磷酸三钾、硅酸钠、氧化钙、三乙胺、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢钾、三苯基膦、三乙基磷、醋酸钾或丙烯酸钾。在一些实施例中,碱为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)或碳酸钾。在一些实施例中,碱为DBU。在一些实施例中,碱以催化量存在。在一些实施例中,碱的量为约0.1至约5当量,或约0.5至约3当量,或约0.1至约0.5当量。在一些实施例中,反应在约1至约3小时内完成。
在一些实施例中,R1选自环戊基、甲基和三氟甲基。在一些实施例中,R1为环戊基或环丙基。在一些实施例中,R1为环戊基。在一些实施例中,R1为甲基。在一些实施例中,R1为三氟甲基。
在一些实施例中,碱为碱金属或碱土金属碳酸盐。在一些实施例中,碱为碳酸钾。
在一些实施例中,本发明提供式II化合物:
其中:
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2和-C(=O)O-R3
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,P1为-CH2OC(=O)C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3。在一些实施例中,R1为环戊基。
式IIb化合物(其中R1为-C(=O)NH2)可这样形成:将式IIa化合物:
Figure BPA00001437242500492
以酸进行处理,以形成IIb化合物的外消旋形式:
Figure BPA00001437242500501
其中:
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,酸为三氟乙酸、硫酸或其组合。在一些实施例中,处理包括用三氟乙酸(TFA)和硫酸(H2SO4)在室温下进行处理。在一些实施例中,TFA与H2SO4的体积比为约10∶1。在一些实施例中,反应在约一小时内完成。
可通过诸如下文方案3中所述的方法形成方案1中所述方法所使用的式XIV化合物。因此,通过如下方式制备式XIVa化合物(其中式XIV的R2为氰基):于约-78℃至约室温下,在诸如无水THF之类的有机溶剂中以由苯酚和溴化氰原位产生的氰氧苯基(C-2)处理式C-1化合物的锂盐,得到相应的式XIVa的3-取代的丙炔腈。类似地,以式C-3所示的氯甲酸酯处理式C-1化合物的锂盐得到式XIVb所示的3-取代的丙炔酸酯化合物(其中式XIV的R2为-C(=O)OR3)。
方案3
Figure BPA00001437242500502
II.制备式Id或VI醛中间体的不对称aza-Michael加成方法
在另一方面,本发明尤其提供式Id化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体:
Figure BPA00001437242500511
包括使式IV化合物:
Figure BPA00001437242500512
与式V化合物:
Figure BPA00001437242500513
在手性胺和有机酸存在下反应;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
P1为保护基。
在进一步的方面,本发明提供制备式VI化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的方法:
Figure BPA00001437242500521
包括使式V化合物:
与式VII化合物:
Figure BPA00001437242500523
在手性胺和有机酸存在下反应;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
X1为卤素。
虽然不希望受任何特定理论的束缚,但应理解N-杂环化合物到α、β-不饱和醛的手性胺催化的aza-Michael共轭加成机制涉及以下途径。首先,式V所示的α、β-不饱和醛与由手性胺和有机酸组合形成的质子化催化剂反应,形成亚胺鎓离子并伴随着失水。由于催化剂手性的原因,可形成具有E和Z构型的两种不同的亚胺鎓离子。预期相应的E构型为所存在的主要中间体,其中Si面被催化剂中的手性基团屏蔽,留下Re面可供N-杂环化合物接近。其次,将取代的吡唑加成至亚胺鎓离子得到烯胺中间体,其在质子化吡唑环上带正电荷。然后此质子从吡唑环中的氮原子转移至烯胺碳原子上,以形成亚胺鎓中间体。第三,亚胺鎓离子的水解导致催化剂的再生并形成产物。基于对反应机制的理解,确定此有机催化的aza-Michael反应的反应条件。
在一些实施例中,式V化合物的存在是过量的(例如约1.5至约5当量)。在一些实施例中,存在的手性胺为约0.02至约0.15当量,或约0.05至约0.10当量。
在任一种不对称aza-Michael加成方法的一些实施例中,有机酸为对甲苯磺酸、苯甲酸或4-硝基苯甲酸。在一些实施例中,有机酸为苯甲酸。在一些实施例中,存在的有机酸为约0.05至约0.10当量。
在一些实施例中,反应在选自氯仿(CHCl3)或甲苯的有机溶剂中进行。在一些实施例中,反应在约室温或约0至约5℃的温度下进行。在一些实施例中,反应在约10至约24小时内完成。在一些实施例中,反应转化率达到95%以上,其中经分离的收率达到约80至约90%。已开发出手性HPLC方法,以测定各aza-Michael加合物或其衍生物的手性纯度。
在任一种不对称aza-Michael加成方法的一些实施例中,手性胺为式A-1化合物的(R)-或(S)-对映体:
Figure BPA00001437242500531
其中:
X为CY3Y4,Y为CY5Y6;或
X为S或NY7,Y为CY5Y6;或
X为CY3Y4,Y为S;
Q1和Q2每个独立地选自H、C1-6烷基、C1-6卤烷基、羧基、C1-6烷基羧酰胺、C1-6烷氧羰基和苯基;其中C1-6烷基、C1-6卤烷基、C1-6烷基羧酰胺、C1-6烷氧羰基和苯基每个任选被1、2或3个独立地选自以下的基团取代:羟基、羧基、三-C1-6烷基甲硅烷基、三-C1-6烷基甲硅烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氨基、C1-9杂芳基和C1-9杂芳氨基;其中C6-10芳基、C6-10芳氨基、C1-9杂芳基和C1-9杂芳氨基每个任选被1、2、3或4个独立地选自卤素、C1-6烷基和C1-6卤烷基的基团取代;且
Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6每个独立地选自H、羟基、羧基、C1-6烷基、C1-6卤烷基、C1-6烷氧羰基和苯基;或
Y1与Y2合起来形成氧代基;或
Y3与Y4合起来形成氧代基;或
Y5与Y6合起来形成氧代基;或
Y1和Y2与它们所连接的碳合起来形成5-或6-员环烷基环;或
Q1和Y5与它们所连接的碳原子合起来形成5-或6-员环烷基环。
在式A-1化合物的一些实施例中:
X为CY3Y4,Y为CY5Y6;或
X为S或NY7,Y为CY5Y6;或
X为CY3Y4,Y为S;
Q1为H或甲基;
Q2选自H、甲基、异丙基、丁基、羧基、C1-5烷氨基羰基、甲氧羰基和苯基;其中甲基和C1-5烷氨基羰基每个任选被1、2或3个独立地选自以下的基团所取代:羟基、羧基、三-C1-6烷基甲硅烷基、三-C1-4烷基甲硅烷氧基、苯基、苯氨基和吲哚-3-基;其中苯基和吲哚-3-基每个任选被1或2个独立地选自甲基和三氟甲基的基团取代;
Y1为H、羟基、羧基、甲基和甲氧羰基;
Y2为H或甲基;
Y3、Y4、Y5和Y6每个独立地选自H、羟基、甲基和苯基;
Y7为H或甲基;或
Y1与Y2合起来形成氧代基;或
Y3与Y4合起来形成氧代基;或
Y5与Y6合起来形成氧代基;或
Y1和Y2与它们所连接的碳合起来形成6-员环烷基环;或
Q1和Y5与它们所连接的碳原子合起来形成6-员环烷基环。
在任一种不对称aza-Michael加成方法的一些实施例中,
手性胺为式A-2化合物的(R)-或(S)-对映体:
Figure BPA00001437242500551
其中
*为具有(R)-或(S)-构型的手性碳;
Ar1和Ar2每个独立地为任选被1、2、3或4个独立地选自C1-6烷基和C1-6卤烷基的基团取代的C6-10芳基;
每个Ra独立地选自C1-6烷基;且
Rb选自H、C1-6烷基和C1-6卤烷基。
在一些实施例中,Ar1和Ar2每个独立地为任选被1、2、3或4个独立地选自甲基和三氟甲基的基团取代的苯基;每个Ra独立地选自甲基、乙基或叔丁基;且Rb为H。
在任一种不对称aza-Michael加成方法的一些实施例中,手性胺为选自以下化合物的(R)-或(S)-对映体:脯氨酸、脯氨酰胺、脯氨酰基-L-亮氨酸、脯氨酰基-L-丙胺酸、脯氨酰基甘氨酸、脯氨酰基-L苯丙胺酸、二苯基吡咯烷、二苄基吡咯烷、N-(1-甲基乙基)-吡咯烷羧酰胺、2-(苯胺基甲基)吡咯烷、2-[双(3,5-二甲基苯基)甲基]吡咯烷、二苯基(吡咯烷-2-基)甲醇、脯氨醇、4-噻唑烷羧酸、反式-3-羟脯氨酸、反式-4-羟脯氨酸、4-苄基-1-甲基-咪唑烷-2-羧酸、1-甲基-4-苯基-咪唑烷-2-羧酸、4,5-八氢-苯并咪唑-2-羧酸、4,5-二苯基-咪唑烷-2-羧酸、N 1-甲基-3-苯基丙烷-1,2-二胺、1,2-二苯基乙二胺、1-甲基-4-(1-甲基-1H-吲哚-3-基甲基)-咪唑烷-2-羧酸、4-苄基-1-甲基-咪唑烷-2-羧酸、1,2-环己二胺、2-苯基-噻唑烷-4-羧酸、叔亮氨酸甲酯、5-苄基-2,2,3-三甲基-咪唑啉-4-酮、脯氨酸甲酯、4,5-二苯基咪唑烷、2-环己基-4,5-二苯基咪唑烷、2-{双-[3,5-双(三氟甲基)苯基]-三甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷、2-{双-[3,5-二甲基苯基]-三甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷、2-{二苯基-三甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷、2-{双[萘-2-基]-三甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷、2-{叔丁基二甲基甲硅烷氧基-二苯基-甲基}-吡咯烷、2-{双-[3,5-双(三氟甲基)苯基]-三乙基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷和2-{双-[3,5-双(三氟甲基)苯基]-乙基-二甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷;其中(R)-或(S)-构型在邻近该化合物中的NH基团的碳上。
在一些上述实施例中,手性胺为(R)-对映体。在任一种不对称aza-Michael加成方法的实施例中,手性胺选自以下化合物之一:
Figure BPA00001437242500571
在一些实施例中,对映体的过量为约85%至约95%。在一些实施例中,对映体的过量等于或大于约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%、约99.1%、约99.2%、约99.3%、约99.4%、约99.5%、约99.6%、约99.7%、约99.8%、约99.9%或约99.99%。
在一些实施例中,本发明提供包含式I化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure BPA00001437242500572
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2、-C(=O)O-R3、-C(=O)OH和-C(=O)H;
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,P1为-CH2OC(=O)C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3。在一些实施例中,R1为环戊基。
在其它实施例中,本发明提供包含式IX化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure BPA00001437242500581
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
在一些实施例中,R1为环戊基。
将式I或VI的醛中间体转化成腈化合物的方法
在另一方面,本发明提供由式Id化合物制备腈化合物的方法。因此,在一些实施例中,本发明提供了一种方法,包括将式Id化合物:
Figure BPA00001437242500582
Id
以氨或氢氧化铵和碘处理,以形成式Ia化合物:
Figure BPA00001437242500591
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,在室温下、在诸如四氢呋喃(THF)之类的有机溶剂中以过量的铵水溶液(NH4OH)和化学计量的碘(I2)处理式I所示的手性醛,由此完成处理。在一些实施例中,反应于室温下在约1至约2小时内完成。在这种反应条件下,手性醛的手性保持不变。手性腈的手性可通过手性HPLC分析予以检验。
在一些实施例中,该方法进一步包括使式Ic化合物在脱保护条件下反应,以形成式III化合物:
Figure BPA00001437242500592
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
适当的P1基团包括但不限于上文所描述的那些。
在一些实施例中,该方法进一步包括使式III化合物与磷酸反应,以形成式III化合物的磷酸盐。
在另一方面,本发明提供由式VI化合物制备腈化合物的方法。因此,在一些实施例中,本发明提供了一种方法,包括将式VI化合物:
以氨或氢氧化铵和碘进行处理,以形成式VIII化合物:
Figure BPA00001437242500602
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
X1为卤素。
在一些实施例中,该方法进一步包括使式VIII化合物与式B-1化合物反应:
Figure BPA00001437242500611
以形成式IX化合物:
Figure BPA00001437242500612
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
Rc和Rd每个独立地选自H和C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
在一些实施例中,式B-1化合物为4,4,5,5,4’,4’,5’,5’-八甲基-[2,2’]双[1,3,2-二氧硼戊环基]。
在进一步的实施例中,该方法进一步包括使式IX化合物与式X化合物:
Figure BPA00001437242500613
在钯催化剂和碱存在下进行反应,以形成式Ic的化合物:
Figure BPA00001437242500621
其中
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
Rc和Rd每个独立地选自H和C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环;X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;且
P1为保护基。
在其它实施例中,该方法进一步包括使式IX化合物与式XI化合物:
Figure BPA00001437242500622
在钯催化剂、碱和溶剂存在下进行反应,以形成式III化合物:
Figure BPA00001437242500631
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
Rc和Rd每个独立地选自H和C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环;且X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基。
在一些实施例中,X2为溴基、碘基或氯基。在一些实施例中,X2为氯基。
可使用多种钯(0)和钯(II)催化剂引发Suzuki偶合反应,并可在本领域中已知的条件下进行(参见例如Miyaura和Suzuki,Chem.Rev.1995,95,2457-2483,其全文据此以引用的方式并入)。在一些实施例中,钯催化剂为Pd(PPh3)4和Pd(dppf)2Cl2。在一些实施例中,钯催化剂为四(三苯基膦)钯(0)或四(三(邻甲苯基)膦)钯(0)。在一些实施例中,钯催化剂为四(三苯基膦)钯(0)。
在一些实施例中,钯催化剂装填量为约1×10-4至约0.1当量。在一些实施例中,钯催化剂装填量为约0.0010至约0.0015当量。在一些实施例中,式X或XI化合物与式IX化合物的化学计量比为约1∶1.05至约1∶1.35。
在一些实施例中,溶剂包括水和有机溶剂。在一些实施例中,有机溶剂为1,4-二噁烷、1-丁醇、1,2-二甲氧基乙烷(DME)、2-丙醇、甲苯或乙醇或其组合。在一些实施例中,有机溶剂包括DME。在一些实施例中,有机溶剂包括DMF。
在一些实施例中,碱为无机碱。在一些实施例中,碱为有机碱。在一些实施例中,碱为碱金属碳酸盐。在一些实施例中,碱为碳酸钾(K2CO3)。在一些实施例中,使用二至五当量的碱(例如K2CO3)。
在一些实施例中,在约80至约100℃的温度下进行Suzuki偶合反应。在一些实施例中,反应进行二至十二小时。在一些实施例中,
可任选将式XII化合物从Suzuki偶合反应混合物的处理水溶液中分离或直接使用。适当的P2保护基包括但不限于Wuts和Greene,ProtectiveGroups in Organic Synthesis,第4版,John Wiley & Sons:New Jersey,第696-887页(特别是第872-887页)(2007)中描述的胺的保护基,该文献的全文以引用的方式并入本文中。
在其它实施例中,该方法进一步包括使式Ia化合物在脱保护条件下反应,以形成式III化合物:
Figure BPA00001437242500641
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
适当的P1基团和脱保护方法包括但不限于上文所描述的那些。
在一些实施例中,该方法进一步包括使式III化合物与磷酸反应,以形成式III化合物的磷酸盐。
用于aza-Michael加成方法的起始物质
可通过类似于下文所述的方法形成式IV化合物。式V的3-取代的丙烯醛又可按照方案4所示来制备。因此,在典型的维蒂希(Wittig)条件下处理式C-4醛(例如与(三苯基亚正膦基)乙醛反应)得到相应的式V化合物。
方案4
Figure BPA00001437242500651
III.吡唑中间体的合成和外消旋拆分
式III手性化合物可以下述方式制成,对经保护的式IX吡唑硼酸盐衍生物的外消旋物进行手性柱分离(如通过手性制备型色谱法),接着使IX手性中间体与未经保护的式XI所示的吡咯并[2,3-d]嘧啶进行Suzuki偶合反应(方案5)。或者,可以使式(S)-IX或(R)-IX的手性中间体在Suzuki偶合条件下与经保护的式X所示的吡咯并[2,3-d]嘧啶进行反应,接着脱保护以移除P1保护基,从而得到式III手性化合物(方案5)。可经由式XV所示的吡唑硼衍生物与式D-1所示的Michael受体之间的Michael加成反应来产生式IX所示的外消旋取代的吡唑硼酸盐衍生物(方案5)。
方案5
Figure BPA00001437242500661
因此,在一些实施例中,本发明提供制备包含式IX化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500662
包括使包含式IX化合物的外消旋物的组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含式IX化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
在一些实施例中,以分批或连续模式,使用手性固定相和流动相,以等度或梯度模式进行色谱法。
在一些实施例中,手性色谱单元为装有以手性固定相填充的手性柱的制备型高效液相色谱(HPLC)系统。在一些实施例中,以手性固定相填充手性柱,该手性固定相包含固定于硅胶上的直链淀粉三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)(可以“ChiralpakIA”得自Daicel)。在一些实施例中,以手性固定相填充手性柱,该手性固定相包含涂布在硅胶上的纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500672
ChiralcelOD”得自Daicel)。在一些实施例中,色谱单元采用连续色谱方法,如模拟移动床(SMB)色谱法或Varicol法,使用装有一组八个柱的单元,每个柱以手性固定相填充。在一些实施例中,该单元装有3至12个柱或5至10个柱或5至8个柱,每个柱以手性固定相填充,在一些情况下以相同的手性固定相填充。在一些实施例中,以由直链淀粉三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)固定于硅胶上制成的手性固定相(可以“Chiralpak
Figure BPA00001437242500673
IA”得自Daicel)填充柱。在一些实施例中,以由纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)涂布在硅胶上制成的手性固定相(可以“ChiralcelOD”得自Daicel)填充柱。在一些实施例中,手性固定相为纤维素改性的手性固定相(CSP,ChiralTechnologies)。在一些实施例中,手性固定相为涂以4-(3,5-二硝基苯甲酰氨基)四氢菲的硅胶基固定相(可以“(S,S)Whelk-O
Figure BPA00001437242500675
1”得自RegisTechnologies)。在一些实施例中,流动相包含乙醇和己烷。在一些实施例中,流动相包含比例为约1∶9的乙醇和己烷。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,乙醇的存在量为约10体积%至约100体积%或约10体积%至约25体积%或约15体积%。在一些实施例中,流动相包含约15体积%的乙醇和约85体积%的己烷。在一些实施例中,流动相包含乙醇和己烷,其中乙醇的存在量为约25体积%至约10体积%。在一些实施例中,流动相包含异丙醇和己烷,其中异丙醇的存在量为约25体积%至约10体积%。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,异丙醇的存在量为约10体积%至约25体积%。在一些实施例中,流动相包含甲基-叔丁基醚和己烷。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,甲基-叔丁基醚的存在量为约10体积%至约100体积%,优选为约50体积%至约100体积%,最优选为约90体积%至约100体积%。在一些实施例中,流动相包含乙酸乙酯和己烷。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,乙酸乙酯的存在量为约10体积%至约100体积%、约50体积%至约100体积%或约75体积%。在一些实施例中,流动相包含四氢呋喃和己烷。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,四氢呋喃的存在量为约10体积%至约100体积%、约10体积%至约50体积%或约25体积%。在一些实施例中,色谱单元被保持在室温下。在一些实施例中,流动相以约1mL/分钟至约20mL/分钟的流速通过。在一些实施例中,流动相以约1mL/分钟的流速通过。在一些实施例中,流动相以约18mL/分钟的流速通过。在一些实施例中,通过紫外(UV)光谱法监测洗脱液。在一些实施例中,通过紫外光谱法在约220nm监测洗脱液。通过UV光谱法检测所需对映体的洗脱,由此可以测定收集的洗脱液中含对映体富集组合物的部分。然后可通过由分析型手性HPLC进行测定来确定组合物的%ee(对映体过量)。
在一些实施例中,所采用的色谱方法为分批制备型色谱法、超临界流体色谱法(SFC)、环喷射(cyclojet)方法、连续多层柱色谱方法、模拟移动床法、VaricolTM方法或PowerFeed方法。
在一些实施例中,手性固定相包含相互作用剂,其为对映体富集的拆分剂,其通过例如化学结合或通过经由交联作用降低可溶性而被固定至惰性载体材料。合适的惰性载体材料可以是大孔的,例如交联聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、氧化铝、硅藻石(硅藻土)、石英、高岭土、氧化镁或二氧化钛或硅胶。在一些实施例中,惰性载体材料为硅胶。
在一些实施例中,手性固定相为直链淀粉或纤维素类多糖的成员,其选自纤维素氨基甲酸苯酯衍生物,如纤维素三(3,5-二甲基苯基)氨基甲酸酯(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500691
OD”或“Chiralpak
Figure BPA00001437242500692
IB”得自Daicel ChemicalIndustries,Ltd.(Daicel),其中氨基甲酸酯衍生物与纤维素主链结合);纤维素三苯甲酸酯衍生物,如纤维素三4-甲基苯甲酸酯(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500693
OJ”得自Daicel);纤维素三桂皮酸酯(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500694
OK”得自Daicel);淀粉酶苯基和苄基氨基甲酸酯衍生物,如直链淀粉三[(S)-α-甲基苄基氨基甲酸酯](可以“Chiralpak
Figure BPA00001437242500695
AS”得自Daicel);直链淀粉三(3,5-二甲基苯基)氨基甲酸酯(可以“Chiralpak
Figure BPA00001437242500696
AD”或“Chiralpak
Figure BPA00001437242500697
IA”得自Daicel,其中氨基甲酸酯衍生物与直链淀粉主链结合);直链淀粉3,4-取代的氨基甲酸苯酯或直链淀粉4-取代的氨基甲酸苯酯;以及直链淀粉三桂皮酸酯。在一些实施例中,手性固定相包括Chiralpak
Figure BPA00001437242500698
IA或Chiralpak AD。在一些实施例中,手性固定相包括Chiralcel
Figure BPA00001437242500699
OD。在一些实施例中,手性固定相为Pirkle相族的成员,如苯基甘氨酸的3,5-二硝基苯甲酰基衍生物(可以“phenylglycine”得自Regis Technologies Inc.);亮氨酸的3,5-二硝基苯甲酰基衍生物(可以“Leucine”得自Regis TechnologiesInc.);N-3,5-二硝基苯甲酰-3-氨基-3-苯基-2-(1,1-二甲基乙基)-丙酸酯(可以“β-GEM 1”得自Regis Technologies Inc.);N-3,5-二硝基苯甲酰基-氨基-2,2-二甲基-4-戊烯基膦酸二甲酯(可以“α-BURKE 2”得自RegisTechnologies Inc.);3-(3,5-二硝基苯甲酰氨基)-4-苯基-β-内酰胺(可以“PIRKLE 1-J”得自Regis Technologies Inc.);二苯基乙二胺的3,5-二硝基苯甲酰基衍生物(可以“ULMO”得自Regis Technologies Inc.);4-(3,5-二硝基苯甲酰氨基)四氢菲(可以“(S,S)Whelk-O
Figure BPA00001437242500701
1”和“(R,R)Whelk-O
Figure BPA00001437242500702
1”,或“(S,S)Whelk-O
Figure BPA00001437242500703
2”和“(R,R)Whelk-O
Figure BPA00001437242500704
2”得自Regis technologiesInc.);1,2-二氨基环己烷的3,5-二硝基-苯甲酰基衍生物(可以“DACH-DNB″得自Regis technologies Inc.)。在一些实施例中,手性固定相包括“(S,S)Whelk-O
Figure BPA00001437242500705
1”或“(R,R)Whelk-O
Figure BPA00001437242500706
1。
在一些实施例中,手性固定相的粒径通常为1至300μm、2至100μm、5至75μm或10至30μm。
在一些实施例中,流动相为非极性、极性质子或非质子溶剂或其混合物。在一些实施例中,流动相为二氧化碳与极性质子溶剂的混合物。合适的非极性溶剂包括例如烃,例如正戊烷、正己烷、己烷、正庚烷、庚烷、环己烷和甲基环己烷。合适的质子或非质子溶剂包括例如醇,特别是甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇;醚,例如甲基叔丁基醚;酯,例如乙酸乙酯;卤化烃和乙腈。在一些实施例中,非极性溶剂为正庚烷。在一些实施例中,质子或非质子溶剂为乙醇、2-丙醇或甲基-叔丁基醚。在一些实施例中,流动相为庚烷和乙醇的混合物。在一些实施例中,乙醇在流动相中的存在量为约10%至约100%、约10%至约25%或约15%。在一些实施例中,流动相为庚烷和2-丙醇的混合物。在一些实施例中,2-丙醇在流动相中的存在量为约10%至约100%、约10%至约25%或约20%。在一些实施例中,流动相为庚烷和甲基-叔丁基醚的混合物。在一些实施例中,甲基-叔丁基醚在流动相中的存在量为约10%至约100%、约75%至约100%或约90%至约100%。
在一些实施例中,进行色谱法的温度范围在约0℃至50℃,约10℃至30℃或约25℃。
在一些实施例中,回收所需对映体的对映体纯度为大于约90%、大于约98%或大于约99.0%。在一些实施例中,回收所需对映体的收率大于约70%、大于约90%或大于约95%。
在一些实施例中,制备所需对映体的生产速率为每天每千克固定相大于约0.1kg、0.4kg或0.8kg纯对映体。
在一些实施例中,在减压下蒸发后回收分离的对映体,为浓缩油状物。
在一些实施例中,循环利用手性色谱方法中所用的流动相。
在一些实施例中,将非所需对映体外消旋化,并且再用作手性分离的外消旋进料。
在一些实施例中,式IX化合物具有式:
Figure BPA00001437242500711
在一些实施例中,对映体的过量等于或大于约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%、约99.1%、约99.2%、约99.3%、约99.4%、约99.5%、约99.6%、约99.7%、约99.8%、约99.9%或约99.99%。
在一些实施例中,回收所需对映体的收率为91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,优选收率大于90%或95%。
在一些实施例中,该方法还包括使式IX化合物:
与式XI化合物:
Figure BPA00001437242500722
在钯催化剂、碱和溶剂的存在下反应,其中反应条件和时间足以形成包含式III化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure BPA00001437242500723
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环;且
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基。
在一些实施例中,该方法还包括使式IX化合物:
Figure BPA00001437242500731
与式X化合物:
Figure BPA00001437242500732
在钯催化剂、碱和溶剂存在下反应,其中反应条件和时间足以形成包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure BPA00001437242500733
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环;
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,X2为溴基、碘基或氯基。在一些实施例中,X2为氯基。
可使用多种钯(0)和钯(II)催化剂引发Suzuki偶合反应,并可在本领域中已知的条件下进行(参见例如Miyaura和Suzuki,Chem.Rev.1995、95,2457-2483,其全文据此以引用的方式并入)。在一些实施例中,钯催化剂为Pd(PPh3)4和Pd(dppf)2Cl2
在一些实施例中,钯催化剂为四(三苯基膦)钯(0)或四(三(邻甲苯基)膦)钯(0)。在一些实施例中,钯催化剂为四(三苯基膦)钯(0)。
在一些实施例中,钯催化剂装填量为约1x 10-4至约0.1当量。在一些实施例中,钯催化剂装填量为约0.0010至约0.0015当量。在一些实施例中,式X或XI化合物与式IX化合物的化学计量比为约1∶1.05至约1∶1.35。
在一些实施例中,溶剂包括水和有机溶剂。在一些实施例中,有机溶剂为1,4-二噁烷、1-丁醇、1,2-二甲氧基乙烷(DME)、2-丙醇、甲苯或乙醇或其组合。在一些实施例中,有机溶剂包括DME。在一些实施例中,有机溶剂包括DMF。
在一些实施例中,碱为无机碱。在一些实施例中,碱为有机碱。在一些实施例中,碱为碱金属碳酸盐。在一些实施例中,碱为碳酸钾(K2CO3)。在一些实施例中,使用二至五当量的碱(例如K2CO3)。
在一些实施例中,在约80至约100℃的温度下进行Suzuki偶合反应。在一些实施例中,反应进行二至十二小时。在一些实施例中,任选将式Ia或III化合物从Suzuki偶合反应混合物的处理水溶液中分离或直接使用。
适当的P1基团和脱保护条件提供于上文。
在一些实施例中,本发明提供制备式IX化合物的外消旋物的方法
Figure BPA00001437242500751
包括使式XV化合物:
Figure BPA00001437242500752
与式D-1化合物:
Figure BPA00001437242500753
在碱存在下反应,以产生式IX化合物;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
在一些实施例中,在室温和催化量的碱存在下在有机溶剂中进行aza-Michael加成。碱可为适于aza-Michael反应的溶剂或碱。在一些实施例中,溶剂为乙腈或二甲基甲酰胺(DMF)。在一些实施例中,碱为卤化四烷基铵、氢氧化四烷基铵、胍、脒、氢氧化物、烷氧化物、硅酸盐、碱金属磷酸盐、氧化物、叔胺、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属磷酸氢盐、膦或羧酸的碱金属盐。在一些实施例中,Michael加成催化剂为四甲基胍、1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一-7-烯、1,5-二氮杂双环(4.3.0)壬-5-烯、1,4-二氮杂双环(2.2.2)辛烷、氢氧化叔丁基铵、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、磷酸三钾、硅酸钠、氧化钙、三乙胺、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢钾、三苯基膦、三乙基磷、醋酸钾或丙烯酸钾。在一些实施例中,碱为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)或碳酸钾。在一些实施例中,碱为DBU。在一些实施例中,碱以催化量存在。在一些实施例中,碱的量为约0.1至约5当量或约0.5至约3当量。在一些实施例中,反应在约10至约24小时内完成。
在一些实施例中,该方法进一步包括将式Ia化合物在足以提供包含式III化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的脱保护条件下进行处理:
Figure BPA00001437242500761
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
适当的P1基团和脱保护方法包括但不限于上文所描述的那些。
在一些实施例中,该方法进一步包括使式III化合物与磷酸反应,以形成式III化合物的磷酸盐。
IV.式Ia外消旋物的手性富集和式Ia的非所需对映体的外消旋化
可通过下文方案6中的Michael加成方法形成式Ia外消旋物。因此,可使式IV化合物与式D-1丙烯腈反应,以形成式Ia外消旋物。然后可通过手性柱色谱法分离式Ia外消旋物,以得到包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物。然后可移除保护基,以产生式III化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体。
方案6
Figure BPA00001437242500771
因此,在一些实施例中,本发明提供制备包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
包括使包含式Ia化合物的外消旋物的组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,手性色谱单元为装有以手性固定相填充的手性柱的制备型高效液相色谱(HPLC)系统。在一些实施例中,手性柱为Chiralpak
Figure BPA00001437242500781
IA。在一些实施例中,手性柱为ChiralCelOD-H。在一些实施例中,色谱单元为装有一组八个柱的模拟移动床(SMB)色谱单元,每个柱以手性固定相填充。在一些实施例中,手性固定相为纤维素改性的手性固定相(CSP,Chiral Technologies)。在一些实施例中,流动相包含乙醇和己烷。在一些实施例中,流动相包含体积比为约1∶9的乙醇和己烷。在一些实施例中,流动相包含约15体积%的乙醇和约85体积%的己烷。在一些实施例中,流动相包含乙醇和己烷,其中乙醇以约25体积%至约10体积%的量存在。在一些实施例中,流动相包含异丙醇和己烷,其中异丙醇的存在量为约25体积%至约10体积%。在一些实施例中,色谱单元被保持在室温下。在一些实施例中,流动相以约1mL/分钟至约20mL/分钟的流速通过。在一些实施例中,流动相以约1mL/分钟的流速通过。在一些实施例中,流动相以约18mL/分钟的流速通过。在一些实施例中,通过紫外(UV)光谱法监测洗脱液。在一些实施例中,通过紫外光谱法在约220nm监测洗脱液。通过UV光谱法检测所需对映体的洗脱,由此可以测定收集的洗脱液中含对映体富集组合物的部分。然后可通过由分析型手性HPLC进行测定来确定组合物的%ee(对映体过量)。
在一些实施例中,对映体的过量等于或大于约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%、约99.1%、约99.2%、约99.3%、约99.4%、约99.5%、约99.6%、约99.7%、约99.8%、约99.9%或约99.99%。
在一些实施例中,使用装有以手性固定相填充的色谱柱的制备型高效液相色谱法(HPLC)系统进行手性色谱法。在一些实施例中,以由将直链淀粉三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)固定于硅胶上所制成的手性固定相(可以“Chiralpak
Figure BPA00001437242500791
IA”得自Daicel)填充柱。在一些实施例中,以由纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)涂布于硅胶上制成的手性固定相(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500792
OD”得自Daicel)填充柱。在一些实施例中,色谱方法为连续色谱方法,如模拟移动床(SMB)色谱法或Varicol方法,Varicol方法使用装有一组3至12个、优选5至10个、最优选5至8个柱的单元,每个柱以相同的手性固定相填充。在一些实施例中,以手性固定相填充柱,该手性固定相由将直链淀粉三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)固定于硅胶上制成(可以“Chiralpak
Figure BPA00001437242500793
IA”得自Daicel)。在一些实施例中,以手性固定相填充柱,该手性固定相由将纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)涂布于硅胶上制成(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500794
OD”得自Daicel)。在一些实施例中,手性固定相为涂以4-(3,5-二硝基苯甲酰氨基)四氢菲的硅胶基固定相(可以“(S,S)Whelk-O
Figure BPA00001437242500795
1”得自Regis Technologies)。在一些实施例中,流动相包含乙醇和己烷。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,乙醇的存在量为约10体积%至约100体积%、约10体积%至约25体积%或约15体积%。在一些实施例中,流动相包含异丙醇和己烷。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,异丙醇的存在量为约10体积%至约25体积%。在一些实施例中,流动相包含甲基-叔丁基醚和己烷。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,甲基-叔丁基醚的存在量为约10体积%至约100体积%、约50体积%至约100体积%或约90体积%至约100体积%。在一些实施例中,流动相包含乙酸乙酯和己烷。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,乙酸乙酯的存在量为约10体积%至约100体积%、约50体积%至约100体积%或约75体积%。在一些实施例中,流动相包含四氢呋喃和己烷。在一些实施例中,由庚烷、正庚烷、环己烷或甲基环己烷代替己烷。在一些实施例中,四氢呋喃的存在量为约10体积%至约100体积%、约10体积%至约50体积%或约25体积%。在一些实施例中,色谱单元在约5℃至约50℃、约10℃至约30℃或在约25℃的温度下或在环境温度下操作。
在一些实施例中,所采用的色谱方法为分批制备型色谱法、超临界流体色谱法(SFC)、环喷射(cyclojet)方法、连续多层柱色谱方法、模拟移动床方法、VaricolTM方法或PowerFeed方法。
在一些实施例中,手性固定相包含相互作用剂,其为对映体富集的拆分剂,其通过例如化学结合或通过经由交联作用降低可溶性而被固定至惰性载体材料。合适的惰性载体材料可以是大孔的,例如交联聚苯乙烯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸酯、氧化铝、硅藻石(硅藻土)、石英、高岭土、氧化镁或二氧化钛或硅胶。在一些实施例中,惰性载体材料为硅胶。
在一些实施例中,手性固定相为直链淀粉或纤维素类多糖的成员,其选自纤维素氨基甲酸苯酯衍生物,如纤维素三(3,5-二甲基苯基)氨基甲酸酯(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500801
OD”或“Chiralpak
Figure BPA00001437242500802
IB”得自Daicel ChemicalIndustries,Ltd.(Daicel),其中氨基甲酸酯衍生物与纤维素主链结合);纤维素三苯甲酸酯衍生物,如纤维素三4-甲基苯甲酸酯(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500803
OJ”得自Daicel);纤维素三桂皮酸酯(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242500804
OK”得自Daicel);淀粉酶苯基和苄基氨基甲酸酯衍生物,如直链淀粉三[(S)-α-甲基苄基氨基甲酸酯](可以“Chiralpak
Figure BPA00001437242500805
AS”得自Daicel);直链淀粉三(3,5-二甲基苯基)氨基甲酸酯(可以“Chiralpak
Figure BPA00001437242500806
AD”或“ChiralpakIA”得自Daicel,其中氨基甲酸酯衍生物与直链淀粉主链结合);直链淀粉3,4-取代的氨基甲酸苯酯或直链淀粉4-取代的氨基甲酸苯酯;以及直链淀粉三桂皮酸酯。在一些实施例中,手性固定相包括Chiralpak
Figure BPA00001437242500811
IA或Chiralpak AD。在一些实施例中,手性固定相包括Chiralcel
Figure BPA00001437242500812
OD。在一些实施例中,手性固定相为Pirkle相族的成员,如苯基甘氨酸的3,5-二硝基苯甲酰基衍生物(可以“phenylglycine”得自Regis Technologies Inc.);亮氨酸的3,5-二硝基苯甲酰基衍生物(可以“Leucine”得自Regis TechnologiesInc.);N-3,5-二硝基苯甲酰-3-氨基-3-苯基-2-(1,1-二甲基乙基)-丙酸酯(可以“β-GEM 1”得自Regis Technologies Inc.);N-3,5-二硝基苯甲酰基-氨基-2,2-二甲基-4-戊烯基膦酸二甲酯(可以“α-BURKE 2”得自RegisTechnologies Inc.);3-(3,5-二硝基苯甲酰氨基)-4-苯基-β-内酰胺(可以“PIRKLE 1-J”得自Regis Technologies Inc.);二苯基乙二胺的3,5-二硝基苯甲酰基衍生物(可以“ULMO”得自Regis Technologies Inc.);4-(3,5-二硝基苯甲酰氨基)四氢菲(可以“(S,S)Whelk-O
