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CN102911175A - 2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧苯甲基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶的制法 - Google Patents

2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧苯甲基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶的制法 Download PDF

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CN102911175A CN2012102996709A CN201210299670A CN102911175A CN 102911175 A CN102911175 A CN 102911175A CN 2012102996709 A CN2012102996709 A CN 2012102996709A CN 201210299670 A CN201210299670 A CN 201210299670A CN 102911175 A CN102911175 A CN 102911175A
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蔡恵明
徐希明
王启龙
曹霞
余江南
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NANJING EAST SUNSCREEN PHARMACEUTICAL CO Ltd
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Abstract

一种培美曲塞二钠中间体:2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧苯甲基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶的制法,它是将丙二酸单甲酯酰氯和氯化铵反应制得甲氧羰基乙酰胺,将甲氧羰基乙酰胺和1-溴代-2-丁烯反应制得N-丁-2-烯基甲氧羰基乙酰胺,将其与4-溴甲基-1,2-二甲氧基苯反应制得N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺,然后,在Mn(OAc)2和Cu(OAc)2存在下成环制得1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,再与P2S5反应得到1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,最后,将其与盐酸胍反应制得2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧基苯基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶。它可以很容易地制备培美曲塞二钠。

Description

2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧苯甲基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶的制法
技术领域
本发明涉及培美曲塞二钠盐关键中间体2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧苯甲基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶的制备方法。 
背景技术
培美曲塞二钠盐(Alimta,pemetrexates disodium)是一种新型叶酸类抗肿瘤化合物,多靶抗叶酸剂,主要作用于DNA碱基合成酶系上,通过抑制多种DNA碱基合成酶(GARFT,DHFR,TS)来阻断肿瘤细胞的DNA合成,从而达到抑制和消灭肿瘤细胞的目的。 
目前,用于合成培美曲塞二钠盐的方法主要有以下几种: 
路线1:美国专利5,344,932(1994); 
路线2:美国专利6,066,732(2000); 
路线3:美国专利6262262,2001;6090168,2000;6013828,2000. 
现在的这几种发明专利,培美曲塞二钠盐的合成工艺路线长,收率低,成本高。不利于其工业化的生产,所以也不利于培美曲塞二钠药物的推广使用。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术的不足,提供一种培美曲塞二钠中间体:2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧苯甲基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(化合物8)。由该中间体经缩合反应后,脱保护基,成盐制得培美曲塞二钠盐的收率较高。 
本发明提供一种上述中间体(化合物8)的制备方法,该方法路线设计合理,操作简便,收率较高。 
一种培美曲塞二钠中间体:2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧苯甲基)-5-乙烯基 -6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶(化合物8),它有如下结构: 
一种2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧苯甲基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶的制法,其合成工艺如下: 
Figure BDA00002035607300022
步骤(1):将氯化铵置于反应瓶中,加入二氯甲烷作溶剂,二氯甲烷用量为反应物总质量的5-6倍,加入三乙胺,冰浴条件下搅拌,滴加丙二酸单甲酯酰氯(化合物1),反应7-8个小时,过滤,滤液用乙酸乙酯重结晶即得到甲氧羰基乙酰胺(化合物2),所述的丙二酸单甲酯酰氯与氯化铵、三乙胺的投料摩尔比是1:1.5-1.7:1.5; 
步骤(2):将甲氧羰基乙酰胺溶于其质量10-12倍的二甲基甲酰胺(DMF)中,室温条件下搅拌,加入三乙胺,20分钟后再加入1-溴代-2-丁烯,搅拌反应4个小时,点板监测反应结束,用水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩至干得到N-丁-2-烯基甲氧羰基乙酰胺,即化合物3,所述的甲氧羰基乙酰胺与1-溴代-2-丁烯、三乙胺的投料摩尔比是1:0.9-1:2; 
