CN105367506A - 手性高哌嗪环的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及(R)-I所示手性高哌嗪环化合物的制备方法,该方法包括还原式Int所示化合物,得到式(R)-I所示化合物。本发明还涉及式Int所示的新的中间体化合物。(R)-I所示手性高哌嗪环化合物是合成用于治疗睡眠障碍的药物Suvorexant的重要中间体。本发明的制备方法从起始原料即引入手性中心,在整个反应过程中,未采用会影响手性中心的反应和试剂,避免了手性拆分或手性催化剂等成本较高、收率较低的方法,工艺过程中无手性参与的反应,保证了产品的手性的纯度,仅使用常规的方法和设备,操作简单,条件温和,路线短,产率高,适合于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于有机化学和药物化学领域,具体涉及手性高哌嗪环的制备方法,该手性高哌嗪环是合成药物Suvorexant的重要中间体,本发明还涉及新的式Int所示的中间体化合物。
背景技术
Suvorexant是由Merck公司开发的用于治疗睡眠障碍的药物,又名MK-4305,其商品名为Belsomra,化学名称为:5-氯-2-[(5R)-5-甲基-4-[5-甲基-2-(2H-1,2,3-三唑-2-基)苯甲酰基]-1,4-二氮杂环庚烷-1-基]-1,3-苯并恶唑。Suvorexant是首个获批的食欲素受体拮抗剂,具有独特药理学特性,它通过阻断神经肽食欲素A和B与食欲素受体的结合,从而抑制神经元对唤醒系统的激活作用。与苯二氮卓类相比,它有明显的优势,是迄今为止随访时间最长的镇静催眠药,治疗失眠的临床试验的结果显示,Suvorexant作为一种具有全新作用机理的潜在镇静催眠药,其不仅可以改善患者长期的睡眠质量,长期服用的情况下亦显示出良好的安全性和耐受性。
Suvorexant的结构如下所示:
在合成Suvorexant时,手性高哌嗪环的引入是其中的最重要环节。在Suvorexant分子结构中引入手性高哌嗪环,主要有两条途径:
US2008/0132490A1公开了一种合成路线:
该合成路线中,含有手性高哌嗪环的中间体A与取代苯甲酸化合物经缩合得酰胺中间体,再脱去酰胺中间体氮上的保护基,所得产物与2,6-二氯苯并恶唑缩合,得到目标产物Suvorexant。
US2013/0331379A1公开了另一种合成路线:
该合成路线以手性高哌嗪中间体B为原料,与取代苯甲酸反应,经酰胺化反应得到最终产品Suvorexant。
上述两条合成路线所用手性中间体都是七元环的手性高哌嗪化合物,第二种合成路线限定了合成路线的选择方向,只能先合成带有苯并恶唑基的手性高哌嗪环后,再与酸进行酰胺化反应得到目标产物Suvorexant。而第一种合成路线则可以有多种选择,既可以先与5-氯苯并恶唑反应,也可先与5-甲基-2-三氮唑基苯甲酸反应,反应路线的选择比较灵活,故本发明对第一种合成路线中起始原料的合成方法进行了探索。
US2008/0132490A1公开了第一种合成路线中手性起始原料的合成方法,具体如下所示:
该合成方法中,化合物(R)-T的合成路线有七步之长,手性的获取是通过手性制备柱分离,不适合工业化生产。
因此,有必要开发一种不需要拆分,勿需手性催化剂,在起始原料中就引入手性的新的生产Suvorexant的方法,且能避免在后续反应中手性消减,降低生产成本,缩短合成路线,提高收率,使产品的手性值达标,仅使用常规试剂和设备,避免重金属污染。本发明提供了一种满足上述要求的合成Suvorexant的方法。
发明内容
本发明涉及一种制备式(R)-I所示手性高哌嗪环化合物或其盐的方法,该方法包括:还原式Int所示化合物,得到式(R)-I所示化合物,
其中:n1和n2各自独立地为0或1,且n1和n2不同时为0,
Pg1为苄基或苯环被R’单取代或多取代的苄基,
R’为不影响苄基的性质的取代基,可以为C1-4烷基或C1-4烷氧基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙基氧基、异丙基氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、仲丁基氧基、叔丁基氧基等不影响苄基的性质的取代基,优选为甲氧基,
如果需要,将式(R)-I所示化合物转化为盐。
在一个优选的实施方案中,式Int所示化合物或式(R)-I所示化合物中,Pg1为苄基、
或优选为苄基。
式(R)-I所示化合物是合成Suvorexant的重要中间体,在合成Suvorexant时,式(R)-I中的保护基Pg1可通过Pd-C/H2脱保护,例如US2008/0132490A1中公开的方法。
