CN112218856A - 制备阿帕鲁胺的方法 - Google Patents

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CN112218856A CN201980034690.3A CN201980034690A CN112218856A CN 112218856 A CN112218856 A CN 112218856A CN 201980034690 A CN201980034690 A CN 201980034690A CN 112218856 A CN112218856 A CN 112218856A
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Abstract

本发明涉及一种制备式(A)的阿帕鲁胺的方法。阿帕鲁胺是一种最新一代的雄激素受体抑制剂，用于治疗非转移性去势抵抗性前列腺癌。

Description

制备阿帕鲁胺的方法
技术领域
本发明涉及制备下式的阿帕鲁胺(Apalutamide)的方法：
Figure BDA0002792976130000011
阿帕鲁胺是一种最新一代的雄激素受体抑制剂，用于治疗非转移性去势抵抗性前列腺癌。
现有技术
WO2007126765公开了通过使式V化合物
Figure BDA0002792976130000012
与下式化合物反应：
Figure BDA0002792976130000013
然后水解来合成阿帕鲁胺的方法。所述方法难以在工业上放大，因为它涉及在80℃下使用微波20小时。
WO2008119015和WO2011103202公开了阿帕鲁胺的合成方法，它们的特点都是大量的反应以及使用需要水解步骤的中间体，这降低了该方法的产率和经济性。
CN 108069869A描述了将4-卤代-2-氟-N-甲基苯甲酰胺用1-氨基环丁烷-1-甲酸烷基化生成4-[(1-羧基环丁基)氨基]-2-氟-N-甲基苯甲酰胺，然后按下面方案1中报道的方法酯化羧酸。
Figure BDA0002792976130000021
方案1
所得产物与化合物V反应得到阿帕鲁胺。
发明概述
现已发现了一种制备阿帕鲁胺的方法，其比已知方法更有利，因为该方法不需要危险的、难以控制的试剂(如氰化钾、硫光气等)或昂贵的催化剂，导致成本节约和较低的环境影响。
本发明方法的合成方案如下所示：
本发明的方法包括：
(a):将式I的4-氨基-2-氟-N-甲基苯甲酰胺
Figure BDA0002792976130000022
用式II的烷基卤进行烷基化
Figure BDA0002792976130000023
其中X是氯、溴或碘，优选溴，
得到式III化合物
Figure BDA0002792976130000031
(b):通过形成式IV化合物来活化式III化合物的羧基官能团
Figure BDA0002792976130000032
其中Y是羧基活化基团；
(c):将步骤(b)中得到的活化产物IV与式V的异硫氰酸酯缩合
Figure BDA0002792976130000033
得到阿帕鲁胺粗品；
(d):纯化步骤(c)中获得的阿帕鲁胺粗品。
第一步包括用烷基卤对胺进行烷基化，即，将中间体I，4-氨基-2-氟-N-甲基苯甲酰胺用中间体II，如1-溴环丁烷-1-甲酸进行烷基化。
所述烷基化是选择性的，并且不会导致形成源自多个连接的杂质和/或产生季铵盐。因此，反应产率和产物纯度没有受到损害，并且中间体III以晶体形式分离，具有良好的产率和非常高的纯度，不需要进一步纯化。
所述烷基化方法优于CN 108069869A(方案1)中公开的方法，后者包括使含有卤原子而不是氨基的中间体I与其中X是NH2的中间体II反应。
环丁烷环上的氨基的反应性不同于苯环上的氨基的反应性，并且芳基卤的除去容易性也不同于烷基卤的除去容易性。令人惊奇地发现，通过颠倒亲核氨基的位置，获得了与比较例中所示的产率的相当结果，但是该方法更适于工业应用。
本发明方法的步骤a)中的反应条件包括，仅使用7体积的溶剂而不是CN108069869A中所述的27体积，并且在60-65℃而不是100℃的温度下进行反应，反应小时数相等。
