TW202246234A

TW202246234A - 製備用於合成神經鞘胺醇－１－磷酸酯受體促效劑的中間體之方法

Info

Publication number: TW202246234A
Application number: TW111114183A
Authority: TW
Inventors: 金成昱; 金琪大; 李修旼; 崔仁煥
Original assignee: 南韓商Ｌｇ化學股份有限公司
Priority date: 2021-04-14
Filing date: 2022-04-14
Publication date: 2022-12-01
Also published as: EP4306514A1; WO2022220612A1; CN117136181A; KR20220142389A; TWI825672B

Abstract

本發明係關於製備如本文所述的式4之化合物(其通常用於神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑合成)之新穎方法。

Description

製備用於合成神經鞘胺醇－１－磷酸酯受體促效劑的中間體之方法

本發明係關於用於合成神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑的主要中間體之製備方法。 相關申請案交互參照

本申請案主張2021年4月14日申請的基於韓國專利申請案第10-2021-0048767號的優先權權益，併入其整體揭露為說明書的一部分。

神經鞘胺醇-1-磷酸酯(S1P)通過細胞內神經醯胺路徑產生，其中神經醯胺是起始材料。神經醯胺通過兩種路徑產生，第一種是重新生物合成路徑。神經醯胺也由細胞中的細胞膜成分神經鞘磷脂的降解產生。每個組織中的S1P量由兩種生物合成神經鞘胺醇激酶(SphK)和兩種可生物降解的S1P磷酸酶(S1P裂解酶和溶血磷脂(lysophospholipid)磷酸酶)控制。通過神經鞘胺醇激酶對神經鞘胺醇的磷酸化產生的S1P已知媒介各種細胞反應，諸如細胞增殖、細胞骨架組織和遷移、黏附和緊密連結組裝以及形態發生。S1P以與其他血漿蛋白(包括白蛋白)的組合形式存在，在血漿中以高量(100至1000 nM)存在，而在組織中以低量存在。

S1P與S1P受體(一種G蛋白偶合受體)結合，以顯示各種生物學功能。作為S1P受體亞型，S1P1至S1P5是迄今為止已知，且分別被命名為內皮分化基因(EDG)受體1、5、3、6和8。已知S1P受體參與各種生物學功能，諸如白血球再循環、神經細胞增殖、形態變化、遷移、內皮功能、血管調節和心血管發育。

近年來，許多研究發現通過這些受體的S1P訊息傳遞過程在與多發性硬化症相關的一系列反應中扮演重要角色，包括炎症反應和修復過程，並且最近和實際上已經批准非選擇性S1P1促效劑作為多發性硬化症的治療劑。S1P受體在與誘導多發性硬化症相關的許多細胞中廣泛表達。特別是，S1P1受體在免疫系統中扮演非常重要的角色。S1P1受體主要表現於諸如T細胞及B細胞的淋巴細胞表面，且對S1P有反應，造成參與淋巴細胞的再循環。在正常情況下，體液中的S1P濃度高於淋巴組織，因此淋巴細胞藉由S1P濃度的差異離開淋巴組織，沿輸出淋巴循環。然而，當淋巴細胞中的S1P1受體藉由S1P1促效劑下調節時，不會發生從淋巴組織中排出淋巴細胞，造成自身侵襲性淋巴細胞浸潤減少，從而導致中樞神經系統(CNS)發生炎症和組織損傷。因此，獲得對多發性硬化症的治療效果。芬戈莫德(Fingolimod)是一種非選擇性S1P1促效劑，已被批准作為治療多發性硬化症的口服藥劑。當它與S1P1受體結合並活化時，受體會從淋巴細胞表面降解或內化。因此，芬戈莫德自相矛盾地充當功能性S1P1拮抗劑。

關於這樣的S1P受體促效劑，韓國未經審查的公開案第10-2014-0104376號揭露新穎的式1化合物，其作為S1P受體促效劑是有效：

[式1]

其中，

X為C或N，

R1為H或可經取代之烷基，

R2為H、可經取代之烷基、鹵素、CN、CF ₃、或COCF ₃，

W為C、N、C-烷氧基、C-鹵素、或C-CN，

Q為CH ₂O或

,

S係選自下列部分：

在上述結構式中，

m與n為0、1、2、或3，

R3至R10各為H、烷基、鹵素、鹵素-烷基、或烷氧基烷基，

R11為H、

，以及

R12為OH、NH ₂、

或

。

在上述文獻的一具體實施例中，根據以下反應圖1揭露製備1-[1-氯-6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基甲氧基)-3,4-二氫-萘-2-基甲基]哌啶-4-羧酸(在反應圖1中，「SG35」指「1-氯-6-羥基-3,4-二氫-萘-2-甲醛」)。

[反應圖1]

在上述反應圖1中，如下更詳細檢查製備1-氯-6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基甲氧基)-3,4-二氫-萘-2-甲醛的步驟。

(1-1) (3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇之合成

將1H-吲唑-5-羧酸甲酯溶解在二甲基甲醯胺中，且在0℃緩慢逐滴添加2-碘丙烷和氫化鈉，然後在50℃攪拌8小時。加入1N鹽酸溶液，及進行以乙酸乙酯萃取。萃取物以鹽水洗滌，以無水硫酸鎂乾燥並過濾。減壓下蒸餾濾液。藉由管柱層析法的分離給出1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲酯。

