CN113292496B - 一种劳拉替尼中间体的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种劳拉替尼中间体的合成方法,以简单易得的丙酮草酸乙酯为起始原料,依次经环化、溴代、成酰胺、溴代、甲胺化、上保护和脱水7步反应得到(4‑溴‑5‑氰基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑3‑基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯。本发明所述的劳拉替尼中间体的合成方法,具有原料易得,操作简单,成本低,步骤短,收率高的特点。

Description

一种劳拉替尼中间体的合成方法
技术领域
本发明涉及医药技术领域,特别是涉及一种劳拉替尼中间体的合成方法。
背景技术
劳拉替尼(Lorlatinib)是辉瑞公司开发的一种新型、可逆、强效小分子ALK和ROS1抑制剂,其对ALK已知的耐药突变均具有很强的抑制作用,因而被誉为第3代ALK抑制剂。该药物2014年进入临床试验,用于治疗肺癌。
专利EP3415518A1公开了劳拉替尼中间体(4-溴-5-氰基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯的以下两种合成路线:
路线一:
Figure BDA0003069399300000011
路线二:
Figure BDA0003069399300000012
此两种方法都存在原料不易得,合成收率低,操作不方便,不利于实现工业化生产的特点。
专利CN104169286A公开了用于治疗增殖性疾病的大环衍生物,公开了劳拉替尼中间体(4-溴-5-氰基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯的以下合成路线:
Figure BDA0003069399300000021
此合成方法原料不易得,收率低,成本高,不利于实现工业化生产的特点。
发明内容
针对上述技术问题,本发明的目的在于提供一种劳拉替尼中间体的合成方法,该方法具有原料易得,操作简单,成本低,步骤短,收率高的特点。
本发明采用的技术方案是:
一种劳拉替尼中间体的合成方法,以丙酮草酸乙酯为起始原料,依次经环化、溴代、成酰胺、溴代、甲胺化、上保护和脱水7步反应得到(4-溴-5-氰基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯。
本发明所述的劳拉替尼中间体的合成方法,其中,包括如下步骤:
(1)在有机溶剂体系下,丙酮草酸乙酯(Ⅰ)在无碱或碱条件下与甲基肼硫酸盐反应制得1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ);
(2)步骤(1)中所述1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ)在加或不加引发剂的条件下与溴试剂在有机溶剂中低温反应制得4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅲ);
(3)步骤(2)中所述4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅲ)在溶剂中与氨试剂反应制得4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅳ);
(4)步骤(3)中所述4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅳ)在加或不加引发剂的条件下与溴试剂在有机溶剂中回流反应制得4-溴-3-(溴甲基)-1-甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅴ);
(5)步骤(4)中所述4-溴-3-(溴甲基)-1-甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅴ)与甲胺试剂在溶剂中制得4-溴-1-甲基-3-((甲胺基)甲基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅵ);
(6)步骤(5)中所述4-溴-1-甲基-3-((甲胺基)甲基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅵ)与保护剂在有机溶剂中于碱性条件下反应制得(4-溴-5-甲酰胺基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅶ);
(7)步骤(5)中所述(4-溴-5-甲酰胺基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅶ)在反应溶剂和缚酸剂中经脱水剂低温反应制得(4-溴-5-氰基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅷ);
Figure BDA0003069399300000031
优选地,步骤(1)中,在有机溶剂体系下,丙酮草酸乙酯(Ⅰ)在无碱或碱条件下,0-80℃的温度下反应3~5h制得1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ);所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃中的一种或多种;所述碱为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种。
优选地,步骤(2)中,反应温度为0-80℃,反应时间为2-4h;所述溴试剂为N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)、溴素、次溴酸酯、溴化铜中的一种或多种;所述有机溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、乙腈中的一种或多种;所述引发剂为过氧化二苯甲酰(BPO)或偶氮二异丁腈(AIBN)。
优选地,步骤(3)中,反应温度为0-50℃;反应时间为15~17h;所述溶剂为水、甲醇、乙醇、甲醇水混合溶液、乙醇水混合溶液中的一种或多种;所述氨试剂为25wt%氨水溶液或11wt%氨气乙醇溶液;
