CN102659657B - 一种蛋白酶抑制剂pf429242的合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蛋白酶抑制剂PF-429242的合成方法，按下式反应制备：

Description

一种蛋白酶抑制剂PF429242的合成方法

技术领域

本发明涉及一类多肽类化合物，特别涉及一种蛋白酶抑制剂的合成方法。

背景技术

蛋白酶抑制剂是一种治疗艾滋病的化学同类药物，属多肽类化合物，为抗HIV药物复合疗法重要组成部分，是90年代中后期的新产品，药物合成工艺难度大，也是导致目前抗HIV治疗费用居高不下的主要原因，被称为″必须跨越壁垒″。PF-429242就是这样一类蛋白酶抑制剂，研究表明它具有良好的抗病毒活性。本专利发明了一种快速、高效合成此化合物的工艺。

PF-429242中文名：4-[(二乙基氨基)甲基]-N-[2-(2-甲氧基苯基)乙基]-N-(3R)-3-吡咯烷基苯甲酰胺，是一类蛋白酶抑制剂，具有良好的抗病毒活性，比如在Virology(2012)，423(1)，14-22；Journal of Pharmacology andExperimental Therapeutics(2008)，326(3)，801-808；Bioorganic&MedicinalChemistry Letters(2007)，17(16)，4411-4414；Journal of Virology(2011)，85(2)，795-803中都报道了PF-429242的抗病毒活性。

然而，涉及PF-429242化合物合成仅有一例文献Bioorganic&MedicinalChemistry Letters(2007)，17(16)，4411-4414简单介绍合成方法。在该文献中采用毒性的吡咯酮为起始原料，使用特殊试剂HBTU为缩合试剂，存在路线不合理、成本高等缺点，不具备工业生产价值。

发明内容

为解决现有技术存在的试剂有毒性，成本高等问题，本发明提供了一种蛋白酶抑制剂PF429242的合成方法，采用价格低廉的2-甲氧基苯乙酸为起始原料来制备成品，成本低，工艺简单，易工业化生产。

本发明的技术方案为：一种蛋白酶抑制剂PF-429242的合成方法，按下式反应制备：

其中，当化合物III分别为外消旋体、手性中心为R或S的对映体化合物时，则相应得到的化合物I也为外消旋体、手性中心为R或S的对映体化合物。

所述的化合物II是采用以下路线合成得到：

所述的化合物2是按下式方法得到。

所述的化合物2是由4-溴甲基苯甲酸在甲醇、浓硫酸作用下直接脱水得到。

所述的碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸铯或者碳酸钾中的任意一种。

所述的化合物III按下式制备：

由化合物5制备得到6采用二氯亚砜先进行酰氯化，然后再和甲醇、碳酸氢钠成酯反应。

所述的还原剂为锂铝氢、硼烷、硼氢化钠/碘、硼氢化钠中的任意一种。

所述的缚酸剂为三乙胺、六氢吡啶或者吡啶中的任意一种。

所述的碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸铯或者碳酸钾中的任意一种。

有益效果：

1.本发明采用平行路线设计方案，使用易于得到的、价格低廉的2-甲氧基苯乙酸和4-溴甲基苯甲酸为起始原料，经过简单的成酯反应、还原反应、羟基保护、亲核取代、缩合五步分别得到化合物III和化合物II，然后再反应可得到产品PF429242。工艺简单，成本低。

2.在制备化合物III时，通过采用外消旋体或是对映体化合物来控制得到的产物的结构。

具体实施方式

本发明提供PF429242也就是式I表示的化合物的合成方法，以及该化合物的外消旋体或者对映活性化合物的相应的合成方法，具体见下式：

化合物I是通过化合物II与III缩合得到的，将化合物II的二氯甲烷溶液缓慢滴加到化合物III和三乙胺的二氯甲烷溶液中，并且整个滴加过程要保证反应体系温度为0℃，滴加结束后反应体系升温至室温，继续反应2小时。纯化反应得到的棕色油状物中间体，将该中间体溶于1，4-二氧六环溶剂中，保证反应体系温度为0℃后，开始滴加盐酸酸化的1，4-二氧六环溶液，也可以用三氟乙酸、硫酸等替代盐酸。滴加完毕后将反应体系升到室温再反应3小时，减压蒸出1，4-二氧六环，将反应体系中的剩余物用二氯甲烷溶解，在冰浴条件下剧烈搅拌，将市售浓氨水加入体系，中和盐酸即可得到产品化合物I。其中，当化合物III分别为外消旋体、手性中心为R或S的对映体化合物时，则相应得到的化合物I也为外消旋体、手性中心为R或S的对映体化合物。

