CN109641891A

CN109641891A - 新化合物和方法

Info

Publication number: CN109641891A
Application number: CN201780046788.1A
Authority: CN
Inventors: 彼得·莱昂内尔·斯帕戈
Original assignee: Wei Luona Drugmaker
Current assignee: Wei Luona Drugmaker
Priority date: 2016-07-28
Filing date: 2017-07-27
Publication date: 2019-04-16
Anticipated expiration: 2037-07-27
Also published as: CY1122138T1; EP3490988B1; LT3490988T; JP6985367B2; PL3490988T3; DK3490988T3; KR102396059B1; JP2019527228A; HUE046509T2; SI3490988T1; US20190330206A1; EP3490988A1; HRP20192109T1; RS59566B1; WO2018020249A1; ES2751948T3; KR20190034231A; US10710998B2; PT3490988T; CN109641891B

Abstract

本发明涉及式(A)的嘧啶并[6,1‑a]异喹啉‑4‑酮化合物的新型腈衍生物。本发明还涉及制备式(A)化合物的方法。本发明还涉及一种包括还原式(A)化合物的方法。本发明化合物可用于制备例如RPL554的化合物。

Description

新化合物和方法

发明领域

本发明涉及嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮化合物的新型腈衍生物。本发明还涉及制备嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮化合物的腈衍生物的方法。本发明还涉及用于制备嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮化合物的进一步方法。

发明背景

RPL554(9,10-二甲氧基-2-(2,4,6-三甲基苯基亚氨基)-3-(N-氨基甲酰基-2-氨基乙基)-3,4,6,7-四氢-2H-嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮)为双重PDE3/PDE4抑制剂并描述于WO 00/58308中，其全部内容通过引用方式并入本文。作为组合的PDE3/PDE4抑制剂，RPL554具有抗炎和支气管扩张活性，并且可用于治疗如哮喘和慢性阻塞性肺病(COPD)等呼吸系统疾病。RPL554的结构如下所示。

制备RPL554的已知方法是使用邻苯二甲酰亚胺乙基烷基化化学法，然后使用肼脱保护(参见WO 00/58308)。然而，通过该路线获得的RPL554收率相对较低，不太适合大规模生产。依然存在使用具有遗传毒性的脱保护剂肼以除去邻苯二甲酰亚胺基团的问题。此外，邻苯二甲酰亚胺乙基的烷基化剂相对昂贵。

因此，需要开发制备RPL554的新路线。特别是，希望开发具有改进收率的方法。还需避免使用诸如肼等具有遗传毒性的化合物。此外，开发原子利用率更高并避免使用昂贵的烷基化剂的方法将是有用的。

发明概述

已开发出制备嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮化合物的改进方法，该方法通过新型腈中间体进行。该新方法具有良好的收率，原子利用率高，并且易于扩展用于大量生产嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮化合物。

新方法通过新型腈中间体进行。因此，本发明还提供了腈化合物或其盐，所述腈化合物为式(A)所示的化合物：

其中：

·R¹和R²相同或不同且各自独立地为C₁-C₆烷基或C₂-C₇酰基，或R¹和R²一起形成C₁-C₆亚烷基；

·R³和R⁴相同或不同且各自独立地为氢、卤素或C₁-C₆烷基；

·R⁵和R⁶相同或不同且各自独立地为氢、卤素或C₁-C₆烷基；

·X为CHR⁷、O或NR⁷，且R⁷为氢或C₁-C₆烷基基团；以及

·Ar为被0至4个取代基取代的C₆-C₁₀芳基，每一取代基独立地为卤素或C₁-C₆烷基。

本发明提供了制备式(A)腈化合物的方法：

该方法包括使式(I)化合物与式(II)化合物反应：

其中：

·R¹和R²相同或不同且各自独立地为C₁-C₆烷基或C₂-C₇酰基，或者R¹和R²共同形成C₁-C₆亚烷基；

·X为CHR⁷、O或NR⁷，且R⁷为氢或C₁-C₆烷基基团；

·Ar为被0至4个取代基取代的C₆-C₁₀芳基，每一取代基独立地为卤素或C₁-C₆烷基；以及

·Y为离去基团。

式(A)腈化合物能够容易地转化为胺化合物，该胺化合物为制备嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮化合物例如RPL554的方法中的重要中间体。本发明还提供了制备式(B)化合物的方法：

该方法包括还原式(A)化合物：

其中每一R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、X、Ar和Y如本文所定义。

如上所述，本发明的方法允许有效和安全地制备嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮化合物，例如RPL554。本发明还提供了制备式(C)化合物的方法：

其中每一R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、X、Ar和Y如本文所定义，

并且

Q为O、NR⁸或CR⁸，且R⁸为氢或C₁-C₆烷基

其中所述方法包括：

(i)制备本文定义的式(A)化合物；和/或

(ii)还原本文定义的式(A)化合物。

由此获得的式(C)化合物能够与药物可接受的载体、赋形剂或稀释剂组合，以获得药物组合物。

发明详述

如本文所用，C₁-C₆烷基基团或部分为含有1-6个碳原子的直链或支链的烷基基团或部分。通常C₁-C₆烷基基团或部分为C₁-C₄烷基基团或部分。C₁-C₄烷基基团或部分为含有1-4个碳原子的直链或支链烷基基团或部分。C₁-C₆烷基基团和部分的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基和3-甲基-丁基。C₁-C₄烷基基团和部分的实例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基和叔丁基。为避免疑义，当两个烷基部分存在于一个基团中时，烷基部分可以相同或不同。

