CN103539781A

CN103539781A - 一种wnt信号通路抑制剂的合成方法

Info

Publication number: CN103539781A
Application number: CN201310406902.0A
Authority: CN
Inventors: 李锐; 王义成; 吉民
Original assignee: SUZHOU SOUTHEAST PHARMACEUTICALS CO Ltd
Current assignee: SUZHOU SOUTHEAST PHARMACEUTICALS CO Ltd
Priority date: 2013-09-09
Filing date: 2013-09-09
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2033-09-09
Also published as: CN103539781B

Abstract

本发明公开了一种WNT信号通路抑制剂的合成方法，该方法以4-(4-氨基苄基)吗啉和乙氧基丙烯酰氯为起始原料，通过酰胺化、关环反应，再经过卤代反应或与甲磺酰氯反应合成6-(4-吗啉甲基)喹啉-2-甲磺酸酯；然后经叠氮化和还原反应得到6-(4-吗啉甲基)-2-氨基喹啉；以溴丙酮和乙酰乙酸乙酯为原料合成3-乙氧羰基-2,5-己二酮，然后与苯胺通过Paal-Knorr吡咯合成反应得到2,5-二甲基-1-苯基吡咯-3-甲酸乙酯，然后水解得到2,5-二甲基-1-苯基-吡咯-3-甲酸；2,5-二甲基-1-苯基-吡咯-3-甲酸与6-(4-吗啉甲基)-2-氨基喹啉经过酰胺化反应即得。本方法易于操作、简便易得、成本低。

Description

一种WNT信号通路抑制剂的合成方法

技术领域

本发明属于医药化合物合成领域，具体地说涉及一种WNT信号通路抑制剂VU-WS113的合成方法。

背景技术

VU-WS113（式Ⅰ）是驱虫药Pyrvinium（式Ⅱ）的结构类似物，是一种WNT信号通路的小分子抑制剂。在胚胎发育和组织的自我更新中，WNT信号控制着细胞的增值、分化和凋亡，因此WNT信号通路的突变常常会引起人类的生理缺陷、癌症及其他的疾病。在体外试验中VU-WS113同pyrvinium一样能够选择性的激活酪蛋白激酶1家族中的成员CK1α，抑制肿瘤细胞的生长。

文献报道的VU-WS113的合成方法(US20120318262)主要是通过6-溴-2-氨基喹啉和2,5-二甲基-1-苯基-吡咯-3-甲酸的酰胺化反应得到N-(6-溴-2-喹啉基)-2,5-二甲基-1-苯基-3-吡咯甲酰胺，然后与N-吗啉甲基三氟硼酸钾经过耦合反应得到VU-WS113。此路线的最后一步的原料不易得到，而且反应中用到了比较昂贵的金属催化剂Cs₂CO₃和Pd(AcO)₂。

a） PyCIU/DCE/microwave；b） Cs₂CO₃/Pd(AcO)。

发明内容

本发明的目的是在现有技术的基础上，提供一种WNT信号通路抑制剂VU-WS113的合成方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种式（I）化合物的合成方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

