一种利司扑兰中间体的合成方法和利司扑兰中间体
技术领域
本发明属于药物化学技术领域,具体地说,涉及一种利司扑兰中间体的合成方法,和利司扑兰中间体。
背景技术
利司扑兰(英文名Risdiplam)是一种运动神经元存活基因2(SMN2)剪接修饰剂,于2020年8月7日被美国FDA批准用于治疗儿童和成人患者的脊髓性肌萎缩症(SMA);2021年6月16日,NMPA批准其在中国上市,商品名为其结构如下式所示:
现有技术WO2015173181报道了利司扑兰的合成方法,反应式如下:
该合成方法的中间体Cpd6,利用Cpd1为起始原料需要四步反应才能得到,第一步反应是在220-230℃的高温下进行的,在放大生产时,比较危险。第二步,放大合成时,氯化反应收率比较低,两步收率只有50%。
现有技术WO2019057740报道了利司扑兰合成方法,反应式如下:
该合成方法的中间体Cpd 9,利用Cpd3和4为起始原料需要5步反应才能得到,且多个步骤用到贵金属催化剂,导致成本高。
现有技术WO2022194909报道了利司扑兰的合成方法,反应式如下:
该合成方法的中间体化合物Cpd11,利用Cpd1为起始原料需要六步反应才能得到。第一步插羰反应需要高压设备,中间体Cpd3、Cpd4、Cpd5等不稳定,难以建立有效的杂质控制策略,对产品质量控制有挑战。
综上所述,现有利司扑兰中间体的合成技术普遍存在合成路线长,操作复杂,收率低等的缺陷,本领域迫切需要开发一种成本低、操作简便、收率高且适合工业化生产利司扑兰中间体的方法。
发明内容
针对上述现有技术中利司扑兰中间体的合成方法存在的缺陷,本发明提供了新的利司扑兰及其中间体的合成方法,本发明的合成方法利用便宜易得的原料,反应步骤短,并且中间体稳定,便于杂质研究和质量控制。
本发明一方面提供了具有如下结构式III所示的化合物:
其中R3是-COR6、-C(OR7)3或N,N-二烷基胺基羰基,其中R6是C1-C8烷氧基或苄氧基,其中R7是C1-C6烷基,更佳地R7是C1-C3烷基。
在另一优选例中,R6是C1-C6烷基。在另一优选例中,R7是C1-C3烷基。
在另一更优选例中,R3是甲氧羰基、乙氧羰基、正丙氧羰基、异丙氧羰基、苄氧羰基、正丁氧羰基、-C(MeO)3、-C(EtO)3、N,N-二甲基胺基羰基、N,N-二乙基胺基羰基。在另一更优选例中,R3是甲氧羰基、乙氧羰基、叔丁氧羰基、N,N-二甲基胺基羰基。
本发明另一方面提供了一种式III化合物的合成方法:
其中,R3如上所定义,
所述方法包括步骤:使式I化合物:
其中,R1为卤素、-S(O2)R8,-B(OR9)2或卤代金属基团,其中R8为C1-C6烷基或苯基,其中R9为H、C1-C8烷基或含醚键的官能团,
与式II化合物进行偶联反应,
其中,R2为氢、卤素、-Si(R10)3、Li、-B(OR11)2或卤代金属基团,其中R10为C1-C6烷基或苯基,其中R11为H、C1-C8烷基或含醚键的官能团,其中,R3如上所定义,
得到式III化合物。
在另一更优选例中,R9是H或C1-C6烷基。在另一更优选例中,R11为H或C1-C6烷基。
在另一优选例中,R1为Cl、Br、I、甲烷磺酰基、异丙基磺酰基、三氟甲磺酰基、苯磺酰基、甲苯磺酰基、对硝基苯基磺酰基、-PdBr、-CuCl、硼酸基或硼酸酯基。
在另一优选例中,R2为H、Cl、Br、I、三甲基硅基、三乙基硅基、三异丙基硅基、叔丁基二苯基硅基、叔丁基二甲基硅基、-Li、-ZnBr、-ZnCl、-ZnI、-PdBr、-PdCl、-PdI、硼酸基或硼酸酯基。
在另一优选例中,所述偶联反应是在过渡金属催化剂、配体和碱存在下进行的。
在另一优选例中,所述过渡金属催化剂选自Pd、钯盐或钯有机配合物、Cu、铜盐或铜有机配合物,含镍盐或镍有机配合物,或其组合。在另一更优选例中,所述催化剂选自Pd(PPh3)2Cl2、Pd(PPh3)4、Pd(dppf)Cl2、Pd(dppf)Cl2·CH2Cl2、Pd(OAc)2、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、PdCl2、Pd(CN)2Cl2、Pd(PhCN)2Cl2、双(三苯基膦)氯化镍、四(三苯基膦)镍、双(三苯基膦)二溴化镍、NiCl2、CuI、CuBr、CuCl、CuCN、CuOAc,或其组合。在另一更优选例中,所述催化剂选自Pd(PPh3)2Cl2、Pd(PPh3)4、Pd(dppf)Cl2、Pd(OAc)2、Pd(dba)2、PdCl2、双(三苯基膦)氯化镍、四(三苯基膦)镍、CuI、CuBr,或其组合。