在一个优选的实施方案中,式(R)-I所示化合物为式(R)-1所示化合物:
(R)-1,其中Bn为苄基。
在一个优选的实施方案中,本发明的制备式(R)-I所示化合物或其盐的方法,其中还原式Int所示化合物的还原反应在溶剂中借助于还原剂进行。所述的还原剂选自氢化铝锂、硼烷、金属硼氢化物(例如硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锌,硼氢化锂等),优选为氢化铝锂;所述的溶剂为醚类溶剂和烃类溶剂(例如四氢呋喃、甲基叔丁基醚、二异丙基醚、甲苯等),优选为四氢呋喃。所述的还原反应优选在回流状态下进行,优选在温度为60℃-80℃的条件下进行回流。
在一个具体的实施方案中,本发明的制备式(R)-I所示化合物或其盐的方法,该方法包括:将式Int所示化合物溶于溶剂中,冰浴冷却下,加入还原剂,加热升温至回流至反应结束,得到含有式(R)-I所示化合物的粗品。含有式(R)-I所示化合物的粗品经过分离纯化得到式(R)-I所示化合物。
在另一个优选的实施方案,可以采用下面的方法分离纯化含有式(R)-I所示化合物的粗品:
将含有式(R)-I所示化合物的粗品冷却至0℃,加入氢氧化钠溶液,室温搅拌一段时间(例如1小时),加入二异丙醚,分离出有机相,以二异丙醚洗涤生成的灰白色固体,合并有机相,以无水硫酸镁干燥,浓缩,得一无色透明液体。将此液体溶于二异丙醚中,冷却至0℃,通入氯化氢气体,得到白色粉状固体,即为式(R)-I所示化合物的盐酸盐。
本发明还涉及式Int所示化合物或其盐,
其中:n1和n2各自独立地为0或1,且n1和n2不同时为0,
Pg1为苄基或苯环被R’单取代或多取代的苄基,
R’为不影响苄基的性质的取代基,可以为C1-4烷基或C1-4烷氧基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙基氧基、异丙基氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、仲丁基氧基、叔丁基氧基等不影响苄基的性质的取代基,优选为甲氧基。
在一个优选的实施方案中,式Int所示化合物中,Pg1为苄基、
或优选为苄基。
在一个优选的实施方案中,所述的式Int所示化合物选自:
其中Bn为苄基。
本发明还涉及制备式Int所示化合物的方法,该方法包括:脱去式II所示化合物或其盐的保护基团Pg2,使之发生闭环反应,或者
先使式II所示化合物发生闭环反应,再脱去保护基团Pg2,
得到式I所示化合物,如果需要,将式I化合物转化为盐,
其中:
n1、n2、Pg1的定义如上述通式Int中所述,
R1选自:H、Cl、Br、甲氧基、甲基、叔丁基氧基、羟基、乙氧基,优选为Cl、甲氧基、叔丁基氧基,
Pg2为氨基保护基团,例如叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、-COCF3,笏甲氧羰基(FMoc)、乙酰基等保护基,优选为叔丁氧羰基(Boc)。
优选的式II化合物或其盐选自:
其中Bn为苄基。
在一个优选的实施方案中,本发明所述的制备式Int所示化合物的方法,当n1=1,n2=0时,先使式II所示化合物发生闭环反应,再脱去保护基团Pg2;
当n1=1,n2=1时,先脱去式II所示化合物或其盐的保护基团Pg2,再使之发生闭环反应;
当n1=0,n2=1时,先脱去式II所示化合物或其盐的保护基团Pg2,再使之发生闭环反应。
在一个优选的实施方案中,制备式Int所示化合物或其盐的方法,其中所述的闭环反应在碱的催化作用下进行,或者在缩合剂的作用下进行,
优选地,所述的碱选自氢氧化钠、甲醇钠、甲基锂、正丁基锂、碳酸铯,优选为甲醇钠或碳酸铯,
优选地,所述的缩合剂选自:1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N,N'-羰基二咪唑(CDI)、二环己基碳二亚胺(DCC)、POCl3,、叠氮磷酸二苯酯(DPPA)、双(2-氧代-3-恶唑烷基)次磷酰氯(BOP-Cl)、氰代磷酸二乙酯(DECP),优选为EDC。
在一个优选的实施方案中,制备式Int所示化合物或其盐的方法,其中所述的闭环反应在溶剂中进行,优选的溶剂选自:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、甲苯、1-羟基苯并三唑、三乙胺等,优选N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、1-羟基苯并三唑、三乙胺。