步骤(5)中,反应温度为0-50℃;反应时间为3~5h;所述溶剂为水、甲醇、乙醇、甲醇水混合溶液、乙醇水混合溶液中的一种或多种;所述甲胺试剂为40wt%甲胺水溶液或40wt%甲胺甲醇溶液。
优选地,步骤(4)中,反应温度为0-84℃;反应时间为23~25h;所述溴试剂为NBS、溴素、次溴酸酯、溴化铜中的一种或多种;所述有机溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、乙腈中的一种或多种;所述引发剂为BPO或AIBN。
优选地,步骤(6)中,反应温度为0-40℃;反应时间为1~3h;所述保护剂为(Boc)2O,所述碱性条件下的碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)、碳酸钠中的一种或多种;所述有机溶剂为二氯甲烷或氯仿。
优选地,步骤(7)中,反应温度为0-40℃;反应时间为1~3h;所述脱水剂为三氟乙酸酐、三氯氧磷、五氧化二磷、二环己基碳二亚胺(DCC)、五氯化磷、氯化亚砜中的一种或多种;所述反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二氯甲烷、甲苯中的一种或多种;所述缚酸剂为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)、吡啶、吗啉、4-二甲氨基吡啶(DMAP)中的一种或多种。
优选地,步骤(1)中,所述温度为0-5℃,反应时间为4h,反应更温和,异构体更小;所述有机溶剂为无水乙醇;所述碱为乙醇钠,反应更完全,异构体更小;
步骤(2)中,反应温度为0-5℃,反应时间为2-4h,反应更温和,二溴产物更少;所述溴试剂为N-溴代琥珀酰亚胺(NBS);所述有机溶剂为乙腈;所述引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN);
步骤(3)中,反应温度为20-30℃;反应时间为16h;所述溶剂乙醇;所述氨试剂为25wt%氨水溶液;
步骤(4)中,反应温度为84℃;反应时间为24h;所述溴试剂为NBS;所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷;所述引发剂为AIBN;
步骤(5)中,反应温度为20-30℃;反应时间为4h;所述溶剂为乙醇;所述甲胺试剂为40wt%甲胺水溶液;
步骤(6)中,反应温度为0-10℃;反应时间为2h;所述碱性条件下的碱为三乙胺;所述有机溶剂为二氯甲烷;
步骤(7)中,反应温度为0-5℃;反应时间为2h;所述脱水剂为三氟乙酸酐;所述反应溶剂为二氯甲烷;所述缚酸剂为三乙胺。
优选地,步骤(1)中,所述丙酮草酸乙酯、甲基肼硫酸盐和碱的摩尔比为1:1.1-1.2:3.2-3.3;
步骤(2)中,所述1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ)、溴试剂和引发剂的摩尔比为1:1.0-1.1:0.10-0.12;
步骤(3)中,所述4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅲ)和氨试剂的摩尔体积比为0.2-0.3mmol/mL;
步骤(4)中,所述4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅳ)、溴试剂和引发剂的摩尔比为1:1.1-1.2:0.10-0.11;
步骤(5)中,所述4-溴-3-(溴甲基)-1-甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅴ)和甲胺试剂的摩尔体积比为0.4-0.5mmol/mL;
步骤(6)中,所述4-溴-1-甲基-3-((甲胺基)甲基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅵ)、保护剂、碱的摩尔比为1:1.0-1.1:1.4-1.5;
步骤(7)中,所述(4-溴-5-甲酰胺基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅶ)、脱水剂和缚酸剂的摩尔比为1:3:3。
本发明有益效果:
本发明所述的劳拉替尼中间体的合成方法,以简单易得的丙酮草酸乙酯为起始原料,依次经环化、溴代、成酰胺、溴代、甲胺化、上保护和脱水7步反应得到(4-溴-5-氰基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯。该方法具有原料易得,操作简单,成本低,步骤短,收率高的特点。
下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
实施例1
一种劳拉替尼中间体的合成方法,包括以下步骤:
(1)1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ)制备
Figure BDA0003069399300000061
于250ml的三口瓶中加入无水乙醇50ml,加入甲基肼硫酸盐12.2g(84.5mmol),降温至0-5℃,滴加乙醇钠16.7g(245.9mmol)与50ml无水乙醇的混合溶液,滴毕保持温度0-5℃,滴加丙酮草酸乙酯10.0g(76.8mmol),滴毕,0-5℃反应4h。反应后处理,加入100ml水,减压蒸去乙醇,加入二氯甲烷萃取,干燥浓缩得淡黄色液体13g,减压蒸馏得无色液体11.5g,收率89.0%,产物的高效液相色谱纯度为99.0%。
(2)4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅲ)制备
Figure BDA0003069399300000062
于250ml的三口反应瓶中加入乙腈100ml,加入步骤(1)中制备的1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ)10.0g(59.5mmol),加入N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)11.6g(65.4mmol),降温至0-5℃,加入偶氮二异丁腈(AIBN)0.98g(6.0mmol),于0-5℃反应2-4h。反应后处理,加入亚硫酸钠溶液淬灭,减压蒸去乙腈,加入二氯甲烷降温至0-5℃,过滤,滤液加水洗涤,干燥,浓缩得无色油状物14.5g,收率98.7%,产物的高效液相色谱纯度为98.1%。
