實例 三甲基醋酸 [4-(1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ] 甲酯 (5).
於裝有攪拌棒、隔片、熱電偶、500毫升添液漏斗及氮氣入口管之經烘箱乾燥之3升4頸圓底燒瓶中,裝填氫化鈉(NaH,60重量%,在礦油中,32.82克,0.82莫耳,1.20當量)與無水1,2-二甲氧基乙烷(DME,500毫升,4.8莫耳),並使所形成之混合物冷卻至0-3℃。於經烘箱乾燥之1升圓底燒瓶中,裝填4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,105.0克,0.684莫耳)與1,2-二甲氧基乙烷(DME,750毫升,7.2莫耳),接著,於5-12℃下,將所形成之漿液經由大口徑套管分次加入氫化鈉在DME中之懸浮液內,歷經30分鐘。所形成之反應混合物為不均勻的。在添加之後,移除冷浴,且使混合物逐漸溫熱至室溫,及將其在室溫下攪拌1小時,然後冷卻至0-5℃。將三甲基醋酸氯基甲酯(三甲基乙醯基氧基氯化甲烷, POM-Cl,112毫升,0.752莫耳,1.1當量)逐滴添加至反應混合物中,歷經30分鐘,並在0-5℃下攪拌。三甲基醋酸氯基甲酯之添加係為溫和放熱,且使反應溫度進行至高達14℃。於添加三甲基醋酸氯基甲酯後,移除冷卻浴,並使反應混合物回復至室溫,及在室溫下攪拌90分鐘。當反應被視為已完成時,如藉TLC與LCMS確認,以水(100毫升)小心地使反應淬滅。且將此含有粗製POM-保護之氯基脫氮嘌呤(
2
)之經淬滅反應混合物直接使用於後續Suzuki偶合反應,無需進一步處理與純化。
在室溫下,於按上述製成之含有粗製經POM-保護氯基脫氮嘌呤(
2
)之經淬滅反應混合物中,添加4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
3
,200克,0.75莫耳,1.10當量)與碳酸鉀(K2CO3,189克,1.37莫耳,2.0當量)。所形成之混合物係經由使氮氣流通過溶液,歷經15分鐘而脫氣,然後以肆(三苯膦)鈀(0) (Pd(PPh3)4,7.9克,0.68毫莫耳,0.01當量)處理,並將所形成之反應混合物於回流(約82℃)下加熱10小時。當反應被視為已完成時,如藉TLC (1:1己烷/醋酸乙酯)與LCMS確認,使反應混合物冷卻降至室溫,且以醋酸乙酯(2升)與水(1升)稀釋。分離兩液層,並以醋酸乙酯(EtOAc,500毫升)萃取水層。將合併之有機層以水(2 x 1升)與鹽水(1升)洗滌,接著在減壓下濃縮,而得粗製三甲基醋酸{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
4
),為淡黃色油,將其直接使用於後續去除保護反應,無需進一步純化。
於粗製三甲基醋酸{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基}甲酯(
4
)在THF中之溶液(1升,12.3莫耳)內,在室溫下,添加4N HCl水溶液(500毫升)。接著,將所形成之反應混合物於室溫下攪拌5小時。當反應被視為已完成時,如藉TLC與LCMS確認,使反應混合物冷卻至0-5℃,然後,以1M氫氧化鈉水溶液(NaOH) (2升)調整pH值至9-10。使混合物在減壓下濃縮,以移除大部份THF,並將所形成之懸浮液於室溫下攪拌2小時。藉過濾收集固體,以水(3 x 500毫升)洗滌,及在真空中乾燥,而得粗製三甲基醋酸[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
5
,157.5克,理論上204.43克,77%產率,歷經三個步驟),為白色至灰白色固體,發現其為足夠純(> 98面積%,藉HPLC),以進行後續反應,無需進一步純化。關於
5
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 13.42 (br s, 1H), 8.76 (s, 1H), 8.67 (s, 1H), 8.33 (s, 1H), 7.68 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.21 (s, 2H), 1.06 (s, 9H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz)δppm 177.74, 152.31, 152.09, 151.91, 139.52, 130.39, 120.51, 113.93, 101.91, 67.26, 38.98, 27.26;C15H17N5O2 (MW, 299.33), LCMS (EI) m/e 300 (M++H)。
氰氧基苯 (6).
於裝有架空攪拌器、隔片、熱電偶及氮氣入口管之經烘箱乾燥之500毫升3頸圓底燒瓶中,在室溫下,添加酚(20.0克,0.210莫耳)、乙醚(Et2O,290毫升)及溴化氰(BrCN,23.0克,0.210莫耳,1.0當量)。使所形成之溶液冷卻至0-3℃,然後,經由注射器逐滴添加三乙胺(TEA,61.9毫升,0.442莫耳,2.1當量),歷經25分鐘。三乙胺之添加至反應混合物中係為溫和放熱,並使反應溫度進行至高達15℃。在添加三乙胺後,於5-15℃下,反應混合物變成白色漿液,將其在0℃下激烈攪拌2小時。當反應被視為已完成時,如藉TLC與LCMS確認,將反應混合物以戊烷(150毫升,1.30莫耳)稀釋。濾出已沉澱之三乙胺鹽酸鹽,且將此鹽以乙醚與戊烷(1對1體積比,200毫升)洗滌。接著於減壓下濃縮濾液,以移除大部份溶劑,及將含有粗製氰氧基苯(
6
)之殘留物直接使用於後續反應,無需進一步純化,假定為理論產率。
3- 環戊基丁腈 (8).
於裝有攪拌棒、氮氣入口管、125毫升添液漏斗及熱電偶之經烘箱乾燥之500毫升3頸圓底燒瓶中,在室溫下,添加環戊基乙炔(
7
,15.0克,0.143莫耳)與無水四氫呋喃(THF,170毫升,2.10莫耳)。接著,使所形成之溶液冷卻至-78℃,然後,逐滴添加2.5M正-丁基鋰在己烷中之溶液(63.1毫升,0.158莫耳,1.1當量),歷經25分鐘。將所形成之鋰環戊基乙炔溶液於-78℃下攪拌15分鐘,接著,於-78℃下,經由套管逐滴添加粗製氰氧基苯(
6
,25.0克,0.210莫耳,1.5當量)在無水四氫呋喃(THF,30.0毫升,0.400莫耳)中之溶液。將所形成之反應混合物於-78℃下再攪拌10分鐘,然後移除冷卻之批料,並使反應混合物逐漸溫熱至室溫,且於室溫下攪拌1-2小時。當反應被視為已完成時,以6N氫氧化鈉水溶液(NaOH,200毫升)與20%鹽水溶液(200毫升)使反應混合物淬滅。將水溶液以醋酸乙酯(EtOAc,200毫升)處理,接著分離兩液層。使有機層以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉急驟式管柱層析純化(SiO2,0至5%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得3-環戊基丁腈(
8
,14.3克,理論上17.0克,84%產率,歷經兩個步驟),為黃色至橘色油。關於
8
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δ2.97 (m, 1H), 1.97 (m, 2H), 1.64 (m, 4H), 1.56 (m, 2H)。
三甲基醋酸 4-(1-(2- 氰基 -1- 環戊基乙烯基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 (9).
在室溫下,於裝有攪拌棒與氮氣入口管之500毫升圓底燒瓶中,裝填3-環戊基丁腈(
8
,8.50克,0.0713莫耳,1.52當量)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF,84毫升,1.08莫耳)與三甲基醋酸[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
5
,14.0克,0.0468莫耳)及固體碳酸鉀(K2CO3,0.329克,0.00238莫耳,0.05當量)。接著,將所形成之反應混合物於室溫下攪拌60分鐘。當TLC與HPLC顯示反應被視為已完成時,以20%鹽水溶液(75毫升)使反應混合物淬滅,並以醋酸乙酯(EtOAc,3 x 75毫升)萃取所形成之溶液。將合併之有機萃液以20%鹽水溶液(75毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,0至20%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得三甲基醋酸4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
9
,16.4克,理論上19.6克,83.7%產率),為白色固體。關於
9
:1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz)δ9.09 (s, 1H), 8.84 (s, 1H), 8.63 (s, 1H), 7.78 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 7.17 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.24 (s, 2H), 5.82 (s, 1H), 3.55 (m, 1H), 1.92 (m, 2H), 1.59 (br m, 6H), 1.06 (s, 9H);C23H26N6O2(MW, 418.49), LCMS (EI) m/e 419 (M++H)。
三甲基醋酸 (Z)-(4-(1-(3- 胺基 -1- 環戊基 -3- 酮基丙 -1- 烯基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 (10).
在室溫下,於裝有攪拌棒與氮氣入口管之200毫升圓底燒瓶中,裝填三甲基醋酸4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
9
,8.00克,0.0191莫耳)、三氟醋酸(TFA,40.6毫升,0.528莫耳)及濃硫酸(H2SO4,3.77毫升,0.0707莫耳)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌60分鐘。當TLC與HPLC顯示反應被視為已完成時,以水(30.1毫升,1.67莫耳)使反應混合物淬滅。將經淬滅之反應混合物於室溫下攪拌30分鐘,然後冷卻至0-5℃。接著,將冷溶液以3N氫氧化鈉水溶液(NaOH,223毫升)處理,以調整pH至8,然後以醋酸乙酯(EtOAc,200毫升)處理。分離兩液層,接著,以醋酸乙酯(EtOAc,2 x 50毫升)萃取水溶液。將合併之有機萃液以飽和NaCl水溶液(100毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮,將殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,0至100%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),以提供三甲基醋酸(Z)-(4-(1-(3-胺基-1-環戊基-3-酮基丙-1-烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
10
,6.79克,理論上8.34克,81.4%產率),為淡黃色固體。關於
10
:1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz)δ8.77 (s, 1H), 8.68 (s, 1H), 8.41 (s, 1H), 7.71 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 7.51 (寬廣s, 1H), 7.09 (寬廣s, 1H), 7.05 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.22 (s, 2H), 5.97 (s, 1H), 3.27 (m, 1H), 1.77 (m, 2H), 1.54 (m, 6H), 1.06 (s, 9H);C23H28N6O3(MW, 436.51), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)。
三甲基醋酸 (4-(1-(3- 胺基 -1- 環戊基 -3- 酮基丙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 (11).
在室溫下,於裝有攪拌棒之25毫升圓底燒瓶中,裝填三甲基醋酸(Z)-(4-(1-(3-胺基-1-環戊基-3-酮基丙-1-烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
10
,1.15克,2.63毫莫耳)、四氫呋喃(THF,20.0毫升,246毫莫耳)及10%鈀/碳(50%潮濕,130毫克)。使所形成之反應混合物脫氣三次,每次以氫氣回填,然後,氫化反應係於經由氫氣瓶釋出之穩定氫氣流下進行。反應係在17小時後確認,且發現已完成。接著,使反應混合物經過矽藻土床過濾,以移除觸媒,並將矽藻土床以小體積之四氫呋喃(THF)沖洗。使合併之濾液在減壓下濃縮,而得粗製三甲基醋酸(4-(1-(3-胺基-1-環戊基-3-酮基丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
11
,1.15克,理論上1.153克,99%產率),為黃色至褐色油,其係於靜置時,在真空中,於室溫下固化。發現此粗產物(
11
)為足夠純(> 98% HPLC),以進行下述反應,無需進一步純化。關於
11
:1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz)δppm 8.73 (s, 1H), 8.60 (s, 1H), 8.27 (s, 1H), 7.70 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 7.32 (bs, 1H), 7.09 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.75 (bs, 1H), 6.21 (s, 2H), 4.56 (td, 1H, J = 4.0, 9.8 Hz), 2.86 (dd, 1H, J = 10.5, 5.6 Hz), 2.63 (dd, 1H, J = 4.0, 15.3 Hz), 2.32 (m, 1H), 1.77 (m, 1H), 1.56-1.19 (m, 7H), 1.06 (s, 9H);LCMS (EI) m/e 439 (M++H);C23H30N6O3(MW, 438.52), LCMS (EI) m/e 439 (M++H)。
三甲基醋酸 (R)-(4-(1-(3- 胺基 -1- 環戊基 -3- 酮基丙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 ((R)-11) 與三甲基醋酸 (S)-(4-(1-(3- 胺基 -1- 環戊基 -3- 酮基丙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 ((S)-11)
關於不對稱氫化作用之一般篩檢程序,使用受質三甲基醋酸(Z)-(4-(1-(3-胺基-1-環戊基-3-酮基丙-1-烯基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
10
),而得光學上富含之產物三甲基醋酸(4-(1-(3-胺基-1-環戊基-3-酮基丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
11
或(S)-
11
):在氮氣下,於具有小玻瓶(20毫升)之300毫升體積熱壓鍋中,裝填受質(
10
)、觸媒(金屬、配位體及觸媒先質)及不含氧溶劑(4-6毫升)。於此熱壓鍋中,裝填氫氣至所要之壓力,並於室溫下攪拌,或以油浴加熱。在釋出氫氣後,使反應混合物在減壓下濃縮。將殘留物藉由使用醋酸乙酯與甲醇(v/v = 9/1)之混合物,經過矽膠墊溶離而純化,獲得產物三甲基醋酸(4-(1-(3-胺基-1-環戊基-3-酮基丙基]-1H-吡唑-4-基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
11
或(S)-
11
),供化學轉化(HPLC與對掌性HPLC)、LC/MS與NMR光譜學及對掌異構物過量(% ee,藉對掌性HPLC)測定。
產物之對掌異構物過量(% ee)之測定係藉對掌性HPLC分析進行。使用Chiralpak®IA管柱。流動相為己烷與乙醇(v/v = 90/10)之混合物。流率為1毫升/分鐘,且UV偵測波長係被設定在254毫微米下。受質(
10
)、不想要之對掌異構物((S)-
11
,第1個吸收峰)及所要之對掌異構物((R)-
11
,第2個吸收峰)係個別在滯留時間46分鐘、36分鐘及38分鐘下充分解析。
關於(R)-
11
或(S)-
11
:1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz)δppm 8.73 (s, 1H), 8.60 (s, 1H), 8.27 (s, 1H), 7.70 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 7.32 (bs, 1H), 7.09 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.75 (bs, 1H), 6.21 (s, 2H), 4.56 (td, 1H, J = 4.0, 9.8 Hz), 2.86 (dd, 1H, J = 10.5, 5.6 Hz), 2.63 (dd, 1H, J = 4.0, 15.3 Hz), 2.32 (m, 1H), 1.77 (m, 1H), 1.56-1.19 (m, 7H), 1.06 (s, 9H);LCMS (EI) m/e 439 (M++H);C23H30N6O3(MW, 438.52), LCMS (EI) m/e 439 (M++H)。
下表係摘述關於此不對稱氫化作用之分析與反應條件。
金屬/配位體/
觸媒先質 | 溶劑 | 溫度
(℃) | H2
壓力
(巴) | 時間
(h) | 轉化
(HPLC
面積%) | %
ee | 主要
對掌異構物
(R)-或(S)-11 |
Rh(COD)
(SSRR
-TangPhos)
(BF4) | CF3CH2OH | 23 | 40 | 20 | 99 | 66 | (S)-11
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(SSRR
-TangPhos)
(BF4) | CH2Cl2 | 23 | 40 | 20 | 91 | 92 | (S)-11
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(SSRR
-TangPhos)
(BF4) | CF3CH2OH
與CH2Cl2 | 23 | 10 | 20 | 99 | 91 | (S)-11
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(+)-DuanPhos)
(BF4) | MeOH | 23 | 40 | 20 | 94 | 66 | (S)-11
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(+)-DuanPhos)
(BF4) | CF3CH2OH | 23 | 40 | 20 | 99 | 61 | (S)-11
(第1個
吸收峰) |
Ru(R
-C3-TunePhos)
(CF3CO2)2 | MeOH | 50 | 50 | 2 | 84 | 87 | (R)-11
(第2個
吸收峰) |
Ru(R
-C3-TunePhos)
(CF3CO2)2 | CF3CH2OH
&MeOH | 50 | 50 | 2 | 99 | 88 | (R)-11
(第2個
吸收峰) |
Ru(COD)
(SL-A153-1)
(CF3CO2)2 | MeOH | 30 | 50 | 21 | 100 | 98 | (R)-11
(第2個
吸收峰) |
Rh(COD)2
(SL-W008-1)
(CF3SO3) | MeOH | 30 | 50 | 21 | 100 | 94 | (R)-11
(第2個
吸收峰) |
此項研究中所使用之對掌性膦配位體之結構係列示於下文。
代表性製備型不對稱氫化作用程序與藉由結晶化作用之產物對掌性純度升級係描述於下文。
三甲基醋酸 (S)-(4-(1-(3- 胺基 -1- 環戊基 -3- 酮基丙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 ((S)-11
).
於氮氣下,將三甲基醋酸(4-{1-[(1Z)-3-胺基-1-環戊基-3-酮基丙-1-烯-1-基]-1H-吡唑-4-基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
10
,215毫克)在二氯甲烷(CH2Cl2,12.5毫升)與三氟乙醇(CF3CH2OH,0.25毫升)之混合物中之溶液,於壓力玻璃管中,以觸媒Rh(COD) (
SSRR
-TangPhos)BF4(8.8毫克)處理,然後,將反應混合物以氫氣加壓至40巴壓力。將反應混合物在50℃下於此氫壓力下攪拌20小時。當HPLC分析顯示受質已完全消耗時,使反應混合物冷卻降至室溫。反應混合物之對掌異構物過量係藉對掌性HPLC分析而測定為88% ee (94%第一個吸收峰(S)-
11
;6%第二個吸收峰(R)-
11
)。使反應混合物經過薄矽膠墊過濾,並將墊片以二氯甲烷(5毫升)洗滌。接著,使濾液於減壓下濃縮至乾涸。於所形成之泡沫狀固體(180毫克)中,裝填庚烷(5毫升)與醋酸乙酯(EtOAc,5毫升)之混合物。白色固體係於20℃下攪拌時沉澱析出。將漿液於20℃下攪拌16小時。藉過濾收集固體,且關於已收集固體(52毫克)之對掌性HPLC分析顯示有利於第一個吸收峰之66.0%對掌異構物過量(83.0%第一個吸收峰(S)-
11
;17.0%第二個吸收峰(R)-
11
)。然後,使所獲得之濾液蒸發至乾涸。所形成之油狀物(108毫克)係藉由對掌性HPLC分析,及顯示有利於第一個吸收峰之99.6%對掌異構物過量(99.83%第一個吸收峰(S)-
11
;0.17%第二個吸收峰(R)-
11
)。此結果原則上顯示不對稱氫化作用產物之光學純度可經由較少對掌異構物之選擇性移除,藉由固體之沉澱作用,使用如上述之適當溶劑系統譬如醋酸乙酯/庚烷而被顯著地加強。
三甲基醋酸 (R)-(4-(1-(3- 胺基 -1- 環戊基 -3- 酮基丙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 ((R)-11
).
於氮氣下,將三甲基醋酸(4-{1-[(1Z)-3-胺基-1-環戊基-3-酮基丙-1-烯-1-基]-1H-吡唑-4-基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
10
,500毫克)在甲醇(MeOH,8.0毫升)中之溶液,於壓力玻璃管中,以觸媒Ru(COD)(SL-A153-1)(CF3CO2)2(6.6毫克)處理,然後,將反應混合物以氫氣加壓至50巴壓力。將反應混合物在30℃下於此氫壓力下攪拌21小時。當HPLC分析顯示受質已完全消耗時,使反應混合物冷卻降至室溫。反應混合物之對掌異構物過量係藉對掌性HPLC分析而測定為98% ee (99%第二個吸收峰(R)-
11
;1%第一個吸收峰(S)-
11
)。接著,使反應混合物經過薄矽膠墊過濾,並將墊片以甲醇(5毫升)洗滌。然後,使濾液於減壓下濃縮至乾涸。所形成之泡沫狀固體(470毫克)係藉由對掌性HPLC分析法分析,且結果顯示有利於第二個吸收峰之98.0%對掌異構物過量(99.0%第二個吸收峰(R)-
11
;1.0%第一個吸收峰(S)-
11
)。
三甲基醋酸 (R)-(4-(1-(2- 氰基 -1- 環戊基乙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )- 7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 ((R)-12).
方法A. 在室溫下,於裝有攪拌棒與氮氣入口管之50毫升圓底燒瓶中,裝填三甲基醋酸(R)-(4-(1-(3-胺基-1-環戊基-3-酮基丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
11
,413毫克,0.942毫莫耳)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF,10毫升,129毫莫耳)及三乙胺(TEA,0.525毫升,3.77毫莫耳,4.0當量)。然後,使所形成之混合物於冰浴中冷卻至0-5℃,接著,在室溫下,經由注射器逐滴添加氯化三氯乙醯(0.315毫升,2.82毫莫耳,3.0當量)。將所形成之反應混合物在0-5℃下攪拌90分鐘。當TLC與HPLC顯示反應被視為已完成時,將反應混合物以醋酸乙酯(EtOAc,25毫升)與20%鹽水溶液(20毫升)處理。分離兩液層,並以醋酸乙酯(EtOAc,2 x 25毫升)萃取水層。將合併之有機萃液以20%鹽水溶液(35毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留褐色油狀粗產物藉急驟式層析純化(SiO2,0至50%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得三甲基醋酸(R)-(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
12
,278毫克,理論上396.1毫克,70.2%產率),為輕油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化。關於(R)-
12
:非對掌性純度(99.1面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.6面積%,藉對掌性HPLC;99.2% ee);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.78 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.74 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.23 (s, 2H), 4.53 (ddd, 1H, J = 9.9, 9.6, 4.2 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 17.4, 9.9 Hz), 3.19 (dd, 1H, J = 17.2, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.87-1.13 (m, 8H), 1.07 (s, 9H);C23H28N6O2(MW, 420.51), LCMS (EI) m/e 421.4 (M++H)。
(3R)- 環戊基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈 ((R)-13, 自由態鹼 ).
方法A. 在室溫下,於裝有攪拌棒與氮氣入口管之25毫升圓底燒瓶中,裝填三甲基醋酸(R)-(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
12
,278毫克,0.661毫莫耳)與甲醇(MeOH,2.50毫升,37.0毫莫耳)。接著,在室溫下,將所形成之均相反應溶液以0.10M氫氧化鈉水溶液(NaOH,1.5毫升,0.15毫莫耳,2.3當量)處理。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌22小時。當反應被視為已完成時,將反應混合物以20%鹽水溶液(10毫升)與醋酸乙酯(EtOAc,25毫升)稀釋。分離兩液層,並將水層以醋酸乙酯(EtOAc,25毫升)萃取。使合併之有機離份以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,0至100%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得(3R)-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-
13
, 自由態鹼,188毫克,理論上202.5毫克,92.8%產率),為無色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化。關於(R)-
13
(自由態鹼):1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 12.1 (bs, 1H), 8.80 (d, 1H, J = 0.42 Hz), 8.67 (s, 1H), 8.37 (s, 1H), 7.59 (dd, 1H, J = 2.34, 3.51 Hz), 6.98 (dd, 1H, J = 1.40, 3.44 Hz), 4.53 (td, 1H, J = 19.5, 4.63 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 9.77, 17.2 Hz), 3.18 (dd, 1H, J = 4.32, 17.3 Hz), 2.40 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.65至1.13 (m, 7H);C17H18N6(MW, 306.37) LCMS (EI) m/e 307 (M++H)。
(3R)- 環戊基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈磷酸鹽 ((R)-14, 磷酸鹽 ).
於(3R)-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-
13
, 自由態鹼,572克,1.87莫耳)在異丙醇(IPA,8升)中之溶液內,在60-65℃下,添加磷酸(186.2克,1.9莫耳,1.10當量)在異丙醇(1.6升)中之溶液,未發現放熱,同時添加磷酸溶液,且幾乎立即形成沉澱物。接著,將所形成之混合物在76℃下加熱1.5小時,然後逐漸冷卻至環境溫度,並於室溫下攪拌過夜。過濾混合物,且將固體以庚烷與異丙醇(1/1,v/v,3升)之混合物洗滌,接著轉移返回原先燒瓶,並在庚烷(8升)中攪拌一小時。藉過濾收集固體,以庚烷(1升)洗滌,及在對流烘箱中,於真空中,在40℃下乾燥至恒重,而得(3R)-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸鹽((R)-
14
, 磷酸鹽,634.2克,理論上755克,84%產率),為白色至灰白色結晶性固體。關於(R)-
14
(磷酸鹽):熔點197.6℃;1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz)δppm 12.10 (s, 1H), 8.78 (s, 1H), 8.68 (s, 1H), 8.36 (s, 1H), 7.58 (dd, 1H, J = 1.9, 3.5 Hz), 6.97 (d, 1H, J = 3.6 Hz), 4.52 (td, 1H, J = 3.9, 9.7 Hz), 3.25 (dd, 1H, J = 9.8, 17.2 Hz), 3.16 (dd, 1H, J = 4.0, 17.0 Hz), 2.41,(m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.59 (m, 1H), 1.51 (m, 2H), 1.42 (m, 1H), 1.29 (m, 2H), 1.18 (m, 1H);13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz)δppm 152.1, 150.8, 149.8, 139.2, 131.0, 126.8, 120.4, 118.1, 112.8, 99.8, 62.5, 44.3, 29.1, 29.0, 24.9, 24.3, 22.5;C17H18N6(MW, 306.37,關於自由態鹼) LCMS (EI) m/e 307 (M++H,基峰), 329.1 (M++Na)。
4-(1H- 吡唑 -4- 基 )-7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (17).
於氫化鈉(NaH,60重量%油分佈,4.05克,101.3毫莫耳,1.54當量)在1,2-二甲氧基乙烷(DME,20.0毫升,192.4毫莫耳)中之懸浮液內,在0-5℃(冰浴)下,慢慢添加1,2-二甲氧基乙烷(DME,80.0毫升,769.6毫莫耳)中之4-氯基吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,10.08克,65.6毫莫耳),以致使溫度保持低於5℃(-7℃至5℃)。在引進受質(
1
)之溶液後,立即釋出大量氣體。將所形成之反應混合物在0-5℃下攪拌30分鐘,然後,慢慢添加三甲基矽烷基乙氧基氯化甲烷(SEM-Cl,12.56克,75.3毫莫耳,1.15當量),同時,使反應溫度保持低於5℃。於添加後,將反應物在0℃下攪拌1小時,接著溫熱至室溫,歷經23小時。當HPLC與TLC顯示反應被視為已完成時,在室溫下,以水(46毫升)使反應混合物淬滅,並使含有所要產物(
15
)之經淬滅反應混合物直接進行至下一Suzuki偶合反應,無需進一步處理與純化。
在室溫下,於按上述得自先前反應之含有粗製4-氯基-7-[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
15
,18.63克,65.64毫莫耳)之經淬滅反應混合物中,添加1,2-二甲氧基乙烷(DME,38毫升)、粉末碳酸鉀(K2CO3,23.56克,170.5毫莫耳,2.6當量)、1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
3
,18.60克,69.89毫莫耳,1.06當量)。使所形成之混合物脫氣四次,每次以氮氣回填,然後在室溫下,以肆(三苯膦)鈀(0) (Pd(PPh3)4,244.2毫克,0.21毫莫耳,0.003當量)處理。使所形成之反應混合物脫氣四次,每次以氮氣回填,接著溫熱至80℃,歷經4-8小時。當TLC與HPLC顯示反應被視為已完成時,使反應混合物逐漸冷卻至室溫,並經過短矽藻土床(10克)過濾。將矽藻土床以醋酸乙酯(EtOAc,20毫升)洗滌。分離兩層濾液,且以醋酸乙酯(EtOAc,2 x 30毫升)萃取水層。將合併之有機萃液以飽和NaCl水溶液(20毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),及在減壓下濃縮。然後,將含有粗製所要之Suzuki偶合產物(
16
)之殘留物使用THF (22毫升),轉移至500毫升圓底燒瓶,以供後續去除保護反應,無需進一步純化。
於室溫下,將粗製Suzuki偶合產物(
16
)在THF中之溶液(22毫升),以水(108毫升)與10% HCl水溶液(藉由將19.6毫升濃HCl與64毫升H2O混合而製成)處理。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌4-6小時。當TLC與HPLC顯示去除保護反應被視為已完成時,將30%氫氧化鈉(NaOH)水溶液(經由使10.4克NaOH溶於21.0毫升H2O中製成)慢慢添加至反應混合物中,同時保持溫度低於25℃。在10分鐘後,固體逐漸溶解,且再沉澱。將混合物於室溫下攪拌1-2小時,然後藉過濾收集固體,並以H2O (50毫升)洗滌。將濕濾餅轉移至250毫升三頸燒瓶,且在室溫下以乙腈(MeCN,112毫升)處理。將混合物加熱至回流,歷經2小時,接著逐漸冷卻至室溫,並於室溫下攪拌1小時。藉過濾收集固體,以MeCN (36毫升)洗滌,及在真空烘箱中於40-45℃下乾燥,而得4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
17
,15.3克,理論上20.7克,73.9%產率,歷經三個步驟),為白色結晶性固體(99.4面積%,藉HPLC)。關於
17
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 13.41 (bs, 1H), 8.74 (s, 1H), 8.67 (bs, 1H), 8.35 (bs, 1H), 7.72 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.10 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.61 (s, 2H), 3.51 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.81 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.13 (s, 9H);C15H21N5OSi (MW, 315.45), LCMS (EI) m/e 316 (M++H)。
3- 環戊基丙炔酸甲酯 (18).