如本文所用，C₁-C₆亚烷基基团或部分为直链或支链的亚烷基基团或部分。实例包括亚甲基、亚乙基和正亚丙基基团和部分。

如本文所用，卤化物通常为氯、氟、溴或碘。

如本文所用，C₁-C₆烷氧基基团通常为连接到氧原子上的所述C₁-C₆烷基基团。

如本文所用，C₂-C₇酰基通常为连接到-C(O)-基团上的所述C₁-C₆烷基基团。

如本文所用，C₆-C₁₀芳基基团或部分通常为苯基或萘基。优选为苯基。

通常地，在本发明的方法中：

·R¹和R²相同或不同且各自为甲基或乙基；

·R³和R⁴相同或不同且各自独立地为氢或甲基；

·R⁵和R⁶相同或不同且各自独立地为氢或甲基；

·X为CHR⁷，且R⁷为氢、甲基或乙基；

·Ar为被0至4个取代基取代的苯基基团，每一取代基独立地为甲基或乙基；以及

·Y为离去基团。

优选地，在本发明的方法中：

·R¹和R²为甲基；

·R³和R⁴为氢；

·R⁵和R⁶为氢；

·X为CH₂；以及

·Ar为2,4,6-三甲基苯基。

因此，式(I)化合物通常为式(Ia)化合物：

式(I)化合物可以通过已知的合成方法获得，例如WO 00/58308中描述的方法。

离去基团，如式(II)中Y部分，为本领域技术人员熟知的。通常，离去基团对应于在25℃的水中pKa小于10.0或小于5.0的酸的共轭碱。离去基团的实例包括卤化物、全氟烷基磺酸盐、芳基磺酸盐、烷基磺酸盐、羧酸盐、烷基硫醇盐、硝酸盐、磷酸盐和磷酸酯。

Y可选自例如Cl、Br、I、-OC(O)R^Y、-OS(O)₂R^Y和-S(O)₂R^Y，其中R^Y为氢、C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷氧基或C₆-C₁₀芳基，所述烷基、烷氧基或芳基任选地被1-6个选自硝酸盐和卤化物的基团取代。

通常，Y为离去基团Br、I、甲磺酸盐(CH₃SO₃ ^-，OMs)、甲苯磺酸盐(CH₃C₆H₄SO₃ ^-，OTs)、硝基苯磺酸盐(O₂NC₆H₄SO₃ ^-，ONs)、乙酸盐(CH₃C(O)O^-，OAc)或三氟甲磺酸酯(CF₃SO₃，OTf)。优选地，Y为Br或I。例如，式(II)化合物可以为溴乙腈或碘乙腈。最优选地，Y为Br。

在式(I)化合物和式(II)化合物之间的反应中，式(II)化合物的量通常为式(I)化合物的0.5当量至10.0当量。优选地，式(II)化合物的量为式(I)化合物的1.0当量至2.5当量。例如，化合物(II)的量可以为式(I)化合物的2.0当量至2.5当量。

通常，式(I)化合物和式(II)化合物之间的反应包括在碱的存在下使式(I)化合物和式(II)化合物反应。催化所述亲核取代反应的合适的碱是本领域技术人员熟知的。

通常，碱包括碳酸盐、碳酸氢盐、氢氧化物、醇盐、羧酸盐或胺。包含碳酸盐的碱的实例包括金属碳酸盐，例如碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铷、碳酸铯、碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶和碳酸钡。包含碳酸氢盐的碱的实例包括碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铷、碳酸氢铯、碳酸氢镁、碳酸氢钙、碳酸氢锶和碳酸氢钡。包含氢氧化物的碱的实例包括式MOH和M(OH)₂的金属氢氧化物，其中M是选自锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、锶和钡的金属。包含醇盐的碱的实例包括式MOR和M(OR)₂的金属醇盐，其中M是选自锂、钠、钾、铷、铯、镁、钙、锶和钡的金属，且R为C₁-C₆烷基，例如MOEt、MOⁱPr和MO^tBu。包含羧酸盐的碱的实例包括式MOR或M(OR)₂的金属羧酸盐，其中M为本文定义的金属，且R为C₂-C₇酰基，例如MoAc或M(OAc)₂。包含胺的碱的实例包括式NR₃的烷基胺，其中每一R独立地为H或C₁-C₆烷基基团。

优选地，碱包括碳酸盐、碳酸氢盐或羧酸盐(例如乙酸盐)。更优选地，碱是碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、乙酸锂、乙酸钠或乙酸钾。最优选地，碱是碳酸锂或乙酸钠。

通常，使用碱的量为式(I)化合物的1.0当量至10.0当量。优选地，碱的量为式(I)化合物的1.5当量至4.0当量。

所述方法通常包括在溶剂或溶剂混合物的存在下使式(I)化合物与式(II)化合物反应。溶剂可以为本领域技术人员熟知的任何合适的溶剂。溶剂的实例包括水和极性有机溶剂。溶剂可以为质子极性溶剂或非质子极性溶剂。有机溶剂可以为醇(例如甲醇、乙醇、丙醇或丁醇)、酮(例如丙酮或甲乙酮)、卤化溶剂(例如氯仿、二氯甲烷、氯苯)、醚(例如乙醚或四氢呋喃(THF))、酰胺(例如二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基乙酰胺(DMA))，和酯(例如乙酸乙酯)、腈化合物(例如乙腈(ACN)或丙腈)或亚砜(例如二甲亚砜)。