(3)4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅳ)制备
Figure BDA0003069399300000063
于250ml三口反应瓶中加入30ml无水乙醇,加入步骤(2)中制备的4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅲ)10.0g(40.5mmol),搅拌溶清,于20-30℃加入25wt%氨水溶液75ml,反应8h后,再补加25wt%氨水溶液75ml,继续反应8h。反应后处理,加入二氯甲烷萃取三次,合并有机层,干燥浓缩得到白色固体7.7g,收率87.3%,产物的高效液相色谱纯度为98.5%。
(4)4-溴-3-(溴甲基)-1-甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅴ)制备
Figure BDA0003069399300000071
于100ml三口反应瓶中加入1,2-二氯乙烷50ml,加入步骤(3)中制备的4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅳ)10.0g(45.9mmol),加入NBS 9.0g(50.5mmol),加入AIBN0.75g(4.6mmol),升温至84℃回流反应24h。反应后处理,降温至0-5℃,搅拌1h,过滤,滤液加入亚硫酸钠溶液洗涤,加水洗涤,干燥浓缩得类白色固体,再用乙酸乙酯和正己烷析晶得白色固体10.2g,收率74.9%,产物的高效液相色谱纯度为95.2%。
(5)4-溴-1-甲基-3-((甲胺基)甲基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅵ)制备
Figure BDA0003069399300000072
于250ml三口反应瓶中加入30ml无水乙醇,加入步骤(4)中制备的4-溴-3-(溴甲基)-1-甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅴ)10.0g(33.7mmol),搅拌溶清,于20-30℃加入40wt%甲胺水溶液75ml,反应4h。反应后处理,加入二氯甲烷萃取三次,合并有机层,干燥浓缩得到白色固体7.1g,收率85.3%,产物的高效液相色谱纯度为97.8%。
(6)(4-溴-5-甲酰胺基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅶ)制备
Figure BDA0003069399300000073
于100ml三口反应瓶中加入二氯甲烷30ml,步骤(5)中制备的4-溴-1-甲基-3-((甲胺基)甲基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅵ)10.0g(40.5mmol),三乙胺6.2g(60.7mmol),降温至0-10℃,滴加(Boc)2O 9.7g(44.5mmol)和20ml二氯甲烷的混合溶液,滴毕,保温反应2h。反应后处理,加入50ml水洗涤两次,干燥浓缩得白色固体12.9g,收率91.8%,产物的高效液相色谱纯度为99.2%。
(7)(4-溴-5-氰基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅷ)制备
Figure BDA0003069399300000081
于100ml三口反应瓶中加入二氯甲烷50ml,加入步骤(6)中制备的(4-溴-5-甲酰胺基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅶ)10.0g(28.8mmol),三乙胺8.7g(86.4mmol),降温至0-5℃,滴加三氟乙酸酐18.1g(86.4mmol),滴毕,保温反应2h。反应后处理,加入水洗涤,再用饱和食盐水洗涤,干燥,浓缩得淡黄色油状物8.5g,收率89.7%,产物的高效液相色谱纯度为99.5%。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种劳拉替尼中间体的合成方法,其特征在于:以丙酮草酸乙酯为起始原料,依次经环化、溴代、成酰胺、溴代、甲胺化、上保护和脱水7步反应得到(4-溴-5-氰基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯;包括如下步骤:
(1)在有机溶剂体系下,丙酮草酸乙酯(Ⅰ)在碱条件下与甲基肼硫酸盐反应制得1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ);
(2)步骤(1)中所述1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ)在加或不加引发剂的条件下与溴试剂在有机溶剂中低温反应制得4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅲ);
(3)步骤(2)中所述4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅲ)在溶剂中与氨试剂反应制得4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅳ);
(4)步骤(3)中所述4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅳ)在加或不加引发剂的条件下与溴试剂在有机溶剂中回流反应制得4-溴-3-(溴甲基)-1-甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅴ);
(5)步骤(4)中所述4-溴-3-(溴甲基)-1-甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅴ)与甲胺试剂在溶剂中制得4-溴-1-甲基-3-((甲胺基)甲基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅵ);
(6)步骤(5)中所述4-溴-1-甲基-3-((甲胺基)甲基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅵ)与保护剂在有机溶剂中于碱性条件下反应制得(4-溴-5-甲酰胺基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅶ);
