CN107709319B - 取代吡啶并嘧啶类化合物的合成工艺 - Google Patents

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CN107709319B CN201680017878.3A CN201680017878A CN107709319B CN 107709319 B CN107709319 B CN 107709319B CN 201680017878 A CN201680017878 A CN 201680017878A CN 107709319 B CN107709319 B CN 107709319B
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Abstract

本发明提供了一类取代吡啶并嘧啶类化合物的合成工艺,具体地,本发明提供了一种通过式II'化合物制备式III化合物的方法,其中,各基团的定义如说明书中所述。本发明的路线与其他路线相比,具有产率高、产物易分离等特点。

Description

取代吡啶并嘧啶类化合物的合成工艺
技术领域
本发明属于药物合成领域,具体地,本发明涉及一类取代吡啶并嘧啶类化合物的合成工艺。
背景技术
哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是调节细胞生长和增殖的重要信号转导分子,也是一种蛋白激酶。它主要通过激活核糖体40s小亚基S6K蛋白激酶和抑制真核起始因子4E(eIF-4E)结合蛋白1来发挥重要作用。该通路将从营养、能量及生长因子传来的信号整合在一起,调控大量生命过程。mTOR信号通路的异常激活与肿瘤的发生、发展及转移密切相关。
雷帕霉素及其衍生物是mTOR信号特异性抑制剂。目前,第一代mTOR变构抑制剂雷帕霉素(Rapamycin)、坦罗莫司(Temsirolimus/Torisel)、依维莫司(Everolimus/Afinitor)已用于治疗免疫、心血管、恶性肿瘤等重大疾病,并且mTOR相关的临床试验已累计超过1600余项(clinicaltrials.gov),体现了医学界和药物研发界对mTOR通路的高度关注。然而,近期研究发现人体mTOR至少存在两种功能性蛋白复合体mTORC1和mTORC2,介导既关联又独立的生理和病理机制。研究表明雷帕霉素类药物作为变构抑制剂不直接针对mTORC2,也不完全阻断mTORC1,因此不能完全发挥mTOR靶向药物的治疗潜力。
如下式A和式B所示的一类取代吡啶并嘧啶类化合物(化合物A与化合物B)作为ATP竞争的选择性mTOR抑制剂体现出非常好的体内抗肿瘤活性,良好的药代性质以及较好的安全性,药效学研究结果见中国专利(201310068888.8)、PCT国际专利(PCT/CN2014/072678)、Bioorganic&Medicinal Chemistry Letters 23(2013)1212-1216:
Figure GPA0000231499160000021
然而,现有技术中制备式A化合物和式B化合物的方法都存在反应产率低,产物杂质多,不适合工业化生产等问题。综上所述,本领域迫切需要一种成本低,产物纯度高,适合工业化生产的取代吡啶并嘧啶类化合物的合成工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种成本低,产物纯度高,适合工业化生产的取代吡啶并嘧啶类化合物的合成工艺。
本发明的第一方面,提供了一种式III化合物的制备方法:
Figure GPA0000231499160000031
(7)用式II’化合物与甲胺或其盐反应,得到式III化合物;
其中,R1、R2、R3、R4各自独立地选自下组:取代或未取代的C1-C4的烷基、取代或未取代的C1-C4的酯基;
或R1、R2以及相邻的-N-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环。
或R3、R4以及相邻的-N-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环;
R5选自下组:C1-C4烷氧基(优选甲氧基或乙氧基)、氯原子、溴原子、羟基、或活性酯基
Figure GPA0000231499160000032
所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、C1-C4的烷基。
所述甲胺或其盐可选自甲胺甲醇溶液、甲胺乙醇溶液、甲胺水溶液、甲胺四氢呋喃溶液、甲胺盐酸盐,或者甲胺硫酸盐等。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为氯原子、溴原子或活性酯基
Figure GPA0000231499160000033
时,所述的反应在碱存在下进行;较佳地,所述的碱选自下组:二异丙基乙胺、三乙胺、吡啶;优选为三乙胺或二异丙基乙胺。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为羟基时,所述的反应在碱存在下进行;较佳地,所述的碱选自下组:二异丙基乙胺、三乙胺、4-二甲氨基吡啶;优选为二异丙基乙胺。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为羟基时,所述的反应在缩合剂和/或活化剂的存在下进行;更佳地,所述的缩合剂选自下组:EDCI、DIC、DCC、PyBOP或HATU,优选EDCI;和/或所述的活化剂选自下组:HOBT、DMAP、4-PPY、HOAT或NHPI,优选HOBT。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为羟基时,所述的反应温度为20-60℃。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为羟基时,所述的甲胺或其盐选自下组:甲胺水溶液、甲胺四氢呋喃溶液,或者为甲胺盐酸盐。