Figure BPA00001437242500813
1”和“(R,R)Whelk-O1”,或“(S,S)Whelk-O2”和“(R,R)Whelk-O
Figure BPA00001437242500816
2”得自Regis technologiesInc.);1,2-二氨基环己烷的3,5-二硝基-苯甲酰基衍生物(可以“DACH-DNB″得自Regis technologies Inc.)。在一些实施例中,手性固定相包括“(S,S)Whelk-O1”或“(R,R)Whelk-O
Figure BPA00001437242500818
1。
在一些实施例中,手性固定相的粒径通常为1至300μm、2至100μm、5至75μm或10至30μm。
在一些实施例中,流动相为非极性、极性质子或非质子溶剂或其混合物。在一些实施例中,流动相为二氧化碳与极性质子溶剂的混合物。合适的非极性溶剂包括例如烃,例如正戊烷、正己烷、己烷、正庚烷、庚烷、环己烷和甲基环己烷。合适的质子或非质子溶剂包括例如醇,特别是甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇;醚,例如甲基叔丁基醚;酯,例如乙酸乙酯;卤化烃和乙腈。在一些实施例中,非极性溶剂为正庚烷。在一些实施例中,质子或非质子溶剂为乙醇、2-丙醇或甲基-叔丁基醚。在一些实施例中,流动相为庚烷与乙醇的混合物。在一些实施例中,乙醇在流动相中的存在量为约10%至约100%、约10%至约25%或约15%。在一些实施例中,流动相为庚烷和2-丙醇的混合物。在一些实施例中,2-丙醇在流动相中的存在量为约10%至约100%、约10%至约25%或约20%。在一些实施例中,流动相为庚烷和甲基-叔丁基醚的混合物。在一些实施例中,甲基-叔丁基醚在流动相中的存在量为约10%至约100%、约75%至约100%或约90%至约100%。在一些实施例中,在约0℃至50℃、约10℃至30℃或约25℃的温度下进行色谱法。
在一些实施例中,回收所需对映体的对映体纯度为大于约90%、大于约98%或大于约99.0%。在一些实施例中,回收所需对映体的收率大于约70%、大于约90%或大于约95%。
在一些实施例中,制备所需对映体的生产速率为每天每千克固定相大于约0.1kg、0.4kg或0.8kg纯对映体。
在一些实施例中,在减压下蒸发后回收分离的对映体,为浓缩油状物。
在一些实施例中,循环利用手性色谱方法中所用的流动相。
在一些实施例中,将非所需对映体外消旋化,并且再用作手性分离的外消旋进料。
在一些实施例中,回收所需对映体的收率为至少91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%或99%,或者优选收率大于90%或95%。
或者,可使式Ia的外消旋物与手性酸(E-1)(如(+)-二苯甲酰基-D-酒石酸)反应以形成手性盐(E-2)(方案7)。在结晶、过滤并以碱处理后,产生包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物。然后可移除保护基,以产生式III化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体。
方案7
Figure BPA00001437242500831
因此,在一些实施例中,本发明提供制备包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
包括:
(a)使包含式Ia化合物的外消旋物的组合物与手性酸在溶剂的存在下反应,以形成式Ia化合物的盐;
(b)分离包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的手性盐的组合物;和
(c)以碱处理手性盐,以形成包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
可使用任何可用于手性拆分的手性酸。在一些实施例中,在一些实施例中,手性酸选自以下酸的光学活性形式:扁桃酸、2-氯扁桃酸、樟脑磺酸、酒石酸、乳酸、苹果酸、3-溴樟脑-8-磺酸、3-溴樟脑-10-磺酸、10-樟脑磺酸、二苯甲酰酒石酸、二-对甲苯酰酒石酸、2-氨基-7,7-二甲基双环[2,2,1]庚-1-亚甲基磺酸和2-丙烯酰胺-7,7-二甲基双环并[2,2,1]庚-1-亚甲基磺酸。在一些实施例中,手性酸为(+)-二苯甲酰-D-酒石酸。
在一些实施例中,溶剂包括乙腈、四氢呋喃、丙酮或其组合。在一些实施例中,溶剂为约90∶15∶15比例的乙腈、四氢呋喃和丙酮(15.0mL,0.204mol)。
在一些实施例中,对映体的过量等于或大于约10%、约20%、约30%、约40%、约50%、约60%、约70%、约80%、约90%、约95%、约96%、约97%、约98%、约99%、约99.1%、约99.2%、约99.3%、约99.4%、约99.5%、约99.6%、约99.7%、约99.8%、约99.9%或约99.99%。
在一些实施例中,分离涉及冷却溶剂,以使手性盐沉淀。在一些实施例中,分离涉及添加第二种溶剂,以使手性盐沉淀。在一些实施例中,分离包括过滤溶剂,以回收手性盐。在一些实施例中,溶剂包括乙腈、四氢呋喃、丙酮或其组合。在一些实施例中,反应在约室温至约60℃的温度下进行。
该方法可利用适于制备手性盐的游离碱的任何碱。在一些实施例中,碱为碱金属或碱土金属氢氧化物或碳酸盐。在一些实施例中,碱为碱金属氢氧化物。在一些实施例中,碱为氢氧化钠。在一些实施例中,处理包括将碱的水溶液添加到手性盐的溶液中,接着从该水溶液中分离该溶液。在一些实施例中,该方法进一步包括移除溶剂。
除了上文所述的手性富集方法之外,可以这样将式Ia化合物的非所需对映体转化成外消旋物质,进行碱催化的逆Michael加成以形成式IV化合物,接着与式D-1的丙烯腈反应,以产生式Ia的外消旋Michael加合物,如方案8中所示。或者,可以在式D-1的Michael受体存在下将式Ia的非所需对映体差向异构化,从而得到式Ia的外消旋物,如方案8中所示。然后可通过上述手性柱分离和手性盐方法拆分外消旋物,以得到所需对映体。
方案8
Figure BPA00001437242500861
因此,本发明提供制备包含式Ia化合物外消旋物的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500862
包括:
a)将包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物以式D-1化合物
在第一种碱存在且足以形成式IV化合物的条件下进行处理:
Figure BPA00001437242500871
以及
(b)使式IV化合物与式D-1化合物在第二种碱存在下反应;
其中:
*表示手性碳;
P1为保护基;且
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基。
在一些实施例中,第一种碱为碱金属或碱土金属碱。在一些实施例中,第一种碱为碱金属或碱土金属碱烷氧化物、氢氧化物或碳酸盐。在一些实施例中,第一种碱为碱金属或碱土碳酸盐。在一些实施例中,第一种碱为碱土碳酸盐。在一些实施例中,第一种碱为碳酸铯。在一些实施例中,第一种碱为碱金属叔丁氧化物。在一些实施例中,第一种碱为叔丁醇钾。
在一些实施例中,第二步骤是在室温下在有机溶剂中于催化量的第二种碱存在下进行的。第二种碱可为合适的溶剂或用于aza-Michael反应的第二种碱。在一些实施例中,溶剂为乙腈或二甲基甲酰胺(DMF)。在一些实施例中,第二种碱为卤化四烷基铵、氢氧化四烷基铵、胍、脒、氢氧化物、烷氧化物、硅酸盐、碱金属磷酸盐、氧化物、叔胺、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属磷酸氢盐、膦或羧酸的碱金属盐。在一些实施例中,碱为四甲基胍、1,8-二氮杂双环(5.4.0)十一-7-烯、1,5-二氮杂双环(4.3.0)壬-5-烯、1,4-二氮杂双环(2.2.2)辛烷、氢氧化叔丁基铵、氢氧化钠、氢氧化钾、甲醇钠、乙醇钠、磷酸三钾、硅酸钠、氧化钙、三乙胺、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸氢钾、三苯基膦、三乙基磷、醋酸钾或丙烯酸钾。在一些实施例中,第二种碱为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)或碳酸钾。在一些实施例中,第二种碱为DBU。在一些实施例中,碱以催化量存在。在一些实施例中,第二种碱的量为约0.1至约5当量,或约0.5至约3当量,或约0.1至约0.5当量。在一些实施例中,反应在约1至约3小时内完成。
或者,本发明进一步提供制备包含式Ia化合物外消旋物的组合物的方法:
Figure BPA00001437242500881
包括将包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物以式D-1化合物:
Figure BPA00001437242500882
在碱存在且足以形成式Ia化合物的外消旋物的件下条进行处理;
其中:
*表示手性碳;
P1为保护基;且
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基。
在一些实施例中,碱为碱金属或碱土金属碱。在一些实施例中,碱为碱金属或碱土金属碱烷氧化物、氢氧化物或碳酸盐。在一些实施例中,碱为碱金属或碱土碳酸盐。在一些实施例中,碱为碱土碳酸盐。在一些实施例中,碱为碳酸铯。在一些实施例中,碱为碱金属叔丁氧化物。在一些实施例中,碱为叔丁醇钾。
式Ia化合物的外消旋物:
Figure BPA00001437242500891
可通过如下方法制备,该方法包括将式IV化合物:
Figure BPA00001437242500892
以式D-1化合物:
在足以形成式Ia化合物的外消旋物的件下条进行处理;
其中:
*表示手性碳;
P1为保护基;且
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基。
按方案9中所示制备式D-1的3-取代丙烯腈。在约0至约5℃下,在有机溶剂(如THF)中在碱(如叔丁醇钾)的影响下进行以具有式-CH2CN叶立德的Wittig型试剂(如氰甲基膦酸二乙酯)对式D-2的醛(环戊烷羧甲醛或环丙烷羧甲醛)的烯化。在一些实施例中,可通过真空蒸馏来纯化所得式D-1的3-取代的丙烯腈。
方案9
Figure BPA00001437242500901
因此,在一些实施例中,可通过如下方法制备式D-1化合物:
Figure BPA00001437242500902
该方法包括使式D-2化合物:
Figure BPA00001437242500903
与具有式-CH2CN叶立德的Wittig型试剂在碱存在下反应;
其中R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基。
在本文中使用的术语“Wittig型试剂”是指在本领域中所述的维蒂希(Wittig)反应、沃兹沃思-埃蒙斯(Wadsworth-Emmons)反应和霍纳尔-维蒂希(Horner-Wittig)反应中所使用的试剂(参见例如Carey和Sundberg,Advanced Organic Chemistry,B部分:Reactions and Synthesis,第4版,Kluwer Academic/Plenum Publishers:New York,第111-119页(2001);和March,Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,andStructure,第3版,John Wiley & Sons:New York,第845-855页(1985),上述各文献的全文以引用的方式并入本文)。含氰甲基或氰甲基叶立德基团的示例性Wittig型试剂包括但不限于通式为(R’O)2P(=O)-L-R1、R”3P(+)-L(-)-R1、R”3P(+)-L-R1X;R”2P(=O)-L-R1和(R’N)2P(=O)-L-R1的化合物,其中R’为C1-6烷氧基或任选取代的苯基;R”为任选取代的苯基;L为-CH2-或-CH-;R1为氰基;X为阴离子(例如卤阴离子,如氯离子)。在一些实施例中,Wittig型试剂为氰甲基磷酸二乙酯。在一些实施例中,式D-2化合物与Wittig型试剂的反应在碱存在下进行。在一些实施例中,碱为强碱。在一些实施例中,碱为叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钠、乙醇钠、氢氧化钠、碳酸钾或碳酸钠。在一些实施例中,碱为碱金属烷氧化物。在一些实施例中,在一些实施例中,碱为碱金属叔丁氧化物。在一些实施例中,碱为叔丁醇钾。在一些实施例中,在约0至约5℃的温度和碱(如叔丁醇钾)的影响下,在有机溶剂(如THF)中进行式D-2的醛与Wittig型试剂的烯化。在一些实施例中,存在的碱相对于式D-2化合物为约1至约1.2当量,或约1.05至约1.1当量。在一些实施例中,存在的Wittig型试剂相对于式D-2化合物为约1至约1.2当量,或约1.05至约1.1当量。在一些实施例中,Wittig型试剂为氯化(甲氧基甲基)三苯基鏻。
在其它实施例中,该方法进一步包括使式Ia化合物在脱保护条件下反应,以形成式III化合物:
Figure BPA00001437242500911
III.
适当的P1基团和脱保护方法包括但不限于上文所描述的那些。
在一些实施例中,该方法还包括使式III化合物与磷酸反应,以形成式III化合物的磷酸盐。
V.形成中间化合物的途径
i)式IV中间化合物的高收率途径
式IV化合物在上文所述式III化合物的各种合成途径中为重要的中间体。这些化合物通常通过Suzuki偶合方法形成。使用钯催化剂使经保护的式X所示的7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶衍生物与未经保护的式XV吡唑硼酸酯衍生物进行Suzuki偶合导致收率较低(方案10)。不希望受任何特定理论的束缚,据信收率较低是由Suzuki偶合反应中未经保护的胺官能团的干扰所致。
方案10
Figure BPA00001437242500921
因此,开发了制备式IV化合物的新方法,该方法涉及使用经保护的式XIII吡唑硼酸酯衍生物(方案11)。因此,可产生式XIII化合物,然后与经保护的式X所示的7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶衍生物反应,以形成式XII化合物,接着脱保护,从而得到式IV化合物。在一些实施例中,式XIII化合物可由吡唑硼酸频哪醇酯的原位保护形成。例如,当P2为1-(乙氧基)乙基时,可使吡唑-4-基硼酸频哪醇酯与乙烯基醚原位反应,以产生经保护的式XIII化合物。然后在经保护的式XIII吡唑硼酸频哪醇酯与式X化合物之间的Suzuki偶合反应在典型的Suzuki反应条件下平稳地进行,从而在经式XII的相应偶合中间体的酸性处理后以较高的收率产生式IV化合物。
在其它实施例中,式XIII化合物为经分离且充分表征的化合物。例如,使用经分离的充分表征的式XIII化合物(其中P2为1-(乙氧基)乙基,且硼酸酯部分为频哪醇基团)可以较佳的收率和纯度得到式XII产物及随后的式IV化合物。
方案11
Figure BPA00001437242500931
在其它实施例中,式X化合物可由式XI化合物原位产生,随后与式XIII化合物反应。这样就没有必要在大规模生产期间必须分离和纯化式X化合物。例如,当P1为SEM时,可使式XI化合物与氢化钠和SEM氯化物反应,以原位产生式X化合物(方案12)。
方案12
Figure BPA00001437242500941
因此,本发明提供制备式XII化合物的方法:
Figure BPA00001437242500942
包括使式X化合物:
Figure BPA00001437242500943
与式XIII化合物:
Figure BPA00001437242500944
XIII
在钯催化剂、碱和溶剂存在下反应,以形成式XII化合物;
其中:
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;
P1和P2每个独立地为保护基;
Rc和Rd每个独立地为H或C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
在一些实施例中,该方法进一步包括制备式IV化合物的方法:
Figure BPA00001437242500951
包括使式XII化合物在脱保护条件下进行反应,以产生式IV化合物;
其中:
P1和P2每个独立地为保护基;且
Rc和Rd每个独立地为H或C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
在一些实施例中,式XIII化合物为:
在一些实施例中,X2为氯基、溴基或碘基。在一些实施例中,X2为氯基。
可使用多种钯(0)和钯(II)催化剂引发Suzuki偶合反应,并可在本领域中已知的条件下进行(参见例如Miyaura和Suzuki,Chem.Rev.1995、95,2457-2483,其全文据此以引用的方式并入)。在一些实施例中,钯催化剂为Pd(PPh3)4和Pd(dppf)2Cl2。在一些实施例中,钯催化剂为四(三苯基膦)钯(0)或四(三(邻甲苯基)膦)钯(0)。在一些实施例中,钯催化剂为四(三苯基膦)钯(0)。
在一些实施例中,钯催化剂装填量为约1x 10-4至约0.1当量。在一些实施例中,钯催化剂装填量为约0.0010至约0.0015当量。在一些实施例中,式X化合物与式XIII化合物的化学计量比为约1∶1.05至约1∶1.35。
在一些实施例中,溶剂包括水和有机溶剂。在一些实施例中,有机溶剂为1,4-二噁烷、1-丁醇、1,2-二甲氧基乙烷(DME)、2-丙醇、甲苯或乙醇或其组合。在一些实施例中,有机溶剂包括DME。在一些实施例中,有机溶剂包括DMF。
在一些实施例中,碱为无机碱。在一些实施例中,碱为有机碱。在一些实施例中,碱为碱金属碳酸盐。在一些实施例中,碱为碳酸钾(K2CO3)。在一些实施例中,使用二至五当量的碱(例如K2CO3)。
在一些实施例中,Suzuki偶合反应在约80至约100℃的温度下进行。在一些实施例中,反应进行二至十二小时。在一些实施例中,可任选将式XII化合物从Suzuki偶合反应混合物处理水溶液中分离或直接使用。
在一些实施例中,X化合物为选自方案13中的那些,并可由所示式XI化合物为起始物质来形成。在一些实施例中,X2为氯基。在一些实施例中,式X化合物是分离或原位产生的,经进一步纯化或不经进一步纯化而作为随后Suzuki反应的起始物质。在一些实施例中,P1保护基为上文列出的那些。
方案13
Figure BPA00001437242500971
适当的P2保护基包括但不限于Wuts和Greene,Protective Groups inOrganic Synthesis,第4版,John Wiley & Sons:New Jersey,第696-887页(特别是第872-887页)(2007)中描述的胺的保护基,该文献的全文以引用的方式并入本文中。在一些实施例中,P2为可在不会取代P1保护基的条件下被选择性移除的保护基。在一些实施例中,P2为可在酸性条件下在室温、在约15℃至约40℃的温度或在约15℃至约30℃的温度下被移除的保护基。在一些实施例中,P2为在室温酸性条件下脱保护的基团。在一些实施例中,P2为1-(乙氧基)乙基、三(C1-6烷基)甲硅烷基(例如叔丁基二甲基甲硅烷基或三异丙基甲硅烷基)、对-甲氧基苄基(PMB)、三苯甲基(Tr)、二苯甲基、羟甲基、甲氧基甲基(MOM)、二乙氧基甲基或叔丁基二甲基甲硅烷基甲基。在一些实施例中,P2为1-(乙氧基)乙基。
可通过本领域中已知用于移除胺的特定保护基的方法来完成式XII化合物的处理以移除P2基团,如Wuts和Greene,Protective Groups inOrganic Synthesis,第4版,John Wiley & Sons:New Jersey,第696-887页(特别是第872-887页)(2007)中所述,该文献的全文以引用的方式并入本文中。在一些实施例中,处理包括将式XII化合物在酸性条件(例如盐酸或三氟乙酸)和室温下、约15℃至约40℃的温度下或约15℃至约30℃的温度下进行处理。在一些实施例中,处理包括将式XII化合物用约1N至约5N的盐酸水溶液在约10℃至约30℃的温度下进行处理。
适当的P1基团包括但不限于上文所描述的那些。
式X化合物可通过保护式XI化合物形成。因此,在一些实施例中,制备式X化合物的方法包括处理式XI化合物:
Figure BPA00001437242500981
以添加保护基,从而形成式X化合物
其中:
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;且
P1为保护基。
在一些实施例中,可在用亲电体(如特戊酸氯甲酯(POM-Cl)或三甲基甲硅烷基乙氧基甲基氯(SEM-Cl))处理前,在低温下(优选在约0至约5℃的温度下),在有机溶剂(如THF、1,4-二噁烷、1,2-二甲氧基乙烷(DME)或N,N-二甲基乙酰胺(DMAC))中用碱(优选用氢化钠(NaH))将式XI化合物去质子化,以添加保护基P1。经保护的化合物X是分离或原位产生的,经进一步纯化或不经进一步纯化而作为随后Suzuki反应的起始物质。
在本文中所述的其它方法中,视情况可使用由本文中所述方法形成的中间体。
ii.式C-9硼酸频哪醇酯的制备
本发明进一步提供制备可用于本文中所述方法的式XVI吡唑硼酸频哪醇酯的方法。式XVI化合物的一个特定亚组为式XIIIa的4-取代吡唑硼酸酯衍生物,其可用于取代上述式XIII化合物。
Figure BPA00001437242500991
可通过方案14中所示的方法制备XVI化合物。首先,使吡唑与卤化剂进行反应,以得到式XIX的单卤代或二卤代吡唑(其中X3为碘基或溴基,且m为1或2)。然后保护式XIX化合物,以得到经保护的式XVIII单卤代或二卤代吡唑。然后可将式XVIII的化合物用烷基格氏试剂或烷基锂试剂处理,接着用式XVII的2-烷氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷试剂处理,以形成所需的式XVI的硼酸频哪醇酯。在一些实施例中,P3保护基为对格氏反应或锂反应的处理水溶液稳定的保护基(例如其中P3为1-(乙氧基)乙基)。在其它情况下,P3为对格氏反应或烷基锂反应的处理水溶液不稳定的保护基。在这种情况下,将需要另外的保护步骤来添加保护基P3。在一些实施例中,为易于处理,P3选自上文针对P2所列出的基团。
方案14
Figure BPA00001437242501001
因此,在一些实施例中,本发明提供制备式XVI化合物的方法:
Figure BPA00001437242501002
包括:
(a)使式XVIII化合物
Figure BPA00001437242501003
与约1或更多当量的C1-6烷基格氏试剂或C1-6烷基锂试剂反应,接着以约1或更多当量的式XVII化合物进行处理:
以及
(b)任选地,再保护步骤(a)的产物,从而得到式XVI化合物;
其中:
P3为保护基;
X3为卤素;
R4为C1-6烷基;且
m为选自1和2的整数。
在一些实施例中,式XVIII化合物与格氏试剂或锂试剂的比例为约1∶1至约1∶2.0、约1∶1至约1∶1.8或约1∶1至约1.2。通常,反应在非质子有机溶剂中进行。在一些实施例中,溶剂为四氢呋喃。在一些实施例中,式XVIII化合物与式XVII化合物的比例为约1∶1至约1∶5、约1∶1至约1∶3或约1∶1.5至约1∶2.5。
在一些实施例中,格氏试剂用于步骤(a)中,且温度为-30℃至约室温、约-30至约0℃或约-25至约-5℃。在一些实施例中,锂试剂用于步骤(a)中,并且温度为约-80℃至约-60℃或约-78℃。
在一些实施例中,格氏试剂为异丙基溴化镁或其加合物。
在一些实施例中,R4为C1-4烷基。在一些实施例中,R4为C1-3烷基。在一些实施例中,R4为甲基或异丙基。在一些实施例中,X3为碘基或溴基。在一些实施例中,m为2。在一些实施例中,m为1。
一些情况中的式XVIII化合物可以是已知的(参见例如Abe等,Heterocycles,2005,66,229-240;Korolev等,Tet.Lett.2005,46,5751-5754;Vasilevsky,Heterocycles,2003,60(4),879-886;和WO2008/082198,上述内容均以全文引用的方式并入本文中)。在其它实施例中,该方法进一步包括制备式XVIII化合物的方法,包括保护式XIX化合物:
Figure BPA00001437242501021
其中:
P3为保护基;
X3为卤素;且
m为选自1和2的整数。
一些情况中的二取代或单取代的式XIX化合物可以是已知的(参见例如WO 2007/043677;Vasilevsky,Heterocycles,2003,60(4),879-886;WO 2008/013925;和Huttel等,Ann.1959,625,55,上述内容均以全文引用的方式并入本文中)。在一些实施例中,该方法进一步包括制备式XIX化合物的方法,包括使1H-吡唑与卤化剂反应;
其中:
X3为卤素;且
m为选自1和2的整数。
在一些实施例中,X3为碘基或溴基。在一些实施例中,卤化剂选自N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)或N-碘代琥珀酰亚胺,其中X3为溴基或碘基。
在本文中所述的其它方法中,视情况可使用由本文中所述方法形成的中间体。
iii.4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶的制备
式XI化合物在本文中所述的一些合成方法中为有用的中间体。在一些实施例中,本发明提供制备式XI化合物,即4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(XIa)的方法,其中X2为氯基(方案15)。
通过用酸处理式F-1化合物来合成4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(XIa)。可通过以具有式CH2OCH3叶立德的Wittig试剂处理式F-2化合物来合成式F-1化合物。可按如下方式形成式F-2化合物:以市售的4,6-二羟基嘧啶(F-4化合物)为起始物质,通过Vilsmeier甲酰化-氯化形成式F-3化合物,接着进行选择性氨解,从而形成式F-2化合物。
方案15
Figure BPA00001437242501032
因此,在一些实施例中,本发明提供制备式XIa化合物的方法:
Figure BPA00001437242501033
包括将式F-1化合物:
Figure BPA00001437242501041
用酸在足以形成式D-1化合物的条件下进行处理。
在一些实施例中,酸为强酸。在一些实施例中,酸为浓盐酸水溶液(约18M)。在一些实施例中,这些条件包括在溶剂中于回流温度下进行反应。在一些实施例中,反应在约5至约15小时内完成。
在一些实施例中,该方法进一步包括制备式F-1化合物的方法,包括使式F-2化合物:
Figure BPA00001437242501042
与约1或更多当量的具有式-CH2OCH3叶立德的Wittig型试剂在碱存在下反应。
在本文中使用的术语“Wittig型试剂”是指本领域中所述的维蒂希反应、沃兹沃思-埃蒙斯(Wadsworth-Emmons)反应和霍纳尔-维蒂希(Homer-Wittig)反应中所用的试剂(参见例如Carey和Sundberg,Advanced Organic Chemistry,B部分:Reactions and Synthesis,第4版,Kluwer Academic/Plenum Publishers:New York,第111-119页(2001);和March,Advanced Organic Chemistry:Reactions,Mechanisms,andStructure,第3版,John Wiley & Sons:New York,第845-855页(1985),各文献的全文均以引用的方式并入本文)。含氰甲基或氰甲基叶立德基团的示例性Wittig型试剂包括但不限于通式为(R’O)2P(=O)-L-R1、R”3P(+)-L(-)-R1、R”3P(+)-L-R1X;R”2P(=O)-L-R1和(R’N)2P(=O)-L-R1的化合物,其中R’为C1-6烷氧基或任选取代的苯基;R”为任选取代的苯基;L为-CH2-或-CH-;R1为甲氧基;X为阴离子(例如卤阴离子,如氯离子)。在一些实施例中,Wittig型试剂为甲氧基甲基磷酸二乙酯。在一些实施例中,式F-1化合物与Wittig型试剂在碱存在下反应。在一些实施例中,碱为强碱。在一些实施例中,碱为叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢化钠、乙醇钠、氢氧化钠、碳酸钾或碳酸钠。在一些实施例中,碱为碱金属烷氧化物。在一些实施例中,碱为碱金属叔丁氧化物。在一些实施例中,碱为叔丁醇钾。在一些实施例中,在约0至约5℃的温度和碱(如叔丁醇钾)的影响下,在有机溶剂(如THF)中进行式F-1的醛与Wittig型试剂的烯化。在一些实施例中,存在的碱相对于式F-1化合物为约1至约1.2当量,或约1.05至约1.1当量。在一些实施例中,存在的Wittig型试剂相对于式F-1化合物为约1至约1.2当量,或约1.05至约1.1当量。在一些实施例中,Wittig型试剂为氯化(甲氧基甲基)三苯基鏻。
在一些实施例中,该方法进一步包括制备式F-2化合物的方法,包括使式F-3化合物:
Figure BPA00001437242501051
与约2或更多当量的氨在溶剂中反应。
在一些实施例中,溶剂为甲醇。在一些实施例中,相对于式F-2化合物,碱以约两当量存在。
在一些实施例中,该方法进一步包括制备式F-3化合物的方法,包括使式F-4化合物:
Figure BPA00001437242501052
与氯化剂反应。
在一些实施例中,氯化剂为氧氯化磷。在一些实施例中,相对于式F-3化合物,存在的氯化剂为约或大于约2当量、约或大于约3当量,或者为约或大于约4当量,或者为约3至约5当量。
在本文中所述的其它方法中,视情况可使用由本文中所述方法形成的中间体。
具体实施方式
在一些实施例中,本发明提供制备组合物的方法,该组合物包含式III’化合物的对映体过量等于或大于90%的(R)-对映体:
Figure BPA00001437242501061
包括:
(a)将式XI’化合物:
Figure BPA00001437242501062
以氢化钠和N-特戊酰氧甲基氯处理,以形成式X’化合物:
X’
(b)将式X’化合物用式XIII’化合物:
Figure BPA00001437242501071
在Pd(三苯基膦)4、碳酸钾和溶剂存在下进行处理,以形成式XII’化合物:
Figure BPA00001437242501072
(c)使式XII’化合物在脱保护条件下反应,从而得到式IV’化合物:
Figure BPA00001437242501073
(d)使式IV”化合物与式XIV’化合物:
Figure BPA00001437242501074
在1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯存在下反应,从而得到式II′化合物:
Figure BPA00001437242501081
(e)使式II’化合物与氢气在[Rh(COD)2]CF3SO3和选自以下的手性膦配体存在下进行反应:
Figure BPA00001437242501082
以形成式I’化合物:
Figure BPA00001437242501083
(f)使式I’化合物在脱保护条件下反应,以形成式III’化合物;
其中*表示手性碳。
在步骤(e)的一些实施例中:
溶剂为2,2,2-三氟乙醇(TFE);
氢化催化剂装填量为约0.005至约0.01摩尔%;
式II化合物与氢化催化剂的比例为约20000/1至约10000/1;
氢压力为约7至约60巴;
反应在约室温至约75℃的温度下进行;
反应进行到式II化合物向式化合物的转化率约等于或大于99.5%;且
反应约10至约25小时。
在一些实施例中,该方法进一步包括制备式XI′化合物:
包括:
(i)使F-4化合物:
Figure BPA00001437242501092
与约三至约五当量的POCl3在约一至约二当量的二甲基甲酰胺存在下进行反应,以形成式F-3化合物:
Figure BPA00001437242501101
(ii)使F-3化合物与约二当量的氨在甲醇中进行反应,以形成式F-2化合物:
Figure BPA00001437242501102
(iii)使式F-2化合物与约1至约1.5当量的式[Ph3P+(CH2OCH3)]Cl-的Wittig型试剂(其中Ph为苯基)在约1至约1.5当量的叔丁醇钾存在下进行反应,以形成式F-1化合物:
Figure BPA00001437242501103
(iv)在四氢呋喃中,将式F-1化合物用浓盐酸水溶液进行回流处理,以形成式XI’化合物。
在一些实施例中,该方法进一步包括制备式XIII’化合物:
Figure BPA00001437242501104
包括:
(i)使1H-吡唑与N-溴代琥珀酰亚胺反应,以形成式XIX’化合物;
Figure BPA00001437242501111
(ii)保护式XIX化合物,以形成式XVIII’化合物:
Figure BPA00001437242501112
(iii)使式XVIII’化合物与约一或更多当量的异丙基氯化镁反应,然后用约一或更多当量的式XVII’化合物进行处理:
Figure BPA00001437242501113
以形成式XIII’化合物。
在一些实施例中,该方法进一步包括制备式XIII’化合物:
Figure BPA00001437242501114
包括:
(i)保护4-碘-1H-吡唑,以形成式XVIII”化合物:
Figure BPA00001437242501121
(ii)使式XVIII”化合物与约一或更多当量的异丙基氯化镁在四氢呋喃中反应,然后用约一或更多当量的式XVII’化合物进行处理:
Figure BPA00001437242501122
以形成式XIII’化合物。
在进一步的实施例中,本发明提供制备包含式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242501123
包括:
(a)将式XI’化合物:
Figure BPA00001437242501124
用氢化钠和2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基处理,以形成式X”化合物:
Figure BPA00001437242501131
(b)将式X”化合物用式XIII’化合物:
Figure BPA00001437242501132
在Pd(三苯基膦)4、碳酸钾和溶剂存在下进行处理,以形成式XII”化合物:
Figure BPA00001437242501133
(c)使式XII”化合物在脱保护条件下反应,以形成式IV”化合物:
Figure BPA00001437242501134
IV”
(d)使式IV”化合物与式D-1’化合物:
Figure BPA00001437242501141
在足以形成包含式I”化合物的外消旋物的组合物的条件下进行反应:
Figure BPA00001437242501142
(e)使包含式I″化合物的外消旋物的组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含式I″化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;以及
(f)使式I”化合物与四氟硼酸锂反应,接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;
其中*为手性碳。
在其它实施例中,本发明提供制备包含式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242501151
包括:
(a)将包含式I”化合物的对映体过量的(S)-对映体的组合物:
Figure BPA00001437242501152
以式D-1’化合物:
Figure BPA00001437242501153
在碳酸铯存在下,在乙腈中于足以形成式I”化合物的外消旋物的条件下进行处理;
(b)使包含式I″化合物的外消旋物的组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含式I″化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;以及
(c)使式I”化合物与四氟硼酸锂反应,接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;
其中*为手性碳。
在其它实施例中,本发明提供制备包含式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242501161
包括:
(a)将式XI’化合物:
Figure BPA00001437242501162
用氢化钠和2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基处理,以形成式X”化合物:
Figure BPA00001437242501163
(b)将所述式X”化合物用式XIII’化合物:
Figure BPA00001437242501171
在Pd(三苯基膦)4、碳酸钾和溶剂存在下进行处理,以形成式XII”化合物:
(c)使所述式XII”化合物在脱保护条件下反应,以形成式IV”化合物:
Figure BPA00001437242501173
(d)使所述式IV”化合物与式D-1’化合物:
Figure BPA00001437242501174
在足以形成包含式I”化合物的外消旋物的组合物的条件下反应:
Figure BPA00001437242501181
(e)使包含所述式I”化合物的所述外消旋物的所述组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含对映体过量的所述式I″化合物的(R)-对映体的组合物;以及
(f)使所述式I”化合物与三氟化硼乙醚化物反应,接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含所述式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;
其中*为手性碳。
在其它实施例中,本发明提供制备包含式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242501182
包括:
(a)将包含式I”化合物的对映体过量的(S)-对映体的组合物:
用式D-1’化合物:
Figure BPA00001437242501192
在碳酸铯存在下,在乙腈中于足以形成式I”化合物的外消旋物的情况下进行处理;
(b)使包含所述式I″化合物的所述外消旋物的所述组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含对映体过量的所述式I″化合物的(R)-对映体的组合物;以及
(c)使所述式I”化合物与三氟化硼乙醚化物反应,接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含所述式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;
其中*为手性碳。
在其它实施例中,本发明提供制备包含式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure BPA00001437242501201
包括:使所述式I”化合物:
Figure BPA00001437242501202
与三氟化硼乙醚化物反应,接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含所述式III’化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;其中*为手性碳。
在其它实施例中,本发明提供制备(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐的方法,包括使(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈与磷酸在2-丙醇和二氯甲烷存在下进行反应。
在其它实施例中,本发明提供纯化(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐的方法,包括将(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐从包含甲醇、2-丙醇和正庚烷的溶剂混合物中再结晶。在一些实施例中,将2-丙醇和正庚烷添加到(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐在甲醇中的混合物里。
将通过具体实例对本发明做更详细地说明。以下实例是出于说明目的而提供,并不旨在以任何方式限制本发明。本领域的技术人员将易于认识到多个非关键参数,其可经改变或修正以得到基本上相同的结果。
实例
Figure BPA00001437242501211
[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(5)。向配备有搅拌棒、隔片、热电偶、500mL加料漏斗和氮气入口的烘干的3L 4颈圆底烧瓶中装填氢化钠(NaH,矿物油中60重量%,32.82g,0.82mol,1.20当量)和无水1,2-二甲氧基乙烷(DME,500mL,4.8mol),并将所得混合物冷却至0-3℃。向烘干的1L圆底烧瓶中装填4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,105.0g,0.684mol)和1,2-二甲氧基乙烷(DME,750mL,7.2mol),然后在5-12℃下,将所得浆料经由大口径套管经30分钟分次添加到氢化钠于DME中的悬浮液里。所得反应混合物是不均匀的。在添加后,移除冷浴,并使混合物逐渐升温至室温,且在在室温下搅拌1小时,然后冷却至0-5℃。将特戊酸氯甲酯(特戊酰氧甲基氯,POM-Cl,112mL,0.752mol,1.1当量)经30分钟滴加到反应混合物中,同时在0-5℃下进行搅拌。特戊酸氯甲酯的添加是温和放热的,使反应温度至高达14℃。在添加特戊酸氯甲酯后,移除冷却浴,并使反应混合物回到室温且在室温下搅拌90分钟。当确认反应完成(如通过TLC和LCMS确认)时,以水(100mL)小心地使反应淬灭。将此含有粗POM-保护的氯脱氮杂嘌呤(2)的淬灭反应混合物在不进一步处理和纯化的情况下直接用于后续的Suzuki偶合反应。
在室温下向上述制备的含有粗POM保护的氯脱氮杂嘌呤(2)的淬灭反应混合物中添加4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(3,200g,0.75mol,1.10当量)和碳酸钾(K2CO3,189g,1.37mol,2.0当量)。使氮气流通过溶液15分钟,由此将所得混合物脱气,然后用四(三苯基膦)钯(0)(Pd(PPh3)4,7.9g,0.68mmol,0.01当量)处理,并将所得反应混合物加热回流(约82℃)10小时。当确认反应完成(如通过TLC(1∶1 己烷/乙酸乙酯)和LCMS确认)时,将反应混合物冷却至室温,并用乙酸乙酯(2L)和水(1L)稀释。将两层分离,用乙酸乙酯(EtOAc,500mL)萃取水层。用水(2×1L)和盐水(1L)洗涤合并的有机层,然后在减压下浓缩,得到呈浅黄色油状物的粗{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(4),其不经进一步纯化便直接用于后续的脱保护反应。
在室温下向粗{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(4)于THF(1L,12.3mol)中的溶液里添加4N HCl水溶液(500mL)。随后将所得反应混合物在室温下搅拌5小时。当确认反应完成(如通过TLC和LCMS确认)时,将反应混合物冷却至0-5℃,然后用1M氢氧化钠水溶液(NaOH)(2L)将pH调节至9-10。将混合物在减压下浓缩以移除大部分THF,并将所得悬浮液在室温下搅拌2小时。通过过滤收集固体,用水(3×500mL)洗涤,并在真空中干燥,得到呈白色至灰白色固体的粗[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(5,157.5g,理论上204.43g,77%收率,经三个步骤),经证实其纯度足以在不经进一步纯化的情况下进行后续的反应(>98面积%,通过HPLC分析)。对于5:1H NMR(DMSO-d6,400MHz).δppm13.42(br s,1H),8.76(s,1H),8.67(s,1H),8.33(s,1H),7.68(d,1H,J=3.8Hz),7.11(d,1H,J=3.8Hz),6.21(s,2H),1.06(s,9H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δppm 177.74,152.31,152.09,151.91,139.52,130.39,120.51,113.93,101.91,67.26,38.98,27.26;C15H17N5O2(MW,299.33),LCMS(EI)m/e 300(M++H)。
Figure BPA00001437242501231
