Selonsertib的合成

2019-09-25 07:39胡孔泉郑琳日陈国华
山东化工 2019年17期
关键词:化学试剂丙基二氯甲烷

胡孔泉,郑琳日,陈国华

(中国药科大学 药学院,江苏 南京 210000)

Selonsertib(1),化学名为5-(4-环丙基-1H-咪唑-1-基)-2-氟-N-(6-(4-异丙基-4H-1,2,4-三氮唑-3-基)吡啶-2-基)-4-甲基苯甲酰胺,是由吉利德制药公司研发的一种细胞凋亡信号调节激酶1(ASK1)抑制剂,用于非酒精性脂肪肝(NAFLD)的治疗[1]。临床研究表明,selonsertib是一种高选择性,有效的ASK1抑制剂,具有潜在的抗肿瘤、抗炎、抗纤维化活性,单用或联合用药均表现出很好的疗效[2-3]。

通过查阅文献,(1)的合成方法主要有两条:首先都是将(1)拆分成5-(4-环丙基-1H-咪唑-1-基)-4-甲基苯甲酸盐酸盐(8)和6-(4-异丙基-4H-1,2,4-三氮唑-3-基)吡啶-2-胺(12)两个中间体对其分别合成,最后再将两者缩合得到终产物(1);其中,(12)的合成路线主要是以6-氨基吡啶甲酸甲酯(9),经水合肼氨解得6-氨基吡啶-2-酰肼(10),(10)与DMF-DMA缩合得(E)-N'-(6-(2-((E)- (二甲氨基)亚甲基)酰肼-1羰基)吡啶-2-基)-N,N-二甲基甲酰胺(11),(11)再与异丙胺反应得到(12).而(8)的合成路线有两条:①以环丙基甲基酮(2)为起始原料与Koser试剂反应得到2-环丙基-2-氧乙基-4-甲基苯磺酸盐(17),以甲苯为溶剂,与3-氟-4-溴-6-氨基甲苯(18)缩合得到2-((5-溴-4-氟-2-甲基苯基)氨基)-1-环丙基乙基-1-酮(4),经甲酸,醋酐反应得到N-(5-溴-4-氟-2-甲基苯基)-N-(2-环丙基-2-乙酰氧基)甲酰胺(5),与乙酸铵,乙酸反应环化得到1-(5-溴-4-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-1-H-咪唑(6),与异丙基氯化镁反应后,通入二氧化碳反应得到5-(4-环丙基-1H-咪唑-1-基)-2-氟-4-甲基苯甲酸(7),在甲醇条件下与浓盐酸反应得到5-(4-环丙基-1H-咪唑-1-基)-2-氟-4-甲基苯甲酸盐酸盐(8)[4-5]。该法(4)的合成反应时间偏长,且后处理收率低;制备(7)时,所使用的亲和试剂异丙基氯化镁在工业生产中会产生低沸点、易燃烧的丙烷,存在安全隐患。

图1 路线 ①

Fig.1 Route ①

②3-氟-4-溴-6-氨基甲苯(18)与氰化亚铜反应得到5-氨基-2-氟-4-甲基苯甲腈(13),经溴代环丙基甲基酮(3)反应得到5-(2-环丙基-2-氧代乙基氨基)-2-氟-4-甲基苯甲腈(14),与硫氰化钾反应得到5-(4-环丙基-2-巯基-1H-咪唑-1-基)-2-氟-4-甲基苯甲腈(15),在氮气保护下,与过氧化氢反应得到5-(4-环丙基-1H-咪唑-2-基)-2-氟-4-甲基苯甲腈(16),再与浓盐酸成盐得到5-(4-环丙基-1H-咪唑-1-基)-2-氟-4-甲基苯甲酸盐酸盐(8)[6-7]。该法(13)的制备中,温度偏高,副产物生成多;制备(16)时,用到了易制爆试剂过氧化氢,且该步操作较复杂,操作要求较高。