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,所述的反应在惰性溶剂中进行,较佳地,所述的惰性溶剂选自苯、二甲苯、甲苯、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙腈、或其组合,更优选为乙腈、二氯甲烷或N,N-二甲基甲酰胺。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为C1-C4烷氧基时,所述的反应可在有或无碱存在下进行;较佳地,所述的碱选自下组:碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钠,或其组合;优选为碳酸钾。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为C1-C4烷氧基时,所述的反应温度为20-90℃。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为C1-C4烷氧基时,所述的反应时间为12-48h。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为C1-C4烷氧基时,所述的反应也可在选自下组的溶剂中进行:甲胺甲醇溶液、甲胺乙醇溶液、甲胺水溶液,或其组合。
在另一优选例中,在所述步骤(7)中,当R5为C1-C4烷氧基时,所述的式II′化合物与甲胺的投料质量比为1/10~1/500。
在另一优选例中,所述的方法还任选地包括步骤:
Figure GPA0000231499160000041
用式II化合物进行反应,得到式II′化合物;
式中,所述的R选自下组:C1-C4的烷基,优选甲基或乙基;其余各基团的定义如上所述;
且RO-与R5-是不同的基团。
在另一优选例中,当R5为羟基时,所述的反应为水解反应,且所述的水解反应在选自下组的碱性催化剂催化下进行:氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾,或其组合。
在另一优选例中,所述的水解反应的反应温度为20-80℃。
在另一优选例中,所述的水解反应的时间为0.5-12h。
在另一优选例中,所述的水解反应的溶剂应为甲醇、乙醇、水、四氢呋喃或其组合。
在另一优选例中,当R5为氯原子或溴原子时,所述的反应为先水解后,与酰化试剂形成酰氯或酰溴。
在另一优选例中,所述的酰化试剂选自下组:草酰氯、二氯亚砜、三氯氧磷、三氯化磷、五氯化磷、三溴化磷、五溴化磷、特戊酰氯、草酰溴,或其组合;优选草酰氯。
在另一优选例中,所述的酰化反应可以在有或无反应溶剂存在下进行,所述的反应溶剂没有特殊限制,只要其不干扰反应即可,例如可以为选自二氯甲烷、二甲亚砜、四氢呋喃、苯、甲苯、氯仿、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等中的一种或多种。
在另一优选例中,当R5为活性酯基
Figure GPA0000231499160000042
时,所述的反应为先水解后,与N-羟基丁二酰亚胺反应形成活性酯;优选地,所述活性酯的制备在缩合剂和/或活化剂的存在下进行;更佳地,所述的缩合剂选自下组:EDCI、DIC、DCC、PyBOP或HATU,优选EDCI;和/或所述的活化剂选自下组:HOBT、DMAP、4-PPY、HOAT或NHPI,优选HOBT。
在另一优选例中,所述方法中,所述的式II化合物是通过以下步骤(6)制备的:
Figure GPA0000231499160000043
(6)在惰性溶剂中,用式I化合物与式IIa化合物或其盐反应,得到式II化合物;
其中,X选自Cl或Br;
R1、R2、R3、R4各自独立地选自下组:取代或未取代的C1-C4的烷基、取代或未取代的C1-C4的酯基;
或R1、R2以及相邻的-N-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环;
或R3、R4以及相邻的-N-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环;
所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、C1-C4的烷基。
在另一优选例中,在所述步骤(6)中,所述的反应在碱催化剂存在下进行;较佳地,所述的碱催化剂选自有机碱;最佳地,所述的有机碱催化剂选自下组:二异丙基乙胺、N,N-二甲基苯胺,或其组合;优选为二异丙基乙胺。
在另一优选例中,在所述步骤(6)中,所述的反应温度为80-180℃。
在另一优选例中,在所述步骤(6)中,所述的反应时间为12-40h。
在另一优选例中,在所述步骤(6)中,所述的反应的溶剂选自下组:NMP、乙腈、甲苯、1,4-二氧六环、DMF、二甲苯,或其组合。
在另一优选例中,在所述步骤(6)中,所述的式I化合物与式IIa化合物的投料摩尔比为1/1~1/1.5。
在另一优选例中,在所述步骤(6)中,所述的式IIa化合物选自下组:3-(S)-3-甲基吗啉。
在另一优选例中,所述的式IIa化合物的盐为盐酸盐。
在另一优选例中,所述方法中,所述的式I化合物是通过以下步骤(5)制备的:
Figure GPA0000231499160000051
(5)在惰性溶剂中,用式4化合物与式Ia化合物或其盐反应,得到式I化合物;
其中,X选自Cl或Br;
R1、R2各自独立地选自下组:取代或未取代的C1-C4的烷基、取代或未取代的C1-C4的酯基;或R1、R2以及相邻的-N-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;
所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、C1-C4的烷基。
在另一优选例中,所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环。