其中X为卤素或甲磺酰基。

进一步的该方法包括如下步骤：

a）以4-(4-氨基苄基)吗啉和乙氧基丙烯酰氯为起始原料，通过酰胺化和关环反应，得到6-(4-吗啉甲基)-2-羟基喹啉（即化合物2）；

b）6-(4-吗啉甲基)-2-羟基喹啉经过卤代反应或甲磺酰化反应得到6-(4-吗啉甲基)-2-取代喹啉（即化合物3）；其中X为Cl、Br或CH₃SO₃-；

c）6-(4-吗啉甲基)-2-取代喹啉经过叠氮化和还原反应得到6-(4-吗啉甲基)-2-氨基喹啉（即化合物5-1）；

d）以溴丙酮和乙酰乙酸乙酯为原料合成3-乙氧羰基-2,5-己二酮（即化合物6）；

e）3-乙氧羰基-2,5-己二酮与苯胺通过Paal-Knorr吡咯合成反应得到2,5-二甲基-1-苯基-3-吡咯甲酸乙酯（即化合物7）；

f）2,5-二甲基-1-苯基-3-吡咯甲酸乙酯经水解反应得到2,5-二甲基-1-苯基-吡咯-3-甲酸（即化合物8）；

g）2,5-二甲基-1-苯基-吡咯-3-甲酸与6-(4-吗啉甲基)-2-氨基喹啉经过酰胺化反应得到式（I）化合物。

在步骤a）中，4-(4-氨基苄基)吗啉和乙氧基丙烯酰氯先在有机碱存在下进行酰胺化反应，再在浓硫酸中进行关环反应；其中酰胺化反应中的有机碱选自三乙胺、吡啶或二异丙基乙胺，酰胺化反应溶剂选自三氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃或乙腈，酰胺化反应温度为-30℃～0℃；所述浓硫酸为质量浓度为70%～98%的硫酸，关环反应温度为30℃～65℃。

在步骤b）中，化合物2与卤代试剂进行卤代反应或与甲磺酰化试剂进行甲磺酰化反应得到化合物3；其中所述卤代试剂选自三溴化磷、三溴氧磷、氯化亚砜或三氯氧磷，所述甲磺酰化试剂为甲磺酰氯；卤代或甲磺酰化反应的溶剂选自三氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃或乙腈，卤代或甲磺酰化反应温度为50℃～85℃，优选回流反应。

在步骤c）中，化合物3先在叠氮化试剂作用下进行叠氮化反应，再在还原剂作用下进行还原反应得到化合物5-1；其中所述叠氮化试剂为叠氮化钠，叠氮化反应温度为100℃～180℃；所述还原剂选自H₂与Pd/C或者SnCl₂·2H₂O，还原反应温度为60℃～110℃。

在步骤d）中，溴丙酮和乙酰乙酸乙酯在碱作用下进行缩合反应，得到化合物6；其中缩合反应中的碱为醇钠，进一步为甲醇钠或乙醇钠，反应温度为20℃～30℃。

在步骤e）中，化合物6与苯胺在催化剂作用下进行Paal-Knorr吡咯合成反应得到化合物7；其中所述催化剂为对甲基苯磺酸，反应溶剂为甲苯，反应温度为100℃～115℃，优选回流反应。

在步骤f）中，化合物7在碱作用下进行水解反应得到化合物8；其中水解反应中的碱为氢氧化锂、氢氧化钾或氢氧化钠，水解反应溶剂为甲醇、水或其混合物，水解反应温度为50℃～60℃。

在步骤g）中，化合物8先在催化剂作用下与酰化试剂进行酰化反应，再与化合物5-1和碱进行胺化反应，得到化合物8；其中酰化反应催化剂为DMF，所述酰化试剂为草酰氯或氯化亚砜，酰化反应溶剂为甲苯，酰化反应温度为-5℃～0℃；胺化反应中的碱为三乙胺、吡啶、二异丙基乙胺或DMAP，胺化反应溶剂为乙腈、DMF、四氢呋喃或1,2-二氯乙烷，胺化反应温度为20℃～30℃。

VU-WS113的形态，在专利US20120318262描述为液态，但我们得到的目标化合物为淡黄色固体，药物的结构经过了HRMS，1HNMR和13CNMR的确认。

本发明还公开了一种式（III）化合物的合成方法，该方法包括如下步骤：以对取代甲基苯胺和乙氧基丙烯酰氯为起始原料，通过酰胺化和关环反应，得到化合物2；化合物2经过卤代反应或甲磺酰化反应得到化合物3；化合物3经过叠氮化和还原反应得到化合物III；其反应路线为：

其中R选自哌啶、氮甲基哌嗪、2-甲基哌啶、二乙胺或四氢吡咯；X为卤素或甲磺酰基。本方法中的反应进程与上述步骤a、b和c的反应进程和条件相同。

本发明的有益效果：

1、本发明方法中，将VU-WS113的合成路线进行了调整，即先合成6-(4-吗啉甲基)-2-氨基喹啉和2,5-二甲基-1-苯基吡咯-3-甲酸两个中间体，再通过酰胺化反应合成VU-WS113。该方法避免了使用特殊的反应试剂和贵金属催化剂。