氰氧基苯(6)。在室温下,向配备有顶置式搅拌器、隔片、热电偶和氮气入口的烘干的500mL 3颈圆底烧瓶中添加苯酚(20.0g,0.210mol)、二乙醚(Et2O,290mL)和溴化氰(BrCN,23.0g,0.210mol,1.0当量)。将所得溶液冷却至0-3℃,然后经由注射器、历经25分钟滴加三乙胺(TEA,61.9mL,0.442mol,2.1当量)。将三乙胺添加至反应混合物为温和放热的,使反应温度至高达15℃。在添加三乙胺后,在5-15℃下,反应混合物变为白色浆料,将其在0℃下剧烈搅拌2小时。当确认反应完成(如通过TLC和LCMS确认)时,用戊烷(150mL,1.30mol)稀释反应混合物。滤出沉淀的三乙胺盐酸盐,并将该盐用二乙醚和戊烷(1比1体积比,200mL)洗涤。然后将滤液在减压下浓缩,以移除大部分溶剂,并将含有粗氰氧基苯(6)的残留物在不经进一步纯化的情况下直接用于后续的反应,假定为理论收率。
3-环戊基丙炔腈(8)。在室温下,向配备有搅拌棒、氮气入口、125mL加料漏斗和热电偶的烘干的500mL 3颈圆底烧瓶中添加环戊基乙炔(7,15.0g,0.143mol)和无水四氢呋喃(THF,170mL,2.10mol)。然后将所得溶液冷却至-78℃,然后经25分钟滴加正丁基锂于己烷中的2.5M溶液(63.1mL,0.158mol,1.1当量)。将所得环戊基乙炔锂溶液在-78℃下搅拌15分钟,然后在-78℃下经由套管滴加粗氰氧基苯(6,25.0g,0.210mol,1.5当量)于无水四氢呋喃(THF,30.0mL,0.400mol)中的溶液。将所得反应混合物在-78℃下再搅拌10分钟,然后移除冷却浴,然后使反应混合物逐渐升温至室温,并将其在室温下搅拌1-2小时。当确认反应完成时,将反应混合物用6N氢氧化钠水溶液(NaOH,200mL)和20%盐水溶液(200mL)淬灭。将水溶液用乙酸乙酯(EtOAc,200mL)处理,然后将两层分离。将有机层经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过快速柱色谱法(SiO2,0至5%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈黄色至橙色油状物的3-环戊基丙炔腈(8,14.3g,理论上17.0g,84%收率,经两个步骤)。对于8:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ2.97(m,1H),1.97(m,2H),1.64(m,4H),1.56(m,2H)。
Figure BPA00001437242501241
4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(9)。在室温下,向配备有搅拌棒和氮气入口的500mL圆底烧瓶中装填3-环戊基丙炔腈(8,8.50g,0.0713mol,1.52当量)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF,84mL,1.08mol)和[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(5,14.0g,0.0468mol)和固体碳酸钾(K2CO3,0.329g,0.00238mol,0.05当量)。然后将所得反应混合物在室温下搅拌60分钟。当TLC和HPLC显示确认反应完成时,将反应混合物用20%盐水溶液(75mL)淬灭,并将所得溶液用乙酸乙酯(EtOAc,3×75mL)萃取。将合并的有机萃取物用20%盐水溶液(75mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过快速色谱法(SiO2,0至20%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈白色固体的4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(9,16.4g,理论上为19.6g,83.7%收率)。对于9:1H NMR(DMSO-d6,300MHz)δ9.09(s,1H),8.84(s,1H),8.63(s,1H),7.78(d,1H,J=3.8Hz),7.17(d,1H,J=3.8Hz),6.24(s,2H),5.82(s,1H),3.55(m,1H),1.92(m,2H),1.59(br m,6H),1.06(s,9H);C23H26N6O2(MW,418.49),LCMS(EI)m/e 419(M++H)。
(Z)-(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙-1-烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(10)。在室温下,向配备有搅拌棒和氮气入口的200mL圆底烧瓶中装填4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(9,8.00g,0.0191mol)、三氟乙酸(TFA,40.6mL,0.528mol)和浓硫酸(H2SO4,3.77mL,0.0707mol)。将所得反应混合物在室温下搅拌60分钟。当TLC和HPLC显示确认反应完成时,将反应混合物用水(30.1mL,1.67mol)淬灭。将淬灭反应混合物在室温下搅拌30分钟,然后冷却至0-5℃。然后将冷溶液用3N氢氧化钠水溶液(NaOH,223mL)处理,以将pH调节至8,然后用乙酸乙酯(EtOAc,200mL)处理。将两层分离,然后将水溶液用乙酸乙酯(EtOAc,2×50mL)萃取。将合并的有机萃取物用饱和NaCl水溶液(100mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过快速色谱法(SiO2,0至100%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈淡黄色固体的(Z)-(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙-1-烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(10,6.79g,理论上8.34g,81.4%收率)。对于10:1H NMR(DMSO-d6,300MHz)δ8.77(s,1H),8.68(s,1H),8.41(s,1H),7.71(d,1H,J=3.8Hz),7.51(br.s,1H),7.09(br.s,1H),7.05(d,1H,J=3.8Hz),6.22(s,2H),5.97(s,1H),3.27(m,1H),1.77(m,2H),1.54(m,6H),1.06(s,9H);C23H28N6O3(MW,436.51),LCMS(EI)m/e 437(M++H)。
Figure BPA00001437242501261
(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(11)。在室温下,向配备有搅拌棒的25mL圆底烧瓶中装填(Z)-(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙-1-烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(10,1.15g,2.63mmol)、四氢呋喃(THF,20.0mL,246mmol)和10%碳载钯(50%湿,130mg)。使所得反应混合物脱气三次,每次用氢气回填,然后在由氢气瓶释放的稳定氢气流下进行氢化反应。在17小时检查反应且发现反应结束。然后将反应混合物通过硅藻土床过滤以移除催化剂,并将硅藻土床用小体积的四氢呋喃(THF)冲洗。将合并的滤液在减压下浓缩,得到呈黄色至褐色油状物的粗(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(11,1.15g,理论上1.153g,99%收率),其在真空中于室温下静置时固化。经证实此粗产物(11)足够纯(>98%,通过HPLC分析),足以在不经进一步纯化的情况下进行后续步骤。对于11:1H NMR(DMSO-d6,300MHz)δppm 8.73(s,1H),8.60(s,1H),8.27(s,1H),7.70(d,1H,J=3.8Hz),7.32(bs,1H),7.09(d,1H,J=3.8Hz),6.75(bs,1H),6.21(s,2H),4.56(td,1H,J=4.0,9.8Hz),2.86(dd,1H,J=10.5,5.6Hz),2.63(dd,1H,J=4.0,15.3Hz),2.32(m,1H),1.77(m,1H),1.56-1.19(m,7H),1.06(s,9H);LCMS(EI)m/e439(M++H);C23H30N6O3(MW,438.52),LCMS(EI)m/e 439(M++H)。
(R)-(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-11)和(S)-(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((S)-11)。
不对称氢化的一般筛检程序,使用底物(Z)-(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙-1-烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(10),得到光学富集产物(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙基]-1H-吡唑-4-基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-11或(S)-11):在氮气下,向具有玻璃小瓶(20mL)的300mL体积高压釜中装填底物(10)、催化剂(金属、配体和催化剂前体)和无氧溶剂(4-6mL)。向此高压釜中装填氢气以达到所需压力,并在室温下搅拌或用油浴加热。在释出氢气后,将反应混合物在减压下浓缩。使用乙酸乙酯与甲醇(v/v=9/1)的混合物,将残留物通过硅胶垫洗脱来纯化,得到产物(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙基]-1H-吡唑-4-基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-11或(S)-11),供化学转化率(HPLC和手性HPLC)、LC/MS和NMR光谱法和对映体过量(%ee,通过手性HPLC)的测定。
通过手性HPLC分析进行产物的对映体过量(%ee)测定。使用Chiralpak
Figure BPA00001437242501281
IA柱。流动相为己烷与乙醇(v/v=90/10)的混合物。流速为1mL/min,并将UV检测波长设定为254nm。底物(10)、非所需对映体((S)-11,第1个峰)和所需对映体((R)-11,第2个峰)分别在保留时间46分钟、36分钟和38分钟下得以充分拆分。
对于(R)-11或(S)-11:1H NMR(DMSO-d6,300MHz)δppm 8.73(s,1H),8.60(s,1H),8.27(s,1H),7.70(d,1H,J=3.8Hz),7.32(bs,1H),7.09(d,1H,J=3.8Hz),6.75(bs,1H),6.21(s,2H),4.56(td,1H,J=4.0,9.8Hz),2.86(dd,1H,J=10.5,5.6Hz),2.63(dd,1H,J=4.0,15.3Hz),2.32(m,1H),1.77(m,1H),1.56-1.19(m,7H),1.06(s,9H);LCMS(EI)m/e 439(M++H);C23H30N6O3(MW,438.52),LCMS(EI)m/e 439(M++H)。
下表汇总了对此不对称氢化的分析和反应条件。
Figure BPA00001437242501282
此研究中所用的手性膦配体的结构在下面列出。
Figure BPA00001437242501301
下面描述代表性制备型不对称氢化程序和通过结晶来提升产物手性纯度。
(S)-(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((S)-11)。在氮气下,将压力玻璃管中的(4-{1-[(1Z)-3-氨基-1-环戊基-3-氧丙-1-烯-1-基]-1H-吡唑-4-基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(10,215mg)于二氯甲烷(CH2Cl2,12.5mL)与三氟乙醇(CF3CH2OH,0.25mL)的混合物中的溶液用催化剂Rh(COD)(SSRR-TangPhos)BF4(8.8mg)处理,然后将反应混合物用氢气加压至40巴压力。在此氢压力下,将反应混合物在50℃下搅拌20小时。当HPLC分析显示底物已完全消耗时,使反应混合物冷却至室温。通过手性HPLC分析测定,反应混合物的对映体过量为88%ee(第一个峰94%,(S)-11;第二个峰6%,(R)-11)。将反应混合物通过薄硅胶垫过滤,并将该垫用二氯甲烷(5mL)洗涤。然后将滤液在减压下浓缩至干。向所得泡沫状固体(180mg)中装填庚烷(5mL)与乙酸乙酯(EtOAc,5mL)的混合物。在20℃下搅拌时沉淀出白色固体。将浆料在20℃下搅拌16小时。通过过滤收集固体,并对所收集的固体(52mg)进行手性HPLC分析,显示的对映体过量为66.0%,偏向第一个峰(第一个峰83.0%,(S)-11;第二个峰17.0%(R)-11)。然后将所得滤液蒸发至干。通过手性HPLC分析所得油状物(108mg),显示的对映体过量为99.6%,偏向第一个峰(第一个峰99.83%,(S)-11;第二个峰0.17%,(R)-11)。此结果原则上表明,采用所述合适的溶剂体系(如乙酸乙酯/庚烷),通过固体的沉淀选择性移除较少的对映体,由此可显著提高不对称氢化产物的光学纯度。
(R)-(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-11)。在氮气下,将压力玻璃管中的(4-{1-[(1Z)-3-氨基-1-环戊基-3-氧丙-1-烯-1-基]-1H-吡唑-4-基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(10,500mg)于甲醇(MeOH,8.0mL)中的溶液用催化剂Ru(COD)(SL-A153-1)(CF3CO2)2(6.6mg)处理,然后将反应混合物用氢气加压至50巴压力。在此氢压力下,将反应混合物在30℃下搅拌21小时。当HPLC分析显示底物已完全消耗时,使反应混合物冷却至室温。通过手性HPLC分析测定,反应混合物的对映体过量为98%ee(第二个峰99%,(R)-11;第一个峰1%,(S)-11)。然后将反应混合物通过薄硅胶垫过滤,并将该垫用甲醇(5mL)洗涤。将滤液在减压下浓缩至干。通过手性HPLC分析对所得泡沫状固体(470mg)进行分析,结果显示对映体过量为98.0%,偏向第二个峰(第二个峰99.0%,(R)-11;第一个峰1.0%,(S)-11)。
Figure BPA00001437242501321
(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-12)。方法A:在室温下,向配备有搅拌棒和氮气入口的50mL圆底烧瓶中装填(R)-(4-(1-(3-氨基-1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-11,413mg,0.942mmol)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF,10mL,129mmol)和三乙胺(TEA,0.525mL,3.77mmol,4.0当量)。然后将所得混合物在冰浴中冷却至0-5℃,然后在室温下经由注射器滴加三氯乙酰氯(0.315mL,2.82mmol,3.0当量)。然后将所得反应混合物在0-5℃下搅拌90分钟。当TLC和HPLC显示确认反应完成时,将反应混合物用乙酸乙酯(EtOAc,25mL)和20%盐水溶液(20mL)处理。将两层分离,将水层用乙酸乙酯(EtOAc,2×25mL)萃取。将合并的有机萃取物用20%盐水溶液(35mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留的褐色油状粗产物通过快速色谱法(SiO2,0至50%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈淡色油状物的(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-12,278mg,理论上396.1mg,70.2%收率),其在室温下于真空中静置时固化。对于(R)-12:非手性纯度(99.1面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.6面积%,通过手性HPLC分析;99.2%ee);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.84(s,1H),8.78(s,1H),8.39(s,1H),7.74(d,1H,J=3.7Hz,),7.11(d,1H,J=3.8Hz),6.23(s,2H),4.53(ddd,1H,J=9.9,9.6,4.2Hz),3.26(dd,1H,J=17.4,9.9Hz),3.19(dd,1H,J=17.2,4.3Hz),2.41(m,1H),1.87-1.13(m,8H),1.07(s,9H);C23H28N6O2(MW,420.51),LCMS(EI)m/e 421.4(M++H)。
(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-13,游离碱)。方法A:在室温下,向配备有搅拌棒和氮气入口的25mL圆底烧瓶中装填(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-12,278mg,0.661mmol)和甲醇(MeOH,2.50mL,37.0mmol)。然后在室温下将所得均匀反应溶液用0.10M氢氧化钠水溶液(NaOH,1.5mL,0.15mmol,2.3当量)处理。将所得反应混合物在室温下搅拌22小时。当确认反应完成时,将反应混合物用20%盐水溶液(10mL)和乙酸乙酯(EtOAc,25mL)稀释。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(EtOAc,25mL)萃取。将合并的有机部分经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过快速色谱法(SiO2,0至100%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈无色油状物的(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-13,游离碱,188mg,理论上202.5mg,92.8%收率),其在室温下于真空中静置时固化。对于(R)-13(游离碱):1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm12.1(bs,1H),8.80(d,1H,J=0.42Hz),8.67(s,1H),8.37(s,1H),7.59(dd,1H,J=2.34,3.51Hz),6.98(dd,1H,J=1.40,3.44Hz),4.53(td,1H,J=19.5,4.63Hz),3.26(dd,1H,J=9.77,17.2Hz),3.18(dd,1H,J=4.32,17.3Hz),2.40(m,1H),1.79(m,1H),1.65to 1.13(m,7H);C17H18N6(MW,306.37)LCMS(EI)m/e 307(M++H)。
(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐((R)-14,磷酸盐)。在60-65℃下,向(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-13,游离碱,572g,1.87mol)于异丙醇(IPA,8L)中的溶液里添加磷酸(186.2g,1.9mol,1.10当量)于异丙醇(1.6L)中的溶液。在添加磷酸溶液时未观察到放热,并且几乎立即形成沉淀。然后将所得混合物在76℃下加热1.5小时,然后逐渐冷却至环境温度,并在室温下搅拌过夜。将混合物过滤,并将固体用庚烷与异丙醇(1/1,v/v,3L)的混合物洗涤,然后转移回原烧瓶中,并在庚烷(8L)中搅拌一小时。通过过滤收集固体,用庚烷(1L)洗涤,并在对流烘箱中于40℃和真空下干燥至恒重,得到呈白色至灰白色结晶固体的(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐((R)-14,磷酸盐,634.2g,理论上755g,84%收率)。对于(R)-14(磷酸盐):熔点197.6℃;1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δppm 12.10(s,1H),8.78(s,1H),8.68(s,1H),8.36(s 1H),7.58(dd,1H,J=1.9,3.5Hz),6.97(d,1H,J=3.6Hz),4.52(td,1H,J=3.9,9.7Hz),3.25(dd,1H,J=9.8,17.2Hz),3.16(dd,1H,J=4.0,17.0Hz),2.41,(m,1H),1.79(m,1H),1.59(m,1H),1.51(m,2H),1.42(m,1H),1.29(m,2H),1.18(m,1H);13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δppm 152.1,150.8,149.8,139.2,131.0,126.8,120.4,118.1,112.8,99.8,62.5,44.3,29.1,29.0,24.9,24.3,22.5;C17H18N6(MW,306.37,游离碱)LCMS(EI)m/e 307(M++H,基峰),329.1(M++Na)。
Figure BPA00001437242501351
4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(17)。在0-5℃(冰浴)下,向氢化钠(NaH,60重量%油分布,4.05g,101.3mmol,1.54当量)于1,2-二甲氧基乙烷(DME,20.0mL,192.4mmol)的悬浮液中缓慢添加1,2-二甲氧基乙烷(DME,80.0mL,769.6mmol)中的4-氯吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,10.08g,65.6mmol),使得温度保持低于5℃(-7℃至5℃)。引入底物(1)溶液后立即放出大量气体。将所得反应混合物在0-5℃下搅拌30分钟,然后缓慢添加三甲基甲硅烷基乙氧基甲基氯(SEM-Cl,12.56g,75.3mmol,1.15当量),同时使反应温度保持低于5℃。在添加后,将反应物在0℃下搅拌1小时,然后升温至室温达23小时。当HPLC和TLC显示确认反应完成时,在室温下将反应混合物用水(46mL)淬灭,并将含有所需产物(15)的淬灭反应混合物在不经进一步处理和纯化的情况下直接用于下一步Suzuki偶合反应。
在室温下,向含有按上述得自先前反应的粗4-氯-7-[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(15,18.63g,65.64mmol)的淬灭反应混合物中添加1,2-二甲氧基乙烷(DME,38mL)、碳酸钾粉末(K2CO3,23.56g,170.5mmol,2.6当量)、1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(3,18.60g,69.89mmol,1.06当量)。使所得混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后在室温下用四(三苯基膦)钯(0)(Pd(PPh3)4,244.2mg,0.21mmol,0.003当量)处理。使所得反应混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后升温至80℃达4-8小时。当TLC和HPLC显示确认反应完成时,将反应混合物逐渐冷却至室温,并通过硅藻土短床(10g)过滤。将硅藻土床用乙酸乙酯(EtOAc,20mL)洗涤。将两层滤液分离,并将水层用乙酸乙酯(EtOAc,2×30mL)萃取。将合并的有机萃取物用饱和NaCl水溶液(20mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,并在减压下浓缩。然后将含有所需Suzuki偶合粗产物(16)的残留物用THF(22mL)转移至500mL圆底烧瓶中,以在不经进一步纯化的情况下用于后续的脱保护反应。
将Suzuki偶合粗产物(16)于THF中的溶液(22mL)用水(108mL)和10%HCl水溶液(通过将19.6mL浓HCl与64mL H2O混合制备)来处理。将所得反应混合物在室温下搅拌4-6小时。当TLC和HPLC显示确认脱保护反应完成时,将30%氢氧化钠(NaOH)水溶液(通过将10.4gNaOH溶解于21.0mL H2O中制备)缓慢添加到反应混合物中,同时将温度保持低于25℃。在10分钟后,固体逐渐溶解并且再沉淀。将混合物在室温下搅拌1-2小时,然后通过过滤收集固体,并用H2O(50mL)洗涤。将湿滤饼转移到250mL三颈烧瓶中,并在室温下用乙腈(MeCN,112mL)处理。将混合物加热回流2小时,然后逐渐冷却至室温,并在室温下搅拌1小时。通过过滤收集固体,用MeCN(36mL)洗涤,并在真空烘箱中于40-45℃下干燥,得到4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(17,15.3g,理论上20.7g,73.9%收率,经三个步骤),为白色结晶固体(99.4面积%,通过HPLC分析)。对于17:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 13.41(bs,1H),8.74(s,1H),8.67(bs,1H),8.35(bs,1H),7.72(d,1H,J=3.7Hz),7.10(d,1H,J=3.7Hz),5.61(s,2H),3.51(t,2H,J=8.2Hz),0.81(t,2H,J=8.2Hz),0.13(s,9H);C15H21N5OSi(MW,315.45),LCMS(EI)m/e 316(M++H)。
3-环戊基丙炔酸甲酯(18)。在-78℃下,向环戊基乙炔(7,17.49mL,150.0mmol)于无水四氢呋喃(THF,200mL,2466mmol)中的搅拌溶液里添加己烷中的2.50M正丁基锂(66.0mL,165mmol,1.1当量)。将所得乳状悬浮液在-78℃下搅拌30分钟。然后添加氯甲酸甲酯(17.6mL,225mmol,1.5当量)。反应混合物变为澄清溶液。然后移除冷却浴,并使反应混合物升温至室温,并在室温下搅拌1小时。反应混合物再次变为悬浮液。当TLC(5%EtOAc/己烷,KMnO4染色)显示确认反应完成时,将反应混合物用饱和NH4Cl水溶液(150mL)淬灭,并用二乙醚(Et2O,2×200mL)萃取。将合并的有机层用饱和NaCl水溶液洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物在真空(99-101℃/16毫巴)下蒸馏,得到呈无色油状物的3-环戊基丙炔酸甲酯(18,21.856g,理论上22.83g,96%收率)。对于18:1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 3.74(s,3H),2.73(m,1H),1.95(m,2H),1.72(m,4H),1.57(m,2H)。
(Z)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯腈(19)。在室温下,向4-(1H-吡唑-4-基)-7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(17,7.260g,23.01mmol)和3-环戊基丙-2-炔腈(8,6.140g,34.52mmol,1.5当量)于N,N-二甲基甲酰胺(DMF,40.0mL,516mmol)中的搅拌溶液里添加固体碳酸钾(K2CO3,318mg,2.30mmol,0.1当量)。将所得反应混合物在室温下搅拌30分钟。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物用水(80mL)淬灭,用EtOAc(2×150mL)萃取。合并的有机层用水(80mL)和盐水(50mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过快速色谱法(SiO2,0-30% EtOAc/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈无色浆料的(Z)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯腈(19,8.256g,理论上10.0g,82.6%收率)。对于19:1H NMR(CDCl3,300MHz)δppm 9.15(bs,1H),8.96(s,1H),8.56(s,1H),7.51(d,1H,J=3.5Hz),6.93(d,1H,J=3.5Hz),5.75(s,2H),5.29(s,1H),3.62(m,1H),3.60(t,2H,J=8.2Hz),2.16(m,2H),1.81(m,4H),1.59(m,2H),0.98(t,2H,J=8.2Hz),0.00(s,9H);C23H30N6OSi(MW,434.61),LCMS(EI)m/e 435.2(M++H)。
(R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-20)和(S)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S-20)。
不对称氢化的一般筛检程序,使用底物(Z)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯腈(19)得到光学富集的产物3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-20或(S)-20):在氮气下,向具有玻璃小瓶(20mL)的300mL体积高压釜中装填底物(19)、催化剂(金属、配体和催化剂前体)和无氧溶剂(4-6mL)。向此高压釜中装填氢气以达到所需压力,并在室温下搅拌或用油浴加热。氢气释放后,将反应混合物在减压下浓缩。使用乙酸乙酯与甲醇(v/v=9/1)的混合物,通过硅胶垫洗脱来纯化残留物,得到产物3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-20或(S)-20),供化学转化率(HPLC和手性HPLC)、LC/MS和NMR光谱法和对映体过量(%ee,通过手性HPLC分析)的测定。
通过手性HPLC分析进行产物的对映体过量(%ee)的测定。开发了一种手性HPLC方法,其使用ChiralcelChiralcel
Figure BPA00001437242501391
OD-H柱(4.6×250mm,5μm),该柱购自Chiral Technologies,Inc.,填充有涂以纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)的硅胶(Chiralcel
Figure BPA00001437242501392
OD)。通过在室温下使用由10%乙醇和90%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于3.0的拆分度(resolution)来分离两种对映体(R)-20或(S)-20。UV检测波长为220nm。(S)-对映体((S)-20)和(R)-对映体((R)-20)的保留时间为分别为10.3分钟(第一个峰)和13.1分钟(第二个峰)。
对于(R)-20或(S)-20:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.83(s,1H),8.75(s,1H),8.39(s,1H),7.77(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),5.63(s,2H),4.53(td,1H,J=19.4,4.0Hz),3.51(t,2H,J=8.1Hz),3.23(dq,2H,J=9.3,4.3Hz),2.41(m,1H),1.79(m,1H),1.66-1.13(m,7H),0.81(t,2H,J=8.2Hz),0.124(s,9H);C23H32N6OSi(MW,436.63),LCMS(EI)m/e437(M++H)和459(M++Na)。
下表汇总了对此不对称氢化的分析和反应条件。
Figure BPA00001437242501401
Figure BPA00001437242501411
此研究中所用的手性膦配体的结构在下文列出。
下面描述代表性制备型不对称氢化程序。
(S)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-20)。在氮气下,将压力玻璃管中的(Z)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯腈(19,116mg)于二氯甲烷(CH2Cl2,4.0mL)中的溶液用催化剂[Ru(对甲基异丙基苯)(S-C3-TunePhos)Cl]Cl(8.5mg)处理,然后将反应混合物用氢气加压至60巴压力。在此氢压力下,将反应混合物在75℃下搅拌19小时。当HPLC分析显示底物已完全消耗时,使反应混合物冷却至室温。通过手性HPLC分析测定,反应混合物的对映体过量为34.1%ee(第一个峰67.05%,(S)-20;第二个峰32.95%,(R)-20)。然后将反应混合物通过薄硅胶垫过滤,并将该垫用二氯甲烷(CH2Cl2,5mL)洗涤。将滤液在减压下浓缩至干。通过手性HPLC分析对所得泡沫状固体(107mg)进行分析,结果显示对映体过量为34.1%,偏向第一个峰(第一个峰67.05%,(S)-20;第二个峰32.95%,(R)-20)。
Figure BPA00001437242501431
(E)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯酸甲酯(21)。在室温下,向4-(1H-吡唑-4-基)-7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(17,12.08g,38.31mmol)和3-环戊基丙-2-炔酸甲酯(18,8.970g,45.97mmol,1.2当量)于乙腈(76mL,1400mmol)中的搅拌悬浮液里添加1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU,2.92mL,19.2mmol,0.5当量)。将所得反应混合物在室温下搅拌2小时。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物用水(50mL)和1N HCl水溶液(20mL)萃取。在用1N HCl水溶液处理后,将淬灭反应混合物调节至pH 4。然后将混合物用EtOAc(2×100mL)萃取,并将合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过Combiflash(SiO2,0-50%EtOAc/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈无色极粘性油状物的(E)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯酸甲酯(21,6.838g,理论上17.92g,收率38%)。对于19:1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 8.93(s,1H),8.55(bs,1H),8.44(s,1H),7.49(d,1H,J=3.5Hz),6.86(d,1H,J=3.5Hz),6.34(s,1H),5.74(s,2H),4.56(m,1H),3.84(s,3H),3.60(t,2H,J=8.2Hz),2.01(m,2H),1.96(m,4H),1.77(m,2H),0.98(t,2H,J=8.2Hz),0.00(s,9H);C24H33N5O3Si(MW,467.64),LCMS(EI)m/e 468.2(M++H)。
(R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((R)-22)和(S)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((S)-22)。
不对称氢化的一般筛检程序,使用底物(E)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯酸甲酯(21)得到光学富集的产物3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((R)-22或(S)-22):在氮气下,向具有玻璃小瓶(20mL)的300mL体积高压釜中装填底物(21)、催化剂(金属、配体和催化剂前体)和无氧溶剂(4-6mL)。向此高压釜中装填氢气以达到所需压力,并在室温下搅拌或用油浴加热。氢气释放后,将反应混合物在减压下浓缩。使用乙酸乙酯与甲醇(v/v=9/1)的混合物,通过硅胶垫洗脱来纯化残留物,得到产物3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((R)-22或(S)-22),供化学转化率(HPLC和手性HPLC)、LC/MS和NMR光谱法和对映体过量(%ee,通过手性HPLC)的测定。
通过手性HPLC分析进行产物的对映体过量(%ee)的测定。开发了一种手性HPLC方法,其使用Chiralcel
Figure BPA00001437242501441
OD-H柱(4.6×250mm,5μm),该柱购自Chiral Technologies,Inc.,填充涂以纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)的硅胶(Chiralcel
Figure BPA00001437242501451
OD)。通过在室温下使用由15%乙醇和85%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于3.0的拆分度来分离两种对映体(R)-22或(S)-22。UV检测波长为254nm。(S)-对映体((S)-22)和(R)-对映体((R)-22)的保留时间为分别为5.3分钟(第一个峰)和8.2分钟(第二个峰)。
对于(R)-22或(S)-22:C24H35N5O3Si(MW,469.65),LCMS(EI)m/e 470(M++H)和492(M++Na)。
下表汇总了对此不对称氢化的分析和反应条件。
Figure BPA00001437242501452
Figure BPA00001437242501461
此研究中所用的手性膦配体的结构在下文列出。
Figure BPA00001437242501462
下面描述代表性制备型不对称氢化程序。
(S)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((S)-22)。在氨气下,将压力玻璃管中(E)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯酸甲酯(21,109mg)于乙酸乙酯(EtOAc,5.0mL)中的溶液用催化剂[Rh(COD)(+)-DuanPhos](BF4)(5.5mg)处理,然后将反应混合物用氢气加压至20巴压力。在此氢压力下,将反应混合物在在室温下搅拌19小时。当HPLC分析显示底物已完全消耗时,使反应混合物冷却至室温。通过手性HPLC分析测定,反应混合物的对映体过量为97.9%ee(第一个峰98.95%,(S)-22;第二个峰1.05%,(R)-22)。然后将反应混合物通过薄硅胶垫过滤,并将该垫用乙酸乙酯(EtOAc,5mL)洗涤。将滤液在减压下浓缩至干。通过手性HPLC分析对所得泡沫状固体(98mg)进行分析,结果显示的对映体过量为97.9%,偏向第一个峰(第一个峰98.95%,(S)-22;第二个峰1.05%,(R)-22)。
(R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((R)-22)。在氨气下,将压力玻璃管中的(E)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯酸甲酯(21,815mg)于四氢呋喃(THF,8.0mL)中的溶液用催化剂[Rh(COD)(-)-DuanPhos](BF4)(4.6mg)处理,然后将反应混合物用氢气加压至50巴压力。在此氢压力下,将反应混合物在35℃下搅拌22小时。当HPLC分析显示底物几乎完全消耗时,使反应混合物冷却至室温。通过手性HPLC分析测定,反应混合物的对映体过量为94.7%ee(第二个峰97.35%,(R)-22;第一个峰2.65%,(S)-22)。然后将反应混合物通过薄硅胶垫过滤,并将该垫用四氢呋喃(THF,5mL)洗涤。将滤液在减压下浓缩至干。通过手性HPLC分析对所得泡沫状固体(778mg)进行分析,结果显示的对映体过量为94.7%,偏向第二个峰(第二个峰97.35%,(R)-22;第一个峰2.65%,(S)-22)。
Figure BPA00001437242501481
(3R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸((R)-23)。在室温下,向(3R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((R)-22,2.47g,5.26mmol)于THF(30mL)中的搅拌溶液里添加氢氧化锂一水合物(LiOH-H2O,265mg,6.31mmol,1.2当量)于水(15mL)中的溶液。将反应混合物在室温下搅拌3小时。当LCMS显示反应完成时,然后用1N HCl水溶液将反应混合物酸化至pH 5,然后将其用EtOAc(2×25mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到呈无色油状物的(3R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸((R)-23,2.40g,理论上2.40g,100%收率),其在室温下于真空中静置时固化。对于(R)-23:1H NMR(CDCl3,300MHz)δppm 8.95(s,1H),8.95(bs,1H),8.36(s,1H),7.57(d,1H,J=3.7Hz),6.99(d,1H,J=3.7Hz),5.74(s,2H),4.65(dt,1H,J=3.1,10.3Hz),3.58(t,2H,J=8.2Hz),3.24(dd,1H,J=16.5,10.3Hz),3.04(dd,1H,J=16.2,3.1Hz),2.59(m,1H),2.00(m,1H),1.77-1.24(m,7H),0.97(t,2H,J=8.2Hz),0.00(s,9H);C23H33N5O3Si(MW,455.63),LCMS(EI)m/e 456.1(M++H)。
(3R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酰胺((R)-24)。在室温下,向(3R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸((R)-23,20mg,0.044mmol)于DMF(1mL)中的搅拌溶液里添加N,N-羰基二咪唑(CDI,21mg,0.13mmol,3.0当量)。然后将反应混合物在室温下搅拌,并用TLC追踪形成酰基咪唑的反应(用30%EtOAc/己烷消耗酸至较高的Rf斑点)。当TLC显示酰基咪唑转化完成时,然后将氨气经30分钟鼓泡通过搅拌溶液,从而得到酰胺(然后进行LCMS)。通过使氮气剧烈鼓泡通过溶液来蒸发过量的氨气。将DMF中的粗产物(3R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酰胺((R)-24)直接用于下述反应,以将酰胺((R)-24)转化成相应的腈((R)-20)。
(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-20)。方法A:在0℃下,向(3R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酰胺((R)-24,20mg,0.044mmol)于DMF(1mL)中的搅拌溶液里添加二氯甲烷(1mL)和三乙胺(0.12mL,0.88mmol,20.0当量),然后添加三氯乙酰氯(0.052mL,0.462mmol,10.5当量)。将所得反应混合物在0℃下搅拌1小时。当LCMS显示反应完成时,将反应混合物用饱和碳酸氢钠溶液(NaHCO3,5mL)淬灭,然后用EtOAc(2×10mL)萃取。合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过硅胶色谱法(0-75%EtOAc/己烷梯度洗脱)纯化,得到(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-20,10mg,理论上19mg,53%收率)。对于(R)-20:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.83(s,1H),8.75(s,1H),8.39(s,1H),7.77(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),5.63(s,2H),4.53(td,1H,J=19.4,4.0Hz),3.51(t,2H,J=8.1Hz),3.23(dq,2H,J=9.3,4.3Hz),2.41(m,1H),1.79(m,1H),1.66-1.13(m,7H),0.81(t,2H,J=8.2Hz),0.124(s,9H);C23H32N6OSi(MW,436.63),LCMS(EI)m/e 437(M++H)和459(M++Na)。