在另一优选例中,所述的式Ia化合物的盐为盐酸盐。
在另一优选例中,在所述步骤(5)中,所述的反应在碱催化剂存在下进行;较佳地,所述的碱催化剂选自有机碱;最佳地,所述有机碱催化剂选自下组:二异丙基乙胺、N,N-二甲基苯胺,或其组合;优选为二异丙基乙胺。
在另一优选例中,在所述步骤(5)中,所述的反应温度为0-80℃,优选为10-50℃。
在另一优选例中,在所述步骤(5)中,所述的反应时间为0.25-20h。
在另一优选例中,在所述步骤(5)中,所述的反应的溶剂选自下组:四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮,或其组合。
在另一优选例中,在所述步骤(5)中,所述的式4化合物与式Ia化合物的投料摩尔比为1/0.8~1/2。
在另一优选例中,所述方法中,所述的式4化合物是通过以下步骤(4)制备的:
Figure GPA0000231499160000061
(4)用式3化合物与卤代试剂反应,得到式4化合物;
上述各式中,R的定义如上所述;X选自Cl或Br。
所述卤代试剂选自三氯氧磷、二氯亚砜、三氯化磷、五氯化磷、三溴氧磷、三溴化磷、五溴化磷、或其组合;优选为三氯氧磷。
在另一优选例中,在所述步骤(4)中,所述的反应在加热条件下进行;优选地,所述的反应温度为50-200℃。
在另一优选例中,在所述步骤(4)中,所述反应可以在有或无反应溶剂存在下进行,所述反应溶剂没有特殊限制,只要其不干扰反应即可,例如可以为选自二氯甲烷、二甲亚砜、四氢呋喃、苯、甲苯、氯仿、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等中的一种或几种。
在另一优选例中,在所述步骤(4)中,所述的反应可在碱催化下进行,所述碱选自下组:N-乙基二异丙胺(DIPEA)、三乙胺(Et3N)、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺,或其组合;优选为DIPEA。
在另一优选例中,在所述步骤(4)中,所述的式3化合物与卤代试剂的重量比为1∶2-1∶10。
在另一优选例中,所述方法中,所述的式3化合物是通过以下步骤(3)制备的:
Figure GPA0000231499160000062
(3)用式2化合物与6-氨基尿嘧啶反应,得到式3化合物;
上述各式中,R的定义如上所述。
在另一优选例中,在所述步骤(3)中,所述的反应温度为50-200℃。
在另一优选例中,在所述步骤(3)中,所述的反应时间为2-48h。
在另一优选例中,在所述步骤(3)中,所述的反应在选自下组的溶剂中进行:乙酸、水,或其组合,优选为乙酸/水=1/1~2/1的乙酸/水混合溶剂。
在另一优选例中,在所述步骤(3)中,所述的式2化合物与6-氨基尿嘧啶的摩尔比为1/1~1/1.5。
在另一优选例中,所述方法中,所述的式2化合物是通过以下步骤(2)制备的:
Figure GPA0000231499160000071
(2)在惰性溶剂中,用式1化合物与DMF-DMA反应,得到式2化合物;
上述各式中,R的定义如上所述。
在另一优选例中,在所述步骤(2)中,所述的反应温度为50-150℃。
在另一优选例中,在所述步骤(2)中,所述的反应时间为2-12h。
在另一优选例中,在所述步骤(2)中,所述的反应的溶剂选自下组:DMF-DMA、DMF、甲苯、二甲苯,或其组合;优选为DMF-DMA。
在另一优选例中,在所述步骤(2)中,所述的式1化合物与DMF-DMA的质量比为1∶1~1∶5。
在另一优选例中,所述的式1化合物是通过以下方法制备的:
Figure GPA0000231499160000072
(1)用3-乙酰基苯甲酸和R-OH进行反应,得到式1化合物;
上述各式中,R的定义如上所述。
在另一优选例中,在所述步骤(1)中,所述的反应在催化剂存在下进行;较佳地,所述的催化剂选自下组:浓硫酸、氯化亚砜,或其组合;优选为浓硫酸。
在另一优选例中,在所述步骤(1)中,所述的反应温度为50-120℃。
在另一优选例中,在所述步骤(1)中,所述的反应时间为1-24h。
在另一优选例中,在所述步骤(1)中,所述的反应在选自下组的溶剂中进行:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇,或其组合;优选为甲醇或乙醇。
在另一优选例中,在所述步骤(1)中,所述的式1化合物与R-OH的投料重量比为1/20~1/200。
在另一优选例中,所述的R-OH为甲醇或乙醇。
本发明的第二方面,提供了一种如下式A化合物的制备方法:
Figure GPA0000231499160000073
其特征在于,包括步骤:
Figure GPA0000231499160000074
(7a)用式6化合物与甲胺进行胺化反应,得到式A化合物;
其中,R的定义如上所述。
本发明的第三方面,提供了一种式6化合物的制备方法,所述方法包括步骤:
Figure GPA0000231499160000081
(5a)在惰性溶剂中,用式4化合物与3-氧杂-8-氮杂双环[3.2.1]辛烷盐酸盐反应,得到式5化合物;
Figure GPA0000231499160000082
(6a)在惰性溶剂中,用式5化合物与3-(S)-3-甲基吗啉反应,得到式6化合物。
在另一优选例中,在所述步骤(5a)中,所述的反应在有机碱催化剂存在下进行;较佳地,所述的有机碱催化剂选自下组:二异丙基乙胺、N,N-二甲基苯胺,或其组合;优选为二异丙基乙胺。
在另一优选例中,在所述步骤(5a)中,所述的反应温度为0-80℃,优选为10-50℃。
在另一优选例中,在所述步骤(5a)中,所述的反应时间为0.25-20h。
在另一优选例中,在所述步骤(5a)中,所述的反应的溶剂选自下组:四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮,或其组合。
在另一优选例中,在所述步骤(5a)中,所述的式4化合物与3-氧杂-8-氮杂双环[3.2.1]辛烷盐酸盐的投料摩尔比为1/0.8~1/2。