於環戊基乙炔(
7
,17.49毫升,150.0毫莫耳)在無水四氫呋喃(THF,200毫升,2466毫莫耳)中之經攪拌溶液內,在-78℃下,添加2.50M在己烷中之正-丁基鋰(66.0毫升,165毫莫耳,1.1當量)。將所形成之乳白色懸浮液於-78℃下攪拌30分鐘。接著添加氯甲酸甲酯(17.6毫升,225毫莫耳,1.5當量)。反應混合物變成透明溶液。然後移除冷卻浴,並使反應混合物溫熱至室溫,且於室溫下攪拌1小時。反應混合物再一次變成懸浮液。當TLC (5% EtOAc/己烷,KMnO4染色)顯示反應被視為已完成時,以飽和NH4Cl水溶液(150毫升)使反應混合物淬滅,並以乙醚(Et2O,2 x 200毫升)萃取。將合併之有機層以飽和NaCl水溶液洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。使殘留物在真空(99-101℃/16毫巴)下蒸餾,而得3-環戊基丙炔酸甲酯(
18
,21.856克,理論上22.83克,96%產率),為無色油。關於
18
:1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 3.74 (s, 3H), 2.73 (m, 1H), 1.95 (m, 2H), 1.72 (m, 4H), 1.57 (m, 2H)。
(Z)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙烯腈 (19).
於4-(1H-吡唑-4-基)-7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
17
,7.260克,23.01毫莫耳)與3-環戊基丙-2-炔腈(
8
,6.140克,34.52毫莫耳,1.5當量)在N,N-二甲基甲醯胺(DMF,40.0毫升,516毫莫耳)中之經攪拌溶液內,在室溫下,添加固體碳酸鉀(K2CO3,318毫克,2.30毫莫耳,0.1當量)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌30分鐘。當LCMS顯示反應被視為已完成時,以水(80毫升)使反應混合物淬滅,以EtOAc (2 x 150毫升)萃取。將合併之有機層以水(80毫升)與鹽水(50毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,0-30% EtOAc/己烷梯度溶離),而得(Z)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯腈(
19
,8.256克,理論上10.0克,82.6%產率),為無色漿液。關於
19
:1H NMR (CDCl3, 300 MHz)δppm 9.15 (bs, 1H), 8.96 (s, 1H), 8.56 (s, 1H), 7.51 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 6.93 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 5.75 (s, 2H), 5.29 (s, 1H), 3.62 (m, 1H), 3.60 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 2.16 (m, 2H), 1.81 (m, 4H), 1.59 (m, 2H), 0.98 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.00 (s, 9H);C23H30N6OSi (MW, 434.61), LCMS (EI) m/e 435.2 (M++H)。
(R)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙腈 ((R)-20) 與 (S)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙腈 ((S)-20)
關於不對稱氫化作用之一般篩檢程序,使用受質(Z)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯腈(
19
),而得光學上富含之產物3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-
20
或(S)-
20
):在氮氣下,於具有小玻瓶(20毫升)之300毫升體積熱壓鍋中,裝填受質(
19
)、觸媒(金屬、配位體及觸媒先質)及不含氧溶劑(4-6毫升)。於此熱壓鍋中,裝填氫氣至所要之壓力,並於室溫下攪拌,或以油浴加熱。在釋出氫氣後,使反應混合物在減壓下濃縮。將殘留物藉由使用醋酸乙酯與甲醇(v/v = 9/1)之混合物,經過矽膠墊溶離而純化,獲得產物3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-
20
或(S)-
20
),供化學轉化(HPLC與對掌性HPLC)、LC/MS與NMR光譜學及對掌異構物過量(% ee,藉對掌性HPLC)測定。
產物之對掌異構物過量(% ee)之測定係藉對掌性HPLC分析進行。展開對掌性HPLC方法,使用ChiralcelChiralcel®OD-H管柱(4.6 x 250毫米,5微米),購自Chiral技術公司,填充以纖維素參(胺基甲酸3,5-二甲基苯酯)塗覆之矽膠(Chiralcel®OD)。兩種對掌異構物(R)-
20
或(S)-
20
係以大於3.0之解析,利用製自10%乙醇與90%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。關於(S)-對掌異構物((S)-
20
)與(R)-對掌異構物((R)-
20
)之滯留時間係個別為10.3分鐘(第一個吸收峰)與13.1分鐘(第二個吸收峰)。
關於(R)-
20
或(S)-
20
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.83 (s, 1H), 8.75 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.77 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.63 (s, 2H), 4.53 (td, 1H, J = 19.4, 4.0 Hz), 3.51 (t, 2H, J = 8.1 Hz), 3.23 (dq, 2H, J = 9.3, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.66-1.13 (m, 7H), 0.81 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.124 (s, 9H);C23H32N6OSi (MW, 436.63), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)與459 (M++Na)。
下表係摘述關於此不對稱氫化作用之分析與反應條件。
金屬/配位體/
觸媒先質 | 溶劑 | 溫度
(℃) | H2
壓力
(巴) | 時間
(h) | 轉化
(HPLC
面積%) | %
ee | 主要
對掌異構物
(R)-或(S)-20 |
[Ru(對-甲基異丙基苯)
(S-C3-TunePhos)Cl]Cl | MeOH | 50 | 60 | 69 | 12 | 72.7 | (S)-20
(第1個
吸收峰) |
[Ru(對-甲基異丙基苯)
(S-C3-TunePhos)Cl]Cl | EtOAc | 75 | 60 | 19 | 93 | 38.9 | (S)-20
(第1個
吸收峰) |
[Ru(對-甲基異丙基苯)
(S-C3-TunePhos)Cl]Cl | THF | 75 | 60 | 19 | 94 | 29.9 | (S)-20
(第1個
吸收峰) |
[Ru(對-甲基異丙基苯)
(S-C3-TunePhos)Cl]Cl | CH2Cl2 | 75 | 60 | 19 | 99 | 34.1 | (S)-20
(第1個
吸收峰) |
[Ru(對-甲基異丙基苯)
(S-C1-TunePhos)Cl]Cl | CH2Cl2 | 75 | 60 | 21 | 97 | 32.7 | (S)-20
(第1個
吸收峰) |
[Ru(對-甲基異丙基苯)
(S-C2-TunePhos)Cl]Cl | CH2Cl2 | 75 | 60 | 21 | 97 | 26.0 | (S)-20
(第1個
吸收峰) |
[Ru(對-甲基異丙基苯)
(S-C4-TunePhos)Cl]Cl | CH2Cl2 | 75 | 60 | 21 | 99 | 17.4 | (S)-20
(第1個
吸收峰) |
[Ru(對-甲基異丙基苯)
(S-C5-TunePhos)Cl]Cl | CH2Cl2 | 75 | 60 | 21 | 98 | 7.4 | (S)-20
(第1個
吸收峰) |
[Ru(對-甲基異丙基苯)
(S-C6-TunePhos)Cl]Cl | CH2Cl2 | 75 | 60 | 21 | 91 | 3.4 | (S)-20
(第1個
吸收峰) |
此項研究中所使用之對掌性膦配位體之結構係列示於下文。
代表性製備型不對稱氫化作用程序係描述於下文中。
(S)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙腈 ((S)-20
).
於氮氣下,將(Z)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯腈(
19
,116毫克)在二氯甲烷(CH2Cl2,4.0毫升)中之溶液,於壓力玻璃管中,以觸媒[Ru(對-甲基異丙基苯)(S-C3-TunePhos)Cl]Cl (8.5毫克)處理,然後,將反應混合物以氫氣加壓至60巴壓力。將反應混合物在75℃下於此氫壓力下攪拌19小時。當HPLC分析顯示受質已完全消耗時,使反應混合物冷卻降至室溫。反應混合物之對掌異構物過量係藉對掌性HPLC分析而測定為34.1% ee (67.05%第一個吸收峰,(S)-
20
;32.95%第二個吸收峰,(R)-
20
)
。接著,使反應混合物經過薄矽膠墊過濾,並將墊片以二氯甲烷(CH2Cl2,5毫升)洗滌。然後,使濾液於減壓下濃縮至乾涸。所形成之泡沫狀固體(107毫克)係藉由對掌性HPLC分析法分析,且結果顯示有利於第一個吸收峰之34.1%對掌異構物過量(67.05%第一個吸收峰,(S)-
20
;32.95%第二個吸收峰,(R)-
20
)。
(E)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙烯酸甲酯 (21).
於4-(1H-吡唑-4-基)-7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
17
,12.08克,38.31毫莫耳)與3-環戊基丙-2-炔酸甲酯(
18
,8.970克,45.97毫莫耳,1.2當量)在乙腈(76毫升,1400毫莫耳)中之經攪拌懸浮液內,在室溫下,添加1,8-二氮雙環并[5.4.0]十一-7-烯(DBU,2.92毫升,19.2毫莫耳,0.5當量)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌2小時。當LCMS顯示反應被視為已完成時,以水(50毫升)與1N HCl水溶液(20毫升)使反應混合物淬滅。在以1N HCl水溶液處理後,將經淬滅之反應混合物調整至pH 4。接著,以EtOAc (2 x 100毫升)萃取混合物,並將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash純化(SiO2,0-50% EtOAc/己烷梯度溶離),而得(E)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯酸甲酯(
21
,6.838克,理論上17.92克,38%產率),為無色極黏稠油。關於
19
:1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 8.93 (s, 1H), 8.55 (bs, 1H), 8.44 (s, 1H), 7.49 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 6.86 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 6.34 (s, 1H), 5.74 (s, 2H), 4.56 (m, 1H), 3.84 (s, 3H), 3.60 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 2.01 (m, 2H), 1.96 (m, 4H), 1.77 (m, 2H), 0.98 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.00 (s, 9H);C24H33N5O3Si (MW, 467.64), LCMS (EI) m/e 468.2 (M++H)。
(R)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙酸甲酯 ((R)-22) 與 (S)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙酸甲酯 ((S)-22)
關於不對稱氫化作用之一般篩檢程序,使用受質(E)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯酸甲酯(
21
),而得光學上富含之產物3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((R)-
22
或(S)-
22
):在氮氣下,於具有小玻瓶(20毫升)之300毫升體積熱壓鍋中,裝填受質(
21
)、觸媒(金屬、配位體及觸媒先質)及不含氧溶劑(4-6毫升)。於此熱壓鍋中,裝填氫氣至所要之壓力,並於室溫下攪拌,或以油浴加熱。在釋出氫氣後,使反應混合物在減壓下濃縮。將殘留物藉由使用醋酸乙酯與甲醇(v/v = 9/1)之混合物,經過矽膠墊溶離而純化,而得產物3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((R)-
22
或(S)-
22
),供化學轉化(HPLC與對掌性HPLC)、LC/MS與NMR光譜學及對掌異構物過量(% ee,藉對掌性HPLC)測定。
產物之對掌異構物過量(% ee)之測定係藉對掌性HPLC分析進行。展開對掌性HPLC方法,使用Chiralcel®OD-H管柱(4.6 x 250毫米,5微米),購自Chiral技術公司,填充以纖維素參(胺基甲酸3,5-二甲基苯酯)塗覆之矽膠(Chiralcel®OD)。兩種對掌異構物(R)-
22
或(S)-
22
係以大於3.0之解析,利用製自15%乙醇與85%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為254毫微米。關於(S)-對掌異構物((S)-
22
)與(R)-對掌異構物((R)-
22
)之滯留時間係個別為5.3分鐘(第一個吸收峰)與8.2分鐘(第二個吸收峰)。
關於(R)-
22
或(S)-
22
:C24H35N5O3Si (MW, 469.65), LCMS (EI) m/e 470 (M++H)與492 (M++Na)。
下表係摘述關於此不對稱氫化作用之分析與反應條件。
金屬/配位體/
觸媒先質 | 溶劑 | 溫度
(℃) | H2
壓力
(巴) | 時間
(h) | 轉化
(HPLC
面積%) | %
ee | 主要
對掌異構物
(R)-或(S)-22 |
Rh(COD)
(SSRR
-TangPhos)(BF4) | CH2Cl2 | 50 | 60 | 17 | 99 | 93.1 | (S)-22
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(SSRR
-TangPhos)(BF4) | MeOH | 15 | 60 | 67 | 99 | 92.7 | (S)-22
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(SSRR
-TangPhos)(BF4) | EtOAc | 15 | 60 | 67 | 99 | 89.7 | (S)-22
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(SSRR
-TangPhos)(BF4) | THF | 15 | 60 | 67 | 99 | 90.1 | (S)-22
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(+)-DuanPhos)(BF4) | CH2Cl2 | 15 | 60 | 67 | 99 | 95.9 | (S)-22
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(+)-DuanPhos)(BF4) | MeOH | 15 | 60 | 67 | 99 | 92.3 | (S)-22
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(+)-DuanPhos)(BF4) | EtOAc | 15 | 20 | 19 | 99 | 97.9 | (S)-22
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(+)-DuanPhos)(BF4) | THF | 15 | 20 | 19 | 99 | 97.0 | (S)-22
(第1個
吸收峰) |
Rh(COD)
(-)-DuanPhos)(BF4) | EtOAc | 35 | 20 | 21 | 25 | 95.1 | (R)-22
(第2個
吸收峰) |
Rh(COD)
(-)-DuanPhos)(BF4) | THF | 35 | 50 | 22 | 73 | 94.7 | (R)-22
(第2個
吸收峰) |
此項研究中所使用之對掌性膦配位體之結構係列示於下文。
代表性製備型不對稱氫化作用程序係描述於下文。
(S)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙酸甲酯 ((S)-22
).
於氮氣下,將(E)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯酸甲酯(
21
,109毫克)在醋酸乙酯(EtOAc,5.0毫升)中之溶液,於壓力玻璃管中,以觸媒[Rh(COD)(+)-DuanPhos](BF4) (5.5毫克)處理,然後,將反應混合物以氫氣加壓至20巴壓力。將反應混合物在室溫下於此氫壓力下攪拌19小時。當HPLC分析顯示受質已完全消耗時,使反應混合物冷卻降至室溫。反應混合物之對掌異構物過量係藉對掌性HPLC分析而測定為97.9% ee (98.95%第一個吸收峰(S)-
22
;1.05%第二個吸收峰(R)-
22
)。接著,使反應混合物經過薄矽膠墊過濾,並將墊片以醋酸乙酯(EtOAc,5毫升)洗滌。然後,使濾液於減壓下濃縮至乾涸。所形成之泡沫狀固體(98毫克)係藉由對掌性HPLC分析法分析,且結果顯示有利於第一個吸收峰之97.9%對掌異構物過量(98.95%第一個吸收峰(S)-
22
;1.05%第二個吸收峰(R)-
22
)。
(R)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙酸甲酯 ((R)-22
).
於氮氣下,將(E)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙烯酸甲酯(
21
,815毫克)在四氫呋喃(THF,8.0毫升)中之溶液,於壓力玻璃管中,以觸媒[Rh(COD)(-)-DuanPhos](BF4) (4.6毫克)處理,然後,將反應混合物以氫氣加壓至50巴壓力。將反應混合物在35℃下於此氫壓力下攪拌22小時。當HPLC分析顯示受質已幾乎完全消耗時,使反應混合物冷卻降至室溫。反應混合物之對掌異構物過量係藉對掌性HPLC分析而測定為94.7% ee (97.35%第二個吸收峰(R)-
22
;2.65%第一個吸收峰(S)-
22
)。接著,使反應混合物經過薄矽膠墊過濾,並將墊片以四氫呋喃(THF,5毫升)洗滌。然後,使濾液於減壓下濃縮至乾涸。所形成之泡沫狀固體(778毫克)係藉由對掌性HPLC分析法分析,且結果顯示有利於第二個吸收峰之94.7%對掌異構物過量(97.35%第二個吸收峰(R)-
22
;2.65%第一個吸收峰(S)-
22
)。
(3R)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙酸 ((R)-23).
於(3R)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸甲酯((R)-
22
,2.47克,5.26毫莫耳)在THF (30毫升)中之經攪拌溶液內,在室溫下,添加氫氧化鋰單水合物(LiOH-H2O,265毫克,6.31毫莫耳,1.2當量)在水(15毫升)中之溶液。將反應混合物在室溫下攪拌3小時。當LCMS顯示反應已完成時,接著,以1N HCl水溶液使反應混合物酸化至pH 5,然後,將其以EtOAc (2 x 25毫升)萃取。以鹽水洗滌合併之有機層,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮,而得(3R)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸((R)-
23
,2.40克,理論上2.40克,100%產率),為無色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化。關於(R)-
23
:1H NMR (CDCl3, 300 MHz)δppm 8.95 (s, 1H), 8.95 (bs, 1H), 8.36 (s, 1H), 7.57 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 6.99 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.74 (s, 2H), 4.65 (dt, 1H, J = 3.1, 10.3 Hz), 3.58 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 3.24 (dd, 1H, J = 16.5, 10.3 Hz), 3.04 (dd, 1H, J = 16.2, 3.1 Hz), 2.59 (m, 1H), 2.00 (m, 1H), 1.77-1.24 (m, 7H), 0.97 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.00 (s, 9H);C23H33N5O3Si (MW, 455.63), LCMS (EI) m/e 456.1 (M++H)。
(3R)-3- 環戊基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙醯胺 ((R)-24).
於(3R)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙酸((R)-
23
,20毫克,0.044毫莫耳)在DMF (1毫升)中之經攪拌溶液內,在室溫下,添加N,N-羰基二咪唑(CDI,21毫克,0.13毫莫耳,3.0當量)。接著,將反應混合物於室溫下攪拌,並使用TLC以追蹤關於醯基咪唑形成之反應(酸之消耗成較高Rf光點,使用30% EtOAc/己烷)。當TLC顯示醯基咪唑轉變已完成時,然後,使氨氣起泡通過經攪拌之溶液,歷經30分鐘,而得醯胺(藉LCMS追蹤)。過量氨氣係經由使氮激烈起泡經過溶液而蒸發。將DMF中之粗產物(3R)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙醯胺((R)-
24
)直接使用於下述反應,以使醯胺((R)-
24
)轉化成其相應之腈((R)-
20
)。
(3R)- 環戊基 -3-{4-[7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 ((R)-20).
方法A. 於(3R)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙醯胺((R)-
24
,20毫克,0.044毫莫耳)在DMF (1毫升)中之經攪拌溶液內,在0℃下,添加二氯甲烷(1毫升)與三乙胺(0.12毫升,0.88毫莫耳,20.0當量),接著為氯化三氯乙醯(0.052毫升,0.462毫莫耳,10.5當量)。將所形成之反應混合物在0℃下攪拌1小時。當LCMS顯示反應已完成時,以飽和碳酸氫鈉溶液(NaHCO3,5毫升)使反應混合物淬滅,然後以EtOAc (2 x 10毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉矽膠層析純化,使用0-75% EtOAc/己烷梯度溶離,獲得(3R)-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-
20
,10毫克,理論上19毫克,53%產率)。關於(R)-
20
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.83 (s, 1H), 8.75 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.77 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.63 (s, 2H), 4.53 (td, 1H, J = 19.4, 4.0 Hz), 3.51 (t, 2H, J = 8.1 Hz), 3.23 (dq, 2H, J = 9.3, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.66-1.13 (m, 7H), 0.81 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.124 (s, 9H);C23H32N6OSi (MW, 436.63), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)與459 (M++Na)。
(3R)- 環戊基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈 ((R)-13, 自由態鹼 ).
方法B. 在室溫下,於(3R)-環戊基-3-{4-[7- (2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-
20
,463克,1.06莫耳,98.6% ee)在乙腈(4.5升)中之溶液內,添加水(400毫升),接著立即為四氟硼酸鋰(LiBF4,987.9克,10.5莫耳,10.0當量)。於添加水時,發現反應溫度從環境溫度降至12℃,在四氟硼酸鋰(LiBF4)添加期間,然後增加至33℃。將所形成之反應混合物加熱至回流(約80℃)過夜。於醋酸乙酯/水中使液份淬滅,且藉LCMS與TLC (95:5醋酸乙酯/甲醇,v/v)確認。當LCMS與TLC分析顯示羥基甲基中間物((R)-
25
)與所製成之完全去除保護之物質((R)-
13
, 自由態鹼)兩者,但無起始物質((R)-
20
)留下時,使反應混合物逐漸冷卻至< 5℃,接著,逐漸添加20%氫氧化銨水溶液(NH4OH,450毫升),以調整反應混合物之pH值至9 (以pH條確認),移除冷浴,且使反應混合物逐漸溫熱至室溫,及在室溫下攪拌過夜。於醋酸乙酯/水中使液份淬滅,並藉由LCMS與TLC (95:5醋酸乙酯/甲醇,v/v)確認,以確認完全去除保護。當LCMS與TLC顯示反應被視為已完成時,過濾反應混合物,且將固體以乙腈(1升)洗滌。然後,使合併之濾液於減壓下濃縮,並使殘留物於醋酸乙酯(EtOAc,6升)與半飽和鹽水(3升)之間作分液處理。分離兩液層,且以醋酸乙酯(2升)萃取水層。將合併之有機層以半飽和碳酸氫鈉(NaHCO3,3升)與鹽水(3升)洗滌,以硫酸鈉脫水乾燥(Na2SO4),及在減壓下濃縮,獲得粗產物,為橘色油。接著,將粗製物質藉急驟式管柱層析純化(SiO2,40至100%醋酸乙酯/庚烷梯度溶離),而得(3R)-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-
13
, 自由態鹼,273克,理論上324.9克,84%產率),為白色泡沫物。此物質係藉19F NMR確認,以確保無四氟硼酸鋰(LiBF4)留下,且藉對掌性HPLC (Chiralcel®OD,90:10己烷/乙醇),以確認對掌異構純度,及使用而無需進一步純化,以製備其相應之磷酸鹽。關於(R)-
13
(自由態鹼):1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 12.1 (bs, 1H), 8.80 (d, 1H, J = 0.42 Hz), 8.67 (s, 1H), 8.37 (s, 1H), 7.59 (dd, 1H, J = 2.34, 3.51 Hz), 6.98 (dd, 1H, J = 1.40, 3.44 Hz), 4.53 (td, 1H, J = 19.5, 4.63 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 9.77, 17.2 Hz), 3.18 (dd, 1H, J = 4.32, 17.3 Hz), 2.40 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.65至1.13 (m, 7H);C17H18N6(MW, 306.37) LCMS (EI) m/e 307 (M++H)。
(2E)-3- 環戊基丙烯醛 (28).
在室溫下,於三苯基亞正膦基)乙醛(
27
,62.75克,200.0毫莫耳,1.0當量)在無水苯(400毫升,4476毫莫耳)中之經攪拌懸浮液內,添加環戊烷羧甲醛(
26
,21.36毫升,200.0毫莫耳)。接著,將所形成之反應混合物在80℃下加熱16小時。當TLC與HPLC顯示反應被視為已完成時,使反應混合物在減壓下濃縮。然後,將殘留物藉由Combiflash (SiO2)直接純化,使用0-10% EtOAc/己烷梯度溶離,而得(2E)-3-環戊基丙烯醛(
28
,14.4克,理論上24.84克,58%產率),為黃色油。關於
28
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δ9.49 (d, 1H, J = 7.8 Hz), 6.82 (dd, 1H, J = 15.6, 7.8 Hz), 6.08 (dd, 1H, J = 15.6, 8.0 Hz), 2.72 (m, 1H), 1.89 (m, 2H), 1.67 (m, 4H), 1.44 (m, 2H);C8H12O (MW, 124.18) LCMS (EI) m/e 125 (M++H)。
(2R)- 四氫吡咯 -1,2- 二羧酸 1- 乙基 2- 甲酯 ((R)-30).
在室溫下,於D-脯胺酸((R)-
29
,13.955克,120.0毫莫耳)與碳酸鉀(K2CO3,33.17克,240.0毫莫耳,2.0當量)在無水甲醇(MeOH,240毫升,5925毫莫耳)中,於0℃下之經攪拌懸浮液內,添加氯甲酸乙酯(28.4毫升,288毫莫耳,2.4當量)。接著,將所形成之反應混合物於室溫下攪拌18小時。當LCMS顯示反應被視為已完成時,於減壓下移除溶劑。然後,將所形成之殘留物以水(80毫升)與飽和NaHCO3水溶液(80毫升)處理,接著以EtOAc (2 x 100毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮,獲得純(2R)-四氫吡咯-1,2-二羧酸1-乙基2-甲酯((R)-
30
,18.792克,理論上24.14克,77.8%產率),為無色揮發油。關於(R)-
30
:1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 4.35 (dd, 0.5H, J = 8.7, 3.5 Hz), 4.28 (dd, 0.5H, J = 8.7, 3.7 Hz), 4.13 (m, 2H), 3.72 (s, 1.5H), 3.70 (s, 1.5H), 3.59-3.41 (m, 2H), 2.20 (m, 1H), 2.01-1.86 (m, 3H), 1.25 (t, 1.5H, J = 7.1 Hz), 1.18 (t, 1.5H, J = 7.1 Hz);C9H15NO4(MW, 201.22), LCMS (EI) m/e 201.9 (M++H)。
(7aR)-1,1- 雙 (3,5- 雙 ( 三氟甲基 ) 苯基 ) 四氫吡咯并 [1,2-c] 㗁唑 -3(1H)- 酮 ((R)-32).
於3,5-雙(三氟甲基)溴苯(
31
,15.2毫升,60.0毫莫耳,3.0當量)在無水THF (50毫升)中之經攪拌溶液內,在0℃下,逐滴添加2.0M異丙基氯化鎂(iPrMgCl)在四氫呋喃(THF,31.5毫升)中之溶液。將所形成之混合物在0℃下攪拌1小時,然後於0℃下,以(2R)-四氫吡咯-1,2-二羧酸1-乙基2-甲酯((R)-
30
,4.024克,20.0毫莫耳)在無水THF (14毫升)中之溶液逐滴處理。於添加後,移除冰浴,並將反應混合物加熱至65℃,且於65℃下攪拌5小時。當LCMS顯示反應被視為已完成時,以飽和NH4Cl水溶液(120毫升)使反應混合物淬滅,並以EtOAc (2 x 100毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮,而得粗製(7aR)-1,1-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)四氫吡咯并[1,2-c]㗁唑-3(1H)-酮((R)-
32
,11.03克,100%),為黏稠油,將其直接使用於後續反應,無需進一步純化。關於粗製(R)-
32
:C22H13F12NO2(MW, 551.32), LCMS (EI) m/e 552 (M++H)。
(2R)- 雙 (3,5- 雙 ( 三氟甲基 ) 苯基 )( 四氫吡咯 -2- 基 ) 甲醇 ((R)-33).