2、本发明方法中，采用叠氮基的还原及其他经典反应，其易于操作、简便易得。

3、本发明方法中，使用的试剂都是常见的化学试剂，价格便宜，成本低。

具体实施方式

实施例1

化合物1的合成：向干燥的1L三口烧瓶中依次加入化合物26（34g，176.85mmol）、吡啶（18.6mL，229.90mmol）和无水四氢呋喃（600mL），磁力搅拌均匀，低温循环槽内降温至-15℃，缓慢滴加3-乙氧基丙烯酰氯（30.94g，229.90mmol）。保持反应温度在-10℃以下，滴加完毕后在低温下反应2h然后停止制冷缓慢升温至常温，TLC检测反应完毕。将反应液泼入冰水中，析出固体，过滤，水洗滤饼，真空45℃干燥24h，乙酸乙酯重结晶得白色固体23.2g，收率为80.0%。mp：134℃～135℃；1H-NMR(DMSO-d6，500MHz)：δ（ppm）=9.65（s，1H），7.53（d，2H，J=8.45Hz），7.45（d，1H，J=12.35Hz），7.19（d，2H，J=8.45Hz），5.51（d，2H，J=12.30Hz）3.96～3.92（dd，2H，J=14.05/7Hz），3.55（t，4H，J=4.6Hz），3.38（s，2H），2.32（s，4H），1.26（t，3H，J=7Hz）；TOF-MSm/z：289[M-H]^-。

化合物2的合成：向250mL的三口烧瓶中加入浓硫酸（30mL），冰盐浴降温至0℃，然后分批加入化合物27（23g，79.21mmol），加料速度以保持温度低于5℃为宜。加料完毕后换为50℃油浴反应5h，反应完毕，然后将反应液泼入适量冰水中，并用碳酸钠调pH至9，析出固体。过滤，干燥，甲醇重结晶得淡黄色固体15.47g，收率78.0%。mp：229℃～231℃；1H-NMR(DMSO-d6，500MHz)：δ（ppm）=11.68（s，1H），7.87（d，1H，J=9.45Hz）；7.55（s，1H），7.43（d，1H，J=8.35Hz），7.25（d，1H，J=8.35Hz）6.47（d，1H，J=9.55Hz），3.56（t，4H，J=4.3Hz），3.47（s，2H），2.34（s，4H）；245[M+H]⁺。

化合物3-1的合成：向250mL的三口瓶中依次加入化合物28（15g，61.40mmol）和CHCl₃（150mL），机械搅拌溶解后加入三溴氧磷（26.40g，92.10mmol），回流条件下反应7h，反应完毕。然后将反应液泼入饱和碳酸钠水溶液中并调pH至9，然后静置分出有机层，并用二氯甲烷萃取水层，合并有机层，无水硫酸镁干燥，蒸除有机溶剂得粗品，二氯甲烷和甲醇（10：1，v/v）柱层析得到白色固体15.78g，收率83.7%。mp：69℃～72℃；1H-NMR(DMSO-d6，500MHz)：δ（ppm）=8.42（d，1H，J=14.35Hz），7.90（m，2H），7.79～7.77（dd，1H，J=8.75/1.4Hz），7.68（d，1H，J=8.55Hz），3.64（s，2H），3.59（t，4H，J=4.55Hz），2.40（t，4H，J=4.25Hz）；TOF-MS m/z：309[M+2]⁺。

化合物4的合成：向250mL的茄形瓶中依次加入化合物3-1（15g，48.83mmol），叠氮化钠（15.87g，244.15mmol）和N,N-二甲基甲酰胺（150mL）。磁力搅拌均匀，140℃条件下反应10h，反应完毕。将反应液冷却至室温，机械搅拌下缓慢加入到含有过量次氯酸钠的冰水混合物（1.5L）中，析出固体，过滤得到粗品，45℃真空干燥24h，甲醇重结晶，得到白色固体12.07g，收率91.8%。mp：203℃～204℃；¹H-NMR(DMSO-d₆，500MHz)：δ（ppm）=8.59（d，1H，J=8.5Hz），8.29（d，1H，J=9.4Hz），8.16（d，1H，J=1.05Hz），8.07（d，1H，J=9.9Hz），7.94～7.92（dd，1H，J=8.55/1.65Hz），3.70（s，2H），3.60（t，4H，J=4.6Hz），2.42（t，4H，J=4.4Hz）；TOF-MS m/z：270[M+H]⁺。