(7)步骤(5)中所述(4-溴-5-甲酰胺基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅶ)在反应溶剂和缚酸剂中经脱水剂低温反应制得(4-溴-5-氰基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅷ);
Figure QLYQS_1
步骤(1)中,在有机溶剂体系下,丙酮草酸乙酯(Ⅰ)在碱条件下,0-80℃的温度下反应3~5h制得1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ);所述有机溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃中的一种或多种;所述碱为甲醇钠、乙醇钠、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾中的一种或多种;步骤(2)中,反应温度为0-80℃,反应时间为2-4h。
2.根据权利要求1所述的劳拉替尼中间体的合成方法,其特征在于:步骤(2)中所述溴试剂为N-溴代琥珀酰亚胺、溴素、次溴酸酯、溴化铜中的一种或多种;所述有机溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、乙腈中的一种或多种;所述引发剂为过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈。
3.根据权利要求1所述的劳拉替尼中间体的合成方法,其特征在于:步骤(3)中,反应温度为0-50℃;反应时间为15~17h;所述溶剂为水、甲醇、乙醇、甲醇水混合溶液、乙醇水混合溶液中的一种或多种;所述氨试剂为25wt%氨水溶液或11wt%氨气乙醇溶液;
步骤(5)中,反应温度为0-50℃;反应时间为3~5h;所述溶剂为水、甲醇、乙醇、甲醇水混合溶液、乙醇水混合溶液中的一种或多种;所述甲胺试剂为40wt%甲胺水溶液或40wt%甲胺甲醇溶液。
4.根据权利要求1所述的劳拉替尼中间体的合成方法,其特征在于:步骤(4)中,反应温度为0-84℃;反应时间为23~25h;所述溴试剂为N-溴代琥珀酰亚胺、溴素、次溴酸酯、溴化铜;所述有机溶剂为二氯甲烷、乙酸乙酯、1,2-二氯乙烷、四氯化碳、乙腈中的一种或多种;所述引发剂为过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈。
5.根据权利要求1所述的劳拉替尼中间体的合成方法,其特征在于:步骤(6)中,反应温度为0-40℃;反应时间为1~3h;所述保护剂为(Boc)2O,所述碱性条件下的碱为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、碳酸钠中的一种或多种;所述有机溶剂为二氯甲烷或氯仿。
6.根据权利要求1所述的劳拉替尼中间体的合成方法,其特征在于:步骤(7)中,反应温度为0-40℃;反应时间为1~3h;所述脱水剂为三氟乙酸酐、三氯氧磷、五氧化二磷、二环己基碳二亚胺、五氯化磷、氯化亚砜中的一种或多种;所述反应溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、甲苯中的一种或多种;所述缚酸剂为三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、吡啶、吗啉、4-二甲氨基吡啶中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的劳拉替尼中间体的合成方法,其特征在于:
步骤(1)中,所述温度为0-5℃,反应时间为4h;所述有机溶剂为乙醇;所述碱为乙醇钠;
步骤(2)中,反应温度为0-5℃,反应时间为2-4h;所述溴试剂为N-溴代琥珀酰亚胺;所述有机溶剂为乙腈;所述引发剂为偶氮二异丁腈;
步骤(3)中,反应温度为20-30℃;反应时间为16h;所述溶剂乙醇;所述氨试剂为25wt%氨水溶液;
步骤(4)中,反应温度为84℃;反应时间为24h;所述溴试剂为N-溴代琥珀酰亚胺;所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷;所述引发剂为偶氮二异丁腈;
步骤(5)中,反应温度为20-30℃;反应时间为4h;所述溶剂为乙醇;所述甲胺试剂40wt%甲胺水溶液;
步骤(6)中,反应温度为0-10℃;反应时间为2h;所述碱性条件下的碱为三乙胺;所述有机溶剂为二氯甲烷;
步骤(7)中,反应温度为0-5℃;反应时间为2h;所述脱水剂为三氟乙酸酐;所述反应溶剂为二氯甲烷;所述缚酸剂为三乙胺。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的劳拉替尼中间体的合成方法,其特征在于:
步骤(1)中,所述丙酮草酸乙酯、甲基肼硫酸盐和碱的摩尔比为1: 1.1-1.2 : 3.2-3.3;
步骤(2)中,所述1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅱ)、溴试剂和引发剂的摩尔比为1: 1.0-1.1 : 0.10-0.12;
步骤(3)中,所述4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-羧酸乙酯(Ⅲ)和氨试剂的摩尔体积比为0.2-0.3mmol/mL;
步骤(4)中,所述4-溴-1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅳ)、溴试剂和引发剂的摩尔比为1: 1.1-1.2 : 0.10-0.11;
步骤(5)中,所述4-溴-3-(溴甲基)-1-甲基-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅴ)和甲胺试剂的摩尔体积比为0.4-0.5mmol/mL;
步骤(6)中,所述4-溴-1-甲基-3-((甲胺基)甲基)-1H-吡唑-5-甲酰胺(Ⅵ)、保护剂、碱的摩尔比为1: 1.0-1.1 : 1.4-1.5;
步骤(7)中,所述(4-溴-5-甲酰胺基-1-甲基-1H-吡唑-3-基)甲基甲基氨基甲酸叔丁酯(Ⅶ)、脱水剂和缚酸剂的摩尔比为1: 3 :3。
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