图2 路线②

Fig.2 Route ②

本研究通过参考上述工艺思路,选择路线①作为化合物(8)的主体合成路线,并做了以下改进:制备(4)时,文献用甲苯做溶剂,且在90~100℃反应接近10 h,生成副产物多且耗费时间,收率46.6%。本研究以(3)代替(17),以价廉易得的DMF作溶剂,在氮气保护下,逐滴加入DIPEA,于100℃反应2 h即可;后处理采用乙酸乙酯萃取,正庚烷中重结晶,收率55.4%,节约了成本,提高了收率。制备(7)时,将亲和试剂异丙基氯化镁替换成环己基氯化镁,同时后处理采用异丙醚重结晶,在保持收率相当的情况下,排除了安全隐患,也使析晶更易进行。

图3 1的合成路线

Fig.3 Synthetic Route of 1

1 实验部分

1.1 6-氨基吡啶甲酰肼 (10)

将6-氨基吡啶甲酸甲酯(9)(上海拓莱化学科技有限公司,5.02,33 mmol)加至60 mL甲醇中,再加入水合肼(南京化学试剂股份有限公司,16.5 g,),反应于80℃下加热回流3 h,TLC[展开剂:甲醇∶二氯甲烷(1∶10)]显示反应结束。将反应冷却到室温逐渐有固体析出,过滤,并用乙酸乙酯(20 mL*2)洗涤后于40℃烘箱中干燥,得黄色泡沫状固体(3.81 g,收率76.1%)。

mp 195~198℃。

ESI-MS:152.9[M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ:9.13(s,1H),7.53-7.48(t,J=7.92Hz,1H),7.12~7.10(d,J=7.17Hz,1H),6.62~6.59(d,J=8.41Hz,1H),6.05(s,2H),4.47(s,2H)。

1.2 (E)-N'-(6-(2-((E)- (二甲氨基)亚甲基)酰肼-1羰基)吡啶-2-基)-N,N-二甲基甲酰胺(11)

将化合物(10)(5.01 g,32 mmol)加入DMF-DMA(萨恩化学技术(上海)有限公司,30 mL)中,并将反应于110℃条件下加热回流16 h。TLC[展开剂:甲醇∶二氯甲烷(1∶8)]显示反应结束。冷却到室温,减压除去溶剂,于残渣中加入乙酸乙酯(20 mL),50℃反应半小时;冷却到室温,有固体析出,过滤,于40℃烘箱中干燥得黄色固体(7.07g,85.2%)。

mp 108~112℃。

ESI-MS:263.1[M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ:10.66(s,1H),8.84(s,1H),8.05(s,1H),7.70~7.65(t,J=7.68Hz,1H),7.50~7.47(d,J=7.34,1H),6.92~6.89(d,J=7.82Hz,1H),3.12(s,3H),2.99(s,3H),2.84(s,6H)。

1.3 6-(4-异丙基-4H-1,2,4-三氮唑-3-基)吡啶-2-胺(12)

将化合物(11)(4.00 g,15 mmol)加入至乙腈-乙酸(20 mL,4∶1)中,再加入异丙胺(上海凌峰化学试剂有限公司,4.84 g,82 mmol),于95℃加热回流反应18 h,TLC[展开剂:甲醇∶二氯甲烷(1∶10)]显示反应已结束,冷却至室温,减压除去溶剂,向残渣中加入水(15 mL),并用10%NaOH调节pH值至8,可观察到有固体析出;转移至0℃老化,过滤,异丙醇洗涤,于40℃烘箱中干燥得淡黄色固体(2.16 g,54.1%)。

mp 185~188℃。

ESI-MS:204.0 [M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ:8.74(s,1H),7.53-7.48(t,J=7.84Hz,1H),7.18~7.15(d,J=7.40Hz,1H),6.54~6.51(d,J=8.3Hz,1H),6.12(s,2H),5.56~5.47(m,J=6.88Hz,1H),1.43~1.41(d,J=6.66Hz,6H)。

1.4 溴甲基环丙基酮(3)