(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-13,游离碱)。方法B:在室温下,向(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-20,463g,1.06mol,98.6%ee)于乙腈(4.5L)中的溶液里添加水(400mL),接着立即添加四氟硼酸锂(LiBF4,987.9g,10.5mol,10.0当量)。观察到在添加水时反应温度从环境温度降至12℃,然后在添加四氟硼酸锂(LiBF4)期间升至33℃。将所得反应混合物加热回流(约80℃)过夜。将液份淬灭到乙酸乙酯/水中,并通过LCMS和TLC(95∶5 乙酸乙酯/甲醇,v/v)检验。当LCMS和TLC分析显示羟甲基中间体((R)-25)和所产生的完全脱保护物质((R)-13,游离碱)两者,但无起始物质((R)-20)留下时,将反应混合物逐渐冷却至<5℃,然后逐渐添加20%的氢氧化铵水溶液(NH4OH,450mL),以将反应混合物的pH调节至9(用pH条检验)。移除冷浴,使反应混合物逐渐升温至室温,并在室温下搅拌过夜。将液份淬灭到乙酸乙酯/水中,并通过LCMS和TLC(95∶5 乙酸乙酯/甲醇,v/v)检验,以确认完全脱保护。当LCMS和TLC显示确认反应完成时,将反应混合物过滤,并将固体用乙腈(1L)洗涤。然后将合并的滤液在减压下浓缩,并使残留物在乙酸乙酯(EtOAc,6L)与半饱和盐水(3L)之间分配。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(2L)萃取。将合并的有机层用半饱和碳酸氢钠(NaHCO3,3L)和盐水(3L)洗涤,经硫酸钠(Na2SO4)干燥,并在减压下浓缩,得到呈橙色油状物的粗产物。然后将粗物质通过快速柱色谱法(SiO2,40至100%乙酸乙酯/庚烷梯度洗脱)纯化,得到呈白色泡沫物的(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-13,游离碱,273g,理论上324.9g,84%收率)。将此物质通过19F NMR检验以确保无四氟硼酸锂(LiBF4)残留,并通过手性HPLC(Chiralcel
Figure BPA00001437242501511
OD,90∶10 己烷/乙醇)确认对映体纯度,其不经进一步纯化便用于制备相应的磷酸盐。对于(R)-13(游离碱):1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 12.1(bs,1H),8.80(d,1H,J=0.42Hz),8.67(s,1H),8.37(s,1H),7.59(dd,1H,J=2.34,3.51Hz),6.98(dd,1H,J=1.40,3.44Hz),4.53(td,1H,J=19.5,4.63Hz),3.26(dd,1H,J=9.77,17.2Hz),3.18(dd,1H,J=4.32,17.3Hz),2.40(m,1H),1.79(m,1H),1.65to 1.13(m,7H);C17H18N6(MW,306.37)LCMS(EI)m/e 307(M++H)。
Figure BPA00001437242501512
(2E)-3-环戊基丙烯醛(28)。在室温下,向三苯基亚正膦基)乙醛(27,62.75g,200.0mmol,1.0当量)于无水苯(400mL,4476mmol)中的搅拌悬浮液里添加环戊烷羧甲醛(26,21.36mL,200.0mmol)。然后将所得反应混合物在80℃下搅拌16小时。当TLC和HPLC显示确认反应完成时,将反应混合物在减压下浓缩。然后将残留物通过Combiflash(SiO2)直接纯化,以0-10% EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈黄色油状物的(2E)-3-环戊基丙烯醛(28,14.4g,理论上24.84g,58%收率)。对于28:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 1H NMR(CDCl3,400MHz)δ9.49(d,1H,J=7.8Hz),6.82(dd,1H,J=15.6,7.8Hz),6.08(dd,1H,J=15.6,8.0Hz),2.72(m,1H),1.89(m,2H),1.67(m,4H),1.44(m,2H);C8H12O(MW,124.18)LCMS(EI)m/e 125(M++H)。
Figure BPA00001437242501521
(2R)-1-乙基2-甲基吡咯烷-1,2-二羧酸酯((R)-30)。在室温下,向D-脯氨酸((R)-29(13.955g,120.0mmol)和碳酸钾(K2CO3(33.17g,240.0mmol,2.0当量)于无水甲醇(MeOH,240mL,5925mmol)中的0℃搅拌悬浮液里添加氯甲酸乙酯(28.4mL,288mmol,2.4当量)。然后将所得反应混合物在室温下搅拌18小时。当LCMS显示确认反应完成时,将溶剂在减压下移除。然后将所得残留物用水(80mL)和饱和NaHCO3水溶液(80mL)处理,然后用EtOAc(2×100mL)萃取。合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到呈无色挥发性油状物的纯(2R)-1-乙基2-甲基吡咯烷-1,2-二羧酸酯((R)-30,18.792g,理论上24.14g,77.8%收率)。对于(R)-30:1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 4.35(dd,0.5H,J=8.7,3.5Hz),4.28(dd,0.5H,J=8.7,3.7Hz),4.13(m,2H),3.72(s,1.5H),3.70(s,1.5H),3.59-3.41(m,2H),2.20(m,1H),2.01-1.86(m,3H),1.25(t,1.5H,J=7.1Hz),1.18(t,1.5H,J=7.1Hz);C9H15NO4(MW,201.22),LCMS(EI)m/e 201.9(M++H)。
(7aR)-1,1-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)四氢吡咯并[1,2-c]噁唑-3(1H)-酮((R)-32)。在0℃下,向3,5-双(三氟甲基)溴苯(31,15.2mL,60.0mmol,3.0当量)于无水THF(50mL)中的搅拌溶液里滴加异丙基氯化镁(iPrMgCl)于四氢呋喃(THF,31.5mL)中的2.0M溶液。将所得混合物在0℃下搅拌1小时,然后在0℃下用(2R)-1-乙基2-甲基吡咯烷-1,2-二羧酸酯((R)-30,4.024g,20.0mmol)于无水THF(14mL)中的溶液逐滴处理。添加后,移除冰浴,并将反应混合物加热至65℃,并在65℃下搅拌5小时。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物用饱和NH4Cl水溶液(120mL)淬灭,并用EtOAc(2×100mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到呈粘性油状物的粗(7aR)-1,1-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)四氢吡咯并[1,2-c]噁唑-3(1H)-酮((R)-32,11.03g,100%),其不经进一步纯化便直接用于后续的反应。对于粗(R)-32:C22H13F12NO2(MW,551.32),LCMS(EI)m/e 552(M++H)。
(2R)-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)(吡咯烷-2-基)甲醇((R)-33)。在室温下,向粗(7aR)-1,1-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)四氢吡咯并[1,2-c]噁唑-3(1H)-酮((R)-32,11.03g,20.0mmol)于甲醇(MeOH,80mL,1975mmol)中的搅拌溶液里添加固体氢氧化钾(KOH,3.366g,60.0mmol,3.0当量)。将所得深色反应混合物加热至65℃,并在65℃下搅拌22小时。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温,然后将溶剂在减压下蒸发。然后将所得残留物用水(100mL)处理,并用EtOAc(2×100mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。然后将残留物通过Combiflash(SiO2)纯化,用0-30%EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈黄色粘性糊状物的(2R)-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)(吡咯烷-2-基)甲醇((R)-33,8.30g,理论上10.51g,79%收率,经2个步骤)。对于(R)-33:1H NMR(CD3OD,400MHz)δppm 8.24(s,2H),8.16(s,2H),7.85(s,2H),4.49(t,1H,J=7.7Hz),2.92(m,2H),1.74(m,2H),1.67(m,1H),1.55(m,1H);C21H15F12NO(MW,525.33),LCMS(EI)m/e526.0(M++H)。
(2R)-2-双[3,5-双(三氟甲基)-苯基][(三甲基甲硅烷基)氧基]-甲基吡咯烷((R)-34)。在0℃下,向(2R)-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)(吡咯烷-2-基)甲醇((R)-33,8.30g,14.2mmol)和三乙胺(TEA,5.98mL,42.6mmol,3.0当量)于无水二氯甲烷(CH2Cl2,56.0mL,874mmol)中的搅拌溶液里添加三氟甲磺酸三甲基甲硅烷基酯(TMSOTf,3.89mL,21.3mmol,1.5当量)。将所得反应混合物在0℃下搅拌1小时。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物用水(80mL)淬灭,并用EtOAc(2×100mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过Combiflash(SiO2)纯化,用0-10%EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈极粘性黄色浆料的(2R)-2-双[3,5-双(三氟甲基)苯基][(三甲基甲硅烷基)氧基]甲基吡咯烷((R)-34,6.869g,理论上8.48g,81%收率)。对于(R)-34:1H NMR(CDCl3,300MHz)δppm 8.08(s,2H),7.92(s,2H),7.84(s,2H),4.32(t,1H,J=7.2Hz),2.98(m,1H),2.63(m,1H),1.79(m,1H),1.58(m,2H),1.20(m,1H),0.00(s,9H);C24H23F12NOSi(MW,597.51),LCMS(EI)m/e 598.0(M++H)。
(2R)-2-双[3,5-双(三氟甲基)苯基][(三乙基甲硅烷基)氧基]-甲基吡咯烷((R)-35)。在0℃下,向(2R)-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)(吡咯烷-2-基)甲醇((R)-33,3.832g,7.294mmol)和2,6-二甲基吡啶(4.27mL,36.5mmol,5.0当量)于无水二氯甲烷(CH2Cl2,15.0mL,234mmol)中的搅拌溶液里添加三氟甲磺酸三乙基甲硅烷基酯(TESOTf,5.0mL,21.9mmol,3.0当量)。将所得反应混合物在室温下搅拌21小时。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物用饱和NaHCO3水溶液(70mL)淬灭,并用EtOAc(2×50mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过Combiflash(SiO2)纯化,0用-10%EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈极粘性无色浆料的(2R)-2-双[3,5-双(三氟甲基)苯基][(三乙基甲硅烷基)氧基]甲基吡咯烷((R)-35,4.575g,理论上4.665g,98%收率)。对于(R)-35:1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 8.06(s,2H),7.86(s,2H),7.76(s,2H),4.29(m,1H),2.94(m,1H),2.53(m,1H),1.83(m,2H),1.53(m,2H),0.85(t,9H,J=7.8Hz),0.34(q,6H,J=7.8Hz);C27H29F12NOSi(MW,639.59),LCMS(EI)m/e 640.0(M++H)。
(2R)-2-(双[3,5-双(三氟甲基)苯基][叔丁基(二甲基)甲硅烷基]-氧基甲基)-吡咯烷((R)-36)。在0℃下,向(2R)-双(3,5-双(三氟甲基)苯基)(吡咯烷-2-基)甲醇((R)-33,1.051g,2.0mmol)和三乙胺(TEA,1.68mL,12.0mmol,6.0当量)于无水二氯甲烷(5.0mL,78mmol)中的搅拌溶液里添加三氟甲磺酸叔丁基二甲基甲硅烷基酯(TBDMSOTf,1.41mL,6.0mmol,3.0当量)。在添加后,将反应物在室温下搅拌20小时,然后在100℃下加热10-20小时。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物用水(30mL)淬灭,并用EtOAc(2×50mL)萃取。合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过Combiflash(SiO2)纯化,用0-10% EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈极粘性无色浆料的(2R)-2-(双[3,5-双(三氟甲基)苯基][叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基甲基)吡咯烷((R)-36,1.167g,理论上1.279g,91.2%收率)。对于(R)-36:1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 8.09(s,2H),7.87(s,2H),7.75(s,2H),4.33(m,1H),2.98(m,1H),2.54(m,1H),1.86(m,1H),1.70(m,1H),1.56(m,2H),0.95(s,9H),-0.21(s,3H),-0.45(s,3H);C27H29F12NOSi(MW,639.59),LCMS(EI)m/e 640.4(M++H)。
Figure BPA00001437242501561
(1R)-(4-(1-(1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-37)。将(2E)-3-环戊基丙烯醛(28,345mg,2.50mmol,5.0当量)、(2R)-2-双[3,5-双(三氟甲基)苯基][(三乙基甲硅烷基)氧基]甲基吡咯烷((R)-35,16mg,0.025mmol,0.05当量)和4-硝基苯甲酸(4.3mg,0.025mmol,0.05当量)于无水氯仿(CHCl3,2.0mL,25mmol)中的溶液在室温下搅拌10分钟,然后添加[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(5,0.150g,0.50mmol)。将所得反应混合物在室温下搅拌23小时。当LCMS显示确认反应完成后,将反应混合物在减压下浓缩。将残留物通过
Combiflash直接纯化,用0-80% EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈浅黄色泡沫物的(1R)-(4-(1-(1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-37,169mg,理论上211.8mg,80%收率)。对于(R)-37:C23H29N5O3(MW,423.51),LCMS(EI)m/e 424(M++H)。
(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-12)。方法B:在室温下,向(1R)-(4-(1-(1-环戊基-3-氧丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-37,169mg,0.399mmol)于四氢呋喃(THF,1.2mL,15mmol)中的溶液里添加氢氧化铵(NH4OH)于水(1.2mL)中的14.3M溶液,然后添加碘(I2,112mg,0.439mmol,1.1当量)。将所得反应混合物在室温下搅拌25分钟。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物用10%Na2S2O3水溶液(10mL)淬灭,然后用EtOAc(2×15mL)萃取。合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过Combiflash(SiO2)纯化,用0-60% EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈无色泡沫物的(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-12,145.6mg,理论上167.8mg,86.8%收率)。
开发了一种手性HPLC方法,用于通过使用Chiralcel
Figure BPA00001437242501571
OD-H柱(4.6×250mm,5μm)来对(R)-12和(S)-12对映体的手性纯度进行评估,该柱填充涂以纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)的硅胶(ChiralcelOD)(购自Chiral Technologies,Inc.)。通过在室温下使用由10%乙醇和90%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于3.5的拆分度分离对映体((R)-12和(S)-12)。UV检测波长为220nm。(S)-12(第一个峰)和(R)-12(第二个峰)的保留时间分别为14.1分钟和18.7分钟。
对于(R)-12:非手性纯度(99.3面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(94.9面积%,通过手性HPLC分析;89.8%ee);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm  8.84(s,1H),8.78(s,1H),8.39(s,1H),7.74(d,1H,J=3.7Hz,),7.11(d,1H,J=3.8Hz),6.23(s,2H),4.53(ddd,1H,J=9.9,9.6,4.2Hz),3.26(dd,1H,J=17.4,9.9Hz),3.19(dd,1H,J=17.2,4.3Hz),2.41(m,1H),1.87-1.13(m,8H),1.07(s,9H);C23H28N6O2(MW,420.51),LCMS(EI)m/e 421.4(M++H)。
Figure BPA00001437242501581
(3R)-3-环戊基-3-[4-(7-[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙醛((R)-38)。将(2E)-3-环戊基丙烯醛(28,327mg,2.50mmol,5.0当量)、(2R)-2-双[3,5-双(三氟甲基)苯基][(三乙基甲硅烷基)氧基]甲基吡咯烷((R)-35,32mg,0.050mmol,0.10当量)和4-硝基苯甲酸(8.5mg,0.050mmol,0.10当量)于无水甲苯(5.0mL,47mmol)中的溶液在室温下搅拌10分钟,然后添加4-(1H-吡唑-4-基)-7-[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(17,158mg,0.50mmol)。将所得反应混合物在室温下搅拌24小时。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物在减压下浓缩。将残留物通过Combifash(SiO2)直接纯化,用0-70% EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈浅黄色粘性油状物的(3R)-3-环戊基-3-[4-(7-[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙醛((R)-38,184.1mg,219.8mg理论上,83.8%收率)。对于(R)-38:C23H33N5O2Si(MW,439.63),LCMS(EI)m/e 440(M++H)。
(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-20)。方法B:在室温下,向(3R)-3-环戊基-3-[4-(7-[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙醛((R)-38,184mg,0.418mmol)于四氢呋喃(THF,1.2mL,15mmol)中的溶液里添加氢氧化铵(NH4OH)于水(1.2mL)中的14.3M溶液,然后添加碘(I2,117mg,0.460mmol,1.1当量)。将所得反应混合物在室温下搅拌30分钟。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物用10%Na2S2O3水溶液(10mL)淬灭,然后用EtOAc(2×15mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。然后将残留物通过Combiflash(SiO2)纯化,用0-50% EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈无色粘性油状物的(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-20,148.9mg,理论上182.5mg,81.6%收率)。
通过手性HPLC分析进行产物((R)-20)的对映体过量(%ee)的测定。开发了一种手性HPLC方法,使用Chiralcel
Figure BPA00001437242501591
OD-H柱(4.6×250mm,5μm),该柱购自Chiral Technologies,Inc.,填充涂以纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)的硅胶(ChiralcelOD)。通过在室温下使用由10%乙醇和90%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于3.0的拆分度(resolution)来分离两种对映体(R)-20或(S)-20。UV检测波长为220nm。(S)-对映体((S)-20)和(R)-对映体((R)-20)的保留时间为分别为10.3分钟(第一个峰)和13.1分钟(第二个峰)。
对于(R)-20:非手性纯度(99.0面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(94.4面积%,通过手性HPLC分析;88.8%ee);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.83(s,1H),8.75(s,1H),8.39(s,1H),7.77(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),5.63(s,2H),4.53(td,1H,J=19.4,4.0Hz),3.51(t,2H,J=8.1Hz),3.23(dq,2H,J=9.3,4.3Hz),2.41(m,1H),1.79(m,1H),1.66-1.13(m,7H),0.81(t,2H,J=8.2Hz),0.124(s,9H);C23H32N6OSi(MW,436.63),LCMS(EI)m/e 437(M++H)和459(M++Na)。
Figure BPA00001437242501601
(3R)-3-(4-溴-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙醛((R)-40)。将(2E)-3-环戊基丙烯醛(28,654mg,5.0mmol,5.0当量)、(2R)-2-(双[3,5-双(三氟甲基)苯基][叔丁基(二甲基)甲硅烷基]氧基甲基)吡咯烷((R)-35,64mg,0.10mmol,0.10当量)和4-硝基苯甲酸(17mg,0.10mmol,0.10当量)于无水甲苯(4.0mL,38mmol)中的溶液在室温下搅拌10分钟,然后冷却至0℃,然后添加4-溴-1H-吡唑(39,148mg,1.0mmol)。将所得反应混合物在0℃下搅拌22小时。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物在减压下浓缩。将残留物通过CombiFlash(SiO2)直接纯化,用0-30%EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈浅黄色粘性油状物的(3R)-3-(4-溴-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙醛((R)-40,230.5mg,271.2mg理论上,85%收率)。对于(R)-40:C11H15BrN2O(MW,271.15),LCMS(EI)m/e 271/273(M++H)。
(3R)-3-(4-溴-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈((R)-41)。在室温下,向(3R)-3-(4-溴-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙醛((R)-40,230.5mg,0.85mmol)于四氢呋喃(THF,2.4mL,29mmol)中的溶液里添加14.3M氢氧化铵(NH4OH)于水(2.4mL)中的溶液,然后添加碘(I2,237mg,0.935mmol,1.1当量)。将所得反应混合物在室温下搅拌30分钟。当LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物用10%Na2S2O3水溶液(15mL)淬灭,并用EtOAc(2×15mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过Combiflash(SiO2)纯化,用0-30%EtOAc/己烷梯度洗脱,得到呈无色粘性油状物的(3R)-3-(4-溴-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈((R)-41,180.7mg,理论上227.9mg,79.3%收率)。
通过手性HPLC分析进行产物((R)-41)的对映体过量(%ee)的测定。开发了一种手性HPLC方法,其使用Chiralcel
Figure BPA00001437242501611
OD-H柱(4.6×250mm,5μm),该柱购自Chiral Technologies,Inc.,填充涂以纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)的硅胶(Chiralcel
Figure BPA00001437242501612
OD)。通过在室温下使用由15%乙醇和85%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于3.0的拆分度分离两种对映体(R)-41或(S)-41。UV检测波长为220nm。(S)-对映体((S)-41)和(R)-对映体((R)-41)的保留时间分别为12.8分钟(第一个峰)和16.7分钟(第二个峰)。
对于(R)-41:非手性纯度(99.0面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(91.7面积%,通过手性HPLC分析;83.4%ee);1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 7.52(s,2H),4.10(m,1H),3.02(dd,1H,J=17.0,8.6Hz),2.86(dd,1H,J=17.0,3.9Hz),2.47(m,1H),1.90(m,1H),1.72-1.46(m,5H),1.23(m,1H),1.13(m,1H);C11H14BrN3(MW,268.15),LCMS(EI)m/e 268/270(M++H)。
(3R)-3-环戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((R)-42)。将(3R)-3-(4-溴-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈((R)-41,363mg,1.35mmol)、4,4,5,5,4′,4′,5′,5′-八甲基-[2,2′]双[1,3,2]二氧杂戊硼烷基](366mg,1.43mmol,1.06当量)、四(三苯基膦)钯(0)(Pd(PPh3)4,47mg,0.041mmol,0.03当量)和醋酸钾(KOAc,402mg,4.06mmol,3.0当量)于无水1,4-二噁烷(4.0mL,51mmol)中的脱气混合物经由微波在120℃下加热1小时。当LCMS显示反应完成时,将含有所需粗产物(3R)-3-环戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((R)-42)的反应混合物在不经进一步处理的情况下直接用于后续的Suzuki反应。对于粗(R)-42:C17H26BN3O2(MW,315.22),LCMS(EI)m/e 316(M++H)。
(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-13,游离碱)。方法C:在室温下,向粗(3R)-3-环戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((R)-42,427mg,1.35mmol)于1,4-二噁烷(4.0mL,51mmol)按上述产生的反应混合物中的搅拌溶液里添加4-氯吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,0.160g,1.04mmol,0.77当量)、四(三苯基膦)钯(0)((Pd(PPh3)4,36mg,0.031mmol,0.03当量)和碳酸钾(K2CO3,432mg,3.13mmol,3.0当量)于水(2.0mL,110mmol)中的溶液。将所得反应混合物脱气三次且每次用氮气重填,然后在100℃下加热21小时。当LCMS显示反应完成时,将反应混合物用饱和NaHCO3水溶液(10mL)淬灭,并用EtOAc(2×25mL)萃取。合并的有机层用盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过Combiflash(SiO2)纯化,先后用0-100% EtOAc/己烷梯度洗脱、0-5%MeOH/EtOAc洗脱,得到呈无色油状物的(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-13,游离碱,204.3mg,理论上318.6mg,64%收率,经2个步骤),其在室温下于真空中静置时固化。对于(R)-13(游离碱):1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 12.1(bs,1H),8.80(d,1H,J=0.42Hz),8.67(s,1H),8.37(s,1H),7.59(dd,1H,J=2.34,3.51Hz),6.98(dd,1H,J=1.40,3.44Hz),4.53(td,1H,J=19.5,4.63Hz),3.26(dd,1H,J=9.77,17.2Hz),3.18(dd,1H,J=4.32,17.3Hz),2.40(m,1H),1.79(m,1H),1.65to 1.13(m,7H);C17H18N6(MW,306.37)LCMS(EI)m/e 307(M++H)。
Figure BPA00001437242501631
4-氯-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3a)。向配备有氮气入口、加料漏斗、温度计套管和机械搅拌器的烧瓶中添加4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,600g,3.91mol)和二甲基乙酰亚胺(9.6L)。将混合物在冰/盐水浴中冷却至-5℃,并分次添加固体的氢化钠(NaH,60重量%,174g,4.35mol,1.1当量)。混合物在15分钟期间变为深色溶液,并在使温度不会超过5℃的速率下经由加料漏斗缓慢添加三甲基甲硅烷基乙氧基甲基氯(2,763mL,4.31mol,1.1当量)。将反应物搅拌30分钟,通过TLC和HPLC确定反应完成,缓慢添加水(1L)以使反应淬灭。然后将混合物用水(12L)和MTBE(8L)稀释。分离各层,并将水溶液用MTBE(8L)再次萃取。将合并的有机层用水(2×4L)和盐水(4L)洗涤,经硫酸钠(NaSO4)干燥,并将溶剂在减压下移除。将残留物溶解于庚烷(2L)中,过滤并装填到硅胶(3.5kg)柱上,用庚烷(~6L)、95%庚烷/乙酸乙酯(~12L)、90%庚烷/乙酸乙酯(10L)、最后用80%庚烷/乙酸乙酯(10L)来洗脱。将纯级份合并,并在减压下浓缩,得到呈浅黄色油状物的4-氯-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3a,987g,理论上1109.8g,88.9%收率),其在室温下静置时部分固化为油性固体。对于3a:1H NMR(DMSO-d6,300MHz)δppm 8.67(s,1H),7.87(d,1H,J=3.8Hz),6.71(d,1H,J=3.6Hz),5.63(s,2H),3.50(t,2H,J=7.9Hz),0.80(t,2H,J=8.1Hz),1.24(s,9H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δppm 151.3,150.8,150.7,131.5,116.9,99.3,72.9,65.8,17.1,-1.48;C12H18ClN3OSi(MW 283.83),LCMS(EI)m/e 284/286(M++H)。
4-氯-7-(二乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3b)。向配备有搅拌棒、冷凝器和氮气入口的1升圆底烧瓶中装填4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,31.0g,0.202mol)和原甲酸三乙酯(330mL,2.00mol,10.0当量)。将反应混合物升温回流,以产生澄清溶液。63小时后,通过HPLC检查反应。当确认反应完成时,将反应混合物在减压下浓缩。将残留物通过硅胶快速柱色谱法纯化,用20%至25%乙酸乙酯/己烷(v/v)梯度洗脱(TLC条件:30%乙酸乙酯/己烷),得到呈淡黄色油状物的4-氯-7-(二乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3b,48.56g,理论上51.65g,94%收率)。对于3b:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.68(s,1H),7.79(d,1H,J=3.8Hz),6.75(s,1H),6.72(d,1H,J=3.8Hz),3.68(dd,2H,J=9.4,7.2Hz),3.54(dd,2H,J=9.4,7.2Hz),1.11(t,6H,J=7.2Hz);C11H14ClN3O2(MW,255.70),LCMS(EI)m/e 182/184(M++H,对于相应1的7-甲酰化产物)和154/156(M++H,针对1)。
4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-羧酸叔丁酯(3c)。向配备有搅拌棒和氮气入口的250mL圆底烧瓶中装填4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,5.00g,0.0326mol)、1,4-二噁烷(40mL,0.500mol)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU,24.3mL,0.163mol,5.0当量)和4-(N,N-二甲基)氨基吡啶(DMAP,0.80g,0.0065mol,0.2当量)。在室温下,向此溶液中一次性添加二碳酸二-叔丁酯(BOC2O,21.2g,0.0976mol,3.0当量)。所得反应溶液变为黄色/橙色,同时放出二氧化碳释。反应通过TLC(80%己烷/乙酸乙酯)监测,并在室温下搅拌24小时后完成。然后将反应混合物用20%盐水溶液(40mL)和乙酸乙酯(40mL)稀释。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(40mL)萃取。将合并的有机萃取物用盐水洗涤,经硫酸镁干燥,并在减压下浓缩,得到呈红色至橙色油状物的所需粗产物(3c)。快速柱色谱法纯化(SiO2,0至15%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)得到纯呈灰白色固体的纯4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-羧酸叔丁酯(3c,6.28g,理论上8.27g,75.9%收率)。对于3c:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm8.79(s,1H),7.94(d,1H,J=4.0Hz),6.80(d,1H,J=4.2Hz),1.60(s,9H);C11H12ClN3O2(MW,253.68),LCMS(EI)m/e 276/278(M++Na)。
4-氯-7-(三异丙基甲硅烷基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3d)。向配备有搅拌棒、冷凝器、隔片、氮气入口和热电偶的250mL烘干的三颈圆底烧瓶中装填氢化钠(NaH,60重量%,1.56g,0.0391mol,1.2当量)和无水四氢呋喃(THF,26mL,0.320mol)。将混合物冷却至0-5℃。向烘干的100mL圆底烧瓶中装填4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,5.00g,0.0326mol)和无水四氢呋喃(42mL,0.520mol),然后将所得浆料经由大口径套管经15分钟分次添加到THF中的氢化钠(NaH)悬浮液中。添加底物后,反应温度上升至6.8℃。将反应混合物在0-5℃下搅拌40分钟,然后经由注射器经5分钟装填纯的三异丙基氯硅烷(6.6g,7.24mL,0.0342mol,1.05当量)。移除冷却浴,将反应混合物升温回流4小时。将反应通过TLC(80%己烷/乙酸乙酯)监测。当确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温,并用乙酸乙酯(100mL)和20%盐水溶液(50mL)稀释。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(100mL)萃取。将合并的有机级份用1M碳酸氢钠(NaHCO3)水溶液(100mL)和20%盐水溶液(100mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过快速色谱法(SiO2,10%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈琥珀色油状物的4-氯-7-(三异丙基甲硅烷基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3d,10.0g,理论上10.10g,99%)。对于3d:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.61(s,1H),7.67(d,1H,J=3.7Hz),6.76(d,1H,J=3.5Hz),1.86(m,3H),1.02(d,18H,J=7.5Hz);C15H24ClN3Si(MW,309.91),LCMS(EI)m/e 310/312(M++H)。
7-[(苄氧基)甲基]-4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3e)。向配备有搅拌棒、热电偶、隔片和氮气入口的烘干的250mL三颈圆底烧瓶装填氢化钠(NaH,60重量%,1.56g,0.0391mol,1.2当量)和无水四氢呋喃(THF,25.0mL,0.308mol),并将所得混合物冷却至0-5℃。向烘干的100mL圆底烧瓶中装填4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,5.00g,0.0326mol)和无水四氢呋喃(50mL,0.616mol),并将所得浆料经由大口径套管经20分钟分次添加到THF中的氢化钠(NaH)悬浮液中。添加结束后移除冷却浴,并将反应混合物在室温下搅拌1小时。当浆料升温至16.5℃后变为绿色。将混合物冷却至0-5℃,然后经由注射器经13分钟添加纯的苄基氯甲基醚(5.28mL,0.0342mol,1.05当量)。移除冷却浴,并使反应混合物逐渐升温至室温,并在室温下搅拌20小时。当确认反应完成时,将反应混合物用20%盐水溶液(50mL)淬灭,并用乙酸乙酯(100mL)稀释。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(50mL)萃取。将合并的有机级份经硫酸镁干燥,过滤,并在减压下浓缩。然后将残留物通过快速色谱法(SiO2,10%至15%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈绿色油状物的7-[(苄氧基)甲基]-4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3e,6.31g,理论上8.92g,70.7%)。对于3e:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.69(s,1H),7.90(d,1H,J=3.7Hz),7.26(m 5H),6.71(d,1H,J=3.7Hz),5.75(s 2H),4.51(s,2H);C14H12ClN3O(MW,273.72),LCMS(EI)m/e 274/276(M++H)。
(4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(3f)。向配备有顶置式搅拌器、隔片、热电偶、500mL加料漏斗和氮气入口的烘干的2L 4颈圆底烧瓶中装填氢化钠(NaH,60重量%,29.7g,0.742mol,1.34当量)、无水四氢呋喃(THF,400mL,5.0mol),并将所得混合物冷却至0-3℃。向烘干的1L圆底烧瓶中装填4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,85.0g,0.553mol)和四氢呋喃(600mL,7.0mol),形成浆料。然后在0-5℃下,将此所得浆料经由大口径套管经27分钟分次添加到氢化钠于THF中的悬浮液里。所得溶液不均匀且为绿色。在添加后,移除冷浴,并使混合物逐渐升温至室温且在在室温下搅拌1小时,然后冷却至0-5℃。经由注射器经25分钟将特戊酸氯甲酯(特戊酰氧甲基氯,POM-Cl,103mL,0.692mol,1.25当量)分次添加到反应混合物中,同时在0-5℃下进行搅拌。特戊酸氯甲酯(POM-Cl)的添加为温和放热的,使反应温度至高达14℃。在添加特戊酸氯甲酯(POM-Cl)后,移除冷却浴,并使反应混合物回到室温且在室温下搅拌过夜。当在约16小时后确认反应完成时,将反应用20%盐水溶液(250mL)和乙酸乙酯(250mL)淬灭,以产生浆料。添加额外量的水(250mL),直至混合物变为均匀溶液。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(250mL)萃取。将合并的有机级份经硫酸镁(MgSO4)干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过快速柱色谱法(SiO2,10%至15%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈黄色结晶固体的所需产物(155g)。将合并的固体用己烷(750mL)处理,并使所得浆料升温至55℃,以产生均匀溶液。然后将所得溶液逐渐冷却至室温,并在室温下搅拌过夜,然后冷却至0-5℃达2小时。通过过滤收集固体,用预冷却的己烷(2×30mL)洗涤,并在真空中干燥,得到呈白色固体的4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(3f,134.9g,理论上148.0g,91%收率)。对于3f:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.71(s,1H),7.83(d,1H,J=3.7Hz),6.73(d,1H,J=3.8Hz),6.23(s 2H),1.06(s,9H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δppm 176.9,151.2,151.1,151.0,131.6,117.1,99.9,66.9,38.3,26.5;C12H14ClN3O2(MW,267.71),LCMS(EI)m/e 268/270(M++H)。