在一个优选的实施方案中,制备式Int所示化合物或其盐的方法,其中所述的闭环反应在-5℃~85℃的温度下进行,优选在0℃~75℃的温度下进行,例如0℃、55℃、70℃、75℃或80℃。
在一个优选的实施方案中,制备式Int所示化合物或其盐的方法,其中,脱去保护基团时所用的脱保护剂选自HCl和三氟乙酸,优选为HCl。
在一个具体的实施方案中,式Int-1所示化合物的合成路线如下所示:
使式2所示化合物发生闭环反应,再脱去保护基团苄基(Bn),获得式Int-1所示化合物,具体包括以下步骤:
1)闭环反应
将式2所示化合物溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,待全部溶解后,加入无水碳酸铯,在合适的温度条件下(例如75℃)使2所示化合物发生闭环反应,得到式3所示化合物;
2)脱保护基
将闭环后的式3所示化合物加入到已通入氯化氢的乙酸乙酯中,搅拌,过滤,脱除保护基,得到白色固体,将白色固体溶解于氢氧化钠水溶液,用二异丙醚和二氯甲烷的混合液(例如体积比为4︰1)萃取,得到式Int-1所示化合物。
在另一个具体的实施方案中,式Int-3所示化合物的合成路线如下所示:
脱去式5所示化合物或其盐的保护基团Boc,使之发生闭环反应,获得式Int-3所示化合物,具体包括以下步骤:
1)脱保护基
将5所示化合物加入到已通入氯化氢的乙酸乙酯中,搅拌脱除保护基,过滤后滤饼用乙酸乙酯洗涤,得到白色粉状固体,即为式6所示化合物,
2)闭环反应
将脱除保护基的式6所示化合物与甲苯混合,加入甲醇钠的甲醇溶液,使之自身发生闭环反应(例如反应温度为70℃),获得式Int-3所示化合物粗品。优选将Int-3所示化合物粗品分别用水洗、饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥,乙酸异丙酯和正庚烷的混合液重结晶,得到式Int-3所示化合物纯品。
在另一个具体的实施方案中,式Int-2所示化合物的合成路线如下所示:
脱去式8所示化合物或其盐的保护基团Boc,使之发生闭环反应,获得式Int-2所示化合物,具体包括以下步骤:
1)脱保护基
将8所示化合物溶于乙酸乙酯中,通入干燥的氯化氢气体,搅拌,脱除保护基,过滤,获得式9所示化合物,为一白色固体;
2)闭环反应
将脱除保护基的式9所示化合物、1-羟基苯并三唑、三乙胺溶于DMF中,加入EDC,使之自身发生闭环反应(优选在室温下进行闭环反应),获得式含有Int-2所示化合物的粗品。优选向含有Int-2所示化合物的粗品加入乙酸乙酯,分别以氯化铵水溶液、碳酸钠水溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤,无水硫酸钠干燥,乙酸异丙酯和正庚烷的混合液重结晶,得到式Int-2所示化合物纯品。
在一个优选的实施方案中,式II所示化合物由式SM所示化合物与式III所示化合物反应生成,
其中n1和n2各自独立地为0或1,且n1和n2不同时为0;
Pg1为苄基或苯环被R’单取代或多取代的苄基,优选为苄基;
R’为不影响苄基的性质的取代基,可以为C1-4烷基或C1-4烷氧基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙基氧基、异丙基氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、仲丁基氧基、叔丁基氧基等不影响苄基的性质的取代基,优选为甲氧基;
Pg2为氨基保护基团,例如叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、-COCF3,笏甲氧羰基(FMoc)、乙酰基等保护基,优选为叔丁氧羰基(Boc);
R1和R2各自独立地选自:H、Cl、Br、甲氧基、叔丁基氧基、羟基、乙氧基。
在一个优选的实施方案中,式III所示化合物,其中R1选自:Cl、甲氧基、叔丁基氧基,R2选自:Cl、Br。
在一个优选的实施方案中,式III所示化合物选自:氯乙酰氯、甲基草酰氯、溴代乙酸叔丁酯、氯乙酸、氯乙酸甲酯、溴乙酸、溴乙酸甲酯、草酸单甲酯、乙醛酸及其乙酯等,优选为氯乙酰氯、甲基草酰氯或溴代乙酸叔丁酯。
在一个优选的实施方案中,式SM所示化合物中,Pg1为苄基,Pg2为叔丁氧羰基(Boc),结构式如SM-1所示:
在一个优选的实施方案中,在制备式II所示化合物时,式SM所示化合物与式III所示化合物在合适的溶剂中,在碱的存在下发生反应,反应温度为-5℃~65℃,优选为-5~0℃。合适的溶剂为选自二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、四氢呋喃、乙醚、二异丙醚、甲基叔丁基醚、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种,优选的溶剂为二氯甲烷。所用碱为选自三乙胺、三正丁胺、DBU(1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯)、N,N-二甲基苯胺、吡啶中的一种或几种,优选为三乙胺或DBU。