在另一优选例中,在所述步骤(6a)中,所述的反应在有机碱催化剂存在下进行;较佳地,所述的有机碱催化剂选自下组:二异丙基乙胺、N,N-二甲基苯胺,或其组合;优选为二异丙基乙胺。
在另一优选例中,在所述步骤(6a)中,所述的反应温度为80-180℃。
在另一优选例中,在所述步骤(6a)中,所述的反应时间为12-40h。
在另一优选例中,在所述步骤(6a)中,所述的反应的溶剂选自下组:NMP、乙腈、甲苯、1,4-二氧六环、DMF、二甲苯,或其组合。
在另一优选例中,在所述步骤(6a)中,所述的式I化合物与3-(S)-3-甲基吗啉的投料摩尔比为1/1~1/1.5。
本发明的第四方面,提供了一种式B化合物的制备方法:
Figure GPA0000231499160000091
所述方法包括步骤:
Figure GPA0000231499160000092
(7b)用式8化合物与甲胺进行胺化反应,得到式B化合物;
其中,R的定义如上文中所述。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
具体实施方式
本发明人经过长期而深入的研究,并通过对比三种合成路线,最终确定了从3-乙酰基苯甲酸为起始原制备中间体式4化合物,得到了一种新的取代吡啶并嘧啶类化合物的合成方法。所述的合成方法具有产率高、产物纯净,适合工业化生产等优点,因此非常适合用于生产取代吡啶并嘧啶类化合物如中国专利201310068888.8中所公开的一类化合物。基于上述发现,发明人完成了本发明。
术语
如本文所用,术语“式4化合物”与“中间体(4)”可互换使用,均指如本发明所述的具有如下结构的化合物:
Figure GPA0000231499160000093
式中,所述的R选自下组:C1-C4的烷基,优选甲基或乙基。
术语“C1-C4烷基”指主链上具有1至4个碳原子的直链或支链烷基,代表性的例子例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基等。
术语“C1-C4烷氧基”指主链上具有1至4个碳原子的直链或支链烷氧基,代表性的例子例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基等。
术语“C1-C4的酯基”指具有“-COO-C1-C4烷基”结构,或“-OC(O)-C1-C4烷基”结构的基团。
在本发明中,术语“杂环”包括3-10个碳原子的脂肪杂环或芳杂环,也可以是稠合或非稠合的多环,例如单环、二环、螺环或桥环等,环上含有1-3个杂环子作为环成员,杂原子是指氮、氧或硫。
本发明中,术语“取代”是指基团上的一个或多个取代基被选自下组的取代基取代:卤素,C1-C6的烷基,C1-C4的烷氧基,羟基,氨基,羧基,硝基,氰基。
在已经公开的文献中中国专利(201310068888.8)、Bioorganic&MedicinalChemistry Letters 23(2013)1212-1216,化合物A与化合物B的合成不适合用于工业化生产,本发明公开一种简单易行的合成方法用于该类化合物的合成制备。
通过对比分析化合物A和化合物B的结构可以发现,两个化合物均含有共同的苯甲酰甲胺的结构片段,该片段可从起始原料引入或通过潜在基团转化成酰胺,从而设计出三条路线,具体路线如下:
合成路线一,从起始原料引入甲酰胺基团:
Figure GPA0000231499160000101
合成路线二,从氰基转化成酰胺:
Figure GPA0000231499160000111
合成路线三、从羧基转化为酰胺:
Figure GPA0000231499160000112
通过对比反应条件、副产物、生成产物性状、收率等多方面因素,最后选择合成路线三。
中间体式4化合物(中间体(4))的制备
化合物A与化合物B的共同中间体为中间体(4):
Figure GPA0000231499160000121
式中,所述的R选自下组:C1-C4的烷基,优选甲基或乙基。
优选的所述的中间体式4化合物的制备方法包括步骤:
原料3-乙酰基苯甲酸和甲醇或乙醇混合,向得到的溶液中加入硫酸或氯化亚砜,将混合物升温回流,得中间体1;中间体1后与DMF-DMA,加热反应,反应溶剂可为DMF-DMA本身、DMF、甲苯、二甲苯的一种,得中间体2;中间体2与6-氨基尿嘧啶加热反应,反应溶剂为乙酸和水的混合溶剂,得中间体3;中间体3与三氯氧磷加热回流反应,促进氯代反应所用有机碱为二异丙基乙胺(DIPEA),N,N-二甲基苯胺的一种,得中间体4。
化合物A的合成步骤:
Figure GPA0000231499160000122
本发明提供的化合物A的制备方法,从中间体4出发,首先与3-氧杂-8-氮杂双环[3.2.1]辛烷反应得中间体5,该步骤中反应溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、和丙酮的一种,碱为DIPEA或三乙胺;中间体5再与3-(S)-3-甲基吗啉反应,溶剂为乙腈,甲苯,1,4-二氧六环,DMF,二甲苯中的一种,可获得中间体6;中间体6、甲胺醇溶液和碱加热反应,得化合物A。
化合物B的合成步骤:
Figure GPA0000231499160000131
本发明提供的化合物B的制备方法,从中间体4出发,首先与3-(S)-3-甲基吗啉反应得中间体7,该步骤中反应溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯、和丙酮的一种,碱为DIPEA或三乙胺;中间体7再与3-(S)-3-甲基吗啉反应,溶剂为乙腈,甲苯,1,4-二氧六环,DMF,二甲苯中的一种,可获得中间体8;中间体8、甲胺醇溶液和碱加热反应,得化合物B。
本发明的优点
(1)与现有技术的路线相比,本发明具有反应易于操作、条件温和、环境污染小、合成工艺简单,原材料获取方便,收率高以及适合工业化生产的优点。
(2)与用胺化的中间体进行反应,然后制备式III化合物相比,本发明的方法所得的产物较纯,可以方便地分离,因此更适合工业化生产。
