CN103403008B - 西他列汀中间体的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能简单、经济和高收率地制备抗糖尿病药Januvia的关键中间体的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备抗糖尿病药西他列汀中间体的方法。
背景技术
西他列汀是一种具有β-氨基酸结构的三唑基哌嗪化合物,化学名称为(2R)-4-氧代-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪-7(8H)-基)-1-(2,4,5-三氟苯基)丁-2-胺。西他列汀是由美国公司Merck&Co.,Inc研制的。西他列汀是第一种治疗2型糖尿病的DPP-IV抑制剂,当前以磷酸西他列汀一水合物的形式在全世界的各个国家以Januvic的商品名作为抗糖尿病药物销售。
西他列汀中间体“(R)-4-[3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪-7(8H)-基)-1-(2,4,5-三氟苯基)-4-氧代丁-2-基氨基甲酸叔丁酯”(下文反应路线1中的化合物2)是如反应路线1制备的,且在美国专利No.6699871中公开。
然而,上述反应路线1的方法的不利之处在于使用昂贵的反应试剂1-羟基苯并三唑(HOBT)和1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC),并显示非常低的产品收率。因此,该方法并不适合工业规模的应用。
发明内容
技术问题
因此,本发明意图提供一种制备式2的化合物的方法,由于使用廉价的试剂,该方法是经济的,并且显示优良的产品收率,因此适合工业规模的大量生产。
问题的解决方案
本发明提供一种制备式2的化合物的方法,其包括在2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪和有机叔胺存在下,使式3的化合物与3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪或其盐在有机溶剂中反应。
在式2和式3中,R是叔丁氧基羰基(Boc)、苄氧基羰基(Cbz)、芴基甲氧基羰基(Fmoc)、乙酰基或苯甲酰基。
在本发明中,式2和3中的R优选是Boc或Cbz。
在本发明中,用作起始原料的式3的化合物是可市售获得的,或者可以通过美国专利No.6,699,871第23栏中所述的中间体3的方法来制备。对于本发明的式3的化合物,当R是Cbz、Fmoc、乙酰基或苯甲酰基时,可以通过使用苄基氯甲酸酯、芴基甲氧基羰基氯、乙酰氯或苯甲酰氯来替代美国专利No.6,699,871第23栏中所述的中间体3的制备方法的步骤B中的二叔丁基二碳酸酯来制备相应化合物。
在本发明中,对应于下式4的化合物2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪可以是市售可获得的。
在本发明中用作反应剂的对应于下式5的化合物:3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑基[4,3-α]吡嗪或其盐是市售可获得的,或者可以通过美国专利No.6,699,871所述的方法制备。式5的化合物的盐可以是其盐酸盐、硫酸盐、磷酸盐、甲磺酸盐或对甲苯磺酸盐的形式。
本文中使用的术语“有机叔胺”是指在有机化学领域中常用于形成酰胺键的一类碱。有机叔胺的例子包括N-甲基吗啉、吡啶、三乙胺、三甲胺、三异丙胺和喹啉。
在本发明中,式3的化合物:式5的化合物的反应摩尔比可以不同,但是优选在1∶0.8-3的范围内,更优选1∶1.1-1.3。
在本发明中,式3的化合物:式4的化合物的反应摩尔比可以不同,但是优选在1∶1-3的范围内,更优选1∶1.1-1.4。
在本发明中,式3的化合物:N-甲基吗啉的反应摩尔比可以不同,但是优选在1∶2-5的范围内,更优选1∶2.5-4.0,更优选1∶3。
在本发明中使用的有机溶剂可以是在有机化学领域中用于成酰胺反应的常用有机溶剂。例如,所述有机溶剂优选地选自四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯和二氯甲烷。
本发明的制备方法可以在不引起副反应的宽范围的温度下进行,但可以在约0-约35℃且优选约0-30℃的反应温度下进行。具体地,将起始原料、反应剂等在更优选约0-约10℃,甚至更优选约0-约5℃的温度下混合,然后温热至室温并反应。本文使用的术语“室温”是指约15-30℃的温度。
本发明的制备方法可以进一步包括使用至少一种选自乙酸乙酯、异丙醇、乙醇、甲醇、二氯甲烷、己烷、乙腈和四氢呋喃的溶剂来结晶式2的化合物。
结晶可以根据本领域普通技术人员常规使用的方法来进行。
此外,本发明提供一种制备磷酸西他列汀一水合物的方法,其包括制备根据本发明的式2的化合物的方法。
发明的有益效果
本发明的制备方法能够经济地且高收率地制备西他列汀的关键中间体式2的化合物,因此适用于工业规模的大量生产。
本发明的实施方式
在下文中,参考下述实施例来更详细地描述本发明。这些实施例仅是提供用于解释本发明,而不应解释为限制本发明的范围和精神。
实施例1:(R)-4-(3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪-7(8H)-
基)-1-(2,4,5-三氟苯基)-4-氧代丁-2-基氨基甲酸叔丁酯(其中R是Boc的式2
的化合物)的制备