在一个具体的实施方案中,式2所示化合物由式SM-1所示化合物(化学名:3-(R)-叔丁氧羰基氨基-1-N-苄基丁胺)与氯乙酰氯反应得到:
在另一个具体的实施方案中,式5所示化合物由式SM-1所示化合物与甲基草酰氯反应得到:
在另一个具体的实施方案中,式8所示化合物由式SM-1所示化合物与溴代乙酸叔丁酯反应得到:
更为具体的,本发明的式(R)-I所示化合物或其盐可以通过以下三种反应路线制备得到:
路线一
路线二:
路线三:
本发明还涉及一种制备Suvorexant或其盐的方法,该方法包括:还原式Int所示化合物得到式(R)-I所示化合物的步骤,
其中:n1和n2各自独立地为0或1,且n1和n2不同时为0,
Pg1为苄基或苯环被R’单取代或多取代的苄基,
R’为不影响苄基的性质的取代基,可以为C1-4烷基或C1-4烷氧基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙基氧基、异丙基氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、仲丁基氧基、叔丁基氧基等不影响苄基的性质的取代基,优选为甲氧基,
如果需要,将式(R)-I所示化合物转化为盐。
在制备Suvorexant时,可以采用下面的反应路线:
采用熔点测定、核磁共振氢谱、质谱,以及旋光测定等手段确定本发明所制备的Suvorexant的结构数据和光学纯度,结果证明通过本发明制备的中间体式(R)-1所得的最终产物Suvorexant的化学结构与文献所示结构数据完全一致,说明本发明方法的合成过程中未发生手性中心的消旋,因此,综合考虑收率、质量尤其是环保等因素的情况下,本发明所述方法是一种具有工业化价值的生产Suvorexant的实用方法。
发明的有益效果
本发明的制备方法采用手性3-(R)-叔丁氧羰基氨基-1-N-苄基丁胺为起始原料,从起始原料即引入手性中心,且能避免在后续反应中手性消减,在整个反应过程中,未采用会影响手性中心的反应和试剂,避免了手性拆分或手性催化剂等成本较高、收率较低的方法,同时避免重金属污染,工艺过程中无手性参与的反应,保证了产品的手性的纯度,该方法仅使用常规的方法和设备。采用本发明的制备方法制备(R)-I所示手性高哌嗪环化合物或其盐,所得手性高哌嗪环化合物的光学纯度大于99%ee,并且操作简单,条件温和,路线短,生产成本低,产率高,适合于工业化生产。
使用本发明制备的(R)-1所示中间体化合物合成Suvorexant,各项指标均与已上市的Suvorexant完全一致,说明本发明的合成过程中未发生手性的消减,因此,综合考虑收率、质量尤其是环保等因素的情况下,本发明的制备方法是一种具有工业化价值的生产Suvorexant的实用方法。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
路线一
实施例1-1:N-苄基-N-(3-(R)-叔丁氧羰基氨基丁烷基)-2-氯乙酰胺(化合物2)的合成
将氯乙酰氯(12.5g,0.11mol)缓慢加入到80mL二氯甲烷溶液中,得到氯乙酰氯的二氯甲烷溶液。将式SM-1所示的3-(R)-叔丁氧羰基氨基-1-N-苄基丁胺(27.8g,0.1mol)溶于200mL的二氯甲烷中,加入三乙胺(12.2g,0.12mol),冷至-5~0℃,缓慢滴加氯乙酰氯的二氯甲烷溶液,滴加时控制体系内温度不超过10℃,滴加完毕,升温到室温,再搅拌2小时,TLC监测反应,反应结束后,将50毫升冰水加入反应液中,分离有机相,用100毫升二氯甲烷萃取水相,合并有机相,有机相以100毫升饱和碳酸氢钠水溶液洗,再用100毫升饱和氯化钠溶液洗涤,无水硫酸镁干燥,过滤浓缩至干,得一淡黄色油状物,即为化合物2,重35.5g,TLC显示,产物纯度足够,未经提纯,直接用于下一步反应。LC-MS(ESI)m/z355.89([M+H]+)
实施例1-2:1-苄基-4-叔丁氧羰基-5-(R)-甲基-1,4-二氮杂环庚烷-2-酮(化合物3)的合成