对于化合物II的合成采用商业易得的4-溴甲基苯甲酸化合物1为起始原料，经过成酯反应得到化合物2、亲核取代反应得到化合物3、酯基水解反应得到化合物4和酰化反应得到化合物II。对于化合物2的成酯反应，酯化试剂可以使用甲醇/浓硫酸直接脱水成酯，浓硫酸采用市售98％wt的。但更好的方法是使用二氯亚砜先制备成酰氯，然后使用甲醇/碳酸氢钠，可以100％的产率得到化合物2。二乙基胺在弱碱性环境下，比如碳酸钠、碳酸铯或者碳酸钾存在下，与化合物2在乙腈中反应可以得到化合物3。化合物3在稀盐酸中回流反应3小时可以不需提纯直接得到化合物4，在这里盐酸的浓度为0.5M-3.0M都可以，但是1.0M效果更好。化合物4在氯化亚砜中回流半小时可以顺利得到化合物II，化合物II是一个黄色固体，在空气中可以稳定存在。具体路线如下所示：

对于化合物III的合成采用价格低廉的2-甲氧基苯乙酸化合物5为起始原料，经过成酯反应得到化合物6，酯化试剂可以使用二氯亚砜先制备成酰氯，然后使用甲醇/碳酸氢钠成酯，但更好的方法是使用甲醇/浓硫酸直接成酯，可以100％的产率得到化合物6。使用各种还原试剂对化合物6进行还原可以得到化合物7，还原试剂可以是锂铝氢，或者硼烷，还可以是硼氢化钠/碘，但是更为实用的方法是直接使用硼氢化钠，可以很好的还原酯基，即在冰水浴冷却下分批加入NaBH₄，间隔2h加一次，共加3次。每次加入NaBH₄时外浴加冰水冷却，加完后逐渐升温回流。化合物7经4-甲基苯磺酰氯保护得到化合物8，使用碱中和生成的氯化氢时，可以是三乙胺，六氢吡啶或者吡啶作为缚酸剂，并且此步反应是0℃下完成的。化合物化合物9商业易得，与化合物8发生亲核取代反应后得到化合物III。此步骤中使用的碱可以是碳酸钠、碳酸铯或者碳酸钾，特别是碳酸铯效果最好，碳酸钾稍次之。

实施例1光学活性(R)-PF429242的合成

(1)化合物II的合成

①4-溴甲基苯甲酸酯化合物2的合成

在一个带有干燥管，冷凝管的干燥的1000mL单颈烧瓶中，加入4-溴甲基苯甲酸(40g，0.184mol)和二氯亚砜(100mL，1.24mol)，体系加热回流3h，蒸去过量的二氯亚砜，然后用二氯甲烷(100mLΔ3)带除剩余少量的二氯亚砜，最后用油泵抽至恒重，得白色固体40g。加入甲醇(600mL)，NaHCO₃(47.6g，0.56mol)室温搅拌4h，TLC显示反应完全，过滤，滤饼用甲醇洗涤，回收甲醇500ml，滤液旋干得到淡黄色固体18g(两步产率92％)，¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ8.02(d，J＝8.4Hz，2H)，7.48(d，J＝8.4Hz，2H)，4.50(s，2H)，3.93(s，3H)。

②化合物3的合成

在一个500mL三颈烧瓶中，加入K₂CO₃(16.3g，118mmol)，二乙基胺(5.7g，78mmol)和乙腈(300mL)，冰浴控温0℃，加入在①中制得的化合物2(18g，79mmol)，加料完毕，升至室温，过滤，滤饼用乙腈(50mL)洗涤，滤液旋干，柱层析(EA∶PE＝1∶3)得到淡黄色油状物化合物3为16.7g(产率90％).¹HNMR(400MHz，CDCl₃)：δ7.97(d，J＝8.0Hz，2H)，7.41(d，J＝8.0Hz，2H)，3.91(s，3H)，3.61(s，2H)，2.51(q，4H)，1.04(t，J＝7.2Hz，3H)。