在室溫下,於粗製(7aR)-1,1-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)四氫吡咯并[1,2-c]㗁唑-3(1H)-酮((R)-
32
,11.03克,20.0毫莫耳)在甲醇(MeOH,80毫升,1975毫莫耳)中之經攪拌溶液內,添加固體氫氧化鉀(KOH,3.366克,60.0毫莫耳,3.0當量)。將所形成之暗色反應混合物加熱至65℃,並於65℃下攪拌22小時。當LCMS顯示反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,然後在減壓下蒸發溶劑。接著,將殘留物以水(100毫升)處理,且以EtOAc (2 x 100毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。然後,將殘留物藉由Combiflash (SiO2)純化,使用0-30% EtOAc/己烷梯度溶離,而得(2R)-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)(四氫吡咯-2-基)甲醇((R)-
33
,8.30克,理論上10.51克,79%產率,歷經2個步驟),為黃色黏稠糊劑。關於(R)-
33
:1H NMR (CD3OD, 400 MHz)δppm 8.24 (s, 2H), 8.16 (s, 2H), 7.85 (s, 2H), 4.49 (t, 1H, J = 7.7 Hz), 2.92 (m, 2H), 1.74 (m, 2H), 1.67 (m, 1H), 1.55 (m, 1H);C21H15F12NO (MW, 525.33), LCMS (EI) m/e 526.0 (M++H)。
(2R)-2- 雙 [3,5- 雙 ( 三氟甲基 )- 苯基 ][( 三甲基矽烷基 ) 氧基 ]- 甲基四氫吡咯 ((R)-34).
於(2R)-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)(四氫吡咯-2-基)甲醇((R)-
33
,8.30克,14.2毫莫耳)與三乙胺(TEA,5.98毫升,42.6毫莫耳,3.0當量)在無水二氯甲烷(CH2Cl2,56.0毫升,874毫莫耳)中之經攪拌溶液內,在0℃下,添加三氟甲烷磺酸三甲基矽烷基酯(TMSOTf,3.89毫升,21.3毫莫耳,1.5當量)。將所形成之反應混合物在0℃下攪拌1小時。當LCMS顯示反應被視為已完成時,以水(80毫升)使反應混合物淬滅,並以EtOAc (2 x 100毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash (SiO2)純化,使用0-10% EtOAc/己烷梯度溶離,獲得(2R)-2-雙[3,5-雙(三氟甲基)苯基][(三甲基矽烷基)氧基]甲基四氫吡咯((R)-
34
,6.869克,理論上8.48克,81%產率),為極黏稠黃色漿液。關於(R)-
34
:1H NMR (CDCl3, 300 MHz)δppm 8.08 (s, 2H), 7.92 (s, 2H), 7.84 (s, 2H), 4.32 (t, 1H, J = 7.2 Hz), 2.98 (m, 1H), 2.63 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.58 (m, 2H), 1.20 (m, 1H), 0.00 (s, 9H);C24H23F12NOSi (MW, 597.51), LCMS (EI) m/e 598.0 (M++H)。
(2R)-2- 雙 [3,5- 雙 ( 三氟甲基 ) 苯基 ][( 三乙基矽烷基 ) 氧基 ]- 甲基四氫吡咯 ((R)-35).
於(2R)-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)(四氫吡咯-2-基)甲醇((R)-
33
,3.832克,7.294毫莫耳)與2,6-二甲基吡啶(4.27毫升,36.5毫莫耳,5.0當量)在無水二氯甲烷(CH2Cl2,15.0毫升,234毫莫耳)中之經攪拌溶液內,在0℃下,添加三氟甲烷磺酸三乙基矽烷酯(TESOTf,5.0毫升,21.9毫莫耳,3.0當量)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌21小時。當LCMS顯示反應被視為已完成時,以飽和NaHCO3水溶液(70毫升)使反應混合物淬滅,以EtOAc (2 x 50毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash (SiO2)純化,使用0-10% EtOAc/己烷梯度溶離,獲得(2R)-2-雙[3,5-雙(三氟甲基)苯基][(三乙基矽烷基)氧基]甲基四氫吡咯((R)-
35
,4.575克,理論上4.665克,98%產率),為極黏稠無色漿液。關於(R)-
35
:1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 8.06 (s, 2H), 7.86 (s, 2H), 7.76 (s, 2H), 4.29 (m, 1H), 2.94 (m, 1H), 2.53 (m, 1H), 1.83 (m, 2H), 1.53 (m, 2H), 0.85 (t, 9H, J = 7.8 Hz), 0.34 (q, 6H, J = 7.8 Hz);C27H29F12NOSi (MW, 639.59), LCMS (EI) m/e 640.0 (M++H)。
(2R)-2-( 雙 [3,5- 雙 ( 三氟甲基 ) 苯基 ][ 第三 - 丁基 ( 二甲基 ) 矽烷基 ]- 氧基甲基 )- 四氫吡咯 ((R)-36).
於(2R)-雙(3,5-雙(三氟甲基)苯基)(四氫吡咯-2-基)甲醇((R)-
33
,1.051克,2.0毫莫耳)與三乙胺(TEA,1.68毫升,12.0毫莫耳,6.0當量)在無水二氯甲烷(5.0毫升,78毫莫耳)中之經攪拌溶液內,在0℃下,添加三氟甲烷磺酸第三-丁基二甲基矽烷酯(TBDMSOTf,1.41毫升,6.0毫莫耳,3.0當量)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌20小時,然後在100℃下加熱10-20小時。當LCMS顯示反應被視為已完成時,以水(30毫升)使反應混合物淬滅,並以EtOAc (2 x 50毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash (SiO2)純化,使用0-10% EtOAc/己烷梯度溶離,獲得(2R)-2-(雙[3,5-雙(三氟甲基)苯基][第三-丁基(二甲基)矽烷基]氧基甲基)四氫吡咯((R)-
36
,1.167克,理論上1.279克,91.2%產率),為極黏稠無色漿液。關於(R)-
36
:1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 8.09 (s, 2H), 7.87 (s, 2H), 7.75 (s, 2H), 4.33 (m, 1H), 2.98 (m, 1H), 2.54 (m, 1H), 1.86 (m, 1H), 1.70 (m, 1H), 1.56 (m, 2H), 0.95 (s, 9H), -0.21 (s, 3H), -0.45 (s, 3H);C27H29F12NOSi (MW, 639.59), LCMS (EI) m/e 640.4 (M++H)。
三甲基醋酸 (1R)-(4-(1-(1- 環戊基 -3- 酮基丙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 ((R)-37).
將(2E)-3-環戊基丙烯醛(
28
,345毫克,2.50毫莫耳,5.0當量)、(2R)-2-雙[3,5-雙(三氟甲基)苯基][(三乙基矽烷基)氧基]甲基四氫吡咯((R)-
35
,16毫克,0.025毫莫耳,0.05當量)及4-硝基苯甲酸(4.3毫克,0.025毫莫耳,0.05當量)在無水氯仿(CHCl3,2.0毫升,25毫莫耳)中之溶液,於室溫下攪拌10分鐘,然後添加三甲基醋酸[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
5
,0.150克,0.50毫莫耳)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌23小時。在LCMS顯示反應被視為已完成後,使反應混合物在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash直接純化,使用0-80% EtOAc/己烷梯度溶離,而得三甲基醋酸(1R)-(4-(1-(1-環戊基-3-酮基丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
37
,169毫克,理論上211.8毫克,80%產率),為淡黃色泡沫物。關於(R)-
37
:C23H29N5O3(MW, 423.51), LCMS (EI) m/e 424 (M++H)。
三甲基醋酸 (R)-(4-(1-(2- 氰基 -1- 環戊基乙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )- 7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 ((R)-12).
方法B. 於三甲基醋酸(1R)-(4-(1-(1-環戊基-3-酮基丙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
37
,169毫克,0.399毫莫耳)在四氫呋喃(THF,1.2毫升,15毫莫耳)中之溶液內,在室溫下,添加氫氧化銨(NH4OH)在水中之14.3M溶液(1.2毫升),接著為碘(I2,112毫克,0.439毫莫耳,1.1當量)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌25分鐘。當LCMS顯示反應被視為已完成時,以10% Na2S2O3水溶液(10毫升)使反應混合物淬滅,然後以EtOAc (2 x 15毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash (SiO2)純化,使用0-60% EtOAc/己烷梯度溶離,而得三甲基醋酸(R)-(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
12
,145.6毫克, 理論上167.8毫克,86.8%產率),為無色泡沫物。
展開對掌性HPLC方法,以供(R)-
12
與(S)-
12
之兩種對掌異構物之對掌性純度評估,利用Chiralcel®OD-H管柱(4.6 x 250毫米,5微米),填充以纖維素參(胺基甲酸3,5-二甲基苯酯)塗覆之矽膠(Chiralcel®OD)。購自Chiral技術公司,兩種對掌異構物((R)-
12
與(S)-
12
)係以大於3.5之解析,利用製自10%乙醇與90%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。滯留時間係個別為14.1分鐘,對於(S)-
12
(第一個吸收峰),與18.7分鐘,對於(R)-
12
(第二個吸收峰)。
關於(R)-
12
:非對掌性純度(99.3面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(94.9面積%,藉對掌性HPLC;89.8% ee);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.78 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.74 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.23 (s, 2H), 4.53 (ddd, 1H, J = 9.9, 9.6, 4.2 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 17.4, 9.9 Hz), 3.19 (dd, 1H, J = 17.2, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.87-1.13 (m, 8H), 1.07 (s, 9H);C23H28N6O2(MW, 420.51), LCMS (EI) m/e 421.4 (M++H)。
(3R)-3- 環戊基 -3-[4-(7-[2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ] 甲基 -7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ] 丙醛 ((R)-38).
將(2E)-3-環戊基丙烯醛(
28
,327毫克,2.50毫莫耳,5.0當量)、(2R)-2-雙[3,5-雙(三氟甲基)苯基][(三乙基矽烷基)氧基]甲基四氫吡咯((R)-
35
,32毫克,0.050毫莫耳,0.10當量)及4-硝基苯甲酸(8.5毫克,0.050毫莫耳,0.10當量)在無水甲苯(5.0毫升,47毫莫耳)中之溶液,於室溫下攪拌10分鐘,然後添加4-(1H-吡唑-4-基)-7-[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
17
,158毫克,0.50毫莫耳)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌24小時。當LCMS顯示反應被視為已完成時,使反應混合物在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash (SiO2)直接純化,使用0-70% EtOAc/己烷梯度溶離,獲得(3R)-3-環戊基-3-[4-(7-[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙醛((R)-
38
,184.1毫克,理論上219.8毫克,83.8%產率),為淡黃色黏稠油。關於(R)-
38
:C23H33N5O2Si (MW, 439.63), LCMS (EI) m/e 440 (M++H)。
(3R)- 環戊基 -3-{4-[7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 ((R)-20).
方法B. 於(3R)-3-環戊基-3-[4-(7-[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙醛((R)-
38
,184毫克,0.418毫莫耳)在四氫呋喃(THF,1.2毫升,15毫莫耳)中之經攪拌溶液內,在室溫下,添加14.3M氫氧化銨(NH4OH)在水中之溶液(1.2毫升),接著為碘(I2,117毫克,0.460毫莫耳,1.1當量)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌30分鐘。當LCMS顯示反應已完成時,以10% Na2S2O3水溶液(10毫升)使反應混合物淬滅,然後以EtOAc (2 x 15毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。接著,將殘留物藉由Combiflash (SiO2)純化,使用0-50% EtOAc/己烷梯度溶離,獲得(3R)-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-
20
,148.9毫克,理論上182.5毫克,81.6%產率),為無色黏稠油。
產物((R)-
20
)之對掌異構物過量(% ee)之測定係藉對掌性HPLC分析進行。展開對掌性HPLC方法,使用Chiralcel®OD-H管柱(4.6 x 250毫米,5微米),購自Chiral技術公司,填充以纖維素參(胺基甲酸3,5-二甲基苯酯)塗覆之矽膠(Chiralcel®OD)。兩種對掌異構物(R)-
20
或(S)-
20
係以大於3.0之解析,利用製自10%乙醇與90%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。關於(S)-對掌異構物((S)-
20
)與(R)-對掌異構物((R)-
20
)之滯留時間係個別為10.3分鐘(第一個吸收峰)與13.1分鐘(第二個吸收峰)。
關於(R)-
20
:非對掌性純度(99.0面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(94.4面積%,藉對掌性HPLC;88.8% ee);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.83 (s, 1H), 8.75 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.77 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.63 (s, 2H), 4.53 (td, 1H, J = 19.4, 4.0 Hz), 3.51 (t, 2H, J = 8.1 Hz), 3.23 (dq, 2H, J = 9.3, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.66-1.13 (m, 7H), 0.81 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.124 (s, 9H);C23H32N6OSi (MW, 436.63), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)與459 (M++Na)。
(3R)-3-(4- 溴基 -1H- 吡唑 -1- 基 )-3- 環戊基丙醛 ((R)-40).
將(2E)-3-環戊基丙烯醛(
28
,654毫克,5.0毫莫耳,5.0當量)、(2R)-2-(雙[3,5-雙(三氟甲基)苯基][第三-丁基(二甲基)矽烷基]氧基甲基)四氫吡咯((R)-
35
,64毫克,0.10毫莫耳,0.10當量)及4-硝基苯甲酸(17毫克,0.10毫莫耳,0.10當量)在無水甲苯(4.0毫升,38毫莫耳)中之溶液,於室溫下攪拌10分鐘,接著冷卻至0℃,然後添加4-溴基-1H-吡唑(
39
,148毫克,1.0毫莫耳)。將所形成之反應混合物在0℃下攪拌22小時。當LCMS顯示反應被視為已完成時,使反應混合物在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash (SiO2)直接純化,使用0-30% EtOAc/己烷梯度溶離,獲得(3R)-3-(4-溴基-1H-吡唑-1-基)-3-環戊基丙醛((R)-
40
,230.5毫克,理論上271.2毫克,85%產率),為淡黃色黏稠油。關於(R)-
40
:C11H15BrN2O (MW, 271.15), LCMS (EI) m/e 271/273 (M++H)。
(3R)-3-(4- 溴基 -1H- 吡唑 -1- 基 )-3- 環戊基丙腈 ((R)-41).
於(3R)-3- (4-溴基-1H-吡唑-1-基)-3-環戊基丙醛((R)-
40
,230.5毫克,0.85毫莫耳)在四氫呋喃(THF,2.4毫升,29毫莫耳)中之經攪拌溶液內,在室溫下,添加14.3M氫氧化銨(NH4OH)在水中之溶液(2.4毫升),接著為碘(I2,237毫克,0.935毫莫耳,1.1當量)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌30分鐘。當LCMS顯示反應已完成時,以10% Na2S2O3水溶液(15毫升)使反應混合物淬滅,並以EtOAc (2 x 15毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash (SiO2)純化,使用0-30% EtOAc/己烷梯度溶離,獲得(3R)-3-(4-溴基-1H-吡唑-1-基)-3-環戊基丙腈((R)-
41
,180.7毫克,理論上227.9毫克,79.3%產率),為無色黏稠油。
產物((R)-
41
)之對掌異構物過量(% ee)之測定係藉對掌性HPLC分析進行。展開對掌性HPLC方法,使用Chiralcel®OD-H管柱(4.6 x 250毫米,5微米),購自Chiral技術公司,填充以纖維素參(胺基甲酸3,5-二甲基苯酯)塗覆之矽膠(Chiralcel®OD)。兩種對掌異構物(R)-
41
或(S)-
41
係以大於3.0之解析,利用製自15%乙醇與85%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。關於(S)-對掌異構物((S)-
41
)與(R)-對掌異構物((R)-
41
)之滯留時間係個別為12.8分鐘(第一個吸收峰)與16.7分鐘(第二個吸收峰)。
關於(R)-
41
:非對掌性純度(99.0面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(91.7面積%,藉對掌性HPLC;83.4% ee);1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 7.52 (s, 2H), 4.10 (m, 1H), 3.02 (dd, 1H, J = 17.0, 8.6 Hz), 2.86 (dd, 1H, J = 17.0, 3.9 Hz), 2.47 (m, 1H), 1.90 (m, 1H), 1.72-1.46 (m, 5H), 1.23 (m, 1H), 1.13 (m, 1H);C11H14BrN3(MW, 268.15), LCMS (EI) m/e 268/270 (M++H)。
(3R)-3- 環戊基 -3-[4-(4,4,5,5- 四甲基 -1,3,2- 二氧硼伍圜 -2- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ] 丙腈 ((R)-42).
將(3R)-3-(4-溴基-1H-吡唑-1-基)-3-環戊基丙腈((R)-
41
,363毫克,1.35毫莫耳)、4,4,5,5,4',4',5',5'-八甲基-[2,2']雙[1,3,2]二氧硼伍圜基] (366毫克,1.43毫莫耳,1.06當量)、肆(三苯膦)鈀(0) (Pd(PPh3)4,47毫克,0.041毫莫耳,0.03當量)及醋酸鉀(KOAc,402毫克,4.06毫莫耳,3.0當量)在無水1,4-二氧陸圜(4.0毫升,51毫莫耳)中之經脫氣混合物,於120℃下經由微波加熱1小時。當LCMS顯示反應已完成時,將含有粗製所要產物(3R)-3-環戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((R)-
42
)之反應混合物直接使用於後續Suzuki反應,無需近一步處理。關於粗製(R)-
42
:C17H26BN3O2(MW, 315.22), LCMS (EI) m/e 316 (M++H)。
(3R)- 環戊基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈 ((R)-13, 自由態鹼 ).
方法C. 在室溫下,於粗製(3R)-3-環戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((R)-
42
,427毫克,1.35毫莫耳)在1,4-二氧陸圜(4.0毫升,51毫莫耳)、按上述產生之反應混合物中之經攪拌溶液內,添加水(2.0毫升,110毫莫耳)中之4-氯基吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,0.160克,1.04毫莫耳,0.77當量)、肆(三苯膦)鈀(0) ((Pd(PPh3)4,36毫克,0.031毫莫耳,0.03當量)及碳酸鉀溶液(K2CO3,432毫克,3.13毫莫耳,3.0當量)。使所形成之反應混合物脫氣三次,且每次以氮再充填,然後在100℃下加熱21小時。當LCMS顯示反應已完成時,以飽和NaHCO3水溶液(10毫升)使反應混合物淬滅,並以EtOAc (2 x 25毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉由Combiflash (SiO2)純化,以0-100% EtOAc/己烷梯度溶離,接著以0-5% MeOH/EtOAc溶離,而得(3R)-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-
13
, 自由態鹼,204.3毫克,理論上318.6毫克,64%產率,歷經2個步驟),為無色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化。關於(R)-
13
(自由態鹼):1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 12.1 (bs, 1H), 8.80 (d, 1H, J = 0.42 Hz), 8.67 (s, 1H), 8.37 (s, 1H), 7.59 (dd, 1H, J = 2.34, 3.51 Hz), 6.98 (dd, 1H, J = 1.40, 3.44 Hz), 4.53 (td, 1H, J = 19.5, 4.63 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 9.77, 17.2 Hz), 3.18 (dd, 1H, J = 4.32, 17.3 Hz), 2.40 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.65至1.13 (m, 7H);C17H18N6(MW, 306.37) LCMS (EI) m/e 307 (M++H)。
4- 氯基 -7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (3a).
於裝有氮氣入口管、添液漏斗、熱井及機械攪拌器之燒瓶中,添加4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,600克,3.91莫耳)與二甲基乙醯亞胺(9.6升)。使混合物在冰/鹽水浴中冷卻至-5℃,並以固體分次添加氫化鈉(NaH,60重量%,174克,4.35莫耳,1.1當量)。在15分鐘期間,混合物變成暗色溶液,且在溫度不超過5℃之速率下,經由添液漏斗慢慢添加三甲基矽烷基乙氧基氯化甲烷(
2
,763毫升,4.31莫耳,1.1當量)。將反應物攪拌30分鐘,藉TLC與HPLC測定為完成,並慢慢添加水(1升),以使反應淬滅。接著,將混合物以水(12升)與MTBE (8升)稀釋。分離液層,且以MTBE (8升)再萃取水溶液。將合併之有機層以水(2 x 4升)與鹽水(4升)洗滌,以硫酸鈉脫水乾燥(NaSO4),及在減壓下移除溶劑。使殘留物溶於庚烷(2升)中,過濾,並裝填至矽膠(3.5公斤)管柱上,以庚烷(~6升)、95%庚烷/醋酸乙酯(~12升)、90%庚烷/醋酸乙酯(10升)及最後80%庚烷/醋酸乙酯(10升)溶離。合併純溶離份,且在減壓下濃縮,獲得4-氯基-7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3a
,987克,理論上1109.8克,88.9%產率),為淡黃色油,其係在靜置時,於室溫下部份固化成油性固體。關於
3a
:1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz)δppm 8.67 (s, 1H), 7.87 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.71 (d, 1H, J = 3.6 Hz), 5.63 (s, 2H), 3.50 (t, 2H, J = 7.9 Hz), 0.80 (t, 2H, J = 8.1 Hz), 1.24 (s, 9H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz)δppm 151.3, 150.8, 150.7, 131.5, 116.9, 99.3, 72.9, 65.8, 17.1, -1.48;C12H18ClN3OSi (MW 283.83), LCMS (EI) m/e 284/286 (M++H)。
4- 氯基 -7-( 二乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (3b).
於裝有攪拌棒、冷凝器及氮氣入口管之1升圓底燒瓶中,裝填4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,31.0克,0.202莫耳)與原甲酸三乙酯(330毫升,2.00莫耳,10.0當量)。使反應混合物溫熱至回流,以產生透明溶液。在63小時後,反應係藉HPLC確認。當反應被視為已完成時,使反應混合物在減壓下濃縮。將殘留物藉由矽膠急驟式管柱層析純化,以20%至25%醋酸乙酯/己烷(v/v)梯度液(TLC條件:30%醋酸乙酯/己烷)溶離,而得4-氯基-7-(二乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3b
,48.56克,理論上51.65克,94%產率),為淡黃色油。關於
3b
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.68 (s, 1H), 7.79 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.75 (s, 1H), 6.72 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 3.68 (dd, 2H, J = 9.4, 7.2 Hz), 3.54 (dd, 2H, J = 9.4, 7.2 Hz), 1.11 (t, 6H, J = 7.2 Hz);C11H14ClN3O2(MW, 255.70), LCMS (EI) m/e 182/184 (M++H,關於其相應
1
之7-甲醯基化產物)與154/156 (M++H,關於
1
)。
4- 氯基 -7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 羧酸第三 - 丁酯 (3c).
於裝有攪拌棒與氮氣入口管之250毫升圓底燒瓶中,裝填4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,5.00克,0.0326莫耳)、1,4-二氧陸圜(40毫升,0.500莫耳)、1,8-二氮雙環并[5.4.0]十一-7-烯(DBU,24.3毫升,0.163莫耳,5.0當量)及4-(N,N-二甲基)胺基吡啶(DMAP,0.80克,0.0065莫耳,0.2當量)。在室溫下,於此溶液中,以一份添加二碳酸二-第三-丁酯(BOC2O,21.2克,0.0976莫耳,3.0當量)。所形成之反應溶液於顏色上變成黃色/橘色,伴隨著二氧化碳之釋出。反應係藉TLC (80%己烷/醋酸乙酯)監測,且在室溫下攪拌約24小時後完成。接著,將反應混合物以20%鹽水溶液(40毫升)與醋酸乙酯(40毫升)稀釋。分離兩液層,並以醋酸乙酯(40毫升)萃取水層。將合併之有機萃液以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥,及在減壓下濃縮,而產生粗製所要之產物(
3c
),為紅色至橘色油。急驟式管柱層析純化(SiO2,0至15%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),獲得純4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-羧酸第三-丁酯(
3c
,6.28克,理論上8.27克,75.9%產率),為灰白色固體。關於
3c
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.79 (s, 1H), 7.94 (d, 1H, J = 4.0 Hz), 6.80 (d, 1H, J = 4.2 Hz), 1.60 (s, 9H);C11H12ClN3O2 (MW, 253.68), LCMS (EI) m/e 276/278 (M++Na)。
4- 氯基 -7-( 三異丙基矽烷基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (3d).
於裝有攪拌棒、冷凝器、隔片、氮氣入口管及熱電偶之250毫升經烘箱乾燥之三頸圓底燒瓶中,裝填氫化鈉(NaH,60重量%,1.56克,0.0391莫耳,1.2當量)與無水四氫呋喃(THF,26毫升,0.320莫耳)。使混合物冷卻至0-5℃。於經烘箱乾燥之100毫升圓底燒瓶中,裝填4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,5.00克,0.0326莫耳)與無水四氫呋喃(42毫升,0.520莫耳),接著,將所形成之漿液經由大口徑套管分次加入THF中之氫化鈉(NaH)懸浮液內,歷經15分鐘。反應溫度係於添加受質後,上升至6.8℃。將反應混合物在0-5℃下攪拌40分鐘,然後,經由注射器裝填不含溶劑之氯化三異丙基矽烷(6.6克,7.24毫升,0.0342莫耳,1.05當量),歷經5分鐘。移除冷卻浴,並使反應混合物溫熱至回流,歷經4小時。反應係藉TLC (80%己烷/醋酸乙酯)監測。當反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,且以醋酸乙酯(100毫升)與20%鹽水溶液(50毫升)稀釋。分離兩液層,並將水層以醋酸乙酯(100毫升)萃取。將合併之有機離份以1M碳酸氫鈉(NaHCO3)水溶液(100毫升)與20%鹽水溶液(100毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,10%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得4-氯基-7-(三異丙基矽烷基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3d
,10.0克,理論上10.10克,99%),為琥珀色油。關於
3d
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.61 (s, 1H), 7.67 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 6.76 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 1.86 (m, 3H), 1.02 (d, 18H, J = 7.5 Hz);C15H24ClN3Si (MW, 309.91), LCMS (EI) m/e 310/312 (M++H)。
7-[( 氧基 ) 甲基 ]-4- 氯基 -7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (3e).
於裝有攪拌棒、熱電偶、隔片及氮氣入口管之經烘箱乾燥之250毫升三頸圓底燒瓶中,裝填氫化鈉(NaH,60重量%,1.56克,0.0391莫耳,1.2當量)與無水四氫呋喃(THF,25.0毫升,0.308莫耳),並使所形成之混合物冷卻至0-5℃。於100毫升經烘箱乾燥之圓底燒瓶中,裝填4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,5.00克,0.0326莫耳)與無水四氫呋喃(50毫升,0.616莫耳),且將所形成之漿液經由大口徑套管分次加入THF中之氫化鈉(NaH)懸浮液內,歷經20分鐘。於添加完成後,移除冷卻浴,並將反應混合物在室溫下攪拌1小時。使其溫熱至16.5℃後,漿液於顏色上變成綠色。使混合物冷卻至0-5℃,然後,經由注射器裝填不含溶劑之
基氯甲基醚(5.28毫升,0.0342莫耳,1.05當量),歷經13分鐘。移除冷浴,且使反應混合物逐漸溫熱至室溫,並於室溫下攪拌20小時。當反應被視為已完成時,以20%鹽水溶液(50毫升)使反應混合物淬滅,且以醋酸乙酯(100毫升)稀釋。分離兩液層,並將水層以醋酸乙酯(50毫升)萃取。使合併之有機離份以硫酸鎂脫水乾燥,過濾,及在減壓下濃縮。接著,將殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,10%至15%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得7-[(
氧基)甲基]-4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3e
,6.31克,理論上8.92克,70.7%),為綠色油。關於
3e
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.69 (s, 1H), 7.90 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.26 (m, 5H), 6.71 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.75 (s, 2H), 4.51 (s, 2H);C14H12ClN3O (MW, 273.72), LCMS (EI) m/e 274/276 (M++H)。
三甲基醋酸 (4- 氯基 -7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 (3f).