将化合物2(32g,0.09mol)溶于无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF,350mL)中,待全部溶解后,加入无水碳酸铯(58.5g,0.18mol),缓慢升温至75℃,维持反应16小时,反应结束后,向反应液中加入水500毫升,用乙酸乙酯萃取,合并萃取液,以饱和氯化钠溶液洗涤,有机相以无水硫酸钠干燥,浓缩后,以乙酸乙酯和正庚烷的混和液(体积比1︰10)重结晶,得到化合物3,为一蜡状类白色低熔点固体,重26.6g,收率93%。1HNMR(400MHz,CD3OD):δ=7.31(m,5H),4.04(s,2H),3.90(m,1H),3.70(s,2H),2.95(m,1H),2.82(m,1H),1.97(m,1H),1.63(m,1H),1.42(s,9H),1.12(d,J=7Hz,3H).LC-MS(ESI)m/z319.31([M+H]+)。[α]D 25=-11.20(c,1.0,CH2Cl2)。
实施例1-3:1-苄基-5-(R)-甲基-1,4-二氮杂环庚烷-2-酮(化合物Int-1)的合成
将化合物3(22.3g,0.07mol)加入已通入氯化氢的乙酸乙酯(200mL,6mol/L)中,搅拌一小时,过滤,得一白色粉状固体18g。将此白色固体(20g,0.069mol)在搅拌下,缓慢投入冰浴冷却的100mL4mol/L的氢氧化钠水溶液中,等溶解完全,以二异丙醚和二氯甲烷的混合液(体积比4:1)萃取,TLC监测萃取程度,直至全部萃取完成,无水硫酸镁干燥,浓缩后得一无水透明油状物,即为化合物Int-1,重14.8g,收率97%。未经提纯,直接用于下一步反应。[α]D 25=-4.62(c,1.0,CH2Cl2).>99%ee。1HNMR(400MHz,CD3OD):δ=7.31(m,5H),4.04(s,2H),3.90(m,1H),3.70(s,2H),2.95(m,1H),2.82(m,1H),1.97(m,1H),1.63(m,1H),1.12(d,J=7Hz,3H);LC-MS(ESI)m/z219.43([M+H]+)
实施例1-4:1-苄基-5-(R)-甲基-1,4-二氮杂环庚烷·二盐酸盐(化合物(R)-1)的合成
将化合物Int-1(13g,0.06mol)溶于0.4L的四氢呋喃(THF)中,冰浴冷却下,缓慢滴入氢化铝锂的四氢呋喃溶液(1.0mol/L,300mL),滴加完毕,加热升温至回流,1.5小时后,TLC检测反应结束。冰浴冷却至0℃,缓慢滴入2mol/L的氢氧化钠溶液30mL,再在室温搅拌1小时,加入二异丙醚,分离出有机相,以二异丙醚充分洗涤生成的灰白色固体,合并有机相,以无水硫酸镁干燥,浓缩,得一无色透明液体。将此液体溶于二异丙醚(500mL)中,冰浴冷却至0℃,通入氯化氢气体,得到白色粉状固体,干燥后得15.6克白色粉状固体,即为化合物(R)-1,收率94%,m.p.179℃,>99%ee。[α]D 25=-5.70(c,1.0,MeOH).1HNMR(400MHz,CD3OD):δ=δ=7.27(m,5H),4.17-3.7(m,3H),3.70(s,2H),3.64(m,1H),3.37(m,3H),2.28(m,1H),2.14(m,1H),1.22(d,J=7Hz).MS(ESI)m/z205.47([M+H]+)。
实施例2
路线二:
实施例2-1:N-苄基-N-(3-(R)-叔丁氧羰基氨基丁基)氨基甲酰基甲酸甲酯(化合物5)的合成
按实施例1-1所示方法,以甲基草酰氯为原料,与化合物SM-1反应,制得化合物5(36.5g,85%),得一浅黄色油状物,即为化合物5,未经提纯,直接用于下一步反应。LC-MS(ESI)m/z365.63([M+H]+)
实施例2-2:(N-(R)-3-氨基丁基)-N-苄基氨基甲酰基甲酸·盐酸盐(化合物6)的合成
将化合物5(36.4g,0.1mol)加入已通入氯化氢的乙酸乙酯(200mL,6mol/L)中,搅拌一小时,过滤,滤饼用冷的乙酸乙酯洗,减压干燥,得一白色粉状固体即为化合物6,重25克,收率87%。LC-MS(ESI)m/z265.37([M+H]+)。
实施例2-3:1-苄基-5-(R)-甲基-1,4-二氮杂环庚烷-2,3-二酮(化合物Int-3)的合成
将化合物6(17.2g,0.06mol),与甲苯(250mL)混合,加入甲醇钠的甲醇溶液(13.5mL,5.4mol/L,0.072mol),加热到70℃反应,4小时后,冷至室温,以水(200mL)洗,饱和食盐水(200mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,浓缩后得一淡黄色固体,以乙酸异丙酯和正庚烷的混合液(体积比1:10)重结晶,得化合物Int-3,为一白色粉状晶体,重11.6克,收率83%。1HNMR(400MHz,CD3OD):δ=7.33(m,5H),3.96(m,1H),3.75(s,2H),3.68(m,2H),2.27(m,1H),2.14(m,1H),1.23(d,J=7.2Hz,3H).LC-MS(ESI)m/z233.35([M+H]+)。