优选地，溶剂包括极性非质子溶剂。更优选地，溶剂包括乙腈、四氢呋喃或二噁烷。最优选地，溶剂包括乙腈。

通常地，溶剂包含小于10体积％的水，例如小于5.0体积％或者小于或等于1.0体积％的水。

所述方法通常包括使式(I)化合物与式(II)化合物反应至少5小时，优选5小时至48小时。

通常地，所述方法包括在50℃-100℃的温度下使式(I)化合物与式(II)化合物反应。例如，这些化合物可以在70℃-90℃的温度下反应。

优选地，所述方法包括在溶剂的存在下使式(I)化合物与式(II)化合物在回流下反应。达到回流的所需温度将取决于溶剂，且通常为所述溶剂在大气压下的沸点或其沸点的5℃内。溶剂可以如本文所定义，例如乙腈或THF。

在制备式(A)化合物的方法中，式(II)化合物可以为溴乙腈或碘乙腈，碱可以包括碳酸盐(例如碳酸锂或碳酸钠)或乙酸盐(例如乙酸钠或乙酸钾)，并且式(I)化合物和式(II)化合物可以在极性非质子溶剂(例如THF、二噁烷或乙腈)中反应。可以使用相转移催化剂。在一些情况下，溶剂可以包括乙腈，碱可以为碳酸锂。

在根据本发明的示例性方法中，式(I)化合物、溴乙腈、碳酸锂和乙腈在容器中混合以形成反应混合物。然后反应混合物可在回流下加热(例如60℃-100℃)4小时至48小时。通常碳酸锂的重量相对于式(I)化合物的重量的20重量％-100重量％。乙腈的重量可以为式(I)化合物重量的10倍至100倍。

式(A)化合物可在制备式(A)化合物后通过冷却反应混合物并过滤来回收，任选地在升高温度下进行，然后蒸发所得溶液以回收式(A)化合物。在某些情况下，制备式(A)化合物的方法还包括从溶剂如四氢呋喃中结晶式(A)化合物。

本发明还提供了制备式(B)化合物的方法，所述方法包括还原本文所定义的式(A)化合物。还原式(A)化合物通常包括还原式(A)化合物中的腈基(-CN)，通常形成伯胺基(-CH₂NH₂)代替腈基。

通常还原式(A)化合物包括：用还原剂处理式(A)化合物；或使式(A)化合物氢化。还原剂的实例包括氢化物(如氢化铝锂和硼氢化锂)、硼烷(如乙硼烷)和碱金属(如钠或钾，通常在乙醇溶剂中)。使式(A)化合物氢化通常包括式(A)化合物的催化氢化，例如通过在金属催化剂的存在下用氢气处理式(A)化合物。金属催化剂的实例包括镍、雷尼镍、钯、钯黑、氢氧化钯、铂和二氧化铂的催化剂。

金属催化剂通常负载有1重量％-100重量％的金属，例如10重量％-100％重量、20重量％-100重量％或50重量％-100重量％。通常活性催化剂重量为5重量％-100重量％，例如20重量％-40重量％或80重量％-100重量％。

通常，还原式(A)化合物包括在雷尼镍的存在下使式(A)化合物氢化。雷尼镍为本领域技术人员熟知的，通常包括镍和铝的粉末合金。雷尼镍可商购。通常，雷尼镍用作浆料水溶液。

通常氢化式(A)化合物在压力和金属催化剂下在氢气的存在下进行。氢气的压力可以为1bar至50bar，例如2bar至20bar。通常地，氢气的压力为5bar至15bar，例如8bar至10bar。式(A)化合物的氢化通常进行至少10分钟或至少1小时，例如1小时至24小时。

通常，在氢化过程中存在溶解的氨或气态氨。通常，在含有溶解氨的溶剂中对式(A)化合物进行氢化。通常氨溶解在极性质子溶剂中，例如水、甲醇、乙醇或丙醇。通常溶剂中氨的浓度为1M至20M，例如2M至10M。优选地，溶剂(例如甲醇或者甲醇和水)中氨的浓度为5M至9M。

还原式(A)化合物可包括例如在雷尼镍和甲醇氨(任选氨浓度为2M至10M)的存在下，在5bar至20bar的压力下，在氢气中使式(A)化合物氢化至少1小时。

在一些情况下，本文所述的制备式(B)化合物的方法还包括，在还原式(A)化合物之前，通过本文所定义的方法制备式(A)化合物。

本发明还提供了制备本文定义的式(C)化合物的方法，所述方法包括制备本文定义的式(A)化合物的方法或制备本文定义的式(B)化合物的方法。步骤(b)为脲化反应(ureation reaction)。

式(C)化合物中的R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、X、Ar、Y和Q可如本文所定义。优选地：R¹和R²为甲基；R³和R⁴为氢；R⁵和R⁶为氢；X为CH₂；Ar为2,4,6-三甲基苯基；以及Q为O。因此，式(C)化合物优选RPL554，其结构如上所示。

通常，使式(B)化合物进一步反应以得到式(C)化合物，其包括进行脲化反应。脲化反应是导致脲基(urea group)形成的反应，例如通过转化胺基。脲基是化学式为-NHC(O)NH₂的基团。

通常，制备式(C)化合物的方法包括使式(B)化合物与式(III)化合物反应：

其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、X、Ar、Y和Q如本文所定义，Z⁺为金属阳离子，例如钠阳离子或钾阳离子。