將上述得到的1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲酯溶解在二甲基甲醯胺中，逐滴添加N-氯琥珀醯亞胺(NCS)，接著在室溫下攪拌18小時。加入水，且以乙酸乙酯萃取。萃取物以鹽水洗滌，以無水硫酸鎂乾燥並過濾。減壓下蒸餾濾液。藉由管柱層析法分離殘質以獲得3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲酯。

將上述得到的3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲酯溶解在四氫呋喃中後，逐滴添加硼氫化鋰鋁。在室溫下攪拌1小時後，依序加入水、6N氫氧化鈉水溶液和水。逐滴添加矽藻土，且減壓下蒸餾濾液。藉由管柱層析法分離殘質以獲得(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇。

(1-2) 1-氯-6-羥基-3,4-二氫-萘-2-甲醛之合成

首先，將N,N-二甲基甲醯胺(DMF)和氯化磷醯(三氯一氧化磷，POCl ₃)在0℃逐滴添加到溶解在甲苯中的6-甲氧基-3,4-二氫萘-1(2H)-酮溶液中，接著在70℃攪拌6小時。將反應混合物倒入冰中，並進行以乙酸乙酯萃取。將有機層以鹽水洗滌，乾燥並濃縮，然後將所得的殘質藉由矽膠管柱層析法(己烷：乙酸乙酯=20：1至10：1)純化以獲得1-氯-6-甲氧基-3,4-二氫-2-萘甲醛。

接著，在0℃下在1-氯-6-甲氧基-3,4-二氫-2-萘甲醛溶解在二氯甲烷中的溶液中加入氯化鋁(AlCl ₃)，接著在50℃下攪拌6小時。將反應混合物倒入冰中，並進行以乙酸乙酯萃取。將有機層乾燥且濃縮，然後將所得的殘質藉由矽膠管柱層析法(己烷：四氫呋喃＝5：1至3：1)純化以獲得1-氯-6-羥基-3,4-二氫-2-萘甲醛。

(1-3) 1-氯-6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基甲氧基)-3,4-二氫-萘-2-甲醛之合成

將上述所得的(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇和1-氯-6-羥基-3,4-二氫-2-萘甲醛溶解在甲苯中，然後逐滴添加三丁基膦(PBu ₃)及1,1'-(偶氮基二羰基)二哌啶(ADD)。在室溫下攪拌混合物18小時後，向其中加入過量的己烷。過濾及減壓下蒸餾之後，藉由管柱層析法純化殘質以獲得1-氯-6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基甲氧基)-3,4-二氫-萘-2-甲醛。

然而，上述反應在生產臨床API時可能具有以下問題：

首先，在合成3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲酯的方法中，由於N2異構體的生產比例可能存在問題。用於(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇之合成的氫化鋰鋁(LAH)具有以下缺點：在大規模合成中使用，穩定性非常有限，並且容易藉由水而分解。

此外，在Vilsmeier-Haack反應以獲得1-氯-6-甲氧基-3,4-二氫-2-萘甲醛期間，由於反應發生在70℃的高溫下，可能會出現放熱問題。另外，在獲得1-氯-6-羥基-3,4-二氫-2-萘甲醛的反應中，可能會因為使用AlCl ₃而導致反應器污染問題，或者因為使用危險試劑導致穩定性問題。當使用AlCl ₃時，由於反應停止或副反應進行導致批量失敗的發生，而有穩定性問題，且總產率為70%，因此需要提高產率。

此外，1,1'-(偶氮基二羰基)二哌啶(ADD)，其用於偶合(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇和1-氯-6-羥基-3,4-二氫-萘-2-甲醛，就低產率問題和成本的觀點來看並非較佳的。

因此，為了通過較簡單的方法大量生產具有高產率的中間體化合物，諸如1-氯-6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基甲氧基)-3,4-二氫-萘-2-甲醛，本發明的發明人發明一種新的合成方法，如下反應圖2所示。

[反應圖2]

在上述反應圖2中，以下更詳細檢查製備1-氯-6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-6-基甲氧基)-3,4-二氫-萘-2-甲醛的步驟(在反應圖2中，「SG26」是指「6-羥基-3,4-二氫-2H-萘-1-酮」)。

(2-1) 5-溴甲基-3-氯-1-異丙基-1H-吲唑之合成

將二氯甲烷(DCM)、甲基第三丁基醚(MTBE)、及(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇置於反應器中，並進行冷卻至0℃的內部溫度。在70分鐘內將PBr ₃緩慢逐滴添加到反應中，然後使反應進行80分鐘。使用HPLC進行離子對層析法(IPC)並且反應完成(3%＞(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇)。藉由緩慢加入氫氧化鈉120分鐘以終止反應。將DCM加入反應混合物中，攪拌30分鐘。分離層，除去水層，且以水洗滌有機層。然後，減壓下蒸餾有機層以獲得5-溴甲基-3-氯-1-異丙基-1H-吲唑。