本方法所得的各化合物,均由1H-NMR、MS鉴定,与理论值一致。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。
实施例1化合物A的合成
步骤(1)酯化反应
将3-乙酰基苯甲酸(200g)溶于2L甲醇(或乙醇、丙醇),室温缓慢加入128ml浓硫酸。将混合物升温回流,反应过夜。检测反应完全后,减压浓缩除去甲醇。将剩余油状物溶于2L乙酸乙酯,分别用1L水洗1次、1L饱和碳酸氢钠洗涤2次、0.5L饱和盐水洗涤1次。将有机相用无水硫酸钠干燥后,将乙酸乙酯减压浓缩除去,得到红色油状物,冷却至室温析出黄色固体189g,收率87%1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.62-8.58m,1H),8.30-8.01(m,2H),7.60-7.54(m,1H),3.96(s,3H),2.66(s,3H)。
步骤(2)缩合反应
将中间体(1)(195g)溶于甲苯(1L)中,加入DMF-DMA(195ml),将溶液加热回流。反应6小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂得到棕色油状物。加入400ml甲基叔丁基醚,过滤,减压干燥得到191g黄色固体。收率:75%1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.54-8.51(m,1H),8.15-8.10(m,2H),7.84(d,J=12.3Hz,1H),7.53-7.47(m,1H),5.75(d,J=12.3Hz,1H),3.94(s,3H),3.17(s,3H),2.96(s,3H).LRMS calcd for C13H16NO3([M+H]+):234.11,found:234.08。
步骤(3)环合反应
将6-氨基尿嘧啶(109g)溶解在2.5L乙酸中,将中间体(2)(167g)分批加入体系中,搅拌加热至100℃。反应12小时。检测反应完全,减压除去混合溶剂。用2N氢氧化钾水溶液调节pH=7,过滤。将固体在400ml饱和柠檬酸水溶液(1.5L)中搅拌1小时,过滤,滤饼用水洗至中性,得到204g黄色粉末。收率:95.8%1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ11.79(s,1H),11.49(s,1H),8.75-8.72(m,1H),8.43-8.37(m,1H),8.35(d,J=8.1Hz,1H),8.12-8.07(m,1H),7.89(d,J=8.1Hz,1H),7.71(t,J=7.8Hz,1H),3.91(s,3H).LRMS calcd for C15H12N3O4([M+H]+):298.08,found:298.11。
步骤(4)氯代反应
将中间体(3)(200g)溶于3L三氯氧磷,升温至120℃回流18小时。检测反应完全后蒸干溶剂,加入乙酸乙酯(2L)打浆,抽滤,减压除去残留溶剂,得到絮状固体202g。收率:90.9%。1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.92-8.90(m,1H),8.68(d,J=8.7Hz,2H),8.62-8.57(m,1H),8.26(d,J=8.7Hz,1H),7.70-7.65(m,1H),3.99(s,3H).LRMS calcd forC15H10C12N3O2([M+H]+):334.01,found:334.13。
步骤(5)取代反应1
将中间体(4)(100g)溶于四氢呋喃(4L),加入桥环吗啉盐酸盐(53.7g),和DIEA(152ml),室温搅拌3小时。待检测反应完全,蒸干反应液,得到红色固体,加入乙酸乙酯(2L)打浆,抽滤,用减压除去残留溶剂得到微红色固体113g。收率:91.5%。
将中间体(4)、桥环吗啉盐酸盐、溶剂、温度以及时间做以下改变,其他条件不变,结果如下:
Figure GPA0000231499160000141
Figure GPA0000231499160000151
以下为中间体(5)的图谱数据
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.87-8.85(m,1H),8.56-8.53(m,1H),8.30(d,J=8.7Hz,1H),8.20-8.17(m,1H),7.91(d,J=8.7Hz,1H),7.62(t,J=7.8Hz,1H),4.87(s,2H),4.01(d,J=11.0Hz,2H),3.97(s,3H),3.86-3.79(m,2H),2.26-1.97(m,4H).LRMScalcd for C21H20ClN4O3([M+H]+):411.12,found:411.22
步骤(6)取代反应2
将中间体(5)(50g)溶于1.5L DMF,依次加入DIEA(31.5g)和3-S-甲基吗啉(18.5g),加热140℃至回流24小时。冷却至室温。减压浓缩除去溶剂,加入3L乙酸乙酯溶解,用2000ml水洗2次,1000ml饱和盐水洗1次,使用无水硫酸钠干燥,减压浓缩得到黄色固体粗产品。将粗产品加入300ml乙酸乙酯打浆,抽滤,减压干燥得到41g黄色。收率:70.7%。
将中间体(5)、桥环吗啉盐酸盐、溶剂、温度以及时间做以下改变,其他条件不变,结果如下:
Figure GPA0000231499160000152
Figure GPA0000231499160000161
以下为中间体(6)的图谱数据
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.77-8.75(m,1H),8.47-8.43(m,1H),8.13(d,J=8.2Hz,2H),7.64-7.49(m,2H),4.93(s,1H),4.73-4.45(m,3H),4.09-3.97(m,3H),3.96(s,3H),3.83-3.69(m,4H),3.56(td,J=11.8,2.8Hz,1H),3.38(td,J=13.0,3.7Hz,1H),2.22-1.90(m,4H),1.36(d,J=6.8Hz,3H).LRMS calcd for C26H30N5O4([M+H]+):476.23,found:476.33