将环丙基甲基酮(南京协尊医药科技有限公司10.01 g,119 mmol)、甲醇(80 mL)加至反应瓶中,并将反应至于0℃的冷阱中,同时逐滴加入溴(上海凌峰化学试剂有限公司,19.26 g,120 mmol),反应1.5 h,随后转至室温再反应半小时。加入150 mL水淬灭反应,二氯甲烷(80 mL*3)萃取,合并有机层;分别用NaHCO3水溶液(10 mL)、水(10 mL)、氯化钠溶液(10 mL)洗涤有机层,加入无水硫酸钠干燥。过滤,减压蒸除溶剂得浅棕色液体,于100℃下减压蒸馏,收集64℃~68℃的馏分得无色透明状液体(10.53g,54.3%)[8]。

ESI-MS:162.4 &164.5 [M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ:4.37(s,2H),2.25~2.18(m,1H),1.01~0.82(m,4H)。

1.5 2-((5-溴-4-氟-2-甲基苯基)氨基)-1-环丙基乙基-1-酮(4)

将3-氟-4-溴-6-氨基甲苯(18)(上海毕得医药科技有限公司,5.01 g,24 mmol)、二异丙基乙胺(DIPEA,6.50 g,50.4 mmol)加入DMF(70 mL)中,升温至95℃,并在氮气氛围下逐滴加入(3)(4.30 g,26.40 mmol),反应2 h,TLC[展开剂:乙酸乙酯∶石油醚(1∶6)]显示反应完全。冷却至室温,加入水(50 mL),二氯甲烷(40 mL*3)萃取,合并有机层,依次用NH4Cl水溶液(40 mL)、NaHCO3水溶液(40 mL)、氯化钠溶液(40 mL)洗涤有机层,加入无水硫酸钠干燥,减压蒸除大部分溶剂,残留物在正庚烷中重结晶,过滤,烘干得类白色固体(4.85 g,55.4%)。

mp 84~87℃。

ESI-MS:285.9 &287.9 [M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ: 7.04~7.01(d,J=9.3Hz,1H),6.51~6.49(d,J=6.10Hz,1H),5.26~5.22(t,J=5.6Hz,1H),4.16~4.14(d,J=5.33Hz,2H)2.21~2.12(m,1H),2.08(s,3H),0.96~0.85(m,4H)。

1.6 N-(5-溴-4-氟-2-甲基苯基)-N-(2-环丙基-2-乙酰氧基)甲酰胺(5)

于0℃的冷阱中,将乙酸酐(国药集团化学试剂有限公司,4.27 g,41.96 mmol)加入到甲酸溶液(上海阿拉丁生化科技股份有限公司,20 mL)中,再将溶解在二氯甲烷中的(4)(3 g,10.49 mmol)加入其中,反应两小时。TLC[展开剂:乙酸乙酯∶石油醚(1∶1.8)]显示反应完全。加入水(20 mL)淬灭反应,并用40%NaOH溶液调节pH值至9,分离有机层,二氯甲烷(20 mL*2)萃取,合并有机相,加入无水硫酸钠干燥,过滤,柱层析分离得无色透明粘稠状液体(2.97 g,90.3%)。

ESI-MS:313.6&315.6[M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ:8.16~8.14(d,J=8.6Hz,1H),7.64~7.62(d,J=5.8Hz,1H),7.42~7.39(d,J=6.8Hz,1H),4.7~4.67(d,2H),2.50(s,3H),2.14~1.99(m,1H),0.95~0.86(m,4H)。

1.7 1-(5-溴-4-氟-2-甲基苯基)-4-环丙基-1-H-咪唑(6)

向化合物(5)(3 g,9.00 mmol)中加入冰醋酸(国药集团化学试剂有限公司,20 mL)溶解,再加入乙酸铵(国药集团化学试剂有限公司,2.70 g,35.10 mmol),115℃下反应过夜。冷却到室温,减压除去溶剂,加入水(20 mL),并用40%NaOH溶液调节pH值至9,乙酸乙酯(25 mL*3)萃取,合并有机层并用无水硫酸钠干燥,过滤,在50℃~60℃活性炭脱色半小时,浓缩,于残渣中加入3 mL N,N-二甲基乙酰胺(DMAC),再加入10 mL水可得浆液形式的化合物;过滤,依次用水,正己烷洗涤,烘干,得白色固体(1.33 g,50.3%)。

mp 62~64℃。

ESI-MS:294.7&296.6[M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ:7.72~7.70(d,J=6.56Hz,1H),7.66(s,1H),7.51~7.49(d,J=9.55Hz,1H),7.15(s,1H),2.15(s,3H),1.88~1.83(m,1H),0.84~0.79(m,2H),0.73~0.70(m,2H)。