(2-2) 6-羥基-3,4-二氫-2H-萘-1-酮之合成

將溶解在水中的HBr和6-甲氧基-3,4-二氫-2H-萘-1-酮置於反應器中，且反應在120℃的外部溫度下回流52小時。使用HPLC進行IPC，且反應完成(3%＞6-甲氧基-3,4-二氫-2H-萘-1-酮)。進行冷卻至10℃的內部溫度，並過濾所得之固體。以水洗滌且以氮乾燥後，獲得6-羥基-3,4-二氫-2H-萘-1-酮(SG26)。

(2-3) 6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基甲氧基)-3,4-二氫-2H-萘-1-酮之合成

將5-溴甲基-3-氯-1-異丙基-1H-吲唑、6-羥基-3,4-二氫-2H-萘-1-酮、K ₂CO ₃和DMF置於反應器中並在25℃的內部溫度反應3小時。使用HPLC進行IPC。剩餘5%的6-羥基-3,4-二氫-2H-萘-1-酮。因此，額外加入5-溴甲基-3-氯-1-異丙基-1H-吲唑以完成反應(1%＞6-羥基-3,4-二氫-2H-萘-1-酮)。向反應器中加入水，進行冷卻至0℃的內部溫度，然後過濾所得的固體。所濾出的固體依序分別以水和MTBE洗滌，然後用氮乾燥，以獲得6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基甲氧基)-3,4-二氫-2H-萘-1-酮。

(2-4) 1-氯-6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-6-基甲氧基)-3,4-二氫-萘-2-甲醛之合成

將氯化磷醯(POCl ₃)置於反應器，且進行冷卻至0℃的內部溫度。緩慢逐滴添加DMF，進行在50℃的內部溫度攪拌2小時，且在50℃的內部溫度加入6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基甲氧基)-3,4-二氫-2H-萘-1-酮並反應3小時。反應期間產生過量的HCl氣體。因此，安裝排氣管，以便可藉由NaOH捕集器中和過量的HCl氣體。使用HPLC進行IPC並且反應完成。進行冷卻至0℃的內部溫度，然後添加冷水、己烷(Hex)和MTBE到另一個反應器中。用90分鐘緩慢逐滴添加上述反應混合物以形成晶體。將所得的固體過濾，依序分別以水和MTBE/HEX的混合溶劑洗滌，且乾燥以獲得1-氯-6-(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-6-基甲氧基)-3,4-二氫-萘-2-甲醛。

通過上述反應圖，可以改良N2異構體的生產速率，可解決Vilsmeier-Haack反應所引起的放熱問題，且無需ADD即可進行偶合反應。因此，預期用於神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑合成的關鍵中間體可以通過較簡單的方法量產，同時保證化合物的穩定性和製造條件的穩定性。

然而，由於上述合成方法最終生產的材料的API方法期間仍需進一步降低雜質，因此持續需要對上述合成方法的各個步驟的研究。

技術問題

因此，本發明的態樣提供生產式4之化合物的合適方法，該化合物是在優異的神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑的新穎合成方法中的關鍵中間體，具有高產率和高純度：

[式4]

其中，

R1為氫或經取代或未經取代之烷基，

R2為氫、經取代或未經取代之烷基、鹵素、CN、CF ₃、或COCF ₃，

X為C或N，以及

L為脫離基。 技術方案

根據本發明的態樣，提供製備下式4之中間體化合物的方法，包括：1)在醇系溶劑及烷氧化物的存在下，進行式2之化合物的還原反應以獲得式3之化合物的步驟；以及2)以脫離基取代式3之化合物的醇基團的步驟：

[式2]

[式3]

[式4]

其中，

R1為氫或經取代或未經取代之烷基，

R3為經取代或未經取代之烷基，

X為C或N，以及

L為脫離基。

當「烷基」被取代時，可以有一個或多個取代基，並且取代基可以各自獨立地選自下述所組成的群組：鹵素、氰基、羥基、烷氧基、側氧基、未經取代的磺醯基和經烷基取代之磺醯基。

根據本發明的一具體實施例，上式中的R1可為氫或C ₁-C ₆經取代或未經取代之烷基，並且R2可為氫、C ₁-C ₆經取代或未經取代之烷基、鹵素、CN、CF ₃或COCF ₃。R3可為C ₁-C ₆經取代或未經取代之烷基。

根據本發明的另一具體實施例，R1可為C ₁-C ₄經取代或未經取代之烷基，並且R2可為鹵素(F、Cl、Br或I)。R3可為C ₁-C ₄經取代或未經取代之烷基，例如甲基。

根據本發明的一具體實施例，脫離基(L)是當式4之化合物經以醇系化合物取代反應時為式4之化合物提供取代位置的反應性基團，並且可為但不限於下述的選自氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、甲烷磺酸酯(Oms)、對甲苯磺酸酯(OTs)和三氟甲烷磺酸酯(OTf)。

根據本發明的另一具體實施例，L可為Br。

本發明中，在步驟1)中，在醇系溶劑及烷氧化物的存在下，進行式2之化合物的還原反應，以獲得式3之化合物。

具體而言，步驟1)旨在將式2之化合物的酯基團還原為醇。

對於式2之化合物的還原反應，可使用通常用於將酯基團還原成醇的還原劑。還原劑可為，但不限於選自下列的至少一者：硼氫化鈉(NaBH ₄)、硼氫化鋰(LiBH ₄)、硼烷(BH ₃)、及二異丁基氫化鋁(DIBAH)。