化合物5-1的合成：向500mL的茄形瓶中依次加入化合物4（11g，40.85mmol），二水合氯化亚锡（27.65g，122.54mmol）和1N的盐酸（200mL）。磁力搅拌均匀，回流条件下反应5h，反应完毕。停止加热，冷却至室温，无水碳酸钠将反应液的pH调至9。乙酸乙酯萃取水溶液，硫酸镁干燥2h，过滤蒸除溶剂得到白色固体9.72g，收率97.8%。mp：200℃～203℃；¹H-NMR(DMSO-d₆，300MHz)：δ（ppm）=7.85（d，1H，J=8.85Hz），7.49（s，1H），7.41（d，2H，J=1.68Hz），6.73（d，1H，J=8.8Hz），6.34（s，2H），3.56（t，4H，J=4.56Hz），3.50（s，2H），2.35（t，4H，J=4.5Hz）；TOF-MS m/z：244[M+H]⁺；IR(KBr)v/cm^-1:3407，3133，2961，2861，2799，1662，1609，1566，1497，1394，1346，1111。

化合物6的合成：向250mL的三口烧瓶加入钠（6.57g，285.51mmol），在冰盐浴条件下缓慢滴加的无水乙醇（270mL），维持反应液温度低于20℃，滴加完毕后常温搅拌至溶液中无固体钠剩余，然后低温循环槽降温至-10℃，加入乙酰乙酸乙酯（36.1mL，285.51mmol），搅拌30分钟后，缓慢滴加溴丙酮（32.59g，237.93mmol）。滴加完毕后常温反应过夜，反应完毕，用盐酸调节反应液的pH至中性，减压蒸馏浓缩反应液，乙酸乙酯溶解残留，水洗有机层，硫酸镁干燥，过滤蒸除溶剂得黑色液体，柱层析（乙酸乙酯/石油醚=5:1，v/v）得到淡黄色液体20.36g，收率46.0%。¹H-NMR(DMSO-d₆，300MHz)：δ（ppm）=4.13～4.06（p，2H，J=7.08），3.94（t，1H，J=7.02），2.97（m，2H），2.23（s，3H），2.11（s，3H），1.17（t，3H，J=7.08）；TOF-MS m/z：185[M-H]^-。

化合物7的合成：向500mL的茄形瓶中依次加入化合物6（10.18g，54.67mmol）、对甲基苯磺酸（1.1g，6.39mmol）、苯胺（5mL，54.67mmol）和甲苯（200mL）。磁力搅拌均匀，在氩气保护下回流反应24h，反应完毕。冷却至室温，饱和碳酸钠洗涤3×200mL，然后乙酸乙酯萃取，硫酸镁干燥，过滤，减压蒸除有机溶剂得到粗品，柱层析（乙酸乙酯/石油醚=10：1，v/v）得淡黄色固体20.41g，收率75.1%。mp：145℃～146℃；¹H-NMR(DMSO-d₆，500MHz)：δ（ppm）=7.56（t，2H，J=7.45Hz），7.51（t，1H，J=7.45Hz），7.30～7.29（m，2H），6.26（s，3H），4.19～4.15（dd，2H，J=7.1/14.2），2.20（s，3H），1.92（s，3H），1.25（t，1H，J=7.1Hz）；TOF-MS m/z：266[M+Na]⁺，。

化合物8的合成：向250mL的三口烧瓶中加入化合物7（20.00g，82.20mmol），KOH（13.84g，0.246mol）、甲醇（100mL）和水（10mL）。回流条件下反应过夜，反应完毕。将反应液缓慢加入至冰水混合物（1L）中，并加入盐酸调节pH至2，析出固体，真空45℃干燥24h得黄色固体16.35g，收率92.4%。mp：220℃～222℃；¹H-NMR(DMSO-d₆，500MHz)：δ（ppm）=11.58（s，1H）7.56（t，2H，J=5.25Hz），7.50（t，1H，J=7.4Hz），7.30～7.29（m，2H），6.22（s，3H），4.19～4.15（p，2H，J=7.1），2.19（s，3H），1.91（s，3H）；TOF-MS m/z：214[M-H]^-；IR(KBr)v/cm^-1：2921，2598，1656，1596，1580，1533，1495，1402，1332，1265，1085。