③化合物4的合成

500mL三颈烧瓶中，加入②中制备的化合物3(14g，63mmol)和1M HCl水溶液(250mL)，回流3h，减压蒸出溶剂得有盐酸气味白色固体化合物4为16g(产率100％)。¹H NMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ11.00(s，1H)，7.96(d，J＝8.4Hz，2H)，7.80(d，J＝8.4Hz，2H)，4.35(d，J＝5.6Hz，2H)，3.05-3.00(m，4H)，1.26(t，J＝7.2Hz，6H)。

④化合物II的合成

在一个带有干燥管，冷凝管的干燥的1L三颈烧瓶中，加入化合物4(5.12g，25mmol)和二氯亚砜(11.90g，100mmol)，体系加热回流1h，蒸除二氯亚砜，油泵抽至恒重，得黄色固体化合物II为2.8g(产率99.2％)，此化合物不需要提纯，直接用于下一步反应。

(2)光学活性前体III的合成

①2-甲氧基苯乙酸甲酯化合物6的合成

1L干燥的三颈瓶中，加入化合物5(50g，0.3mol)和乙醇(300mL)，加2mL浓硫酸催化，加热回流4h，TLC显示反应完全。加无水K₂CO₃调节PH＝7，过滤，浓缩得到无色透明液体，化合物6为58g(产率99％)。

②化合物7的合成

1L三颈瓶中，加入化合物7(29g，0.15mol)，乙醇300mL.冰水浴冷却下分批每隔2h加入一次NaBH₄，每次的加入量分别是10g，10g，5g，并且每次加入NaBH4时反应瓶外加冰水冷却，加完后再逐渐升温回流。TLC检测反应进程。反应结束后，加冰水浴冷却，滴加10％盐酸，调节pH＝2，过滤，浓缩，乙酸乙酯萃取，干燥，浓缩得化合物7(21g，产率92％)。

③化合物8的合成

在一个干燥的1L反应瓶中，加入化合物7(20g，0.13mol)和二氯甲烷(200mL)，冰浴，滴加Et₃N(60g，0.59mol)，加入对甲苯磺酰氯(30g，0.15mol)，升至室温搅拌过夜，TLC显示反应完全，加入饱和碳酸钠水溶液(250mL)，水层用二氯甲烷(150mLΔ3)萃取，合并有机层，无水硫酸镁干燥，抽滤，旋干，得淡黄色油状物，乙酸乙酯和石油醚(比例1∶8)80mL重结晶得化合物8为31.4g(产率40％)，¹HNMR(400MHz，DMSO-d₆)：δ7.67(d，J＝10.8Hz，2H)，7.27-7.25(m，2H)，7.18(d，J＝10.4Hz，1H)，7.06(d，J＝9.6Hz，1H)，6.85(d，J＝9.6Hz，1H)，6.75(d，J＝10.8Hz，1H)，4.21(t，J＝10.4Hz，2H)，3.71(s，1H)，2.95(t，J＝9.6Hz，2H)，2.43(s，3H).

④化合物III的合成

1L三颈烧瓶中，加入化合物8(12g，0.04mol)，(R)-N-Boc-3-氨基吡咯柠檬酸盐(7.44g，0.04mol)，Na₂C0₃(9.52g，0.069mol)和DMF(150mL)，体系加热至80℃，反应3h，TLC表明反应完全，倒入100mL水中，乙酸乙酯(60mLΔ3)萃取，合并有机层，无水硫酸钠干燥，抽滤，旋干，柱层析(PE-PE∶EA＝3∶1)得淡黄色油状物10g(Yield 80％)。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：δ7.21-7.12(m，2H)，6.91-6.84(m，2H)，3.82(s，3H)，3.57-3.31(m，4H)，3.06-2.79(m，5H)，2.05-1.99(m，1H)，1.66-1.61(m，1H)，1.45(s，9H)。

(3)(R)-PF429242的合成

在一个干燥的250mL三颈烧瓶中，加入化合物III(8g，25mmol)，Et₃N(7.56g，74.8mmol)和DCM 100mL，冰浴下，保持内温0℃，缓慢滴加化合物II(5.6g，24.8mmol)的DCM溶液50mL，滴加完毕，升至室温搅拌2h，TLC表明反应基本完全，倒入水250mL中，用二氯甲烷(50mL×3)萃取，合并有机层，有机层分别用饱和NaHCO₃水溶液300mL，1M HCl水溶液300mL和水300mL洗涤，分出有机层，用无水硫酸钠干燥，抽滤，旋干柱层析(PE∶EA＝15∶1)得到棕色油状物12g(产率95％)。