步驟1)中的還原反應可以在極性溶劑中進行，以提供對式2之化合物和還原劑的高溶解度。例如，還原反應可以在水、極性有機溶劑或其混合溶劑中進行。

在本發明中，步驟1)中用於還原反應的反應溶劑包括醇系溶劑。可以根據式2之化合物和還原劑，適當地選擇和使用醇系溶劑。例如，可以使用選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、第二丁醇、異丁醇和第三丁醇中的至少一者，但本發明不限於此。

在本發明的一具體實施例中，步驟1)中用於還原反應的反應溶劑可包括甲醇。

在本發明的另一具體實施例中，步驟1)中用於還原反應的反應溶劑可以包括水和四氫呋喃(THF)。

在本發明中，在還原反應中所用的還原劑可在極性溶劑(如醇系溶劑)中產生氫，從而導致反應穩定性降低的問題，或者可能誘導式2之化合物過度還原，而進一步導致烯烴基團的還原，從而導致形成雜質的問題。

因此，本發明提供藉由在步驟1)的反應中使用烷氧化物作為添加劑來穩定還原反應並藉由抑制過度還原來減少雜質的形成之製備方法。

在本發明的一具體實施例中，可獨立於醇系溶劑選擇並使用烷氧化物，或可選擇並使用與醇系溶劑對應的烷氧化物。

在本發明的另一具體實施例中，烷氧化物可以包括具有與醇系溶劑的烷基相同的烷基之烷氧化物。

在本發明的另一具體實施例中，醇系溶劑可以包括甲醇，而烷氧化物可以包括甲氧化物。

在本發明的一具體實施例中，在還原反應中所用的還原劑可以包括金屬陽離子，其中烷氧化物中的金屬離子可以與還原劑的金屬離子不同/相同。

在本發明的另一具體實施例中，烷氧化物可以包括在還原反應中所用的還原劑中的金屬離子相同的金屬離子。

在本發明的另一具體實施例中，在步驟1)中，式3之化合物可以藉由在甲醇溶劑和甲氧化鈉的存在下進行式2之化合物的還原反應而獲得。

根據本發明的一具體實施例，在式2之化合物的還原反應中，可以在反應開始時將還原劑和溶劑一起加入，然後隨著反應的進行再額外添加還原劑。當額外添加還原劑時，可以將反應開始時所添加的溶劑一起添加，或者可不添加溶劑下僅添加還原劑。

根據本發明的另一具體實施例，藉由在步驟1)中使用烷氧化物作為添加劑，可以僅使用最初添加的還原劑來終止還原反應，而不需要在還原反應期間額外添加還原劑，從而可以改善方法穩定性。但本發明不限於此。

根據本發明的另一具體實施例，藉由使用步驟1)中的烷氧化物作為添加劑，還原反應可以在60℃或更低的溫度下進行，例如40℃至55℃、45℃至50℃，從而可降低方法溫度。但本發明不限於此。

在本發明的一具體實施例中，在步驟1)中的烷氧化物的含量可以為例如1至5 mol%，特別是2至3 mol%，且更特別是2.5 mol%。使用上述含量的烷氧化物可以改善產物的純度和方法效率。但本發明的效果不限於此。

在本發明的另一具體實施例中，相較於式2之化合物，在步驟1)中所使用的醇系溶劑的量可為，例如：0.1倍至5倍，例如：0.4倍至3.6倍，1倍至3倍、1.5倍至2倍或1.6倍。使用上述量的醇系溶劑可以改善產物的純度和方法效率。但本發明的效果不限於此。

在本發明的另一具體實施例中，在步驟1)中所使用的還原劑的量可為，例如：1至5當量、1.4至4.6當量、2至4當量或3當量。使用上述用量的還原劑可以改善產物的純度和方法效率。特別地，在進行還原方法時，在反應開始時加入還原劑後，使用上述量的還原劑可以使反應完成，而無需在方法中進一步添加還原劑。因此，可以大大改善方法穩定性。但本發明的效果不限於此。

在本發明的另一具體實施例中，在步驟1)中，可以在1.6倍量的甲醇溶劑和2.5 mol%的甲氧化鈉的存在下，使用3當量的NaBH ₄進行還原反應。

在本發明中，步驟1)可進一步包括純化，以改善產物的純度。

純化可以在酸性條件下進行，以除去步驟1)的還原反應期間因過度還原所形成的雜質。

酸性條件可例如藉由向反應產物添加酸化合物來形成，其中酸化合物可為，但不限於，選自氯化氫(HCl)和溴化氫(HBr)中的至少一者。

在本發明的一具體實施例中，在步驟1)中的純化可藉由向反應產物添加酸化合物，然後萃取有機層來進行。

在本發明的另一具體實施例中，在步驟1)中的純化可藉由洗滌反應產物、添加HCl、攪拌、然後萃取有機層來進行。

在本發明的一具體實施例中，欲添加的氯化氫可以3 N至8 N，例如：5 N至7 N，或6 N使用。

在本發明的一具體實施例中，純化可以在0℃至20℃的溫度下進行。

在本發明的另一具體實施例中，可以在保持0℃的同時進行純化。

在本發明的一具體實施例中，純化可以藉由向反應產物額外添加有機溶劑，然後萃取有機層來進行。

用於萃取有機層的溶劑可以根據需要適當選擇及使用。例如，可以使用甲苯、乙酸乙酯、甲基第三丁基醚、四氫呋喃、甲醇、二氯甲烷或其混合物。但本發明不限於此。

在本發明的一具體實施例中，藉由向反應產物中額外添加甲苯，可以在包含甲苯的有機溶劑的存在下進行純化。當向反應產物添加甲苯，加入酸化合物，然後萃取有機層時，可以有效提高反應產物的純度，但本發明的效果不限於此。