步骤(7)胺解反应
步骤(7.1)酰胺化反应(胺解法)
将中间体(6)(40g)溶于30%甲胺醇溶液(1100ml),升温40-45℃反应22小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,将剩余物加入2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩。将固体用400ml乙酸乙酯打浆,过滤干燥。得化合物A 36g。收率90.1%,纯度:99.7%。
步骤(7.2)酰胺化反应(酰氯法)
将中间体(6)(40g)溶于1L甲醇中,加入2N氢氧化钠溶液(17g),常温搅拌1小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,用2L二氯甲烷溶解,用1N盐酸中和,有机相用500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩得38g黄色固体。将此中间体溶于2L无水二氯甲烷中,加入N,N二甲基甲酰胺(0.5ml),加入二异丙基乙胺(21.5ml),在冰浴下缓慢滴加草酰氯(10.6ml),将体系移至常温,反应8小时。检测反应完毕以后蒸干溶剂。将此中间体溶于1L无水二氯甲烷中,加入二异丙基乙胺(43ml),加入甲胺盐酸盐(8.3g)。常温搅拌6小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,将剩余物加入2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩。将固体用400ml乙酸乙酯打浆,过滤干燥,得化合物A 34g,收率85.2%。
步骤(7.3)酰胺化反应(活性酯法)
将中间体(6)(40g)溶于500mL甲醇中,加入2N氢氧化钠溶液(17g),常温搅拌1小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,用2L二氯甲烷溶解,用1N盐酸中和,有机相用500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩得38g黄色固体。将此中间体溶于2L无水二氯甲烷中,依次加入N,N二甲基甲酰胺(0.5ml),加入二异丙基乙胺(43ml),EDCI(18.9g),HOBT(13.4g),N-羟基丁二酰亚胺(14.2g),常温反应8小时。检测反应完毕以后蒸干溶剂,溶于2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和碳酸氢钠溶液洗1次,500ml饱和食盐水洗1次,无水硫酸钠干燥,蒸干。将此中间体溶于1L无水二氯甲烷中,加入二异丙基乙胺(43ml),加入甲胺盐酸盐(8.3g)。常温搅拌6小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,将剩余物加入2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩。将固体用400ml乙酸乙酯打浆,过滤干燥,得化合物A 33g,收率82.6%。
步骤(7.4)酰胺化反应(直接缩合法)
将中间体(6)(40g)溶于500mL甲醇中,加入2N氢氧化钠溶液(17g),常温搅拌1小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,用2L二氯甲烷溶解,用1N盐酸中和,有机相用500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩得38g黄色固体。将此中间体溶于2L无水二氯甲烷中,依次加入二异丙基乙胺(72ml),EDCI(18.9g),HOBT(13.3g),甲胺盐酸盐(8.3g),常温搅拌8小时,检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,将剩余物加入2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和碳酸氢钠溶液洗1次,500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩。将固体用400ml乙酸乙酯打浆,过滤干燥,得化合物A 33.5g,收率83.9%。
化合物A数据表征:
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.61(s,1H),8.25-8.18(m,1H),8.12(d,J=8.4Hz,1H),8.00-7.92(m,1H),7.65-7.46(m,2H),6.55(brs,1H),4.91(s,1H),4.70-4.47(m,3H),4.14-3.94(m,3H),3.83-3.65(m,4H),3.56(m,1H),3.38(td,J=12.9,3.7Hz,1H),3.05(d,J=4.8Hz,3H),2.20-1.92(m,4H),1.35(d,J=6.8Hz,3H).LRMS calcd forC26H31N6O3([M+H]+):475.25,found:475.37。
实施例2化合物B的合成
化合B的合成自起始原料到步骤(4)与化合物A合成完全相同,并且与化合物A共用中间体(4)。
步骤(5)取代反应1
将实施例一中的中间体(4)(100g)溶于四氢呋喃(2L),加入3-S-甲基吗啉盐酸盐(42.7ml),和DIEA(109ml),室温搅拌3小时。待检测反应完全,蒸干反应液,得到棕红色固体,加入乙酸乙酯(1L)打浆,抽滤,用减压除去残留溶剂得到微红色固体109g。收率:90.6%.LRMS calcd for C20H20ClN4O3([M+H]+):399.12,found:399.22。