通常，Q为O，且式(III)化合物为氰酸盐化合物。例如，式(III)化合物可以为氰酸钠。WO 00/58308中描述了由式(B)化合物制备式(C)化合物的方法。

或者，式(C)化合物可以通过使式(B)化合物与包含氯甲酸酯基团的化合物例如4-硝基苯基氯甲酸酯反应来制备，然后与氨反应。例如，制备式(C)化合物的方法可以包括使式(B)化合物与式(IV)化合物反应

其中R^IV为任选被一个或多个选自硝基基团和氟基团的取代基取代的芳基基团，然后使产物与氨反应。

本发明还提供了制备药物组合物的方法，所述药物组合物包含(a)式(C)化合物和(b)药物可接受的载体、稀释剂或赋形剂。药物可接受的载体、稀释剂和赋形剂是本领域技术人员已知的。

优选地，药物组合物适用于吸入剂。更优选地，它为适用于干粉、溶液或悬浮液吸入剂。最优选地，它为WO 2016/042313中描述的悬浮液，其内容通过引用方式并入本文。

本发明还提供了腈化合物或其盐，所述腈化合物为式(A)化合物。

式(A)化合物可以如本文所定义。例如，在式(A)化合物中，取代基可以定义如下：

·R¹和R²相同或不同且各自为甲基或乙基；

·R³和R⁴相同或不同且各自独立地为氢或甲基；

·R⁵和R⁶相同或不同且各自独立地为氢或甲基；

·X为CHR⁷，且R⁷为氢、甲基或乙基；以及

·Ar为被0至4个取代基取代的苯基，每一取代基独立地为甲基或乙基。

优选地，腈化合物为式(D)化合物：

(D)。

通过参考以下实施例，可以更详细地描述本发明。

实施例

将已知的邻苯二甲酰亚胺乙基的烷基化路线与通过腈中间体进行的本发明方法进行比较。这两种方法总结在如下的反应方案(方案1)中。

比较实施例1：邻苯二甲酰亚胺乙基的烷基化

制备9,10-二甲氧基-2-(2,4,6-三甲基苯基亚氨基)-3-(2-N-邻苯二甲酰亚胺乙基)-3,4,6,7-四氢-2H-嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮：

搅拌9,10-二甲氧基-2-(2,4,6-三甲基苯基亚氨基)-3,4,6,7-四氢-2H-嘧啶并[6,1-a]异喹啉-4-酮(方案1中的阶段4，60.0g，0.153mol)、碳酸钾(191g，1.38mol)、碘化钠(137g，0.92mol)和N-(2-溴乙基)邻苯二甲酰亚胺(234g，0.92mol)混合物的2-丁酮溶液，并在氮气氛围中回流加热4天。冷却至室温后，过滤混合物，真空蒸发滤液。残余物用甲醇(1000ml)处理，滤出固体，用甲醇洗涤并于乙酸乙酯中重结晶，得到淡黄色固体状的方案1阶段5化合物，收率为40.0g，46％。蒸发母液并将残余物通过硅胶(CH₂Cl₂/MeOH 95:5)柱层析法得到进一步的产品，11.7g，13.5％。

在随后阶段的进一步工作表明，当以数千克的规模进行时，邻苯二甲酰亚胺乙基烷基化步骤的收率平均下降到34％左右。

实施例1：溴乙腈烷基化

在碳酸钠的环戊酮溶液的存在下，使用大量过量(8倍当量)的溴乙腈进行初始烷基化反应，起始原料(式(Ia)化合物，方案1中阶段4)被完全消耗，LC分别为72％和12％表明产生两种产物的位置异构体。改变反应条件以得到更好的反应结果。溴乙腈的当量从8降低到2.2，加热至110℃持续2h进行反应。LC表明87％和8％两种位置异构体，其之后被鉴定为方案1中期望的阶段5'(N-烷基化)的产品(主要异构体，87％)和O-烷基化异构体(次要异构体，8％，如下所示)。

DMF用于洗脱产物。通过LC分离出总计6.5g、纯度为96％(含有3.5％O-烷基化异构体)的产物。通过将所得产物与氨基产物的真实样品(方案1中的阶段6)进行还原和比较，可以确认该物质确实为期望的位置异构体。

实施例2

通过使用溴乙腈进行多个反应以改进反应结果。第一组试验反应涉及RPL554阶段4与溴乙腈的含有碱的THF溶液反应。THF做为溶剂而非环戊酮(前文用过)，因为THF便宜很多，可与强碱一并使用并且可以很容易地与甲醇进行溶剂交换，甲醇将在下一步使用。结果如表1所示。“LC”代表液相色谱。

表1

得到最佳结果的碱为碳酸锂和碳酸钠以及乙酸钠和乙酸钾。通常强碱有利于形成不需要的O-烷基化异构体。允许四个最佳反应在65℃下搅拌过夜。这些连续反应的结果在表2中示出。

表2

如表2中的结果所示，两组最佳条件是使用乙酸钠和碳酸锂。

实施例3

下一组反应使用这些碱，即乙酸钠和碳酸锂，通过改变溶剂的量、改变溴乙腈的当量值以检验更高反应量的反应的可能性。结果在表3中示出。

表3

从表3可以看出，降低溶剂体积能够对与作为碱的乙酸钠的反应速率产生负面影响。当碳酸锂用作碱时，这种影响不太大。溴乙腈当量的增加(2.2当量与1.1当量)对反应也有积极影响。允许使用碳酸锂的反应可进一步搅拌24小时。结果如表4所示。THF中的反应是浆料到浆料的转化；在明显较高浓度下反应较慢可能是因为实际上在溶液中的并且可用于反应的阶段4原料(SM)较少。