於裝有架空攪拌器、隔片、熱電偶、500毫升添液漏斗及氮氣入口管之經烘箱乾燥之2升4頸圓底燒瓶中,裝填氫化鈉(NaH,60重量%,29.7克,0.742莫耳,1.34當量)與無水四氫呋喃(THF,400毫升,5.0莫耳),並使所形成之混合物冷卻至0-3℃。於經烘箱乾燥之1升圓底燒瓶中,裝填4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,85.0克,0.553莫耳)與四氫呋喃(600毫升,7.0莫耳),造成漿液。接著,於0-5℃下,將此所形成之漿液經由大口徑套管分次加入氫化鈉在THF中之懸浮液內,歷經27分鐘。所形成之溶液為不均勻的,且於顏色上為綠色。在添加之後,移除冷浴,並使混合物逐漸溫熱至室溫,及將其在室溫下攪拌1小時,然後冷卻至0-5℃。將三甲基醋酸氯基甲酯(三甲基乙醯基氧基氯化甲烷, POM-Cl,103毫升,0.692莫耳,1.25當量)經由注射器分次添加至反應混合物中,歷經25分鐘,並在0-5℃下攪拌。三甲基醋酸氯基甲酯(POM-Cl)之添加係為溫和放熱,且使反應溫度進行至高達14℃。於添加三甲基醋酸氯基甲酯(POM-Cl)後,移除冷卻浴,並使反應混合物回復至室溫,且於室溫下攪拌過夜。約16小時後,當反應被視為已完成時,以20%鹽水溶液(250毫升)與醋酸乙酯(250毫升)使反應淬滅,產生漿液。添加另外量之水(250毫升),直到混合物變成均勻溶液為止。分離兩液層,並將水層以醋酸乙酯(250毫升)萃取。使合併之有機離份以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),過濾,及在減壓下濃縮。將殘留物藉急驟式管柱層析純化(SiO2,10%至15%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得所要之產物,為黃色結晶性固體(155克)。將合併之固體以己烷(750毫升)處理,且使所形成之漿液溫熱至55℃,以產生均勻溶液。接著,使所形成之溶液逐漸冷卻至室溫,並於室溫下攪拌過夜,然後冷卻至0-5℃,歷經2小時。藉過濾收集固體,以預冷卻之己烷(2 x 30毫升)洗滌,在真空中乾燥,而得三甲基醋酸4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
3f
,134.9克,理論上148.0克,91%產率),為白色固體。關於
3f
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.71 (s, 1H), 7.83 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 6.73 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.23 (s, 2H), 1.06 (s, 9H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz)δppm 176.9, 151.2, 151.1, 151.0, 131.6, 117.1, 99.9, 66.9, 38.3, 26.5;C12H14ClN3O2(MW, 267.71), LCMS (EI) m/e 268/270 (M++H)。
3- 環戊基丙烯腈 (8).
將氰基甲基膦酸二乙酯(
7
,742.5克,4.2莫耳,1.1當量)在無水THF (5.75升)中之溶液,於氮氣下,在冰水-甲醇浴上攪拌,並添加1M第三-丁醇鉀在THF中之溶液(4升,4.0莫耳,1.05當量),其速率係致使溫度保持低於0℃。於THF中之1M第三-丁醇鉀之添加完成後,在冷浴上持續攪拌1小時,且添加環戊烷羧甲醛(
6
,374克,3.81莫耳)在無水THF (290毫升)中之溶液,其速率係致使保持溫度低於0℃。移除冷浴,並使反應混合物逐漸溫熱至室溫,且於室溫下攪拌過夜。當反應被視為已完成時,使反應混合物於甲基第三-丁基醚(MTBE,14升)、水(10升)及鹽水(6升)之間作分液處理。分離兩液層,並將合併之有機相以鹽水(6升)洗滌。以MTBE (10升)萃取水相,且以鹽水(6升)洗滌。使合併之有機萃液在減壓下濃縮,及使殘留物蒸餾(65-78℃/6托),而得3-環戊基丙烯腈(
8
,437.8克,理論上461.7克,94.8%產率),為無色油,發現其為
E
-與
Z
-異構物之混合物。關於
8
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz, 關於
Z
-異構物)δppm 6.58 (t, 1H, J = 10.6 Hz), 5.55 (dd, 1H, J = 10.8, 0.59 Hz), 2.85 (m, 1H), 1.90-1.46 (m, 6H), 1.34 (m, 2H)與(關於
E
-異構物)δppm 6.83 (q, 1H, J = 8.3 Hz), 5.66 (dd, 1H, J = 16.5, 1.4 Hz), 2.60 (m, 1H), 1.90-1.46 (m, 6H), 1.34 (m, 2H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz, 關於
Z
-異構物)δppm 159.8, 116.6, 97.7, 42.3, 32.3, 25.1與(關於
E
-異構物)δppm 160.4, 118.1, 97.9, 43.2, 31.5, 24.8;C8H11N (MW, 121.18), GCMS (EI) m/e 120 (M+-H)。
4-(1H- 吡唑 -4- 基 )-7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (5).
方法A. 於裝有回流冷凝管、氮氣入口管、機械攪拌器及熱井之燒瓶中,添加4-氯基-7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3a
,817克,2.88莫耳)與二氧陸圜(8升)。於此溶液中,添加4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
4
,728克,3.75莫耳,1.30當量),接著為碳酸鉀(K2CO3,1196克,8.67莫耳,3.0當量)在水(4升)中之溶液。溶液係經由使氮氣流通過溶液,歷經15分鐘而脫氣,然後以肆(三苯膦)鈀(0) (167克,0.145莫耳,0.05當量)處理,並將所形成之反應混合物於回流(約90℃)下加熱2小時。當藉TLC (1:1庚烷/醋酸乙酯)與LCMS,反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,以醋酸乙酯(24升)與水(4升)稀釋。分離兩液層,且以醋酸乙酯(4升)萃取水層。將合併之有機層以水(2 x 2升)、鹽水(2升)洗滌,以硫酸鈉脫水乾燥(Na2SO4),及在減壓下濃縮。使殘留物懸浮於甲苯(4升)中,並於減壓下移除溶劑。最後,將殘留物以甲基第三-丁基醚(MTBE,3升)研製,且藉過濾收集固體,及以MTBE (1升)洗滌,而得4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
,581.4克,理論上908.5克,64%產率),為白色結晶性固體。關於
5
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 13.41 (bs, 1H), 8.74 (s, 1H), 8.67 (bs, 1H), 8.35 (bs, 1H), 7.72 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.10 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.61 (s, 2H), 3.51 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.81 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.13 (s, 9H);C15H21N5OSi (MW, 315.45), LCMS (EI) m/e 316 (M++H)。
外消旋 3- 環戊基 -3-{4-[7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 (9, 外消旋 SEM- 保護之化合物 ).
方法A. 於室溫下,將3-環戊基丙烯腈(
8
,273.5克,2.257莫耳,1.20當量)與DBU (28毫升,0.187莫耳,0.10當量)添加至4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
,591.8克,1.876莫耳)在乙腈(4.7升)中之懸浮液內。將所形成之反應混合物加熱至50-60℃,歷經17小時(透明溶液係中途經過加熱而發展),接著至70-80℃,歷經8小時。當LCMS分析顯示反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫。然後,使已冷卻之溶液於減壓下濃縮,而得粗產物(
9
),為濃稠琥珀色油。使粗產物溶於二氯甲烷(DCM)中,並吸附至矽膠上,接著,乾裝填至以33% EtOAc/庚烷填充之矽膠管柱(3公斤)上。使管柱以33% EtOAc/庚烷(21升)、50% EtOAc/庚烷(28升)、60% EtOAc/庚烷(12升)及75% EtOAc/庚烷(8升)溶離。合併含有所要產物(
9
)之溶離份,及在減壓下濃縮,以產生黃色油,將其以EtOAc轉移至3升燒瓶。於減壓下移除溶劑,並藉由與庚烷共蒸發移除殘留EtOAc。使殘留物在高真空下進一步乾燥過夜,而得外消旋3-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(
9
, 外消旋SEM-保護之化合物,800克,理論上819.1克,97.7%產率),為極端黏稠黃色油。關於
9
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.83 (s, 1H), 8.75 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.77 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.63 (s, 2H), 4.53 (td, 1H, J = 19.4, 4.0 Hz), 3.51 (t, 2H, J = 8.1 Hz), 3.23 (dq, 2H, J = 9.3, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.66-1.13 (m, 7H), 0.81 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.124 (s, 9H);C23H32N6OSi (MW, 436.63), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)與459 (M++Na)。
(3R)- 環戊基 -3-{4-[7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 ((R)-10) 與 (3S)- 環戊基 -3-{4-[7- (2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 ((S)-10)
於150巴之填充壓力下,將藉由Daicel在3.0升異丙醇(IPA)中製成之1.5公斤20微米Chiralcel®OD對掌固定相(CSP)之漿液填充至PROCHROM動態軸向壓縮管柱LC110-1 (11公分內徑x 25公分長度;管柱空隙體積:約1.5升)中。接著,將經填充之管柱安裝於Novasep Hipersep HPLC單元上。將管柱與Hipersep單元以甲醇(17升),接著以製自異丙醇與己烷之混合物(2:8體積比,17升)之流動相沖洗。然後,進料溶液係藉由使3-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(
9
, 外消旋SEM-保護之化合物,2795克,6.4莫耳)於流動相中溶解至濃度為80克/升而製成。接著,將進料溶液相繼注入製備型對掌性管柱中,以供分離。各注射在體積上為120毫升。使對掌性管柱以流動相,在570毫升/分鐘之流率下,於室溫下溶離。管柱溶離係藉由在330毫微米波長下之UV監測。在此等條件下,達成兩種對掌異構物之基線分離。滯留時間係個別為16.4分鐘(吸收峰1, 不想要之(S)-對掌異構物, (S)-
10
)與21.0分鐘(吸收峰2, 所要之(R)-對掌異構物, (R)-
10
)。關於各注射之循環時間為11分鐘,且關於此分離方法,進行總計317次注射。自各注射個別地收集關於吸收峰1 (不想要之(S)-對掌異構物, (S)-
10
)與吸收峰2 (所要之(R)-對掌異構物, (R)-
10
)之溶離份。使已收集之溶離份個別在1平方呎與2平方呎ROTOTHERM蒸發器中,於40℃下,在減壓(40-120巴)下連續濃縮。使得自各蒸發器之殘留物在高真空下進一步乾燥至恒重,獲得(3R)-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-
10
,1307克,理論上1397.5克,93.5%),得自吸收峰2,為淡黃色油,與(3S)-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((S)-
10
,1418克,理論上1397.5克,101.5%),得自吸收峰1,為黃色油。
展開對掌性HPLC方法,以供經SEM-保護化合物之兩種對掌異構物((R)-
10
與(S)-
10
)之對掌性純度評估,使用Chiralcel® OD-H管柱(4.6 x 250毫米,5微米),購自Chiral技術公司,填充以纖維素參(胺基甲酸3,5-二甲基苯酯)塗覆之矽膠(Chiralcel®OD)。經SEM-保護化合物之兩種對掌異構物係以大於3.0之解析,利用製自10%乙醇與90%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。關於(S)-對掌異構物((S)-
10
)與(R)-對掌異構物((R)-
10
)之滯留時間係個別為10.3分鐘與13.1分鐘。
藉由製備型對掌性HPLC所分離各對掌異構物之品質,包括化學純度(HPLC面積%與重量%)、對掌性純度(對掌性HPLC面積%)及殘留溶劑(IPA與己烷),係經分析,且其結構係藉NMR與LC/MS確認。關於(R)-
10
:非對掌性純度(99.0面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測;100.1重量%,藉HPLC重量百分比檢測);對掌性純度(99.7面積%,藉對掌性HPLC;99.4% ee);殘留溶劑(3.7重量%,對於IPA;0.01重量%,對於己烷);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.83 (s, 1H), 8.75 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.77 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.63 (s, 2H), 4.53 (td, 1H, J = 19.4, 4.0 Hz), 3.51 (t, 2H, J = 8.1 Hz), 3.23 (dq, 2H, J = 9.3, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.66-1.13 (m, 7H), 0.81 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.124 (s, 9H);C23H32N6OSi (MW, 436.63), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)與459 (M++Na)。關於(S)-
10
:非對掌性純度(99.3面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測;99.9重量%,藉HPLC重量百分比檢測);對掌性純度(99.7面積%,藉對掌性HPLC;99.4% ee);殘留溶劑(4.0重量%,對於IPA;0.01重量%,對於己烷);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.83 (s, 1H), 8.75 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.77 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.63 (s, 2H), 4.53 (td, 1H, J = 19.4, 4.0 Hz), 3.51 (t, 2H, J = 8.1 Hz), 3.23 (dq, 2H, J = 9.3, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.66-1.13 (m, 7H), 0.81 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.124 (s, 9H);C23H32N6OSi (MW, 436.63), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)與459 (M++Na)。
(3R)- 環戊基 -3-{4-[7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 ((R)-10) 與 (3S)- 環戊基 -3-{4-[7- (2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 ((S)-10)
外消旋混合物係在裝有8個管柱之SMB單元上進行。分離係在不同規模下,使用下文實例中所提出之不同條件進行。各對掌異構物之純度係藉對掌性HPLC方法監測,使用關於分離所使用之相同流動相與相同固定相,以允許純度之迅速測定。於各情況中,兩種對掌異構物係藉蒸發,在真空下以濃縮之溶液回收,無論是使用迴轉式蒸發器或落膜蒸發器。在實例1至3中,所要之對掌異構物係以萃剩液回收。於實例4中,所要之對掌異構物係以萃液回收。在SMB單元已操作至少10至15次循環後,所報告之對掌性純度與產率為經度量之數據,以確保穩定狀態操作。測試不同操作條件,以確保高純度與高產率。在實例1至3中,使用相同固定相與流動相之分離係在具有不同管柱直徑之不同SMB單元上測試。於實例4中,SMB係在兩種不同操作壓力下操作。在實例4中,柱構型係從古典<2>/<2>/<2>/<2>改變成<2>/<2>/ <3>/<1>,以增加萃剩液之純度,及藉由增加SMB區帶III之長度增加通過量。
實例 1 : 50 克規模
管柱: Chiralcel®OD
流動相 異丙醇與正-庚烷20/80 (v/v)
管柱長度 10公分
管柱內徑 10毫米
管柱數目 8
進料濃度 80克/升
溫度: 25℃。
參數 | 實例1 |
柱構型 | <2>/<2>/<2>/<2> |
再循環之流率(毫升/分鐘) | 18 |
萃取流率(毫升/分鐘) | 7.76 |
進料流率(毫升/分鐘) | 0.25 |
萃剩液流率(毫升/分鐘) | 1.4 |
溶離劑流率(毫升/分鐘) | 8.91 |
切換時間(分鐘) | 1.52 |
| |
所要之對掌異構物純度 | 99.15% |
所要之對掌異構物產率 | 94.8% |
生產率(公斤對掌異構物/d/公斤CSP) | 0.41 |
實例 2 : 25 公斤規模
管柱: Chiralcel®OD
流動相 異丙醇與正-庚烷20/80 (v/v)
管柱長度 9.5公分
管柱內徑 49毫米
管柱數目 8
進料濃度 80克/升
溫度: 25℃。
參數 | 實例2 |
柱構型 | <2>/<2>/<2>/<2> |
操作壓力(巴) | 25-28 |
再循環之流率(毫升/分鐘) | 498.9 |
萃取流率(毫升/分鐘) | 176.4 |
進料流率(毫升/分鐘) | 6.58 |
萃剩液流率(毫升/分鐘) | 57.8 |
溶離劑流率(毫升/分鐘) | 227.6 |
切換時間(分鐘) | 1.11 |
| |
所要之對掌異構物純度 | 99.3% |
所要之對掌異構物產率 | 85% |
生產率(公斤對掌異構物/d/公斤CSP) | 0.43 |
實例 3 : 100 公斤規模
管柱: Chiralcel®OD
流動相 異丙醇與正-庚烷20/80 (v/v)
管柱長度 9.0公分
管柱內徑 200毫米
管柱數目 8
進料濃度 53.7克/升
溫度: 25℃。
參數 | 實例3 |
柱構型 | <2>/<2>/<2>/<2> |
操作壓力(巴) | 35 |
再循環之流率(升/小時) | 355.0 |
萃取流率(升/小時) | 124.1 |
進料流率(升/小時) | 7.0 |
萃剩液流率(升/小時) | 114.0 |
溶離劑流率(升/小時) | 231.1 |
切換時間(分鐘) | 1.80 |
| |
所要之對掌異構物純度 | 99.8% |
所要之對掌異構物產率 | 92% |
生產率(公斤對掌異構物/d/公斤CSP) | 0.31 |
實例 4 : 100 克規模
管柱: (S,S) Whelk-O®1
流動相 甲基-第三-丁基醚
管柱長度 10.0公分
管柱內徑 10毫米
管柱數目 8
進料濃度 90克/升
參數 | 實例4a | 實例4b |
柱構型 | <2>/<2>/<2>/<2> | <2>/<2>/<3>/<1> |
操作壓力(巴) | 27 | 12 |
溫度 | 23 | 22 |
再循環之流率(毫升/分鐘) | 22.0 | 9.0 |
萃取流率(毫升/分鐘) | 9.6 | 2.8 |
進料流率(毫升/分鐘) | 0.5 | 0.3 |
萃剩液流率(毫升/分鐘) | 5.9 | 3.0 |
溶離劑流率(毫升/分鐘) | 15 | 5.5 |
切換時間(分鐘) | 0.70 | 1.48 |
| | |
所要之對掌異構物純度 | 99.6% | 99.8% |
所要之對掌異構物產率 | 90% | 98% |
生產率
(公斤對掌異構物/d/公斤CSP) | 0.92 | 0.55 |
(3R)- 環戊基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈 ((R)-12, 自由態鹼 ).
方法A. 在室溫下,於(3R)-環戊基-3-{4-[7- (2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-
10
,463克,1.06莫耳,98.6% ee)在乙腈(4.5升)中之溶液內,添加水(400毫升),接著立即為四氟硼酸鋰(LiBF4,987.9克,10.5莫耳,10.0當量)。在添加水時,發現反應溫度從環境溫度降至12℃,在添加四氟硼酸鋰(LiBF4)期間,然後增加至33℃。將所形成之反應混合物加熱至回流(約80℃),歷經過夜。於醋酸乙酯/水中使液份淬滅,且藉LCMS與TLC (95:5醋酸乙酯/甲醇,v/v)確認。當LCMS與TLC分析顯示羥基甲基中間物((R)-
11
)與所製成之完全去除保護之物質((R)-
12
, 自由態鹼)兩者,但無起始物質((R)-
10
)留下時,使反應混合物逐漸冷卻至< 5℃,接著,逐漸添加20%氫氧化銨水溶液(NH4OH,450毫升),以調整反應混合物之pH值至9 (以pH條確認)。移除冷浴,並使反應混合物逐漸溫熱至室溫,且於室溫下攪拌過夜。於醋酸乙酯/水中使液份淬滅,並藉LCMS與TLC (95:5醋酸乙酯/甲醇,v/v)確認,以確認完全去除保護。當LCMS與TLC顯示反應被視為已完成時,過濾反應混合物,且將固體以乙腈(1升)洗滌。然後,使合併之濾液於減壓下濃縮,並使殘留物於醋酸乙酯(6升)與半飽和鹽水(3升)之間作分液處理。分離兩液層,且以醋酸乙酯(2升)萃取水層。將合併之有機層以半飽和碳酸氫鈉(NaHCO3,3升)與鹽水(3升)洗滌,以硫酸鈉脫水乾燥(Na2SO4),及在減壓下濃縮,獲得粗產物,為橘色油。接著,將粗製物質藉急驟式管柱層析純化(SiO2,40至100%醋酸乙酯/庚烷梯度溶離),而得(3R)-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-
12
, 自由態鹼,273克,理論上324.9克,84%產率),為白色泡沫物。此物質為藉19F NMR確認,以確保無四氟硼酸鋰(LiBF4)留下,及藉對掌性HPLC (Chiralcel®OD-H,90:10己烷/乙醇)確認對掌異構純度(98.7% ee),並使用而無需進一步純化,以製備其相應之磷酸鹽。關於(R)-
12
(自由態鹼):1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 12.1 (bs, 1H), 8.80 (d, 1H, J = 0.42 Hz), 8.67 (s, 1H), 8.37 (s, 1H), 7.59 (dd, 1H, J = 2.34, 3.51 Hz), 6.98 (dd, 1H, J = 1.40, 3.44 Hz), 4.53 (td, 1H, J = 19.5, 4.63 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 9.77, 17.2 Hz), 3.18 (dd, 1H, J = 4.32, 17.3 Hz), 2.40 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.65至1.13 (m, 7H);C17H18N6(MW, 306.37) LCMS (EI) m/e 307 (M++H)。
(R)-3-(4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 )-3- 環戊基丙腈 (R)-10.
使(R)-3-環戊基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-
10
,75.0克,0.172莫耳,98.8% ee)在乙腈(600毫升)中之溶液冷卻至0-5℃。於已冷卻之溶液中,添加三氟化硼乙醚化物(54.4毫升,0.429莫耳),歷經10分鐘,同時保持內部反應溫度低於5℃。在添加之後,移除冷浴,並使反應混合物溫熱至室溫。當HPLC分析顯示(R)-
10
之含量係低於1%時,去除保護反應之最初階段係被視為完成。然後,使反應物冷卻至0-5℃,接著緩慢添加水(155毫升)。在水添加之後,移除冷浴,且使所形成之反應混合物溫熱至13-17℃,及再攪拌2-3小時。使所形成之反應混合物再一次冷卻至0-5℃。於已冷卻之反應混合物中,慢慢添加氨在水中之溶液[藉由將28%氨水溶液(104.5毫升)與水(210.5毫升)混合而製成],同時保持內部反應溫度在低於5℃下。在添加氨水溶液後,移除冷浴,並使反應物溫熱至室溫。當羥基甲基中間物之含量係藉HPLC分析為低於1%時,水解作用係被視為完成。
將所形成之反應混合物以醋酸乙酯(315毫升)稀釋,並以20%鹽水(315毫升)洗滌。將含水離份以醋酸乙酯(315毫升)逆萃取。合併有機離份,及在真空下濃縮至體積為380毫升,伴隨著40℃之浴溫,將已濃縮之殘留物以醋酸乙酯(600毫升)稀釋,且以1M NaHCO3(2 x 345毫升)與20%鹽水(345毫升)洗滌。合併含水洗液,並以醋酸乙酯(345毫升)逆萃取。合併有機離份,且研磨過濾至乾淨2升圓底燒瓶中,將有機離份以溫水(50℃,2 x 450毫升)洗滌,接著以活性炭,在65℃下處理,並攪拌1.5小時。使漿液經過矽藻土床過濾。使濾液在真空下濃縮,伴隨著40℃之浴溫。將所形成之漿液置於高真空下,以提供(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-環戊基丙腈[(R)-
12
,54.2克,103%產率],為淡黃色泡沫物。此物質係藉19F NMR確認,以確保產物並未被任何氟化不純物污染。經單離自由態鹼之化學純度為96.3%。自由態鹼之對掌性純度為98.8%,藉對掌性HPLC (chiralcel OD,90:10己烷/乙醇)。使用自由態鹼,無需進一步純化,以製備磷酸鹽。1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δ12.11 (bs, 1H), 8.79 (d, 1H, J = 0.43 Hz), 8.67 (s, 1H), 8.37 (s, 1H), 7.59 (q, 1H, J = 2.3 Hz), 6.98 (q, 1H, J = 1.6 Hz), 4.53 (td, 1H, J = 19.2, 4.1 Hz), 3.22 (dq, 2H, J = 9.8, 4.3 Hz), 2.40 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.65-1.13 (m, 7H). C17H16N6(MW, 306.37), LCMS (EI) m/e 307 (M++H)。
(3R)- 環戊基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈磷酸鹽 ((R)-13, 磷酸鹽 ). 方法 A.
於(3R)-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-
12
, 自由態鹼,572克,1.87莫耳)在異丙醇(IPA,8升)中之溶液內,在60-65℃下,添加磷酸(186.2克,1.9莫耳,1.10當量)在異丙醇(1.6升)中之溶液。未發現放熱,同時添加磷酸溶液,且幾乎立即形成沉澱物。接著,將所形成之混合物在76℃下加熱1.5小時,然後逐漸冷卻至環境溫度,並於室溫下攪拌過夜。過濾混合物,且將固體以庚烷與異丙醇(1/1,v/v,3升)之混合物洗滌,接著轉移返回原先燒瓶,並在庚烷(8升)中攪拌一小時。藉過濾收集固體,以庚烷(1升)洗滌,並在對流烘箱中,於真空中,在40℃下乾燥至恒重,而得(3R)-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸鹽((R)-
13, 磷酸鹽
,634.2克,理論上755克,84%產率),為白色至灰白色結晶性固體。關於(R)-
13, 磷酸鹽
:熔點197.6℃;1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz)δppm 12.10 (s, 1H), 8.78 (s, 1H), 8.68 (s, 1H), 8.36 (s, 1H), 7.58 (dd, 1H, J = 1.9, 3.5 Hz), 6.97 (d, 1H, J = 3.6 Hz), 4.52 (td, 1H, J = 3.9, 9.7 Hz), 3.25 (dd, 1H, J = 9.8, 17.2 Hz), 3.16 (dd, 1H, J = 4.0, 17.0 Hz), 2.41, (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.59 (m, 1H), 1.51 (m, 2H), 1.42 (m, 1H), 1.29 (m, 2H), 1.18 (m, 1H);13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz)δppm 152.1, 150.8, 149.8, 139.2, 131.0, 126.8, 120.4, 118.1, 112.8, 99.8, 62.5, 44.3, 29.1, 29.0, 24.9, 24.3, 22.5;C17H18N6(MW, 306.37,關於自由態鹼) LCMS (EI) m/e 307 (M++H,基峰), 329.1 (M++Na)。
方法 B.
於(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-環戊基丙腈((R)-
12
,54.2克,177莫耳)在二氯甲烷(782毫升)與2-丙醇(104毫升)中之溶液內,在回流下,添加磷酸(19.9克,0.173莫耳,1.15當量)在2-丙醇(34.0毫升)中之溶液,歷經47分鐘期間。在酸添加之後,將所形成之混合物加熱至回流,歷經另外1小時。使混合物逐漸冷卻至環境溫度,並攪拌3小時。藉過濾收集固體,且以二氯甲烷(390毫升),接著以正-庚烷(390毫升)洗滌。使固體在真空下,於室溫下,然後在真空下,於62℃下部份乾燥,而得(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-環戊基丙腈磷酸鹽(60.1克,84%產率),為白色至灰白色結晶性固體。藉對掌性HPLC (chiralcel OD,90:10己烷/乙醇)分析,獲得對掌純度,為99.2% ee。1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δ12.11 (bs, 1H), 8.79 (d, 1H, J = 0.59 Hz), 8.67 (s, 1H), 8.36 (s, 1H), 7.59 (q, 1H, J = 2.3 Hz), 6.98 (q, 1H, J = 1.6 Hz), 4.53 (td, 1H, J = 19.6, 4.4 Hz), 3.22 (dq, 2H, J = 9.6, 4.3 Hz), 2.40 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.65-1.13 (m, 7H). C17H21N6O4P (MW, 404.36), LCMS (EI) m/e 307 (M++H)與m/e 329 (M++Na)。
(R)-3-(4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 )-3- 環戊基丙腈磷酸鹽 .
