CN107188898A - 制备噻吩并嘧啶化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了制备双重TOR/PI3K抑制剂GDC‑0980和其立体异构体、几何异构体、互变异构体和药用盐的方法，该化合物命名为(S)‑1‑(4‑((2‑(2‑氨基嘧啶‑5‑基)‑7‑甲基‑4‑吗啉代噻吩并[3,2‑d]嘧啶‑6‑基)甲基)哌嗪‑1‑基)‑2‑羟基丙‑1‑酮，其具有以下结构：

Description

制备噻吩并嘧啶化合物的方法
本申请是中国申请号为201380052049.5、发明名称为“制备噻吩并嘧啶化合物的方法”且申请日为2013年10月9日的专利申请(PCT申请号为PCT/EP2013/070994)的分案申请。
相关申请的交叉参考
按照37 CFR §1.53(b)提交的本非临时申请要求按照35 USC §119(e)于2012年10月10日提交的美国临时申请系列号61/711,900的权益，其通过提述以整体并入。
发明领域
本发明涉及制备PI3K抑制剂化合物GDC-0980的方法。
发明背景
磷酸肌醇3-激酶(PI3K)是在肌醇环的3-羟基残基对脂质进行磷酸化的脂质激酶(lipid kinase)(Whitman等(1988)Nature,332:664)。由PI3-激酶生成的3'-磷酸化磷脂(PIP3)充当第二信使，所述第二信使募集具有脂质结合域(lipid binding domain)(包括锤型同源性(PH)区)的激酶(如Akt和磷酸肌醇依赖性激酶-1(phosphoinositide-dependent kinase-1，PDK1))。Akt与膜PIP3的结合引起Akt向质膜的易位，使得Akt与PDK1接触，这是激活Akt的原因。肿瘤抑制因子磷酸酶(tumor-suppressor phosphatase)PTEN对PIP3进行去磷酸化，因此充当Akt激活的负调节物。PI3-激酶Akt和PDK1在许多细胞过程(包括细胞周期调节、增殖、存活、细胞凋亡(apoptosis)和运动性(motility))的调节中是重要的，并且是疾病如癌症、糖尿病和免疫炎症的分子机理的重要组成部分(Vivanco等(2002)Nature Rev.Cancer 2:489；Phillips等(1998)Cancer 83:41)。
癌症中主要的PI3-激酶同工型为I类PI3-激酶，p110α(alpha)(US 5824492；US5846824；US 6274327)。其它同工型牵涉在心血管疾病和免疫-炎症性疾病中(Workman P(2004)Biochem Soc Trans 32:393-396；Patel等(2004)Proceedings of the AmericanAssociation of Cancer Research(Abstract LB-247)95th Annual Meeting,March 27-31,Orlando,Florida,USA；Ahmadi K和Waterfield MD(2004)Encyclopedia ofBiological Chemistry(Lennarz W J,Lane M D编)Elsevier/Academic Press)。PI3激酶/Akt/PTEN途径对癌症药物开发而言是有吸引力的靶标，这是因为所述调节剂或者抑制剂被预期在癌细胞中抑制增殖、逆转对细胞凋亡的阻抑以及克服对细胞毒素剂(cytotoxicagent)的抗药性(Folkes等(2008)J.Med.Chem.51:5522-5532；Yaguchi等(2006)Jour.ofthe Nat.Cancer Inst.98(8):545-556)。PI3K-PTEN-AKT信号传导途径在众多癌症中失去调节(Samuels Y,Wang Z,Bardellil A等High frequency of mutations of the PIK3CAgene in human cancers.(2004)Science；304(5670):554；Carpten J,Faber AL,Horn C.“A transforming mutation in the pleckstrin homology domain of AKT1in cancer”(2007)Nature；448:439-444)。
GDC-0980(Genentech,Inc.,Roche,RG-7422)在临床前异种移植物癌症模型、乳腺癌、卵巢癌、肺癌和前列腺癌中证实了广泛的活性，且正在针对癌症包括实体瘤和非何杰金淋巴瘤的潜在口服治疗进行开发(Wagner AJ；Burris III HA；de Bono JS等AACR-NCI-EORTC International Congress(2009),21st:November 17(Abs B137)“Pharmacokinetics and Pharmacodynamic biomarkers for the dual PI3K/mTORinhibitor GDC-0980:initial phase I evaluation”；US 7888352；US 2009/0098135；US2010/0233164)。在2009年3月，在具有实体瘤或者NHL的患者中开始进行I期试验；在2009年4月，开始进行第二次I期试验；这些试验在2010年4月仍在进行。在2010年12月，开始在转移性乳腺癌中进行Ib期组合试验。在2010年7月，计划在2011年前半年在转移性乳腺癌中进行II期试验；患者将接受与激素疗法组合的GDC-0980。迄今为止的临床结果表明GDC-0980可使具有实体瘤或者血液恶性肿瘤的患者受益(Sutherlin DP,Belvin M,Bao L等,AmericanAssociation for Cancer Research Annual Meeting,(2011)102nd:April 04(Abs2787))。
GDC-0980是I类PI3K和mTOR激酶的一种有效的、选择性的口服抑制剂，其对PI3K的I类亚型具有以下体外生化IC50：p110a(alpha)4.8nM；p110β(beta)26.8nM；p110(gamma)13.8nM；p110d(delta)6.7nM；mTOR Ki 17.3nM。GDC-0980对于PI3K相较于大量的激酶(>145)(包括磷脂酰肌醇激酶家族的其它成员)具有选择性。在PC3和MCF7-neo/HER2细胞系中，该化合物分别表明307和320nM的IC50值。GDC-0980在人类微粒体和肝细胞中是稳定的，展现出对hERG的低活性，IC50>100μM(微摩尔)并且在受体筛选实验中不引发显著的反应(n＝68；GDC-0980＝10μM)。在啮齿动物(60ml/min/kg)和狗(12ml/min/kg)中观测到中至高清除率。该化合物的终末半衰期为6至18h，在单次口服给药后AUC和Cmax值呈剂量比例增加。GDC-0980(25至150mg/kg qd po)在多种异种移植物模型(包括小鼠PC3PTEN-前列腺和MCF7.1E545K乳腺异种移植物模型)中是有效的。在MDA-MB-361.1乳腺癌异种移植物模型中，GDC-0980在最小剂量1.0mg/kg QD产生显著的生长抑制。
发明内容
本发明涉及制备双重mTOR/PI3K抑制剂GDC-0980及其立体异构体、几何异构体、互变异构体和药用盐的方法，所述GDC-0980名为(S)-1-(4-((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮，其具有以下结构：
本发明的另一方面是制备中间体2-氨基嘧啶-5-基硼酸III的方法，该中间体用于制备GDC-0980，并且具有以下结构：
本发明的另一方面是新型中间体，草酸盐(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V，其用于制备GDC-0980，并且具有以下结构：
定义
术语“手性”是指具有镜像配偶体(mirror image partner)的不可重叠性质的分子，而术语“非手性”是指可与其镜像配偶体重叠的分子。
术语“立体异构体”是指具有相同化学组成但原子或基团的取向在空间上的排列不同的化合物。
“非对映异构体”是指具有两个或更多手性中心并且其分子不互为镜像的立体异构体。非对映异构体具有不同的物理性质，例如熔点、沸点、光谱性质和反应性。非对映异构体的混合物可通过高分辨分析操作诸如电泳和色谱来分离。
“对映异构体”是指彼此为不可重叠镜像的化合物的两种立体异构体。
本申请使用的立体化学定义和常规通常遵循S.P.Parker编,McGraw-HillDictionary of Chemical Terms(1984)McGraw-Hill Book Company,New York；及Eliel,E.和Wilen,S.,"Stereochemistry of Organic Compounds",John Wiley&Sons,Inc.,NewYork,1994。本发明化合物可含有不对称或手性中心，因此以不同立体异构形式存在。预期的是，本发明化合物的所有立体异构形式，包括但不限于非对映异构体、对映异构体和阻转异构体(atropisomers)及它们的混合物如外消旋混合物，形成了本发明的部分。许多有机化合物以光学活性形式存在，即它们具有旋转平面偏振光的平面的能力。在描述有光学活性的化合物时，使用前缀D和L或R和S来表示分子关于其一个或多个手性中心的绝对构型。前缀d和l或(+)和(-)用于指定平面偏振光由化合物引起的旋转的符号，其中(-)或l表示化合物是左旋的。前缀为(+)或d的化合物是右旋的。对于给定的化学结构而言，除了这些立体异构体彼此为镜像外，这些立体异构体是相同的。具体的立体异构体也可称为对映异构体，所述异构体的混合物通常称作对映异构混合物。对映异构体的50:50混合物称为外消旋混合物或外消旋体，当化学反应或方法中没有立体选择性或立体专一性时可出现这种情况。术语“外消旋混合物”和“外消旋体”是指两种对映异构物质的等摩尔混合物，其没有光学活性。