化合物Ⅰ的合成：向100mL干燥的三口瓶中依次加入化合物8（1.08g，5mmol），甲苯（10mL）和催化量的DMF。冰盐浴降温至-5℃，缓慢滴加草酰氯（15mmol）。滴加完毕后，常温反应3h后，减压蒸除溶剂和剩余的草酰氯。将残留物用1,2-二氯乙烷(10mL)溶解，然后加入化合物5-1（0.63g，2.5mmol）和二异丙基乙胺（0.84mL，5mmol），室温反应5h，反应完毕后，将反应液缓慢加入到冰水混合物，饱和碳酸钠水溶液调pH至9，二氯甲烷萃取，硫酸镁干燥，过滤，减压蒸除有机溶剂得到粗品，柱层析（乙酸乙酯/石油醚=1：1，v/v）得到黄色固体（0.75g），收率68.9%。mp：141℃～142℃；¹H-NMR(DMSO-d6，300MHz)：δ（ppm）=8.35（d，1H，J=8.61Hz），8.27（d，1H，J=8.79Hz），7.80（d，2H，J=7.53Hz），7.66（d，1H，J=8.61Hz），7.58～7.52（m，3H，J=8.79Hz），7.32（d，2H，J=7.26Hz），3.61（d，6H，J=8.34Hz），2.41（s，4H），2.29（s，3H），1.97（s，3H）；TOF-MS m/z：441[M+H]⁺；IR(KBr)v/cm^-1:3317，2957，2916，2858，2811，1654，1599，1579，1488，1403，1312，1239，1115，1071，1009。

实施例2

除化合物3-1之外，其余化合物的合成方法与实施例1中的相同。

化合物3-2的合成：向250mL的三口瓶中依次加入化合物2（15g，61.40mmol）和CHCl₃（150mL），机械搅拌溶解后加入氯化亚砜（6.7mL，92.10mmol），回流条件下反应7h，反应完毕。然后将反应液泼入饱和碳酸钠水溶液中并调pH至9，然后静置分出有机层，并用二氯甲烷萃取水层，合并有机层，无水硫酸镁干燥，蒸除有机溶剂得粗品，二氯甲烷和甲醇（10：1，v/v）柱层析得到白色固体15.78g，收率83.7%。mp：69℃～72℃；¹H-NMR(DMSO-d₆，500MHz)：δ（ppm）=8.42（d，1H，J=14.35Hz），7.90（m，2H），7.79～7.77（dd，1H，J=8.75/1.4Hz），7.68（d，1H，J=8.55Hz），3.64（s，2H），3.59（t，4H，J=4.55Hz），2.40（t，4H，J=4.25Hz）；TOF-MS m/z：263[M+1]⁺。

实施例3

除化合物3之外，其余化合物的合成方法与实施例1中的相同。

化合物3-3的合成：向250mL的三口瓶中依次加入化合物2（15g，61.40mmol）和无水THF（150mL），机械搅拌溶解后，低温循环槽条件下冷却至-5℃，加入甲磺酸酰氯（7.2mL，92.10mmol）反应7h，反应完毕。然后将反应液泼入饱和碳酸钠水溶液中并调pH至9，然后静置分出有机层，并用二氯甲烷萃取水层，合并有机层，无水硫酸镁干燥，蒸除有机溶剂得粗品，二氯甲烷和甲醇（10：1，v/v）柱层析得到白色固体15.78g，收率83.7%。mp：69℃～72℃；1H-NMR(DMSO-d6，500MHz)：δ（ppm）=8.42（d，1H，J=14.35Hz），7.90（m，2H），7.79～7.77（dd，1H，J=8.75/1.4Hz），7.68（d，1H，J=8.55Hz），3.64（s，2H），3.59（m，7H），2.40（t，4H，J=4.25Hz）；TOF-MS m/z：323[M+1]⁺。