此外，本发明方法中所用的试剂4-氨基-2-氟-N-甲基苯甲酰胺I、1-溴环丁烷-1-甲酸II和5-异硫氰酸酯-3-(三氟甲基)-2-吡啶甲腈V是市售的。实施例1描述了该反应，以与CN 108069869A第7页第[0077]段所述相同的规模再现。
本发明方法的第二步包括中间体III的羧基官能团与能够形成稳定的活化羧酸衍生物IV的合适亲核试剂之间的缩合。优选的衍生物的实例是烷基酯、芳基酯、硫酯和甲硅烷基酯。所述酯的实例是中间体IVa、IVb、IVc和IVd。
Figure BDA0002792976130000041
Figure BDA0002792976130000051
所述酯可以被分离或不经分离而在随后的反应中“原样”使用。
本发明方法的第三步包括通过衍生物IV和中间体V之间的环化制备阿帕鲁胺。纯化并分离得到的粗品阿帕鲁胺(步骤d)。
式IVa、IVc和IVd的中间体是新的，并且是本发明的另一个目的。它们的使用是有利的，因为它不使用危险的和对环境有害的试剂。
本发明的方法具有在单一步骤中闭合硫代咪唑啉环的显著优点，不需要进一步官能化、水解成酰胺或去保护。
发明详述
步骤(a)：4-氨基-2-氟-N-甲基苯甲酰胺I用1-溴环丁烷-1-甲酸II烷基化
该反应在碱存在下在极性非质子溶剂中，在20-100℃、优选40-80℃、最优选55-65℃的温度下进行。
反应可以使用二恶烷、四氢呋喃(THF)或3-甲基-四氢呋喃作为溶剂来进行，优选二恶烷。
碱可以是有机的或无机的，优选有机的。优选三乙胺。
反应在化合物II与化合物I的化学计量比为1-2、优选1.2-1.8、最优选1.4-1.6的条件下进行。
反应时间为10-40小时，优选20-30小时。
为了分离中间体III，将反应混合物在室温下冷却，得到沉淀。将得到的羧酸盐形式的产物溶解或悬浮在极性质子溶剂如水、甲醇或乙醇(优选水)中，并通过加入强酸如盐酸、氢溴酸或硫酸(优选盐酸)直至获得1.5至3.5，优选2至3的pH而转化为游离酸。产物沉淀并以高收率和高纯度分离得到游离酸。
步骤(b)：中间体III的活化
中间体III优选活化为硫酯，如苄基硫酯IVa，烷基酯，如甲酯IVb，甲硅烷基酯，如三甲基甲硅烷基酯IVc，或芳基酯，如苯基酯IVd。
对于衍生为硫酯，可以使用二氯甲烷、甲苯或二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂，优选二氯甲烷。该反应可以用碱，优选二甲基氨基吡啶催化。衍生产物以晶体形式分离。
衍生成酯如甲酯IVb可以在溶剂如醇、二氯甲烷、甲苯、碳酸二甲酯(DMC)或二甲亚砜(DMSO)中进行，优选DMC或DMSO。
该反应可以用碱，优选碳酸钾催化。
衍生产物以晶体形式分离。
中间体III衍生为甲硅烷基酯(例如三甲基甲硅烷基酯IVc)在极性溶剂如二氯甲烷或二恶烷中进行，或者在无溶剂下进行，优选在甲硅烷基化试剂存在下在无溶剂条件下进行。
可用于制备三甲基甲硅烷基酯IVc的甲硅烷基化试剂的实例包括三甲基甲硅烷基氯、双(三甲基甲硅烷基)乙酰胺和六甲基二硅氮烷，优选六甲基二硅氮烷。反应在15-110℃、优选60-105℃、最优选90-100℃的温度下进行。
反应在甲硅烷基化剂与中间体III的化学计量比为1.5-10、优选3-9、最优选5-8的条件下进行。
当使用一些甲硅烷基化试剂时，必须使用酸如三氟乙酸、盐酸、氢溴酸等来活化反应，优选三氟乙酸；与其它甲硅烷基化试剂一起，必须使用碱如吡啶、三乙胺、二异丙胺等来中和形成的氢卤酸，优选吡啶。
反应时间为4-20小时、优选10-18小时、最优选12-16小时。在适当地改变溶剂后，产物可以以晶体形式分离。
中间体III也可衍生为芳基酯，例如衍生为苯基酯IVd；溶剂如二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二恶烷和二甲亚砜可用于所述衍生化，优选二甲亚砜，该反应可以用碱例如KHCO3、DBN、DBU、DMAP和TBD催化，优选DBN。反应在碱与中间体III的化学计量比为0.05-1当量、优选0.05-0.5、最优选0.1当量的条件下进行。反应在15-110℃、优选60-105℃、最优选90-100℃的温度下进行。反应时间为4-22小时、优选12-22小时、最优选15-20小时。