步骤(3):N-丁-2-烯基甲氧羰基乙酰胺与4-溴甲基-1,2-二甲氧基苯(化合物4)反应:先将以上两个原料溶于四氢呋喃,四氢呋喃的用量为两个原料总质量的5-6倍,再加入三乙胺,然后在40℃条件下缓慢滴加4-二甲氨基吡啶(DMAP),在滴加的同时可观察到溶液的变化,TLC监测反应情况,搅拌3h,点板观察,若反应没完成,可延长时间,反应结束后过滤,滤液用水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩至干后得到N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺,即化合物5,所述的N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺与4-溴甲基-1,2-二甲氧基苯、三乙胺的投料摩尔比是1:1-1.1:11; 
步骤(4):将Mn(OAc)2和Cu(OAc)2溶于醋酸溶液中,再加入N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺,室温搅拌反应过夜,点板监测反应结束后,将反应液倒入乙醚中,乙醚用量为N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺质量的8-10倍,搅拌,然后用10%的硫代硫酸钠水溶液洗涤,静置分层,有机相浓缩至干后得到1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,即化合物6.所述的N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺与Mn(OAc)2和Cu(OAc)2的投料摩尔比是1:2:1; 
步骤(5):第四步所得的化合物6不稳定,在光照条件下即可发生氧化反应,因此,将2位的氧代替换为硫代基团,稳定性明显增强,具体步骤如下:将1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯和P2S5溶解于干燥的四氢呋喃中,四氢呋喃的用量为两个反应物总质量的5-6倍,加热回流,TLC监测反应情况,反应结束后,反应液冷却至室温,过滤,滤液干燥后的产物:1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,即化合物7,所述的1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯与P2S5的投料摩尔比是1:1.2-1.3; 
步骤(6):将盐酸胍和甲醇钠溶于干燥的甲醇中,无水甲醇的用量为盐酸胍和甲醇钠总质量的5-6倍,室温条件下搅拌反应30min后,加入1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,再搅拌反应1h,停止搅拌,蒸馏除去甲醇后加入水,水的用量为上述所用甲醇质量的50-60%,煮沸30min,过滤后得到产物2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧基苯基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶,即化合物8,所述的1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-硫代 -3-甲酯基-4-乙烯基吡咯与盐酸胍、甲醇钠的投料摩尔比是1:5-5.5:5。 
本发明与现有技术相比有如下优点: 
1:本发明所提供的中间体制备过程操作较简单,反应较容易控制,产量较高; 
2:本发明所提供的中间体的合成路线设计合理,该路线在反应过程中,将氨基保护起来,解决了氨基易氧化的问题。 
3:本发明方法制得的2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧基苯基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶,可以很容易地制备培美曲塞二钠。(参见: 
1.Edward C,Taylor,Bin Liu.A novel synthetic route to 7-substituted derivatives of the antitumor agent LY231514(MTA)[J].Tetrahedron Lett,1999,40(29):5291-5294 
2.林振广,牟英迪,刘宜辉.培美曲塞二钠的合成路线[J].齐鲁药事,2007,26(3):174-176.) 
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行说明,但不限于这些实施例。 
实施例1 
一种化合物2和3的制备方法,其过程如下: 
将789mg的氯化铵置于反应瓶中,加入15ml的二氯甲烷做溶剂,加入1.5ml的三乙胺,冰浴条件下搅拌,滴加1g丙二酸单甲酯酰氯,反应8个小时后,过滤,滤液用乙酸乙酯重结晶即得到甲氧羰基乙酰胺850mg,即化合物2。将850mg的甲氧羰基乙酰胺溶于10ml的DMF溶剂中,室温条件下搅拌,加入2ml的三乙胺,20分钟后再加入880mg的1-溴代-2丁烯,搅拌反应4个小时,点板监测反应结束。用水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩至干得到N-丁-2-烯基甲氧羰基乙酰胺1.1g,即化合物3。 
实施例2 
一种化合物2和3的制备方法,其过程如下: 
将1.6g的氯化铵置于反应瓶中,加入30ml的二氯甲烷做溶剂,加入3ml的三乙胺,冰浴条件下搅拌,滴加2g丙二酸单甲酯酰氯,反应8个小时后,过滤, 滤液蒸干,用乙酸乙酯重结晶即得到甲氧羰基乙酰胺1.6g,即化合物2。将1.6g的甲氧羰基乙酰胺溶于18ml的DMF溶剂中,室温条件下搅拌,加入3.9ml的三乙胺,20分钟后再加入1.8g的1-溴代-2丁烯,搅拌反应4个小时,点板监测反应结束。用水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩至干得到3-(2-丁烯)胺-3-氧代丙酸甲酯2.2g,即化合物3。 
实施例3 
化合物5和6的制备方法,其过程如下: 
将1.1g的N-丁-2-烯基甲氧羰基乙酰胺与1.4g的4-溴甲基-1,2-二甲氧基苯(化合物4)反应,先将以上两个原料溶于15mlTHF,再加入5ml的三乙胺,然后在40℃条件下缓慢滴加1ml的DMAP,在滴加的同时可观察到溶液的变化,TLC监测反应情况,搅拌3h,点板观察,若反应没完成,可延长时间。反应结束后过滤,滤液用水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩至干后得到N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺2.0g,即化合物5。检测结果如下:ESIMS:m/z,320[M-H]-1 H-NMR(CDCl3-d1 400M):δ6.93(1H d J=7.6–ArH),δ6.85(1H d J=8.1-ArH),δ6.74(1H s -ArH),δ5.47(1H–C=CH),δ4.85(2H-N-CH2),δ3.90(2H s–CH2),δ3.85(3H s–CH3),δ3.83(3H s–CH3),δ3.78(3Hs–CH3),δ2.61(1H m=CH2),δ2.55(1H=CH). 