於裝有攪拌棒、蒸餾頭、添液漏斗及加熱罩之1升圓底燒瓶中,裝填甲醇(520毫升)與(R)-3-(4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)-3-環戊基丙腈磷酸鹽(
(R)-13
, 磷酸鹽,40.0克,98.92毫莫耳)。將漿液加熱至55℃,以產生稍微粉紅色溶液。使溶液冷卻至50℃,並過濾至裝有架空攪拌器、蒸餾頭、添液漏斗及加熱罩之2升燒瓶中。將1升圓底燒瓶與過濾漏斗以另外之甲醇(104.0毫升)沖洗。在大氣壓下,將濾液溶液加熱至回流,以使甲醇(281毫升)蒸餾,歷經1小時。經由添液漏斗慢慢裝填異丙醇(IPA) (320毫升),歷經80分鐘,同時保持內部溫度大約在65℃下。在IPA添加期間,發現磷酸鹽之沉澱作用。於IPA之添加完成後,在相同溫度下,慢慢添加正-庚烷(175毫升)。於大氣壓下持續蒸餾。在大約如蒸餾速率之相同速率下,添加另外之正-庚烷(825毫升),同時保持內部溫度在約65℃下。當餾出物之體積達到742毫升(排除得自先前蒸餾之281毫升甲醇之體積)時,完成蒸餾。蒸餾係花費大約1小時。在蒸餾期間,蒸氣溫度係在54-64℃之範圍內,且於完成蒸餾時,內部溫度為67℃。使混合物慢慢冷卻至室溫,並再攪拌3小時。藉過濾收集固體。將濕濾餅以16.7% (v/v)在正-庚烷中之異丙醇(384.0毫升),接著以正-庚烷(280.0毫升)洗滌,及在真空下於55℃下乾燥,提供36.1克所要之產物,為白色固體,90%產率。化學純度係藉HPLC分析為99.79%。對掌性純度係藉對掌性HPLC分析為99.8%。1H NMR (499.7 MHz, DMSO-d6)δ(ppm):12.21 (s, 1H), 10.71 (s, 3H), 8.80 (s, 1H), 8.72 (s, 1H), 8.40 (s, 1H), 7.60 (d, J = 3.5 Hz, 1H), 7.00 (d, J = 3.5 Hz, 1H), 4.51 (td, J = 9.75, 4.0 Hz, 1H), 3.25 (dd, J = 17.3, 9.75 Hz, 1H), 3.14 (dd, J = 17.0, 4.0 Hz, 1H), 2.43-2.35 (m, 1H), 1.79-1.73 (m, 1H), 1.58-1.42 (m, 3H), 1.41-1.33 (m, 1H), 1.30-1.23 (m, 2H), 1.19-1.12 (m, 1H);13C NMR (125.7 MHz, DMSO-d6)δ(ppm):152.8, 151.2, 150.3, 140.0, 131.8, 127.7, 120.8, 118.8, 113.5, 100.7, 63.3, 45.0, 29.8, 25.6, 25.0, 23.2;LCMS m/z:對C17H18N6(M+H)+之計算值:=307.2. 實測值(M+H)+:307.0。
4-(1H- 吡唑 -4- 基 )-7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (5).
方法B. 在室溫下,於裝有架空攪拌器、冷凝器、熱井及氮氣入口管之反應器中,裝填4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
4
,600克,3.09莫耳)、甲苯(4.2升)及乙基乙烯基醚(334.5克,4.64莫耳,0.44升,1.50當量),然後,逐滴添加2M HCl在乙醚中之溶液(39毫升,0.078莫耳,0.025當量)。將所形成之反應混合物加熱至35-40℃,歷經4-8小時。當HPLC分析顯示反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至15-25℃,接著以NaHCO3水溶液處理至pH > 8。分離兩液層,並使有機層在減壓下濃縮,而得粗製1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
14
),將其直接使用於後續Suzuki偶合反應,無需進一步純化。
在室溫下,於裝有架空攪拌器、冷凝器、熱井及氮氣入口管之反應器中,裝填水(H2O,1.5升)、碳酸鉀(K2CO3,1047克,7.58莫耳,2.45當量)、4-氯基-7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3a
,755克,2.66莫耳)、按上述製成之粗製1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
14
,822克,以100%轉化率為基準,3.09莫耳,1.16當量)及1-丙醇(6升)。使所形成之反應混合物脫氣三次,每次以氮回填,然後在室溫下,以肆(三苯膦)鈀(0) (9.2克,0.008莫耳,0.0026當量)處理。將所形成之反應混合物加熱至溫和回流(約90℃),歷經1-4小時。當藉HPLC,反應被視為已完成時,使反應混合物在減壓下濃縮,以移除溶劑。接著,使殘留物冷卻至室溫,以醋酸乙酯(9升)與水(4升)稀釋。分離兩液層,並以醋酸乙酯(2 x 2.5升)萃取水層。將合併之有機層以水(2 x 2升)洗滌,及在減壓下濃縮,而得粗製4-(1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
15
),將其直接使用於後續經酸促進之去除保護反應,無需進一步純化。
在室溫下,於裝有架空攪拌器、冷凝器、熱井及氮氣入口管之反應器中,裝填粗製4-(1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
15
,1030.9克,以100%轉化率為基準,2.66莫耳)、四氫呋喃(THF,0.9升)、水(H2O,4.4升)及10% HCl水溶液(2.7升,10.64莫耳,3.44當量)。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌2-5小時。當藉HPLC分析,反應被視為已完成時,在室溫下,將反應混合物以30%氫氧化鈉(NaOH)水溶液(940毫升,11.70莫耳,3.78當量)處理。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌1-2小時。藉過濾收集固體,以水(2 x 0.75升)洗滌,及在真空烘箱中於45-55℃下乾燥至恒重,而得粗製4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
,826.8克,理論上839.1克,98.5%產率),為灰白色固體(94.2面積%純,藉HPLC)。接著,使此粗製物質於乙腈中再結晶,而得純化合物
5
(738.4克,理論上839.1克,88%產率),為白色結晶(99.5面積%,藉HPLC),發現其在每個可比較方面係與製自方法A之物質相同。
4-(1H- 吡唑 -4- 基 )-7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (5).
方法C. 在室溫下,於裝有架空攪拌器、冷凝器、熱井及氮氣入口管之反應器中,裝填水(H2O,9.0升)、碳酸鉀(K2CO3,4461克,32.28莫耳,2.42當量)、4-氯基-7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3a
,3597克,12.67莫耳)、1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
14
,3550克,13.34莫耳,1.05當量)及1-丁醇(27升)。使所形成之反應混合物脫氣三次,每次以氮回填,然後在室溫下,以肆(三苯膦)鈀(0) (46克,0.040莫耳,0.003當量)處理。將所形成之反應混合物加熱至溫和回流(約90℃),歷經1-4小時。當藉HPLC,反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,接著經過矽藻土床過濾。將矽藻土床以醋酸乙酯(2 x 2升)洗滌,然後合併濾液與洗滌之溶液。分離兩液層,並將水層以醋酸乙酯(12升)萃取。使合併之有機層在減壓下濃縮,以移除溶劑,且將粗製4-(1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
15
)與四氫呋喃(THF,4.2升)直接裝回反應器,以供後續經酸促進之去除保護反應,無需進一步純化。
於室溫下,在反應器中,於按前文所述製成之粗製4-(1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
15
)在四氫呋喃(THF,4.2升)中之懸浮液內,裝填水(H2O,20.8升)與10% HCl水溶液(16.2,45.89莫耳,3.44當量)。將所形成之反應混合物在16-30℃下攪拌2-5小時。當藉HPLC分析,反應被視為已完成時,在室溫下,將反應混合物以30%氫氧化鈉(NaOH)水溶液(4升,50.42莫耳,3.78當量)處理。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌1-2小時。藉過濾收集固體,並以水(2 x 5升)洗滌,將濕濾餅與乙腈(21.6升)裝回反應器,且將所形成之懸浮液加熱至溫和回流,歷經1-2小時。接著,使透明溶液逐漸冷卻至室溫,並攪拌,且固體係自溶液沉澱析出,及冷卻。將混合物於室溫下再攪拌1-2小時。藉過濾收集固體,以乙腈(2 x 3.5升)洗滌,並在烘箱中,於減壓下,在45-55℃下乾燥至恒重,而得4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
,3281.7克,理論上3996.8克,82.1%產率),為白色結晶性固體(99.5面積%,藉HPLC),發現其在每個可比較方面係與製自方法A與B之物質相同。
4-(1H- 吡唑 -4- 基 )-7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (5).
方法D. 於氫化鈉(NaH,60重量%油分佈,4.05克,101.3毫莫耳,1.54當量)在1,2-二甲氧基乙烷(DME,20.0毫升,192.4毫莫耳)中之懸浮液內,在0-5℃(冰浴)下,慢慢添加1,2-二甲氧基乙烷(DME,80.0毫升,769.6毫莫耳)中之4-氯基吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,10.08克,65.6毫莫耳),以致使溫度低於5℃(-7℃至5℃)。立即釋出大量氣體。將所形成之反應混合物在0-5℃下攪拌30分鐘,然後,慢慢添加三甲基矽烷基乙氧基氯化甲烷(
2
,12.56克,75.3毫莫耳,1.15當量),同時使反應溫度保持在< 5℃下。於添加後,將反應物在0℃下攪拌1小時,接著溫熱至室溫,歷經23小時。當HPLC與TLC顯示反應被視為已完成時,在室溫下,以水(46毫升)使反應混合物淬滅,並使含有所要之產物(
3a
)之經淬滅反應混合物直接進行至下一Suzuki偶合反應,無需進一步處理與純化。
在室溫下,於按上述得自先前反應之含有粗製4-氯基-7-[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3a
,18.63克,65.64毫莫耳)之經淬滅反應混合物中,添加1,2-二甲氧基乙烷(DME,38毫升)、粉末碳酸鉀(K2CO3,23.56克,170.5毫莫耳,2.6當量)、1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
14
,18.60克,69.89毫莫耳,1.06當量)。使所形成之混合物脫氣四次,每次以氮氣回填,然後在室溫下,以肆(三苯膦)鈀(0) (244.2毫克,0.21毫莫耳,0.003當量)處理。使所形成之反應混合物脫氣四次,每次以氮氣回填,接著溫熱至80℃,歷經4-8小時。當TLC與HPLC顯示反應被視為已完成時,使反應混合物逐漸冷卻至室溫,並經過短矽藻土床(10克)過濾。將矽藻土床以醋酸乙酯(EtOAc,20毫升)洗滌。分離兩層濾液,且將水層以醋酸乙酯(2 x 30毫升)萃取。將合併之有機萃液以飽和NaCl水溶液(20毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),及在減壓下濃縮。接著,將含有粗製所要Suzuki偶合產物(
15
)之殘留物使用THF (22毫升)轉移至500毫升圓底燒瓶,以供後續去除保護反應,無需進一步純化。
於室溫下,將粗製Suzuki偶合產物(
15
)在THF (22毫升)中之溶液,以水(108毫升)與10% HCl水溶液(藉由將19.6毫升濃HCl與64毫升H2O混合而製成)處理。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌4-6小時。當TLC與HPLC顯示去除保護反應被視為已完成時,將30%氫氧化鈉(NaOH)水溶液(藉由使10.4克NaOH溶於21.0毫升H2O中而製成)慢慢添加至反應混合物中,同時保持溫度低於25℃。固體係逐漸溶解,並於10分鐘後再沉澱。將混合物於室溫下攪拌1-2小時,然後藉過濾收集固體,且以H2O (50毫升)洗滌。將濕濾餅轉移至250毫升三頸燒瓶,並在室溫下以乙腈(MeCN,112毫升)處理。將混合物加熱至回流,歷經2小時,接著逐漸冷卻至室溫,且於室溫下攪拌1小時。藉過濾收集固體,以MeCN (36毫升)洗滌,及在真空烘箱中於40-45℃下乾燥,而得4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
,15.3克,理論上20.7克,73.9%產率),為白色結晶性固體(99.4面積%,藉HPLC),發現其在每個可比較方面係與製自方法A、B及C之物質相同。
外消旋 3- 環戊基 -3-{4-[7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 (9, 外消旋 SEM- 保護之化合物 ).
方法B. 在室溫下,於裝有攪拌棒、熱電偶、冷凝器及氮氣入口管之四頸250毫升圓底燒瓶中,裝填(3S)-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((S)-
10
,13.9克,31.5毫莫耳)、乙腈(84毫升)及3-環戊基丙烯腈(
8
,
E
與
Z
異構物之混合物,3.82克,31.5毫莫耳,1.0當量)。然後,在室溫下,將所形成之混合物以碳酸銫(Cs2CO3,2.57克,7.88毫莫耳,0.25當量)處理。使反應混合物溫熱至65℃,並於12小時後,藉對掌性HPLC確認,以測定化合物(R)-
10
對化合物(S)-
10
之對掌異構比例。當化合物(R)-
10
對化合物(S)-
10
之比例達到一對一時,接著,使反應混合物逐漸冷卻至室溫,且於室溫下攪拌24至48小時。反應混合物係藉HPLC監測,以測定4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
)之含量。
當化合物
5
之含量係藉HPLC面積%發現為≦2%時,反應係被視為已完成,然後,使反應混合物經過矽藻土墊過濾,以移除存在於反應溶液中之不溶性固體。接著,於減壓下濃縮濾液,以移除約40毫升溶劑。將已濃縮之溶液以醋酸乙酯(40毫升)稀釋,並以1N HCl水溶液(40毫升)洗滌。分離兩液層,且以醋酸乙酯(20毫升)逆萃取含水酸洗滌之溶液。將合併之有機離份以1M碳酸氫鈉水溶液(NaHCO3) (45毫升)與20% (w/w)鹽水溶液(40毫升)洗滌。使有機離份以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),及在減壓下濃縮,而得粗製外消旋3-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(
9
, 外消旋SEM-保護之化合物,理論上13.6克,13.9克,97.8%),為琥珀色油,發現其係與藉由方法A製成之物質相同。發現此粗產物為足夠純(> 96面積%,藉HPLC),並直接使用於後續對掌性分離,無需進一步純化。
4-(1H- 吡唑 -4- 基 )-7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (5).
方法E. 在室溫下,於裝有架空攪拌器、熱電偶、2升添液漏斗及氮氣入口管之22升四頸燒瓶中,裝填(3S)-3-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((S)-
10
,491克,1.11莫耳)與乙腈(4.5升)。使混合物冷卻至0-10℃,然後,經由添液漏斗以第三-丁醇鉀在THF中之1M溶液(KOtBu,2.0升,2.0莫耳,1.8當量)逐滴處理,歷經1.5小時。在添加鹼之後,使反應混合物回復至室溫,並於室溫下攪拌12-24小時。當LC/MS顯示反應被視為已完成時,將反應混合物以醋酸乙酯(EtOAc,6升)與50% (w/w)氯化銨水溶液(NH4Cl,4升)稀釋。分離兩液層,且以醋酸乙酯(2升)逆萃取含水離份。將合併之有機離份以水(2升)與鹽水(3升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),及在減壓下濃縮,而得粗製4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
,354克,理論上350.1克,101.1%產率),為琥珀色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化。隨後,使此粗製物質在乙腈中再結晶,而得純化合物
5
(308克,理論上350.1克,88%產率),為白色結晶(99.5面積%,藉HPLC),發現其在每個可比較方面係與製自方法A、B、C及D之物質相同。
(2S,3S)-2,3- 雙 ( 苯甲醯氧基 ) 琥珀酸 -(3R)- 環戊基 -3-[4-(7-{[2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ] 甲基 }-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ] 丙腈 (1:1 ; 17).
在室溫下,於裝有攪拌棒與氮氣入口管之250毫升圓底燒瓶中,裝填外消旋3-環戊基-3-[4-(7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(
9
,6.92克,0.0158莫耳)、乙腈(89.0毫升,1.70莫耳)、四氫呋喃(15毫升,0.185莫耳)及丙酮(15.0毫升,0.204莫耳)。使所形成之溶液溫熱至50℃,然後以一份(+)-2,3-二苯甲醯基-D-酒石酸(
16
,8.52克,0.0238莫耳,1.5當量)處理。接著,將所形成之均勻溶液於50℃下攪拌10分鐘,然後,逐漸冷卻至室溫,並於室溫下攪拌21小時。接著藉過濾收集固體,以小體積之己烷沖洗,及在減壓下乾燥,而得(2S,3S)-2,3-雙(苯甲醯氧基)琥珀酸-(3R)-環戊基-3-[4-(7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(1:1;
17
,6.85克,理論上12.6克,54%產率),為白色結晶。經單離鹽之對掌異構純度係藉對掌性HPLC分析,且發現74:26偏向所要之R-對掌異構物。關於
17
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.86 (s, 1H), 8.78 (s, 1H), 8.42 (s, 1H), 8.04 (dd, 4H, J = 1.1, 8.4 Hz), 7.80 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 7.76 (tt, 2H, J = 7.5, 1.3 Hz), 7.73 (dd, 4H, J = 7.9, 7.4 Hz), 7.12 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.90 (s, 2H), 5.66 (s, 2H), 4.55 (td, 1H, J = 4.2, 9.6 Hz), 3.54 (t, 2H, J = 7.8 Hz), 3.30 (dd, 1H, J = 10.1, 17.6 Hz), 3.22 (dd, 1H, J = 4.2, 16.9 Hz), 2.43 (m, 1H), 1.82 (m, 1H), 1.70-1.14 (m, 7H), 0.85 (t, 2H, J = 7.8 Hz), -0.083 (s, 9H)。
(3R)- 環戊基 -3-{4-[7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 ((R)-10).
方法B. 在室溫下,於250毫升圓底燒瓶中,裝填對掌異構上加強之(2S,3S)-2,3-雙(苯甲醯氧基)琥珀酸-(3R)-環戊基-3-[4-(7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(1:1,
17
,6.85克,0.00862莫耳)、醋酸乙酯(EtOAc,70毫升,0.717莫耳)及水(20毫升,1.11莫耳),並使所形成之溶液冷卻至12℃,然後以3N氫氧化鈉水溶液(NaOH,10.7毫升,0.0321莫耳,3.72當量)處理,以調整pH至8-9。分離兩液層,且以醋酸乙酯(30毫升)萃取水層。將合併之有機離份以20%鹽水溶液(20毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥,過濾,及在減壓下濃縮,而得對掌異構上加強之(3R)-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈((R)-
10
,3.31克,理論上3.76克,88%),為無色油,其係藉對掌性HPLC分析,且發現74:26偏向所要之R-對掌異構物。關於(R)-
10
:1H NMR (CD3OD, 300 MHz)δppm 8.77 (s, 1H), 8.68 (s, 1H), 8.43 (s, 1H), 7.66 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.06 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.7 (s, 2H), 4.53 (td, 1H, J = 4.5, 10.2 Hz), 3.62 (dd, 2H, J = 8.0, 16.0 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 9.7, 17.2 Hz), 3.17 (dd, 1H, J = 4.0, 17.0 Hz), 2.59 (m, 1H), 1.97 (m, 1H), 1.80-1.25 (m, 7H), 0.92 (t, 2H, J = 8.4 Hz), -0.03 (s, 9H);C23H32N6OSi (MW, 436.63), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)。
三甲基醋酸 {4-[1-(1- 乙氧基乙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 ]-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 } 甲酯 (18).
在室溫下,於裝有攪拌棒、冷凝器及3向閥之250毫升圓底燒瓶中,裝填三甲基醋酸4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基}甲酯(
3f
,30克,0.112莫耳)、1,4-二氧陸圜(300毫升,4.0莫耳)、1-(1-乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
14
,35.8克,0.134莫耳,1.2當量)、水(150毫升,8.3莫耳)及碳酸鉀(K2CO3,61.9克,0.448莫耳,4.0當量)。使所形成之混合物脫氣四次,每次以氮回填,然後裝填肆(三苯膦)鈀(0) (5.0克,0.00433莫耳,0.039當量)。接著,使反應混合物脫氣四次,每次以氮回填,然後溫熱至85℃。將反應混合物在85℃下攪拌2-5小時。當反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,然後以20%鹽水溶液(250毫升)與醋酸乙酯(250毫升)稀釋。分離兩液層,並將水層以醋酸乙酯(250毫升)萃取。將合併之有機離份以水與鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),及在減壓下濃縮。將殘留物藉急驟式管柱層析純化(SiO2,25%至40%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得三甲基醋酸{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
18
),為橘色油,將其直接使用於後續反應,假定理論產率。關於
18
:C19H25N5O3(MW, 371.43), LCMS (EI) m/e 372 (M++H)。
三甲基醋酸 [4-(1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ] 甲酯 (19).
方法A. 在室溫下,於裝有攪拌棒與氮氣入口管之1升圓底燒瓶中,裝填按上述製成之三甲基醋酸{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
18
,理論量41.6克,0.112莫耳)與四氫呋喃(THF,610毫升,7.5莫耳),並在室溫下,將所形成之混合物以2.0N鹽酸水溶液(140毫升,0.28莫耳,2.5當量)處理。接著,將所形成之反應混合物於室溫下攪拌過夜。當反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至0-5℃,然後以3M氫氧化鈉水溶液(NaOH) (95毫升)調整pH值至9-10。接著,以醋酸乙酯(2 x 300毫升)萃取混合物,且將合併之有機萃液以20%鹽水溶液(250毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),及在減壓下濃縮,而得粗產物,為灰白色至淡黃色固體。將粗產物以甲基第三-丁基醚(MTBE,200毫升)處理,並使漿液溫熱至回流,歷經30分鐘,然後冷卻至室溫。藉過濾收集固體,且以MTBE (2 x 40毫升)洗滌,在減壓下乾燥,而得三甲基醋酸[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
19
,30.5克,理論上33.52克,91%,歷經兩個步驟),為白色至灰白色固體。關於
19
:1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz)δppm 13.40 (br s, 1H), 8.75 (s, 1H), 8.66 (s, 1H), 8.32 (s, 1H), 7.68 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.21 (s, 2H), 1.06 (s, 9H);C15H17N5O2(MW, 299.33), LCMS (EI) m/e 300 (M++H)。
外消旋三甲基醋酸 (4-(1-(2- 氰基 -1- 環戊基乙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 (20).
方法A. 於室溫下,將3-環戊基丙烯腈(
8
,14.6克,0.12莫耳,1.20當量)與DBU (18.2毫升,0.12莫耳,1.2當量)添加至三甲基醋酸4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
19
,30.0克,0.1莫耳)在乙腈(45毫升)中之懸浮液內。將所形成之反應混合物加熱至50-60℃,歷經17小時(透明溶液係中途經過加熱而發展),接著至室溫,歷經8小時。當LCMS分析顯示反應被視為已完成時,使反應混合物在減壓下濃縮,並使殘留物溶於2升醋酸乙酯中。將所形成之溶液以水(3 x 200毫升)洗滌,以硫酸鈉脫水乾燥(Na2SO4),及在減壓下濃縮,而得粗產物(
20
),為濃稠油。然後,將粗產物藉急驟式層析純化(SiO2,0-50% EtOAc/己烷梯度溶離),而得外消旋三甲基醋酸(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
20
,13.0克,理論上42.14克,30.8%產率),為白色固體。關於
20
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.78 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.74 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.23 (s, 2H), 4.53 (ddd, 1H, J = 9.9, 9.6, 4.2 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 17.4, 9.9 Hz), 3.19 (dd, 1H, J = 17.2, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.87-1.13 (m, 8H), 1.07 (s, 9H);C23H28N6O2(MW, 420.51), LCMS (EI) m/e 421.4 (M++H)。
方法B. 在室溫下,於三甲基醋酸[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
19
,158毫克,0.50毫莫耳)與3-環戊基丙烯腈(
8
,122毫克,1.0毫莫耳,2.0當量)在二甲亞碸(DMSO,1.0毫升,14毫莫耳)中之經攪拌懸浮液內,添加粉末碳酸鉀(K2CO3,10.4毫克,0.075毫莫耳,0.15當量)。接著,將反應混合物於室溫下攪拌5小時。反應混合物係在2小時內變成透明溶液。當LCMS顯示反應被視為已完成時,以水(H2O,5毫升)使反應淬滅,並以醋酸乙酯(EtOAc,3 x 15毫升)萃取。將合併之有機萃液以飽和NaCl水溶液(10毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥(MgSO4),及在減壓下濃縮。接著,將殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,0-50% EtOAc/己烷梯度溶離),而得外消旋三甲基醋酸(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
20
,172.6毫克,理論上210毫克,82%產率),為白色固體。關於
20
:1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 8.87 (s, 1H), 8.30 (s, 1H), 8.29 (s, 1H), 7.47 (d, 1H, J = 3.9 Hz), 6.75 (d, 1H, J = 3.9 Hz), 6.24 (s, 2H), 4.25 (m, 1H), 3.12 (dd, 1H, J = 17.0, 8.7 Hz), 2.95 (dd, 1H, J = 17.0, 3.9 Hz), 2.58 (m, 1H), 1.95 (m, 1H), 1.72-1.52 (m, 5H), 1.25 (m, 2H), 1.14 (s, 9H);C23H28N6O2 (MW, 420.51), LCMS (EI) m/e 421.4 (M++H)。
三甲基醋酸 (R)-(4-(1-(2- 氰基 -1- 環戊基乙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )- 7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 ((R)-21).