Figure BPA00001437242501681
3-环戊基丙烯腈(8)。将氰甲基膦酸二乙酯(7,742.5g,4.2mol,1.1当量)于无水THF(5.75L)中的溶液在氮气下于冰-水-甲醇浴上进行搅拌,并以使得温度保持低于0℃的速率添加叔丁醇钾于THF中的1M溶液(4L,4.0mol,1.05当量)。THF中的1M叔丁醇钾添加结束后,在冷却浴上继续搅拌1小时,并以使得温度保持低于0℃的速率添加环戊烷羧甲醛(6,374g,3.81mol)于无水THF(290mL)中的溶液。移除冷浴,并使反应混合物逐渐升温至室温,并在室温下搅拌过夜。当确认反应完成时,将反应混合物在甲基叔丁基醚(MTBE,14L)、水(10L)与盐水(6L)之间分配。将两层分离,并将合并的有机相用盐水(6L)洗涤。将水相用MTBE(10L)萃取,并用盐水(6L)洗涤。将合并的有机萃取物在减压下浓缩,并将残留物蒸馏(65-78℃/6托),得到呈无色油状物的3-环戊基丙烯腈(8,437.8g,理论上461.7g,94.8%收率),其经证实为E-和Z-异构体的混合物。对于8:1H NMR(DMSO-d6,400MHz,对于Z-异构体)δppm 6.58(t,1H,J=10.6Hz),5.55(dd,1H,J=10.8,0.59Hz),2.85(m,1H),1.90-1.46(m,6H),1.34(m,2H)和(对于E-异构体)δppm 6.83(q,1H,J=8.3Hz),5.66(dd,1H,J=16.5,1.4Hz),2.60(m,1H),1.90-1.46(m,6H),1.34(m,2H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz,对于Z-异构体)δppm 159.8,116.6,97.7,42.3,32.3,25.1和(对于E-异构体)δppm 160.4,118.1,97.9,43.2,31.5,24.8;C8H11N(MW,121.18),GCMS(EI)m/e 120(M+-H)。
Figure BPA00001437242501701
4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5)。方法A:向配备有回流冷凝器、氮气入口、机械搅拌器和温度计套管的烧瓶中添加4-氯-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3a,817g,2.88mol)和二噁烷(8L)。向此溶液中添加4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(4,728g,3.75mol,1.30当量),然后添加碳酸钾(K2CO3,1196g,8.67mol,3.0当量)于水(4L)中的溶液。通过使氮气流通过溶液15分钟使溶液脱气,然后用四(三苯基膦)钯(0)(167g,0.145mol,0.05当量)处理,并将所得反应混合物加热回流(约90℃)2小时。当通过TLC(1∶1 庚烷/乙酸乙酯)和LCMS确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温,并用乙酸乙酯(24L)和水(4L)稀释。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(4L)萃取。合并的有机层用水(2×2L)、盐水(2L)洗涤,经硫酸钠(Na2SO4)干燥,并在减压下浓缩。将残留物悬浮于甲苯(4L)中,并将溶剂在减压下移除。最后将残留物用甲基叔丁基醚(MTBE,3L)研磨,通过过滤收集固体并用MTBE(1L)洗涤,得到呈白色结晶固体的4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5,581.4g,908.5g理论上,64%收率)。对于5:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 13.41(bs,1H),8.74(s,1H),8.67(bs,1H),8.35(bs,1H),7.72(d,1H,J=3.7Hz),7.10(d,1H,J=3.7Hz),5.61(s,2H),3.51(t,2H,J=8.2Hz),0.81(t,2H,J=8.2Hz),0.13(s,9H);C15H21N5OSi(MW,315.45),LCMS(EI)m/e 316(M++H)。
外消旋3-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(9,外消旋SEM-保护的化合物)。方法A:在室温下,将3-环戊基丙烯腈(8,273.5g,2.257mol,1.20当量)和DBU(28mL,0.187mol,0.10当量)添加到4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5,591.8g,1.876mol)于乙腈(4.7L)中的悬浮液里。将所得反应混合物加热至50-60℃达17小时(澄清溶液在加热中途形成),然后加热至70-80℃达8小时。当LCMS分析显示确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温。然后将冷却溶液在减压下浓缩,得到呈琥珀色粘稠油状物的粗产物(9)。将粗产物溶解于二氯甲烷(DCM)中并吸附在硅胶上,然后干装填至以33%EtOAc/庚烷填充的硅胶柱(3kg)上。将柱用33%EtOAc/庚烷(21L)、50%EtOAc/庚烷(28L)、60%EtOAc/庚烷(12L)和75%EtOAc/庚烷(8L)洗脱。将含有所需产物(9)的级份合并且在减压下浓缩,得到黄色油状物,用EtOAc将其转移至3L烧瓶中。将溶剂在减压下移除,并通过与庚烷共蒸发移除残留的EtOAc。将残留物在高真空下进一步干燥过夜,得到呈极粘性黄色油状物的外消旋3-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(9,外消旋SEM-保护的化合物,800g,理论上819.1g,97.7%收率)。对于9:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.83(s,1H),8.75(s,1H),8.39(s,1H),7.77(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),5.63(s,2H),4.53(td,1H,J=19.4,4.0Hz),3.51(t,2H,J=8.1Hz),3.23(dq,2H,J=9.3,4.3Hz),2.41(m,1H),1.79(m,1H),1.66-1.13(m,7H),0.81(t,2H,J=8.2Hz),0.124(s,9H);C23H32N6OSi(MW,436.63),LCMS(EI)m/e437(M++H)和459(M++Na)。
(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-10)和(3S)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((S)-10)。在150巴填充压力下,将由Daicel在3.0L异丙醇(IPA)中制成的1.5kg 20微米Chiralcel
Figure BPA00001437242501721
OD手性固定相(CSP)的浆料填充到PROCHROM动态轴向压缩柱LC110-1(11cm内径×25cm长度;柱空隙体积:大约1.5L)中。然后将填充柱安装在Novasep Hipersep HPLC单元上。将柱和Hipersep单元用甲醇(17L)冲洗,然后用由异丙醇和己烷的混合物(2∶8体积比,17L)所制成的流动相冲洗。然后通过将3-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(9,外消旋SEM-保护的化合物,2795g,6.4mol)溶解于流动相中达到80g/L的浓度来制备进料溶液。然后将进料溶液依次注入制备型手性柱中,以供分离。每次注射的体积为120mL。在室温下,将手性柱用流动相以570mL/min的流速洗脱。柱洗脱通过330nm波长的UV来监测。在这些条件下,实现了两种对映体的基线分离。保留时间分别为16.4分钟(峰1,非所需(S)-对映体(S)-10)和21.0分钟(峰2,所需(R)-对映体(R)-10)。每次注射的周期为11分钟,并且就此分离方法而言,进行总计317次注射。每次注射后单独收集峰1(非所需(S)-对映体(S)-10)和峰2(所需(R)-对映体(R)-10)的级份。在40℃和减压(40-120巴)下,将收集的级份分别在1平方英尺和2平方英尺ROTOTHERM蒸发器中连续浓缩。将来自各蒸发器的残留物在高真空下进一步干燥至恒重,得到(自峰2)淡黄色油状物(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-10,1307g,理论上1397.5g,93.5%)和(自峰1)黄色油状物(3S)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((S)-10,1418g,理论上1397.5g,101.5%)。
开发了一种手性HPLC方法,其使用Chiralcel
Figure BPA00001437242501731
OD-H柱(4.6×250mm,5μm)对SEM-保护的化合物的两种对映体((R)-10和(S)-10)进行手性纯度评估,该柱购自Chiral Technologies,Inc.,填充涂以纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)的硅胶(Chiralcel
Figure BPA00001437242501732
OD)。通过在室温下使用由10%乙醇和90%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于3.0的拆分度来分离SEM-保护的化合物的两种对映体。UV检测波长为220nm。(S)-对映体((S)-10)和(R)-对映体((R)-10)的保留时间分别为10.3分钟和13.1分钟。
对通过制备型手性HPLC分离的各对映体的品质(包括化学纯度(HPLC面积%和重量%)、手性纯度(手性HPLC面积%)和残留溶剂(IPA和己烷))进行分析,并且其结构通过NMR和LC/MS确认。对于(R)-10:非手性纯度(99.0面积%,通过HPLC在220nm下检测;100.1重量%,通过HPLC重量百分比分析);手性纯度(99.7面积%,通过手性HPLC;99.4%ee);残留溶剂(IPA为3.7重量%;己烷为0.01重量%);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.83(s,1H),8.75(s,1H),8.39(s,1H),7.77(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),5.63(s,2H),4.53(td,1H,J=19.4,4.0Hz),3.51(t,2H,J=8.1Hz),3.23(dq,2H,J=9.3,4.3Hz),2.41(m,1H),1.79(m,1H),1.66-1.13(m,7H),0.81(t,2H,J=8.2Hz),0.124(s,9H);C23H32N6OSi(MW,436.63),LCMS(EI)m/e 437(M++H)和459(M++Na)。对于(S)-10:非手性纯度(99.3面积%,通过HPLC在220nm下检测;99.9重量%,通过HPLC重量百分比分析);手性纯度(99.7面积%,通过手性HPLC分析;99.4%ee);残留溶剂(IPA为4.0重量%;己烷为0.01重量%);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm8.83(s,1H),8.75(s,1H),8.39(s,1H),7.77(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),5.63(s,2H),4.53(td,1H,J=19.4,4.0Hz),3.51(t,2H,J=8.1Hz),3.23(dq,2H,J=9.3,4.3Hz),2.41(m,1H),1.79(m,1H),1.66-1.13(m,7H),0.81(t,2H,J=8.2Hz),0.124(s,9H);C23H32N6OSi(MW,436.63),LCMS(EI)m/e 437(M++H)和459(M++Na)。
(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-10)和(3S)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((S)-10)。
将外消旋混合物在配备有8个柱的SMB单元上进行处理。采用下文实例中示出的各种条件,以不同规模进行分离。各对映体的纯度通过手性HPLC方法来监测,使用与分离所用相同的流动相和相同的固定相,以使得能快速地测定纯度。在每种情况中,采用旋转蒸发器或降膜蒸发器,通过真空蒸发回收浓缩溶液形式的两种对映体。在实例1至3中,回收的所需对映体为萃取残液。在实例4中,回收的所需对映体为萃取物。所报道的手性纯度和收率为在SMB单元已操作至少10至15个循环后所测得的数据,以确保稳态操作。测试各种操作条件,以确保高纯度和高产率。在实例1至3中,在具有不同柱直径的不同SMB单元上测试使用相同固定相与流动相的分离。在实例4中,在两种不同的操作压力下操作SMB。在实例4中,柱构型由传统的<2>/<2>/<2>/<2>改变成<2>/<2>/<3>/<1>,以提高萃取残液的纯度,并通过增加SMB区域III的长度来提高通过量。
实例1:50g规模
柱:Chiralcel
Figure BPA00001437242501751
OD
流动相 异丙醇和正庚烷20/80(v/v)
柱长度 10cm
柱内径 10mm
柱个数 8
进料浓度 80g/l
温度:25℃。
  参数   实例1
  柱构型   <2>/<2>/<2>/<2>
再循环流速(ml/min) 18
  萃取流速(ml/min)   7.76
  进料流速(ml/min)   0.25
  萃取残液流速(ml/min)   1.4
  洗脱液流速(ml/min)   8.91
  切换时间(min)   1.52
  所需对映体纯度   99.15%
  所需对映体收率   94.8%
  产率(kg对映体/d/kg CSP)   0.41
实例2:25kg规模
柱:Chiralcel
Figure BPA00001437242501761
OD
流动相 异丙醇和正庚烷20/80(v/v)
柱长度 9.5cm
柱内径 49mm
柱个数 8
进料浓度 80g/l
温度:25℃。
  参数   实例2
  柱构型   <2>/<2>/<2>/<2>
  操作压力(巴)   25-28
  再循环流速(ml/min)   498.9
  萃取流速(ml/min)   176.4
  进料流速(ml/min)   6.58
  萃取残液流速(ml/min)   57.8
  洗脱液流速(ml/min)   227.6
  切换时间(min)   1.11
  所需对映体纯度   99.3%
  所需对映体收率   85%
  产率(kg对映体/d/kg CSP)   0.43
实例3:100kg规模
柱:ChiralcelOD
流动相 异丙醇和正庚烷20/80(v/v)
柱长度 9/0cm
柱内径 200mm
柱个数 8
进料浓度 53.7g/l
温度:25℃。
  参数   实例3
  柱构型   <2>/<2>/<2>/<2>
  操作压力(巴)   35
  再循环流速(l/h)   355.0
  萃取流速(l/h)   124.1
  进料流速(l/h)   7.0
  萃取残液流速(l/h)   114.0
  洗脱液流速(l/h)   231.1
  切换时间(min)   1.80
  所需对映体纯度   99.8%
  所需对映体收率   92%
  产率(kg对映体/d/kg CSP)   0.31
实例4:100g规模
柱:(S,S)Whelk-O
Figure BPA00001437242501781
1
流动相 甲基-叔丁基醚
柱长度 10.0cm
柱内径 10mm
柱个数 8
进料浓度 90g/l
  参数   实例4a   实例4b
  柱构型   <2>/<2>/<2>/<2>   <2>/<2>/<3>/<1>
  操作压力(巴)   27   12
  温度   23   22
  再循环流速(ml/min)   22.0   9.0
  萃取流速(ml/min)   9.6   2.8
  进料流速(ml/min)   0.5   0.3
  萃取残液流速(ml/min)   5.9   3.0
  洗脱液流速(ml/min)   15   5.5
  切换时间(min)   0.70   1.48
  所需对映体纯度   99.6%   99.8%
  所需对映体收率   90%   98%
  产率(kg对映体/d/kg CSP)   0.92   0.55
(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑
-1-基]丙腈((R)-12,游离碱)。方法A:在室温下,向(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-10,463g,1.06mol,98.6%ee)于乙腈(4.5L)中的溶液里添加水(400mL),接着立即添加四氟硼酸锂(LiBF4,987.9g,10.5mol,10.0当量)。观察到在添加水时反应温度从环境温度降至12℃,然后在添加四氟硼酸锂(LiBF4)期间升至33℃。将所得反应混合物加热回流(约80℃)过夜。将液份淬灭到乙酸乙酯/水中,并通过LCMS和TLC(95∶5乙酸乙酯/甲醇,v/v)检验。当LCMS和TLC分析显示羟甲基中间体((R)-11)和所产生的完全脱保护物质((R)-12,游离碱),但无起始物质((R)-10)留下时,将反应混合物逐渐冷却至<5℃,然后逐渐添加20%的氢氧化铵(NH4OH,450mL)水溶液,以将反应混合物的pH调节至9(用pH条检验)。移除冷浴,并使反应混合物逐渐升温至室温,并在室温下搅拌过夜。将液份淬灭到乙酸乙酯/水中,并通过LCMS和TLC(95∶5乙酸乙酯/甲醇,v/v)检验,以确认完全脱保护。当LCMS和TLC显示确认反应完成时,将反应混合物过滤,并将固体用乙腈(1L)洗涤。然后将合并的滤液在减压下浓缩,并将残留物在乙酸乙酯(6L)与半饱和盐水(3L)之间分配。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(2L)萃取。将合并的有机层用半饱和碳酸氢钠(NaHCO3,3L)和盐水(3L)洗涤,经硫酸钠(Na2SO4)干燥,并在减压下浓缩,得到呈橙色油状物的粗产物。然后将粗物质通过快速柱色谱法(SiO2,40至100%乙酸乙酯/庚烷梯度洗脱)纯化,得到呈白色泡沫物的(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-12,游离碱,273g,理论上324.9g,84%收率)。将此物质通过19F NMR检验以确保无四氟硼酸锂(LiBF4)残留,并通过手性HPLC(Chiralcel
Figure BPA00001437242501801
OD,90∶10 己烷/乙醇)确认对映体纯度(98.7%ee),其不经进一步纯化便用于制备相应的磷酸盐。对于(R)-12(游离碱):1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 12.1(bs,1H),8.80(d,1H,J=0.42Hz),8.67(s,1H),8.37(s,1H),7.59(dd,1H,J=2.34,3.51Hz),6.98(dd,1H,J=1.40,3.44Hz),4.53(td,1H,J=19.5,4.63Hz),3.26(dd,1H,J=9.77,17.2Hz),3.18(dd,1H,J=4.32,17.3Hz),2.40(m,1H),1.79(m,1H),1.65to 1.13(m,7H);C17H18N6(MW,306.37)LCMS(EI)m/e 307(M++H)。
Figure BPA00001437242501802
(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈(R)-10。将(R)-3-环戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-10,75.0g,0.172mol,98.8%ee)于乙腈(600mL)中的溶液冷却至0-5℃。经10分钟向冷却溶液中添加三氟化硼乙醚化物(54.4mL,0.429mol),同时使内部反应温度保持低于5℃。添加后,移除冷浴,并使反应混合物升温至室温。当HPLC分析显示(R)-10的含量低于1%时,脱保护反应的初始阶段视为完成。然后将反应冷却至0-5℃,随后缓慢添加水(155mL)。添加水后,移除冷浴,使所得反应混合物升温至13-17℃,并再搅拌2-3小时。将所得反应混合物再次冷却至0-5℃。向冷却的反应混合物中缓慢添加氨于水中的溶液[通过将28%氨水溶液(104.5mL)与水(210.5mL)混合制成],同时使内部反应温度保持低于5℃。添加氨水溶液后,移除冷浴,并使反应升温至室温。当通过HPLC分析羟甲基中间体的含量低于1%时,确认水解完成。
将所得反应混合物用乙酸乙酯(315mL)稀释,并用20%盐水(315mL)洗涤。将含水级份用乙酸乙酯(315mL)反萃取。将有机级份合并,并在真空下以40℃的浴温浓缩至体积为380mL。将浓缩的残留物用乙酸乙酯(600mL)稀释,并用1M NaHCO3(2×345mL)和20%盐水(345mL)洗涤。将含水洗液合并,并用乙酸乙酯(345mL)反萃取。将有机级份合并,并精密过滤到洁净的2L圆底烧瓶中。将有机级份用温水(50℃,2×450mL)洗涤,然后用活性炭在65℃下搅拌处理1.5小时。将浆料通过硅藻土床过滤。将滤液在真空下浓缩,其中浴温为40℃。将所得浆液置于高真空下,以提供呈淡黄色泡沫物的(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈[(R)-12,54.2g,103%收率]。将此物质通过19FNMR来检验,以确保产物未被任何氟化杂质所污染。分离的游离碱的化学纯度为96.3%。通过手性HPLC(chiralcel OD,90∶10 己烷/乙醇)测定,游离碱的手性纯度为98.8%。游离碱不经进一步纯化便用于制备磷酸盐。1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ12.11(bs,1H),8.79(d,1H,J=0.43Hz),8.67(s,1H),8.37(s,1H),7.59(q,1H,J=2.3Hz),6.98(q,1H,J=1.6Hz),4.53(td,1H,J=19.2,4.1Hz),3.22(dq,2H,J=9.8,4.3Hz),2.40(m,1H),1.79(m,1H),1.65-1.13(m,7H)。C17H16N6(MW,306.37),LCMS(EI)m/e 307(M++H)。
(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐((R)-13,磷酸盐)。方法A:在60-65℃下,向(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-12,游离碱,572g,1.87mol)于异丙醇(IPA,8L)中的溶液里添加磷酸(186.2g,1.9mol,1.10当量)于异丙醇(1.6L)中的溶液。在添加磷酸溶液时未观察到放热,并且几乎立即形成沉淀。然后将所得混合物在76℃下加热1.5小时,然后逐渐冷却至环境温度,并在室温下搅拌过夜。将混合物过滤,并将固体用庚烷与异丙醇(1/1,v/v,3L)的混合物洗涤,然后转移回原烧瓶中,并在庚烷(8L)中搅拌一小时。通过过滤收集固体,用庚烷(1L)洗涤,并在对流烘箱中于40℃和真空下干燥至恒重,得到呈白色至灰白色结晶固体的(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐((R)-13,磷酸盐,634.2g,理论上755g,84%收率)。对于(R)-13,磷酸盐:熔点:197.6℃;1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δppm 12.10(s,1H),8.78(s,1H),8.68(s,1H),8.36(s 1H),7.58(dd,1H,J=1.9,3.5Hz),6.97(d,1H,J=3.6Hz),4.52(td,1H,J=3.9,9.7Hz),3.25(dd,1H,J=9.8,17.2Hz),3.16(dd,1H,J=4.0,17.0Hz),2.41,(m,1H),1.79(m,1H),1.59(m,1H),1.51(m,2H),1.42(m,1H),1.29(m,2H),1.18(m,1H);13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δppm 152.1,150.8,149.8,139.2,131.0,126.8,120.4,118.1,112.8,99.8,62.5,44.3,29.1,29.0,24.9,24.3,22.5;C17H18N6(MW,306.37,游离碱)LCMS(EI)m/e 307(M++H,基峰),329.1(M++Na)。
方法B:在回流下,经47分钟时间向(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈((R)-12,54.2g,177mol)于二氯甲烷(782mL)和2-丙醇(104mL)中的溶液里添加磷酸(19.9g,0.173mol,1.15当量)于2-丙醇(34.0mL)中的溶液。添加酸后,将所得混合物另加热回流1小时。将混合物逐渐冷却至环境温度并搅拌3小时。通过过滤收集固体,并用二氯甲烷(390mL)洗涤,然后用正庚烷(390mL)洗涤。将固体在真空和室温下,然后在真空和62℃下部分干燥,得到呈白色至灰白色结晶固体的(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈磷酸盐(60.1g,84%收率)。通过手性HPLC(chiralcel OD,90∶10己烷/乙醇)分析,得到对映纯度为99.2%ee。1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δ12.11(bs,1H),8.79(d,1H,J=0.59Hz),8.67(s,1H),8.36(s,1H),7.59(q,1H,J=2.3Hz),6.98(q,1H,J=1.6Hz),4.53(td,1H,J=19.6,4.4Hz),3.22(dq,2H,J=9.6,4.3Hz),2.40(m,1H),1.79(m,1H),1.65-1.13(m,7H)。C17H21N6O4P(MW,404.36),LCMS(EI)m/e 307(M++H)和m/e 329(M++Na)。
Figure BPA00001437242501831
(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈磷酸盐。向配备有搅拌棒、蒸馏头、加料漏斗和加热罩的1L圆底烧瓶中装填甲醇(520mL)和(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-环戊基丙腈磷酸盐((R)-13,磷酸盐,40.0克,98.92mmol)。将浆料加热至55℃,以产生微粉红色溶液。将溶液冷却至50℃,并过滤至配备有顶置式搅拌器、蒸馏头、加料漏斗和加热罩的2L烧瓶中。将1L圆底烧瓶和过滤漏斗用另外的甲醇(104.0mL)冲洗。在大气压力下,将滤液溶液加热回流1小时以蒸馏甲醇(281mL)。经由加料漏斗经80分钟缓慢装填异丙醇(IPA)(320mL),同时使内部温度保持在大约65℃。在IPA添加过程中,观察磷酸盐的沉淀。当IPA添加完成后,在相同的温度下缓慢添加正庚烷(175mL)。在大气压下继续蒸馏。以大约等于蒸馏速率的速率添加另外的正庚烷(825mL),同时使内部温度保持在大约65℃。当馏出物的体积达到742mL(不包括得自先前蒸馏的281mL甲醇的体积)时,蒸馏完成。蒸馏花费大约1小时。蒸馏期间的蒸汽温度在54-64℃的范围内,并且蒸馏完成时的内部温度为67℃。将混合物缓慢冷却至室温,并再搅拌3小时。通过过滤收集固体。将湿滤饼用正庚烷(384.0mL)中16.7%(v/v)的异丙醇洗涤,然后用正庚烷(280.0mL)洗涤,并在55℃下真空干燥,以提供呈白色固体的36.1克所需产物,收率为90%。通过HPLC分析的化学纯度为99.79%。通过手性HPLC分析的手性纯度为99.8%。1H NMR(499.7MHz,DMSO-d6)δ(ppm):12.21(s,1H),10.71(s,3H),8.80(s,1H),8.72(s,1H),8.40(s,1H),7.60(d,J=3.5Hz,1H),7.00(d,J=3.5Hz,1H),4.51(td,J=9.75,4.0Hz,1H),3.25(dd,J=17.3,9.75Hz,1H),3.14(dd,J=17.0,4.0Hz,1H),2.43-2.35(m,1H),1.79-1.73(m,1H),1.58-1.42(m,3H),1.41-1.33(m,1H),1.30-1.23(m,2H),1.19-1.12(m,1H);13C NMR(125.7MHz,DMSO-d6)δ(ppm):152.8,151.2,150.3,140.0,131.8,127.7,120.8,118.8,113.5,100.7,63.3,45.0,29.8,25.6,25.0,23.2;LCMSm/z:C17H18N6(M+H)+的计算值:307.2。(M+H)+实测值:307.0。
Figure BPA00001437242501851
4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5)。方法B:在室温下,向配备有顶置式搅拌器、冷凝器、温度计套管和氮气入口的反应器中装填4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(4,600g,3.09mol)、甲苯(4.2L)和乙基乙烯基醚(334.5g,4.64mol,0.44L,1.50当量),然后滴加2M HCl于二乙醚(39mL,0.078mol,0.025当量)中的溶液。将所得反应混合物加热至35-40℃达4-8小时。当HPLC分析显示确认反应完成时,将反应混合物冷却至15-25℃,然后用NaHCO3水溶液处理至pH>8。将两层分离,并将有机层在减压下浓缩,得到粗1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(14),其不经进一步纯化便直接用于随后的Suzuki偶合反应。
在室温下,向配备有顶置式搅拌器、冷凝器、温度计套管和氮气入口的反应器中装填水(H2O,1.5L)、碳酸钾(K2CO3,1047g,7.58mol,2.45当量)、4-氯-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3a,755g,2.66mol)、按上述制备的粗1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(14,822g(按100%转化率计),3.09mol,1.16当量)和1-丙醇(6L)。使所得混合物脱气三次,每次用氮气回填,然后在室温下用四(三苯基膦)钯(0)(9.2g,0.008mol,0.0026当量)处理。将所得反应混合物加热至缓缓回流(约90℃)1-4小时。当通过HPLC确认反应完成时,将反应混合物在减压下浓缩以移除溶剂。然后将残留物冷却至室温,用乙酸乙酯(9L)和水(4L)稀释。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(2×2.5L)萃取。将合并的有机层用水(2×2L)洗涤,并在减压下浓缩,得到粗4-(1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(15),其不经进一步纯化便直接用于后续酸促进的脱保护反应。
在室温下,向配备有顶置式搅拌器、冷凝器、温度计套管和氮气入口的反应器中装填粗4-(1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(15,1030.9g(按100%转化率计),2.66mol)、四氢呋喃(THF,0.9L)、水(H2O,4.4L)和10%HCl水溶液(2.7L、10.64mol、3.44当量)。将所得反应混合物在室温下搅拌2-5小时。当通过HPLC分析确认反应完成时,将反应混合物在室温下用30%氢氧化钠(NaOH)水溶液(940mL,11.70mol,3.78当量)处理。将所得反应混合物在室温下搅拌1-2小时。通过过滤收集固体,用水(2×0.75L)洗涤,并在真空烘箱中于45-55℃下干燥至恒重,得到粗4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5,826.8g,理论上839.1g,98.5%收率),为灰白色固体(94.2面积%的纯度,通过HPLC分析)。随后将此粗物质在乙腈中再结晶,得到纯化合物5(738.4g,理论上839.1g,88%收率),为白色晶体(99.5面积%,通过HPLC分析),经证实其在每一可比较的方面均与方法A所制备的物质相同。
Figure BPA00001437242501871
4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5)。方法C:在室温下,向配备有顶置式搅拌器、冷凝器、温度计套管和氮气入口的反应器中装填水(H2O,9.0L)、碳酸钾(K2CO3,4461g,32.28mol,2.42当量)、4-氯-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3a,3597g,12.67mol)、1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(14,3550,13.34mol,1.05当量)和1-丁醇(27L)。使所得混合物脱气三次,每次用氮气回填,然后在室温下用四(三苯基膦)钯(0)(46g,0.040mol,0.003当量)处理。将所得反应混合物加热至缓缓回流(约90℃)1-4小时。当通过HPLC确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温,然后通过硅藻土床过滤。将硅藻土床用乙酸乙酯(2×2L)洗涤,然后合并滤液和洗涤溶液。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(12L)萃取。将合并的有机层在减压下浓缩以移除溶剂,将粗4-(1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(15)和四氢呋喃(THF,4.2L)一起直接装回反应器中,以在不经进一步纯化的情况下用于后续酸促进的脱保护反应。
在室温下,向反应器中的按上述制备的粗4-(1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(15)于四氢呋喃(THF,4.2L)中的悬浮液里装填水(H2O,20.8L)和10%HCl水溶液(16.2,45.89mol,3.44当量)。将所得反应混合在16-30℃下搅拌2-5小时。当通过HPLC分析确认反应完成时,将反应混合物在室温下用30%氢氧化钠(NaOH)水溶液(4L,50.42mol,3.78当量)处理。将所得反应混合物在室温下搅拌1-2小时。通过过滤收集固体,并用水(2×5L)洗涤。将湿滤饼与乙腈(21.6L)一起装回至反应器中,并将所得悬浮液加热至缓缓回流1-2小时。然后将澄清溶液逐渐冷却至室温并搅拌,固体随冷却而从溶液中沉淀出来。将反应混合物在室温下再搅拌1-2小时。通过过滤收集固体,用乙腈(2×3.5L)洗涤,并在烘箱中于减压和45-55℃下干燥至恒重,得到4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5,3281.7g,理论上3996.8g,82.1%收率),为白色结晶固体(99.5面积%,通过HPLC分析),经证实其在每一可比较的方面均与方法A和B所制备的物质相同。
Figure BPA00001437242501881
4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5)。方法D:在0-5℃(冰浴)下,向氢化钠(NaH,60重量%油分布,4.05g,101.3mmol,1.54当量)于1,2-二甲氧基乙烷(DME,20.0mL,192.4mmol)中的悬浮液里缓慢添加1,2-二甲氧基乙烷(DME,80.0mL,769.6mmol)中的4-氯吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,10.08g,65.6mmol),使得温度低于5℃(-7℃至5℃)。立即放出大量气体。将所得反应混合物在0-5℃下搅拌30分钟,然后缓慢添加三甲基甲硅烷基乙氧基甲基氯(2,12.56g,75.3mmol,1.15当量),同时使反应温度保持<5℃。在添加后,将反应物在0℃下搅拌1小时,然后升温至室温达23小时。当HPLC和TLC显示确认反应完成时,在室温下将反应混合物用水(46mL)淬灭,并将含有所需产物(3a)的淬灭反应混合物在不经进一步处理和纯化的情况下直接用于下一步Suzuki偶合反应。
在室温下,向含有按上述得自先前反应的粗4-氯-7-[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3a,18.63g,65.64mmol)的淬灭反应混合物中添加1,2-二甲氧基乙烷(DME,38mL)、碳酸钾粉末(K2CO3,23.56g,170.5mmol,2.6当量)、1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(14,18.60g,69.89mmol,1.06当量)。使所得混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后在室温下用四(三苯基膦)钯(0)(244.2mg,0.21mmol,0.003当量)处理。使所得反应混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后升温至80℃达4-8小时。当TLC和HPLC显示确认反应完成时,将反应混合物逐渐冷却至室温,并通过硅藻土短床(10g)过滤。将硅藻土床用乙酸乙酯(EtOAc,20mL)洗涤。将两层滤液分离,并将水层用乙酸乙酯(2×30mL)萃取。将合并的有机萃取物用饱和NaCl水溶液(20mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,并在减压下浓缩。然后用THF(22mL)将含有所需Suzuki偶合粗产物(15)的残留物转移至500mL圆底烧瓶中,以在不经进一步纯化的情况下用于后续的脱保护反应。
将Suzuki偶合粗产物(15)于THF中的溶液(22mL)用水(108mL)和10%HCl水溶液(通过将19.6mL浓HCl与64mL H2O混合制备)来处理。将所得反应混合物在室温下搅拌4-6小时。当TLC和HPLC显示确认脱保护反应完成时,将30%氢氧化钠(NaOH)水溶液(通过将10.4gNaOH溶解于21.0mL H2O中制备)缓慢添加到反应混合物中,同时将温度保持低于25℃。在10分钟后,固体逐渐溶解并且再沉淀。将混合物在室温下搅拌1-2小时,然后通过过滤收集固体,并用H2O(50mL)洗涤。将湿滤饼转移到250mL三颈烧瓶中,并在室温下用乙腈(MeCN,112mL)处理。将混合物加热回流2小时,然后逐渐冷却至室温,并在室温下搅拌1小时。通过过滤收集固体,用MeCN(36mL)洗涤,并在烘箱中于40-45℃下干燥,得到4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5,15.3g,理论上20.7g,73.9%收率),为白色结晶固体(99.4面积%,通过HPLC分析),经证实其在每一可比较的方面均与方法A、B和C所制备的物质相同。
Figure BPA00001437242501911
外消旋3-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(9,外消旋SEM-保护的化合物)。方法B:在室温下,向配备有搅拌棒、热电偶、冷凝器和氮气入口的250mL四颈圆底烧瓶中装填(3S)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((S)-10,13.9g,31.5mmol)、乙腈(84mL)和3-环戊基丙烯腈(8(E和Z异构体的混合物,3.82g,31.5mmol,1.0当量)。然后将所得混合物用碳酸铯(Cs2CO3,2.57g,7.88mmol,0.25当量)在室温下处理。使反应混合物升温至65℃,并在12小时后通过手性HPLC检验,以确定化合物(R)-10与化合物(S)-10的对映体比。当化合物(R)-10与化合物(S)-10的比例达到1比1时,则使反应混合物逐渐冷却至室温,然后在室温下搅拌24至48小时。反应混合物通过HPLC监测,以测定4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5)的含量。当通过HPLC面积%证实化合物5的含量≤2%时,视为反应完成。然后将反应混合物通过硅藻土垫过滤,以移除反应溶液中存在的不溶性固体。然后将滤液在减压下浓缩,以移除约40mL的溶剂。将浓缩溶液用乙酸乙酯(40mL)稀释,并用1N HCl水溶液(40mL)洗涤。将两层分离,并将含水的酸洗涤溶液用乙酸乙酯(20mL)反萃取。将合并的有机级份用1M碳酸氢钠(NaHCO3)水溶液(45mL)和20%(w/w)盐水溶液(40mL)洗涤。将有机级份经硫酸镁(MgSO4)干燥,并在减压下浓缩,得到呈琥珀色油状物的粗外消旋3-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(9,外消旋SEM-保护的化合物,13.6g,理论上13.9g,97.8%),其经证实与方法A所制备的物质相同。经证实此粗产物足够纯(>96面积%,通过HPLC分析),并在不经进一步纯化的情况下直接用于后续的手性分离。
4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5)。方法E:在室温下,向配备有顶置式搅拌器、热电偶、2L加料漏斗和氮气入口的22L四颈烧瓶中装填(3S)-3-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((S)-10,491g,1.11mol)和乙腈(4.5L)。将混合物冷却至0-10℃,然后经由加料漏斗经1.5小时以叔丁醇钾于THF中的1M溶液(KOtBu,2.0L,2.0mol,1.8当量)逐滴处理。添加碱后,使反应混合物回到室温,并在室温下搅拌12-24小时。当LC/MS显示确认反应完成时,将反应混合物用乙酸乙酯(EtOAc,6L)和50%(w/w)氯化铵水溶液(NH4Cl,4L)稀释。将两层分离,并将含水级份用乙酸乙酯(2L)反萃取。将合并的有机级份用水(2L)和盐水(3L)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,并在减压下浓缩,得到呈琥珀色油状物的粗4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5,354g,理论上350.1g,101.1%收率),其在室温下于真空中静置时固化。随后将此粗物质在乙腈中再结晶,得到纯化合物5(308g,理论上350.1g,88%收率),为白色晶体(99.5面积%,通过HPLC分析),经证实其在每一可比较的方面均与方法A、B、C和D所制备的物质相同。
Figure BPA00001437242501931