在一个100mL的干燥的单颈瓶中，加入上述棕色油状物(12g，23.5mmol)，溶于50mL 1，4-二氧六环中，冰浴保持内温0℃条件下，滴加盐酸酸化的1，4-二氧六环溶液50mL，滴加完毕，体系升至室温，搅拌3h，TLC显示反应基本完全，减压旋蒸1，4-二氧六环，剩余物溶于二氯甲烷，冰浴下，机械搅拌，滴加浓氨水(18mL)，TLC跟踪反应，直至水相中没有紫外下显色的物质，表明盐酸盐已经解离完毕，分出二氯甲烷层，水层再用DCM(25mL×3)萃取，合并有机层，无水硫酸镁干燥，抽滤，旋干，柱层析(DCM-DCM∶MeOH＝50∶1)，得咖啡色油状物2.0g(产率20％)。比旋光度[α]_D＝-3.3°(C＝1.0，无水乙醇)。¹H NMR(400MHz，CDCl₃)：7.35-7.19(m，5H)，6.85(t，J＝1.0Hz，2H)，4.31-4.23(m，1H)，3.79-3.67(m，7H)，3.58-3.31(m，7H)，2.51(q，J＝3.2Hz，4H)，2.21-2.19(m，1H)，1.98-1.88(m，1H)，1.10(t，J＝3.2Hz，6H).LC-MS：＞98％，t＝1.144.

实施例2外消旋PF429242的合成

(1)前体(II)的合成

①4-溴甲基苯甲酸酯(2)的合成

在一个带有干燥管，冷凝管的干燥的500mL单颈烧瓶中，加入4-溴甲基苯甲酸(20g，0.092mol)和二氯亚砜(50mL，0.62mol)，体系加热回流2h，蒸去过量的二氯亚砜，然后用二氯甲烷(60mLΔ3)带除剩余少量的二氯亚砜，得白色固体21g。加入甲醇(200mL)，KHCO₃(28g，0.28mol)，室温搅拌3h，过滤，滤饼用甲醇洗涤，滤液旋干得到淡黄色固体9.5g(两步产率95％)。

②化合物(3)的合成

在一个250mL三颈烧瓶中，加入Na₂CO₃(6.3g，59mmol)，二乙基胺(2.8g，39mmol)和乙腈(200mL)，控温0℃，加入在①中制得的化合物(2)(9g，38mmol)，加料完毕，升至室温，过滤，滤饼用乙腈(50mL)洗涤，滤液旋干，柱层析(EA∶PE＝1∶3)得到淡黄色油状物(3)8.4g(产率91％)。

③化合物(4)的合成

500mL三颈烧瓶中，加入②中制备的化合物(3)(7g，31.5mmol)和2M HCl水溶液(100mL)，回流2h，减压蒸出溶剂得有盐酸气味白色固体(4)8g(产率100％)。

④化合物(5)的合成

在一个带有干燥管，冷凝管的干燥的500mL三颈烧瓶中，加入化合物(4)(5.12g，25mmol)和二氯亚砜(14.87g，125mmol)，体系加热回流1h，回收二氯亚砜，剩余物油泵抽至恒重，得黄色固体(II)3.0g(产率100％)。

(2)外消旋前体(III)的合成

①2-甲氧基苯乙酸甲酯(6)的合成

5L干燥的三颈瓶中，加入化合物5(100g，0.6mol)和乙醇(1000mL)，加5mL浓硫酸催化，加热回流7h，TLC显示反应完全。减压回收乙醇800ml，调节PH＝7，过滤，浓缩得到无色透明液体，化合物(6)115g(产率98％)。②化合物(7)的合成

1L三颈瓶中，加入化合物7(29g，0.15mol)，乙醇300mL.冰水浴冷却下分批每隔2h加入一次KBH4，每次的加入量分别是12g，10g，6g，并且每次加入KBH4时反应瓶外加冰水冷却，加完后再逐渐升温回流。TLC检测反应进程。反应结束后，加冰水浴冷却，滴加10％盐酸，调节pH＝2-3，过滤，浓缩，乙酸乙酯萃取，干燥，浓缩得化合物(7)(21g，产率92％)。