术语“互变异构体”或“互变异构形式”是指可通过低能垒(low energy barrier)互相转化的不同能量的结构异构体。例如，质子互变异构体(proton tautomer)(也称为质子移变互变异构体(prototropic tautomer))包括通过质子迁移进行的互相转化，诸如酮-烯醇异构化和亚胺-烯胺异构化。价键互变异构体(valence tautomer)包括通过一些成键电子的重组进行的互相转化。
本申请使用的短语“药用盐”是指本发明化合物的药用有机或无机盐。示例性盐包括但不限于硫酸盐、枸橼酸盐、乙酸盐、草酸盐、盐酸盐、氢溴酸盐、氢碘酸盐、硝酸盐、硫酸氢盐、磷酸盐、酸式磷酸盐、异烟酸盐、乳酸盐、水杨酸盐、酸式枸橼酸盐、酒石酸盐、油酸盐、鞣酸盐(tannate)、泛酸盐(pantothenate)、酒石酸氢盐、抗坏血酸盐、琥珀酸盐、马来酸盐、龙胆酸盐(gentisinate)、富马酸盐、葡糖酸盐、葡糖醛酸盐、糖二酸盐(saccharate)、甲酸盐、苯甲酸盐、谷氨酸盐、甲磺酸盐(mesylate)、乙磺酸盐、苯磺酸盐、对甲苯磺酸盐和扑酸盐(即1,1'-亚甲基-二-(2-羟基-3-萘甲酸盐))。药用盐可涉及另一种分子如乙酸根离子、琥珀酸根离子或其它抗衡离子的包合物(inclusion)。抗衡离子可为稳定母体化合物上的电荷的任何有机或无机部分。此外，药用盐可在其结构中具有多于一个带电原子。多个带电原子为药用盐的部分的情况可具有多个抗衡离子。因此，药用盐可具有一个或多个带电原子和/或一个或多个抗衡离子。
若本发明化合物为碱，则期望的药用盐可通过本领域可得的任何合适方法来制备，例如用无机酸(如盐酸、氢溴酸、硫酸、硝酸、甲磺酸、磷酸等)或用有机酸(如乙酸、马来酸、琥珀酸、扁桃酸、富马酸、乙醇酸、丙二酸、草酸、丙酮酸、水杨酸、吡喃糖基酸(pyranosidyl acid)如葡糖醛酸或半乳糖醛酸、α-羟基酸如枸橼酸或酒石酸、氨基酸如天冬氨酸或谷氨酸、芳族酸如苯甲酸或肉桂酸、磺酸诸如对甲苯磺酸或乙磺酸等)处理游离碱。
若本发明化合物为酸，则期望的可药用盐可通过任何合适方法来制备，例如用无机或有机碱(如胺(伯胺、仲胺或叔胺)、碱金属氢氧化物或碱土金属氢氧化物等)处理游离酸。合适盐的示例性实例包括但不限于从以下物质得到的有机盐：氨基酸如甘氨酸和精氨酸、氨、伯胺、仲胺和叔胺以及环状胺如哌啶、吗啉和哌嗪；以及从以下物质得到的无机盐：钠、钙、钾、镁、锰、铁、铜、锌、铝和锂。
“溶剂化物”是指一种或多种溶剂分子与本发明化合物的缔合物(association)或复合物(complex)。形成溶剂化物的溶剂的实例包括但不限于水、异丙醇、乙醇、甲醇、DMSO、乙酸乙酯、乙酸和乙醇胺。术语“水合物”是指其中溶剂分子为水的复合物。
GDC-0980的制备
本发明包括用于合成GDC-0980过程、方法、试剂和中间体，所述GDC-0980为PI3K和mTOR的小分子抑制剂(CAS登记号1032754-93-0)，其具有以下结构：
且可命名为：(S)-1-(4-((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮(US 7888352；US 2009/0098135；US 2010/0233164)。本申请使用的GDC-0980包括其所有立体异构体、几何异构体、互变异构体和药用盐。
本发明化合物可含有不对称或手性中心，因此以不同立体异构形式存在。预期的是，本发明化合物的所有立体异构形式，包括但不限于非对映异构体、对映异构体和阻转异构体(atropisomers)及它们的混合物诸如外消旋混合物，形成了本发明的部分。
另外，本发明包括所有的几何和位置异构体。
在本申请所示的结构中，在未指定任何具体手性原子的立体化学的情况下，那么将所有立体异构体视为和包括为本发明化合物。在立体化学通过表示具体构型的实心楔形线或者虚线指定的情况下，那么立体异构体如所指定和定义的那样。
本发明化合物可按非溶剂化形式以及与药用溶剂如水、乙醇等的溶剂化形式存在，并且本发明意图包括溶剂化和非溶剂化形式。
本发明化合物也可按不同的互变异构形式存在，并且所有这种形式包括在本发明范围内。术语"互变异构体"或者"互变异构形式"是指可经低能垒相互转化的具有不同能量的结构异构体。例如，质子互变异构体(也被称为质子转移互变异构体)包括经质子迁移相互转化，例如酮-烯醇和亚胺-烯胺异构化。价键互变异构体包括通过一些成键电子的重组相互转化。
本发明化合物还包括同位素标记的化合物，其除以下事实外与本申请所述的那些化合物相同：一个或多个原子被原子质量或质量数不同于天然常见原子质量或质量数的原子代替。预期所指定的任何具体原子或元素的所有同位素都包括在本发明化合物和其用途的范围内。可引入本发明化合物中的示例性同位素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟、氯和碘的同位素，如2H、3H、11C、13C、14C、13N、15N、15O、17O、18O、32P、33P、35S、18F、36Cl、123I和125I。某些同位素标记的本发明化合物(例如用3H和14C标记的那些化合物)可用于化合物和/或底物组织分布测定。氚标记的(titiated)(3H)和碳-14(14C)同位素由于其易于制备及可检测性而是有用的。此外，用较重的同位素如氘(即2H)进行代替可得到由于较好的代谢稳定性(例如体内半衰期增加或剂量需求降低)而带来的某些治疗优点，因此在一些情况下可以是优选的。发射正电子的同位素如15O、13N、11C和18F可用于正电子发射断层扫描术(PET)研究以检查底物受体占据。同位素标记的本发明化合物通常可如下制备：按照与本申请下述实施例中所披露类似的操作，用同位素标记的试剂代替非同位素标记的试剂。
用于制备GDC-0980的起始原料和试剂通常可从商业来源例如Sigma-AldrichChemical(Milwaukee,WI)得到或使用本领域技术人员公知的方法可容易地制备(例如，经通常述于下列文献中的方法来制备：Louis F.Fieser和Mary Fieser,Reagents forOrganic Synthesis,v.1-19,Wiley,N.Y.(1967-1999ed.)，或包括附录的BeilsteinsHandbuch der organischen Chemie,4,Aufl.ed.Springer-Verlag,Berlin(还可经Beilstein在线数据库得到))。
以下方案1-8解释了合成GDC-0980、式I和一些中间体和试剂的化学反应、过程、方法学。应当理解，也可采用方案1-8所示之外的其它试剂、溶剂和反应条件以实现相同的转化。
方案1：
方案1显示自3-氨基-4-甲基噻吩-2-甲酸甲酯IX合成中间体4-(2-氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-基)吗啉VI。在乙酸和水中使用氰酸钾将IX环化得到7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮VIII(实施例1)。在乙腈(ACN)中使用磷酰氯和N,N-二甲基苯胺将VIII氯化得到2,4-二氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶VII(实施例2)。在甲醇中使用吗啉替换VII的4-氯基团得到VI(实施例3)。
方案2：
方案2显示自4-(2-氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-基)吗啉VI合成中间体(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II。在10℃使用异丙基氯化镁格氏试剂后接正丁基锂处理VI，然后添加二甲基甲酰胺，并用酸水溶液淬灭得到甲酰化的中间体2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV(实施例4)。通过将IV和(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V的草酸盐混合，然后与还原剂如三乙酰氧基硼氢化钠(方法A)、2-甲基吡啶硼烷(方法B)或5-乙基-2-甲基吡啶硼烷(方法C)混合进行IV的还原胺化得到II，其在甲苯/庚烷(实施例5)或Me-THF/庚烷中结晶。
方案3：
方案3显示自(S)-2-羟基丙酸(L-乳酸)1合成中间体，(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V的草酸盐。将1乙酰化得到(S)-2-乙酰氧基丙酸2，随后使用氯化试剂如草酰氯处理，得到酰氯，(S)-1-氯-1-氧代丙-2-基乙酸酯3(实施例6)。在三乙胺存在下，将3与1-苄基哌嗪的二盐酸盐于二氯甲烷中反应得到(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-1-氧代丙-2-基乙酸酯4(实施例7)。使用氢氧化锂将4的乙酸酯水解得到(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮5(实施例8)，然后通过氢化除去N-苄基基团得到(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6(实施例9)。在乙醇和四氢呋喃中自6与草酸形成草酸盐得到V(实施例9)。
方案4：
方案4显示自(S)-2-羟基丙酸乙酯7合成中间体(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V。1-苄基哌嗪和7在甲醇钠和甲醇中反应得到(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮8，自 IRC-748树脂或草酸分离，然后通过活性炭处理(实施例10)。通过钯催化和氢气(方法A)或环己烯(方法B)自8还原切割去除苄基得到中间体(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6(实施例11)。在乙醇和四氢呋喃中自6与草酸形成草酸盐得到V(实施例11)。
方案5：