在另一优选例中,所述配体选自含磷配体、含氨基酸配体、含吡啶环配体,或其组合。在另一更优选例中,所述配体选自PPh3、XPhos、RuPhos、SPhos、XantPhos、BrettPhos、Me4t-BuXPhos、Mor-DalPhos、P(o-tolyl)3、PCy3、Dppp、Dppf,或其组合。
在另一优选例中,所述碱选自无机碱。在另一更优选例中所述碱选自Cs2CO3、K2CO3、Na2CO3、Li2CO3或其组合。
在另一优选例中,过渡金属催化剂与式I化合物的摩尔比为0.01~0.5:1。
在另一优选例中,式I化合物与式II化合物的摩尔比为1:1~3,更佳地1:1.5~2.5。
在另一优选例中,碱与式I化合物的摩尔比为2~6:1,更佳地3~5:1。
在另一优选例中,上述反应所用溶剂选自四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙腈、甲苯、二氯乙烷、丙酮、乙醚、甲基叔丁基醚。
在另一优选例中,上述反应温度为40~70℃,更佳地,40~50℃。
本发明再一方面提供了一种式V化合物的合成方法,
其中,R4为卤素,-S(O2)R12或者/>其中P1为氢或氮保护基以及*表示连接位点,
所述方法包括步骤:使式III化合物:
其中,R3如上所定义,
与式IV化合物反应,
其中,R4如上所定义,R5为氢或-C(O)R13,其中R13是氢、C1-C8烷基、苯基、C1-C8烷氧基或苄氧基,
得到式V化合物。
在另一更优选例中,R12为C1-C6烷基或苯基。在另一更优选例中,R13是氢、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基或苄氧基。
在另一优选例中,R4是-H、-Cl、-Br、-I、甲酰基、乙酰基、丙酰基、甲磺酰基、异丙基磺酰基、三氟甲磺酰基、苯磺酰基、对甲苯磺酰基、对硝基苯基磺酰基、邻硝基苯磺酰基,
在另一优选例中,R5为氢、甲酰基、乙酰基、丙酰基、三氟乙酰基、特戊酰基、对甲基苯甲酰基、甲氧羰基、乙氧羰基、正丙氧羰基、异丙氧羰基、正丁氧羰基、叔丁氧羰基、苄氧羰基。
在另一优选例中,所述氮保护基选自叔丁氧羰基、苄氧羰基、甲氧羰基、乙氧羰基、甲基、乙基、异丙基、苄基、对甲基苄基、对溴苄基、2,4-二甲氧基苄基等、乙酰基、三氟乙酰基、苯甲酰基、对甲基苯甲酰基、甲磺酰基、三氟甲磺酰基、对甲基苯磺酰基、对硝基苯磺酰基、三甲基硅基、三乙基硅基。
在另一优选例中,式IV化合物与式III化合物的反应是在碱存在下进行的。
在另一优选例中,所述碱选自碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸铯、磷酸钾、磷酸氢二钾、氢氧化钙、氢氧化钡、4-二甲氨基吡啶,吡啶,咪唑,三乙胺,N,N-二异丙基乙胺,1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。
在另一优选例中,式IV化合物与式III化合物的反应中,式III化合物与式IV化合物的摩尔比为1:0.8~1.5,更佳地1:1。
在另一优选例中,式IV化合物与式III化合物的反应中,式III化合物与碱的摩尔比为1:2~5,更佳地1:2.5~3.5。
在另一优选例中,式IV化合物与式III化合物的反应所用溶剂为含水有机溶剂,所述有机溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、甲苯,或其组合。
在另一优选例中,所述含水有机溶剂中水的体积含量为1/5~1/15,更佳地1/8~1/12。
在另一优选例中,式IV化合物与式III化合物的反应温度为40~100℃,更佳地,50~60℃。
本发明再一方面提供了利司扑兰的合成方法,其包括步骤:
使式III化合物,
其中,R3如上所定义,
与式IV化合物反应,