將外消旋三甲基醋酸(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
20
,5.2克,12.36毫莫耳)在乙醇與己烷之混合物(1:9體積比)中之溶液注入製備型HPLC系統中,其裝有對掌性管柱(30 x 250毫米),以矽膠為基礎之填料填充,以纖維素胺基甲酸參(3,5-二甲基苯基)酯(可自Daicel化學工業公司(Daicel),以"Chiralcel®OD-H" (5微米)取得)塗覆。使對掌性管柱以藉由乙醇(EtOH)與己烷呈1對9體積比之混合物製成之流動相,在32毫升/分鐘之流率下,在室溫下溶離。管柱溶離係藉由在波長220毫微米下之UV監測。在此等條件下,達成兩種對掌異構物之基線分離,且滯留時間係個別為16.4分鐘(吸收峰1, 不想要之(S)-對掌異構物(S)-
21
)與21.0分鐘(吸收峰2, 所要之(R)-對掌異構物(R)-
21
)。各注射為1.4毫升進料溶液,在50毫克/毫升之濃度下,且各操作週期為14分鐘,利用堆疊注射。關於此分離方法,採取總計75次注射。自各注射個別地收集關於吸收峰1 (不想要之(S)-對掌異構物, (S)-
21
)與吸收峰2 (所要之(R)-對掌異構物, (R)-
21
)之溶離份,並使各吸收峰所收集之溶離份在減壓下濃縮。使得自各蒸發器之殘留物在高真空下進一步乾燥至恒重,而得三甲基醋酸(R)-(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)- 7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
21
,2.36克,理論上2.6克,90.8%產率),得自吸收峰2,為灰白色固體,與三甲基醋酸(S)-(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((S)-
21
,2.4克,理論上2.6克,92.3%產率),得自吸收峰1,為灰白色固體。
展開對掌性HPLC方法,以供POM-(R)-
21
與(S)-
21
之兩種對掌異構物之對掌性純度評估,利用購自Chiral技術公司之Chiralcel®OD-H管柱(4.6 x 50毫米,5微米)。兩種對掌異構物((R)-
21
與(S)-
21
)係以大於3.5之解析,利用製自10%乙醇與90%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。滯留時間係個別為14.1分鐘,對於(S)-
21
,與18.7分鐘,對於(R)-
21
。
藉由製備型對掌性HPLC所分離之各對掌異構物之品質,
包括化學純度(HPLC面積%)與對掌性純度(對掌性HPLC面積%),係經分析,且其結構係藉NMR與LC/MS確認。關於(R)-
21
:非對掌性純度(99.2面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.6面積%,藉對掌性HPLC;99.2% ee);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.78 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.74 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.23 (s, 2H), 4.53 (ddd, 1H, J = 9.9, 9.6, 4.2 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 17.4, 9.9 Hz), 3.19 (dd, 1H, J = 17.2, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.87-1.13 (m, 8H), 1.07 (s, 9H);C23H28N6O2(MW, 420.51), LCMS (EI) m/e 421.4 (M++H)。關於(S)-
21
:非對掌性純度(99.3面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.8面積%,藉對掌性HPLC;99.6% ee);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.78 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.74 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.23 (s, 2H), 4.53 (ddd, 1H, J = 9.9, 9.6, 4.2 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 17.4, 9.9 Hz), 3.19 (dd, 1H, J = 17.2, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.87-1.13 (m, 8H), 1.07 (s, 9H);C23H28N6O2(MW, 420.51), LCMS (EI) m/e 421.4 (M++H)。
(3R)- 環戊基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈 ((R)-12, 自由態鹼 ).
方法B. 於三甲基醋酸(4-{1-[(1R)-2-氰基-1-環戊基乙基]-1H-吡唑-4-基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
21
,376毫克,0.894毫莫耳)在甲醇(4.0毫升,99毫莫耳)中之經攪拌溶液內,在室溫下,添加氫氧化鈉在水中之1.0M溶液(NaOH,179微升,0.179毫莫耳,2.0當量)。將反應混合物在室溫下攪拌過夜(15小時)。當LCMS顯示反應已完成時,以水(10毫升)與飽和NaCl水溶液(20毫升)使反應混合物淬滅,並以EtOAc (2 x 10毫升)萃取。將合併之有機層以鹽水洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥,過濾,及在減壓下濃縮,而得(3R)-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-
12
,
自由態鹼
,274毫克,理論上274毫克,100%產率),為淡黃色泡沫物,發現其係與製自方法A之物質相同。
三甲基醋酸 [4-(1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ] 甲酯 (19).
方法B. 於裝有攪拌棒、隔片、熱電偶、500毫升添液漏斗及氮氣入口管之經烘箱乾燥之3升4頸圓底燒瓶中,裝填氫化鈉(NaH,60重量%,在礦油中,32.82克,0.82莫耳,1.20當量)與無水1,2-二甲氧基乙烷(DME,500毫升,4.8莫耳),並使所形成之混合物冷卻至0-3℃。於經烘箱乾燥之1升圓底燒瓶中,裝填4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,105.0克,0.684莫耳)與1,2-二甲氧基乙烷(DME,750毫升,7.2莫耳),接著,於5-12℃下,將所形成之漿液經由大口徑套管分次加入氫化鈉在DME中之懸浮液內,歷經30分鐘。所形成之反應混合物為不均勻的。在添加之後,移除冷浴,且使混合物逐漸溫熱至室溫,並將其在室溫下攪拌1小時,然後冷卻至0-5℃。將三甲基醋酸氯基甲酯(三甲基乙醯基氧基氯化甲烷,POM-Cl,112毫升,0.752莫耳,1.1當量)逐滴添加至反應混合物中,歷經30分鐘,且在0-5℃下攪拌。三甲基醋酸氯基甲酯之添加係為溫和放熱,並使反應溫度進行至高達14℃。於添加三甲基醋酸氯基甲酯後,移除冷卻浴,及使反應混合物回復至室溫,並於室溫下攪拌90分鐘。在藉HPLC確認後,當反應被視為已完成時,以水(100毫升)小心地使反應淬滅,且將此含有粗製POM-保護之氯基脫氮嘌呤(
3f
)之經淬滅反應混合物使用於後續Suzuki偶合反應,無需進一步處理與純化。
在室溫下,於按上述製成之含有粗製POM-保護之氯基脫氮嘌呤(
3f
)之經淬滅反應混合物中,添加4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
14
,200克,0.75莫耳,1.10當量)與碳酸鉀(K2CO3,189克,1.37莫耳,2.0當量)。所形成之混合物係經由使氮氣流通過溶液而脫氣,歷經15分鐘,然後以肆(三苯膦)-鈀(0) (7.9克,0.68毫莫耳,0.01當量)處理,並將所形成之反應混合物於回流(約82℃)下加熱10小時。當藉TLC (1:1己烷/醋酸乙酯)與LCMS,反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,以醋酸乙酯(2升)與水(1升)稀釋。分離兩液層,且將水層以醋酸乙酯(500毫升)萃取。將合併之有機層以水(2 x 1升)與鹽水(1升)洗滌,接著在減壓下濃縮,而得粗製三甲基醋酸{4-[1-(1-乙氧基乙基)-1H-吡唑-4-基]-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
18
),為淡黃色油,將其直接使用於後續去除保護反應,無需進一步純化。
於室溫下,將粗製
18
在THF中之溶液(1升,12.3莫耳)以4N HCl水溶液(500毫升)處理。接著,將所形成之反應混合物於室溫下攪拌5小時。當反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至0-5℃,然後,以1M氫氧化鈉水溶液(NaOH) (2升)調整pH值至9-10。使混合物在減壓下濃縮,以移除大部份THF,並將所形成之懸浮液於室溫下攪拌2小時。藉過濾收集固體,以水(3 x 500毫升)洗滌,及在減壓下乾燥,而得三甲基醋酸[4-(1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基]甲酯(
19
,157.5克,理論上204.43克,77%產率,歷經三個步驟),為白色至灰白色固體,發現其為足夠純(> 98面積%,藉HPLC),以進行後續反應,無需進一步純化。關於
19
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 13.42 (br s, 1H), 8.76 (s, 1H), 8.67 (s, 1H), 8.33 (s, 1H), 7.68 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.21 (s, 2H), 1.06 (s, 9H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz)δppm 177.74, 152.31, 152.09, 151.91, 139.52, 130.39, 120.51, 113.93, 101.91, 67.26, 38.98, 27.26;C15H17N5O2(MW, 299.33), LCMS (EI) m/e 300 (M++H)。
三甲基醋酸 (2S,3S)-2,3- 雙 ( 苯甲醯氧基 ) 琥珀酸 -(R)-(4-(1-(2- 氰基 -1- 環戊基乙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 (1:1 ; 22).
使外消旋三甲基醋酸(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
20
,200毫克,0.47毫莫耳)在乙腈、四氫呋喃及丙酮之混合物(4毫升,6:1:1)中之溶液於室溫下溫熱至50℃,接著以一份(+)-2,3-二苯甲醯基-D-酒石酸(
16
,84毫克,0.235毫莫耳,0.5當量)處理。然後,將所形成之均勻溶液在50℃下攪拌10分鐘,接著逐漸冷卻至室溫,並於室溫下攪拌23小時。然後,藉過濾收集固體,以小份體積之己烷沖洗,及在減壓下乾燥,而得三甲基醋酸(2S,3S)-2,3-雙(苯甲醯氧基)琥珀酸-(R)-(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
1:1 ; 22
,145毫克,理論上183毫克,79.2%產率),為白色結晶。經單離鹽之對掌異構純度係藉由對掌性HPLC分析,且發現其比例為87:13,偏向所要之R-對掌異構物。關於
22
:C23H28N6O2(MW, 420.51), LCMS (EI) m/e 421.4 (M++H)。
三甲基醋酸 (R)-(4-(1-(2- 氰基 -1- 環戊基乙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )- 7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 ((R)-21).
方法B. 使對掌異構上加強之三甲基醋酸(2S,3S)-2,3-雙(苯甲醯氧基)琥珀酸-(R)-(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
1:1 ; 22
,120毫克,0.154毫莫耳)在醋酸乙酯(10毫升)與水(5.0毫升)中之溶液於室溫下冷卻至12℃,然後以2N碳酸鉀水溶液(K2CO3,0.39毫升,0.77毫莫耳,5.0當量)處理,以調整pH至8-9。分離兩液層,並以醋酸乙酯(30毫升)萃取水層。將合併之有機離份以20%鹽水溶液(20毫升)洗滌,以硫酸鎂脫水乾燥,過濾,及在減壓下濃縮,而得對掌異構上加強之三甲基醋酸(R)-(4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯((R)-
21
,55.7毫克,理論上64.8毫克,86%產率),為白色固體,將其藉由對掌性HPLC分析,且發現其比例為87:13,偏向所要之R-對掌異構物。關於((R)-
21
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.78 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.74 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.11 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.23 (s, 2H), 4.53 (ddd, 1H, J = 9.9, 9.6, 4.2 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 17.4, 9.9 Hz), 3.19 (dd, 1H, J = 17.2, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.87-1.13 (m, 8H), 1.07 (s, 9H);C23H28N6O2(MW, 420.51), LCMS (EI) m/e 421.4 (M++H)。
外消旋 3- 環戊基 -3-(4-(4,4,5,5- 四甲基 -1,3,2- 二氧硼伍圜 -2- 基 )- 1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙腈 (23).
於裝有攪拌棒、冷凝器及氮氣入口管之500毫升圓底燒瓶中,在室溫下,裝填3-環戊基丙烯腈(
8
,
E
與
Z
異構物之混合物,8.46克,0.067莫耳,1.3當量)、乙腈(242毫升,4.64莫耳)、4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
4
,10.0克,0.0515莫耳)及1,8-二氮雙環并[5.4.0]十一-7-烯(DBU,16.2毫升,0.108莫耳,2.1當量)。然後,使所形成之溶液溫熱至回流,並將反應混合物於回流下攪拌18小時。當反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,接著在減壓下濃縮。使殘留物藉急驟式管柱層析直接純化(SiO2,0%至30%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得3-環戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(
23
,13.1克,理論上16.2克,81%),為灰白色固體。將此外消旋混合物直接使用於後續對掌性管柱分離,無需進一步純化。關於
23
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.07 (d, 1H, J = 0.53 Hz), 7.65 (s, 1H), 4.42 (td, 1H, J = 19.2, 4.5 Hz), 3.14 (dd, 1H, J = 9.39, 17.2 Hz), 3.08 (dd, 1H, J = 4.58, 17.2 Hz), 2.31 (m, 1H), 1.75 (m, 1H), 1.62-1.32 (m, 4H), 1.29-1.01 (m, 15H);C17H26BN3O2(MW, 315.22) LCMS (EI) m/e 316 [M++H]。
(R)-3- 環戊基 -3-(4-(4,4,5,5- 四甲基 -1,3,2- 二氧硼伍圜 -2- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙腈 ((R)-24) 與 (S)-3- 環戊基 -3-(4-(4,4,5,5- 四甲基 -1,3,2- 二氧硼伍圜 -2- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙腈 ((S)-24).
將外消旋3-環戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(
23
,13.1克,41.56毫莫耳)在乙醇與己烷之混合物(8:2體積比)中之溶液注入製備型HPLC系統中,其裝有對掌性管柱(20 x 250毫米),以溶膠澱粉胺基甲酸三(3,5-二甲基苯基)酯填充,固定於得自Chiral技術公司之矽膠(Chiralpak®IA)上。將對掌性管柱以藉由乙醇(EtOH)與己烷呈1對9體積比之混合物製成之流動相,於18毫升/分鐘之流率,在室溫下溶離。管柱溶離係藉由在波長220毫微米下之UV監測。於此等條件下,達成兩種對掌異構物之基線分離,且滯留時間係個別為7.0分鐘(吸收峰1, 不想要之(S)-對掌異構物, (S)-
24
)與8.3分鐘(吸收峰2, 所要之(R)-對掌異構物, (R)-
24
)。各注射為0.8毫升進料溶液,在100毫克/毫升之濃度下,且各操作週期為14分鐘,利用堆疊注射。關於此分離方法採取總計164次注射。關於吸收峰1 (不想要之(S)-對掌異構物, (S)-
24
)與吸收峰2 (所要之(R)-對掌異構物, (R)-
24
)之溶離份係個別地自各注射收集,並使各吸收峰所收集之溶離份在減壓下濃縮。使得自各蒸發器之殘留物於高真空下進一步乾燥至恒重,而得(R)-3-環戊基-3-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)- 1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-
24
,6.19克,理論上6.55克,94.5%產率),得自吸收峰2,為灰白色固體,與(S)-3-環戊基-3-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-
24
,6.08克,理論上6.55克,92.8%產率),得自吸收峰1,為灰白色固體。
展開對掌性HPLC方法,以供化合物
24
((R)-
24
與(S)-
24
)之兩種對掌異構物之對掌性純度評估,利用購自Chiral技術公司之Chiralpak®IA管柱(4.6 x 50毫米,5微米)。兩種對掌異構物((R)-
24
與(S)-
24
)係以大於3.0之解析,利用製自15%乙醇與85%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。滯留時間係個別為6.4分鐘,對於(S)-
24
,與7.6分鐘,對於(R)-
24
。
藉由製備型對掌性HPLC所分離之各對掌異構物之品質,包括化學純度(HPLC面積%)與對掌性純度(對掌性HPLC面積%),係經分析,且其結構係藉由NMR與LC/MS確認。關於(R)-
24
:非對掌性純度(98.8面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.8面積%,藉對掌性HPLC;99.6% ee);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.07 (d, 1H, J = 0.53 Hz), 7.65 (s, 1H), 4.42 (td, 1H, J = 19.2, 4.5 Hz), 3.14 (dd, 1H, J = 9.39, 17.2 Hz), 3.08 (dd, 1H, J = 4.58, 17.2 Hz), 2.31 (m, 1H), 1.75 (m, 1H), 1.62-1.32 (m, 4H), 1.29-1.01 (m, 15H);C17H26BN3O2(MW, 315.22) LCMS (EI) m/e 316 (M++H). 關於(S)-
24
:非對掌性純度(98.6面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.6面積%,藉對掌性HPLC;99.2% ee);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.07 (d, 1H, J = 0.53 Hz), 7.65 (s, 1H), 4.42 (td, 1H, J = 19.2, 4.5 Hz), 3.14 (dd, 1H, J = 9.39, 17.2 Hz), 3.08 (dd, 1H, J = 4.58, 17.2 Hz), 2.31 (m, 1H), 1.75 (m, 1H), 1.62-1.32 (m, 4H), 1.29-1.01 (m, 15H);C17H26BN3O2(MW, 315.22) LCMS (EI) m/e 316 [M++H]。
外消旋 3- 環戊基 -3-{4-[7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 (9, 外消旋 SEM- 保護之化合物 ).
方法C. 於裝有攪拌棒、冷凝器、熱電偶及3向閥之25毫升圓底燒瓶中,在室溫下,裝填3-環戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(
23
,0.697克,2.21毫莫耳,1.3當量)、4-氯基-7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3a
,0.506克,1.69毫莫耳)、1,4-二氧陸圜(4.44毫升)、水(4.44毫升)及碳酸氫鈉(NaHCO3,0.666克,7.93毫莫耳,4.7當量)。使所形成之混合物脫氣四次,每次以氮回填,然後添加肆(三苯膦)鈀(0) (91.6毫克,0.079毫莫耳,0.047當量)。使所形成之反應混合物脫氣四次,每次以氮回填。接著,使反應物溫熱至90℃,歷經2-6小時。當TLC與HPLC顯示偶合反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,接著以水(5毫升)與醋酸乙酯(10毫升)稀釋。分離兩液層,並以醋酸乙酯(10毫升)逆萃取水層。將合併之有機離份以水(10毫升)與飽和NaCl水溶液(10毫升)洗滌,以硫酸鎂(MgSO4)脫水乾燥,及在減壓下濃縮,獲得粗產物(
9
),為琥珀色油。使粗產物藉急驟式管柱層析純化(SiO2,0%至40%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得外消旋3-環戊基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]吡唑-1-基}丙腈(
9
, 外消旋SEM-保護之化合物,617毫克,理論上737.9毫克,83.6%產率),為黃色油。關於
9
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.83 (s, 1H), 8.75 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.77 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 5.63 (s, 2H), 4.53 (td, 1H, J = 19.4, 4.0 Hz), 3.51 (t, 2H, J = 8.1 Hz), 3.23 (dq, 2H, J = 9.3, 4.3 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.66-1.13 (m, 7H), 0.81 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 0.124 (s, 9H);C23H32N6OSi (MW, 436.63), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)與m/e 459 (M++Na)。
外消旋三甲基醋酸 (4-(1-(2- 氰基 -1- 環戊基乙基 )-1H- 吡唑 -4- 基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -7- 基 ) 甲酯 (20).
方法B. 於裝有攪拌棒、冷凝器及連接至氮與真空之3向閥之50毫升圓底燒瓶中,在室溫下,裝填三甲基醋酸(4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
3f
,700毫克,2.61毫莫耳)、3-環戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈(
23
,935毫克,2.97毫莫耳,1.13當量)、1,2-二甲氧基乙烷(DME,10毫升,96毫莫耳)、水(5毫升,0.28莫耳)及碳酸鉀(K2CO3,1.82克,7.84毫莫耳,3.0當量)。使所形成之反應混合物脫氣三次,每次以氮回填,然後裝填肆(三苯膦)鈀(0) (30毫克,0.026毫莫耳,0.010當量)。使所形成之反應混合物脫氣四次,每次以氮回填,接著溫熱至82℃。將反應混合物在82℃下攪拌6小時。當反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,然後以醋酸乙酯(45毫升)與水(10毫升)稀釋。將所形成之混合物攪拌,直到大部份固體已溶解為止。分離兩液層,並以醋酸乙酯(1 x 25毫升)萃取水層。將合併之有機離份以鹽水溶液(2 x 25毫升)洗滌,以Na2SO4脫水乾燥,過濾,及在減壓下濃縮。使殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,0-50%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得外消旋三甲基醋酸4-(1-(2-氰基-1-環戊基乙基)-1H-吡唑-4-基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-7-基)甲酯(
20
,0.97克,理論上1.1克,88.6%產率),為無色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化。關於
20
:1H NMR (CDCl3, 300 MHz)δ8.85 (s, 1H), 8.29 (s, 1H), 8.27 (s, 1H), 7.45 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.73 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.22 (s, 2H), 4.23 (ddd, 1H, J = 10.0, 8.6, 4.0 Hz), 3.10 (dd, 1H, J = 17.0, 8.6 Hz), 2.92 (dd, 1H, J = 17.0, 4.0 Hz), 2.56 (m, 1H), 2.00-1.25 (m, 8H), 1.12 (s, 9H);C23H28N6O2(MW, 420.51), LCMS (EI) m/e 421 (M++H)。
(3R)- 環戊基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈 ((R)-12, 自由態鹼 ).
方法C. 於裝有攪拌棒、冷凝器及連接至氮與真空之三向閥之25毫升圓底燒瓶中,在室溫下,裝填4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,154毫克,1.00毫莫耳)、(3R)-3-環戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((R)-
24
,445毫克,1.41毫莫耳,1.41當量)、1,4-二氧陸圜(2.78毫升,35.6毫莫耳)、水(1.39毫升,77.2毫莫耳)及碳酸鉀(K2CO3,693毫克,5.02毫莫耳,5.0當量)。使所形成之混合物脫氣三次,每次以氮回填,然後裝填肆(三苯膦)鈀(0) (207毫克,0.180毫莫耳,0.18當量)。使所形成之反應混合物脫氣四次,每次以氮回填,接著溫熱至95℃。將反應混合物在95℃下攪拌17小時。當反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,然後以醋酸乙酯(20毫升)與20%鹽水溶液(11毫升)稀釋。將混合物在室溫下激烈攪拌,直到大部份固體已溶解為止。分離兩液層,並以醋酸乙酯(20毫升)萃取水層。將合併之有機萃液以飽和鹽水(10毫升)洗滌,以MgSO4脫水乾燥,過濾,及在減壓下濃縮。接著,將殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,0-100%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得(3R)-3-環戊基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((R)-
12
,197毫克,理論上306.4毫克,64.3%產率),為無色油,其係於靜置時在室溫下固化。關於(R)-
12
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 12.1 (bs, 1H), 8.80 (d, 1H, J = 0.42 Hz), 8.67 (s, 1H), 8.37 (s, 1H), 7.59 (dd, 1H, J = 2.34, 3.51 Hz), 6.98 (dd, 1H, J = 1.40, 3.44 Hz), 4.53 (td, 1H, J = 19.5, 4.63 Hz), 3.26 (dd, 1H, J = 9.77, 17.2 Hz), 3.18 (dd, 1H, J = 4.32, 17.3 Hz), 2.40 (m, 1H), 1.79 (m, 1H), 1.65至1.13 (m, 7H);C17H18N6(MW, 306.37) LCMS (EI) m/e 307 [M++H]。
(S)-3- 環戊基 -3-(4-(7-( 二乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙腈 ((S)-25).
於裝有攪拌棒、冷凝器及連接至氮與真空之3向閥之100毫升圓底燒瓶中,在室溫下,裝填4-氯基-7-(二乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
3b
,3.30克,0.0129莫耳)、(3S)-3-環戊基-3-[4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑-1-基]丙腈((S)-
24
,5.12克,0.0146莫耳,1.13當量)、1,4-二氧陸圜(33.4毫升,0.428莫耳)、水(16.7毫升,0.929莫耳)及碳酸鉀(K2CO3,8.03克,0.0581莫耳,4.5當量)。使所形成之反應混合物脫氣三次,每次以氮回填,然後裝填肆(三苯膦)鈀(0) (1.49克,0.00129莫耳,0.10當量)。使混合物脫氣四次,每次以氮回填,接著溫熱至95℃。將反應混合物在95℃下攪拌21小時。當反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,然後以醋酸乙酯(45毫升)與水(20毫升)稀釋。將所形成之混合物攪拌,直到大部份固體已溶解為止。分離兩液層,並以醋酸乙酯(50毫升)萃取水層。將合併之有機離份以20%鹽水溶液(50毫升)洗滌,以MgSO4脫水乾燥,過濾,及在減壓下濃縮。使殘留物藉急驟式層析純化(SiO2,0%至50%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),獲得(3S)-3-環戊基-3-{4-[7-(二乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]-1H-吡唑-1-基}丙腈((S)-
25
,4.11克,理論上5.27克,78%產率),為無色油,其係於靜置時在室溫下固化。關於(S)-
25
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.74 (s, 1H), 8.38 (s, 1H), 7.71 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 7.12 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.76 (s, 1H), 4.53 (td, 1H, J = 19.4, 4.3 Hz), 3.68 (m, 2H), 3.52 (m, 2H), 3.26 (dd, 1H, J = 9.6, 17.3 Hz), 3.19 (dd, 1H, J = 4.3, 17.2 Hz), 2.41 (m, 1H), 1.80 (m, 1H), 1.63-1.09 (m, 13H);C22H28N6O2(MW, 408.50), LCMS (EI) m/e 409 (M++H)。
3- 環丙基丙烯腈 (27).
將氰基甲基膦酸二乙酯(
7
,779.5克,4.4莫耳,1.1當量)在無水四氫呋喃(THF,5.75升)中之溶液,於氮氣下,在冰水-甲醇浴中攪拌,然後添加1M第三-丁醇鉀在THF中之溶液(KOtBu,4.2升,4.2莫耳,1.05當量),其速率係致使溫度保持低於0℃。在第三-丁醇鉀溶液之添加完成後,於0-5℃下持續攪拌1小時,並添加環戊烷羧甲醛(
26
,280克,4.0莫耳)在無水THF (290毫升)中之溶液,其速率係致使保持溫度低於0℃。移除冷浴,且使反應混合物逐漸溫熱至室溫,及在室溫下攪拌過夜。當反應被視為已完成時,使反應混合物於MTBE (14升)、水(10升)及鹽水(6升)之間作分液處理。以鹽水(6升)洗滌有機相。將水相以甲基第三-丁基醚(MTBE,10升)萃取,並以鹽水(6升)洗滌。使合併之有機萃液在減壓下濃縮,且使殘留物蒸餾,而得3-環丙基丙烯腈(
27
,342.7克,理論上372.5克,92%產率),為無色油,發現其為
E
-與
Z
-異構物之混合物。關於
27
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz, 關於E-異構物)δppm 6.33 (dd, 1H, J = 16.3, 10.3 Hz), 5.69 (d, 1H, J = 16.4 Hz), 1.66 (m, 1H), 1.02 (m, 1H), 0.93 (m, 1H), 0.69 (m, 2H),與(關於
Z
-異構物)δppm 6.05 (t, 1H, J = 10.8 Hz), 5.45 (d, 1H, J = 9.7 Hz), 1.82 (m, 1H), 1.02 (m, 1H), 0.93 (m, 1H), 0.69 (m, 2H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz, 關於
E
-異構物)δppm 160.9, 118.4, 95.4, 15.4, 8.64,與(關於
Z
-異構物)δppm 160.0, 117.3, 95.2, 14.8, 8.4;C6H7N (MW, 93.13), GCMS (EI) m/e 92 (M+-H)。
外消旋 3- 環丙基 -3-{4-[7-(2- 三甲基矽烷基乙氧基甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ] 吡唑 -1- 基 } 丙腈 (28, 外消旋 SEM- 保護之化合物 ).
於4-(1H-吡唑-4-基)-7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
,1.115公斤,3.54莫耳,1.0當量)在乙腈(11升)中之懸浮液內,添加3-環丙基丙烯腈(
27
,428.7克,4.60莫耳,1.3當量)與1,8-重氮雙環并[5.4.0]十一-7-烯(DBU,55毫升,0.37莫耳,0.105當量)。將所形成之反應混合物加熱至溫和回流,歷經大約18小時。當HPLC與TLC顯示反應被視為已完成時,使作為透明溶液之反應混合物冷卻至室溫,接著在減壓下濃縮,獲得粗製Michael加成產物(
28
),為深紅色油。然後,將粗產物以二氯甲烷稀釋,區分成三份,並吸附至矽膠(3 x 2公斤)上。將已被吸附至矽膠上之粗產物於三個2公斤矽膠管柱上,藉管柱層析純化(以87.5:12.5庚烷/EtOAc填充,並以87.5:12.5至25:75庚烷/EtOAc溶離)。合併含有所要純產物(
28
)之溶離份,及在減壓下濃縮,轉移,以獲得外消旋3-環丙基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]-吡唑-1-基}-丙腈(
28, 外消旋 SEM- 保護之化合物
,1.310公斤,理論上1.446公斤,90.6%產率),為琥珀色漿液,將其使用於對掌性管柱分離,無需進一步純化。關於
28
:C21H28N5OSi (MW, 408.57), LCMS (EI) m/e 409 (M++H)。
(3R)-3- 環丙基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙腈 ((R)-29) 與 (3S)-3- 環丙基 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丙腈 ((S)-29).