方案5显示自(S)-2-羟基丙酸乙酯7可替代的、一步合成中间体(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V的草酸盐。未被保护的7和哌嗪与甲醇中的甲醇钠反应形成酰胺V，随后通过草酸或树脂IRC-748处理以除去杂质，并形成草酸盐(实施例12)。
方案6：
方案6显示自中间体(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II合成(S)-1-(4-((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮，GDC-0980，式I。II和2-氨基嘧啶-5-基硼酸III在钯催化下发生Suzuki-Miyaura偶联得到粗I(实施例13)。添加水以淬灭反应混合物，随后通过活性炭再循环过滤除去钯。在真空下除去挥发物并且I自正丙醇和水结晶得到游离碱，GDC-0980，式I。在方法B中，使用KHPO4作为碱以正丙醇/水作为溶剂进行反应。
在Suzuki-Miyaura偶联步骤中可使用多种钯催化剂以形成化合物I。Suzuki-Miyaura偶联是芳基卤化物如II与硼酸如III的钯介导交叉偶联反应。低价Pd(II)和Pd(0)催化剂可用于制备I，包括PdCl2(PPh3)2、Pd(t-Bu)3、PdCl2dppf CH2Cl2、Pd(PPh3)4、Pd(OAc)/PPh3、Cl2Pd[(Pet3)]2、Pd(DIPHOS)2、Cl2Pd(Bipy)、[PdCl(Ph2PCH2PPh2)]2、Cl2Pd[P(o-tol)3]2、Pd2(dba)3/P(o-tol)3、Pd2(dba)/P(呋喃基)3、Cl2Pd[P(呋喃基)3]2、Cl2Pd(PMePh2)2、Cl2Pd[P(4-F-Ph)3]2、Cl2Pd[P(C6F6)3]2、Cl2Pd[P(2-COOH-Ph)(Ph)2]2、Cl2Pd[P(4-COOH-Ph)(Ph)2]2，和封装催化剂Pd EnCatTM30、Pd EnCatTMTPP30和Pd(II)EnCatTMBINAP30(US 2004/0254066)。
多种固体吸附钯清除剂可用于在Suzuki-Miyaura偶联步骤后除去钯以形成化合物I。钯清除剂的示例性实施方案包括 Thiol和 Thiourea。其它钯清除剂包括硅胶、可控孔度玻璃(TosoHaas)和衍生的低交联聚苯乙烯QUADRAPURETMAEA、QUADRAPURETMIMDAZ、QUADRAPURETMMPA、QUADRAPURETMTU(Reaxa Ltd.,Sigma-Aldrich Chemical Co.)。
芳基卤化物如II和硼酸如III形成化合物I的反应也可在Buchwald钯催化条件下使用表1中的Buchwald预催化剂环钯配合物(palladacycle)和配体试剂进行并且如以下文献所述：Biscoe等(2008)J.Am.Chem.Soc.130:6686-6687；Kinzel等(2010)J.Am.Chem.Soc.132:14073-14075；Molander等(2012)J.Am.Chem.Soc.134:11667-11673；Walker等(2004)Angew.Chem.Int.Ed.43:1871；Billingsley等(2007)Angew.Chem.Int.Ed.46:5359-5363；US6946560；US 7026498；US 7247731；US 7560582；US6307087；US 6395916；US 7223879；US 7858784，其通过提述并入。这些试剂是商业上可得到的(Johnson Matthey Inc.,Wayne,PA；Sigma Aldrich Fine Chemical,St.Louis,MO；Strem Chemicals,Inc.,Newburyport,MA)。
表1
方案7：
方案7显示自5-溴嘧啶-2-胺9合成2-氨基嘧啶-5-基硼酸III。使用Boc-保护试剂如二叔丁基二碳酸酯(Boc2O)保护2-氨基通过双-Boc-保护的中间体，5-溴嘧啶-2-基-二氨基甲酸二叔丁基酯10(实施例14)进行，然后一个Boc基团碱水解得到单Boc保护的5-溴嘧啶-2-基氨基甲酸叔丁酯11(实施例15)。碱水解可使用碱土金属氢氧化物如氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化锂。使用烷基锂试剂如正丁基锂将11金属取代并使用三烷基硼酸酯试剂如三异丙基硼酸酯硼化，得到2-(叔丁氧基羰基氨基)嘧啶-5-基硼酸12(实施例16)。通过酸性水溶液水解脱保护并碱化或中和得到III(实施例17)。
方案8：
方案8显示自5-溴嘧啶-2-胺9替代合成2-氨基嘧啶-5-基硼酸III。使用正丁基锂将脱保护的9的溴金属取代并使用三异丙基硼酸酯硼化得到III(实施例17)。
2-氨基嘧啶-5-基硼酸III的另一替代合成可通过5-溴嘧啶-2-基-二氨基甲酸二叔丁酯10和4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-双(1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷)(也称为：双(频那醇合)二硼，B2Pin2，频那醇二硼烷)在使用表1的Buchwald预催化剂环钯配合物和配体试剂的Buchwald钯催化条件下的反应来进行(实施例18)，得到5-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-基二氨基甲酸二叔丁酯13。
Boc基团和频那醇基团两者的酸水解得到2-氨基嘧啶-5-基硼酸III。
制剂
为了将GDC-0980在治疗组合中使用以用于对哺乳动物(包括人)的过度增殖性病症进行治疗性处置(包括预防性处置)，根据标准药学实践将其配制。本发明提供了药物组合物，其包含GDC-0980以及结合有一种或者多种药用载体、助流剂、稀释剂或者赋形剂。
适当的载体、稀释剂、助流剂和赋形剂对于本领域技术人员而言是熟知的且包括以下物质如碳水化合物、蜡、水溶性和/或者水可溶胀聚合物(swellable polymer)、亲水性物质或者疏水性物质、明胶、油、溶剂、水等。
制剂可使用常规溶出和混合操作制备。通常将本发明化合物配制成提供容易可控制剂量的药物且使患者能够依从所给出的方案的药物剂型。
取决于用于给药药物的方法，用于施用的药物组合物(或者制剂)可按多种方式包装。一般地，用于分配的物品包括容器，容器内存放有适当形式的药物制剂。合适的容器是本领域技术人员公知的，并且包括以下物质，如瓶(塑料的和玻璃的)、小袋(sachet)、安瓿、塑料袋、金属圆筒等。容器还可包括防止不慎重取得包装中的内含物的防干扰装置(tamper-proof assemblage)。此外，在容器上具有描述容器中的内含物的标签。所述标签还可包括适当的注意事项。
可使用药用稀释剂、载体、赋形剂、助流剂或者稳定剂制备本发明化合物的药物制剂用于多种给药途径和类型(Remington's Pharmaceutical Sciences(1995)第18版,MackPubl.Co.,Easton,PA)，其为以冻干制剂、磨细的粉末剂或者水溶液剂形式。配制可如下进行：在环境温度在适当的pH以及在适当的纯度与生理学可接受的载体(即在采用的剂量和浓度下对受体是无毒性的载体)混合。制剂的pH主要取决于具体用途和化合物的浓度，但范围可为约3至约8。
药物制剂优选为无菌的。特别地，用于体内给药的制剂必须为无菌的。所述灭菌通过经无菌滤膜过滤容易地完成。
化合物通常可储存为固体组合物、片剂、丸剂、胶囊剂、冻干制剂或者水溶液剂。
本发明的药物制剂将按照与良好医学实践一致的方式(即量、浓度、时间表、过程、媒介物和给药途径)来确定剂量和给药。在此背景下考虑的因素包括所治疗的具体病症、个体患者的临床情况、病症的起因、药物的递送位点、给药方法、给药的时间表和医学实践者已知的其它因素。
可接受的稀释剂、载体、赋形剂和稳定性在所用的剂量和浓度下对受体是无毒性的，并且包括缓冲剂如磷酸盐、枸橼酸盐和其它有机酸；抗氧化剂，包括抗坏血酸和蛋氨酸(methionine)；防腐剂(如十八烷基二甲基苄基氯化铵；氯化六甲双铵(hexamethoniumchloride)；苯扎氯铵、苄索氯胺；苯酚、丁醇(butyl,ethanol)或者苄醇；对羟基苯甲酸烷基酯，如对羟基苯甲酸甲酯或者对羟基苯甲酸丙酯；儿茶酚；间苯二酚(resorcinol)；环己醇；3-戊醇和间甲酚)；低分子量(少于约10个残基)多肽；蛋白质，如血清白蛋白、明胶或者免疫球蛋白；亲水性聚合物，如聚乙烯吡咯烷酮；氨基酸，如甘氨酸、谷氨酰胺、天冬酰胺、组氨酸、精氨酸或者赖氨酸；单糖、二糖和其它碳水化合物，包括葡萄糖、甘露糖或者糊精；螯合剂，如EDTA；糖如蔗糖、甘露醇、海藻糖或者山梨醇；成盐的抗衡离子，如钠；金属络合物(例如，Zn-蛋白质络合物)；和/或非离子型表面活性剂，如TWEENTM包括Tween 80、PLURONICSTM或者聚乙二醇(PEG)包括PEG400。活性药物成分还可包埋在通过例如凝聚技术或者通过界面聚合制备的微胶囊中，例如在胶体药物递送系统(例如脂质体、白蛋白微球、微乳液、纳米颗粒和纳米胶囊(nanocapsules))中或者在宏观乳液(macroemulsion)中，分别为羟基甲基纤维素或者明胶微胶囊和聚-(甲基丙烯酸甲酯)微胶囊。所述技术披露于Remington'sPharmaceutical Sciences第18版,(1995)Mack Publ.Co.,Easton,PA。其它药物制剂的实例可在Liberman,H.A.和Lachman,L.编,Pharmaceutical Dosage Forms,Marcel Decker,Vol 3,第2版,New York,NY中找到。
药用助流剂可选自二氧化硅、粉状纤维素、微晶纤维素、金属硬脂酸盐、铝硅酸钠、苯甲酸钠、碳酸钙、硅酸钙、玉米淀粉、碳酸镁、无石棉的滑石、Stearowet C、淀粉、淀粉1500、月桂基硫酸镁、氧化镁以及它们的组合。