表4

将所有反应继续再进行24小时，这些反应在16小时后得到的结果与用30体积溶剂、2.2当量溴乙腈和碳酸锂观察到的结果类似。所述组反应表明，如果能够适应更长的搅拌时间，使用更少的溴乙腈(1.1当量与2.2当量)和更少的溶剂(10体积与30体积)，可以获得非常好的结果。

实施例4

下一组反应考察了使用碘乙腈作为烷基化剂。结果示于表5中。

表5

实施例5

另一组反应研究了碳酸锂(之前实验中观察到的最有效碱)在2-甲基THF(沸点更高的溶剂，有助于实现更高的反应温度，因此原则上反应更快)中与不同量的溴乙腈和溶剂的反应。结果示于表6中。

表6

这些结果表明，起始原料在2-甲基THF中的溶解不如在THF中的溶解得好，因此尽管反应温度较高，但转化为产品的速率较慢。

实施例6

回归到以溴乙腈作为烷基化剂，使用碳酸锂和乙酸锂的5％水溶液进行两个小规模反应：THF作为溶剂。反应中使用乙酸锂对产品转化不大有利，并且反应中使用碳酸锂得到的不需要的O-烷基化异构体高于期望水平。这些反应也表明水可能对反应有负面影响。结果示于表7中。

表7

实施例7

分别以乙酸锂和碳酸锂为碱，在THF中进行了两次10g烷基化反应。基于之前的实验，反应比期望的为慢(例如表9)。16小时后的转化率如表8所示。据推测，在之前较小规模的反应中搅拌棒的研磨效应可能通过制造较小颗粒的无机碱而增加了反应有效表面积，从而加速了反应。

表8

进一步地，将THF(10体积)和溴乙腈(1.1当量)加入到反应中，以提高反应速率。48小时后的结果如表9所示。

表9

继续碳酸锂反应24小时，得到85％的产物、7％的起始原料、3.1％不需要的O-烷基化异构体和2.7％之前未观察到的杂质(LCMS显示MH⁺的质量为470，表明存在双烷基化——见下文)。反应上层清液富含杂质，LC显示含有非常少的产物，表明期望的产品可能已经结晶析出。通过过滤分离固体；分析表明，所得产品含有90.5％的期望产品、6％的起始原料、<1％的不需要的O-烷基化位置异构体，以及<1％的其它主要杂质(RT14.5)。

实施例8

研究了更多极性溶剂的使用。使用碳酸锂的乙腈溶液和二噁烷溶液进行了两次10g反应。这些反应更快，尽管应所述注意的是，阶段4的原料和碳酸锂在用于这些反应之前均已研磨。结果示于表10中。

表10

将反应浓缩至接近干燥，用THF(20体积)稀释并在过滤前制浆30分钟。对分离出的固体的分析示于表11中。

表11

实施例9

在THF制浆后，将使用THF、乙腈和二噁烷与作为碱的碳酸锂的三次10g溴乙腈烷基化反应合并。将有机残余物溶于二氯甲烷:甲醇(500mL:50mL)中，过滤混合物以除去不溶性物质(主要为碳酸锂)。在THF(400mL)中制浆之前，有机物浓缩至接近干燥。

过滤固体并干燥，得到30g活性产品(基于阶段4起始原料，收率为91％)。LC表明纯度为97.5％，单一杂质为2.5％，其被认为是一种二烷基化物质。

实施例10

以碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾为碱，在乙腈中进行了另外三次10g的溴乙腈烷基化反应。应所述注意的是，在所述组反应中，阶段4的起始原料和碱在使用前均未研磨。结果示于表12中。

表12

从表12中可以清楚地看出碳酸锂得到了最佳结果。

实施例11

以乙腈为溶剂，碳酸锂为碱，进行了大规模反应。在乙腈中与碳酸锂进行10g烷基化反应，由此溴乙腈的量从2.2当量减少到1.1当量。18小时后，LC表明产品为75％、起始原料为19％以及二烷基化物为2％。继续反应24小时。LC分析表明产品为90％、原料为7％以及二烷基化产品为2.7％。将反应冷却至室温并过滤以去除大部分碳酸锂(固体仅含有少量夹带产品)。真空浓缩滤液，向残余物中加入THF(200mL)。将所得浆液加热回流20分钟，滤出固体并在烘箱中干燥过夜。LC分析表明干燥材料纯度为98.2％。总共获得11.8g(11.02g＝100％收率)。¹H NMR分析(使用内标法)表明活性为77％。样品含有9％THF，因此NMR分析表明固体含有约14重量％的无机物(锂盐)。计算出反应的活性收率为83％。

实施例12

使用2.2当量的溴乙腈(可减少总反应时间，所以水平更高)进行100g规模的烷基化反应。反应在乙腈中回流搅拌过夜。经过一夜的时间后反应完成，LC表明产品为91％、起始原料为4％。将反应冷却至室温，过滤去除碱。浓缩滤液，残余物在热THF中制浆并过滤；将产品干燥，得到123g产品，其NMR测定值为77％，表明夹带了无机材料。所得材料的NMR分析表明活性>95％，这通过使用RPL554阶段5的LC方法的HPLC分析得到证实，LC方法表明纯度为96％，无>0.7％的单一杂质。