步骤(6)取代反应2
将中间体(7)(50g)溶于1.5L DMF,依次加入DIEA(31.5g)和3-S-甲基吗啉(15.3g),加热140℃至回流24小时。冷却至室温。减压浓缩除去溶剂,加入3L乙酸乙酯溶解,用2000ml水洗2次,1000ml饱和盐水洗1次,使用无水硫酸钠干燥,减压浓缩得到黄色固体粗产品。将粗产品加入300ml乙酸乙酯打浆,抽滤,减压干燥得到40g黄色固体,收率:70.6%.LRMS calcd for C25H30N5O4([M+H]+):464.23,found:464.33。
步骤(7)胺解反应
步骤(7.1)酰胺化反应(胺解法)
将中间体(8)(40g)溶于30%甲胺醇溶液(1100ml),升温40-45℃反应22小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,将剩余物加入2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩。将固体用400ml乙酸乙酯打浆,过滤干燥。得到化合物B 37.2g。收率90.2%,纯度:99.7%。
步骤(7.2)酰胺化反应(酰氯法)
将中间体(8)(40g)溶于500mL甲醇中,加入2N氢氧化钠溶液(17.3g),常温搅拌1小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,用2L二氯甲烷溶解,用1N盐酸中和,有机相用500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩得36g黄色固体。将此中间体溶于2L无水二氯甲烷中,加入N,N二甲基甲酰胺(0.5ml),加入二异丙基乙胺(20.9ml),在冰浴下缓慢滴加草酰氯(10.6ml),将体系移至常温,反应8小时。检测反应完毕以后蒸干溶剂。将此中间体溶于1L无水二氯甲烷中,加入二异丙基乙胺(43ml),加入甲胺盐酸盐(8.1g)。常温搅拌6小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,将剩余物加入2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩。将固体用400ml乙酸乙酯打浆,过滤干燥,得化合物B 35g,收率87.6%。
步骤(7.3)酰胺化反应(活性酯法)
将中间体(8)(40g)溶于500mL甲醇中,加入2N氢氧化钠溶液(17.3g),常温搅拌1小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,用2L二氯甲烷溶解,用1N盐酸中和,有机相用500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩得36g黄色固体。将此中间体溶于2L无水二氯甲烷中,依次加入N,N二甲基甲酰胺(0.5ml),加入二异丙基乙胺(42ml),EDCI(18.4g),HOBT(13g),N-羟基丁二酰亚胺(13.8g),常温反应8小时。检测反应完毕以后蒸干溶剂,溶于2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和碳酸氢钠溶液洗1次,500ml饱和食盐水洗1次,无水硫酸钠干燥,蒸干。将此中间体溶于1L无水二氯甲烷中,加入二异丙基乙胺(43ml),加入甲胺盐酸盐(8.1g)。常温搅拌6小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,将剩余物加入2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩。将固体用400ml乙酸乙酯打浆,过滤干燥,得化合物B 34.7g,收率86.9%。
步骤(7.4)酰胺化反应(直接缩合法)
将中间体(8)(40g)溶于1L甲醇中,加入2N氢氧化钠溶液(17.3g),常温搅拌1小时。检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,用2L二氯甲烷溶解,用1N盐酸中和,有机相用500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩得36g黄色固体。将此中间体溶于2L无水二氯甲烷中,依次加入二异丙基乙胺(70ml),EDCI(18.4g)HOBT(13g),甲胺盐酸盐(8.1g),常温搅拌8小时,检测反应完全后减压浓缩除去溶剂,将剩余物加入2L二氯甲烷,用500ml水洗3次,500ml饱和碳酸氢钠溶液洗1次,500ml饱和盐水洗1次,有机层用无水硫酸钠干燥。减压浓缩。将固体用400ml乙酸乙酯打浆,过滤干燥,得化合物B 34.3g,收率85.9%。
化合物B数据表征:
1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.64(s,1H),8.23(d,J=7.8Hz,1H),8.06(d,J=8.4Hz,1H),7.98(d,J=7.8Hz,1H),7.57(t,J=7.7Hz,1H),7.52(d,J=8.4Hz,1H),6.57(s,1H),4.93(s,1H),4.62(d,J=13.7Hz,1H),4.46-4.37(m,1H),4.05-3.98(m,2H),3.96-3.68(m,8H),3.63-3.54(m,1H),3.47-3.35(m,1H),3.07(d,J=4.8Hz,3H),1.51(d,J=6.8Hz,3H),1.38(d,J=6.8Hz,3H).LRMS calcd for C25H31N6O3([M+H]+):463.25,found:463.36。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (12)

1.一种式III化合物的制备方法,其特征在于,包括步骤(7):