药物制剂包括适于本申请详述的给药途径的制剂。制剂可适宜地以单位剂量形式存在并可通过药学领域公知的任何方法制备。技术和制剂通常参见Remington'sPharmaceutical Sciences第18版(1995)Mack Publishing Co.,Easton,PA。所述方法包括使活性成分与构成一种或者多种辅助成分(accessory ingredient)的载体结合的步骤。通常制剂如下制备：使活性成分与液态载体或者微细分散的固态载体或者与这两种载体同时均匀和紧密的结合，然后必要时，对产品进行成型。
药物组合物可呈无菌注射制剂，如无菌注射水性混悬剂或者油性混悬液制剂形式存在。该混悬液可使用上文已提及的合适的分散剂或者润湿剂和助悬剂根据本领域已知方法配制。无菌注射制剂可为于无毒性的肠胃外可接受的稀释剂或者溶剂中的溶液或者混悬液，如于1,3-丁二醇中的溶液，或者从冻干粉末制备。可使用的可接受媒介物和溶剂包括水、林格溶液(Ringer's solution)和等张氯化钠溶液。此外，无菌不挥发性油(sterilefixed oil)通常可用作溶剂或者悬浮介质。出于该目的，可采用任何温和的不挥发性油，包括合成的甘油一酯或者甘油二酯。此外，脂肪酸如油酸同样可用于可注射物的制备。
本发明还涉及以下项：
1.制备具有以下结构的(S)-1-(4-((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮I
和其立体异构体、几何异构体、互变异构体以及药用盐的方法，其包括：
(a)将2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV和(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6的盐与还原剂反应得到(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II
和
(b)将II、钯催化剂和具有以下结构的2-氨基嘧啶-5-基硼酸III反应得到I
2.项1的方法，其中(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6的盐为草酸盐。
3.项2的方法，其中(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮的草酸盐通过以下方法制备，所述方法包括将(S)-2-羟基丙酸乙酯与哌嗪反应，然后与草酸反应。
4.项2的方法，其中具有以下结构的(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮的草酸盐V
通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将(S)-2-羟基丙酸乙酯7与1-苄基哌嗪反应得到具有以下结构的(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮8：
(b)将8用钯催化剂还原得到具有以下结构的(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6：
和
(c)将(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮与草酸反应得到V。
5.项2的方法，其中(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮的草酸盐V通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将(S)-2-羟基丙酸(L-乳酸)1乙酰化得到(S)-2-乙酰氧基丙酸；
(b)将(S)-2-乙酰氧基丙酸与氯化试剂反应得到(S)-1-氯-1-氧代丙-2-基乙酸酯；
(c)将(S)-1-氯-1-氧代丙-2-基乙酸酯与1-苄基哌嗪反应得到(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-1-氧代丙-2-基乙酸酯；
(d)(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-1-氧代丙-2-基乙酸酯的乙酸酯水解得到(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮；
(e)将(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮的苄基用钯催化剂还原除去得到(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮；和
(f)将(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮与草酸反应得到V。
6.项1-5任一项的方法，其中2-氨基嘧啶-5-基硼酸III通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将5-溴嘧啶-2-胺与Boc保护试剂反应得到具有以下结构的5-溴嘧啶-2-基-二氨基甲酸二叔丁酯10：
(b)将一个Boc基团碱水解得到具有以下结构的5-溴嘧啶-2-基氨基甲酸叔丁酯11：
(c)将11用烷基锂试剂金属取代并用三烷基硼酸酯试剂硼化得到2-(叔丁氧基羰基氨基)嘧啶-5-基硼酸12；和
(d)将12的Boc基团酸性脱保护得到III。
7.项1-5任一项的方法，其中2-氨基嘧啶-5-基硼酸III通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将5-溴嘧啶-2-胺与双(三甲基硅烷基)氨基锂反应，然后与正丁基锂反应，然后与三烷基硼酸酯试剂反应；和
(b)用酸水溶液处理混合物得到III。
8.项1-7任一项的方法，其中2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV通过以下方法制备，所述方法包括将具有以下结构的4-(2-氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-基)吗啉VI
与格氏试剂、烷基锂试剂和二甲基甲酰胺反应。
9.项1-8任一项的方法，其中2-氨基嘧啶-5-基硼酸III通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-二(1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷)与5-溴嘧啶-2-基-二氨基甲酸二叔丁酯10在Buchwald钯催化条件下反应得到具有以下结构的5-(4,4,5,5-八甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-基二氨基甲酸二叔丁酯：
和
(b)将Boc基团和频那醇基团酸水解得到III。
10.项8的方法，其中4-(2-氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-基)吗啉VI通过以下方法制备，所述方法包括将具有以下结构的2,4-二氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶VII
与吗啉反应。
11.项10的方法，其中2,4-二氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶VII通过以下方法制备，所述方法包括将具有以下结构的7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮VIII
与磷酰氯反应。
12.项11的方法，其中7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮VIII通过以下方法制备，所述方法包括将具有以下结构的3-氨基-4-甲基噻吩-2-甲酸甲酯IX
与氰酸钾反应。
13.项1-12任一项的方法，其中钯催化剂选自PdCl2(PPh3)2、Pd(t-Bu)3、PdCl2dppfCH2Cl2、Pd(PPh3)4、Pd(OAc)/PPh3、Cl2Pd[(Pet3)]2、Pd(DIPHOS)2、Cl2Pd(Bipy)、[PdCl(Ph2PCH2PPh2)]2、Cl2Pd[P(o-tol)3]2、Pd2(dba)3/P(o-tol)3、Pd2(dba)/P(呋喃基)3、Cl2Pd[P(呋喃基)3]2、Cl2Pd(PMePh2)2、Cl2Pd[P(4-F-Ph)3]2、Cl2Pd[P(C6F6)3]2、Cl2Pd[P(2-COOH-Ph)(Ph)2]2和Cl2Pd[P(4-COOH-Ph)(Ph)2]2。
14.项1-13任一项的方法，其中还原剂为三乙酰氧基硼氢化钠、2-甲基吡啶硼烷或5-乙基-2-甲基吡啶硼烷。
15.项1-14任一项的方法，其还包括在将II、钯催化剂和2-氨基嘧啶-5-基硼酸III反应后将反应混合物通过活性炭过滤。
16.(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮的草酸盐，其具有以下结构：
17.如前所述的本发明。
实施例
实施例1 7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮VIII
将3-氨基-4-甲基噻吩-2-甲酸甲酯IX(100g,0.584mol)和乙酸(750mL,13.1mol)搅拌5min以获得澄清溶液。历时20min缓慢添加氰酸钾(56.8g,0.70mol)于水(120mL)中的溶液，并将该混合物搅拌1.5h。历时20min缓慢添加额外的氰酸钾(56.8g,0.70mol)于水(120mL)中的溶液，并将该混合物搅拌2h。添加水(600mL)并将该混合物冷却至10℃，搅拌2h。通过过滤收集固体并使用冷水(250mL)洗涤。然后在氢氧化钠(79.4g,1.99mol)于水(1.4L)中的溶液中搅拌该固体12h。通过缓慢添加浓盐酸水溶液(35wt％,110mL)将pH调节至6-7，然后搅拌5min。通过过滤收集所得固体，用水(2×250mL)洗涤并在50℃在减压下干燥24h得到7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮VIII，作为灰白色固体(89.6g,84％收率)。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ7.68(s,1H),2.20(s,3H)；LCMS(ESI pos)m/z[M+H]183。