Claims

1.一种式（I）化合物的合成方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

其中X为卤素或甲磺酰基。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

a）以4-(4-氨基苄基)吗啉和乙氧基丙烯酰氯为起始原料，通过酰胺化和关环反应，得到化合物2；

b）化合物2经过卤代反应或甲磺酰化反应得到化合物3；其中X为Cl、Br或CH₃SO₃-；

c）化合物3经过叠氮化和还原反应得到化合物5-1；

d）以溴丙酮和乙酰乙酸乙酯为原料合成化合物6；

e）化合物6与苯胺通过Paal-Knorr吡咯合成反应得到化合物7；

f）化合物7经水解反应得到化合物8；

g）化合物8与化合物5-1经过酰胺化反应得到式（I）化合物。

3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在步骤a）中，4-(4-氨基苄基)吗啉和乙氧基丙烯酰氯先在有机碱存在下进行酰胺化反应，再在浓硫酸中进行关环反应；其中酰胺化反应中的有机碱选自三乙胺、吡啶或二异丙基乙胺，酰胺化反应溶剂选自三氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃或乙腈，酰胺化反应温度为-30℃～0℃；所述浓硫酸为质量浓度为70%～98%的硫酸，关环反应温度为30℃～65℃。

4.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在步骤b）中，化合物2与卤代试剂进行卤代反应或与甲磺酰化试剂进行甲磺酰化反应得到化合物3；其中所述卤代试剂选自三溴化磷、三溴氧磷、氯化亚砜或三氯氧磷，所述甲磺酰化试剂为甲磺酰氯；卤代或甲磺酰化反应的溶剂选自三氯甲烷、二氯乙烷、四氢呋喃或乙腈，卤代或甲磺酰化反应温度为50℃～85℃。

5.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在步骤c）中，化合物3先在叠氮化试剂作用下进行叠氮化反应，再在还原剂作用下进行还原反应得到化合物5-1；其中所述叠氮化试剂为叠氮化钠，叠氮化反应温度为100℃～180℃；所述还原剂选自H₂与Pd/C或者SnCl₂·2H₂O，还原反应温度为60℃～110℃。

6.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在步骤d）中，溴丙酮和乙酰乙酸乙酯在碱作用下进行缩合反应，得到化合物6；其中缩合反应中的碱为醇钠，进一步为甲醇钠或乙醇钠，反应温度为20℃～30℃。

7.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在步骤e）中，化合物6与苯胺在催化剂作用下进行Paal-Knorr吡咯合成反应得到化合物7；其中所述催化剂为对甲基苯磺酸，反应溶剂为甲苯，反应温度为100℃～115℃。

8.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在步骤f）中，化合物7在碱作用下进行水解反应得到化合物8；其中水解反应中的碱为氢氧化锂、氢氧化钾或氢氧化钠，水解反应溶剂为甲醇、水或其混合物，水解反应温度为50℃～60℃。

9.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于在步骤g）中，化合物8先在催化剂作用下与酰化试剂进行酰化反应，再与化合物5-1和碱进行胺化反应，得到化合物8；其中酰化反应催化剂为DMF，所述酰化试剂为草酰氯或氯化亚砜，酰化反应溶剂为甲苯，酰化反应温度为-5℃～0℃；胺化反应中的碱为三乙胺、吡啶、二异丙基乙胺或DMAP，胺化反应溶剂为乙腈、DMF、四氢呋喃或1,2-二氯乙烷，胺化反应温度为20℃～30℃。

10.一种式（III）化合物的合成方法，其特征在于该方法包括如下步骤：以对取代甲基苯胺和乙氧基丙烯酰氯为起始原料，通过酰胺化和关环反应，得到化合物2；化合物2经过卤代反应或甲磺酰化反应得到化合物3；化合物3经过叠氮化和还原反应得到化合物III；其反应路线为：

其中R选自哌啶、氮甲基哌嗪、2-甲基哌啶、二乙胺或四氢吡咯；X为卤素或甲磺酰基。