其中R4为/>其中P1为氢或氮保护基,其中R5如上所定义,
得到式VII化合物,
当P1为氢时,式VII化合物即为利司扑兰,
当P1为氮保护基时,所述合成工艺还包括脱除所述氮保护基,得到利司扑兰。
附图说明
图1为实施例1合成的式III-1化合物的HPLC图谱;
图2为实施例1合成的式III-1化合物的1H-NMR图谱;
图3为实施例2合成的式III-1化合物的HPLC图谱;
图4为实施例9合成的式V-1化合物的HPLC图谱;
图5为实施例9合成的式V-1化合物的1H-NMR图谱;
具体实施方式
针对现有技术中利司扑兰的合成方法存在的缺陷,本申请发明人经过深入的研究发现,以便宜易得的底物II和商业化底物I为原料,只需经过2步反应,就可以得到具有利司扑兰骨架片段的中间体,大大降低了合成利司扑兰的原料成本,且该中间体稳定,便于杂质研究。
除非另有指明,否则用于说明书和权利要求书的以下术语具有下面给出的含义。
“C1-C8烷基”是指支链或直链烃链,诸如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基、戊基、己基、庚基或辛基。“C1-C6烷基”是指支链或直链烃链,诸如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基、戊基、己基。“C1-C3烷基”是指甲基、乙基、正丙基或异丙基。“C1-C8烷氧基”诸如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基或辛氧基。“C1-C6烷氧基”诸如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基和叔丁氧基、戊氧基、己氧基。“C1-C3烷基”诸如甲氧基、乙氧基、正丙氧基或异丙氧基。
本发明的描述中,烷基,苯基、苄基可以是取代的,也可以是非取代的。“取代”是指被卤素、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基、C1-C3烷氧基、苯氧基、硝基、氰基、酰胺基等取代。
“C1-C6烷基取代胺基”是指胺基可被一个,两个或三个C1-C6烷基取代。
术语“卤素”是指取代基氟、氯、溴或碘。
术语“室温”是指4~40℃,例如,15~35℃,15~35℃,25~28℃。
本发明的式III化合物中,R3为含羰基的取代基-COR6、原酸酯形成的取代基-C(OR7)3或酰胺取代基N,N-二烷基胺基羰基。
本发明的式I化合物中,R1为卤素,含磺酰基的取代基-S(O2)R8,含硼的取代基-B(OR9)2或通过格式反应得到的金属与卤素形成的卤代金属基团。
本发明的式II化合物中,R2为氢,卤素,含硅基的取代基-Si(R10)3,Li、含硼的取代基-B(OR9)2或通过格式反应得到的金属与卤素形成的卤代金属基团。
本发明的式V化合物中,R4为卤素,含酰基的取代基-C(O)R12含磺酰基的取代基-S(O)R12或取代基
本发明的式IV化合物中,R5为氢或含羰基的取代基-C(O)R12。
本发明的描述中,“硼酸基”的结构为*表示连接位点。
本发明的描述中,“硼酸酯基”是指硼酸基上的两个羟基分别与其他的羟基发生缩合生成的酯,例如*表示连接位点。
式III化合物的合成
该合成反应过程中,式I化合物与式II化合物在催化剂、配体和碱存在下,先进行偶联,然后关环形成式III化合物。所述催化剂包括但不局限于Pd(金属钯)、钯盐或钯有机配合物、Cu(金属铜)、铜盐或铜有机配合物、含镍盐或镍有机配合物。所述配体包括但不局限于PPh3、XPhos、RuPhos、SPhos、XantPhos、BrettPhos、Me4t-BuXPhos、Mor-DalPhos、P(o-tolyl)3、PCy3、Dppp、Dppf,或其组合。碱包括但不局限于Cs2CO3、K2CO3、Na2CO3、Li2CO3。
虽然R1和R2均可选自卤素,但是它们的选择能使得式I化合物和式II化合物进行偶联反应。
反应所用溶剂包括但不局限于四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、乙酸乙酯、乙酸异丙酯、乙腈、甲苯、二氯乙烷、丙酮、乙醚、甲基叔丁基醚。溶剂的用量为本领域常规用量,使得原料能够完全溶解即可。较佳地,式III化合物与溶剂的重量体积比为50~90g/L。