实施例2 2,4-二氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶VII
历时10min向7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮VIII(89.4g,0.491mol)和N,N-二甲基苯胺(44.6g,0.368mol)于乙腈(450mL)的混合物中添加磷酰氯(312g,2.04mol)。将反应混合物加热至85℃并搅拌24h。在冷却至室温后，将混合物缓慢转移至冰(900g)和水(300mL)的混合物中同时维持温度低于10℃。将该混合物在该温度搅拌30min。通过过滤收集固体，用水(450mL)洗涤并在50℃在减压下干燥24h得到2,4-二氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶VII，作为灰白色固体(97.0g,90％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.75(s,1H),2.50(s,3H)；LCMS(ESI pos)m/z[M+H]220。
实施例3 4-(2-氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-基)吗啉VI
将2,4-二氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶VII(90g,0.411mol)和甲醇(900mL)的混合物冷却至10℃。添加吗啉(89.5g,1.03mol)同时维持温度低于15℃。将反应混合物搅拌2h，然后冷却至5℃并搅拌额外1h。通过过滤收集固体，用水(450mL)洗涤，并在50℃在减压下干燥24h得到4-(2-氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-基)吗啉VI，作为白色固体(105g,95％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.94(s,1H),3.95-3.86(m,4H),3.80-3.71(m,4H),2.9(s,3H)；LCMS(ESI pos)m/z[M+H]270
实施例4 2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV
将4-(2-氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-基)吗啉VI(27.0g,100mmol)填充至适宜大小的反应器中并添加四氢呋喃(无水,270mL)。将反应混合物冷却至低于-10℃，并缓慢添加20wt％i-PrMgCl于四氢呋喃(25.7g,50.0mmol)中的溶液，然后缓慢添加25wt％n-BuLi于庚烷(30.0g,117mmol)中的溶液同时维持内部温度低于-10℃。将混合物在低于-10℃搅拌2h。缓慢添加无水N,N-二甲基甲酰胺(14.6g,200mmol)同时维持内部温度低于-10℃。将反应混合物搅拌1-2h，转移至80％乙酸、37％盐酸水溶液、异丙醇和水的混合物中。将所得浆液加热至50-55℃并搅拌1-3h。将混悬液在减压下浓缩以除去四氢呋喃。然后将混悬液冷却至室温，过滤并用水淋洗。将滤饼在40-60℃在减压下干燥得到2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV，作为黄色固体(29.2g,98％收率)。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.38(s,1H),4.03-4.05(m,4H),3.85-3.87(m,4H),2.76(s,3H)
实施例5 (S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II
方法A：将2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV(68.9g,231mmol)填充至适宜大小的反应器中，然后填充乙腈(870mL)、(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮草酸盐(V)(86.2g,347mmol)、乙酸钠(57.0g,695mmol)和冰醋酸(6.90g,115mmol)。将分子筛粉末(75g)添加至该反应器中，并将浆液加热至80℃，搅拌至少2h。将混合物冷却至40℃并添加三乙酰氧基硼氢化钠(59.0g,278mmol)。在搅拌2h后，缓慢添加水(690mL)和(35g)，并将混合物加热至50℃，搅拌1h，过滤并用乙腈(210mL)淋洗。将滤液在减压下浓缩以除去乙腈。添加甲苯(689mL)并使用10％碳酸钠水溶液将pH调节至7.5-8.0。分离有机相，用水和硫酸的混合物萃取。分离水相并添加甲苯(483mL)。使用10％碳酸钠水溶液将pH调节至7.5-8.0。将混合物温热至20℃并分离有机相，在减压下浓缩以除去乙腈，用甲苯冲洗并将所得混合物冷却至0-5℃。缓慢添加正庚烷(344mL)，过滤所得浆液并使用甲苯和正庚烷的混合物淋洗。将滤饼在减压下干燥得到(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II(76.3g,75％收率)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ4.84(d,J＝6.80Hz,1H),4.37-4.47(m,1H),3.79-3.97(m,4H),3.65-3.78(m,4H)3.35-3.64(m,4H),3.30(s,2H),2.33-2.64(m,4H),2.24(s,3H),1.17(d,J＝6.80Hz,3H)
方法B：将2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV(14.9g,50.0mmol.)填充至适宜大小的反应器中，然后填充甲醇(298mL)、(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮草酸盐V(18.6g,74.9mmol)、乙酸钠(12.3g,150mmol)、冰醋酸(3.0g,50.0mmol)和原甲酸三甲基酯(53.1g,500mmol)。将浆液加热至55-60℃并搅拌4h。缓慢添加30％2-甲基吡啶-硼烷于THF(21.4g,60.0mmol)中的溶液，并将浆液搅拌1-2h。将反应混合物在减压下部分浓缩。添加甲苯(230mL)并将反应混合物在减压下浓缩。添加甲苯(114mL)并再次将反应混合物在减压下部分浓缩。向残余物中添加甲苯(218mL)并将混合物冷却至20-30℃。添加水(431mL)并使用10％碳酸钠水溶液(162mL)将pH调节至7.5-8.5。分离有机相，冷却至0-5℃并用水(180mL)和96％硫酸(6.1g)萃取。分离水相，并添加甲苯(118mL)。在0-5℃使用10％碳酸钠水溶液(110mL)将pH调节至7.5-8.5。将该混合物温热至20℃并分离有机相。将有机相用甲苯(100mL)稀释并在减压下浓缩得到其初始体积(约150mL)。将该溶液温热至53-57℃，添加正庚烷(26mL)。将溶液用(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II接种并将混悬液在53-57℃搅拌30min。缓慢添加庚烷(82mL)并将所得浆液冷却至0-5℃，过滤并用甲苯和正庚烷的混合物洗涤，随后用正庚烷洗涤。将滤饼在30-45℃在减压下干燥得到(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II(18.6g,84％收率)。
方法C：将2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV(15.0g,50mmol)填充至适宜大小的反应器中，然后填充甲醇(306mL)、(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮草酸盐V(18.8g,75mmol)、N-甲基吗啉(10.2g,100mmol)和原甲酸三甲基酯(53.1g,500mmol)。将浆液加热至55-60℃并搅拌4h。缓慢添加5-乙基-2-甲基吡啶硼烷(8.7g,60.0mmol)并将溶液搅拌2h。将反应混合物在减压下部分浓缩。添加Me-THF(350mL)并将反应混合物在减压下浓缩至终体积300mL。将混合物冷却至5℃。添加3.3％硫酸的水溶液(401g)，达到pH 1.6。除去有机相。在0-5℃使用10％碳酸钠水溶液(300g)将水相的pH调节至7.9。将混合物温热至25℃，并分离有机相。将有机相在减压下浓缩至75mL。将溶液温热至35℃并用41mg(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II接种。将混悬液冷却至0℃并添加正庚烷(200g)。在-5℃将所得浆液老化，过滤并用正庚烷洗涤。将滤饼在70℃在减压下干燥得到(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II(17.8g,81％收率)。
实施例6 (S)-1-氯-1-氧代丙-2-基乙酸酯3
将(S)-2-羟基丙酸(L-乳酸)1(35.0kg,388mol)于二氯甲烷(50.0kg)中的溶液冷却至5-10℃并添加乙酰氯(75.0kg,955mol)同时维持反应温度为10-20℃。将反应混合物在10-20℃搅拌4h。添加二氯甲烷(240kg)，然后以维持反应温度为0-15℃的速率添加草酰氯(139kg,1095mol)。将反应混合物在10-20℃老化10h，并将混合物在减压下浓缩得到含有(S)-1-氯-1-氧代丙-2-基乙酸酯3的残余物。