③化合物(8)的合成

在一个干燥的1L反应瓶中，加入化合物7(20g，0.13mol)和二氯甲烷(200mL)，冰浴，滴加三乙胺(60g，0.59mol)，加入对甲苯磺酰氯(30g，0.15mol)，升至室温搅拌18h，加入饱和碳酸钠水溶液(250mL)，水层用二氯甲烷(150mL×3)萃取，合并有机层，无水硫酸镁干燥，抽滤，旋干，得淡黄色油状物，乙酸乙酯和石油醚(比例1∶5)80mL重结晶得化合物(8)31.8g (产率41％)，

④消旋体化合物(III)的合成

1L三颈烧瓶中，加入化合物8(18g，0.06mol)，N-Boc-3-氨基吡咯柠檬酸盐(11.16g，0.06mol)，Na₂CO₃(14.28g，0.103mol)和和DMF(200mL)，体系加热至80℃，反应4h，反应瓶中混合物倒入250mL水中，乙酸乙酯(100mL×3)萃取，合并有机层，无水硫酸钠干燥，抽滤，旋干，快速柱层析(PE∶EA＝10∶1)得淡黄色油状物21g(Yield 83％)。

(3)外消旋PF429242的合成

在一个干燥的500mL三颈烧瓶中，加入化合物(III)(12g，37.5mmol)，Et3N(11.34g，112.2mmol)和DCM 180mL，冰浴下缓慢滴加化合物(II)(8.4g，37.2mmol)的DCM溶液80mL，滴加完毕，升至室温搅拌2h，TLC表明反应完全，倒入水400mL中，用DCM(80mL×3)萃取，合并有机层，有机层分别用饱和NaHCO₃水溶液500mL，1.2M HCl水溶液300mL和水500mL洗涤，分出有机层，用无水硫酸镁干燥，抽滤，旋干柱层析(PE∶EA＝15∶1)得到棕色油状物18.2g(产率96％)。

在一个125mL的干燥的单颈瓶中，加入上述棕色油状物(12g，23.5mmol)，溶于50mL 1，4-二氧六环中，冰浴条件下，滴加盐酸酸化的1，4-二氧六环溶液50mL，滴加完毕，体系升至室温，搅拌3h，TLC显示反应基本完全，减压旋蒸1，4-二氧六环，剩余物溶于二氯甲烷，冰浴下，剧烈搅拌，滴加浓氨水(18mL)，TLC跟踪反应，反应结束，分出二氯甲烷层，水层再用DCM(25mL×3)萃取，合并有机层，无水碳酸钾干燥，抽滤，旋干，快速柱层析(DCM∶MeOH＝50∶1)，得咖啡色油状物1.8g(产率19％)。

Claims (7)

1.一种蛋白酶抑制剂PF-429242的合成方法，其特征在于，按下式反应制备：

其中，当化合物III分别为外消旋体、手性中心为R或S的对映体化合物时，则相应得到的化合物I也为外消旋体、手性中心为R或S的对映体化合物；酸为盐酸、硫酸或者三氟乙酸中的任意一种，溶剂为二氯甲烷或者乙酸乙酯或者1，4-二氧六环中的任意一种；

所述的化合物II是采用以下路线合成得到：

所述的化合物III按下式制备：

2.如权利要求1所述的蛋白酶抑制剂PF-429242的合成方法，其特征在于，所述的化合物2是按下式方法得到

3.如权利要求1所述的蛋白酶抑制剂PF-429242的合成方法，其特征在于，所述的化合物2是由4-溴甲基苯甲酸在甲醇、浓硫酸作用下直接脱水得到。

4.如权利要求1所述的蛋白酶抑制剂PF-429242的合成方法，其特征在于，制备化合物II时，所用碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸铯或者碳酸钾中的任意一种。

5.如权利要求1所述的蛋白酶抑制剂PF-429242的合成方法，其特征在于，所述的还原剂为锂铝氢、硼烷、硼氢化钠/碘、硼氢化钠中的任意一种。

6.如权利要求1所述的蛋白酶抑制剂PF-429242的合成方法，其特征在于，所述的缚酸剂为三乙胺、六氢吡啶或者吡啶中的任意一种。

7.如权利要求1所述的蛋白酶抑制剂PF-429242的合成方法，其特征在于，制备化合物III时，所用碱金属碳酸盐为碳酸钠、碳酸铯或者碳酸钾中的任意一种。