实施例13

用水处理实施例11的77％纯度的固体等分试样，并在pH3-4下测定pH，这表明可能存在痕量酸(HBr)。因此，进行进一步处理以去除无机物。将实施例12的较大规模批料(Li₂CO₃/MeCN)溶解在二氯甲烷(20体积)中并用10％碳酸钾溶液(20体积)洗涤。然后将有机物干燥、过滤并真空浓缩。此时通过NMR分析材料，测得纯度>95％。对所述材料的样品进行分析，RPL554阶段5所用的LC方法表明化合物纯度为94％，仅有一种大于1％的杂质，即阶段4起始原料(3.4％)，即式(Ia)化合物。反应共得到95g绿色固体(收率86％)。

实施例14：高收率方法

向2L夹套容器中加入RPL554阶段4化合物(100g)、乙腈(2000mL)、碳酸锂(43.4g)和溴乙腈(39.2mL)。将反应加热至81℃(回流)过夜。LC分析表明产品为91％以及原料为4％。将反应冷却至室温，过滤除去碳酸锂。真空浓缩滤液。残余物在室温下在THF(2L)中制浆3小时。过滤固体，得到123g，¹H NMR测定表明活性为77％。将固体溶解在二氯甲烷(2.4L)中并用10％碳酸钾(2.4L)洗涤。有机物被分离、干燥、过滤并浓缩。共获得95g绿色固体(86％)。LC分析表明产品为93.9％和原料为3.4％。

实施例15：腈中间化合物的还原

使用雷尼镍和7N甲醇氨将溴乙腈成功进行烷基化反应的一部分材料进行常压加氢(即，在方案1中生产阶段6的化合物)。后来加入THF以提高溶解度。反应在2小时后通过LC分析，LC表明形成了与已知的阶段6化合物3-(2-氨基乙基)-2-(均三甲苯基)9,10-二甲氧基-2,3,6,7-四氢-4H-嘧啶基[6,1-a]异喹啉-4-酮具有相似保留时间的化合物(9.589分钟与9.657分钟)。反应在氢气气氛下搅拌过夜。一夜后观察到许多溶剂已经蒸发，然后进一步加入THF和7N甲醇氨。LC分析表明，阶段6产品占8％。将混合物加压至5bar并搅拌3小时，LC表明阶段6化合物占42％，阶段6化合物含有8％的两种杂质。反应持续一夜，但是LC没有显示出进一步的变化。

实施例16

重复实施例15中的反应，使用50体积的7N甲醇氨(之前使用过20体积)和加量的雷尼镍(100重量％与14重量％)。将反应在9bar氢气下搅拌过夜，LC显示产品为92.6％。取样并通过¹H NMR分析。这显示出与期望的阶段6胺相似的结果。对反应被进行酸处理。使用碳酸氢钠沉淀产品并过滤。干燥一部分固体并通过¹H NMR分析，与阶段6的产品一致。

实施例17

从实施例16获得的部分产品进一步反应形成RPL554，即与4-硝基苯基氯甲酸酯反应，之后用氨反应得到RPL554。LC显示纯度为97％，最多单一杂质为1.5％。¹H NMR、13CNMR和LC保留时间与之前生产的RPL554相同，因此证明所述路线可用于成功合成RPL554。

实施例18

还研究了氨水和甲醇的混合物作为甲醇氨的替代物。结果示于表13中。

表13

这些结果表明甲醇氨和氨水:甲醇混合物均得到相近的产品转化率。然而，甲醇氨反应的液相色谱图更清晰，观察到的副产品更少。将表中的第二个反应放大至1g，顶置搅拌18小时。18小时后LC所测的完成情况如表14所示。

表14

尽管采用了更有效的搅拌，但LC所测的完成情况与小规模反应相似。因此，决定在9bar氢气下将反应加热至60℃过夜。以实现完全反应；结果也总结于表14中。滤掉催化剂，浓缩有机物。残余物溶解在1M HCl中并用二氯甲烷(x3)洗涤。然后将水相用碳酸氢钠碱化以沉淀产品。过滤固体并在50℃下真空干燥，得到655mg产品胺(收率65％)。LC表明纯度为97.5％，没有>1％的单一杂质。回收量很少可归因于二氯甲烷洗涤，通过LC显示其含有一些产品。

实施例19

进行许多小规模还原反应，其中溶剂的量随着甲醇氨摩尔浓度的改变而变化。在9bar氢气下将反应加热至60℃，持续18小时。结果示于表15中。

表15

进一步的反应通过以下步骤进行：首先在环境温度下在9bar氢气下搅拌18小时，然后在60℃下在9bar氢气下搅拌18小时。表16显示了在室温(rt)下搅拌18小时后的结果。表17显示了之后加压加热24小时后的反应结果。

表16

表17

可以看出，最佳的两个反应是使用50体积的甲醇(1N和7N，表17中的结果1和6)，在实验误差范围内，所述结果基本上相近于之前使用顶置搅拌器进行的1g反应(表14)。

实施例20

进行实验以研究其它溶剂是否可以通过赋予原料更大的溶解度来促进反应，并且可能允许使用更低的溶剂体积。因此，在2N甲醇氨与THF、DMF和DMA的混合物中进行了大量小规模(60mg)腈还原。这些反应的结果示于表18中。

表18

实施例21

使用纯化的阶段5'化合物(2-(2-(均三甲苯基)-9,10-二甲氧基-4-氧代-6,7-二氢-2H-嘧啶并[6,1-a]异喹啉-3(4H)-基)乙腈进行类似于实施例20中详述的反应，用于后续研究。溶剂的体积数减少。使用所述投入材料的结果示于表19中。