实施例7 (S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-1-氧代丙-2-基乙酸酯4
向容器中填充二氯甲烷(260kg)，然后添加三乙胺(65.0kg,642mol)。将混合物冷却至0-10℃并添加4-苄基哌嗪二盐酸盐(31.8kg,128mol)。向混合物中添加来自实施例6的(S)-1-氯-1-氧代丙-2-基乙酸酯3同时维持反应温度为5-15℃。将反应混合物在10-20℃搅拌10h。添加冰水(50kg)并分离各层。将水层用二氯甲烷(2x 50kg)萃取。合并有机层并冷却至5-10℃。缓慢添加HCl(4N)水溶液以调节pH至6-7。分离各层，并将水层用二氯甲烷(2x50kg)萃取。合并有机层，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩得到含有(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-1-氧代丙-2-基乙酸酯4的残余物。
实施例8 (S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮5
将甲醇(300kg)添加至来自实施例7的含有(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-1-氧代丙-2-基乙酸酯4的残余物中并将混合物冷却0-10℃。以维持反应温度为0-15℃的速率添加氢氧化锂一水合物(13.6kg,324mol)于水(100kg)中的溶液。在老化2h后，在5-15℃使用乙酸(4.5kg,75mol)将pH调节至7。将混合物在减压下浓缩。向残余物中添加二氯甲烷(150kg)并分离各层。将水层用二氯甲烷(2x150kg)萃取。合并有机层，经无水硫酸钠干燥，过滤并在减压下浓缩。将乙酸乙酯(31kg)添加至残余物，然后缓慢添加环己烷(183kg)。将混合物添加至40-50℃并搅拌1h。将混合物冷却至0-10℃并老化8h。通过过滤收集固体，用冷的环己烷洗涤并在50℃在减压下干燥12h得到(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮5(46kg,71％收率,HPLC显示98％纯度)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ7.42-7.20(m,5H),4.43(q,J＝6.4Hz,1H),3.84(宽s,1H),3.76-3.55(m,2H),3.53(s,2H),3.48-3.32(m,2H),2.46(s,4H),1.32(dd,J＝6.6,3.9Hz,3H)。
实施例9 (S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V的草酸盐
将乙醇(350kg)、钯(10％于活性炭上)(8.40kg,7.89mol)和(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮5(70.0kg,282mol)填充至反应器中，将混合物用氮气排气并加热至回流。缓慢添加环己烯(70.0kg,852mol)。将反应混合物加热至回流并搅拌24h。在冷却至环境温度后，将混合物通过垫过滤并将滤饼用乙醇(20kg)洗涤。将滤液冷却至10-15℃并以维持反应温度为10-20℃的速率缓慢添加草酸二水合物(36.0kg,286mol)于四氢呋喃(156kg)中的溶液。在老化2h后，通过过滤收集固体，用乙醇(100kg)洗涤并在50-55℃在减压下干燥得到(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮草酸盐V(58.2kg,83％)。1H NMR(300MHz,D2O)δ4.73-4.51(m,1H),3.93-3.59(m,4H),3.26(dd,J＝8.8,4.0Hz,4H),1.27(d,J＝6.7Hz,3H)。
实施例10 (S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮8
将填充有1-苄基哌嗪(5.0g,28.40mmol 1.00当量)的烧瓶冷却至10℃。以维持温度低于20℃的速率添加(2S)-2-羟基丙酸乙酯7(10.1g,85.1mmol,3.00当量)。添加甲醇钠(25wt％于MeOH中)(4.9mL,21.3mmol,0.75当量)，同时维持温度低于20℃。除去冷水浴，将反应混合物温热至环境温度并老化16h。将混合物用乙醇(25mL)稀释并用IRC-748树脂(Dow Chemical Co.,Na+形式31.6g,1.8meq/g,2当量,使用5％aq HCl预条件成H+形式)处理。将混悬液在环境温度搅拌2h。通过(3.5g)垫过滤除去树脂，并用乙醇(2×33.8mL)洗涤该垫。合并滤液和洗涤液，并在减压下浓缩至50mL。向该溶液中添加活性炭( KB-WJ,Norit Inc.,50wt％基于产物的100％理论收率,3.52g)。将混悬液在环境温度搅拌18h。将混悬液通过(7g)垫过滤并用EtOH(2×33.6mL)洗涤该垫。合并滤液和洗涤液并在真空下浓缩得到含有(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮8的残余物。
实施例11 (S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V的草酸盐
方法A：氢气氢解-向来自实施例10的含有(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮8的残余物中添加乙醇(22.5mL)和钯(10％于活性炭上，56.14％水润湿)(2.07g,0.85mmol,0.03当量)。将混合物用氩气排气并使用氢气填充该容器至50psi。在40℃在氢气下搅拌该混合物21h。在冷却至环境温度后，将该混合物通过垫(7g)过滤并用乙醇(33mL)洗涤。合并滤液和洗涤液，并在减压下浓缩得到含有粗(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6的残余物，作为油状物。将粗(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6溶解于乙醇/四氢呋喃的50:50(v/v)混合物(各17.5mL)中并冷却至10℃。缓慢添加草酸二水合物(7.17g,56.8mmol,2当量)于乙醇:四氢呋喃的50:50(v/v)混合物(各14mL)中的溶液。将混悬液温热至环境温度并老化18h。将混悬液冷却至10℃，并通过过滤收集固体，用冷乙醇(2x27.5mL)洗涤，在40℃在减压下干燥24h得到(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V的草酸盐，作为白色固体(5.24g,74％)。
方法B：转移氢解-用乙醇(22.5mL)稀释来自实施例10的含有(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮8的残余物并将溶液通过氮气和真空循环除气三次。添加钯(10％于活性炭上,56.14％水润湿)(2.07g,0.85mmol,0.03当量)，并将混合物通过氮气和真空循环除气五次。将混合物加热至55℃并缓慢添加环己烯(11.6g,142mmol,5.00当量)。将反应混合物加热至回流并搅拌6h。在冷却至环境温度后，将混合物通过垫(14g)过滤，用乙醇(33mL)洗涤。合并滤液和洗涤液并在减压下浓缩得到含有(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6的残余物，作为油状物，其溶于乙醇:四氢呋喃的50:50(v/v)混合物(各35mL)并冷却至10℃。缓慢添加草酸二水合物(7.17g,56.8mmol,2当量)于乙醇:四氢呋喃的50:50(v/v)混合物(各14mL)的溶液。将混悬液温热至环境温度并老化18h。将混悬液冷却至10℃并通过过滤收集固体。将固体用冷乙醇(2x 27.5mL)洗涤并在40℃在真空下干燥24h得到(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V的草酸盐，作为白色固体(4.16g,59％)。1H NMR(300MHz,D2O)δ4.73-4.51(m,1H),3.93-3.59(m,4H),3.26(dd,J＝8.8,4.0Hz,4H),1.27(d,J＝6.7Hz,3H)。
实施例12 (S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V的草酸盐
将填充有哌嗪(10.0g,116mmol)和(S)-2-羟基丙酸乙酯7(17.84g,151mmol,1.30当量)的烧瓶冷却至10℃。缓慢添加甲醇钠(25wt％于MeOH中)(12.55g,58.1mmol,0.50当量)同时维持温度低于20℃。除去冷水浴并将反应混合物温热至环境温度并老化19h。添加水(6.23g,346mmol,3.0当量)并将混合物老化16h。将混合物用乙醇(40mL)稀释并在减压下浓缩。将残余物用乙醇(40mL)稀释并用草酸二水合物(6.58g,52.2mmol)于乙醇(30mL)中的溶液处理以调节pH至7.5。将混悬液冷却至<10℃，通过垫过滤并用乙醇(2×60mL)洗涤。合并滤液和洗涤液并浓缩至50mL。将溶液冷却至10℃并缓慢添加草酸二水合物(16.1g,128mmol)于乙醇(60mL)中的溶液。将混悬液温热至环境温度并搅拌1h。将混悬液冷却至10℃，并通过过滤收集固体，用冷乙醇(2×18mL)洗涤，并在50℃在减压下干燥24h以得到(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮V的草酸盐，作为白色固体(15.2g,53％)。1H NMR(300MHz,D2O)δ4.73-4.51(m,1H),3.93-3.59(m,4H),3.26(dd,J＝8.8,4.0Hz,4H),1.27(d,J＝6.7Hz,3H)。