衍生产物以晶体形式分离。
步骤(c)：中间体IVa-d和中间体V之间的偶联
反应在各种溶剂中进行，例如乙腈、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、二甲亚砜、二甲基甲酰胺(DMF)等，优选二甲亚砜，最优选乙酸异丙酯和二甲亚砜的混合物。
反应在40-120℃、优选60-110℃、最优选80-100℃的温度下进行。
反应在中间体IVa-d与中间体V的化学计量比为1-2、优选1.2-1.8、最优选1.3-1.6的条件下进行。
反应时间为10-60小时、优选15-40小时、最优选20-30小时。
在适当的后处理之后，可以通过结晶或其它已知技术纯化阿帕鲁胺粗产物。
现在将通过以下实施例进一步说明该方法。
实施例1：中间体III的合成
将化合物I(20g，0.119mol)悬浮于140mL二恶烷中。通过倾泻成细流加入TEA(50mL，0.359mol)。将该体系置于氮气下，并加热至60℃。单独制备中间体II(32g，0.179mol)在60mL二恶烷中的溶液。
将化合物II的溶液加入到反应器中的悬浮液中，并使其反应约20小时。然后将混合物冷却至15℃，通过布氏漏斗过滤，每次用20mL二恶烷洗涤滤饼两次。将所得产物悬浮于240mL水中，加入1M HCl直至pH＜3，然后将所得悬浮液通过布氏漏斗过滤，每次用40mL水洗涤滤饼两次。
将由此分离的晶体在60℃的温度下真空干燥，以65％的产率(20.5g，77.3mmol)和99.6％的HPLC纯度得到中间体III。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ15.3(m,4H),2.58(t,br,2H),2.73(s,3H),6.00(m,1H),6.22(s,1H),7.17(s,1H),7.46(s,1H),7.65(d,1H),12.63(m,1H)。
实施例2：中间体IVa的合成
将中间体III(20g，75mmol)悬浮于120mL二氯甲烷中并冷却至0-5℃。当达到所述温度时，通过倾泻成细流加入苄基硫醇(12.6mL，106.7mmol)，确保温度不超过5℃。
单独制备二环己基碳二亚胺(DCC)(17g，82.4mmol)在40mL二氯甲烷中的溶液。然后将形成的DCC溶液滴加到中间体III的悬浮液中，确保温度不超过7℃。滴加结束时，加入DMAP(145mg，1.2mmol)，将混合物加热到20-25℃，并使其反应约17小时。在不超过30℃的条件下，加入130mL水和100mL 14重量％的次氯酸钠溶液，搅拌混合物8小时。
将得到的两相混合物通过布氏漏斗过滤，将滤饼用二氯甲烷洗涤两次，每次20mL；可以丢弃固体。分离各相，有机相用水洗涤三次，每次160mL。
所得有机相用甲苯进行溶剂交换；形成大量沉淀，并将其缓慢冷却过夜。通过布氏漏斗过滤沉淀，用30mL甲苯洗涤滤饼。将由此分离的晶体在60℃的温度下真空干燥，以78％的收率(22g，59mmol)和95％的HPLC纯度得到中间体IVa。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.80-2.25(m,4H),2.56(m,2H),2.72(d,3H),4.02(s,2H),6.00-6.20(dd,2H),7.27(m,5H),7.50(m,2H),7.16(t,br,1H)。
实施例3：中间体IVb的合成
将中间体III(20g，75mmol)溶于200mL DMSO，加入碳酸二甲酯(50mL，594mmol)和碳酸钾(4.15g，30mmol)；将该体系置于氮气下并在90℃下加热22小时，然后冷却至室温，加入200mL二氯甲烷和250mL水，将混合物搅拌10分钟，分离各相。水相用100mL二氯甲烷萃取。合并的有机相用250mL水洗涤，浓缩至残余物；向残余物中加入100mL甲苯并在50℃下搅拌30分钟，然后在室温下搅拌1小时。将固体通过布氏漏斗过滤，用50mL甲苯洗涤滤饼。