(2S,3S)-2,3-双(苯甲酰氧基)琥珀酸-(3R)-环戊基-3-[4-(7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(1∶1;17)。在室温下,向配备有搅拌棒和氮气入口的250mL圆底烧瓶中装填外消旋3-环戊基-3-[4-(7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(9,6.92g,0.0158mol)、乙腈(89.0mL,1.70mol)、四氢呋喃(15mL,0.185mol)和丙酮(15.0mL,0.204mol)。使所得溶液升温至50℃,然后以一份(+)-2,3-二苯甲酰-D-酒石酸(16,8.52g,0.0238mol,1.5当量)处理。然后将所得均匀溶液在50℃下搅拌10分钟,然后逐渐冷却至室温,并在室温下搅拌21小时。然后通过过滤收集固体,用小体积的己烷冲洗,并在减压下干燥,得到呈白色晶体的(2S,3S)-2,3-双(苯甲酰氧基)琥珀酸-(3R)-环戊基-3-[4-(7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(1∶1;17,6.85g,理论上12.6g,54%收率)。通过手性HPLC分析分离盐的对映体纯度,发现为74∶26,偏向所需的R-对映体。对于17:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.86(s,1H),8.78(s,1H),8.42(s,1H),8.04(dd,4H,J=1.1,8.4Hz),7.80(d,1H,J=3.5Hz),7.76(tt,2H,J=7.5,1.3Hz),7.73(dd,4H,J=7.9,7.4Hz),7.12(d,1H,J=3.7Hz),5.90(s,2H),5.66(s,2H),4.55(td,1H,J=4.2,9.6Hz),3.54(t,2H,J=7.8Hz),3.30(dd,1H,J=10.1,17.6Hz),3.22(dd,1H,J=4.2,16.9Hz),2.43(m,1H),1.82(m,1H),1.70-1.14(m,7H),0.85(t,2H,J=7.8Hz),-0.083(s,9H)。
(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-10)。方法B:在室温下,向250mL圆底烧瓶中装填对映体提高的(2S,3S)-2,3-双(苯甲酰氧基)琥珀酸-(3R)-环戊基-3-[4-(7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(1∶1,17,6.85g,0.00862mol)、乙酸乙酯(EtOAc,70mL,0.717mol)和水(20mL,1.11mol),并将所得溶液冷却至12℃,然后用3N氢氧化钠水溶液(NaOH,10.7mL,0.0321mol,3.72当量)处理,以将pH调节至8-9。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(30mL)萃取。将合并的有机级份用20%盐水溶液(20mL)洗涤,经硫酸镁干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到呈无色油状物的对映体提高的(3R)-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-10,3.31g,理论上3.76g,88%),将其通过手性HPLC分析,发现为74∶26,偏向所需的R-对映体。对于(R)-10:1H NMR(CD3OD,300MHz)δppm 8.77(s,1H),8.68(s,1H),8.43(s,1H),7.66(d,1H,J=3.7Hz),7.06(d,1H,J=3.7Hz),5.7(s,2H),4.53(td,1H,J=4.5,10.2Hz),3.62(dd,2H,J=8.0,16.0Hz),3.26(dd,1H,J=9.7,17.2Hz),3.17(dd,1H,J=4.0,17.0Hz),2.59(m,1H),1.97(m,1H),1.80-1.25(m,7H),0.92(t,2H,J=8.4Hz),-0.03(s,9H);C23H32N6OSi(MW,436.63),LCMS(EI)m/e 437(M++H)。
Figure BPA00001437242501951
{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(18)。在室温下,向配备有搅拌棒、冷凝器和三通阀的250mL圆底烧瓶中装填4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(3f,30g,0.112mol)、1,4-二噁烷(300mL,4.0mol)、1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(14,35.8g,0.134mol,1.2当量)、水(150mL,8.3mol)和碳酸钾(K2CO3,61.9g,0.448mol,4.0当量)。使所得混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后装填四(三苯基膦)钯(0)(5.0g,0.00433mol,0.039当量)。使反应混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后升温至85℃。将反应混合物在85℃下搅拌2-5小时。当确认反应完成时,使反应混合物冷却至室温,然后用20%盐水溶液(250mL)和乙酸乙酯(250mL)稀释。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(250mL)萃取。将合并的有机级份用水和盐水洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,并在减压下浓缩。将残留物通过快速柱色谱法(SiO2,25%至40%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈橙色油状物的{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(18),其直接用于后续的反应,假定为理论收率。对于18:C19H25N5O3(MW,371.43),LCMS(EI)m/e 372(M++H)。
[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(19)。方法A:在室温下,向配备有搅拌棒和氮气入口的1L圆底烧瓶中装填按上述制备的{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(18,理论量41.6g,0.112mol)和四氢呋喃(THF,610mL,7.5mol),并在室温下,将所得混合物用2.0N盐酸水溶液(140mL,0.28mol,2.5当量)处理。随后将所得反应混合物在室温下搅拌过夜。当确认反应完成时,将反应混合物冷却至0-5℃,然后用3M氢氧化钠(NaOH)水溶液(95mL)将pH调节至9-10。然后将混合物用乙酸乙酯(2×300mL)萃取,并将合并的有机萃取物用20%盐水溶液(250mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,并在减压下浓缩,得到呈灰白色至淡黄色固体的粗产物。将粗产物用甲基叔丁基醚(MTBE,200mL)处理,并使浆料升温回流30分钟,然后冷却至室温。通过过滤收集固体,并用MTBE(2×40mL)洗涤,在减压下干燥,得到呈白色至灰白色固体的[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(19,30.5g,理论上33.52g,91%,经两个步骤)。对于19:1H NMR(DMSO-d6,300MHzδppm 13.40(br s,1H),8.75(s,1H),8.66(s,1H),8.32(s,1H),7.68(d,1H,J=3.8Hz),7.11(d,1H,J=3.8Hz),6.21(s,2H),1.06(s,9H);C15H17N5O2(MW,299.33),LCMS(EI)m/e 300(M++H)。
外消旋(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(20)。方法A:在室温下,将3-环戊基丙烯腈(8,14.6g,0.12mol,1.20当量)和DBU(18.2mL,0.12mol,1.2当量)添加到4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(19,30.0g,0.1mol)于乙腈(45mL)中的悬浮液里。将所得反应混合物加热至50-60℃达17小时(澄清溶液在加热中途形成),然后至室温达8小时。当LCMS分析显示确认反应完成时,将反应混合物在减压下浓缩,并将残留物溶解于2L乙酸乙酯中。将所得溶液用水(3×200mL)洗涤,经硫酸钠(Na2SO4)干燥,并在减压下浓缩,得到呈粘稠油状物的粗产物(20)。然后将粗产物通过快速色谱法(SiO2,0-50% EtOAc/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈白色固体的外消旋(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(20,13.0g,理论上42.14g,30.8%收率)。对于20:1H NMR(DMSO-d6,400MHz).δppm 8.84(s,1H),8.78(s,1H),8.39(s,1H),7.74(d,1H,J=3.7Hz,),7.11(d,1H,J=3.8Hz),6.23(s,2H),4.53(ddd,1H,J=9.9,9.6,4.2Hz),3.26(dd,1H,J=17.4,9.9Hz),3.19(dd,1H,J=17.2,4.3Hz),2.41(m,1H),1.87-1.13(m,8H),1.07(s,9H);C23H28N6O2(MW,420.51),LCMS(EI)m/e 421.4(M++H)。
方法B:在室温下,向[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(19,158mg,0.50mmol)和3-环戊基丙烯腈(8,122mg,1.0mmol,2.0当量)于二甲基亚砜(DMSO,1.0mL,14mmol)中的悬浮液里添加碳酸钾粉末(K2CO3,10.4mg,0.075mmol,0.15当量)。然后将反应混合物在室温下搅拌5小时。反应混合物在2小时内变为澄清溶液。当LCMS显示确认反应完成时,将反应物用水(H2O,5mL)萃取,并用乙酸乙酯(EtOAc,3×15mL)萃取。将合并的有机萃取物用饱和NaCl水溶液(10mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,并在减压下浓缩。然后将残留物通过快速色谱法(SiO2,0-50%EtOAc/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈白色固体的外消旋(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(20,172.6mg,理论上210mg,82%收率)。对于20:1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 8.87(s,1H),8.30(s,1H),8.29(s,1H),7.47(d,1H,J=3.9Hz),6.75(d,1H,J=3.9Hz),6.24(s,2H),4.25(m,1H),3.12(dd,1H,J=17.0,8.7Hz),2.95(dd,1H,J=17.0,3.9Hz),2.58(m,1H),1.95(m,1H),1.72-1.52(m,5H),1.25(m,2H),1.14(s,9H);C23H28N6O2(MW,420.51),LCMS(EI)m/e 421.4(M++H)。
(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-21)。将外消旋(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(20,5.2g,12.36mmol)于乙醇和己烷(1∶9 体积比)混合物中的溶液注入到配备有手性柱(30×250mm)的制备型HPLC系统中,该柱填充了涂以纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)的硅胶基填料(可以“Chiralcel
Figure BPA00001437242501981
OD-H”得自Daicel ChemicalIndustries,Ltd.(Daicel)(5μm))。在室温下用由体积比为1比9的乙醇(EtOH)与己烷的混合物制备且流速为32mL/min的流动相来洗脱手性柱。通过在220nm波长下的UV来监测柱的洗脱。在这些条件下,实现了两种对映体的基线分离,保留时间分别为16.4分钟(峰1,非所需(S)-对映体(S)-21)和21.0分钟(峰2,所需(R)-对映体(R)-21)。每次注射为1.4mL浓度为50mg/mL的进料溶液,并且使用堆叠注射的每个操作周期为14分钟。此分离方法采取总计75次注射。每次注射后单独收集峰1(非所需(S)-对映体(S)-21)和峰2(所需(R)-对映体(R)-21)的级份,并将每个峰收集的级份在减压下浓缩。将得自每个蒸发器的残留物在高真空下进一步干燥至恒重,得到(峰2)呈灰白色固体的(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-21,2.36g,理论上2.6g,90.8%收率)和(峰1)呈灰白色固体的(S)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((S)-21,2.4g,理论上2.6g,92.3%收率)。
开发了一种手性HPLC方法,其通过使用Chiralcel
Figure BPA00001437242501991
OD-H柱(4.6×50mm,5μm)来对两种对映体POM-(R)-21和(S)-21的手性纯度进行评估,该柱购自Chiral Technologies,Inc。通过在室温下使用由10%乙醇和90%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于3.5的拆分度分离两种对映体((R)-21和(S)-21)。UV检测波长为220nm。(S)-21和(R)-21的保留时间分别为14.1分钟和18.7分钟。
对通过制备型手性HPLC分离的各对映体的品质(包括化学纯度(HPLC面积%)、手性纯度(手性HPLC面积%))进行分析,通过NMR和LC/MS确认其结构。对于(R)-21:非手性纯度(99.2面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.6面积%,通过手性HPLC分析;99.2%ee);1H NMR(DMSO-d6,400MHz).δppm 8.84(s,1H),8.78(s,1H),8.39(s,1H),7.74(d,1H,J=3.7Hz,),7.11(d,1H,J=3.8Hz),6.23(s,2H),4.53(ddd,1H,J=9.9,9.6,4.2Hz),3.26(dd,1H,J=17.4,9.9Hz),3.19(dd,1H,J=17.2,4.3Hz),2.41(m,1H),1.87-1.13(m,8H),1.07(s,9H);C23H28N6O2(MW,420.51),LCMS(EI)m/e 421.4(M++H)。对于(S)-21:非手性纯度(99.3面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.8面积%,通过手性HPLC分析;99.6%ee);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.84(s,1H),8.78(s,1H),8.39(s,1H),7.74(d,1H,J=3.7Hz,),7.11(d,1H,J=3.8Hz),6.23(s,2H),4.53(ddd,1H,J=9.9,9.6,4.2Hz),3.26(dd,1H,J=17.4,9.9Hz),3.19(dd,1H,J=17.2,4.3Hz),2.41(m,1H),1.87-1.13(m,8H),1.07(s,9H);C23H28N6O2(MW,420.51),LCMS(EI)m/e 421.4(M++H)。
(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-12,游离碱)。方法B:在室温下,向(4-{1-[(1R)-2-氰基-1-环戊基乙基]-1H-吡唑-4-基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-21,376mg,0.894mmol)于甲醇(4.0mL,99mmol)中的搅拌溶液里添加氢氧化钠于水中的1.0M溶液(NaOH,179L,0.179mmol,2.0当量)。将反应混合物在室温下搅拌过夜(15小时)。当LCMS显示反应彻底完成时,将反应混合物用水(10mL)和饱和NaCl水溶液(20mL)淬灭,并用EtOAc(2×10mL)萃取。将合并的有机层用盐水洗涤,
经硫酸镁干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到呈浅黄色泡沫物的(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-12,游离碱,274mg,理论上274mg,100%收率),经证实其与方法A所制备的物质相同。
Figure BPA00001437242502001
[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(19)。方法B:向配备有搅拌棒、隔片、热电偶、500mL加料漏斗和氮气入口的烘干的3L 4颈圆底烧瓶中装填氢化钠(NaH,矿物油中60重量%,32.82g,0.82mol,1.20当量)和无水1,2-二甲氧基乙烷(DME,500mL,4.8mol),并将所得混合物冷却至0-3℃。向烘干的1L圆底烧瓶中装填4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,105.0g,0.684mol)和1,2-二甲氧基乙烷(DME,750mL,7.2mol),然后在5-12℃下,将所得浆料经由大口径套管经30分钟分次添加到氢化钠于DME中的悬浮液里。所得反应混合物为不均匀的。在添加后,移除冷浴,并使混合物逐渐升温至室温且在室温下搅拌1小时,然后冷却至0-5℃。将特戊酸氯甲酯(特戊酰氧甲基氯,POM-Cl,112mL,0.752mol,1.1当量)经30分钟滴加到反应混合物中,同时在0-5℃下进行搅拌。特戊酸氯甲酯的添加为温和放热的,并使反应温度至高达14℃。在添加特戊酸氯甲酯后,移除冷却浴,并使反应混合物回到室温且在室温下搅拌90分钟。当通过HPLC确认后确认反应完成时,将反应用水(100mL)小心淬灭。并将此含有粗POM-保护的氯脱氮杂嘌呤(3f)的淬灭反应混合物在不进一步处理和纯化的情况下直接用于后续的Suzuki偶联反应。
在室温下,向按上述制备的含有粗POM保护的氯脱氮杂嘌呤(3f)的淬灭反应混合物中添加4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(14,200g,0.75mol,1.10当量)和碳酸钾(K2CO3,189g,1.37mol,2.0当量)。通过使氮气流通过溶液15分钟使所得混合物脱气,然后用四(三苯基膦)钯(0)(7.9g,0.68mmol,0.01当量)处理,并将所得反应混合物加热回流(约82℃)10小时。当通过TLC(1∶1 庚烷/乙酸乙酯)和LCMS确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温,并用乙酸乙酯(24L)和水(4L)稀释。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(500mL)萃取。将合并的有机层用水(2×1L)和盐水(1L)洗涤,然后在减压下浓缩,得到呈浅黄色油状物的粗{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(18),其不经进一步纯化便直接用于后续的脱保护反应。在室温下,将粗18于THF中的溶液(1L,12.3mol)用4N HCl水溶液(500mL)处理。随后将所得反应混合物在室温下搅拌5小时。当确认反应完成时,将反应混合物冷却至0-5℃,然后用1M氢氧化钠(NaOH)水溶液(2L)将pH调节至9-10。将混合物在减压下浓缩以移除大部分THF,并将所得悬浮液在室温下搅拌2小时。通过过滤收集固体,用水(3×500mL)洗涤,并在真空中干燥,得到呈白色至灰白色固体的[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲基特戊酸酯(19,157.5g,理论上204.43g,77%收率,经三个步骤),经证实其纯度足以(>98面积%,通过HPLC分析)在不经进一步纯化的情况下进行后续的反应。对于19:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm.13.42(br s,1H),8.76(s,1H),8.67(s,1H),8.33(s,1H),7.68(d,1H,J=3.8Hz),7.11(d,1H,J=3.8Hz),6.21(s,2H),1.06(s,9H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δppm177.74,152.31,152.09,151.91,139.52,130.39,120.51,113.93,101.91,67.26,38.98,27.26;.C15H17N5O2(MW,299.33),LCMS(EI)m/e 300(M++H)。
Figure BPA00001437242502031
(2S,3S)-2,3-双(苯甲酰氧基)琥珀酸-(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(1∶1;22)。
将室温下的外消旋(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(20,200mg,0.47mmol)于乙腈、四氢呋喃和丙酮混合物(4mL,6∶1∶1)中的溶液升温至50℃,接着以一份(+)-2,3-二苯甲酰-D-酒石酸(16,84mg,0.235mmol,0.5当量)处理。然后将所得均匀溶液在50℃下搅拌10分钟,然后逐渐冷却至室温,并在室温下搅拌23小时。然后通过过滤收集固体,用小体积的己烷冲洗,并在减压下干燥,得到呈白色晶体的(2S,3S)-2,3-双(苯甲酰氧基)琥珀酸-(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(1∶1;22,145mg,理论上183mg,79.2%收率)。通过手性HPLC分析经分离盐的对映体纯度,发现比例为87∶13,偏向所需的R-对映体。
对于22:C23H28N6O2(MW,420.51),LCMS(EI)m/e 421.4(M++H)。
(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-21)。方法B:在室温下,将对映体提高的(2S,3S)-2,3-双(苯甲酰氧基)琥珀酸-(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(1∶1;22,120mg,0.154mmol)于乙酸乙酯(10mL)和水(5.0mL)中的溶液冷却至12℃,然后用2N碳酸钾水溶液(K2CO3,0.39mL,0.77mmol,5.0当量)处理,以将pH调节至8-9。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(30mL)萃取。将合并的有机级份用20%盐水溶液(20mL)洗涤,经硫酸镁干燥,过滤,并在减压下浓缩,得到呈白色固体的对映体提高的(R)-(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯((R)-21,55.7mg,理论上64.8mg,86%收率),通过手性HPLC分析,发现其比例为87∶13,偏向所需的R-对映体。对于((R)-21:1H NMR(DMSO-d6,400MHz).δppm 8.84(s,1H),8.78(s,1H),8.39(s,1H),7.74(d,1H,J=3.7Hz,),7.11(d,1H,J=3.8Hz),6.23(s,2H),4.53(ddd,1H,J=9.9,9.6,4.2Hz),3.26(dd,1H,J=17.4,9.9Hz),3.19(dd,1H,J=17.2,4.3Hz),2.41(m,1H),1.87-1.13(m,8H),1.07(s,9H);C23H28N6O2(MW,420.51),LCMS(EI)m/e 421.4(M++H)。
Figure BPA00001437242502051
外消旋3-环戊基-3-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈(23)。在室温下,向配备有搅拌棒、冷凝器和氮气入口的500mL圆底烧瓶中装填3-环戊基丙烯腈(8,E和Z异构体的混合物,8.46g,0.067mol,1.3当量)、乙腈(242mL,4.64mol)、4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(4,10.0g,0.0515mol)和1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU,16.2mL,0.108mol,2.1当量)。然后使所得溶液升温回流,并将混合物搅拌回流18小时。当确认反应完成时,使反应混合物冷却至室温,然后在减压下浓缩。将残留物通过快速柱色谱法(SiO2,0%至30%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈灰白色固体的3-环戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(23,13.1g,理论上16.2g,81%)。此外消旋混合物不经进一步纯化便直接用于后续的手性柱分离。对于23:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.07(d,1H,J=0.53Hz),7.65(s,1H),4.42(td,1H,J=19.2,4.5Hz),3.14(dd,1H,J=9.39,17.2Hz),3.08(dd,1H,J=4.58,17.2Hz),2.31(m,1H),1.75(m,1H),1.62-1.32(m,4H),1.29-1.01(m,15H);C17H26BN3O2(MW,315.22)LCMS(EI)m/e 316[M++H]。
(R)-3-环戊基-3-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-24)和(S)-3-环戊基-3-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-24)。将外消旋3-环戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(23,13.1g,41.56mmol)于乙醇和己烷(8∶2)混合物中的溶液注射到配备有手性柱(20×250mm)的制备型HPLC系统中,该柱填充了固定在硅胶上的直链淀粉三(3,5-二甲基苯基)氨基甲酸酯(Chiralpak
Figure BPA00001437242502061
IA),购自ChiralTechnologies Inc。在室温下用由体积比为1比9的乙醇(EtOH)与己烷的混合物制备且流速为18mL/min的流动相来洗脱手性柱。通过在220nm波长下的UV来监测柱洗脱。在这些条件下,实现了两种对映体的基线分离,保留时间分别为7.0分钟(峰1,非所需(S)-对映体(S)-24)和8.3分钟(峰2,所需(R)-对映体(R)-24)。每次注射0.8mL浓度为100mg/mL的进料溶液,并且使用堆叠注射的每个操作周期为14分钟。此分离方法采取总计164次注射。每次注射后单独收集峰1(非所需(S)-对映体(S)-24)和峰2(所需(R)-对映体(R)-24)的级份,并将每个峰收集的级份在减压下浓缩。将得自每个蒸发器的残留物在高真空下进一步干燥至恒重,得到(峰2)呈灰白色固体的(R)-3-环戊基-3-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-24,6.19g,理论上6.55g,94.5%收率)和(峰1)呈灰白色固体的(S)-3-环戊基-3-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-24,6.08g,理论上6.55g,92.8%收率)。
开发了一种手性HPLC方法,其通过使用Chiralpak
Figure BPA00001437242502062
IA柱(4.6×50mm,5μm)来对化合物24的两种对映体((R)-24和(S)-24)的手性纯度进行评估,该柱购自Chiral Technologies,Inc。通过在室温下使用由15%乙醇和85%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于3.0的拆分度分离两种对映体((R)-24和(S)-24)。UV检测波长为220nm。保留时间分别为6.4分钟(S)-24和7.6分钟(R)-24。
对通过制备型手性HPLC分离的各对映体的品质(包括化学纯度(HPLC面积%)、手性纯度(手性HPLC面积%))进行分析,并通过NMR和LC/MS确认其结构。对于(R)-24:非手性纯度(98.8面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.8面积%,通过手性HPLC分析;99.6%ee);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.07(d,1H,J=0.53Hz),7.65(s,1H),4.42(td,1H,J=19.2,4.5Hz),3.14(dd,1H,J=9.39,17.2Hz),3.08(dd,1H,J=4.58,17.2Hz),2.31(m,1H),1.75(m,1H),1.62-1.32(m,4H),1.29-1.01(m,15H);C17H26BN3O2(MW,315.22)LCMS(EI)m/e 316(M++H)。对于(S)-24:非手性纯度(98.6面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.6面积%,通过手性HPLC分析;99.2%ee);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.07(d,1H,J=0.53Hz),7.65(s,1H),4.42(td,1H,J=19.2,4.5Hz),3.14(dd,1H,J=9.39,17.2Hz),3.08(dd,1H,J=4.58,17.2Hz),2.31(m,1H),1.75(m,1H),1.62-1.32(m,4H),1.29-1.01(m,15H);C17H26BN3O2(MW,315.22)LCMS(EI)m/e 316[M++H].
Figure BPA00001437242502081
外消旋3-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(9,外消旋SEM-保护的化合物)。方法C:在室温下,向配备有搅拌棒、冷凝器、热电偶和三通阀的25mL圆底烧瓶中装填3-环戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(23,0.697g,2.21mmol,1.3当量)、4-氯-7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3a,0.506g,1.69mmol)、1,4-二噁烷(4.44mL)、水(4.44mL)和碳酸氢钠(NaHCO3,0.666g,7.93mmol,4.7当量)。使所得混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后添加四(三苯基膦)钯(0)(91.6mg,0.079mmol,0.047当量)。使所得反应混合物脱气四次,每次用氮气回填。然后使反应物升温至90℃达2-6小时。当TLC和HPLC显示确认偶联反应完成时,使反应混合物冷却至室温,然后用水(5mL)和乙酸乙酯(10mL)稀释。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(10mL)反萃取。将合并的有机级份用水(10mL)和饱和NaCl水溶液(10mL)洗涤,经硫酸镁(MgSO4)干燥,并在减压下浓缩,得到呈琥珀色油状物的粗产物(9)。将粗产物通过快速柱色谱法(SiO2,0%至40%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈黄色油状物的外消旋3-环戊基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(9,外消旋SEM-保护的化合物,617mg,理论上737.9mg,83.6%收率)。对于9:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.83(s,1H),8.75(s,1H),8.39(s,1H),7.77(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),5.63(s,2H),4.53(td,1H,J=19.4,4.0Hz),3.51(t,2H,J=8.1Hz),3.23(dq,2H,J=9.3,4.3Hz),2.41(m,1H),1.79(m,1H),1.66-1.13(m,7H),0.81(t,2H,J=8.2Hz),0.124(s,9H);C23H32N6OSi(MW,436.63),LCMS(EI)m/e 437(M++H)and m/e 459(M++Na)。
外消旋(4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(20)。方法B:在室温下,向配备有搅拌棒、冷凝器和连接至氮和真空的三通阀的50mL圆底烧瓶中装填(4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(3f,700mg,2.61mmol)、3-环戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(23,935mg,2.97mmol,1.13当量)、1,2-二甲氧基乙烷(DME,10mL,96mmol)、水(5mL,0.28mol)和碳酸钾(K2CO3,1.82g,7.84mmol,3.0当量)。使所得混合物脱气三次,每次用氮气回填,然后装填(三苯基膦)钯(0)(30mg,0.026mmol,0.010当量)。使所得反应混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后升温至82℃。将反应混合物在82℃下搅拌6小时。当确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温,然后用乙酸乙酯(45mL)和水(10mL)稀释。搅拌所得混合物直至大部分固体已进入溶液。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(1×25mL)萃取。将合并的有机级份用盐水溶液(2×25mL)洗涤,经Na2SO4干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过快速色谱法(SiO2,0-50%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈无色油状物的外消旋4-(1-(2-氰基-1-环戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲基特戊酸酯(20,0.97g,理论上1.1g,88.6%收率),其在室温下于真空中静置时固化。对于20:1H NMR(CDCl3,300MHz)δ8.85(s,1H),8.29(s,1H),8.27(s,1H),7.45(d,1H,J=3.8Hz,),6.73(d,1H,J=3.8Hz),6.22(s,2H),4.23(ddd,1H,J=10.0,8.6,4.0Hz),3.10(dd,1H,J=17.0,8.6Hz),2.92(dd,1H,J=17.0,4.0Hz),2.56(m,1H),2.00-1.25(m,8H),1.12(s,9H);C23H28N6O2(MW,420.51),LCMS(EI)m/e421(M++H)。
Figure BPA00001437242502101
(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-12,游离碱)。方法C:在室温下,向配备有搅拌棒、冷凝器和连接至氮和真空的三通阀的25mL圆底烧瓶中装填4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,154mg,1.00mmol)、(3R)-3-环戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((R)-24,445mg,1.41mmol,1.41当量)、1,4-二噁烷(2.78mL,35.6mmol)、水(1.39mL,77.2mmol)和碳酸钾(K2CO3,693mg,5.02mmol,5.0当量)。使所得混合物脱气三次,每次用氮气回填,然后装填四(三苯基膦)钯(0)(207mg,0.180mmol,0.18当量)。使所得反应混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后升温至95℃。将反应混合物在95℃下搅拌17小时。当确认反应完成时,使反应混合物冷却至室温,然后用乙酸乙酯(20mL)和20%盐水溶液(11mL)稀释。将混合物在室温下剧烈搅拌,直至大部分固体已进入溶液。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(20mL)萃取。将合并的有机萃取物用饱和盐水(10mL)洗涤,经MgSO4干燥,过滤,并在减压下浓缩。然后将残留物通过快速色谱法(SiO2,0-100%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈无色油状物的(3R)-3-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((R)-12,197mg,理论上306.4mg,64.3%收率),其在室温下静置时固化。对于(R)-12:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 12.1(bs,1H),8.80(d,1H,J=0.42Hz),8.67(s,1H),8.37(s,1H),7.59(dd,1H,J=2.34,3.51Hz),6.98(dd,1H,J=1.40,3.44Hz),4.53(td,1H,J=19.5,4.63Hz),3.26(dd,1H,J=9.77,17.2Hz),3.18(dd,1H,J=4.32,17.3Hz),2.40(m,1H),1.79(m,1H),1.65 to 1.13(m,7H);C17H18N6(MW,306.37)LCMS(EI)m/e 307[M++H]。
(S)-3-环戊基-3-(4-(7-(二乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-25)。在室温下,向配备有搅拌棒、冷凝器和连接至氮和真空的三通阀的100mL圆底烧瓶中装填4-氯-7-(二乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(3b,3.30g,0.0129mol)、(3S)-3-环戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((S)-24,5.12g,0.0146mol,1.13当量)、1,4-二噁烷(33.4mL,0.428mol)、水(16.7mL,0.929mol)和碳酸钾(K2CO3,8.03g,0.0581mol,4.5当量)。使所得混合物脱气三次,每次用氮气回填,然后装填四(三苯基膦)钯(0)(1.49g,0.00129mol,0.10当量)。使混合物脱气四次,每次用氮气回填,然后升温至95℃。将反应混合物在95℃下搅拌21小时。当确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温,然后用乙酸乙酯(45mL)和水(20mL)稀释。搅拌所得混合物直至大部分固体已进入溶液。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(50mL)萃取。将合并的有机级份用20%盐水溶液(50mL)洗涤,经MgSO4干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留物通过快速色谱法(SiO2,0%至50%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈无色油状物的(3S)-3-环戊基-3-{4-[7-(二乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]-1H-吡唑-1-基}丙腈((S)-25,4.11g,理论上5.27g,78%收率),其在室温下静置时固化。对于(S)-25:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm8.84(s,1H),8.74(s,1H),8.38(s,1H),7.71(d,1H,J=3.8Hz,),7.12(d,1H,J=3.8Hz),6.76(s,1H),4.53(td,1H,J=19.4,4.3Hz),3.68(m,2H),3.52(m,2H),3.26(dd,1H,J=9.6,17.3Hz),3.19(dd,1H,J=4.3,17.2Hz),2.41(m,1H),1.80(m,1H),1.63-1.09(m,13H);C22H28N6O2(MW,408.50),LCMS(EI)m/e 409(M++H)。
Figure BPA00001437242502131
3-环丙基丙烯腈(27)。将氰甲基磷酸二乙酯(7,779.5g,4.4mol,1.1当量)于无水四氢呋喃(THF,5.75L)中的溶液在氮气下于冰-水-甲醇浴中进行搅拌,并以使得温度保持低于0℃的速率添加1M叔丁醇钾于THF中的溶液(KOtBu,4.2L,4.2mol,1.05当量)。叔丁醇钾溶液添加结束后,在0-5℃下继续搅拌1小时,并以使得温度保持低于0℃的速率添加环戊烷羧甲醛(26,280g,4.0mol)于无水THF(290mL)中的溶液。移除冷浴,使反应混合物逐渐升温至室温,并在室温下搅拌过夜。当确认反应完成时,将反应混合物在MTBE(14L)、水(10L)与盐水(6L)之间分配。将有机相用盐水(6L)洗涤。将水相用甲基叔丁基醚(MTBE,10L)萃取,并用盐水(6L)洗涤。将合并的有机萃取物在减压下浓缩,并将残留物蒸馏,得到呈无色油状物的3-环丙基丙烯腈(27,342.7g,理论上372.5g,92%收率),其经证实为E-异构体和Z-异构体的混合物。对于27:1H NMR(DMSO-d6,400MHz,对于E-异构体)δppm 6.33(dd,1H,J=16.3,10.3Hz),5.69(d,1H,J=16.4Hz),1.66(m,1H),1.02(m,1H,),0.93(m,1H),0.69(m,2H)和(对于Z-异构体)δppm 6.05(t,1H,J=10.8Hz),5.45(d,1H,J=9.7Hz),1.82(m,1H),1.02(m,1H),0.93(m,1H),0.69(m,2H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz,对于E-异构体)δppm 160.9,118.4,95.4,15.4,8.64和(对于Z-异构体).δppm160.0,117.3,95.2,14.8,8.4;C6H7N(MW,93.13),GCMS(EI)m/e 92(M+-H)。
外消旋3-环丙基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(28,外消旋SEM-保护的化合物)。向4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5,1.115kg,3.54mol,1.0当量)于乙腈(11L)中的悬浮液里添加3-环丙基丙烯腈(27,428.7g,4.60mol,1.3当量)和1,8-重氮双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU,55mL,0.37mol,0.105当量)。将所得反应混合物加热至缓缓回流大约18小时。当HPLC和TLC显示确认反应完成时,将为澄清溶液的反应混合物冷却至室温,然后在减压下浓缩,得到呈深红色油状物的粗Michael加成产物(28)。然后将粗产物用二氯甲烷稀释,分成三份,并吸附在硅胶(3×2kg)上。将吸附至硅胶上的粗产物通过柱色谱法在三个2kg硅胶柱上纯化(以87.5∶12.5 庚烷/EtOAc填充,以87.5∶12.5至25∶75 庚烷/EtOAc洗脱)。将含有所需纯产物(28)的级份合并,并在减压下浓缩,转移,得到呈琥珀色浆料的外消旋3-环丙基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]-吡唑-1-基}-丙腈(28,外消旋SEM-保护的化合物,1.310kg,理论上1.446kg,90.6%收率),其不经进一步纯化便用于手性柱分离。对于28:C21H28N5OSi(MW,408.57),LCMS(EI)m/e 409(M++H)。