表19

表中的前四个反应给出了产品和亚胺中间体的一些转化，但未完全转化。

实施例22

重复实施例21中的反应，只是它们在60℃和9bar氢气下进行。结果示于表20中。可以清楚地看到，随着这些反应中温度的升高，二聚体的量显著增加。

表20

实施例23

为了减少二聚体的形成，在较高稀释度下重复实施例22的过程。在50体积的7NMeOH:NH₃中，使用50重量％的催化剂，在纯化的2-(2-(均三甲苯基)-9,10-二甲氧基-4-氧代-6,7-二氢-2H-嘧啶并[6,1-a]异喹啉-3(4H)-基)乙腈(阶段5'化合物)上进行1g雷尼镍反应。将反应在9bar氢气下搅拌2天，LC显示产品为71％，亚胺为3.9％，起始原料为11.6％。

实施例24

研究了三个参数对中等规模氢化的影响：溶剂量(30体积或50体积)；甲醇氨的摩尔浓度(1N与7N)；和雷尼镍催化剂的量(50重量％，100重量％的75重量％)。含50重量％活性催化剂的分别使用30体积和50体积的前两个反应中，显然50体积的溶剂优于30体积的溶剂。

表21

第二组反应使用100重量％活性催化剂和50体积的1N和7N甲醇氨。之后使用油浴在20℃下保持活性温度过夜，与50体积7N甲醇氨进行反应。反应在一夜之间完成(产品为91.7％)。详情见表22。

表22

实施例25

用75重量％催化剂和50体积7N甲醇氨进行还原反应。反应在20℃下保持活性并过夜。反应得到84.5％的产品(在足够长的搅拌时间内预计会进一步完全转化)。结果如表23所示。所述反应表明，催化剂负载量的减少可以通过温度的升高来补偿。

表23

实施例26

在30℃下，在较低的催化剂负载量(50重量％的活性催化剂)下，使用50体积的7N甲醇氨和1N甲醇氨，搅拌进行另外两个反应。7N的反应被加热到30℃并经过周末。

表24

在18小时后使用1N甲醇氨的第二次反应得到77％的产品(4％的二聚体)，然而进一步搅拌会通过与中间体亚胺反应导致产品侵蚀，导致二聚体含量增加。这可能是由于氨在稍微升高的温度下流失。1N甲醇氨反应的结果示于表25中。

表25

实施例27

目前为止描述的所有腈加氢反应均使用了雷尼镍(50％的水浆，Acros)。从Evonik雷尼镍催化剂MC512(一种专门开发的催化剂，用于减少腈还原过程中二聚杂质的形成)开始，研究了替代催化剂的使用。Evonik催化剂得到56％的产品，剩余31％为原料(50重量％的催化剂投入1N MeOH/NH₃中，24h，20℃)。

使用Aldrich提供的雷尼镍3202进行另一反应；得到60％的产品、8％的起始原料和18％的二聚体(50重量％的催化剂投入1N MeOH/NH₃中，48小时，30℃)。

目前还原腈中间体的最佳方法为使用50体积的含50重量％-100重量％的雷尼镍的7N甲醇氨，并在20℃和9bar氢气下保持过夜，以完全转化为产品(91.7％，表22)。

实施例28：高收率方法

向帕尔氢化器中加入50％湿雷尼镍催化剂(2g)、7N甲醇氨(50mL)和2-(2-(均三甲基苯胺基)-9,10-二甲氧基-4-氧代-6,7-二氢-2H-嘧啶并[6,1-a]异喹啉-3(4H)-基)乙腈(阶段5'中间体，1g，NMR测定纯度>95％)。将反应升温至20℃并经9bar氢气加压过夜。LC显示原材料完全消耗(91.7％的产品)。

过滤反应混合物并用甲醇(25mL)洗涤。真空浓缩滤液。残余物溶解在1M HCl(30mL)中并用二氯甲烷(DCM,3×15mL)洗涤。水相用碳酸氢钠碱化至pH8，过滤固体。固体用硫酸镁干燥，得到700mg。¹H NMR分析(如下所示)显示了纯度>95％的期望胺产品。摩尔收率为69％。所述材料用于制备纯度>97％的RPL554。

经由腈中间体的新路线(方案1)具有以下优点。

-溴乙基邻苯二甲酰亚胺(8当量)可以用更便宜、更容易获得的溴乙腈(2.2当量)代替。

-烷基化反应的溶剂可以由非常昂贵的环戊酮(对商品成本的重要贡献)改为乙腈。

-旧方法的长时间、困难和低收率(约40％)的工作可以用更简单的方法代替，新烷基化反应的收率超过85％。

-新方法以更好的收率提供了更快、更便宜、更高产量的反应。

-原方法中隐性胺官能团的暴露需要使用高毒性(和遗传毒性)的肼来去除邻苯二甲酰亚胺保护基(通常收率为85％)。新的胺脱隐蔽方法包括用雷尼镍还原腈基，得到与邻苯二甲酰亚胺脱保护路线得到的产品纯度相近的胺，收率约为70％。

-可容易地实现超过90％的底物转化率。高催化剂负载量不一定是主要问题，因为雷尼镍价格便宜，必要时可以回收。

目前使用溴乙腈化学法的新烷基化和还原反应的综合收率约为60％，与之前用于RPL554制造的邻苯二甲酰亚胺乙基烷基化方法的收率约40％相比，是非常有利的。

分析方法

LC参数：

系统：Agilent 1100系列液相色谱仪或同等设备

色谱柱：Acquity BEH苯基柱4.6×30mm；1.7μm粒径(例如Waters#186004644)