式V化合物的合成
该合成反应过程中,式III化合物与式IV化合物在碱存在下反应生成式IV化合物,碱的作用是攫取质子,促进Michael加成及关环反应的发生,所述碱包括但不局限于碳酸钾、碳酸钠、磷酸钾、氢氧化锂、氢氧化钾、氢氧化钠。反应所用溶剂选自含水的有机溶剂,水的作用是增加碱的溶解度,促进反应正向进行。含水有机溶剂中水的体积含量使得碱能够在反应体系中充分溶解,水的体积含量较佳地为1/5~1/15。较佳地为1/8~1/12。所述有机溶剂包括但不局限于N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、2-甲基四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙二醇二甲醚、甲苯。溶剂的用量为本领域常规用量,使得原料能够完全溶解即可。较佳地,式III化合物与溶剂的重量体积比为40~70g/L。
下面将结合实施例更详细地解释本发明,本发明的实施例仅用于说明本发明的技术方案,本发明的实质和范围并不局限于此。除非另外说明,否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。
下列实施例中,下列实施例中,所用原料如无特殊说明均市售可得。式I化合物的合成参照:WO2019057740第54~57页和WO2007033080第27页。
实施例1式III-1化合物的合成
氮气保护,20~30℃,向反应釜中加入四氢呋喃(5.8L)、式I-1化合物(289.0g、式II-2化合物(207.4g)、碳酸钾(585.0g)、二(三苯基膦)二氯化钯(4.34g)和碘化亚铜(20.16g),升温至40~50℃,TLC检测式I-1化合物转化完全后,降温,加入乙酸乙酯和氯化钠饱和溶液,分离有机相,浓缩,柱层析得到201.1g类白色固体,收率78.2%,纯度为98.26%,HPLC图谱参见图1;1H NMR(300MHz,CDCl3)图谱参见图2。
实施例2式III-1化合物的合成
氮气保护,20~30℃,向反应釜中加入甲基四氢呋喃(5.9L)、式I-2化合物(295.0g)、式II-1化合物(196.1g)、碳酸钾(552.8g)、二(三苯基膦)二氯化钯(4.43g)和碘化亚铜(19.0g),升温至40~50℃,TLC监控式I-1化合物转化完全,降温至室温,加入乙酸乙酯和氯化钠饱和溶液,分离有机相,浓缩,柱层析得到184.9g类白色固体,收率76.1%,纯度为98.20%,HPLC图谱参见图3。
实施例3式III-1化合物的合成
氮气保护,20~30℃,向反应釜中加入四氢呋喃(382.0mL)、式I-3化合物(19.1g)、式II-2化合物(44.8g)、碳酸铯(130.3g)和醋酸钯(0.29g),升温至45~55℃,TLC监控式I-3化合物转化完全,降温至室温,加入乙酸乙酯和氯化钠饱和溶液,分离有机相浓缩,柱层析得到16.4g类白色固体,收率67.4%。
实施例4式III-1化合物的合成
氮气保护,向反应釜中加入DMF(2.9L)、式I-1化合物(144.5g)、式II-2化合物(103.7g)、碳酸钾(292.5g)、四(三苯基膦)镍(14.5g)和CuCl(30.26g),缓慢升温至40~50℃,TLC检测式I-1化合物转化完全后,降温至室温,加入乙酸乙酯和氯化钠饱和溶液,分离有机相,浓缩,硅胶柱层析(洗脱液为PE/EA=3/1)得到83.2g类白色固体,收率65.1%,纯度为98.44%。
实施例5式III-1化合物的合成
氮气保护,20~30℃,向反应釜中加入Dioxane(1.9L)、式I-1化合物(91.0g、式II-2化合物(69.1g)、碳酸钾(195.0g)、NiCl2(11.2g)和CuBr(25.16g),升温至50~60℃,TLC检测式I-1化合物转化完全后,降温,加入乙酸异丙酯和氯化钠饱和溶液,分离有机相,浓缩,硅胶柱层析(洗脱液为PE/EA=3/1)得到55.8g类白色固体,收率69.1%。