在本發明的另一具體實施例中，在純化中，向反應產物添加甲苯以溶解殘質，以水洗滌，向有機層添加氯化氫，攪拌，然後除去水層的程序可進行至少一次，例如：二次。

在本發明中，在步驟2)中，式3之化合物的醇基團以脫離基取代。

在本發明中，式4之化合物是神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑合成的關鍵中間體，其藉由以脫離基取代式3之化合物的末端醇基團而獲得。包含如在式4之化合物中的脫離基可以提高隨後的神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑合成中偶合反應的產率。

在本發明的一具體實施例中，「以脫離基取代醇基團的步驟」(以下稱為「脫離基取代步驟」)可以在極性有機溶劑的存在下進行。

在本發明的另一具體實施例中，脫離基取代步驟可以在DCM和MTBE存在下進行。

在本發明的另一具體實施例中，脫離基取代步驟可以在醚系單一溶劑中進行。在醚系單一溶劑中進行脫離基取代步驟可顯著降低N2異構體的生產速率。但本發明的效果不限於此。

「單一溶劑」是指反應器中僅包括一種溶劑用於脫離基取代反應。單一溶劑中也不排除包含對應於其中反應產物的產率在用於脫離基取代反應的反應器中實質上不受影響的量的微量異質溶劑。例如，以用於脫離基取代反應的溶劑的總體積為基準計，以5 vol%或更少、4 vol%或更少、3 vol%或更少、2 vol%或更少、1 vol%或更少、0.5 vol%或更少、或0 vol%(即，不包含)的含量包含異質溶劑可以說是使用單一溶劑。

醚系溶劑的例子包括，但不限於，二烷基醚系溶劑，諸如：二乙基醚、二丙基醚、二丁基醚、二異戊基醚、乙基甲基醚、甲基丙基醚、甲基丁基醚和乙基丙基醚；芳基烯丙基醚系溶劑，諸如：二苯基醚和苯甲醚；或環醚系溶劑，諸如：四氫呋喃和四氫哌喃；等等。

在本發明的一具體實施例中，醚系單一溶劑可為甲基第三丁基醚(MTBE)。

在本發明的另一具體實施例中，式4之化合物可藉由將式3之化合物與MTBE混合，冷卻至0℃，並使式3之化合物與PBr ₃反應來獲得。

在本發明的另一具體實施例中，式4之化合物可藉由將式3之化合物與MTBE混合，冷卻至0℃，使式3之化合物與PBr ₃反應，並在反應完成後以水洗滌並進行過濾來獲得。

在另一態樣中，根據本發明，式2之化合物可以藉由將R1與R2取代基導入到式5之化合物來製備：

[式5]

其中，R1、R2、R3、及X係如上式2中所定義。

R1和R2的取代可以下述順序：R1取代，然後R2取代，R2取代，然後R1取代，或者R1和R2同時取代。

在本發明的一具體實施例中，在式5之化合物中，R2可以在R1之前被取代。當在式5之化合物中首先取代大型R1時，例如，當首先在其中X為N的吲唑的位置3取代大型R1時，可抑制N2異構體的產生，並且可改善產率。

導入R1和R2取代基的反應可以在相同的溶劑或不同的溶劑組成中進行。

在本發明的一具體實施例中，導入R1和R2取代基的反應可在相同溶劑中進行。

在本發明的一具體實施例中，用於導入R1和R2取代基的反應之反應溶劑可包括例如，醯胺系有機溶劑。醯胺系有機溶劑可包括例如，選自二甲基甲醯胺(DMF)和二甲基乙醯胺(DMA)中的至少一種。

在本發明的另一具體實施例中，用於導入R1和R2取代基的反應之反應溶劑可包括二甲基乙醯胺。

在本發明的另一具體實施例中，導入R1和R2取代基的反應之反應溶劑可單獨為二甲基乙醯胺。

在導入R1和R2取代基的反應中，當反應溶劑不穩定而分解時，分解產物可能與合成反應的反應物反應，引起熱釋放，從而產生過量的雜質，並降低反應產物之純度。在這點上，由於其中使用二甲基甲醯胺作為反應溶劑的合成反應產生合成反應的最高溫度和絕熱溫度的程度高於其中使用二甲基乙醯胺作為反應溶劑的合成反應，可較佳使用二甲基乙醯胺作為合成反應的反應溶劑。

在本發明的一具體實施例中，當合成反應在二甲基甲醯胺溶劑中進行時，由於二甲基甲醯胺分解所形成的二甲基胺與用於在R2位置導入Cl的N-氯琥珀醯亞胺(NCS)之間的反應，可以誘導熱釋放，且其中在式5之化合物中，在R2以外的位置導入Cl的雜質可以藉由內部溫度的增加而形成。因此，可能有降低式2之化合物和後續方法的純度的問題。