将(R)-3-Boc-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁酸(3.0g,9.0mmol)和四氢呋喃(THF,30ml)装入干燥烧瓶中并溶解,并向其中加入N-甲基吗啉(2.9ml,27.0mmol)。然后,将该混合物冷却到0-5℃的温度,并向其中加入2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪(2.05g,11.7mmol)。在0-5℃的温度下搅拌1小时后,加入3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪盐酸盐(2.47g,10.8mmol),并在升温至20-25℃的同时搅拌该反应混合物。在通过TLC确认反应完成后,将反应液冷却至10℃,并向其中加入二氯甲烷(30.0ml)和水(30.0ml),接着分离各层。用饱和碳酸氢钠(30.0ml)和盐水(30.0ml)洗涤有机层,用无水硫酸钠干燥,减压浓缩,然后用乙酸乙酯(12.0ml)和异丙醇(6.0ml)结晶,得到4.29g(收率:94.0%)的(R)-4-(3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪-7(8H)-基)-1-(2,4,5-三氟苯基)-4-氧代丁-2-基氨基甲酸叔丁酯。
1H NMR δ7.04(dd,1H,J=0.012),6.84(dd,1H,J=0.013),5.01(s,2H),4.90(NH),4.20(s,2H),4.10(t,2H),4.04(t,2H),3.97(m,1H),2.97(t,2H),2.70(t,2H),
mp:183.0-183.5℃(使用毛细管熔点装置Mettler FP90,以2℃/min的升温速率测定)
实施例2:(R)-4-(3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪-7(8H)-
基)-1-(2,4,5-三氟苯基)-4-氧代丁-2-基氨基甲酸苄酯(其中R是Cbz的式2的
化合物)的制备
将(R)-3-Cbz-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁酸(3.0g,8.2mmol)和四氢呋喃(THF,30ml)装入干燥烧瓶中并溶解,并向其中加入N-甲基吗啉(2.7ml,24.5mmol)。然后,将该混合物冷却到0-5℃的温度下,并向其中加入2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪(1.86g,10.6mmol)。在0-5℃的温度下搅拌1小时后,加入3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪盐酸盐(2.05g,9mmol),并在升温至室温(20-25℃)的同时搅拌该反应混合物。在通过TLC确认反应完成后,将反应液冷却至10℃,并向其中加入二氯甲烷(30.0ml)和水(30.0ml),接着分离各层。用饱和碳酸氢钠(30.0ml)和盐水(30.0ml)洗涤有机层,用无水硫酸钠干燥,减压浓缩,然后用乙酸乙酯(12.0ml)和异丙醇(6.0ml)结晶,得到3.98g(收率:90%)的(R)-4-(3-(三氟甲基)-5,6-二氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪-7(8H)-基)-1-(2,4,5-三氟苯基)-4-氧代丁-2-基氨基甲酸苄酯。
1H NMR δ7.10-7.34(m,5H),7.04(dd,1H,J=0.012),6.84(dd,1H,J=0.013),5.01(s,2H),4.90(NH),4.20(s,2H),4.10(t,2H),4.04(t,2H),3.97(m,1H),2.97(t,2H),2.70(t,2H)
对比实施例1:其中R是Boc的式2的化合物的制备,根据美国专利
No.6,699,871,实施例7,步骤A公开的方法
将(R)-3-Boc-氨基-4-(2,4,5-三氟苯基)-丁酸(50.1mg,0.15mmol)溶于二氯甲烷(2.5ml)中,并向其中加入3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪(39.2mg,0.20mmol)。在保持0-5℃的温度的同时,向该混合物中加入HOBT(17.2mg,0.21mmol),接着反应10分钟。然后,在0℃下加入EDC(48.3mg,0.25mmol),将该反应混合物温热至室温,并搅拌14小时。在反应完成后,减压浓缩反应液,并通过柱色谱纯化所需化合物,用100%乙酸乙酯洗脱,得到29mg(收率:47.5%)呈固体状的标题化合物。
Claims (8)
1.一种制备式2的化合物的方法,包括在2-氯-4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪和有机叔胺的存在下,使式3的化合物与3-(三氟甲基)-5,6,7,8-四氢-[1,2,4]三唑并[4,3-α]吡嗪或其盐在有机溶剂中反应,
其中R是叔丁氧基羰基(Boc)、苄氧基羰基(Cbz)、芴基甲氧基羰基(Fmoc)、乙酰基或苯甲酰基,
其中R如式2中定义。
2.根据权利要求1的方法,其中式2和式3中的R是Boc或Cbz。
3.根据权利要求1的方法,其中所述有机叔胺是N-甲基吗啉、吡啶、三乙胺、三甲胺、三异丙胺或喹啉。
4.根据权利要求3的方法,其中所述有机叔胺是N-甲基吗啉。
5.根据权利要求1的方法,其中所述有机溶剂选自以下组中:四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯和二氯甲烷。
6.根据权利要求1的方法,其中所述反应是在0-30℃的温度下进行。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法,其中式2的化合物是用乙酸乙酯和异丙醇结晶的。
8.一种制备磷酸西他列汀一水合物的方法,包括根据权利要求1-6中任一项的制备式2的化合物的方法。
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