流动相A：水：TFA(100:0.03)

流动相B：乙腈：TFA(100:0.03)

流速：2.0ml·min^-1

注射体积：5μl

检测仪：UV检测仪(默认为254nm，相关波长投射)

柱色谱温度：40℃

测试后运行时间：2.3min

梯度：

时间(分钟)	％A	％B
			0	95	5
5.2	5	95
			5.7	5	95
5.8	95	5
			6.2	95	5

质谱仪参数：

系统：Bruker Esquire 3000Plus离子阱质谱仪

离子极性：阳性

离子源类型：ESI

雾化器：50psi

干燥气体：10l/min

干燥温度：350℃

目标质量：400m/z

扫描范围：50m/z-1000m/z

样品制备：

默认的制备方法是在MeCN:水(1:1)中使用超声波处理，使样品完全溶解，用量约为0.5mg·ml^-1。

Claims

1.腈化合物或其盐，所述腈化合物为式(A)化合物：

其中：

·X为CHR⁷、O或NR⁷，且R⁷为氢或C₁-C₆烷基；以及

2.根据权利要求1所述的腈化合物或其盐，其中所述腈化合物为式(D)化合物：

3.制备如权利要求1或2所定义的式(A)腈化合物的方法，所述方法包括使式(I)化合物与式(II)化合物反应：

其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、X和Ar如权利要求1所定义，且Y为离去基团。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

·R¹和R²为甲基；

·R³和R⁴为氢；

·R⁵和R⁶为氢；

·X为CH₂；以及

·Ar为2,4,6-三甲基苯基。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中Y为离去基团Cl、Br、I、-OC(O)R^Y、-OS(O)₂R^Y和-S(O)₂R^Y，其中R^Y为氢、C₁-C₆烷基、C₁-C₆烷氧基或C₆-C₁₀芳基，其中烷基、烷氧基或芳基任选地被1-6个选自硝酸盐和卤化物的基团取代，优选地其中Y为离去基团Br、I、OMs、OTs、Ons、OAc或OTF，更优选地其中Y为离去基团Br。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的方法，其中式(II)化合物的量为式(I)化合物的0.5当量至10.0当量，优选地其中式(II)化合物的量为式(I)化合物的1.0当量至2.5当量。

7.根据权利要求3-6中任一项所述的方法，其中所述方法包括在碱的存在下使式(I)化合物与式(II)化合物反应。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述碱包括碳酸盐、碳酸氢盐、醇盐、羧酸盐或胺，优选地其中所述碱为碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、乙酸锂、乙酸钠或乙酸钾，更优选地其中所述碱为碳酸锂或乙酸钠。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中所述碱的量为式(I)化合物的1.0当量至10.0当量，优选地其中所述碱的量为式(I)化合物的1.5当量至3.0当量。

10.根据权利要求3-9中任一项所述的方法，其中所述方法包括在溶剂的存在下使式(I)化合物与式(II)化合物反应，优选地其中所述溶剂包括极性非质子溶剂，更优选地其中所述溶剂包括乙腈、四氢呋喃或二噁烷。

11.根据权利要求3-10中任一项所述的方法，其中所述方法包括使式(I)化合物与式(II)化合物反应至少5小时。

12.根据权利要求3-11中任一项所述的方法，其中所述方法包括使式(I)化合物与式(II)化合物在50℃至100℃的温度下反应，优选地其中所述方法包括在溶剂的存在下使式(I)化合物与式(II)化合物在回流下反应。

13.制备式(B)化合物的方法：

所述方法包括还原如权利要求1或2所定义的式(A)化合物，其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、X和Ar如权利要求1-4中任一项所定义。

14.根据权利要求13所述的方法，其中还原式(A)化合物包括在镍、雷尼镍、钯、钯黑、氢氧化钯、铂和二氧化铂的存在下，优选在雷尼镍的存在下使式(A)化合物氢化。

15.根据权利要求13或14所述的方法，所述方法还包括通过如权利要求3-12中任一项所定义的方法制备式(A)化合物。

16.制备式(C)化合物的方法：

其中R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶、X和Ar如权利要求1-4中任一项所定义，且Q为O、NR⁸或CR⁸，且R⁸为氢或C₁-C₆烷基，

所述方法包括：

(i)制备如权利要求3-12中任一项所定义的式(A)化合物的方法；和/或

(ii)通过还原如权利要求13-15中任一项所定义的式(A)化合物来制备式(B)化合物的方法。

17.根据权利要求16所述的方法，所述方法包括：

(a)通过还原如权利要求13至15中任一项所定义的式(A)化合物来制备式(B)化合物；以及

(b)使式(B)化合物进一步反应，以得到式(C)化合物。

18.根据权利要求17所述的方法，其中步骤(B)为脲化反应，优选地其中脲化反应通过式(B)化合物与化合物O＝C＝N^-Z⁺反应来进行，其中Z⁺为金属阳离子，更优选地其中Z⁺为钠阳离子或钾阳离子。

19.根据权利要求16-18中任一项所述的方法，其中

·R¹和R²为甲基；

·R³和R⁴为氢；

·R⁵和R⁶为氢；

·X为CH₂；

·Ar为2,4,6-三甲基苯基；以及

·Q为O。