在本發明的一具體實施例中，式2之化合物可以藉由在導入R1和R2的步驟中將R1和R2取代基導入式5之化合物並使用包括醇溶劑的結晶溶劑進行結晶來製備。

例如，用於結晶的「醇溶劑」可為，但不限於，選自甲醇、乙醇、異丙醇和丁醇的一種或多種溶劑。

在本發明的一具體實施例中，用於結晶的溶劑可為醇溶劑和水的混合溶劑。使用醇溶劑和水的混合溶劑作為結晶溶劑可降低N2異構體的產率。

在本發明的另一具體實施例中，對於結晶的混合溶劑，醇溶劑和水的體積比就式5之產率而言，可為5：1至1：5、4：1至1：4、3：1至1：3、2：1至1：2、2：1至1：1、或1.5：1至1：1。

在本發明的一具體實施例中，用於結晶的溶劑可為乙醇和水的混合溶劑。特別地，乙醇和水可以EtOH：H ₂O為2：1至1：2、2：1至1：1、1.5：1至1：1、或1：1的體積比使用。

在本發明的另一具體實施例中，當結晶溶劑為醇溶劑和水的混合溶劑時，醇溶劑和水可以在結晶期間依序加入或同時加入。

在本發明的另一具體實施例中，式5之化合物可以藉由將醇溶劑，諸如EtOH，添加到其中已導入取代基的反應產物中，冷卻至0℃至20℃，或室溫下添加水以進行結晶而獲得。

在本發明的一具體實施例中，在結晶之前，可以將其中已導入取代基的反應產物純化，然後結晶。純化反應產物可以除去反應中所使用的未反應殘留化合物，因而改善結晶產率。

可以使用，例如，極性溶劑進行純化，並且極性溶劑可為，例如，極性有機溶劑、水或其混合溶劑。

極性有機溶劑可為，但不限於，選自乙酸乙酯(EA)、乙酸異丙酯(IPOAc)、二氯甲烷和己烷中的一種或多種溶劑。

在一具體實施例中，根據本發明，其中使用極性有機溶劑和水的混合溶劑純化其中已導入取代基的反應產物，然後進行結晶可以防止用於導入取代基的反應中的K ₂CO ₃在反應產物結晶期間沉澱或減少沉澱量，從而改善晶體的純度。

根據本發明所製備的化合物可用作為神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑合成的關鍵中間體。根據本發明所製備的化合物可用作為已知神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑合成方法的關鍵中間體，且亦可作用為本申請後欲開發的新合成方法的關鍵中間體。然而，本發明的用途不限於合成神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑的特定方法。

此外，根據本發明所製備的化合物可以用於神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑合成以外的其他目的，且本發明的用途不限於神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑合成。 有利效果

採用本發明的製備方法可導致以高純度及高產率量產式4之化合物。

以下，為了幫助理解本發明，將藉由實施例更詳細地描述本發明。然而，根據本發明的實施例可以修改為各種其他類型，並且本發明的範疇不應被解釋為限於以下實施例。提供本發明的實施例是為了向本發明所屬領域中具有通常知識者完整地解釋本發明。

作為神經鞘胺醇-1-磷酸酯受體促效劑合成的中間體化合物，根據以下反應圖3合成5-溴甲基-3-氯-1-異丙基-1H-吲唑。

[反應圖3]

實施例1-1. 3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲基酯之合成

將1H-吲唑-5-羧酸甲基酯(1.0 kg，6.58 mol)和N-氯琥珀醯亞胺(NCS，0.95 kg，7.10 mol(1.25當量))溶解在5 L(5-倍)之二甲基乙醯胺(DMA)中，然後使反應在55℃進行1小時。

HPLC分析顯示1.19%的1H-吲唑-5-羧酸甲基酯殘留，因此將反應溶液冷卻至42℃。在反應中添加2-碘丙烷(1.83 kg)和K ₂CO ₃(2.35kg)後，升溫至55℃，並進行烷基化反應3小時。

IPC分析顯示3-氯-1H-吲唑-5-羧酸甲酯殘留，因此額外添加2-碘丙烷(0.29 kg，總用量2.2當量，12.49 mol)和K ₂CO ₃(0.35 kg，總用量3.44當量，19.53 mol)，並使反應再進行2小時。IPC分析顯示殘留1.45%的3-氯-1H-吲唑-5-羧酸甲酯，因此將反應冷卻至室溫。

向反應溶液添加7 L之IPOAc和10 L之水，攪拌混合物10分鐘，分離層以除去水層，且以5 L之水進行額外洗滌以除去DMA。進行減壓下蒸餾除去IPOAc，向殘質添加4L之EtOH以溶解，然後在室溫下緩慢逐滴添加4 L之水以進行結晶。藉由將所得之固體老化2小時，進行過濾，用7 L和5 L之水洗滌二次，並以氮乾燥，來合成標題化合物(1.32 kg，淨產率81%)。

¹H NMR (400 MHz, CDCl ₃): 1.58 (d, 6H), 3.96 (s, 3H), 4.81 (m, 1H), 7.42 (d, 1H), 8.06 (dd, 1H), 8.44 (s, 1H).