实施例2-4:1-苄基-5-(R)-甲基-1,4-二氮杂环庚烷·二盐酸盐(化合物(R)-1)的制备
将化合物Int-3(11.6g,0.05mol)溶于100毫升的四氢呋喃中,冰浴冷却下,缓慢滴入氢化铝锂的四氢呋喃溶液(1.0mol/L,120mL),滴加完毕,加热升温至回流,1.5小时后,TLC检测反应结束。冰浴冷却至0℃,将氢氧化钠水溶液(25mL,2mol/L)缓慢滴入,淬灭反应,完成后,加入二异丙醚,分离出有机相,以无水硫酸镁干燥,浓缩,得一无色透明液体。将此液体溶于二异丙醚(500mL)中,冰浴冷却至0℃,通入氯化氢气体,得到白色粉状固体,干燥后得13.4克白色粉状固体,即为化合物(R)-1,收率89%.m.p.179℃,1HNMR(400MHz,CD3OD):δ7.27(m,5H),4.17-3.7(m,3H),3.70(s,2H),3.64(m,1H),3.37(m,3H),2.28(m,1H),2.14(m,1H),1.22(d,J=7Hz).MS(ESI)m/z205.47([M+H]+)。>99%ee。[α]D 25=-5.70(c,1.0,MeOH).
路线三:
实施例3-1:2-(N-苄基-N-(3-(R)-叔丁氧羰基氨基)丁基)氨基乙酸叔丁酯(化合物8)的合成
将式SM-1所示的3-(R)-叔丁氧羰基氨基-1-N-苄基丁胺(27.8g,0.1mol)溶于200mL的N,N-二甲基甲酰胺中,加入DBU(12.2g,0.12mol),和溴代乙酸叔丁酯(21.2g,0.11mol),加料完毕,升至45℃反应5小时,制得化合物8(37.6g,96%),为一浅黄色油状物,未经提纯,直接用于下一步反应。LC-MS(ESI)m/z393.65([M+H]+)
实施例3-2:2-(N-((R)-3-氨基丁基)-N-苄基氨基)乙酸·二盐酸盐(化合物9)的合成
将化合物8(29.4g,75mmol)溶于乙酸乙酯(400mL)中,冷却至0℃,通入干燥的氯化氢气体(20g),结束后,升温至室温,搅拌5小时,监测反应结束后,冷却至0℃,过滤,减压干燥后,得19.5克白色固体,即为化合物9。实施例3-1和3-2两步收率为84%。m.p.123℃,[α]D 25=-9.10(c,1.0,MeOH)。>99%ee。LC-MS(ESI)m/z237.17([M+H]+)。
实施例3-3:4-苄基-7-(R)-甲基-1,4-二氮杂二环庚烷-2-酮(化合物Int-2)的合成
将化合物9(18.5g,0.06mol),1-羟基苯并三唑(10.8g,0.08mol),三乙胺(9.1g,0.09mol)溶于DMF(120mL)中,冷却至0℃,向此溶液中,缓慢加入EDC(0.08mol),让反应自然升温至室温,并在室温搅拌4小时,向此反应体系加入300毫升的乙酸乙酯,混合均匀,分别以0.1mol/L的氯化铵水溶液,0.1mol/L的碳酸氢钠水溶液和饱和氯化钠溶液各洗涤一次,无水硫酸镁干燥,浓缩后得一淡黄色固体,以乙酸异丙酯和正庚烷的混合液(体积比1:10)重结晶,得到化合物Int-2,为一蜡状固体,重11克,收率84%。M.p.78℃。[α]D 25=-4.70(c,1.0,CH2Cl2).1HNMR(400MHz,CDCl3):δ=δ=7.27(m,5H),3.98(s,2H),3.90(m,1H),3.70(s,2H),2.92(m,1H),2.77(m,1H),1.94(m,1H),1.58(m,1H),1.32(d,J=7Hz).MS(ESI)m/z219.39([M+H]+)。
实施例3-4:1-苄基-5-(R)-甲基-1,4-二氮杂环庚烷·二盐酸盐(化合物(R)-1)的合成
将化合物Int-2(6.5g,0.03mol)溶于100毫升的四氢呋喃中,冰浴冷却下,缓慢滴入氢化铝锂的四氢呋喃溶液(1.0M,60mL),滴加完毕,加热升温至回流,1.5小时后,TLC检测反应结束。冰浴冷却至0℃,氢氧化钠溶液(15mL,2mol/L)缓慢滴入反应液中,再在该温度下搅拌一小时,加入二异丙醚,分离出有机相,以无水硫酸镁干燥,浓缩,得一无色透明液体。将此液体溶于二异丙醚(500mL)中,冰浴冷却至0℃,通入氯化氢气体,得到白色粉状固体,干燥后得7.6克白色粉状固体,即为化合物(R)-1,收率91%。>99.7%ee。M.p.137℃。[α]D 25=-4.72(c,1.0,MeOH)。1HNMR(400MHz,CD3OD):δ=δ=7.27(m,5H),4.17-3.7(m,3H),3.70(s,2H),3.64(m,1H),3.37(m,3H),2.28(m,1H),2.14(m,1H),1.22(d,J=7Hz).MS(ESI)m/z205.47([M+H]+)。