1.8 5-(4-环丙基-1H-咪唑-1-基)-2-氟-4-甲基苯甲酸(7)

于50 mL三口瓶中,加入化合物(6)(2 g,6.78 mmol)、THF(国药集团化学试剂有限公司,30 mL),置于0℃的冷阱中,并缓慢滴加环己基氯化镁(1.45 g,10.17 mmol),反应1 h,向体系中缓缓通入CO2,反应两小时;加入水(20 mL)淬灭反应,用6 mol/L HCl的水溶液调节pH值到4.8,乙酸乙酯(20 mL*3)萃取,合并有机相,加入无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩,残留物在异丙醚中重结晶,过滤,烘干得白色固体(0.71 g,40.5%)。

mp 235~239℃。

ESI-MS:260.7[M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ:7.72~7.70(d,J=6.64Hz,1H),7.66(s,1H),7.51~7.49(d,J=9.44Hz,1H),7.15(s,1H),2.15(s,3H),1.88~1.83(m,1H),0.84~0.80(m,2H),0.73~0.70(m,2H)。

1.9 5-(4-环丙基-1H-咪唑-1-基)-2-氟-4-甲基苯甲酸盐酸盐(8)

于50 mL单口瓶中,加入化合物(7)(0.5 g,1.92 mmol)、二氯甲烷(15 mL),搅拌均匀,逐滴加入12 mol/L HCl至固体全部溶解后,停止滴加,室温继续反应1 h。减压除去溶剂,40℃烘干得白色固体(0.55,97.0%)。

mp 248~252℃。

ESI-MS:261.0[M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ:9.21(s,1H),8.02~8.01(d,J=6.71Hz,1H),7.73(s,1H),7.57~7.55(d,J=11.16Hz,1H),2.28(s,3H),2.07~2.01(m,1H),1.08~1.04(m,2H),0.89~0.86(m,2H)。

1.10 Selonsertib(1)

将化合物(8)(0.3 g,1.01 mmol)加入二氯甲烷(20 mL)中,搅拌均匀,氮气氛围下,缓慢滴入草酰氯(国药集团化学试剂有限公司,0.115 mL,1.318 mmol),然后加入N,N-二甲基甲酰胺(0.01 mL,0.145 mmol)。室温反应2 h,减压除去溶剂,并将溶剂替换成二氯甲烷,在氮气环境下快速加入化合物12(0.23 g,1.11 mmol)和4-二甲氨基吡啶(上海阿拉丁生化科技股份有限公司,0.124 g,1.01 mmol),于室温反应2 h。加入饱和NaHCO3水溶液(10ml)继续搅拌15 min。分离有机层,并用二氯甲烷(20 mL*1)洗涤水层,合并有机层;无水硫酸钠干燥,过滤,浓缩于硅胶板分离得白色固体(0.15 g,34.3%)。

mp 195~199℃。

ESI-MS(m/z):446.0[M+H]+。

1HNMR(DMSO-d6) δ:10.94(s,1H),8.88(s,1H),8.22~8.20(d,J=8.17Hz,1H),8.07~8.04(t,J=8.15Hz,1H),7.92~7.91(d,J=7.73Hz,1H),7.72(s,1H),7.68~7.67(d,J=6.46Hz,1H),7.51~7.49(d,J=10.67Hz,1H),7.20(s,1H),5.70~5.65(m,J=6.7Hz,1H),2.27(s,3H),1.90~1.85(m,1H),1.50~1.45(d,J=6.7Hz,6H),0.84-0.81(m,2H),0.74~0.71(m,2H)。

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