将所得晶体在60℃的温度下真空干燥，以92％的产率(19.5g，69.5mmol)和＞99.9％的HPLC纯度得到中间体IVb。
1H NMR(300MHz,CDCl3)1.80-2.25(m,4H),2.60(m,2H),2.70(d,3H),3.60(s,3H),5.95-6.21(dd,2H),7.23(s,1H),7.44(t,1H),7.63(t,br1H)。
实施例4：中间体IVc的合成
将中间体III(30g，112.6mmol)悬浮于HMDS(150mL，715.6mmol)并置于氮气下。在15分钟内将TFA(2mL，25.9mmol)滴入悬浮液中，确保温度不超过30℃。将反应物料加热至回流(约130℃)4小时，随后用甲苯进行溶剂交换；观察到大量的晶体沉淀。将混合物缓慢冷却过夜，然后通过布氏漏斗过滤，用30mL甲苯洗涤滤饼。将所得晶体在50℃的温度下真空干燥，以85％的产率得到中间体IVc(32.3g，95.7mmol)。
实施例5：中间体IVd的合成
将中间体III(50g，187.8mmol)、碳酸二苯酯(48.2g，225.0mmol)和DBN(2.3mL)悬浮于5体积DMSO中并置于氮气下。
将反应物料在90℃下加热20小时。降温至20℃，加水，使产物沉淀。通过布氏漏斗过滤沉淀，用水洗涤滤饼。
向湿产物中加入10体积的甲苯并在氮气下于室温搅拌至少6小时。通过布氏漏斗过滤产物，用甲苯洗涤滤饼。
将所得晶体在50℃的温度下真空干燥，以87％的产率得到中间体IVd(56.3g，164.1mmol)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)1.95-2.42(m,4H),2.80(m,2H),2.74(d,3H),6.16-6.33(dd,2H),6.94(d,2H),7.26(t,1H),7.40(m,3H),7.55(t,1H),7.70(t,br,1H)。
实施例6：阿帕鲁胺的合成
将中间体IVa-d(40.3mmol)和中间体V(12g，52.3mmol)溶于乙酸异丙酯(15mL)和DMSO(7.5mL)的混合物中。将混合物置于氮气下并加热至回流(约90℃)约17小时。将反应物冷却至60℃，加入67mL乙酸异丙酯。有机相用150mL的5％重量的NaCl水溶液洗涤两次，用150mL水洗涤一次。然后通过乙酸异丙酯的连续蒸馏干燥有机相，将其减少至22.5mL的剩余体积。
在旋转蒸发器中将有机相浓缩至残余物并将产物通过硅胶柱色谱纯化，用己烷/异丙醇(7:3)作为洗脱剂。
以30-35％的产率和80％的HPLC纯度分离出产物。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.73(m,1H),2.28(m,1H),2.50-2.80(m,4H),3.07(d,3H),6.73(m,1H),7.13-7.29(dd,2H),8.28-8.38(dd,2H),9.08(d,1H)。
实施例7：中间体III的合成
将化合物I(100g，0.594mol)悬浮于300mL二恶烷中。通过倾泻成细流加入TEA(250mL，3.59mol)。将该体系置于氮气下，并加热至60℃。单独制备中间体II(160g，0.90mol)在150mL二恶烷中的溶液。
将化合物II的溶液加入到反应器中的悬浮液中，并使其反应约20小时。将混合物冷却至15℃，通过布氏漏斗过滤，每次用100mL二恶烷洗涤滤饼两次。将所得产物悬浮于1200mL水中，加入1M HCl直至pH＜3，然后将所得悬浮液通过布氏漏斗过滤，每次用200mL水洗涤滤饼两次。
将由此分离的晶体在60℃的温度下真空干燥，以76％的产率(120g，45.1mmol)和99.6％的HPLC纯度得到中间体III。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ15.3(m,4H),2.58(t,br,2H),2.73(s,3H),6.00(m,1H),6.22(s,1H),7.17(s,1H),7.46(s,1H),7.65(d,1H),12.63(m,1H)。