實施例1-2. (3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇之合成

將3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲基酯(實施例1-1，0.97 kg，3.84 mol)置於反應器中，溶解於5.8 L(6倍)的THF中，然後加熱到60℃。向反應混合物添加NaBH ₄(0.36 kg，10.0 mol)和NaOMe(18 ml，0.1 mol)，向反應溶液緩慢逐滴添加1 L之MeOH，然後使反應進行3小時。

使用HPLC進行IPC，並滿足標準(2%或更低之3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲基酯)以完成反應。將反應液冷卻至10℃或更低，藉由緩慢逐滴添加4.5 L之3 N HCl進行驟冷，進行在減壓下蒸餾以除去THF和MeOH。添加6.8 L之甲苯以溶解殘質，並以7.8 L及6.8 L之水洗滌二次。

藉由重複二次程序(向有機層添加6.7 L之6 N HCl，攪拌0.5小時，及分層以除去水層)以除去雜質(RRT0.88，RRT 0.91)，並進行減壓下蒸餾來合成標題化合物(0.73 kg，淨產率85%)。

¹H NMR (400 MHz, CDCl ₃): 1.5~1.7 (m, 6H), 1.82 (m, 1H), 3.72 (m, 1H), 4.70~5.10 (m, 2H), 7.30~7.50 (m, 2H), 7.62 (s, 1H).

實施例1-3：5-溴甲基-3-氯-1-異丙基-1H-吲唑之合成

將5.86 L之MTBE和(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇(實施例1-2，0.73 kg，3.26 mol)置於反應器中並進行冷卻至0℃之內部溫度。將PBr ₃(0.53 kg，1.96 mol)緩慢添加到反應90分鐘，並使反應進行180分鐘。

使用HPLC進行IPC，且反應完成((3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇：N/D)。60分鐘緩慢添加1.5 N NaOH(5.9 L)，且進行攪拌30分鐘以完成反應。藉由向反應混合物添加鹽水(3.7 L)，攪拌10分鐘，分離層以除去水層，額外以鹽水(3.7 L)洗滌，並在減壓下蒸餾有機層以合成標題化合物(0.84 kg，淨產率90.0%)。

1H NMR (400 MHz, CDCl3): 1.53 (d, 6H), 4.7 (s, 2H), 4.88 (m, 1H), 7.51-7.6 (m, 2H), 7.68 (s, 1H).

實驗例1. 取決於在(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇的還原反應中使用烷氧化物添加劑對產物純度改善的評估

根據習知方法，在(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇的還原反應中，觀察到由於使用還原劑NaBH ₄而產生的氫氣所導致氣泡上升到反應器頂部的問題。此外，由於NaBH ₄必須在方法中間直到還原反應結束時添加大約三至四次，因此有不能確保方法的穩定性之問題。

證實這些問題可以藉由使用甲氧化鈉(NaOMe)作為催化劑來控制NaBH ₄的分解並除去反應期間所產生的雜質(RRT 0.88IMP：其中吲哚的烯烴基團被進一步還原的化合物)來解決。

因此，評估取決於所使用的烷氧化物添加劑的量和反應溫度，反應完成程度和雜質產生程度，並顯示在下表1和2中。

在下表1和2中，「SG10」代表「3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲基酯」，及「SG15」代表「(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇」。

[表1]

[表2]

如表1所示，由於以初始當量為2.0當量之NaBH ₄進行反應，在2.5 mol%和5 mol%(入口2和3)觀察到相同水平的產物轉化。當比較其中在2.5 mol%和5.0 mol%兩種條件下保留約29%之反應物(「SG10」)的結果時，確認在隨後的純化方法中除去的酸副產物(RRT14.7)分別為0.6%和2.6%，且在5.0 mol%的條件下更高。基於這些結果，確定使用2.5 mol%的NaOMe在產物純度方面是較佳。在上述實驗中，甚至在16小時後，反應仍未完成，因此在2.5 mol%的NaOMe的條件下，使用3.0當量的NaBH ₄進行反應，並確認反應完成。

表2顯示當所使用之NaOMe的量固定為2.5 mol%時，取決於NaBH ₄的當量和所使用的MeOH的量(倍)，反應產率的評估結果。基於表2的結果，確認當使用3.0當量的NaBH ₄和1.6倍的MeOH時，在還原反應期間可完成反應而無需額外添加NaBH ₄，並在低於60℃的溫度，特別是50℃的溫度下完成反應。

如上所述，在(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇的還原反應中，確認使用烷氧化物添加劑可以解決由於還原劑的額外添加方法所導致的方法穩定性降低的問題，且控制反應期間氫氣的產生。

實驗例2. 在(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇的還原反應後，藉由酸化純化評估產物純度改善

當在(3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-基)-甲醇的還原反應期間，反應物被過度還原時，有個問題為形成其中已進一步還原產物的吲哚結構內之烯烴基團的雜質(RRT 0.88 IMP)。

確認在還原反應完成後，在酸性條件下，通過純化方法可有效降低這些雜質。結果顯示於下表3和4中。

[表3]

[表4]