实施例6式III-2化合物的合成
氮气保护,20~30℃,向反应釜中加入DMAc(5.46L)、式I-1化合物(273.0g)、式II-3化合物(258.32g)、碳酸钾(585.0g)、二(三苯基膦)二氯化钯(5.46g)和碘化亚铜(20.16g),缓慢升温至40~50℃,TLC检测式I-1化合物转化完全后,降温至室温,加入乙酸乙酯和氯化钠饱和溶液,分离有机相,浓缩,硅胶柱层析(洗脱液为PE/EA=3/1)得到279.3g类白色固体,收率88.2%,纯度为98.61%。
实施例7式III-1化合物的合成
氮气保护,20~30℃,向反应釜中加入DMF(273mL)、式I-1化合物(27.3g)、式II-4化合物(20.0g)、碳酸钾(20.7g)、Pd(CN)2Cl2(0.54g)和碘化亚铜(1.06g),缓慢升温至40~50℃,TLC检测式I-1化合物转化完全后,降温至室温,加入乙酸乙酯和氯化钠饱和溶液,分离有机相,浓缩,柱层析得到18.7g类白色固体,收率76.8%。
实施例8式III-3化合物的合成
氮气保护,20~30℃,向反应釜中加入四氢呋喃(546.0mL)、式I-1化合物(27.3g)、式II-5化合物(19.4g)、碳酸钾(55.3g)、二(三苯基膦)二氯化钯(0.41g)和碘化亚铜(1.90g),缓慢升温至50~60℃,TLC监控式I-4化合物转化完全,降温至室温,浓缩,柱层析(洗脱液为PE/EA=3/1)得到19.7g类白色固体,收率81.3%。
实施例9式V-1化合物的合成
氮气保护下,20~30℃,向反应釜中加入N,N-二甲基甲酰胺(1728mL)、水(192mL)、碳酸钾(81.8g)、化合物III-1(96.0g)和化合物IV-1(68.2g),升温至50~60℃,HPLC监控式III-1化合物转化完全,将体系降温,滴加纯净水,抽滤,干燥,得到120.0g黄色固体,收率82.2%,纯度为98.60%,HPLC图谱参见图4。所得产品的1HNMR(300MHz,CDCl3),参见图5。
实施例10式V-1化合物的合成
氮气保护下,20~30℃,向反应釜中加入N,N-二甲基甲酰胺(218mL)、纯净水(24mL)、磷酸钾(15.8g)、化合物III-2(12.1g)和化合物IV-1(8.60g),将体系缓慢升温至50~60℃,TLC检测式III-2化合物转化完全后,将体系降温至室温,滴加纯净水,搅拌15min,抽滤,滤饼依次以水和异丙醇洗涤,真空干燥,得到14.6g黄色固体,收率79.0%,纯度为99.11%。
实施例11式V-2化合物的合成
氮气保护下,20~30℃,向反应釜中加入N,N-二甲基甲酰胺(438mL)、纯净水(48mL)、DBU(20.7g)、化合物III-1(24.3g)和化合物IV-2(32.2g),升温至50~60℃,TLC检测式III-1化合物转化完全后,将体系降温至室温,滴加纯净水,抽滤,干燥,得到28.9g固体,收率78.3%。
实施例12式V-3化合物的合成
化合物IV-3的合成参考现有技术WO2019057740或WO2022194909公开的方法。具体如下:
在氮气保护下,20~30℃,向反应釜中加入N,N-二甲基甲酰胺(864.0mL)、纯净水(70.0mL)、碳酸钾(41.5g)、式III-1化合物(48.6g)和式IV-3化合物(60.9g),升温至50~60℃,反应7~8小时,TLC监控式III-1化合物转化完全,将体系降温至室温,加纯净水和二氯甲烷,静置,分离有机相,浓缩干,柱层析得到70.0g黄色固体,收率70.2%,纯度为99.11%。
实施例13 Risdiplam的合成
在氮气保护下,20~30℃,向反应釜中加入N,N-二甲基甲酰胺(864.0mL)、水(70.0mL)、碳酸钾(41.5g)、式III-1化合物(48.6g)和式IV-4化合物(40.8g),升温至50~60℃,TLC监控式III-1化合物转化完全,将体系降温至室温,加水和二氯甲烷,静置,分离有机相,浓缩干,柱层析(洗脱液为DCM/MeOH)得到58.8固体,收率73.3%,纯度为99.61%。
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。