Figure FDA0002689980240000011
(7)用式II’化合物与甲胺反应,得到式III化合物;
其中,R1、R2、R3、R4各自独立地选自下组:取代或未取代的C1-C4的烷基、取代或未取代的C1-C4的酯基;
或R1、R2以及相邻的-N-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环;
或R3、R4以及相邻的-N-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环;
R5选自下组:C1-C4烷氧基;
所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、C1-C4的烷基;
所述甲胺选自下组:甲胺甲醇溶液、或甲胺乙醇溶液;
且所述的式II'化合物与甲胺的投料质量比为1/10~1/500。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的C1-C4烷氧基是甲氧基或乙氧基。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的方法还任选地包括步骤:
Figure FDA0002689980240000012
用式II化合物进行反应,得到式II'化合物;
式中,所述的R选自下组:C1-C4的烷基;其余各基团的定义如权利要求1中所述;
且RO-与R5-为不同的基团。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的C1-C4烷基是甲基或乙基。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤(6):
Figure FDA0002689980240000013
(6)在惰性溶剂中,用式I化合物与式IIa化合物或其盐反应,得到式II化合物;
其中,X选自Cl或Br;
R1、R2、R3、R4各自独立地选自下组:取代或未取代的C1-C4的烷基、取代或未取代的C1-C4的酯基;
或R1、R2以及相邻的-NH-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环;
或R3、R4以及相邻的-NH-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环;
所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、C1-C4的烷基。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤(5):
Figure FDA0002689980240000021
(5)在惰性溶剂中,用式4化合物与式Ia化合物或其盐反应,得到式I化合物;
其中,X选自Cl或Br;
R1、R2各自独立地选自下组:取代或未取代的C1-C4的烷基、取代或未取代的C1-C4的酯基;或R1、R2以及相邻的-N-共同构成取代或未取代的3-10元杂环,且所述的杂环上可含有1-3个选自下组的杂原子:N、O或S;所述的3-10元杂环为单环、二环、螺环或桥环;
所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、C1-C4的烷基。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述方法中,所述的方法还包括以下步骤(4):
Figure FDA0002689980240000022
(4)用式3化合物与卤代试剂进行反应,得到式4化合物;
上述各式中,R的定义如权利要求3中所述,X选自Cl或Br。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤(3):
Figure FDA0002689980240000023
(3)用式2化合物与6-氨基尿嘧啶反应,得到式3化合物;
上述各式中,R的定义如权利要求3中所述。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤(2):
Figure FDA0002689980240000031
(2)在惰性溶剂中,用式1化合物与DMF-DMA反应,得到式2化合物;
上述各式中,R的定义如权利要求3中所述。
10.一种如下式A化合物的制备方法:
Figure FDA0002689980240000032
其特征在于,包括步骤:
Figure FDA0002689980240000033
(7a)用式6化合物与甲胺进行胺化反应,得到式A化合物;
其中,R的定义如权利要求3中所述;
且所述甲胺选自下组:甲胺甲醇溶液、或甲胺乙醇溶液;
且所述的式6化合物与甲胺的投料质量比为1/10~1/500。
11.如权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述方法还包括步骤:
Figure FDA0002689980240000034
(5a)在惰性溶剂中,用式4化合物与3-氧杂-8-氮杂双环[3.2.1]辛烷盐酸盐反应,得到式5化合物;
Figure FDA0002689980240000041
(6a)在惰性溶剂中,用式5化合物与3-(S)-3-甲基吗啉反应,得到式6化合物;其中,R的定义如权利要求2中所述。
12.一种式B化合物的制备方法:
Figure FDA0002689980240000042
其特征在于,包括步骤:
Figure FDA0002689980240000043
(7b)用式8化合物与甲胺进行胺化反应,得到式B化合物;
其中,R的定义如权利要求3中所述;
且所述甲胺选自下组:甲胺甲醇溶液、或甲胺乙醇溶液;
且所述的式8化合物与甲胺的投料质量比为1/10~1/500。
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