实施例8：中间体IVd的合成
将中间体III(50g，187.8mmol)、碳酸二苯酯(48.2g，225.0mmol)和DBN(2.3mL)悬浮于5体积DMSO中并置于氮气下。
将反应物料在65℃下加热至少20小时。将温度降低至20℃，加入水和丙酮的混合物，使产物沉淀。将混合物搅拌直至形成大量沉淀，通过布氏漏斗过滤，用水洗涤滤饼。
向湿产物中加入10体积碳酸二甲酯/环己烷的8/2混合物，并在氮气下在室温下搅拌至少6小时。将混合物通过布氏漏斗过滤，用环己烷洗涤滤饼。
将所得晶体在50℃的温度下真空干燥，以87％的产率得到中间体IVd(56g，163.3mmol)。
1H NMR(300MHz,CDCl3)1.95-2.42(m,4H),2.80(m,2H),2.74(d,3H),6.16-6.33(dd,2H),6.94(d,2H),7.26(t,1H),7.40(m,3H),7.55(t,1H),7.70(t,br,1H)。
实施例9：阿帕鲁胺的合成
将中间体IVa-d(146mmol)和中间体V(67g，292mmol)溶于乙酸异丙酯(150mL)和DMSO(5.2mL)的混合物中。将混合物置于氮气下并加热至回流(约90℃)约17小时。将反应物料冷却至60℃并从合适的有机溶剂中结晶，得到65-68g粗品阿帕鲁胺，其经适当重结晶得到50-52g纯度超过99％的阿帕鲁胺，产率72-73％。
1H NMR(300MHz,CDCl3)δ1.73(m,1H),2.28(m,1H),2.50-2.80(m,4H),3.07(d,3H),6.73(m,1H),7.13-7.29(dd,2H),8.28-8.38(dd,2H),9.08(d,1H)。

Claims (8)

1.一种制备阿帕鲁胺的方法，其包括
(a):将式I的4-氨基-2-氟-N-甲基苯甲酰胺
Figure FDA0002792976120000011
用式II的烷基卤进行烷基化
Figure FDA0002792976120000012
其中X是氯、溴或碘，优选溴，得到式III化合物
Figure FDA0002792976120000013
(b):通过形成式IV化合物来活化式III化合物的羧基
Figure FDA0002792976120000014
其中Y是羧基活化基团；
(c):将步骤(b)中得到的活化产物IV与式V的异硫氰酸酯缩合
Figure FDA0002792976120000021
得到阿帕鲁胺粗品；
(d):纯化步骤(c)中获得的阿帕鲁胺粗品。
2.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(a)在二恶烷、四氢呋喃或3-甲基-四氢呋喃中进行。
3.根据权利要求2所述的方法，其中步骤(a)在二恶烷中进行。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中在步骤(b)中将中间体III转化为硫酯、烷基酯、甲硅烷基酯或芳基酯。
5.根据权利要求4所述的方法，其中将中间体III转化为式IVa、IVb、IVc或IVd的酯之一
Figure FDA0002792976120000022
Figure FDA0002792976120000031
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中步骤(b)在选自醇、二氯甲烷、甲苯、碳酸二甲酯和二甲亚砜的溶剂中进行，优选碳酸二甲酯或二甲亚砜。
7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的方法，其中步骤(c)在选自乙腈、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙酸异丁酯、二甲亚砜和二甲基甲酰胺的溶剂中进行。
8.式IVa、IVc或IVd的酯
Figure FDA0002792976120000032
Figure FDA0002792976120000041
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