实施例4:Suvorexant的合成
反应路线如下:
实施例4-1:化合物10的合成
将1-甲基-2-(2H-三氮唑-2-基-)苯甲酸(4.1g,20.2mmol)溶于二氯甲烷(15mL)中,冷却到0℃,在通氮气的情况下,缓慢滴加草酰氯(1.8mL,20mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(0.41mL,5.3mmol),升温至室温,搅拌2小时,得到酰氯溶液。
将实施例1制备的化合物(R)-1(5.54g,20mmol,ee>99%)置于二氯甲烷(100mL)中,加入三乙胺(12g,120mmol),室温搅拌1小时,混匀,冷至0℃,将上述制得的酰氯溶液缓慢滴入该混合物中,升温至室温,搅拌16小时,反应完成后,再加入50mL的二氯甲烷,加入饱和碳酸氢钠水溶液(40毫升),分离水层,有机相以饱和氯化钠水溶液洗涤后,以无水硫酸镁干燥,得棕色油状物,以乙酸乙酯:正庚烷(体积比为5:1)脱色并重结晶,得淡黄色蜡状固体7.4g,即为化合物10,收率95%。LC-MS(ESI)m/z390.51([M+H]+),化学纯度>96%,ee>99%。
实施例4-2:Suvorexant的合成
在250毫升的高压釜中,将实施例4-1制备的化合物10(7.2g,18.5mmol)溶于甲醇(70mL)中,加入10%(质量百分比)的Pd/C(2g),以氮气充分置换空气,再以氢气置换氮气,以氢气加压至70Psi,在室温下反应16小时。反应结束后,以硅藻土过滤,甲醇洗涤,合并反应液和洗涤液,减压浓缩至干,得到化合物10的脱苄基产物。未经提纯,直接用于反应。
向无水N,N-二甲基甲酰胺(100mL)中加入上述化合物10的脱苄基产物(5.38g,18mmol)、三乙胺(7.5mL,54mmol)、2,5-二氯苯并恶唑(3.37g,18mmol),搅拌,加热至75℃,待反应结束后,以乙酸异丙酯稀释,依次以0.1mol/L的盐酸、饱和碳酸氢钠水溶液、水和饱和食盐水洗涤至中性,无水硫酸镁干燥,滤液加热至65℃,活性炭脱色,减压浓缩至50毫升,加热至85℃,在2小时内缓慢降温至65℃,加入30ml正庚烷,在2.5小时内,缓慢冷却至45℃,再加入420毫升的正庚烷,调节溶剂比例为正庚烷︰乙酸异丙酯=90︰10,得到白色粉末状固体,以正庚烷︰乙酸异丙酯=90︰10的混合溶剂洗涤,再单独以正庚烷洗,在70℃干燥,得到一白色粉末状晶体42.4g,即为化合物Suvorexant,收率94%。M.p.153℃,[α]D 25=-12.1(c,1.0,MeOH).99.5%ee。1HNMR(CDCl3,30OMHz)δ7.80(m,3H),7.13(m,5H),4.58(d,J=12Hz),3.74(m,6H),2.46(m,4H),1.82(m,1H),1.32(m,3H);13CNMR(CDCl3,125MHz)170.1,169.7,163.1,162.9,147.7,144.8,144.6,138.6,138.2,135.8,135.6,135.5,134.1,133.7,130.6,129.4,129.2,109.1,52.2,51.6,48.9,48.4,48.1,47.6,47.3,47.1,45.6,45.1,44.9,44.4,43.8,41.0,39.8,36.3,35.4,34.2,33.9,21.0,20.9,19.9,17.9,17.8,16.7;MS(ESI)m/z([M+H]+)451.16。
Claims (10)
1.一种制备式(R)-I所示化合物或其盐的方法,该方法包括:还原式Int所示化合物,得到式(R)-I所示化合物,
其中:n1和n2各自独立地为0或1,且n1和n2不同时为0,
Pg1为苄基或苯环被R’单取代或多取代的苄基,
R’为不影响苄基的性质的取代基,可以为C1-4烷基或C1-4烷氧基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙基氧基、异丙基氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、仲丁基氧基、叔丁基氧基等不影响苄基的性质的取代基,优选为甲氧基,
如果需要,将式(R)-I所示化合物转化为盐。
2.权利要求1的制备方法,其中Pg1为苄基、
优选为苄基。
3.权利要求1的制备方法,其中还原式Int所示化合物的还原反应在溶剂中借助于还原剂进行,