将2.8g的Mn(OAc)2和1.2g的Cu(OAc)2加入醋酸溶液中,再加入2.0g的N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺,室温搅拌反应过夜,点板监测反应结束后,将反应液倒入25ml的乙醚中,搅拌,然后用10%的硫代硫酸钠水溶液洗涤,静置分层,有机层干燥后得到产物:1-(3,4-二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯1.9g,即化合物6. 
实施例4 
化合物5和6的制备方法,其过程如下: 
将2.2g的N-丁-2-烯基甲氧羰基乙酰胺与2.75g的4-溴甲基-1,2-二甲氧基苯(化合物4)反应,先将以上两个原料溶于30mlTHF,再加入10ml的三乙胺,然后在40℃条件下缓慢滴加2ml的DMAP,在滴加的同时可观察到溶液的变化, TLC监测反应情况,搅拌3h,点板观察,若反应没完成,可延长时间。反应结束后过滤,滤液用水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩至干后得到N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺3.9g,即化合物5。检测结果如下: 
ESIMS:m/z,320[M-H]-1H-NMR(CDCl3-d1 400M):δ6.93(1H d J=7.6–ArH),δ6.85(1H d J=8.1-ArH),δ6.74(1H s-ArH),δ5.47(1H–C=CH),δ4.85(2H-N-CH2),δ3.90(2H s–CH2),δ3.85(3H s–CH3),δ3.83(3H s–CH3),δ3.78(3Hs–CH3),δ2.61(1H m=CH2),δ2.55(1H=CH). 
将5.5g的Mn(OAc)2和2.4g的Cu(OAc)2加入醋酸溶液中,再加入3.9g的N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺,室温搅拌反应过夜,点板监测反应结束后,将反应液倒入45ml的乙醚中,搅拌,然后用10%的硫代硫酸钠水溶液洗涤,静置分层,有机层干燥后得到产物:1-(3,4-二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯3.6g,即化合物6. 
实施例5 
化合物7和8的制备方法,其过程如下: 
所得的1-(3,4-二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯不稳定,在光照条件下即可发生氧化反应,而将2位的氧替换为硫代基团后,稳定性明显增强,具体反应过程如下:1.9的化合物6和1.5g的P2S5溶解于20ml干燥的THF溶液中,加热回流,TLC监测反应情况,反应结束后,反应液冷却至室温,过滤,滤液干燥后得到产物:1-(3,4二甲氧基苯基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯1.9g,即化合物7. 
将2.7g的盐酸胍和1.5g的甲醇钠溶于30ml干燥的甲醇溶液中,室温条件下搅拌反应30min后,加入1.9g的1-(3,4二甲氧基苯基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,再搅拌反应1h,停止搅拌,除去甲醇后加入15ml水,煮沸30min,过滤后得到产物:2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧基苯基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶1.7g,即化合物8。检测结果如下: 
H-NMR(CDCl3-d1 400M):9.16(2H br s-NH2),8.32(1H br s-NH),δ6.98(1H d J=7.6–ArH),δ6.78(1H d J=8.1-ArH),δ6.74(1H s-ArH),δ5.47(1H–C=CH),δ4.27(2H-N-CH2),δ3.85(3H s–CH3),δ3.83(3H s–CH3),δ3.78(3H s–CH3),δ3.61(1H m=CH2),δ3.45(1H=CH),δ3.07(1H–CH),δ2.09(2H–CH2). 
实施例6 
化合物7和8的制备方法,其过程如下: 
所得的1-(3,4-二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯不稳定,在光照条件下即可发生氧化反应,而将2位的氧替换为硫代基团后,稳定性明显增强,具体反应过程如下:3.6的化合物6和2.9g的P2S5溶解于35ml干燥的THF溶液中,加热回流,TLC监测反应情况,反应结束后,反应液冷却至室温,过滤,滤液干燥后得到产物:1-(3,4二甲氧基苯基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯3.5g,即化合物7. 
将4.9g的盐酸胍和2.8g的甲醇钠溶于30ml干燥的甲醇溶液中,室温条件下搅拌反应30min后,加入3.5g的1-(3,4二甲氧基苯基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,再搅拌反应1h,停止搅拌,除去甲醇后加入15ml水,煮沸30min,过滤后得到产物:2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧基苯基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶3.0g,即化合物8。检测结果如下: 
H-NMR(CDCl3-d1 400M):9.16(2H br s-NH2),8.32(1H br s-NH),δ6.98(1Hd J=7.6–ArH),δ6.78(1H d J=8.1-ArH),δ6.74(1H s-ArH),δ5.47(1H–C=CH),δ4.27(2H-N-CH2),δ3.85(3H s–CH3),δ3.83(3H s–CH3),δ3.78(3H s–CH3),δ3.61(1H m=CH2),δ3.45(1H=CH),δ3.07(1H–CH),δ2.09(2H–CH2)。 