如上表3所示，由於以鹽酸洗滌，過度還原之雜質(RRT 0.88雜質)從最初的0.08%降低到0.02%，且N2異構體(RRT 0.91雜質)降低到0.1%。然而，發現預期是苯甲基-氯化物的新雜質(新IMP. 苯甲基-Cl)。表4顯示當使用6N鹽酸進行純化方法時，取決於萃取溶劑的純化結果。如上表4所示，確認在純化方法期間，當使用甲苯為萃取溶劑時，可以最有效地除去RRT 0.88和RRT 0.91的雜質，並且預期為苯甲基氯化物的新雜質的產生也可以被抑制。

實驗例3. 3-氯-1-異丙基-1H-吲唑-5-羧酸甲基酯之合成中，取代反應中溶劑的評估

在二甲基甲醯胺(DMF)溶劑中，用於1H-吲唑-5-羧酸甲基酯的氯化物和異丙基的習知取代反應中，發現由於氯化物加成物(Cl-加成物)而形成雜質(RRT 1.44)的問題，且雜質在後續方法中沒有除去，並殘留在最終產物中。此外，在1H-吲唑-5-羧酸甲基酯與氯化物和異丙基的取代反應期間，當內部溫度由於放熱而迅速增加時，觀察到雜質量增加的趨勢。

因此，藉由將反應溶劑變更為二甲基乙醯胺(DMA)進行同樣的反應，且與當在DMF中進行反應時的產率比較及評估結果。結果顯示於下表5。

在下表5中，「SG01」表示「1H-吲唑-5-羧酸甲基酯」，「SG05」表示「3-氯-1H-吲唑-5-羧酸甲酯」。

[表5]

如上表5所示，可以確認藉由將反應溶劑改為DMA可以增加反應產物的純度，因此增加反應的完成度，並顯著減少所產生的雜質量。推測這是因為DMA具有相對低的分解速率，而DMF有在高溫下分解產生二甲基胺的問題，且由於所產生的二甲基胺與NCS反應，產生熱。為了驗證上述結果，額外進行穩定性研究。表6顯示測量合成反應最高溫度(MTSR)的溫度變化結果，MTSR是合成反應期間所達到的最高溫度，以及測量當添加各DMF或DMA到1H-吲唑-5-羧酸甲基酯和NCS且升溫至65℃時，所得的絕熱溫度上升(ΔTad)的溫度變化結果。

[表6]

如表6所示，當添加DMF時，測得合成反應的最高溫度為91.5℃，且測得絕熱溫度上升為26.5K。當添加DMA時，測得合成反應的最高溫度為67.9℃，且測得絕熱溫度上升為2.9K。另外，當添加DMF時，測得熱值為20.2 kJ，且當添加DMA時，測得熱值為9.8 kJ。這意味著在上述方法中使用DMF作為反應溶劑時，由於合成反應所導致的溫度上升會較大，且熱風險高於使用DMA時。也就是說，這意味著當使用DMF時，合成反應會產生大量反應熱。

因此，確認為了降低RRT1.44並增進產物的純度，較佳為使用DMA而不是DMF作為反應溶劑，由此可以將RRT1.44的產生控制在0.5%或更低，且在為最終API之5-溴甲基-3-氯-1-異丙基-1H-吲唑中，可控制在0.10%或更低程度的雜質。

Claims

一種下式4之中間體化合物之製備方法，包含：1)在醇系溶劑及烷氧化物的存在下，進行式2之化合物的還原反應以獲得式3之化合物的步驟；以及 2)以脫離基取代該式3之化合物的醇基團的步驟： [式2]
[式3]
[式4]
其中， R1為氫或經取代或未經取代之烷基， R2為氫、經取代或未經取代之烷基、鹵素、CN、CF ₃、或COCF ₃， R3為經取代或未經取代之烷基， X為C或N，以及 L為脫離基。
如請求項1之製備方法，其中，R1為C ₁-C ₄經取代或未經取代之烷基， R2為鹵素， R3為C ₁-C ₄經取代或未經取代之烷基，以及 L為選自下列的脫離基：氯(Cl)、溴(Br)、碘(I)、甲烷磺酸酯(Oms)、對甲苯磺酸酯(OTs)、及三氟甲烷磺酸酯(OTf)。
如請求項1之製備方法，其中，在步驟1)中，該烷氧化物包括具有與該醇系溶劑之該烷基基團相同的烷基基團者。
如請求項3之製備方法，其中，在步驟1)中，該醇系溶劑包括甲醇，且該烷氧化物包括甲氧化物。
如請求項1之製備方法，其中，在步驟1)中，該烷氧化物包括與在該還原反應中所用的還原劑中的金屬離子相同的金屬離子。
如請求項1之製備方法，其中，在步驟1)中，該還原劑係選自下列：硼氫化鈉(NaBH ₄)、硼氫化鋰(LiBH ₄)、硼烷(BH ₃)、及二異丁基氫化鋁(DIBAH)。
如請求項1之製備方法，其中，步驟1)進一步包含在完成該還原反應之後，在酸性條件下純化。
如請求項7之製備方法，其中，在0℃至20℃的溫度下，進行該純化。
如請求項7之製備方法，其中，在包含甲苯之有機溶劑存在下，進行該純化。
如請求項1之製備方法，其中，藉由將R1與R2取代基導入到下式5之化合物而製備該式2之化合物： [式5]
其中， R1、R2、R3、及X係如請求項1中所定義。
如請求項10之製備方法，其中，導入該取代基之反應在二甲基乙醯胺(DMA)溶劑的存在下進行。