实施例13 (S)-1-(4-((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮，GDC-0980，式I
方法A：
将(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II(22.0g,50.0mmol)填充至适宜大小的反应器中，然后填充正丙醇(198mL)、2-氨基嘧啶-5-基硼酸III(8.30g,59.7mmol)和磷酸钾(21.3g,100mmol)。将所得混合物通过真空氩气排气三次除气。添加双(三苯基膦)氯化钯(II)(0.053g,0.076mmol)并且浆液通过真空/氩气排气三次再次除气。将混合物在2h内加热至85℃并搅拌30min。将反应混合物冷却至室温，添加水(200mL)并使用37wt％盐酸水溶液(6.92mL)将pH调节至6.0-8.0。将该双相混合物加热至80℃并搅拌1h。分离有机相并经装载有R55SP垫(Cuno Inc.,a 3M Company,Meriden CT)的预热的压力滤器缓慢过滤。将过滤单元用正丙醇(45mL)和水(24mL)的温的(80℃)混合物洗涤。将滤液在减压下浓缩同时通过添加水(150mL)维持体积恒定。将所得浆液冷却至26-36℃，过滤并用正丙醇(15mL)和水(108mL)的混合物淋洗。将滤饼在45℃在减压下干燥得到粗产物，作为黄白色固体(20.7g)。将粗产物填充至适宜大小的反应器中，然后填充正丙醇(116mL)和水(62mL)。将混悬液加热至85℃并搅拌得到澄清溶液。将溶液经预热抛光(polishing)的滤器单元过滤并用正丙醇(23mL)和水(12mL)的混合物淋洗。将滤液冷却至-10℃，老化1h并过滤。将滤饼用正丙醇(77mL)洗涤，并在60-70℃在减压下干燥得到(S)-1-(4-((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮，GDC-0980，式I，作为黄白色至白色固体(18.9g,76％)。1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ9.15(s,2H),7.05(s,2H),4.84(d,J＝6.98Hz,1H),4.35-4.48(m,1H),3.89-4.00(m,4H),3.84(s,2H),3.67-3.78(m,4H),3.36-3.64(m,4H),2.38-2.60(m,4H),2.34(s,3H),1.18(d,J＝6.53Hz,3H)
方法B：
将(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II(33.0g,75mmol)填充至适宜大小的反应器中，然后填充正丙醇(337g)、水(450g)、2-氨基嘧啶-5-基硼酸III(12.5g,90mmol)和磷酸氢二钾(39.2g,225mmol)。将所得混合物通过真空/氩气排气三次除气。添加双(三苯基膦)氯化钯(II)(0.079g,0.112mmol)并将浆液通过真空/氩气排气三次再次除气。将混合物在2h内加热至65℃并搅拌10h。分离有机相并经装载有 R55SP垫(Cuno Inc.,a 3MCompany,Meriden CT)的预热的压力滤器缓慢过滤。将滤器单元用温的(80℃)正丙醇(45mL)洗涤。向滤液中添加水(750mL)并将所得混悬液冷却至10℃，老化1h并过滤。将滤饼用水(150g)洗涤，并在45℃在减压下干燥得到(S)-1-(4-((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮，GDC-0980，式I，作为白色固体(30.1g,79％)。
实施例14 5-溴嘧啶-2-基-二氨基甲酸二叔丁酯10
向5-溴嘧啶-2-胺9(80.0kg,460mol)、二碳酸二叔丁基(Boc2O)(250kg,1140mol)和三乙胺(139kg,1370mol)于二甲基甲酰胺(DMF)(319L)中的混合物中缓慢添加4-二甲基氨基吡啶(DMAP)(5.70kg,46.6mol)。将反应混合物加热至70-90℃并搅拌3h。在冷却至15-40℃后，将混合物用冰水(6000kg)缓慢淬灭并将混悬液搅拌1h。通过过滤收集固体并用水(200kg)搅拌1h。通过过滤收集所得固体，并在50℃在减压下干燥10h得到5-溴嘧啶-2-基-二氨基甲酸二叔丁酯10(216kg,HPLC显示>97A％,定量收率)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.71(s,2H),1.40(s,18H)；LCMS(ESI)m/z[M-H]373
实施例15 5-溴嘧啶-2-基氨基甲酸叔丁酯11
向2-[双(叔丁氧基羰基)氨基]-5-溴嘧啶10(216kg粗,460mol,此前步骤估测的定量收率)于无水乙醇(1692L)中的溶液中缓慢添加氢氧化钠(55.2kg,1380mol)于水(344L)中的溶液，同时维持温度为0-20℃。在该温度搅拌混合物直至HPLC显示2-[双(叔丁氧基羰基)-氨基]-5-溴嘧啶(10)的含量为≤0.5％。将反应混合物冷却至0-5℃并通过添加草酸(86.0kg,955mol)将pH调节至7同时维持温度低于5℃。然后将混合物在真空下蒸馏至500-600L体积，同时控制温度低于50℃。添加水(800kg)并将混合物搅拌1h。通过过滤收集固体并与水(2×500L)搅拌。通过过滤收集所得固体并在50℃在减压下干燥得到5-溴嘧啶-2-基氨基甲酸叔丁酯11(107kg,两步85％收率)。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.63(s,2H),8.12(s,1H),1.55(s,9H).LCMS(ESI)m/z[M+H-Boc]176
实施例16 2-(叔丁氧基羰基氨基)嘧啶-5-基硼酸12
向(5-溴嘧啶-2-基)氨基甲酸叔丁酯11(45.0kg,164mol)于四氢呋喃(910L)中的混合物中缓慢添加三异丙基硼酸酯(Sigma-Aldrich,CAS号5419-55-6,77.4kg,412mol)，并将混合物冷却至-70℃(负七十摄氏度)。添加正丁基锂(2.5M的己烷溶液,264L,660mol)同时维持温度低于-65℃，搅拌反应混合物直至HPLC显示(5-溴嘧啶-2-基)氨基甲酸叔丁酯11的含量为≤0.5％。添加纯化水(5kg)同时保持温度低于40℃。将混合物冷却至5℃并通过添加25％硫酸氢钠水溶液(270kg)将pH调节至7。将混合物加热至50℃并在减压下除去有机溶剂。添加水(600kg)并将混合物冷却至<5℃，通过添加25％硫酸氢钠水溶液(60kg)将pH调节至3.5。通过过滤收集固体并用水(240kg)搅拌30min。通过过滤收集所得固体并用水(550kg)再浆液化，将混合物冷却至0-5℃。添加10％氢氧化钠水溶液同时维持温度低于10℃，并将混合物搅拌2h。将水相用石油醚(2×40kg)萃取。然后通过添加25％硫酸氢钠水溶液将水相的pH调节至3.5同时维持温度为0-10℃。过滤该浆液并将固体用水(400kg)再浆液化1h。通过过滤收集固体并在滤器上干燥得到Boc保护的2-(叔丁氧基羰基氨基)嘧啶-5-基硼酸12(40Kg湿的,HPLC显示49wt％,50％收率)。1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ10.08(s,1H),8.82(s,2H),8.42(s,2H),1.46(s,9H)
实施例17 2-氨基嘧啶-5-基硼酸III
向[2-[(叔丁氧基羰基)氨基]嘧啶-5-基]硼酸12(40.0kg,HPLC显示49wt％,82.0mol)于水(245kg)中的混合物中添加浓盐酸(39.6L)同时维持温度低于30℃。将反应混合物搅拌12h，然后冷却至10℃。通过添加50％氢氧化钠水溶液将混合物的pH调节至6.5同时维持温度低于15℃，然后将该混合物搅拌1h。添加水(69.0kg)并将混合物老化30min。过滤所得浆液并将滤饼在50℃在真空下干燥得到2-氨基嘧啶-5-基硼酸III(10.2kg,90％收率)。1H NMR(300MHz,DMSO-d6)δ8.50(s,2H),7.97(s,2H),6.74(s,2H)。
通过方案8的替代合成路线，在氮气下向3-L烧瓶中填充四氢呋喃(1055mL)，然后填充5-溴嘧啶-2-胺9(70.0g,0.40mol)。将混合物冷却至-60℃至-70℃的温度，并历时30min填充双(三甲基硅烷基)氨基锂(LiHMDS)(1M于四氢呋喃中,483mL,0.483mol)同时维持-60℃至-70℃的温度。将混合物在-60℃至-70℃搅拌1h。历时1h填充正丁基锂(2.5M于己烷中,515mL,1.29mol)同时维持温度在-60℃至-70℃，然后将反应混合物老化2h。历时15min填充额外的正丁基锂(2.5M于己烷中,48mL,0.12mol)同时维持温度在-60℃至-70℃，并将反应混合物搅拌1h。历时1h向该混合物中添加三异丙基硼酸酯(91.0g,0.48mol)同时维持温度在-60℃至-70℃，并将反应混合物搅拌1h。然后将混合物温热至0-5℃并历时1h添加水(700mL)。在0-5℃老化30min后，分离所得各层。历时30min向水层中添加水(420mL)然后添加叔丁基甲基醚(822mL)。将混合物温热至20-25℃并搅拌30min。分离各层并将水层用叔丁基甲基醚(5×700mL)洗涤。将水层冷却至0-5℃，并历时1h添加35％盐酸水溶液(137mL)同时维持温度在0-5℃。将混合物在0-5℃搅拌1.5h，过滤，用水(14mL)洗涤，并将滤饼在45-50℃在真空下干燥得到粗产物(26.7g)。将粗产物填充至5-L烧瓶，然后添加甲醇(908mL)，并将混合物在室温(rt)搅拌20min。将混合物温热至65℃并搅拌1.5h。历时2h向混合物中添加水(2136mL)并搅拌该混悬液1.5h。将混合物冷却至20℃并搅拌14h。通过过滤收集固体并将滤饼用水(13mL)洗涤，在45-50℃在真空下干燥12h得到2-氨基嘧啶-5-基硼酸III(23.6g,42％收率)。