將藉由Daicel在3.0升異丙醇(IPA)中製成之1.5公斤20微米Chiralcel®OD對掌固定相(CSP)之漿液,於150巴之填充壓力下,填充至PROCHROM動態軸向壓縮管柱LC110-1 (11公分內徑x 25公分長度;管柱空隙體積:大約1.5升)中。然後,將經填充之管柱安裝於Novasep Hipersep HPLC單元上。將管柱與HPLC系統以甲醇(17升),並以藉由異丙醇與己烷之混合物(2:8體積比,17升)製成之流動相沖洗。接著,進料溶液係藉由使3-環丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈(
28
, 外消旋SEM-保護之化合物,2500克,6.119莫耳)於流動相中溶解至濃度為80克/升而製成。然後,將進料溶液(每次注射120毫升)相繼注入製備型HPLC對掌性管柱中,以供分離。使對掌性管柱以流動相,於570毫升/分鐘之流率下,在室溫下溶離。管柱溶離係藉由在波長330毫微米下之UV監測。於此等條件下,達成兩種對掌異構物之基線分離。關於各注射之循環時間為11分鐘,且關於此分離方法,進行總計261次注射。關於吸收峰1 (不想要之(S)-對掌異構物, (S)-
29
)與吸收峰2 (所要之(R)-對掌異構物, (R)-
29
)之溶離份係個別地自各注射收集,並使各吸收峰所收集之溶離份於40℃及減壓(40-120巴)下連續濃縮。使得自各蒸發器之殘留物在高真空下進一步乾燥至恒重,而得(3R)-3-環丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-
29
,1150克,理論上1250克,92%),得自吸收峰2,為淡黃色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化,與(3S)-環丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-
29
,1200克,理論上1250克,
96
%),得自吸收峰1,為黃色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化。
展開對掌性HPLC方法,以供經SEM-保護化合物((R)-
29
與(S)-
29
)之兩種對掌異構物之對掌性純度評估,使用購自Chiral技術公司之Chiralcel®OD-H管柱(4.6 x 250毫米,5微米)。經SEM-保護化合物之兩種對掌異構物係以大於4.0之解析,利用15%乙醇與85%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。關於(S)-對掌異構物((S)-
29
)與(R)-對掌異構物((R)-
29
)之滯留時間係個別為9.4分鐘與12.4分鐘。
藉由製備型對掌性HPLC所分離之各對掌異構物之品質,包括化學純度(HPLC面積%)與對掌性純度(對掌性HPLC面積%),係經分析,且其結構係藉由NMR與LC/MS確認。關於(R)-
29
:非對掌性純度(99.1面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.4面積%,藉對掌性HPLC;98.8% ee);C21H28N5OSi (MW, 408.57), LCMS (EI) m/e 409 (M++H)。關於(S)-
29
:非對掌性純度(98.5面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.2面積%,藉對掌性HPLC;98.4% ee);C21H28N5OSi (MW, 408.57), LCMS (EI) m/e 409 (M++H)。
(3R)-3- 環丙基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈 ((R)-30).
將(3R)-3-環丙基-3-{4-[7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]-吡唑-1-基}-丙腈((R)-
29
,102克,0.25莫耳,1.0當量)在MeCN (900毫升)與H2O (75毫升)中之溶液,以固體四氟硼酸鋰(LiBF4,186.0克,2.0莫耳,8.0當量)分次處理(在添加時,反應溫度從15增加至38o)。然後,將所形成之反應混合物於溫和回流(淡懸浮液形成)下加熱20小時。當LCMS顯示SEM基團之分裂完成時,使反應混合物冷卻至室溫,隨後至12o,然後藉由添加NH4OH水溶液(20%,80毫升)調整至pH 9-10。將所形成之懸浮液於室溫下攪拌,直到LCMS顯示無N-羥甲基中間物(M++H= 309)留下為止,典型上係在24-36小時內。於此段期間內,反應混合物之pH值下降至7-8,添加另外之NH4OH水溶液(20%),以將混合物再調整至pH 9-10。將混合物以乙腈(300毫升)稀釋,過濾,以乙腈(500毫升)洗滌固體。使混濁濾液在減壓下濃縮,以移除大部份MeCN,獲得濃稠油,其含有一部份固體。將混合物以H2O (500毫升)慢慢稀釋,並將混濁溶液加入晶種。接著,使溶液於減壓及室溫下濃縮,直到濃稠懸浮液已形成為止。將此懸浮液以H2O (1升)再稀釋,且將所形成之懸浮液在室溫下攪拌2小時。藉過濾收集固體,以H2O (2 x 500毫升)洗滌,並於漏斗上抽氣乾燥1.5小時。19F NMR顯示少量無機氟化物存在,且TLC (5% MeOH/EtOAc)顯示少量基線物質存在。因此,將粗製固體於H2O (1升)中再配成漿液,伴隨著機械攪拌1小時,然後藉過濾收集,及以H2O (500毫升)洗滌。使濕濾餅於漏斗上抽氣乾燥1.5小時,然後在真空烘箱中,於45-50℃下乾燥16小時,獲得(3R)-3-環丙基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-
30
,60.8克,理論上69.6克,87.4%產率),為灰白色固體。關於(R)-
30
:C15H14N6(MW, 278.31), LCMS (EI) m/e 279 (M++H)。
(3R)-3- 環丙基 -3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 ) 吡唑 -1- 基 ] 丙腈磷酸鹽 ((R)-31, 磷酸鹽 ).
將(3R)-3-環丙基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈((R)-
30
,60.0克,0.2158莫耳,1.0當量)在異丙醇(IPA,900毫升)中之懸浮液加熱至77℃,獲得透明淡黃色溶液。於77-79℃下,在穩定氣流中,自添液漏斗添加結晶性H3PO4(23.3克,0.2374莫耳,1.1當量)在IPA (200毫升)中之溶液,以IPA (25毫升)沖洗添液漏斗。發展出立即混濁度,接著為白色懸浮液之形成。在已添加約一半量之H3PO4溶液後,此懸浮液變得極端地濃稠。添加另一數量之IPA (100毫升),以幫助攪拌。當添加完成時,將此懸浮液在75℃下加熱1小時,且此懸浮液變得更可移動,但保持極濃稠。使此懸浮液冷卻至室溫,歷經1小時,並藉過濾收集固體,且以50% IPA/庚烷(750毫升)洗滌,及乾燥。將固體以庚烷(1.2升)研製,並攪拌過夜,然後藉過濾收集,且以庚烷(300毫升)洗滌,及在真空烘箱中,於40-50℃下乾燥至恒重,而得(3R)-3-環丙基-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)吡唑-1-基]丙腈磷酸鹽((R)-
31, 磷酸鹽
,76.7克,理論上81.2克,94.5%產率),為微細白色結晶性固體。關於(R)-
31
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 12.2 (bs, 1H), 9.62 (bs, 3H, H3PO4), 8.77 (s, 1H), 8.69 (s, 1H), 8.39 (s, 1H), 7.59 (q, 1H, J = 2.0 Hz), 6.98 (d, 1H, J = 2.7 Hz), 4.04 (m, 1H), 3.37 (dd, 1H, J = 16.8, 8.0 Hz), 3.28 (dd, 1H, J = 16.8, 5.1 Hz), 1.43 (m, 1H), 0.68 (m, 1H), 0.49 (m, 3H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz)δppm 152.2, 150.9, 149.9, 139.3, 130.4, 127.0, 120.8, 118.1, 112.9, 100.0, 62.6, 23.3, 15.7, 4.3, 3.8;C15H14N6(MW, 278.31), LCMS (EI) m/e 279.1 (M++H)。
外消旋 4,4,4- 三氟 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )- 7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丁腈 (33, 外消旋 SEM- 保護之化合物 ).
於裝有機械攪拌器、氮氣入口管及熱井之燒瓶中,添加化合物4-(1H-吡唑-4-基)-7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
,1424克,4.52莫耳)與乙腈(14升)。於所形成之懸浮液中,添加4,4,4-三氟巴豆腈(
32
,601.6克,4.97莫耳,1.1當量),接著為1,8-重氮雙環并[5.4.0]十一-7-烯(DBU,67毫升,0.452莫耳,0.1當量)。在添加DBU時,注意稍微放熱(5℃)。將反應混合物在室溫下攪拌30分鐘,此時TLC與LCMS顯示反應被視為已完成。然後,於減壓下濃縮反應混合物,以移除大部份溶劑,並使殘留物藉由兩個矽膠管柱(各3公斤)純化,以供層析純化。使管柱以2:1庚烷/醋酸乙酯(30升),接著以1:1庚烷/醋酸乙酯(30升)溶離。合併含有純所要產物(
33
)之溶離份,及在減壓下濃縮,而得外消旋4,4,4-三氟-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈(
33
, 外消旋SEM-保護之化合物,1802克,理論上1973克,91.3%產率),為濃稠油,將其直接使用於後續對掌性管柱分離,無需進一步純化。關於
33
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.99 (s, 1H), 8.79 (s, 1H), 8.56 (s, 1H), 7.80 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 6.05 (m, 1H), 5.63 (s, 2H), 3.82 (dd, 1H, J = 17.5, 10.6 Hz), 3.66 (dd, 1H, J = 17.0, 4.9 Hz), 3.50 (t, 2H, J = 7.9 Hz), 0.80 (t, 2H, J = 8.2 Hz), -0.145 (s, 9H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz)δppm 151.7, 151.3, 149.5, 140.8, 132.9, 130.4, 123.2 (JCF= 282 Hz), 121.9, 116.2, 113.5, 100.2, 72.3, 65.7, 57.8 (JCF= 32.4 Hz), 17.1, -1.46;C19H23F3N6OSi (MW, 436.51), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)。
(R)-4,4,4- 三氟 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丁腈 ((R)-34) 與 (S)-4,4,4- 三氟 -3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丁腈 ((S)-34).
將藉由Daicel在3.0升異丙醇(IPA)中製成之1.5公斤20微米Chiralcel®OD對掌固定相(CSP)之漿液,在150巴之填充壓力下,填充至PROCHROM動態軸向壓縮管柱LC110-1 (11公分內徑x 25公分長度;管柱空隙體積:大約1.5升)中。然後,將經填充之管柱安裝於Novasep Hipersep HPLC單元上。將管柱與HPLC系統以甲醇(17升),並以藉由異丙醇與己烷之混合物(2:8體積比,17升)製成之流動相沖洗。接著,進料溶液係藉由使4,4,4-三氟-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈(
33
, 外消旋SEM-保護之化合物,3100克,7.1莫耳)在流動相中溶解至濃度為120克/升而製成。然後,將進料溶液(每次注射120毫升)相繼注入製備型HPLC對掌性管柱中,以供分離。使對掌性管柱以流動相,於570毫升/分鐘之流率下,在室溫下溶離。管柱溶離係藉由在波長330毫微米下之UV監測。於此等條件下,達成兩種對掌異構物之基線分離。關於各注射之循環時間為11分鐘,且關於此分離方法,進行總計210次注射。關於吸收峰1 (不想要之(S)-對掌異構物, (S)-
34
)與吸收峰2 (所要之(R)-對掌異構物, (R)-
34
)之溶離份係個別地自各注射收集,並使各吸收峰所收集之溶離份於40℃及減壓(40-120巴)下連續濃縮。使得自各蒸發器之殘留物在高真空下進一步乾燥至恒重,而得(3R)-3-環丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((R)-
34
,1457克,理論上1550克,94%),得自吸收峰2,為淡黃色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化,與(3S)-環丙基-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丙腈((S)-
34
,1488克,理論上1550克,96%),得自吸收峰1,為黃色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化。
展開對掌性HPLC方法,以供SEM-(R)-
34
與(S)-
34
之兩種對掌異構物之對掌性純度評估,使用購自Chiral技術公司之Chiralcel®OD-H管柱(4.6 x 250毫米,5微米)。經SEM-保護化合物之兩種對掌異構物係以大於9.0之解析,利用15%乙醇與85%己烷之流動相,在室溫下,使用1毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。關於(S)-對掌異構物((S)-
34
)與(R)-對掌異構物((R)-
34
)之滯留時間係個別為11.2分鐘與22.2分鐘。
藉由製備型對掌性HPLC所分離之各對掌異構物之品質,包括化學純度(HPLC面積%)與對掌性純度(對掌性HPLC面積%),係經分析,且其結構係藉由NMR與LC/MS確認。關於(R)-
34
:非對掌性純度(99.2面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.4面積%,藉對掌性HPLC;98.8% ee);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.99 (s, 1H), 8.79 (s, 1H), 8.56 (s, 1H), 7.80 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 6.05 (m, 1H), 5.63 (s, 2H), 3.82 (dd, 1H, J = 17.5, 10.6 Hz), 3.66 (dd, 1H, J = 17.0, 4.9 Hz), 3.50 (t, 2H, J = 7.9 Hz), 0.80 (t, 2H, J = 8.2 Hz), -0.145 (s, 9H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz)δppm 151.7, 151.3, 149.5, 140.8, 132.9, 130.4, 123.2 (JCF= 282 Hz), 121.9, 116.2, 113.5, 100.2, 72.3, 65.7, 57.8 (JCF= 32.4 Hz), 17.1, -1.46;C19H23F3N6OSi (MW, 436.51), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)。關於(S)-
34
:非對掌性純度(99.1面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.2面積%,藉對掌性HPLC;98.4% ee);1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.99 (s, 1H), 8.79 (s, 1H), 8.56 (s, 1H), 7.80 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 7.09 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 6.05 (m, 1H), 5.63 (s, 2H), 3.82 (dd, 1H, J = 17.5, 10.6 Hz), 3.66 (dd, 1H, J = 17.0, 4.9 Hz), 3.50 (t, 2H, J = 7.9 Hz), 0.80 (t, 2H, J = 8.2 Hz), -0.145 (s, 9H);13C NMR (DMSO-d6, 100 MHz)δppm 151.7, 151.3, 149.5, 140.8, 132.9, 130.4, 123.2 (JCF= 282 Hz), 121.9, 116.2, 113.5, 100.2, 72.3, 65.7, 57.8 (JCF= 32.4 Hz), 17.1, -1.46;C19H23F3N6OSi (MW, 436.51), LCMS (EI) m/e 437 (M++H)。
4,4,4- 三氟 -3(R)-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )- 吡唑 -1- 基 ]- 丁腈 ((R)-35).
於裝有熱井、回流冷凝管、機械攪拌器及氮氣入口管之燒瓶中,添加4,4,4-三氟-3(R)-{4-[7-(2-三甲基矽烷基-乙氧基甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基]-吡唑-1-基}-丁腈((R)-
34
,312克,0.716莫耳)、乙腈(4.5升)及水(376毫升)。然後,將所形成之混合物以固體四氟硼酸鋰(LiBF4,697克,7.16莫耳,10.0當量)在室溫下分次處理。將混合物於回流下加熱13小時。當TLC顯示無起始物質殘留,且兩種產物(完全去除保護及羥甲基類似物)產生時,使反應混合物冷卻至室溫,接著在冰/水浴中冷卻至0℃,然後於0-5℃下以氫氧化銨水溶液(NH4OH,20%,245毫升)逐滴處理,以致使pH至9與9.5之間,如藉5-10範圍pH條測定。移除冰浴,並將濃稠懸浮液在室溫下攪拌過夜。當HPLC顯示反應已完成時,將反應混合物以水(1升)、鹽水(500毫升)及醋酸乙酯(7升)處理。分離兩液層,並以醋酸乙酯(2 x 2升)萃取水層。在減壓下濃縮合併之有機層,且使殘留物再溶於醋酸乙酯(4升)中,及以鹽水(2 x 2升)洗滌。使有機層以硫酸鈉脫水乾燥,並於減壓下移除溶劑,而得濃稠漿液。將庚烷添加至濃稠漿液中,且持續溶劑移除,直到移除大部份醋酸乙酯為止。藉過濾收集固體,及在真空中乾燥,而得粗產物((R)-
35
,206克,理論上219.3克,94%產率,98%純,藉HPLC),為白色粉末。使粗產物自乙醇(700毫升)再結晶,而得純4,4,4-三氟-3(R)-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-吡唑-1-基]-丁腈((R)-
35
,188.6克,理論上219.3克,86%產率,> 99.5%純,藉HPLC),為微細白色結晶性固體。關於(R)-
35
:1H NMR (DMSO-d6, 500 MHz)δppm 12.2 (bs, 1H), 8.95 (s, 1H), 8.74 (s, 1H), 8.53 (s, 1H), 7.63 (d, 1H, J = 3.7 Hz), 6.97 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.04 (m, 1H), 3.81 (dd, 1H, J = 17.1, 10.1 Hz), 3.65 (dd, 1H, J = 17.1, 5.0 Hz);13C NMR (DMSO-d6, 125 MHz)δppm 152.3, 151.0, 149.0, 140.7, 132.7, 127.2, 123.1 (JCF= 284 Hz), 122.2, 116.2, 113.1, 99.5, 57.7 (JCF= 33.0 Hz), 17.3;C13H9F3N6(MW, 306.25), LCMS (EI) m/e 307 (M++H)。
3-[4-(7-{[2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ] 甲基 }-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ] 丁腈 (37).
於裝有攪拌棒、冷凝器、熱電偶及氮氣入口管之250毫升三頸圓底燒瓶中,在室溫下,裝填4-(1H-吡唑-4-基)-7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
5
,10.3克,0.033莫耳)、2-丁烯腈(
36
,3.0毫升,0.037毫莫耳,1.12當量)及乙腈(100毫升,2.0莫耳)。將所形成之混合物以1,8-二氮雙環并[5.4.0]十一-7-烯(DBU,2.0毫升,0.013莫耳,0.4當量)處理,隨後溫熱至55℃。將反應混合物於55℃下攪拌15-20小時。當LC/MS顯示反應被視為已完成時,使反應混合物在減壓下濃縮,而產生橘色油。然後,使粗產物藉急驟式管柱層析純化(SiO2,40-80%醋酸乙酯/己烷梯度溶離),而得3-[4-(7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈(
37
,12.3克,理論上12.62克,97.5%產率),為無色油,其係於靜置時,在室溫下,於真空中固化。關於
37
:1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.33 (s, 1H), 8.30 (s, 1H), 7.39 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.79 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 5.67 (s, 2H), 4.77 (m, 1H), 3.53 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 3.05 (dd, 1H, J = 16.8, 6.2 Hz), 2.98 (dd, 1H, J = 16.8, 6.3 Hz), 1.79 (d, 3H, J = 6.5 Hz), 0.91 (t, 2H, J = 8.3 Hz), -0.068 (s, 9H);C19H26N6OSi (MW, 382.53), LCMS (EI) m/e 383 (M++H)。
(S)-3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丁腈 ((S)-38) 與 (R)-3-(4-(7-((2-( 三甲基矽烷基 ) 乙氧基 ) 甲基 )-7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ) 丁腈 ((R)-38).
將外消旋3-[4-(7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈(
37
,38.3克,0.1毫莫耳)在乙醇與己烷之混合物(15:85體積比)中之溶液注入製備型HPLC系統中,其裝有對掌性管柱(30 x 250毫米),以矽膠填充,以纖維素三(胺基甲酸3,5-二甲基苯酯)塗覆(可自Chiral技術公司以Chiralcel®OD-H,5微米取得)。使管柱以藉由乙醇(EtOH)與己烷呈15至85體積比之混合物製成之流動相,於32毫升/分鐘之流率下,在室溫下溶離。管柱溶離係藉由UV偵測,在220毫微米之波長下監測,於此等條件下,達成兩種對掌異構物之基線分離,且滯留時間係個別為15.1分鐘(吸收峰1, 不想要(R)-對掌異構物, (R)-
38
)與19.6分鐘(吸收峰2, 所要之(S)-對掌異構物,(S)-
38
)。各注射為0.5毫升進料溶液,在200毫克/毫升之濃度下,且關於各注射之循環時間為14分鐘,利用堆疊注射。關於此分離方法,進行總計384次注射。關於吸收峰1 (不想要之(R)-對掌異構物, (S)-
38
)與吸收峰2 (所要之(S)-對掌異構物, (S)-
38
)之溶離份係個別地自各注射收集,並使各吸收峰所收集之溶離份在減壓下濃縮。使得自各蒸發器之殘留物於高真空下進一步乾燥至恒重,而得((S)-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈((S)-
38
,17.43克,理論上19.15克,91%產率),得自吸收峰2,為灰白色固體,與(R)-3-(4-(7-((2-(三甲基矽烷基)乙氧基)甲基)- 7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基)丁腈((R)-
38
,17.8克,理論上19.15克,93%產率),得自吸收峰1,為灰白色固體。
展開對掌性HPLC方法,以供SEM-(R)-
38
與(S)-
38
之兩種對掌異構物之對掌性純度評估,利用Chiralcel®OD-H管柱(4.6 x 250毫米,5微米),購自Chiral技術公司,以矽膠填充,以纖維素參(胺基甲酸3,5-二甲基苯酯) (Chiralcel®OD)塗覆。兩種對掌異構物((R)-
38
與(S)-
38
)係以大於3.0之解析,利用製自15%乙醇與85%己烷之流動相,在室溫下,使用0.8毫升/分鐘之流率分離。UV偵測波長為220毫微米。滯留時間係個別為17.8分鐘,對於(R)-
38
,與21.5分鐘,對於(S)-
38
。
藉由製備型對掌性HPLC所分離之各對掌異構物之品質,包括化學純度(HPLC面積%)與對掌性純度(對掌性HPLC面積%),係經分析,且其結構係藉由NMR與LC/MS確認。關於(S)-
38
:非對掌性純度(99.3面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.5面積%,藉對掌性HPLC;99.0% ee);1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.33 (s, 1H), 8.30 (s, 1H), 7.39 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.79 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 5.67 (s, 2H), 4.77 (m, 1H), 3.53 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 3.05 (dd, 1H, J = 16.8, 6.2 Hz), 2.98 (dd, 1H, J = 16.8, 6.3 Hz), 1.79 (d, 3H, J = 6.5 Hz), 0.91 (t, 2H, J = 8.3 Hz), -0.068 (s, 9H);C19H26N6OSi (MW, 382.53), LCMS (EI) m/e 383 (M++H)。關於(R)-
38
:非對掌性純度(99.1面積%,藉HPLC,在220毫微米下偵測);對掌性純度(99.4面積%,藉對掌性HPLC;98.8% ee);1H NMR (CDCl3, 400 MHz)δppm 8.84 (s, 1H), 8.33 (s, 1H), 8.30 (s, 1H), 7.39 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 6.79 (d, 1H, J = 3.8 Hz), 5.67 (s, 2H), 4.77 (m, 1H), 3.53 (t, 2H, J = 8.2 Hz), 3.05 (dd, 1H, J = 16.8, 6.2 Hz), 2.98 (dd, 1H, J = 16.8, 6.3 Hz), 1.79 (d, 3H, J = 6.5 Hz), 0.91 (t, 2H, J = 8.3 Hz), -0.068 (s, 9H);C19H26N6OSi (MW, 382.53), LCMS (EI) m/e 383 (M++H)。
(3S)-3-[4-(7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 基 )-1H- 吡唑 -1- 基 ] 丁腈 ((S)-39).
於裝有架空攪拌器、冷凝器、熱電偶及氮氣入口管之5升四頸圓底燒瓶中,裝填(3S)-3-[4-(7-{[2-(三甲基矽烷基)乙氧基]甲基}-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈((S)-
38
,82.3克,0.215莫耳)、乙腈(1510毫升)、水(135毫升)及固體四氟硼酸鋰(LiBF4,206克,2.15莫耳,10.0當量)。使所形成之反應混合物溫熱至回流,並在回流下攪拌24-36小時。當HPLC與TLC顯示反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫。將含水氫氧化銨(NH4OH)溶液(20% v/v)添加至反應混合物中,以調整pH至9-10。將所形成之反應混合物於室溫下攪拌15-24小時。當HPLC與TLC顯示去除保護反應被視為已完成時,使反應混合物經過矽藻土墊過濾,以移除不溶性物質。以醋酸乙酯(500毫升)洗滌矽藻土墊。將濾液以醋酸乙酯(1升)再稀釋,然後以20%氯化鈉(NaCl)、水溶液(1升)洗滌。將含水離份以醋酸乙酯(2 x 500毫升)逆萃取。然後,使合併之有機離份於減壓下濃縮,以移除溶劑,以產生濃稠白色漿液。以水(2升)處理此漿液,並將所形成之混合物於室溫下攪拌18小時。藉過濾收集固體,且將濕濾餅以甲基第三-丁基醚(MTBE,500毫升)與庚烷(500毫升)洗滌,接著在50℃下,於真空烘箱中乾燥至恒重。然後,使已乾燥之粗產物(45克)在乙醇(500毫升)與庚烷(350毫升)中再結晶,而得(3S)-3-[4-(7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-基)-1H-吡唑-1-基]丁腈((S)-
39
,42.8克,理論上54.2克,79%產率),為白色固體。關於(S)-
39
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 12.1 (bs, 1H), 8.76 (s, 1H), 8.67 (s, 1H), 8.36 (s, 1H), 7.59 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 6.98 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 4.98 (m, 1H), 3.19 (d, 2H, J = 6.6 Hz), 1.57 (d, 3H, J = 6.6 Hz);C13H12N6(MW, 252.27), LCMS (EI) m/e 253 (M++H)。
2- 氰基 -4,4- 二乙氧基 - 丁酸乙酯 (4).
將溴基乙醛二乙基縮醛(
3
,541克,2.75莫耳)添加至粉末狀碳酸鉀(379.6克,2.75莫耳,1.0當量)與碘化鈉(33克,0.22莫耳,0.08當量)在氰基醋酸乙酯(
2
,1.55公斤,13.75莫耳,5.0當量)中之懸浮液內。在醛添加至反應混合物中之時,所形成之溶液轉變成黃色。將反應混合物慢慢加熱至140-150℃,在Dean Stark集氣瓶中收集揮發性物質。拋棄此物質。於140℃下開始發現相當激烈氣體釋出。藉由G.C.監測反應,且在90分鐘時發現接近完成。再持續加熱45分鐘,此時發現氣體釋出已停止。然後,使反應混合物冷卻至室溫,並於4升水與2升甲基第三-丁基醚(MTBE)之間作分液處理。分離液層,且以另外2升之MTBE萃取水層。將水層藉由G.C.確認產物,接著拋棄。使有機層以硫酸鈉脫水乾燥,過濾,及在真空中濃縮。使粗產物藉由分餾純化(91-105℃,於0.53-0.65毫米/Hg下),而得2-氰基-4,4-二乙氧基-丁酸乙酯(
4
,359.4克,理論上630.5克,57%),為油狀物。關於
4
:1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz)δppm 4.60 (t, 1H, J = 5.6 Hz), 4.15 (m, 3H), 3.59 (m, 2H), 3.45 (m, 1H), 2.11 (t, 2H, J = 6.2 Hz), 1.22 (t, 3H, J = 6.9 Hz), 1.10 (dt, 6H, J = 7.1, 6.9 Hz)。
7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 -4- 醇 (7).
將甲脒醋酸鹽(
5
,1.04公斤,10莫耳,1.25當量)添加至7.52升(21重量%)在乙醇(EtOH,62.5當量)中之乙醇鈉(EtONa)內,並將所形成之溶液攪拌60分鐘。然後添加2-氰基-4,4-二乙氧基-丁酸乙酯(
4
,1.8公斤,8.0莫耳),且使所形成之反應混合物回流七小時。使溶液冷卻後,關閉攪拌器,並使固體沉降。移除上層清液乙醇溶液,留下反應燒瓶底部中之固體。蒸發乙醇,且將殘留物與在600毫升/莫耳比例下之水及冰一起加回留在反應燒瓶中之固體內。於15℃下,將6N HCl水溶液添加至在500毫升/莫耳比例下之所形成溶液中。然後,將所形成之溶液於45℃下加熱45分鐘。使溶液再一次冷卻至15℃,並藉由添加氫氧化銨水溶液調整pH值至8.0。藉過濾收集已沉澱之固體,以水(2 x 225毫升/莫耳)洗滌,及抽乾。將固體以1:1醋酸乙酯/庚烷(500毫升/莫耳),接著以庚烷(2 x 250毫升/莫耳)再洗滌,及在真空中乾燥,而得7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-4-醇(
7
,738.6克,理論上1081克,68.3%),為黃色至褐色至黃色結晶性物質。關於
7
:1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz)δppm 11.88 (bs, 1H), 11.80 (bs, 1H), 7.81 (s, 1H), 7.02 (dd, 1H, J = 3.2, 2.3 Hz), 6.42 (dd, 1H, J = 3.5, 2.3 Hz);C6H5N3O (MW, 135.12), LCMS (EI) m/e 136 (M++H)與(M++Na) m/e 158。
4- 氯基 -7H- 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (1).