(3R)-3-环丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-29)和(3S)-3-环丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-29)。在150巴的填充压力下,将由Daicel在3.0L异丙醇(IPA)中制成的1.5kg 20微米Chiralcel
Figure BPA00001437242502151
OD手性固定相(CSP)的浆料填充到PROCHROM动态轴向压缩柱LC110-1(11cm内径×25cm长度;柱空隙体积:大约1.5L)中。然后将填充柱安装在Novasep HipersepHPLC单元上。将柱和HPLC系统用甲醇(17L)冲洗,并用由异丙醇和己烷(2∶8体积比,17L)的混合物所制成的流动相冲洗。然后通过将3-环丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈(28,外消旋SEM-保护的化合物,2500g,6.119mol)溶解于流动相中达到80g/L的浓度来制备进料溶液。然后将进料溶液依次注射到制备型HPLC手性柱中(每次注射120mL),以供分离。在室温下,将手性柱用流动相以570mL/min的流速洗脱。通过在330nm波长下的UV来监测柱洗脱。在这些条件下,实现了两种对映体的基线分离。每次注射的周期为11分钟,并且就此分离方法而言,进行总计261次注射。每次注射后单独收集峰1(非所需(S)-对映体(S)-29)和峰2(所需(R)-对映体(R)-29)的级份,并将每个峰收集的级份在40℃和减压(40-120巴)下连续浓缩。将得自每个蒸发器的残留物在高真空下进一步干燥至恒重,得到:(峰2)呈淡黄色油状物的(3R)-3-环丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-29,1150g,1250g理论上,92%)(其在室温下于真空中静置时固化)和(峰1)呈黄色油状物的(3S)-环丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-29,1200g,1250g理论上,96%)(其在室温下于真空中静置时固化)。
开发了一种手性HPLC方法,其通过使用ChiralcelOD-H柱(4.6×50mm,5μm)来对SEM-保护的化合物的两种对映体((R)-29和(S)-29)的手性纯度进行评估,该柱购自Chiral Technologies,Inc。通过在室温下使用由15%乙醇和85%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于4.0的拆分度分离SEM-保护的化合物的两种对映体。UV检测波长为220nm。(S)-对映体((S)-29)和(R)-对映体((R)-29)的保留时间分别为9.4分钟和12.4分钟。
对通过制备型手性HPLC分离的各对映体的品质(包括化学纯度(HPLC面积%)、手性纯度(手性HPLC面积%))进行分析,并通过NMR和LC/MS确认其结构。对于(R)-29:非手性纯度(99.1面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.4面积%,通过手性HPLC分析;98.8%ee);C21H28N5OSi(MW,408.57),LCMS(EI)m/e 409(M++H)。对于(S)-29:非手性纯度(98.5面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.2面积%,通过手性HPLC分析;98.4%ee);C21H28N5OSi(MW,408.57),LCMS(EI)m/e 409(M++H)。
(3R)-3-环丙基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-30)。将(3R)-3-环丙基-3-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]-吡唑-1-基}-丙腈((R)-29,102g,0.25mol,1.0当量)于MeCN(900mL)和H2O(75mL)中的溶液用固体四氟硼酸锂(LiBF4,186.0g,2.0mol,8.0当量)分次处理(在添加时,反应温度从15°增至38°)。然后将所得反应混合物在缓缓回流(形成淡悬浮液)下加热20小时。当LCMS显示SEM基团裂解完成时,将反应混合物冷却至室温,随后至12°,然后通过添加NH4OH水溶液(20%,80mL)调节至pH 9-10。将所得悬浮液在室温下搅拌,直至LCMS显示无N-羟甲基中间体(M++H=309)残留,通常在24-36小时内。在此期间,反应混合物的pH降至7-8,添加另外的NH4OH水溶液(20%),以将混合物的pH再调节为9-10。将混合物用乙腈(300mL)稀释,过滤,用乙腈(500mL)洗涤固体。将混浊滤液在减压下浓缩以移除大部分MeCN,得到包含一些固体的粘稠油状物。将混合物用H2O(500mL)缓慢稀释,向混浊溶液中加入晶种。然后将溶液在减压和室温下浓缩,直至已形成粘稠悬浮液。将该悬浮液用H2O(1L)进一步稀释,并将所得悬浮液在室温下搅拌2小时。通过过滤收集固体,用H2O(2×500mL)洗涤,并在漏斗上抽气干燥1.5小时。19F NMR显示存在少量的无机氟化物,且TLC(5%MeOH/EtOAc)显示存在少量的基线物质。因此,通过机械搅拌1小时将粗固体在H2O(1L)中再配成浆料,然后通过过滤收集,并用H2O(500mL)洗涤。将湿滤饼在漏斗上抽气干燥1.5小时,然后在真空烘箱中于45-50℃下干燥16小时,得到呈灰白色固体的(3R)-3-环丙基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-30,60.8g,理论上69.6g,87.4%收率)。对于(R)-30:C15H14N6(MW,278.31),LCMS(EI)m/e 279(M++H)。
(3R)-3-环丙基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐((R)-31,磷酸盐)。将(3R)-3-环丙基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-30,60.0g,0.2158mol,1.0当量)于异丙醇(IPA,900mL)中的悬浮液加热至77℃,得到浅黄色的澄清溶液。在77-79℃下,经加料漏斗以稳定流添加结晶H3PO4(23.3g,0.2374mol,1.1当量)于IPA(200mL)中的溶液,用IPA(25mL)冲洗加料漏斗。形成即时浊度,随后形成白色悬浮液。在已添加约一半量的H3PO4溶液后,该悬浮液变得极为粘稠。添加另外量的IPA(100mL)以利于搅拌。当添加结束时,将悬浮液在75℃下加热1小时,该悬浮液的流动性增加但保持极为粘稠。将悬浮液经1小时冷却至室温,通过过滤收集固体,并用50%IPA/庚烷(750mL)洗涤并干燥。将固体用庚烷(1.2L)研磨、搅拌过夜,然后通过过滤收集,并用庚烷(300mL)洗涤,然后在真空烘箱中于40-50℃下干燥至恒重,得到呈白色微细结晶固体的(3R)-3-环丙基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐((R)-31,磷酸盐,76.7g,理论上81.2g,94.5%收率)。对于(R)-31:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 12.2(bs,1H),9.62(bs,3H,H3PO4),8.77(s,1H),8.69(s,1H),8.39(s,1H),7.59(q,1H,J=2.0Hz),6.98(d,1H,J=2.7Hz),4.04(m,1H),3.37(dd,1H,J=16.8,8.0Hz),3.28(dd,1H,J=16.8,5.1Hz),1.43(m,1H),0.68(m,1H),0.49(m,3H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δppm152.2,150.9,149.9,139.3,130.4,127.0,120.8,118.1,112.9,100.0,62.6,23.3,15.7,4.3,3.8;C15H14N6(MW,278.31),LCMS(EI)m/e 279.1(M++H)。
Figure BPA00001437242502181
外消旋4,4,4-三氟-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈(33,外消旋SEM-保护的化合物)。向配备有机械搅拌器、氮气入口和温度计套管的烧瓶中添加化合物4-(1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5,1424g,4.52mol)和乙腈(14L)。向所得悬浮液中添加4,4,4-三氟巴豆腈(32,601.6g,4.97mol,1.1当量),然后添加1,8-重氮双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU,67mL,0.452mol,0.1当量)。在添加DBU时注意到轻微放热(5℃)。当TLC和LCMS显示确认反应完成时,将反应混合物在室温下搅拌30分钟。然后将反应混合物在减压下浓缩以移除大部分溶剂,并将残留物通过两个硅胶柱(每个柱3kg)纯化,以进行色谱纯化。将柱用2∶1庚烷/乙酸乙酯(30L)洗脱,然后用1∶1庚烷/乙酸乙酯(30L)洗脱。将含有所需纯产物(33)的级份合并,并在减压下浓缩,得到呈粘稠油状物的外消旋4,4,4-三氟-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈(33,外消旋SEM-保护的化合物,1802g,理论上1973g,91.3%收率),其不经进一步纯化便用于随后的手性柱分离。对于33:1H.NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.99(s,1H),8.79(s,1H),8.56(s,1H),7.80(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),6.05(m,1H),5.63(s,2H),3.82(dd,1H,J=17.5,10.6Hz),3.66(dd,1H,J=17.0,4.9Hz),3.50(t,2H,J=7.9Hz),0.80(t,2H,J=8.2Hz),-0.145(s,9H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δppm 151.7,151.3,149.5,140.8,132.9,130.4,123.2(JCF=282Hz),121.9,116.2,113.5,100.2,72.3,65.7,57.8(JCF=32.4Hz),17.1,-1.46;C19H23F3N6OSi(MW,436.51),LCMS(EI)m/e 437(M++H)。
(R)-4,4,4-三氟-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈((R)-34)和(S)-4,4,4-三氟-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈((S)-34)。在150巴的填充压力,将由Daicel在3.0L异丙醇(IPA)中制成的1.5kg 20微米Chiralcel
Figure BPA00001437242502191
OD手性固定相(CSP)的浆料填充到PROCHROM动态轴向压缩柱LC110-1(11cm内径×25cm长度;柱空隙体积:大约1.5L)中。然后将填充柱安装在Novasep HipersepHPLC单元上。将柱和HPLC系统用甲醇(17L)冲洗,并用由异丙醇和己烷(2∶8,17L)的混合物所制成的流动相冲洗。然后通过将4,4,4-三氟-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈(33,外消旋SEM-保护的化合物,3100g,7.1mol))溶解于流动相中达到120g/L的浓度来制备进料溶液。然后将进料溶液依次注射(每次注射120mL)到制备型HPLC手性柱中,以供分离。在室温下,将手性柱用流动相以570mL/min的流速洗脱。通过在330nm波长下的UV来监测柱洗脱。在这些条件下,实现了两种对映体的基线分离。每次注射的周期为11分钟,并且就此分离方法而言,进行总计210次注射。每次注射后单独收集峰1(非所需(S)-对映体(S)-34)和峰2(所需(R)-对映体(R)-34)的级份,并将每个峰收集的级份在40℃和减压(40-120巴)下连续浓缩。将得自每个蒸发器的残留物在高真空下进一步恒重,得到(峰2)呈淡黄色油状物的(3R)-3-环丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-34,1457g,理论上1550g,94%)(其在室温下于真空中静置时固化)和(峰1)呈黄色油状物的(3S)-环丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-34,1488g,理论上1550g,96%)(其在室温下于真空中静置时固化)。
开发了一种手性HPLC方法,其通过使用Chiralcel
Figure BPA00001437242502201
OD-H柱(4.6×250mm,5μm)来对保护的化合物的两种对映体SEM-(R)-34和(S)-34的手性纯度进行评估,该柱购自Chiral Technologies,Inc。通过在室温下使用由15%乙醇和85%己烷制成且流速为1mL/min的流动相以大于9.0的拆分度分离SEM-保护的化合物的两种对映体。UV检测波长为220nm。(S)-对映体((S)-34)和(R)-对映体((R)-34)的保留时间分别为11.2分钟和22.2分钟。
对通过制备型手性HPLC分离的各对映体的品质(包括化学纯度(HPLC面积%)、手性纯度(手性HPLC面积%))进行分析,并且其结构通过NMR和LC/MS确认。对于(R)-34:非手性纯度(99.2面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.4面积%,通过手性HPLC分析;98.8%ee);1H NMR  (DMSO-d6,400MHz)δppm 8.99(s,1H),8.79(s,1H),8.56(s,1H),7.80(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),6.05(m,1H),5.63(s,2H),3.82(dd,1H,J=17.5,10.6Hz),3.66(dd,1H,J=17.0,4.9Hz),3.50(t,2H,J=7.9Hz),0.80(t,2H,J=8.2Hz),-0.145(s,9H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δppm 151.7,151.3,149.5,140.8,132.9,130.4,123.2(JCF=282Hz),121.9,116.2,113.5,100.2,72.3,65.7,57.8(JCF=32.4Hz),17.1,-1.46;C19H23F3N6OSi(MW,436.51),LCMS(EI)m/e 437(M++H)。对于(S)-34:非手性纯度(99.1面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.2面积%,通过手性HPLC分析;98.4%ee);1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.99(s,1H),8.79(s,1H),8.56(s,1H),7.80(d,1H,J=3.7Hz),7.09(d,1H,J=3.7Hz),6.05(m,1H),5.63(s,2H),3.82(dd,1H,J=17.5,10.6Hz),3.66(dd,1H,J=17.0,4.9Hz),3.50(t,2H,J=7.9Hz),0.80(t,2H,J=8.2Hz),-0.145(s,9H);13C NMR(DMSO-d6,100MHz)δppm 151.7,151.3,149.5,140.8,132.9,130.4,123.2(JCF=282Hz),121.9,116.2,113.5,100.2,72.3,65.7,57.8(JCF=32.4Hz),17.1,-1.46;C19H23F3N6OSi(MW,436.51),LCMS(EI)m/e 437(M++H)。
4,4,4-三氟-3(R)-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-吡唑-1-基]-丁腈((R)-35)。向配备有温度计套管、回流冷凝器、机械搅拌器和氮气入口的烧瓶中添加4,4,4-三氟-3(R)-{4-[7-(2-三甲基甲硅烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]-吡唑-1-基}-丁腈((R)-34,312g,0.716mol)、乙腈(4.5L)和水(376mL)。然后,将所得混合物用固体四氟硼酸锂(LiBF4,697g,7.16mol,10.0当量)在室温下分次处理。将混合物加热回流13小时。当TLC显示无起始物质残留且产生两种产物(完全脱保护和羟甲基类似物),将反应混合物冷却至室温,然后在冰/水浴中冷却至0℃,然后在0-5℃下用氢氧化铵水溶液(NH4OH,20%,245mL)逐滴进行处理,使得pH介于9和9.5之间,如通过范围在5-10的pH条测定。移除冰浴,并将粘稠悬浮液在室温下搅拌过夜。当HPLC显示确认反应完成时,将反应混合物用水(1L)、盐水(500mL)和乙酸乙酯(7L)处理。将两层分离,并将水层用乙酸乙酯(2×2L)萃取。将合并的有机层在减压下浓缩,并将残留物重新溶解于乙酸乙酯(4L)中,并用盐水(2×2L)洗涤。将有机层经硫酸钠干燥,并将溶剂在减压下移除,得到稠浆料。将庚烷添加到稠浆料中,并继续移除溶剂直至移除大部分乙酸乙酯。通过过滤收集固体并在真空中干燥,得到呈白色粉末的粗产物((R)-35,206g,理论上219.3g,94%收率,98%纯,通过HPLC分析)。将粗产物从乙醇(700mL)中再结晶,得到呈白色微细结晶固体的纯4,4,4-三氟-3(R)-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-吡唑-1-基]-丁腈((R)-35,188.6g,理论上219.3g,86%收率,>99.5%纯,通过HPLC分析)。对于(R)-35:1H NMR(DMSO-d6,500MHz)δppm 12.2(bs,1H),8.95(s,1H),8.74(s,1H),8.53(s,1H),7.63(d,1H,J=3.7Hz),6.97(d,1H,J=3.8Hz),6.04(m,1H),3.81(dd,1H,J=17.1,10.1Hz),3.65(dd,1H,J=17.1,5.0Hz).;13C NMR(DMSO-d6,125MHz)δppm 152.3,151.0,149.0,140.7,132.7,127.2,123.1(JCF=284Hz),122.2,116.2,113.1,99.5,57.7(JCF=33.0Hz),17.3;C13H9F3N6(MW,306.25),LCMS(EI)m/e 307(M++H)。
Figure BPA00001437242502231
3-[4-(7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈(37)。在室温下,向配备有搅拌棒、冷凝器、热电偶和氮气入口的250mL三颈圆底烧瓶装填4-(1H-吡唑-4-基)-7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(5,10.3g,0.033mol)、2-丁烯腈(36,3.0mL,0.037mmol,1.12当量)和乙腈(100mL,2.0mol)。将所得混合物用1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU,2.0mL,0.013mol,0.4当量)处理,随后升温至55℃。将反应混合物在55℃下搅拌15-20小时。当LC/MS显示确认反应完成时,将反应混合物在减压下浓缩,得到橙色油状物。将粗产物通过快速柱色谱法(SiO2,40-80%乙酸乙酯/己烷梯度洗脱)纯化,得到呈无色油状物的3-[4-(7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈(37,12.3g,理论上12.62g,97.5%收率),其在室温下于真空中静置时固化。对于37:1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 8.84(s,1H),8.33(s,1H),8.30(s,1H),7.39(d,1H,J=3.8Hz),6.79(d,1H,J=3.8Hz),5.67(s,2H),4.77(m,1H),3.53(t,2H,J=8.2Hz),3.05(dd,1H,J=16.8,6.2Hz),2.98(dd,1H,J=16.8,6.3Hz),1.79(d,3H,J=6.5Hz),0.91(t,2H,J=8.3Hz),-0.068(s,9H);C19H26N6OSi(MW,382.53),LCMS(EI)m/e 383(M++H)。
(S)-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈((S)-38)和(R)-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈((R)-38)。将外消旋3-[4-(7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈(37,38.3g,0.1mmol)于乙醇和己烷(15∶85)混合物中的溶液注射到配备有手性柱(30×250mm)的制备型HPLC系统中,该柱填充了涂以纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)的硅胶(可以Chiralcel
Figure BPA00001437242502241
OD-H,5μm得自Chiral technologies Inc.)。在室温下用由体积比为15比85的乙醇(EtOH)与己烷的混合物制备且流速为32mL/min的流动相来洗脱该柱。通过在220nm波长下的UV来检测柱洗脱。在这些条件下,实现了两种对映体的基线分离,并且保留时间分别为15.1分钟(峰1,非所需(R)-对映体(R)-38)和19.6分钟(峰2,所需(S)-对映体(S)-38)。每次注射0.5mL浓度为200mg/mL的进料溶液,并且使用堆叠注射的每次注射周期为14分钟。就此分离方法而言,进行总计384次注射。每次注射后单独收集峰1(非所需(S)-对映体(S)-38)和峰2(所需(R)-对映体(R)-38)的级份,并将每个峰收集的级份在减压下浓缩。将得自每个蒸发器的残留物在高真空下进一步恒重,得到(峰2)呈灰白色固体的((S)-3-(4-(7-)(2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈((S)-38,17.43g,19.15g理论上,91%收率)和(峰1)呈灰白色固体的(R)-3-(4-(7-((2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈((R)-38,17.8g,19.15g理论上,93%收率)。
开发了一种手性HPLC方法,其采用Chiralcel
Figure BPA00001437242502251
OD-H柱(4.6×250mm,5μm)对两种对映体SEM-(R)-38和(S)-38的手性纯度进行评估,该柱购自Chiral Technologies,Inc.,填充涂以纤维素三(氨基甲酸3,5-二甲基苯酯)的硅胶(Chiralcel
Figure BPA00001437242502252
OD)。通过在室温下使用由15%乙醇和85%己烷制成且流速为0.8mL/min的流动相以大于3.0的拆分度来分离两种对映体((R)-38和(S)-38)。UV检测波长为220nm。保留时间分别为17.8分钟(R)-38和21.5分钟(S)-38。
对通过制备型手性HPLC分离的各对映体的品质(包括化学纯度(HPLC面积%)、手性纯度(手性HPLC面积%))进行分析,并且其结构通过NMR和LC/MS确认。对于(S)-38:非手性纯度(99.3面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.5面积%,通过手性HPLC分析;99.0%ee);1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 8.84(s,1H),8.33(s,1H),8.30(s,1H),7.39(d,1H,J=3.8Hz),6.79(d,1H,J=3.8Hz),5.67(s,2H),4.77(m,1H),3.53(t,2H,J=8.2Hz),3.05(dd,1H,J=16.8,6.2Hz),2.98(dd,1H,J=16.8,6.3Hz),1.79(d,3H,J=6.5Hz),0.91(t,2H,J=8.3Hz),-0.068(s,9H);C19H26N6OSi(MW,382.53),LCMS(EI)m/e 383(M++H)。对于(R)-38:非手性纯度(99.1面积%,通过HPLC在220nm下检测);手性纯度(99.4面积%,通过手性HPLC分析;98.8%ee);1H NMR(CDCl3,400MHz)δppm 8.84(s,1H),8.33(s,1H),8.30(s,1H),7.39(d,1H,J=3.8Hz),6.79(d,1H,J=3.8Hz),5.67(s,2H),4.77(m,1H),3.53(t,2H,J=8.2Hz),3.05(dd,1H,J=16.8,6.2Hz),2.98(dd,1H,J=16.8,6.3Hz),1.79(d,3H,J=6.5Hz),0.91(t,2H,J=8.3Hz),-0.068(s,9H);C19H26N6OSi(MW,382.53),LCMS(EI)m/e 383(M++H)。
(3S)-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈((S)-39)。向配备有顶置式搅拌器、冷凝器、热电偶和氮气入口的5升四颈圆底烧瓶中装填(3S)-3-[4-(7-{[2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈((S)-38,82.3g,0.215mol)、乙腈(1510mL)、水(135mL)和固体四氟硼酸锂(LiBF4,206g,2.15mol,10.0当量)。然后使所得溶液升温回流,并将混合物搅拌回流24-36小时。当HPLC和TLC显示确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温。将氢氧化铵(NH4OH)水溶液(20%v/v)添加到反应混合物中,以将pH调节至9-10。将所得反应混合物在室温下搅拌15-24小时。当HPLC和TLC显示确认脱保护反应完成时,将反应混合物通过硅藻土垫过滤,以移除不溶性物质。将硅藻土垫用乙酸乙酯(500mL)洗涤。将滤液用乙酸乙酯(1L)进一步稀释,然后用20%氯化钠(NaCl)水溶液(1L)洗涤。将含水级份用乙酸乙酯(2×500mL)反萃取。然后将合并的有机级份在减压下浓缩,以移除溶剂,得到白色粘稠浆料。将浆料用水(2L)处理,并将所得混合物在室温下搅拌18小时。通过过滤收集固体,并将湿滤饼用甲基叔丁基醚(MTBE,500mL)和庚烷(500mL)洗涤,然后在真空烘箱中于50℃下干燥至恒重。然后将干燥的粗产物(45g)在乙醇(500mL)和庚烷(350mL)中再结晶,得到呈白色固体的(3S)-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈((S)-39,42.8g,理论上54.2g,79%收率)。对于(S)-39:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 12.1(bs,1H),8.76(s,1H),8.67(s,1H),8.36(s,1H),7.59(d,1H,J=3.5Hz),6.98(d,1H,J=3.5Hz),4.98(m,1H),3.19(d,2H,J=6.6Hz),1.57(d,3H,J=6.6Hz);C13H12N6(MW,252.27),LCMS(EI)m/e 253(M++H)。
Figure BPA00001437242502271
2-氰基-4,4-二乙氧基-丁酸乙酯(4)。将溴代乙醛二乙醇缩醛(3,541g,2.75mol)添加到粉末状碳酸钾(379.6g,2.75mol,1.0当量)和碘化钠(33g,0.22mol,0.08当量)于氰乙酸乙酯(2,1.55kg,13.75mol,5.0当量)中的悬浮液里。在醛添加到反应混合物中时,所得溶液变为黄色。将反应混合物缓慢加热至140-150℃,收集Dean Stark分离器中挥发性物质。丢弃此物质。在140℃下开始观察到相当剧烈的气体释放。通过G.C.监测反应,并且在90分钟观察到反应接近完成。继续再加热45分钟,此时观察到气体释放已停止。然后将反应混合物冷却至室温,并在4L水与2L甲基叔丁基醚(MTBE)之间分配。将各层分离,并将水层用另外的2L MTBE萃取。通过G.C.检验水层的产物,然后丢弃。将有机层经硫酸钠干燥,过滤,并在真空中浓缩。将粗产物通过分馏(91-105℃,0.53-0.65mm/Hg)纯化,得到呈油状物的2-氰基-4,4-二乙氧基-丁酸乙酯(4,359.4g,理论上630.5g,57%)。对于4:1H NMR(DMSO-d6,300MHz)δppm 4.60(t,1H,J=5.6Hz),4.15(m,3H),3.59(m,2H),3.45(m,1H),2.11(t,2H,J=6.2Hz),1.22(t,3H,J=6.9Hz),1.10(dt,6H,J=7.1,6.9Hz)。
7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-醇(7)。将甲脒乙酸盐(5,1.04kg,10mol,1.25当量)添加到乙醇(EtOH,62.5当量)中的7.52L(21重量%)乙醇钠(EtONa)里,将所得溶液搅拌60分钟。然后添加2-氰基-4,4-二乙氧基-丁酸乙酯(4,1.8kg,8.0mol),并将所得反应混合物回流七小时。溶液冷却后停止搅拌,并使固体沉降。移除上清液乙醇溶液,留下反应烧瓶底部中的固体。蒸发乙醇,并将残留物加回到留在反应烧瓶中的固体里,水与冰的比例为600mL/mol。在15℃下,以500mL/mol的比例将6N HCl水溶液添加到所得溶液。然后将所得溶液在45℃下加热45分钟。将溶液再次却至15℃,并通过添加氢氧化铵水溶液将pH调节至8.0。将沉淀的固体通过过滤收集,用水(2×225mL/mol)洗涤并抽干。
将固体进一步用1∶1 乙酸乙酯/庚烷(500mL/mol)洗涤,然后用庚烷(2×250mL/mol)洗涤,并在真空中干燥,得到呈黄色至褐色至黄色的结晶物质7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-醇(7,738.6g,理论上1081g,68.3%)。对于7:1H NMR(DMSO-d6,300MHz)δppm 11.88(bs,1H),11.80(bs,1H),7.81(s,1H),7.02(dd,1H,J=3.2,2.3Hz),6.42(dd,1H,J=3.5,2.3Hz);C6H5N3O(MW,135.12),LCMS(EI)m/e 136(M++H)和(M++Na)m/e158。
4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1)。将4-羟基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(7,306g,2.25mol)经20分钟分次添加到氧氯化磷(1050mL,1727g,11.26mol,5.0当量)中。在室温下继续搅拌15分钟,然后将此悬浮液缓慢加热回流,并通过20%氢氧化钠溶液洗除放出的盐酸。在所有物质溶解后,继续回流30分钟。使反应混合物冷却至60℃,并将其在搅拌的同时倾倒在冰(5kg)上。继续搅拌20分钟,并缓慢分次添加碳酸钾,以将pH调节至7.5。根据需要添加冰,以使将温度保持低于20℃。将沉淀通过过滤收集,用水充分洗涤,在真空烘箱(30℃)中干燥。将粗物质溶于乙酸乙酯中,并在50℃下搅拌1.5小时。将此溶液用木炭处理,在50℃下再搅拌20分钟,并通过硅藻土热过滤。将所得溶液浓缩至900mL,并在搅拌的同时于冰浴中冷却。将沉淀通过过滤收集,用小体积的冷乙酸乙酯洗涤,并在真空烘箱(40℃)中干燥,得到呈黄色至褐色结晶固体的4-氯-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,227g,理论上334.8g,67.8%)。将母液进一步浓缩,产生另外收获的所需产物(5-10%),为较低纯度的黄色至褐色晶体。对于1:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm12.58(bs,1H),8.58(s,1H),7.69(d,1H,J=3.5Hz),6.59(d,1H,J=3.5Hz);C6H4ClN3(MW,153.57),LCMS(EI)m/e 154/156(M++H)。
Figure BPA00001437242502291
4,6-二氯嘧啶-5-羧甲醛(9)。在配备有机械搅拌器、加料漏斗、冷凝器、热电偶和N2扫气进入NaOH洗气水溶液中的5L 4颈烧瓶中,将氧氯化磷(1L,10.572mol,4.82当量)在冰/盐浴中冷却。在0±2℃下,滴加N,N-二甲基甲酰胺(DMF,320mL,4.138mol,1.85当量)。在添加~100mL DMF(~0.5小时)后,发生结晶,并且反应温度从0℃增至10℃。停止添加,并将混合物再冷却至~2℃。在<8℃下经2.5小时添加其余的DMF。该悬浮液变得极稠,使得难以进行搅拌。当DMF的添加结束时,将混合物在3-5℃下搅拌0.5小时。以固体分次添加4,6-二羟基嘧啶(8,250g,2.232mol)。在添加约三分之一的4,6-二羟基嘧啶后,反应混合物的流动性增加,并且随着反应温度经0.5小时增至~12℃时发生缓慢放热现象。经0.25小时分次添加4,6-二羟基嘧啶,同时反应温度由12℃增至27℃。通过间歇冷却使反应温度保持在25-27℃,在此期间,黄色悬浮液变稀,然后再次变稠。当放热现象在约1小时内消退后,缓慢加热反应混合物。在约55℃下,反应混合物变得极稠,并且发生第二次温和放热现象。移除加热罩,同时使反应温度继续增至约63℃,并在此温度下保持若干分钟,然后进行滴加。重新开始对混合物加热,直至达到缓缓回流(约100℃)。在约95℃下,HCl开始稳定地、相当快地释放,并且反应混合物逐渐变稀且变暗。约0.5小时后,随着回流温度经1.25小时缓慢增至115℃,形成褐色溶液。回流总计2.5小时后,将反应混合物冷却至室温并搅拌过夜。将过量的POCl3(尽可能的多)在减压下(浴温45-50℃)下移除。将残留的稠褐色油状物缓慢倒入20L分液漏斗中的H2O (5L)中,根据需要添加冰以使含水混合物保持接近室温。将含水混合物用EtOAc(2×3L,1×2L)萃取。将合并的EtOAc萃取物用H2O(2×2.5L)、饱和NaHCO3水溶液(1L)、盐水(1L)洗涤,经Na2SO4干燥,过滤,并在减压下浓缩(35℃的浴温),得到呈黄橙色固体的粗4,6-二氯嘧啶-5-羧甲醛(9,270g,理论上395g,68.4%)。将此粗物质的20g的部分通过Kugelrohr蒸馏(90-100℃的烘箱温度,225毫托)来纯化,得到呈白色固体的15.3g纯4,6-二氯嘧啶-5-羧甲醛(9),其在室温下静置时转变为黄色(静置时,粗9经历缓慢水解,同时形成HCl。在用于下一步骤之前,将粗9溶解于EtOAc和甲苯的混合物中,并过滤以移除不溶性物质。将滤液用H2O、饱和NaHCO3溶液、盐水洗涤,经Na2SO4干燥,过滤,并在减压下浓缩,所得黄色固体于第二天使用)。对于9:1H NMR(CDCl3,300MHz)δppm 10.46(s,1H),8.89(s,1H)。
4-氨基-6-氯嘧啶-5-羧甲醛(10)。经1.25小时将于MeOH(265mL,1.8602mol,2.0当量)中的7M NH3溶液添加到4,6-二氯嘧啶-5-羧甲醛(9,163.7g,0.9301mol)于甲苯(3L)中的溶液里。反应温度从20℃增至26℃,并形成黄色悬浮液。施加温和冷却,以保持反应温度≤26℃。将悬浮液在室温下搅拌3.5小时,然后通过过滤收集固体。将固体用EtOAc(1L)洗涤。将滤液在减压下浓缩,并将固体用甲苯/庚烷(2∶1v/v,600mL)研磨,过滤并干燥,得到呈黄色固体的71.1g 4-氨基-6-氯嘧啶-5-羧甲醛(10)。从反应混合物过滤的初始固体含有另外的10。通过在EtOAc(1.25L)中搅拌1.5小时,过滤,然后在THF(750mL)中搅拌1小时并过滤,由此从过滤的固体中萃取产物。将EtOAc和THF滤液在减压下浓缩,并将固体用甲苯/庚烷(2∶1v/v,450mL)研磨,过滤并干燥,得到呈黄色固体的另外的44.1g 4-氨基-6-氯嘧啶-5-羧甲醛(10)。4-氨基-6-氯嘧啶-5-羧甲醛(10,115.2g,理论上146.5g)的总收率为78.6%。对于10:1HNMR(DMSO-d6,300MHz)δppm 10.23(s,1H),8.71(bs,1H),8.55(bs,1H),8.39(s,1H);C5H4ClN3O(MW,157.56),LCMS(EI)m/e 158(M++H)。
6-氯-5-(2-甲氧基乙烯基)嘧啶-4-基胺(12)。将(甲氧基甲基)三苯基-氯化鏻(11,276.0g,0.807mol,1.1当量)于THF(1.5L)中的溶液在冰/盐浴中冷却至-2℃,并在-2至-3℃下经1.5小时添加THF中的1M KOtBu(807mL,0.807mol,1.1当量)。将深橙红色混合物在-2至-3℃下搅拌1小时。然后将4-氨基-6-氯嘧啶-5-羧甲醛(10,115.2g,0.7338mol,1.0当量)以固体形式分次添加到反应混合物中,其中使用THF(200mL)来冲洗容器和漏斗。在添加期间,反应温度从-3℃增至13℃,并且发展为成褐色。当反应温度降至10℃,移除冷却浴,并使反应混合物升温至室温且搅拌42小时。将反应混合物冷却至-2℃,然后通过缓慢添加饱和NH4Cl水溶液(750mL)来淬灭反应。将混合物在减压下浓缩,以移除大部分THF。将残留物在EtOAc(3L)与H2O(1L)之间分配。将有机相过滤,以移除界面处的不溶性物质,然后用2N HCl(4×250mL)萃取,然后用3N HCl(2×250mL)萃取。将合并的HCl萃取物用EtOAc(500mL)反萃取,然后通过硅藻土过滤,以移除不溶性物质。将滤液在冰/盐水浴中冷却,用6N NaOH水溶液调节至pH 8,并用EtOAc(3×1L)萃取。将合并的EtOAc萃取物用盐水(1L)洗涤,经Na2SO4干燥,与木炭(10g)和硅胶(10g)一起搅拌1小时。将混合物通过硅藻土过滤,将硅藻土垫用EtOAc(1L)洗涤。将滤液浓缩,共蒸发残留的EtOAc与庚烷(500mL)。将所得棕褐色固体在高真空下泵送2小时,得到粗6-氯-5-(2-甲氧基乙烯基)嘧啶-4-基胺(12,72.3g,理论上136.2g,53.1%)。粗12不经进一步纯化便用于后续反应。将粗12(2.3g)的样品在硅胶上通过色谱法纯化,用0-35%EtOAc/庚烷洗脱,得到呈白色固体的1.7g纯12,其为E/Z异构体的1∶2混合物。对于12:E-异构体的1H NMR(DMSO-d6,300MHz):δppm 8.02(s,1H),7.08(bs,2H),6.92(d,1H,J=13.1),5.35(d,1H,J=13.0Hz),3.68(s,3H),并且对于Z-异构体:δppm 8.06(s,1H),7.08(bs,2H),6.37(d,1H,J=6.8Hz),5.02(d,1H,J=6.7Hz),3.69(s,3H);C7H8ClN3O(MW,185.61),LCMS(EI)m/e 186/188(M++H)。
4-氯-7H-[吡咯并[2,3-d]嘧啶(1)。将浓HCl(5mL)添加到粗6-氯-5-(2-甲氧基乙烯基)嘧啶-4-基胺(12,70.0g,0.3784mol)于THF(700mL)中的溶液里,并将所得反应混合物加热回流7.5小时。在升温时,形成淡悬浮液,其逐渐重新溶解。当确认反应完成时,将反应混合物冷却至室温并搅拌过夜。添加固体NaHCO3(15g),并将混合物在室温下搅拌1小时。添加木炭(7g)、硅胶(7g)和Na2SO4(20g),并将混合物加热至40℃。将混合物冷却至室温,并通过硅藻土过滤,用THF(1L)洗涤硅藻土垫。将滤液在减压下浓缩,并将所得固体在减压下干燥,得到呈黄褐色固体的粗4-氯-7H-[吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,58.1g,理论上58.1g,100%)。将此粗产物溶解于50-55℃的EtOAc(1L)中,并用活性炭(3g)处理。将此混合物过滤,同时升温经过硅藻土,将硅藻土垫用温热的EtOAc(250mL)洗涤。将滤液浓缩至约500mL,并使悬浮液静置过夜。将悬浮液冷却至0-5℃达2小时,然后通过过滤收集固体。将固体干燥,得到呈黄褐色晶体的纯4-氯-7H-[吡咯并[2,3-d]嘧啶(1,54.5g,理论上58.1g,94%)。对于1:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 12.58(bs,1H),8.58(s,1H),7.69(d,1H,J=3.5Hz),6.59(d,1H,J=3.5Hz);LCMS(EI)m/e 154/156(M++H)。
Figure BPA00001437242502331
4-碘吡唑(14)。向配备有氮气入口、加料漏斗、温度计套管和机械搅拌器的烧瓶中装填吡唑(13,450g,6.62mol)和四氢呋喃(5L)。将混合物冷却至10℃,并以固体分次添加N-碘代琥珀酰亚胺(NIS,1490g,6.62mol,1.0当量)。将反应混合物(细微悬浮液)在室温下搅拌1小时(根据环境温度,可能需要较长的反应时间)。然后过滤混合物,并将THF在减压下移除。将残留物悬浮于乙酸乙酯(6L)中,并过滤不溶性物质。将深色滤液依次用饱和硫代硫酸钠水溶液(2×3L)(有机层淡化至浅黄色)、水(2×3L)和盐水(2L)洗涤。将有机层经硫酸钠干燥,过滤,并在减压下浓缩,在真空烘箱中于30℃下干燥过夜后得到呈白色至浅黄色固体的4-碘吡唑(14,1138g,理论上1284.1g,88.6%)。对于14:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 13.17(bs,1H),7.93(bs,1H),7.55(bs,1H);C3H3IN2(MW,193.97),LCMS(EI)m/e 195(M++H)。
1-三甲基甲硅烷基-4-碘吡唑(15)。向配备有回流冷凝器、氮气入口、机械搅拌器和温度计套管的烧瓶中装填4-碘吡唑(14,200g,1.03mol)和THF(2L)。向此溶液中添加三乙胺(TEA,158mL,1.13mol,1.1当量),并将所得溶液在冰-盐水浴中冷却至0℃。向此溶液中添加三甲基氯硅烷(TMS-Cl,137mL,1.08mol,1.05当量),同时迅速搅拌,使得温度达到18℃。(反应物变得极稠且难以搅拌,但随时间的推移而变得易于处理)。当放热消退后,移除冷浴,并使反应物升温至室温。通过GC追踪反应,并证实反应在约1小时后确认完成(反应取样必须在脱离空气的情况下进行,并用无水溶剂稀释,以防止TMS水解)。然后将反应混合物用庚烷(2L)稀释,然后在氮气下过滤。将溶剂在减压下从滤液中移除,用氮气对旋转蒸发器排气。将残留的油状物用庚烷(1L)稀释,并再次浓缩。如果在添加庚烷时形成固体,则需要进行第二次过滤。然后将残留物在减压(约0.5托下70-90℃)下用Kugelohr蒸馏,得到呈无色油状物的1-三甲基甲硅烷基-4-碘吡唑(15,263g,理论上274.1g,96%)。(由于TMS基团会迅速水解,此物质必须一直保持在氮气下)。随后,我们发现可通过将碘吡唑(14)与2当量六甲基二硅氮烷一起加热1小时来制备1-三甲基甲硅烷基-4-碘吡唑。
4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(17)。向配备有机械搅拌器、氮气入口、加料漏斗和温度计套管的烧瓶中装填1-三甲基甲硅烷基-4-碘吡唑(15,225.1g,0.85mol)和THF(2200mL)。将此混合物在冰/盐/盐水浴中冷却至-6℃,并以使得温度不超过0℃的速率添加异丙基氯化镁(THF中2M,510mL,1.02mol,1.2当量)。通过GC监测金属/卤素交换的程度,并证实在约10分钟后完成。向橙褐色溶液中首先缓慢添加2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷(异丙基硼酸频哪醇酯,16,347mL,1.7mol,2.0当量),使得保持温度低于0℃,在添加约1/2的化合物后,接着以相当快的速度添加,使得温度达到5℃(反应物变得非常稠,然后慢慢变稀)。然后将反应物在0℃下搅拌10分钟,然后经1小时升温至室温,并在室温下再搅拌1小时。将反应冷却至6℃,并添加氯化铵水溶液(2.2L),同时温度增至25℃。将混合物搅拌5分钟,然后用甲苯(10L)稀释。将各层分离(大量固体存在于水层中),并将有机层依次用水(6×2.2L)、盐水(2×2.2L)洗涤,经硫酸钠干燥,过滤,并在减压下浓缩。将残留的甲苯与庚烷共蒸发,得到呈白色固体的4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(17,90.3g,理论上164.9g,54.8%)。对于17:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 13.08(bs,1H),7.94(s,1H),7.62(s,1H),1.23(s,12H);C9H15BN2O2(MW,194.04),LCMS(EI)m/e 195(M++H)。