Claims (1)

1.一种2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧苯甲基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶的制法,其特征是包括如下步骤:
步骤(1):将氯化铵置于反应瓶中,加入二氯甲烷作溶剂,二氯甲烷用量为反应物总质量的5-6倍,加入三乙胺,冰浴条件下搅拌,滴加丙二酸单甲酯酰氯(化合物1),反应7-8个小时,过滤,滤液用乙酸乙酯重结晶即得到甲氧羰基乙酰胺(化合物2),所述的丙二酸单甲酯酰氯与氯化铵、三乙胺的投料摩尔比是1:1.5-1.7:1.5;
步骤(2):将甲氧羰基乙酰胺溶于其质量10-12倍的二甲基甲酰胺(DMF)中,室温条件下搅拌,加入三乙胺,20分钟后再加入1-溴代-2-丁烯,搅拌反应4个小时,点板监测反应结束,用水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩至干得到N-丁-2-烯基甲氧羰基乙酰胺,即化合物3,所述的甲氧羰基乙酰胺与1-溴代-2-丁烯、三乙胺的投料摩尔比是1:0.9-1:2;
步骤(3):N-丁-2-烯基甲氧羰基乙酰胺与4-溴甲基-1,2-二甲氧基苯(化合物4)反应:先将以上两个原料溶于四氢呋喃,四氢呋喃的用量为两个原料总质量的5-6倍,再加入三乙胺,然后在40℃条件下缓慢滴加4-二甲氨基吡啶(DMAP),在滴加的同时可观察到溶液的变化,TLC监测反应情况,搅拌3h,点板观察,若反应没完成,可延长时间,反应结束后过滤,滤液用水和乙酸乙酯萃取,有机相浓缩至干后得到N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺,即化合物5,所述的N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺与4-溴甲基-1,2-二甲氧基苯、三乙胺的投料摩尔比是1:1-1.1:11;
步骤(4):将Mn(OAc)2和Cu(OAc)2溶于醋酸溶液中,再加入N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺,室温搅拌反应过夜,点板监测反应结束后,将反应液倒入乙醚中,乙醚用量为N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺质量的8-10倍,搅拌,然后用10%的硫代硫酸钠水溶液洗涤,静置分层,有机相浓缩至干后得到1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,即化合物6. 所述的N-丁-2-烯基-N-(3,4-二甲氧基苯甲基)甲氧羰基乙酰胺与Mn(OAc)2和Cu(OAc)2的投料摩尔比是1:2:1;
步骤(5):第四步所得的化合物6不稳定,在光照条件下即可发生氧化反应,因此,将2位的氧代替换为硫代基团,稳定性明显增强,具体步骤如下:将1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯和P2S5溶解于干燥的四氢呋喃中,四氢呋喃的用量为两个反应物总质量的5-6倍,加热回流,TLC监测反应情况,反应结束后,反应液冷却至室温,过滤,滤液干燥后的产物:1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,即化合物7, 所述的1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-羰基-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯与P2S5的投料摩尔比是1:1.2-1.3;
步骤(6):将盐酸胍和甲醇钠溶于干燥的甲醇中,无水甲醇的用量为盐酸胍和甲醇钠总质量的5-6倍,室温条件下搅拌反应30min后,加入1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯,再搅拌反应1h,停止搅拌,蒸馏除去甲醇后加入水,水的用量为上述所用甲醇质量的50-60%,煮沸30min,过滤后得到产物2-氨基-4-羰基-7-(3,4-二甲氧基苯基)-5-乙烯基-6,7-二氢-3H-吡咯并[2,3-d]嘧啶,即化合物8,所述的1-(3,4二甲氧基苯甲基)-2-硫代-3-甲酯基-4-乙烯基吡咯与盐酸胍、甲醇钠的投料摩尔比是1:5-5.5:5。
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Denomination of invention: Preparation of 2-amino-4-carbonyl-7- (3,4-dimethoxybenzyl) -5-vinyl-6,7-dihydro-3H-pyrrolo [2,3-d] pyrimidine

Granted publication date: 20150415

Pledgee: China Construction Bank Corporation Nanjing Jiangbei new area branch

Pledgor: NANJING EAST SUNSCREEN PHARMACEUTICAL Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980013799

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