將4-羥基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
7
,306克,2.25莫耳)分次添加至氯化磷醯(1050毫升,1727克,11.26莫耳,5.0當量)中,歷經20分鐘。於室溫下持續攪拌15分鐘,然後,將此懸浮液慢慢加熱至回流,並經過20%氫氧化鈉溶液洗除釋出之氫氯酸。在所有物質溶解後,持續回流30分鐘。使反應混合物冷卻至60℃,且將其傾倒在冰(5公斤)上,並攪拌。持續攪拌20分鐘,並慢慢分次添加碳酸鉀,以調整pH至7.5。按需要添加冰,以保持溫度低於20℃。藉過濾收集沉澱物,以水充分洗滌,及在真空烘箱(30℃)中乾燥。使粗製物質溶於醋酸乙酯中,並在50℃下攪拌1.5小時。將此溶液以炭處理,於50℃下再攪拌20分鐘,及經過矽藻土熱過濾。使所形成之溶液濃縮至900毫升,且在冰浴中冷卻,並攪拌。藉過濾收集沉澱物,以小份體積之冷醋酸乙酯洗滌,及在真空烘箱(40℃)中乾燥,而得4-氯基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,227克,理論上334.8克,67.8%),為黃色至褐色結晶性固體。母液之進一步濃縮係產生另外收取之所要產物(5-10%),為較低純度之黃色至褐色結晶。關於
1
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 12.58 (bs, 1H), 8.58 (s, 1H), 7.69 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 6.59 (d, 1H, J = 3.5 Hz);C6H4ClN3(MW, 153.57), LCMS (EI) m/e 154/156 (M++H)。
4,6- 二氯嘧啶 -5- 羧甲醛 (9).
於裝有機械攪拌器、添液漏斗、冷凝器、熱電偶及N2掃除進入NaOH洗氣水溶液中之5升4頸燒瓶內,使氯化磷醯(1升,10.572莫耳,4.82當量)在冰/鹽浴中冷卻。在0±2℃下,逐滴添加N,N-二甲基甲醯胺(DMF,320毫升,4.138莫耳,1.85當量)。於添加~100毫升DMF (~0.5小時)後,發生結晶化作用,並使反應溫度從0增加至10℃。停止添加,且使混合物再冷卻至~2℃。在< 8℃下,添加其餘DMF,歷經2.5小時。此懸浮液變得極濃稠,造成攪拌困難。當DMF之添加完成時,將混合物於3-5℃下攪拌0.5小時。以固體分次添加4,6-二羥基嘧啶(
8
,250克,2.232莫耳)。在添加約三分之一4,6-二羥基嘧啶後,反應混合物變得較可移動,且發生緩慢放熱現象,其中反應溫度漸增至~12℃,歷經0.5小時。分次添加其餘4,6-二羥基嘧啶,歷經0.25小時,伴隨著反應溫度從12增加至27℃。使反應溫度保持於25-27℃下,伴隨著間歇性冷卻,在此段時間內,黃色懸浮液變得較稀,然後再一次變得較濃稠。在大約1小時內,於放熱現象消退後,將反應混合物慢慢加熱。在大約55℃下,反應混合物變得極端濃稠,及發生第二次溫和放熱現象。移除加熱罩,同時反應溫度持續增加至大約63℃,並在此溫度下保持數分鐘,然後滴加。重新開始混合物之加熱,直到達成溫和回流(約100℃)為止。於大約95℃下,開始HCl之穩定及相當迅速地釋出,且反應混合物逐漸變稀及變暗。約0.5小時後,透明褐色溶液展色,其中回流溫度慢慢增加至115℃,歷經1.25小時。於回流下總計2.5小時後,使反應混合物冷卻至室溫,並攪拌過夜。在減壓(浴溫45-50℃)下移除過量POCl3(儘可能的多)。於20升分離漏斗中,將濃稠殘留褐色油極慢地傾倒至冷H2O (5升)中,按需要添加冰,以保持含水混合物接近室溫。以EtOAc (2 x 3升,1 x 2升)萃取含水混合物。將合併之EtOAc萃液以H2O (2 x 2.5升)、飽和NaHCO3水溶液(1升)、鹽水(1升)洗滌,以Na2SO4脫水乾燥,過濾,及在減壓(於35℃下之浴溫)下濃縮,而得粗製4,6-二氯嘧啶-5-羧甲醛(
9
,270克,理論上395克,68.4%),為黃橘色固體。使20克部份之此粗製物質藉矽藻土蒸餾(在90-100℃下之烘箱溫度,225毫托)而純化,獲得15.3克純4,6-二氯嘧啶-5-羧甲醛(
9
),為白色固體,其係在室溫下靜置時轉變成黃色(於靜置時,粗製
9
係進行緩慢水解作用,伴隨著HCl之形成。在使用於下一步驟之前,使粗製
9
溶於EtOAc與甲苯之混合物中,並過濾,以移除不溶性物質。將濾液以H2O、飽和NaHCO3溶液、鹽水洗滌,以Na2SO4脫水乾燥,過濾,且在減壓下濃縮,及隔天使用所形成之黃色固體)。關於
9
:1H NMR (CDCl3, 300 MHz)δppm 10.46 (s, 1H), 8.89 (s, 1H)。
4- 胺基 -6- 氯基嘧啶 -5- 羧甲醛 (10).
將7M NH3在MeOH中之溶液(265毫升,1.8602莫耳,2.0當量)添加至4,6-二氯嘧啶-5-羧甲醛(
9
,163.7克,0.9301莫耳)在甲苯(3升)中之溶液內,歷經1.25小時。反應溫度從20慢慢增加至26℃,且黃色懸浮液形成。施加溫和冷卻,以保持反應溫度於≦26℃下。將此懸浮液在室溫下攪拌3.5小時,然後藉過濾收集固體。以EtOAc (1升)洗滌固體。使濾液於減壓下濃縮,並將固體以甲苯/庚烷(2:1 v/v,600毫升)研製,過濾,及乾燥,獲得71.1克4-胺基-6-氯基嘧啶-5-羧甲醛(
10
),為黃色固體。自反應混合物過濾之最初固體係含有另外之
10
。將產物自已過濾之固體萃取,其方式是在EtOAc (1.25升)中攪拌1.5小時,過濾,然後於THF (750毫升)中攪拌1小時,及過濾。使EtOAc與THF濾液兩者在減壓下濃縮,並將所形成之固體以甲苯/庚烷(2:1 v/v,450毫升)研製,過濾,及乾燥,而得另外之44.1克4-胺基-6-氯基嘧啶-5-羧甲醛(
10
),為黃色固體。4-胺基-6-氯基嘧啶-5-羧甲醛(
10
,115.2克,理論上146.5克)之合併產率為78.6%。關於
10
:1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz)δppm 10.23 (s, 1H), 8.71 (bs, 1H), 8.55 (bs, 1H), 8.39 (s, 1H);C5H4ClN3O (MW, 157.56), LCMS (EI) m/e 158 (M++ H)。
6- 氯基 -5-(2- 甲氧基乙烯基 ) 嘧啶 -4- 基胺 (12).
使(甲氧基甲基)三苯基-氯化鏻(
11
,276.0克,0.807莫耳,1.1當量)在THF (1.5升)中之懸浮液於冰/鹽浴中冷卻至-2℃,並在-2至-3℃下,添加THF中之1M KOtBu (807毫升,0.807莫耳,1.1當量),歷經1.5小時。將深紅橘色混合物於-2至-3℃下攪拌1小時。然後,將4-胺基-6-氯基嘧啶-5-羧甲醛(
10
,115.2克,0.7338莫耳,1.0當量)以固體形式分次添加至反應混合物中,使用THF (200毫升),以沖洗容器與漏斗。在添加期間,反應溫度從-3增加至13℃,且褐色展色。當反應溫度下降至10℃時,移除冷卻浴,並使反應混合物溫熱至室溫,及攪拌42小時。使反應混合物冷卻至-2℃,接著藉由緩慢添加飽和NH4Cl水溶液(750毫升)使反應淬滅。使混合物於減壓下濃縮,以移除大部份THF。使殘留物在EtOAc (3升)與H2O (1升)之間作分液處理。將有機相過濾,以移除在界面處之不溶性物質,然後以2N HCl (4 x 250毫升),接著以3N HCl (2 x 250毫升)萃取。將合併之HCl萃液以EtOAc (500毫升)逆萃取,然後經過矽藻土過濾,以移除不溶性物質。使濾液於冰/鹽水浴中冷卻,以6N NaOH水溶液調整至pH 8,並以EtOAc (3 x 1升)萃取。將合併之EtOAc萃液以鹽水(1升)洗滌,以Na2SO4脫水乾燥,與炭(10克)及矽膠(10克)一起攪拌1小時。使混合物經過矽藻土過濾,以EtOAc (1升)洗滌矽藻土墊。使濾液濃縮,共蒸發殘留之EtOAc與庚烷(500毫升)。使所形成之黃褐色固體在高真空下泵送2小時,獲得粗製6-氯基-5-(2-甲氧基乙烯基)嘧啶-4-基胺(
12
,72.3克,理論上136.2克,53.1%)。將粗製
12
使用於下述反應,無需進一步純化。使粗製
12
之試樣(2.3克)在矽膠上藉層析純化,以0-35% EtOAc/庚烷溶離,而得1.7克純
12
,為白色固體,其為
E/Z
異構物之1:2混合物。關於
12
:關於
E
-異構物之1H NMR (DMSO-d6, 300 MHz):δppm 8.02 (s, 1H), 7.08 (bs, 2H), 6.92 (d, 1H, J = 13.1), 5.35 (d, 1H, J = 13.0 Hz), 3.68 (s, 3H)與關於
Z
-異構物:δppm 8.06 (s, 1H), 7.08 (bs, 2H), 6.37 (d, 1H, J = 6.8 Hz), 5.02 (d, 1H, J = 6.7 Hz), 3.69 (s, 3H);C7H8ClN3O (MW, 185.61), LCMS (EI) m/e 186/188 (M++ H)。
4- 氯基 -7H-[ 吡咯并 [2,3-d] 嘧啶 (1).
將濃HCl (5毫升)添加至粗製6-氯基-5-(2-甲氧基乙烯基)嘧啶-4-基胺(
12
,70.0克,0.3784莫耳)在THF (700毫升)中之溶液內,並將所形成之反應混合物加熱至回流,歷經7.5小時。於溫熱時,形成淡懸浮液,其係逐漸再溶解。當反應被視為已完成時,使反應混合物冷卻至室溫,且攪拌過夜。添加固體NaHCO3(15克),並將混合物在室溫下攪拌1小時。添加炭(7克)、矽膠(7克)及Na2SO4(20克),且將混合物加熱至40℃。使混合物冷卻至室溫,並經過矽藻土過濾,以THF (1升)洗滌矽藻土墊。使濾液於減壓下濃縮,且將所形成之固體在減壓下乾燥,獲得粗製4-氯基-7H-[吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,58.1克,理論上58.1克,100%),為黃褐色固體。在50-55℃下,使此粗產物溶於EtOAc (1升)中,並以活性炭(3克)處理。將混合物過濾,同時溫熱經過矽藻土,以溫熱之EtOAc (250毫升)洗滌矽藻土墊。使濾液濃縮至大約500毫升,且使此懸浮液靜置過夜。使此懸浮液冷卻至0-5℃,歷經2小時,然後藉過濾收集固體。使固體乾燥,而得純4-氯基-7H-[吡咯并[2,3-d]嘧啶(
1
,54.5克,理論上58.1克,94%),為黃褐色結晶。關於
1
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 12.58 (bs, 1H), 8.58 (s, 1H), 7.69 (d, 1H, J = 3.5 Hz), 6.59 (d, 1H, J = 3.5 Hz);LCMS (EI) m/e 154/156 (M++H)。
4- 碘基吡唑 (14).
於裝有氮氣入口管、添液漏斗、熱井及機械攪拌器之燒瓶中,裝填吡唑(
13
,450克,6.62莫耳)與四氫呋喃(5升)。使混合物冷卻至10℃,並以固體分次添加N-碘基琥珀醯亞胺(NIS,1490克,6.62莫耳,1.0當量)。將反應混合物(細微懸浮液)在室溫下攪拌1小時(較長之反應時間可能必須,依環境溫度而定)。然後,將混合物過濾,且於減壓下移除THF。使殘留物懸浮於醋酸乙酯(6升)中,及過濾不溶性物質。將暗色濾液以飽和硫代硫酸鈉水溶液(2 x 3升) (有機層調淡至淡黃色)、水(2 x 3升)及鹽水(2升)相繼洗滌。使有機層以硫酸鈉脫水乾燥,過濾,及在減壓下濃縮,在真空烘箱中,於30℃下乾燥過夜後,獲得4-碘基吡唑(
14
,1138克,理論上1284.1克,88.6%),為白色至淡黃色固體。關於
14
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 13.17 (bs, 1H), 7.93 (bs, 1H), 7.55 (bs, 1H);C3H3IN2(MW, 193.97), LCMS (EI) m/e 195 (M++ H)。
1- 三甲基矽烷基 -4- 碘基吡唑 (15).
於裝有回流冷凝管、氮氣入口管、機械攪拌器及熱井之燒瓶中,裝填4-碘基吡唑(
14
,200克,1.03莫耳)與THF (2升)。在此溶液中,添加三乙胺(TEA,158毫升,1.13莫耳,1.1當量),且使所形成之溶液於冰鹽水浴中冷卻至0℃。在此溶液中,添加氯基三甲基矽烷(TMS-Cl,137毫升,1.08莫耳,1.05當量),並快速攪拌,使其溫度達到18℃。(反應物變得極濃稠,且難以攪拌,但隨著長時間後,變得容易處理)。當放熱已消退時,移除冷浴,及使反應物溫熱至室溫。反應係藉GC追蹤,且發現在約1小時後,被視為已完成(反應之取樣必須離開空氣完成,並以無水溶劑稀釋,以防止TMS水解作用)。然後,將反應混合物以庚烷(2升)稀釋,接著於氮氣下過濾。在減壓下自濾液移除溶劑,將旋轉蒸發器以氮排氣。將殘留油以庚烷(1升)稀釋,且再濃縮。若固體於添加庚烷時形成,則第二次過濾係為必要。然後,將殘留物在減壓(70-90℃,在約0.5托下)下使用Kugelohr蒸餾,而得1-三甲基矽烷基-4-碘基吡唑(
15
,263克,理論上274.1克,96%),為無色油。(由於TMS基團快速水解,故此物質必須一直保持在氮氣下)。接著,吾人已發現1-三甲基矽烷基-4-碘基吡唑可藉由將碘基吡唑(
14
)與2當量之六甲基二矽氮烷一起加熱1小時而製成。
4-(4,4,5,5- 四甲基 -1,3,2- 二氧硼伍圜 -2- 基 )-1H- 吡唑 (17).
於裝有機械攪拌器、氮氣入口管、添液漏斗及熱井之燒瓶中,裝填1-三甲基矽烷基-4-碘基吡唑(
15
,225.1克,0.85莫耳)與THF (2200毫升)。使此混合物在冰/鹽/鹽水浴下冷卻至-6℃,並在溫度不超過0℃之速率下,添加異丙基氯化鎂(2M,在THF中,510毫升,1.02莫耳,1.2當量)。金屬/鹵素交換之程度係藉GC監測,且在約10分鐘後發現已完成。於橘褐色溶液中,首先慢慢添加2-異丙氧基-4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜(異丙基硼酸品吶可酯,
16
,347毫升,1.7莫耳,2.0當量),保持溫度低於0℃,在添加約1/2之此化合物後,接著相當迅速地添加,使其溫度達到5℃(反應物變得頗為濃稠,然後慢慢變稀)。接著,將反應物於0℃下攪拌10分鐘,然後溫熱至室溫,歷經1小時,並於室溫下攪拌另外1小時。使反應物冷卻至6℃,且添加飽和氯化銨水溶液(2.2升),伴隨著溫度增加至25℃。將混合物攪拌5分鐘,接著以甲苯(10升)稀釋。分離液層(大量固體係存在於水層中),並將有機層以水(6 x 2.2升)、鹽水(2 x 2.2升)相繼洗滌,以硫酸鈉脫水乾燥,過濾,及在減壓下濃縮。使殘留甲苯與庚烷共蒸發,而得4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
17
,90.3克,理論上164.9克,54.8%),為白色固體。關於
17
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 13.08 (bs, 1H), 7.94 (s, 1H), 7.62 (s, 1H), 1.23 (s, 12H);C9H15BN2O2(MW, 194.04), LCMS (EI) m/e 195 (M++ H)。
1-( 乙氧基乙基 )-4-(4,4,5,5- 四甲基 [1,3,2] 二氧硼伍圜 -2- 基 )-1H- 吡唑 (19).
於裝有機械攪拌器、熱井、添液漏斗、冷凝器及N2入口管之22升4頸燒瓶中,裝填4-(4,4,5,5-四-甲基[1,3,2]二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
17
,1.42公斤,7.32莫耳)、甲苯(9.5升)及乙基乙烯基醚(
18
,790.5克,1050毫升,10.98莫耳,1.50當量)。經由添液漏斗添加二氧陸圜中之4M HCl (50毫升),歷經10分鐘,並將所形成之反應混合物在35-40℃下加熱7小時,獲得透明均勻溶液。當反應藉GC顯示為完成時,添加固體NaHCO3(130克),且將混合物攪拌1小時,然後過濾。使濾液於減壓下濃縮。將庚烷(200毫升)添加至殘留物中,以影響結晶化作用。藉過濾收集固體,並在真空烘箱中乾燥,而得1-(乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
19
,1.896公斤,理論上1.948公斤,97.3%),為白色至灰白色固體。關於
19
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.09 (s, 1H), 8.58 (s, 1H), 7.62 (s, 1H), 5.55 (q, 1H, J = 6.1 Hz), 3.37 (dq, 1H, J = 7.1, 9.6 Hz), 3.12 (dq, 1H, J = 7.0, 9.7 Hz), 1.56 (d, 3H, J = 6.0 Hz), 1.24 (s, 12H), 1.00 (t, 3H, J = 7.0 Hz);C13H23BN2O3(MW, 266.14), LCMS (EI) m/e 267 (M++ H)。
1-( 乙氧基乙基 )-4- 碘基 -1H- 吡唑 (20).
於裝有機械攪拌器、熱井、N2入口管及冷凝器之22升4頸燒瓶中,裝填4-碘基-1H-吡唑(
14
,1.00公斤,5.16莫耳)與甲苯(10升),並添加乙基乙烯基醚(
18
,557克,740毫升,7.73莫耳,1.5當量)。於此懸浮液中,添加二氧陸圜中之4M HCl (32毫升,0.128莫耳,0.025當量),歷經5分鐘,伴隨著稍微較濃稠白色懸浮液之形成。將混合物小心加熱至35-40℃,此時,發生溫和放熱至大約40℃,伴隨著所有固體之迅速溶解,獲得透明淡黃色溶液。將反應混合物在大約40℃下加熱另外0.5小時,直到GC分析顯示反應已完成為止。使溶液冷卻至25-30℃,且添加固體NaHCO3(108克,1.29莫耳,0.25當量)。將此懸浮液於室溫下攪拌1小時,以確保HCl之完全中和。然後,過濾混合物,並使濾液在減壓下濃縮。使殘留液體分餾,而得1-(乙氧基乙基)-4-碘基-1H-吡唑(
20
,1.346公斤,理論上1.373公斤,98%),為淡黃色液體(沸點89-93o,在大約1托下)。關於
20
:1H NMR (CDCl3, 250 MHz)δppm 7.61 (s, 1H), 7.47 (s, 1H), 5.46 (q, 1H, J = 6.0 Hz), 3.48-3.23 (m, 2H), 1.60 (d, 3H, J = 6.0 Hz), 1.11 (t, 3H, J = 7.0 Hz);C7H11IN2O (MW, 266.08), LCMS (EI) m/e 267 (M++ H)。
2- 異丙氧基 -4,4,5,5- 四甲基 [1,3,2] 二氧硼伍圜 (16).
將裝有回流冷凝管、機械攪拌器、N2入口管及熱井之5升4頸燒瓶以N2充分沖洗,並裝填硼酸異丙酯(2.673升,11.5莫耳,1.15當量)與品吶可(1.179公斤,10莫耳)。將所形成之混合物於回流(80-85o)下加熱過夜。然後,使混合物冷卻至室溫,轉移至裝有24英吋Vigreux管柱、磁攪拌器及熱井之5升4頸燒瓶。使混合物在大氣壓力下於氮氣下蒸餾。在移除含有主要為2-丙醇與硼酸異丙酯之低沸點餾份(沸點90-180o) (GC分析)後,完全蒸餾係獲得2-異丙氧基-4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧硼伍圜(10,1.628公斤,理論上1.86公斤,87.5%),為無色液體(沸點180-185℃,具有GC純度> 97.5%)。將此物質儲存於確實/密封瓶中,以使水解作用降至最低。
1-( 乙氧基乙基 )-4-(4,4,5,5- 四甲基 [1,3,2] 二氧硼伍圜 -2- 基 )-1H- 吡唑 (19).
於裝有機械攪拌器、熱井、添液漏斗及N2入口管之22升4頸燒瓶中,裝填1-(乙氧基乙基)-4-碘基-1H-吡唑(
20
,700.0克,2.63莫耳)與THF (5.5升)。使所形成之溶液冷卻至介於-12℃- -15℃。經由添液漏斗添加2M i-PrMgCl在THF中之溶液(1513毫升,3.03莫耳,1.15當量),歷經30分鐘,同時保持反應溫度於< -5℃下,並將黃褐色懸浮液在< -5℃下攪拌0.75小時。使所形成之反應混合物進一步冷卻至-15℃,且經由添液漏斗迅速添加2-異丙氧基-4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧硼伍圜(
16
,734克,805毫升,3.95莫耳,1.5當量),伴隨著反應溫度增加至~-5o。[註:以類似TMS-保護之吡唑之先前加工已顯示2-異丙氧基-4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧硼伍圜之緩慢添加會造成較低產率]。使幾乎透明之淡褐色溶液展色,接著為呈灰色光淡懸浮液之再形成。然後移除冷卻浴,且使反應混合物溫熱至16℃,歷經0.75小時。將混合物倒入含有經攪拌之飽和NH4Cl水溶液(4升)之50升分液漏斗中。以甲苯(8升)、庚烷(8升)及H2O (2升)稀釋混合物。將水相移除,並將有機相以溫熱(30℃)之H2O (4 x 3升)與飽和鹽水(2 x 3升)洗滌。使有機相以Na2SO4脫水乾燥,且在減壓下移除溶劑。將殘留甲苯藉由與庚烷(2升)共蒸發而進一步移除。將殘留油使用最少量之庚烷(100毫升)轉移至4升燒杯,並刮搔,以誘發結晶化作用。將固體過濾,以庚烷(200毫升)洗滌,且於真空烘箱中在30-40℃下乾燥過夜。於減壓下濃縮濾液,並使殘留物靜置過夜。將所形成之固體過濾,以庚烷(100毫升)洗滌,及在真空烘箱中於30-40℃下乾燥過夜。將兩份收取之產物合併,而得1-(乙氧基乙基)-4-(4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
19
,596克,理論上700克,85.1%),為白色至灰白色固體。關於
19
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.09 (s, 1H), 8.58 (s, 1H), 7.62 (s, 1H), 5.55 (q, 1H, J = 6.1 Hz), 3.37 (dq, 1H, J = 7.1, 9.6 Hz), 3.12 (dq, 1H, J = 7.0, 9.7 Hz), 1.56 (d, 3H, J = 6.0 Hz), 1.24 (s, 12H), 1.00 (t, 3H, J = 7.0 Hz);C13H23BN2O3 (MW, 266.14), LCMS (EI) m/e 267 (M++ H)。
4- 溴基吡唑 (21).
使吡唑(
13
,34.0克,0.5莫耳)與NBS (89.0克,0.5莫耳,1.0當量)懸浮於水(625毫升)中。將所形成之懸浮液在室溫下攪拌過夜。然後,以EtOAc (2 x 100毫升)萃取反應混合物。將合併之EtOAc萃液以Na2S2O3水溶液與鹽水洗滌,以Na2SO4脫水乾燥,並於減壓下濃縮,而得4-溴基吡唑(
21
,72.0克,理論上73.5克,98%產率),為白色固體(GC純度:>98%)。
4- 溴基 -1-( 乙氧基乙基 )-1H- 吡唑 (22).
於4-溴基吡唑(
21
,70.0克,0.476莫耳)在CH2Cl2(600毫升)中之溶液內,添加3.1M HCl在二氧陸圜中之溶液(4毫升)與乙基乙烯基醚(
18
,41克,0.569莫耳,1.2當量)。將所形成之反應混合物在室溫下攪拌3小時。以NaHCO3水溶液使反應淬滅,並分離兩液層。將有機層以水洗滌,以Na2SO4脫水乾燥,且於減壓下濃縮至乾涸,而得4-溴基-1-(乙氧基乙基)-1H-吡唑(
22
,113克,理論上104.3克,97%產率),為油狀物(GC純度:89%),將其直接使用於後續反應,無需進一步純化。
1-( 乙氧基乙基 )-4-(4,4,5,5- 四甲基 [1,3,2] 二氧硼伍圜 -2- 基 )-1H- 吡唑 (19).
在室溫下,於iPrMgCl.LiCl (50毫莫耳,1.8當量)之100毫升溶液中,添加4-溴基-1-(乙氧基乙基)-1H-吡唑(
22
,6.15克,28毫莫耳)。將所形成之反應混合物在室溫下攪拌12小時,然後冷卻至-20℃。接著,將甲氧基硼酸品吶可酯(
23
,10.6克,67毫莫耳,2.4當量)添加至反應混合物中。將所形成之混合物於0-10℃下攪拌1小時。添加NH4Cl水溶液,以使反應淬滅。接著,將混合物以石油醚(PE)萃取。將合併之PE萃液以飽和NaHCO3洗滌,以Na2SO4脫水乾燥,及在減壓下濃縮。使粗產物於PE中結晶,而得1-(乙氧基乙基)-4- (4,4,5,5-四甲基[1,3,2]二氧硼伍圜-2-基)-1H-吡唑(
19
,4.2克,理論上7.45克,56.4%產率),為白色至灰白色固體(GC純度:~99%)。關於
19
:1H NMR (DMSO-d6, 400 MHz)δppm 8.09 (s, 1H), 8.58 (s, 1H), 7.62 (s, 1H), 5.55 (q, 1H, J = 6.1 Hz), 3.37 (dq, 1H, J = 7.1, 9.6 Hz), 3.12 (dq, 1H, J = 7.0, 9.7 Hz), 1.56 (d, 3H, J = 6.0 Hz), 1.24 (s, 12H), 1.00 (t, 3H, J = 7.0 Hz);C13H23BN2O3(MW, 266.14), LCMS (EI) m/e 267 (M++ H)。
已描述本發明之許多具體實施例。雖然如此,應明瞭的是,各種修正可在未偏離本發明之精神與範圍下施行。因此,其他具體實施例均在下述請求項之範圍內。