1-(乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(19)。向配备有机械搅拌器、温度计套管、加料漏斗、冷凝器和N2入口的22L 4颈烧瓶中装填4-(4,4,5,5-四-甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(17,1.42kg,7.32mol)、甲苯(9.5L)和乙基乙烯基醚(18,790.5g,1050mL,10.98mol,1.50当量)。经由加料漏斗经10分钟添加二噁烷中的4M HCl(50mL),并将所得反应混合物在35-40℃下加热7小时,得到澄清的均匀溶液。当通过GC显示反应完成时,添加固体NaHCO3(130g),并将混合物搅拌1小时,然后过滤。将滤液在减压下浓缩。将庚烷(200mL)添加到残留物中,以影响结晶。通过过滤收集固体,并在真空烘箱中干燥,得到呈白色至灰白色固体的1-(乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(19,1.896kg,理论上1.948kg,97.3%)。对于19:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm8.09(s,1H),8.58(s,1H),7.62(s,1H),5.55(q,1H,J=6.1Hz),3.37(dq,1H,J=7.1,9.6Hz),3.12(dq,1H,J=7.0,9.7Hz),1.56(d,3H,J=6.0Hz),1.24(s,12H),1.00(t,3H,J=7.0Hz);C13H23BN2O3(MW,266.14),LCMS(EI)m/e 267(M++H)。
1-(乙氧基乙基)-4-磺-1H-吡唑(20)。向配备有机械搅拌器、温度计套管、N2入口和冷凝器的22L 4颈烧瓶中装填4-碘-1H-吡唑(14,1.00kg,5.16mol)和甲苯(10L),并添加乙基乙烯基醚(18,557g,740mL,7.73mol,1.5当量)。经5分钟向悬浮液中添加于二噁烷(32mL,0.128mol,0.025当量)中的4M HCl,同时形成略稠的白色悬浮液。将混合物小心加热至35-40℃,此时发生达到约40℃的温和放热,同时所有固体均迅速溶解,得到澄清的淡黄色溶液。将反应混合物在约40℃下再加热0.5小时,直至GC分析显示反应完成。使溶液冷却至25-30℃,并添加固体NaHCO3(108g,1.29mol,0.25当量)。将悬浮液在室温下搅拌1小时,以确保HCl完全中和。然后过滤混合物,并将滤液在减压下浓缩。将残留的液体分馏,得到1-(乙氧基乙基)-4-碘-1H-吡唑(20,1.346kg,理论上1.373kg,98%),为浅黄色液体(沸点:约1托下89°-93°)。对于20:1H NMR(CDCl3,250MHz)δppm 7.61(s,1H),7.47(s,1H),5.46(q,1H,J=6.0Hz),3.48-3.23(m,2H),1.60(d,3H,J=6.0Hz),1.11(t,3H,J=7.0Hz);C7H11IN2O(MW,266.08),LCMS(EI)m/e 267(M++H)。
2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷(16)。将配备有回流冷凝器、机械搅拌器、N2入口和温度计套管的5L 4颈烧瓶用N2充分冲洗,并装填硼酸异丙酯(2.673L,11.5mol,1.15当量)和频哪醇(1.179kg,10mol)。将所得混合物加热回流(80-85°)过夜。然后将混合物冷却至室温,转移到配备有24英寸Vigreux柱、磁力搅拌器和温度计套管的5L 4颈烧瓶中。在氮气下,将混合物在大气压力下蒸馏。在移除含有主要为2-丙醇和硼酸异丙酯(GC分析)的低沸点馏份(沸点90°-180°)后,完全蒸馏得到2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷(10,1.628kg,理论上1.86kg,87.5%),为无色液体(沸点180-185℃,GC纯度>97.5%)。将此物质储存于Sure/Seal瓶中,以将水解降至最低。
1-(乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(19)。向配备有机械搅拌器、温度计套管、加料漏斗和N2入口的22L4颈烧瓶中装填1-(乙氧基乙基)-4-碘-1H-吡唑(20,700.0g,2.63mol)和THF(5.5L)。将所得溶液冷却至介于-12℃-15℃之间。经由加料漏斗经30分钟添加2M i-PrMgCl于THF中的溶液(1513mL,3.03mol,1.15当量),同时使反应温度保持<-5℃,并将棕褐色悬浮液在<-5℃下搅拌0.75小时。将所得反应混合物进一步冷却至-15℃,并经由加料漏斗迅速添加2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷(16,734g,805mL,3.95mol,1.5当量),同时反应温度增至~-5°。[注:此前用类似的经TMS-保护的吡唑进行的处理表明缓慢添加2-异丙氧基-4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷导致较低的收率]。形成几乎澄清的淡褐色溶液,然后再形成灰色淡悬浮液。然后移除冷却浴,并使反应混合物经0.75小时升温至16℃。将混合物倒入含有经搅拌的饱和NH4Cl水溶液(4L)的50L分液漏斗。将混合物用甲苯(8L)、庚烷(8L)和H2O(2L)稀释。移除水相,并将有机相用温(30℃)H2O(4×3L)和饱和盐水(2×3L)洗涤。将有机相经Na2SO4干燥,并将溶剂在减压下移除。将残留的甲苯通过与庚烷(2L)共蒸发来进一步移除。使用少量的庚烷(100mL)将残留的油状物转移到4L烧杯中,并刮擦以诱发结晶。将固体过滤,用庚烷(200mL)洗涤,在真空烘箱中30-40℃下干燥过夜。将滤液在减压下浓缩,并使残留物静置过夜。将所得固体过滤,用庚烷(100mL)洗涤,在真空烘箱中30-40℃下干燥过夜。将两种收获物合并,得到呈白色至灰白色固体的1-(乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(19,596g,理论上700g,85.1%)。对于19:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.09(s,1H),8.58(s,1H),7.62(s,1H),5.55(q,1H,J=6.1Hz),3.37(dq,1H,J=7.1,9.6Hz),3.12(dq,1H,J=7.0,9.7Hz),1.56(d,3H,J=6.0Hz),1.24(s,12H),1.00(t,3H,J=7.0Hz);C13H23BN2O3(MW,266.14),LCMS(EI)m/e267(M++H)。
Figure BPA00001437242502381
4-溴吡唑(21)。将吡唑(13,34.0g,0.5nol)和NBS(89.0g,0.5mol,1.0当量)悬浮于水(625mL)中。将所得悬浮液在室温下搅拌过夜。然后将反应混合物用EtOAc(2×100mL)萃取。将合并的EtOAc萃取物用Na2S2O3水溶液和盐水洗涤,经Na2SO4干燥,并在减压下浓缩,得到4-溴吡唑(21,72.0g,理论上73.5g,98%收率),为白色固体(GC纯度:>98%)。
4-溴-1-(乙氧基乙基)-1H-吡唑(22)。向4-溴吡唑(21,70.0g,0.476mol)于CH2Cl2(600mL)中的溶液里添加于二噁烷中的3.1M HCl溶液(4mL)和乙基乙烯基醚(18,41g,0.569mol,1.2当量)。将所得反应混合物在室温下搅拌3小时。将反应用NaHCO3水溶液淬灭,并将两层分离,。将有机层用水洗涤,经Na2SO4干燥,并在减压下浓缩至干,得到4-溴-1-(乙氧基乙基)-1H-吡唑(22,113g,理论上104.3g,97%收率),为油状物(GC纯度:89%),其不经进一步纯化便用于后续的反应。
1-(乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(19)。在室温下,向iPrMgCl.LiCl(50mmol,1.8当量)的100mL溶液中添加4-溴-1-(乙氧基乙基)-1H-吡唑(22,6.15g,28mmol)。将所得反应混合物在室温下搅拌12小时,然后冷却至-20℃。然后将甲氧基硼酸频哪醇酯(23,10.6g,67mmol,2.4当量)添加到反应混合物中。将所得混合物在0-10℃下搅拌1小时。添加NH4Cl水溶液,以使反应淬灭。然后将混合物用石油醚(PE)萃取。将合并的PE萃取物用饱和NaHCO3洗涤,经Na2SO4干燥,并在减压下浓缩。使粗产物在PE中结晶,得到1-(乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧杂戊硼烷-2-基)-1H-吡唑(19,4.2g,理论上7.45g,56.4%收率),为白色至灰白色固体(GC纯度:~99%)。对于19:1H NMR(DMSO-d6,400MHz)δppm 8.09(s,1H),8.58(s,1H),7.62(s,1H),5.55(q,1H,J=6.1Hz),3.37(dq,1H,J=7.1,9.6Hz),3.12(dq,1H,J=7.0,9.7Hz),1.56(d,3H,J=6.0Hz),1.24(s,12H),1.00(t,3H,J=7.0Hz);C13H23BN2O3(MW,266.14),LCMS(EI)m/e 267(M++H)。
已对本发明的许多实施例进行了描述。然而,应当理解,可在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。因此,其它实施例均在以下权利要求的范围内。

Claims (105)

1.一种制备包含式I化合物的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400011
包括使式II化合物:
在氢化催化剂存在下与氢气反应;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2、-C(=O)O-R3和氰基;
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述组合物包含式I化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体;且所述氢化催化剂为具有L1的钌或铑催化剂;其中L1为手性膦配体。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述对映体的过量等于或大于约90%。
4.根据权利要求2所述的方法,其中所述对映体的过量等于或大于约99%。
5.根据权利要求2所述的方法,其中所述手性膦配体选自以下之一:
Figure FPA00001437242400021
6.根据权利要求2所述的方法,其中所述组合物包含式I化合物的对映体过量的(S)-对映体。
7.根据权利要求6所述的方法,其中L1选自以下配体之一:
Figure FPA00001437242400031
8.根据权利要求2所述的方法,其中所述组合物包含式I化合物的对映体过量的(R)-对映体。
9.根据权利要求8所述的方法,其中L1选自以下配体之一:
Figure FPA00001437242400032
10.根据权利要求2至9中任一项所述的方法,其中所述产物为式Ia化合物:
Figure FPA00001437242400033
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
11.根据权利要求2至9中任一项所述的方法,其中R2为-C(=O)-NH2
12.根据权利要求11所述的方法,进一步包括使所述式I化合物在脱水条件下反应,以形成式Ia化合物:
Figure FPA00001437242400041
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
13.根据权利要求12所述的方法,其中所述脱水条件包括在三乙胺存在下的三氯乙酰氯。
14.根据权利要求2至9中任一项所述的方法,其中R2为-C(=O)O-R3
15.根据权利要求2至9中任一项所述的方法,其中R2为-C(=O)OCH3
16.根据权利要求14或15所述的方法,进一步包括使所述式I化合物与金属氢氧化物反应,以形成式Ic化合物:
Figure FPA00001437242400051
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
17.根据权利要求16所述的方法,其中所述金属氢氧化物为碱金属氢氧化物或碱土氢氧化物。
18.根据权利要求16所述的方法,其中所述金属氢氧化物为氢氧化锂。
19.根据权利要求16至18中任一项所述的方法,进一步包括使所述式Ic化合物与氨或氢氧化铵在偶合试剂存在下反应,以形成式Ib化合物:
Figure FPA00001437242400061
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
20.根据权利要求19所述的方法,其中所述偶合剂为N,N-羰基二咪唑。
21.根据权利要求19至20中任一项所述的方法,进一步包括使所述式Ib化合物在脱水条件下反应,以形成式Ia化合物:
Figure FPA00001437242400062
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
22.根据权利要求2至21中任一项所述的方法,其中P1为-CH2OC(=O)-C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3
23.根据权利要求2至22中任一项所述的方法,其中R1为环戊基。
24.一种制备包含式Id化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400071
包括使式IV化合物:
Figure FPA00001437242400072
与式V化合物:
Figure FPA00001437242400073
在手性胺与有机酸存在下反应;
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
25.一种制备包含式VI化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400081
包括使式V化合物:
与式VII化合物:
Figure FPA00001437242400083
在手性胺与有机酸存在下反应;
其中:*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
X1为卤素。
26.根据权利要求24或25所述的方法,其中所述有机酸为对-甲苯磺酸。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法,其中所述手性胺为式A-1化合物的(R)-或(S)-对映体:
Figure FPA00001437242400091
其中:
X为CY3Y4,且Y为CY5Y6;或
X为S或NY7,且Y为CY5Y6;或
X为CY3Y4,且Y为S;
Q1与Q2每个独立地选自H、C1-6烷基、C1-6卤烷基、羧基、C1-6烷基羧酰胺、C1-6烷氧羰基和苯基;其中所述C1-6烷基、C1-6卤烷基、C1-6烷基羧酰胺、C1-6烷氧羰基和苯基每个任选被1、2或3个独立地选自羟基、羧基、三-C1-6烷基甲硅烷基、三-C1-6烷基甲硅烷氧基、C6-10芳基、C6-10芳氨基、C1-9杂芳基和C1-9杂芳氨基的基团取代;其中所述C6-10芳基、C6-10芳氨基、C1-9杂芳基和C1-9杂芳氨基每个任选被1、2、3或4个独立地选自卤素、C1-6烷基和C1-6卤烷基的基团取代;且Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6每个独立地选自H、羟基、羧基、C1-6烷基、C1-6卤烷基、C1-6烷氧羰基和苯基;或
Y1与Y2合起来形成氧代基;或
Y3与Y4合起来形成氧代基;或
Y5与Y6合起来形成氧代基;或
Y1和Y2与它们所连接的碳原子合起来形成5-或6-员环烷基环;或
Q1和Y5与它们所连接的碳原子合起来形成5-或6-员环烷基环。
28.根据权利要求24至26中任一项所述的方法,其中所述手性胺为式A-2化合物的(R)-或(S)-对映体:
Figure FPA00001437242400101
其中
*为具有(R)-或(S)-构型的手性碳;
Ar1和Ar2每个独立地为任选被1、2、3或4个独立地选自C1-6烷基和C1-6卤烷基的基团取代的C6-10芳基;
每个Ra独立地选自C1-6烷基;且
Rb选自H、C1-6烷基和C1-6卤烷基。
29.根据权利要求28所述的方法,其中:
Ar1和Ar2每个独立地为任选被1、2、3或4个独立地选自甲基和三氟甲基的基团取代的苯基;
每个Ra独立地选自甲基、乙基或叔丁基;
Rb为H。
30.根据权利要求24至26中任一项所述的方法,其中所述手性胺为选自以下的化合物的(R)-或(S)-对映体:脯氨酸、脯氨酰胺、脯氨酰基-L-亮氨酸、脯氨酰基-L-丙胺酸、脯氨酰基甘氨酸、脯氨酰基-L-苯丙胺酸、二苯基吡咯烷、二苄基吡咯烷、N-(1-甲基乙基)-吡咯烷羧酰胺、2-(苯胺基甲基)吡咯烷、2-[双(3,5-二甲基苯基)甲基]吡咯烷、二苯基(吡咯烷-2-基)甲醇、脯氨醇、4-噻唑烷羧酸、反式-3-羟脯氨酸、反式-4-羟脯氨酸、4-苄基-1-甲基-咪唑烷-2-羧酸、1-甲基-4-苯基-咪唑烷-2-羧酸、4,5-八氢-苯并咪唑-2-羧酸、4,5-二苯基-咪唑烷-2-羧酸、N1-甲基-3-苯基丙烷-1,2-二胺、1,2-二苯基乙二胺、1-甲基-4-(1-甲基-1H-吲哚-3-基甲基)-咪唑烷-2-羧酸、4-苄基-1-甲基-咪唑烷-2-羧酸、1,2-环己二胺、2-苯基-噻唑烷-4-羧酸、叔亮氨酸甲酯、5-苄基-2,2,3-三甲基-咪唑啉-4-酮、脯氨酸甲酯、4,5-二苯基咪唑烷、2-环己基-4,5-二苯基咪唑烷、2-{双-[3,5-双(三氟甲基)苯基]-三甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷、2-{双-[3,5-二甲基苯基]-三甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷、2-{二苯基-三甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷、2-{双[萘-2-基]-三甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷、2-{叔丁基二甲基甲硅烷氧基-二苯基-甲基}-吡咯烷、2-{双-[3,5-双(三氟甲基)苯基]-三乙基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷和2-{双-[3,5-双(三氟甲基)苯基]-乙基-二甲基甲硅烷氧基-甲基}-吡咯烷;其中所述的(R)-或(S)-构型在邻近所述化合物中的NH基团的碳上。
31.根据权利要求27至30中任一项所述的方法,其中所述手性胺为(R)-对映体。
32.根据权利要求24至26中任一项所述的方法,其中所述手性胺选自以下化合物之一:
Figure FPA00001437242400111
33.根据权利要求24至32中任一项所述的方法,其中所述对映体的过量等于或大于约90%。
34.根据权利要求24至32中任一项所述的方法,其中所述对映体的过量等于或大于约99%。
35.根据权利要求24所述的方法,进一步包括以氨或氢氧化铵和碘处理所述式Id化合物,以形成所述式Ia化合物:
Figure FPA00001437242400121
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
36.根据权利要求25所述的方法,进一步包括以氨或氢氧化铵和碘处理所述式VI化合物,以形成所述式VIII化合物:
Figure FPA00001437242400122
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
P1为保护基;且
X1为卤素。
37.根据权利要求36所述的方法,进一步包括使所述式VIII化合物与式B-1化合物反应:
Figure FPA00001437242400131
以形成式IX化合物:
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
X1为卤基;且
Rc和Rd每个独立地选自H和C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
38.根据权利要求37所述的方法,其中所述式B-1化合物为4,4,5,5,4′,4′,5′,5′-八甲基-[2,2′]双[1,3,2-二氧硼戊环基]。
39.根据权利要求37或38所述的方法,进一步包括使所述式IX化合物与式X化合物:
Figure FPA00001437242400141
在钯催化剂和碱存在下反应,以形成式Ia化合物:
Figure FPA00001437242400142
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;
P1为保护基;且
Rc和Rd每个独立地选自H和C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
40.根据权利要求24、26至35和24至39中任一项所述的方法,其中P1为-CH2OC(=O)C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3
41.根据权利要求24至40中任一项所述的方法,其中R1为环戊基。
42.一种包含式IX化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure FPA00001437242400151
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
43.根据权利要求42的组合物,其中R1为环戊基。
44.一种制备根据权利要求42或43所述的组合物的方法,包括使包含式IX化合物的外消旋物的组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含式IX化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物。
45.根据权利要求44所述的方法,其中所述流动相包含乙醇和己烷,其中所述乙醇的存在量为约25体积%至约10体积%。
46.根据权利要求42或45所述的方法,其中所述色谱单元为模拟移动床(SMB)色谱单元,其装有一组八个柱或手性柱单元,其中每个柱以手性固定相填充。
47.根据权利要求46所述的方法,其中所述手性固定相为纤维素改性的手性固定相。
48.根据权利要求44至47中任一项所述的方法,其中所述式IX化合物如下式所示:
Figure FPA00001437242400161
49.根据权利要求44至48中任一项所述的方法,进一步包括使式IX化合物:
与式XI化合物:
Figure FPA00001437242400163
XI
在钯催化剂、碱和溶剂存在下反应,以形成包含式III化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure FPA00001437242400171
其中:
*为手性碳;
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环。
50.根据权利要求44至48中任一项所述的方法,进一步包括使式IX化合物:
Figure FPA00001437242400172
与式X化合物:
Figure FPA00001437242400181
在一些条件下在钯催化剂、碱和溶剂存在下反应足够的一段时间,以形成包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure FPA00001437242400182
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
Rc和Rd每个独立地为C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环;
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;且
P1为保护基。
51.一种制备包含式Ia化合物的外消旋物的组合物的方法:
包括:
a)将包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物以式D-1化合物:
在第一种碱存在下,在足以形成式IV化合物的条件下进行处理:
Figure FPA00001437242400193
以及
(b)在第二种碱存在下使式IV化合物与式D-1化合物反应;
其中:
*为手性碳;
P1为保护基;且
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基。
52.根据权利要求51所述的方法,其中所述第一种碱为碳酸铯。
53.根据权利要求51或52所述的方法,其中所述第二种碱为1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一-7-烯(DBU)。
54.一种制备包含式Ia化合物的外消旋物的组合物的方法:
包括将包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物以式D-1化合物:
Figure FPA00001437242400202
在碱存在下,在足以形成所述式Ia化合物的所述外消旋物的条件下进行处理;
其中:
*为手性碳;
P1为保护基;且
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基。
55.根据权利要求54所述的方法,其中所述碱为叔丁醇钾。
56.根据权利要求51至55中任一项所述的方法,进一步包括制备包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure FPA00001437242400211
包括使包含式Ia化合物的外消旋物的组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物;
其中:
*为手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
57.根据权利要求56所述的方法,其中所述流动相包含异丙醇和己烷,其中所述异丙醇的存在量为约25体积%至约10体积%。
58.根据权利要求56至57中任一项所述的方法,其中所述色谱单元为模拟移动床(SMB)色谱单元,其装有一组八个柱或手性柱单元,其中每个柱以手性固定相填充。
59.根据权利要求51至58中任一项所述的方法,其中P1为-CH2OC(=O)-C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3
60.根据权利要求51至60中任一项所述的方法,其中R1为环戊基。
61.一种制备包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400221
包括:
(a)使包含式Ia化合物的外消旋物的组合物与手性酸在溶剂存在下反应,以形成式Ia化合物的盐;
(b)分离组合物,所述组合物包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的手性盐;以及
(c)将所述手性盐以碱处理,以形成包含式Ia化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物;
其中:
*为手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
62.根据权利要求61所述的方法,其中所述手性酸选自光学活性形式的扁桃酸、2-氯扁桃酸、樟脑磺酸、酒石酸、乳酸、苹果酸、3-溴樟脑-8-磺酸、3-溴樟脑-10-磺酸、10-樟脑磺酸、二苯甲酰酒石酸、二-对-甲苯酰酒石酸、2-氨基-7,7-二甲基双环[2,2,1]庚-1-亚甲基磺酸和2-丙烯酰胺-7,7-二甲基双环[2,2,1]庚-1-亚甲基磺酸。
63.根据权利要求61所述的方法,其中所述手性酸为(+)-二苯甲酰基-D-酒石酸。
64.根据权利要求61至63中任一项所述的方法,其中P1为-CH2OC(=O)-C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3
65.根据权利要求61至64中任一项所述的方法,其中R1为环戊基。
66.一种制备式XII化合物的方法:
Figure FPA00001437242400231
包括使式X化合物:
Figure FPA00001437242400232
与式XIII化合物:
XIII
在钯催化剂、碱和溶剂存在下反应,以形成式XII化合物;
其中:
*为手性碳;
X2为甲苯磺酸酯基团、三氟甲磺酸酯基团、碘基、氯基或溴基;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
Rc和Rd每个独立地为H或C1-6烷基;或
Rc和Rd与它们所连接的氧原子及所述氧原子所连接的硼原子合起来形成任选被1、2、3或4个C1-4烷基取代的5-至6-员杂环;且
P1和P2每个独立地为保护基。
67.根据权利要求66所述的方法,其中所述式XIII化合物如下式所示:
Figure FPA00001437242400241
68.根据权利要求66至67中任一项所述的方法,其中P1为-CH2OC(=O)-C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3
69.根据权利要求66至68中任一项所述的方法,其中P2为1-(乙氧基)乙基。
70.根据权利要求10、12、13、21、35、39、50和56至63中任一项所述的方法,进一步包括使所述式Ia化合物在脱保护条件下反应,以形成式III化合物:
Figure FPA00001437242400251
*为手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;且
P1为保护基。
71.根据权利要求70所述的方法,其中P1为-CH2OC(=O)C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3
72.根据权利要求70或71所述的方法,其中R1为环戊基。
73.根据权利要求70或71所述的方法,其中所述式III化合物为(3R)-3-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈。
74.根据权利要求70至73中任一项所述的方法,进一步包括使式III化合物与磷酸反应,以形成所述式III化合物的磷酸盐。
75.一种制备式XVI化合物的方法:
包括:
(a)使式XVIII化合物
Figure FPA00001437242400261
与约1或更多当量的C1-6烷基格氏试剂或C1-6烷基锂试剂反应,接着以约1或更多当量的式XVII化合物进行处理:
Figure FPA00001437242400262
以及,
(b)任选地,再保护步骤(a)的产物,从而得到式XVI化合物;
其中:
P3为保护基;
X3为卤素;
R4为C1-6烷基;且
m为选自1和2的整数。
76.根据权利要求75所述的方法,其中X3为碘基或溴基。
77.根据权利要求75或76所述的方法,其中P3为1-(乙氧基)乙基。
78.根据权利要求75至77中任一项所述的方法,其中所述式XVI化合物如下式所示:
Figure FPA00001437242400271
79.根据权利要求75至78中任一项所述的方法,进一步包括制备式XVIII化合物的方法,包括保护式XIX化合物:
Figure FPA00001437242400272
其中:
P3为保护基;
X3为卤素;
且m为选自1和2的整数。
80.根据权利要求75至79中任一项所述的方法,进一步包括通过一种方法制备所述式XIX化合物,所述一种方法包括使1H-吡唑与卤化剂反应,其中:
X3为卤素;且
m为选自1和2的整数。
81.根据权利要求75至80中任一项所述的方法,其中所述卤化剂选自N-溴代琥珀酰亚胺或N-碘代琥珀酰亚胺。
82.一种制备式XIa化合物的方法:
Figure FPA00001437242400273
包括将式F-1化合物:
Figure FPA00001437242400281
以酸在足以形成式XIa化合物的条件下进行处理。
83.根据权利要求82所述的方法,其中所述酸为浓盐酸水溶液。
84.根据权利要求82至83中任一项所述的方法,进一步包括通过一种方法制备所述式F-1化合物,所述一种方法包括使式F-2化合物:
Figure FPA00001437242400282
与约1或更多当量的具有式-CH2OCH3叶立德的Wittig型试剂在碱存在下反应。
85.根据权利要求82至84中任一项所述的方法,进一步包括通过一种方法制备所述式F-1化合物,所述一种方法包括使式F-3化合物:
Figure FPA00001437242400283
与约2或更多当量的氨在溶剂中反应。
86.根据权利要求82至85中任一项所述的方法,进一步包括通过一种方法制备所述式F-1化合物,所述一种方法包括使式F-4化合物:
Figure FPA00001437242400291
与氯化剂反应。
87.一种包含式I化合物的对映体过量的(R)-或(S)-对映体的组合物:
Figure FPA00001437242400292
其中:
*表示手性碳;
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2、-C(=O)O-R3、-C(=O)OH和-C(=O)H;
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
88.根据权利要求87的组合物,其中P1为-CH2OC(=O)C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3
89.根据权利要求87或88的组合物,其中R1为环戊基。
90.一种式II化合物:
其中:
R1选自C3-7环烷基、C1-6烷基和C1-6氟烷基;
R2选自-C(=O)-NH2和-C(=O)O-R3
R3选自C1-4烷基或C1-4氟烷基;且
P1为保护基。
91.根据权利要求90的化合物,其中P1为-CH2OC(=O)C(CH3)3或-CH2OCH2CH2Si(CH3)3
92.根据权利要求90或91的化合物,其中R1为环戊基。
93.一种制备包含式III’化合物的等于或大于90%对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400302
III’
包括:
(a)将式XI’化合物:
以氢化钠和N-特戊酰氧甲基氯处理,以形成式X’化合物:
Figure FPA00001437242400312
(b)将所述式X′化合物以式XIII′化合物:
Figure FPA00001437242400313
在Pd(三苯基膦)4、碳酸钾和溶剂存在下进行处理,以形成式XII′化合物:
Figure FPA00001437242400321
(c)使所述式XII′化合物在脱保护条件下反应,从而得到式IV′化合物:
Figure FPA00001437242400322
(d)使所述式IV″化合物与式XIV′化合物:
Figure FPA00001437242400323
在1,8-二氮杂-双环[5.4.0]十一-7-烯存在下反应,从而得到式II′化合物:
Figure FPA00001437242400324
(e)使所述式II′化合物与氢气在[Rh(COD)2]CF3SO3和选自以下的手性膦配体存在下反应:
Figure FPA00001437242400331
以形成式I′化合物:
Figure FPA00001437242400332
(f)使所述式I′化合物在脱保护条件下反应,以形成所述式III′化合物;
其中*表示手性碳。
94.根据权利要求93所述的方法,进一步包括制备所述式XI′化合物:
Figure FPA00001437242400333
包括:
(i)使F-4化合物:
与约三至约五当量的POCl3在约一至约二当量的二甲基甲酰胺存在下反应,以形成式F-3化合物:
Figure FPA00001437242400342
(ii)使所述F-3化合物与约二当量的氨在甲醇中反应,以形成式F-2化合物:
Figure FPA00001437242400343
(iii)使所述式F-2化合物与约1至约1.5当量的式[Ph3P+(CH2OCH3)]Cl-的Wittig型试剂在约1至约1.5当量的叔丁醇钾存在下反应,其中Ph为苯基,以形成式F-1化合物:
Figure FPA00001437242400344
(iv)将所述式F-1化合物以浓盐酸水溶液在四氢呋喃中回流处理,以形成式XI′化合物。
95.根据权利要求93所述的方法,进一步包括制备所述式XIII′化合物:
Figure FPA00001437242400351
包括:
(i)使1H-吡唑与N-溴代琥珀酰亚胺反应,以形成式XIX′化合物;
Figure FPA00001437242400352
(ii)保护所述式XIX化合物,以形成式XVIII′化合物:
Figure FPA00001437242400353
(iii)使所述式XVIII′化合物与约一或多当量的异丙基氯化镁反应,接着以约一或多当量的式XVII′化合物进行处理:
Figure FPA00001437242400354
以形成式XIII′化合物。
96.根据权利要求93所述的方法,进一步包括制备所述式XIII′化合物:
Figure FPA00001437242400361
包括:
(i)保护4-碘-1H-吡唑,以形成式XVIII″化合物:
Figure FPA00001437242400362
(ii)使式XVIII″化合物与约一或多当量的异丙基氯化镁在四氢呋喃中反应,接着以约一或多当量的式XVII′化合物进行处理:
Figure FPA00001437242400363
以形成式XIII′化合物。
97.根据权利要求93所述的方法,其中在步骤(e)中:
所述溶剂为2,2,2-三氟乙醇(TFE);
所述氢化催化剂装填量为约0.005至约0.01摩尔%;
所述式II化合物对所述氢化催化剂的比例为约20000/1至约10000/1;
氢压力为约7至约60巴;
反应在约室温至约75℃的温度下运行;
运行反应,直到所述式II化合物向所述式化合物的转化率约等于或大于99.5%;且
反应约10至约25小时。
98.一种制备包含式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400371
包括:
(a)将式XI′化合物:
Figure FPA00001437242400372
XI’
以氢化钠和2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基进行处理,以形成式X″化合物:
Figure FPA00001437242400381
(b)将所述式X″化合物以式XIII′化合物:
Figure FPA00001437242400382
在Pd(三苯基膦)4、碳酸钾和溶剂存在下进行处理,以形成式XII″化合物:
(c)使所述式XII″化合物在脱保护条件下反应,以形成式IV″化合物:
Figure FPA00001437242400391
(d)使所述式IV″化合物与式D-1′化合物:
Figure FPA00001437242400392
在足以形成包含式I″化合物的外消旋物的组合物的条件下反应:
Figure FPA00001437242400393
(e)使包含所述式I″化合物的所述外消旋物的所述组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含所述式I″化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;以及
(f)使所述式I″化合物与四氟硼酸锂、接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含所述式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;
其中*为手性碳。
99.一种制备包含式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400401
包括:
(a)将包含式I″化合物的对映体过量的(S)-对映体的组合物:
Figure FPA00001437242400402
以式D-1′化合物:
Figure FPA00001437242400403
在碳酸铯存在下在乙腈中,在足以形成式I″化合物的外消旋物的条件下进行处理;
(b)使包含所述式I″化合物的所述外消旋物的所述组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含所述式I″化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;以及
(c)使所述式I″化合物与四氟硼酸锂、接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含所述式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;
其中*为手性碳。
100.一种制备包含式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400411
包括:
(a)将式XI′化合物:
Figure FPA00001437242400412
以氢化钠和2-(三甲基甲硅烷基)乙氧基甲基进行处理,以形成式X″化合物:
Figure FPA00001437242400421
(b)将所述式X″化合物以式XIII′化合物:
Figure FPA00001437242400422
在Pd(三苯基膦)4、碳酸钾和溶剂存在下进行处理,以形成式XII″化合物:
Figure FPA00001437242400423
(c)使所述式XII″化合物在脱保护条件下反应,以形成式IV″化合物:
Figure FPA00001437242400424
IV”
(d)使所述式IV″化合物与式D-1′化合物:
Figure FPA00001437242400431
在足以形成包含式I″化合物的外消旋物的组合物的条件下反应:
(e)使包含所述式I″化合物的所述外消旋物的所述组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含所述式I″化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;以及
(f)使所述式I″化合物与三氟化硼乙醚化物、接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含所述式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;
其中*为手性碳。
101.一种制备包含式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400441
包括:
(a)将包含式I″化合物的对映体过量的(S)-对映体的组合物:
以式D-1′化合物:
Figure FPA00001437242400443
在碳酸铯存在下在乙腈中,在足以形成式I″化合物的外消旋物的条件下进行处理;
(b)使包含所述式I″化合物的所述外消旋物的所述组合物经过使用流动相的手性色谱单元,并收集包含所述式I″化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;以及
(c)使所述式I″化合物与三氟化硼乙醚化物、接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含所述式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;
其中*为手性碳。
102.一种制备包含式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物的方法:
Figure FPA00001437242400451
包括:使所述式I″化合物:
与三氟化硼乙醚化物、接着与氢氧化铵水溶液反应,以形成包含所述式III′化合物的对映体过量的(R)-对映体的组合物;其中*为手性碳。
103.一种制备(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐的方法,包括使(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈与磷酸在2-丙醇和二氯甲烷存在下反应。
104.一种纯化(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐的方法,包括使(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐从包含甲醇、2-丙醇和正-庚烷的溶剂混合物中再结晶。
105.根据权利要求104所述的方法,其中将所述2-丙醇和正-庚烷添加至(3R)-环戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸盐在甲醇中的混合物里。
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