实施例18 2-氨基嘧啶-5-基硼酸III
向2-[双(叔丁氧基羰基)氨基]-5-溴嘧啶10(10g,27mmol)、氯(2-二环己基膦基-2′,4′,6′-三异丙基-1,1′-联苯)[2-(2′-氨基-1,1′-联苯)]钯(II)(101mg,0.128mmol)、4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-二(1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷)(也称为：双(频那醇)二硼，B2Pin2，频那醇二硼烷)(13.6g,53.4mmol)和乙酸钠(7.9g,80mmol)的溶液中添加50mL甲苯。将混合物加热至85℃，持续7小时。在冷却至20℃后，添加1N NaOH的水溶液(90mL)。经硅藻土过滤该双相混合物并弃除有机层。将有机层加热至80℃并添加37％HCl水溶液(21.2g)。将该溶液搅拌2小时并冷却至0℃。向该溶液中添加28％NaOH水溶液(23.7g)直至pH 7。过滤所得混悬液并用水淋洗。将灰白色固体在50℃在真空下干燥16小时。
将所得4.5g粗2-氨基嘧啶-5-基硼酸III悬浮于144g甲醇中并加热至65℃。在该温度添加水(73g)。将混悬液冷却至20℃并过滤。将白色固体在50℃在真空下干燥16小时得到2-氨基嘧啶-5-基硼酸III(1.9g,97％(m/m)49％收率)。
尽管出于清楚理解的目的已经通过解释和示例的方式详细地描述了前述发明，但是这些说明和实例不应当理解为对本发明范围的限制。因此，所有适宜的修改或等同物可视为落入如所附权利要求限定的本发明的范围内。本文中引用的所有专利和科学文献的公开都通过提述以其整体明确地并入。

Claims (17)

1.制备具有以下结构的(S)-1-(4-((2-(2-氨基嘧啶-5-基)-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮I
和其立体异构体、几何异构体、互变异构体以及药用盐的方法，其包括：
(a)将2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV和(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6的盐与还原剂反应得到(S)-1-(4-((2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-基)甲基)哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮II
和
(b)将II、钯催化剂和具有以下结构的2-氨基嘧啶-5-基硼酸III反应得到I
2.权利要求1的方法，其中(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6的盐为草酸盐。
3.权利要求2的方法，其中(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮的草酸盐通过以下方法制备，所述方法包括将(S)-2-羟基丙酸乙酯与哌嗪反应，然后与草酸反应。
4.权利要求2的方法，其中具有以下结构的(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮的草酸盐V
通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将(S)-2-羟基丙酸乙酯7与1-苄基哌嗪反应得到具有以下结构的(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮8：
(b)将8用钯催化剂还原得到具有以下结构的(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮6：
和
(c)将(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮与草酸反应得到V。
5.权利要求2的方法，其中(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮的草酸盐V通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将(S)-2-羟基丙酸(L-乳酸)1乙酰化得到(S)-2-乙酰氧基丙酸；
(b)将(S)-2-乙酰氧基丙酸与氯化试剂反应得到(S)-1-氯-1-氧代丙-2-基乙酸酯；
(c)将(S)-1-氯-1-氧代丙-2-基乙酸酯与1-苄基哌嗪反应得到(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-1-氧代丙-2-基乙酸酯；
(d)(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-1-氧代丙-2-基乙酸酯的乙酸酯水解得到(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮；
(e)将(S)-1-(4-苄基哌嗪-1-基)-2-羟基丙-1-酮的苄基用钯催化剂还原除去得到(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮；和
(f)将(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮与草酸反应得到V。
6.权利要求1-5任一项的方法，其中2-氨基嘧啶-5-基硼酸III通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将5-溴嘧啶-2-胺与Boc保护试剂反应得到具有以下结构的5-溴嘧啶-2-基-二氨基甲酸二叔丁酯10：
(b)将一个Boc基团碱水解得到具有以下结构的5-溴嘧啶-2-基氨基甲酸叔丁酯11：
(c)将11用烷基锂试剂金属取代并用三烷基硼酸酯试剂硼化得到2-(叔丁氧基羰基氨基)嘧啶-5-基硼酸12；和
(d)将12的Boc基团酸性脱保护得到III。
7.权利要求1-5任一项的方法，其中2-氨基嘧啶-5-基硼酸III通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将5-溴嘧啶-2-胺与双(三甲基硅烷基)氨基锂反应，然后与正丁基锂反应，然后与三烷基硼酸酯试剂反应；和
(b)用酸水溶液处理混合物得到III。
8.权利要求1-7任一项的方法，其中2-氯-7-甲基-4-吗啉代噻吩并[3,2-d]嘧啶-6-甲醛IV通过以下方法制备，所述方法包括将具有以下结构的4-(2-氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-基)吗啉VI
与格氏试剂、烷基锂试剂和二甲基甲酰胺反应。
9.权利要求1-8任一项的方法，其中2-氨基嘧啶-5-基硼酸III通过以下方法制备，所述方法包括：
(a)将4,4,4',4',5,5,5',5'-八甲基-2,2'-二(1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷)与5-溴嘧啶-2-基-二氨基甲酸二叔丁酯10在Buchwald钯催化条件下反应得到具有以下结构的5-(4,4,5,5-八甲基-1,3,2-二氧杂硼杂环戊烷-2-基)嘧啶-2-基二氨基甲酸二叔丁酯：
和
(b)将Boc基团和频那醇基团酸水解得到III。
10.权利要求8的方法，其中4-(2-氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-4-基)吗啉VI通过以下方法制备，所述方法包括将具有以下结构的2,4-二氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶VII
与吗啉反应。
11.权利要求10的方法，其中2,4-二氯-7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶VII通过以下方法制备，所述方法包括将具有以下结构的7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮VIII
与磷酰氯反应。
12.权利要求11的方法，其中7-甲基噻吩并[3,2-d]嘧啶-2,4(1H,3H)-二酮VIII通过以下方法制备，所述方法包括将具有以下结构的3-氨基-4-甲基噻吩-2-甲酸甲酯IX
与氰酸钾反应。
13.权利要求1-12任一项的方法，其中钯催化剂选自PdCl2(PPh3)2、Pd(t-Bu)3、PdCl2dppf CH2Cl2、Pd(PPh3)4、Pd(OAc)/PPh3、Cl2Pd[(Pet3)]2、Pd(DIPHOS)2、Cl2Pd(Bipy)、[PdCl(Ph2PCH2PPh2)]2、Cl2Pd[P(o-tol)3]2、Pd2(dba)3/P(o-tol)3、Pd2(dba)/P(呋喃基)3、Cl2Pd[P(呋喃基)3]2、Cl2Pd(PMePh2)2、Cl2Pd[P(4-F-Ph)3]2、Cl2Pd[P(C6F6)3]2、Cl2Pd[P(2-COOH-Ph)(Ph)2]2和Cl2Pd[P(4-COOH-Ph)(Ph)2]2。
14.权利要求1-13任一项的方法，其中还原剂为三乙酰氧基硼氢化钠、2-甲基吡啶硼烷或5-乙基-2-甲基吡啶硼烷。
15.权利要求1-14任一项的方法，其还包括在将II、钯催化剂和2-氨基嘧啶-5-基硼酸III反应后将反应混合物通过活性炭过滤。
16.(S)-2-羟基-1-(哌嗪-1-基)丙-1-酮的草酸盐，其具有以下结构：
17.如前所述的本发明。
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