优选地,所述的还原剂选自氢化铝锂、硼烷、金属硼氢化物(例如硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锌,硼氢化锂等),优选为氢化铝锂;
优选地,所述的溶剂为醚类溶剂和烃类溶剂(例如四氢呋喃、甲基叔丁基醚、二异丙基醚、甲苯等),优选为四氢呋喃;
优选地,所述的还原反应在回流状态下进行。
4.式Int所示化合物或其盐,
其中:n1和n2各自独立地为0或1,且n1和n2不同时为0,
Pg1为苄基或苯环被R’单取代或多取代的苄基,
R’为不影响苄基的性质的取代基,可以为C1-4烷基或C1-4烷氧基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙基氧基、异丙基氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、仲丁基氧基、叔丁基氧基等不影响苄基的性质的取代基,优选为甲氧基。
5.权利要求4的化合物,其中,Pg1为苄基、
优选为苄基。
6.权利要求4的化合物,其选自:
其中Bn为苄基。
7.制备权利要求4-6任一项所述的式Int所示化合物的方法,该方法包括:脱去式II所示化合物或其盐的保护基团Pg2,使之发生闭环反应,或者,
先使式II所示化合物发生闭环反应,再脱去保护基团Pg2,
得到式I所示化合物,如果需要,将式I化合物转化为盐,
其中:
n1、n2、Pg1的定义如权利要求4-6所述,
R1选自:H、Cl、Br、甲氧基、甲基、叔丁基氧基、羟基、乙氧基,优选为Cl、甲氧基、叔丁基氧基,
Pg2为氨基保护基团,例如叔丁氧羰基(Boc)、苄氧羰基(Cbz)、-COCF3,笏甲氧羰基(FMoc)、乙酰基等保护基,优选为叔丁氧羰基(Boc)。
8.权利要求7的制备方法,其中所述的闭环反应在碱的催化作用下进行,或者在缩合剂的作用下进行,
优选地,所述的碱选自氢氧化钠、甲醇钠、甲基锂、正丁基锂、碳酸铯,优选为甲醇钠或碳酸铯,
优选地,所述的缩合剂选自:1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)、N,N'-羰基二咪唑(CDI)、二环己基碳二亚胺(DCC)、POCl3,、叠氮磷酸二苯酯(DPPA)、双(2-氧代-3-恶唑烷基)次磷酰氯(BOP-Cl)、氰代磷酸二乙酯(DECP),优选为EDC;
优选地,所述的闭环反应在溶剂中进行,优选的溶剂选自:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、甲苯、1-羟基苯并三唑、三乙胺等,进一步优选N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、1-羟基苯并三唑、三乙胺;
优选地,脱去保护基团时所用的脱保护剂选自HCl和三氟乙酸,优选为HCl。
9.权利要求7或8的制备方法,其中,式II所示化合物由式SM所示化合物与式III所示化合物反应生成,
其中n1、n2、Pg1、Pg2如权利要求7所述;
R1和R2各自独立地选自:H、Cl、Br、甲氧基、叔丁基氧基、羟基、乙氧基,
优选地,式SM所示化合物与式III所示化合物在合适的溶剂中,在碱的存在下发生反应,反应温度为-5℃~65℃,优选为-5~0℃,
优选地,所述的合适的溶剂为选自二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、四氢呋喃、乙醚、二异丙醚、甲基叔丁基醚、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种,优选为二氯甲烷;
优选地,所用碱为选自三乙胺、三正丁胺、DBU(1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯)、N,N-二甲基苯胺、吡啶中的一种或几种,优选为三乙胺或DBU。
10.一种制备Suvorexant或其盐的方法,该方法包括:还原式Int所示化合物得到式(R)-I所示化合物的步骤,
其中:n1和n2各自独立地为0或1,且n1和n2不同时为0,
Pg1为苄基或苯环被R’单取代或多取代的苄基,
R’为不影响苄基的性质的取代基,可以为C1-4烷基或C1-4烷氧基,例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、甲氧基、乙氧基、正丙基氧基、异丙基氧基、正丁基氧基、异丁基氧基、仲丁基氧基、叔丁基氧基等不影响苄基的性质的取代基,优选为甲氧基,
如果需要,将式(R)-I所示化合物转化为盐。
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