7,9-二氧代-2,6-氮杂-螺[3.5]壬-2-甲酸叔丁酯及其中间体的制备方法
技术领域
本发明涉及药物中间体合成领域,具体涉及一种7,9-二氧代-2,6-氮杂-螺[3.5]壬-2-甲酸叔丁酯及其中间体的制备方法。
背景技术
7,9-二氧代-2,6-氮杂-螺[3.5]壬-2-甲酸叔丁酯(VII)是一种重要的药物中间体,报道的多种MK2抑制剂或抑制TNF活性的治疗药物均以此为关键中间体。WO2009/010488报道了一类四环内酰胺的衍生物、含有这些化合物的药物组合物以及使用这些化合物作为MK2抑制剂或治疗与TNF活性有关的疾病。
对于7,9-二氧代-2,6-氮杂-螺[3.5]壬-2-甲酸叔丁酯(VII)的制备,专利WO2009/010488中报道一种合成方法:
试剂和收率:(a)NaOH/H2O,EtOH;(b)三乙胺(NEt3),四氢呋喃(THF),氯代甲酸异丁酯,氨气,收率:65%;(c)三氟乙酸酐,吡啶,THF,收率:94%;(d)RaNi,氢气,甲醇(MeOH),收率:91%;(e)三乙胺,二氯甲烷,收率:77%;(f)Na/MeOH,甲苯,收率:75%;(g)乙腈/水,收率:94%。
上述制备方法可见,化合物I是制备化合物VII的重要中间体。上述方法从化合物VIII经IX、X、XI制得化合物I,该报道的合成方法存在以下不足:原料成本高;b,c两步中间 体需要经柱色谱纯化,总收率低于40%,不具备大规模制备的可行性。
发明内容
本发明公开了一种高效、具备大规模制备价值的7,9-二氧代-2,6-氮杂-螺[3.5]壬-2-甲酸叔丁酯(VII)的方法,特别是其中间体(I)的制备方法。
本发明制备中间体(I)的方法如下:
由中间体(I)制备化合物(VII)可参考现有文献方法制备:
因此,本发明也公开了从原料(II)制备化合物(VII)的方法,包括:
上述制备方法中,由化合物II制备化合物III时,碱优选双三甲基硅基胺基锂(LiHMDS)、双(三甲基硅基)氨基钠、双(三甲基硅烷基)氨基钾或二异丙基氨基锂。
由化合物II制备化合物III时,反应温度优选-80℃~-70℃。
由化合物II制备化合物III时,化合物II∶氯甲酸乙酯∶碱的摩尔比优选1∶1.0~3.0∶1.0~4.0。
由化合物II制备化合物III时,反应溶剂优选四氢呋喃或乙醚。
由化合物III制备化合物IV时,碱优选碳酸钾或碳酸铯。
由化合物III制备化合物IV时,化合物III∶碘甲烷∶碱的摩尔比优选1∶1.0~5.0∶1.0~3.0。
由化合物III制备化合物IV时,反应溶剂优选四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺。
由化合物IV制备化合物I时,所述还原反应中,优选以氢气为还原剂,以雷尼镍或氢氧化钯为催化剂进行反应。所述还原反应还优选以硼烷四氢呋喃还原剂直接进行还原反应。
由化合物IV制备化合物I时,反应溶剂优选四氢呋喃或甲醇。
本发明的制备方法原料便宜易得,反应条件比较温和,每步产率都比较高,制备化合物VII总收率可达72.0%左右,制备化合物I的收率达90%。原料便宜并且后处理简单,易操作,适合大规模制备。
具体实施方式
实施例1
化合物III的合成
LiHMDS溶液的制备:将六甲基二硅氮烷(96.84g,0.6mol,1.5eq.)溶于360mL THF中。氮气保护下,降温至-20℃,滴加2.5M丁基锂(240mL,0.6mol,1.5eq.)。滴毕,于-10℃保温1h。将化合物II(72.88g,0.4mol,1.0eq.)溶于800mL THF中。氮气保护下,降温至-78℃,滴加制备的LiHMDS溶液。滴完后保温2h后,滴加氯甲酸乙酯(43.3g,0.40mol,1.0eq.)。滴完后,将反应液用0.5N HCl酸化,再用EA萃取,合并有机相,盐水洗涤后,无水硫酸钠干燥,浓缩,得化合物III白色固体85.9g,收率:95.0%。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm)7.77(s,1H),4.34(d,2H),4.00(br,2H),1.39(s,1H)。
化合物IV的合成
将化合物III(32.4g,0.143mol,1.0eq.)溶于90mL DMF中,水浴下分批加入Cs2CO3(93.3g,0.286mol,2.0eq.),之后滴入MeI(40.6g,0.286mol,2.0eq.)。滴完后,室温搅拌2h。将反应液倒入600mL饱和NH4Cl和盐水中,乙酸乙酯(EA)萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,浓缩后,得化合物IV淡黄色油状物35.0g,收率100%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)4.32~4.37(m,4H),3.91(s,3H),1.45(s,9H)。
化合物I的合成
将120g雷尼镍(Raney Ni)悬浮于1.5L甲醇中,加入化合物IV(35.0g,0.146mol,1.0eq.)的400mL甲醇溶液。H2气氛下室温搅拌2h。过滤,滤液浓缩后,重结晶得淡黄色固体33.8g,纯度:99%,收率95%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)4.17(d,J=8.7Hz,2H),3.80(s,3H),3.77(d,J=8.7Hz,2H),3.16(s,2H),1.46(s,9H)。
实施例2
化合物III的合成
LiHMDS溶液的制备:将六甲基二硅氮烷(193.6g,1.2mol,3.0eq.)溶于360mL THF中。氮气保护下,降温至-20℃,滴加2.5M丁基锂(480mL,1.2mol,3.0eq.)。滴毕,于-10℃保温1.5h。将化合物II(72.88g,0.4mol,1.0eq.)溶于800mL THF中。氮气保护下,降温至-70℃,滴加制备的LiHMDS溶液。滴完后保温2h后,滴加氯甲酸乙酯(86.6g,0.8mol,2.0eq.)。滴完后,将反应液用0.5N HCl酸化,再用EA萃取,合并有机相,盐水洗涤后,无水硫酸钠干燥,浓缩,得化合物III白色固体84.5g,收率:93.5%。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm)7.77(s,1H),4.34(d,2H),4.00(br,2H),1.39(s,1H)。
化合物IV的合成
将化合物III(32.4g,0.143mol,1.0eq.)溶于180mL THF中,水浴下分批加入K2CO3(39.5g,0.286mol,2.0eq.),之后滴入MeI(101.5g,0.715mol,5.0eq.)。滴完后,室温搅拌2h。将反应液倒入饱和NH4Cl和盐水中,EA萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,浓缩后,得化合物IV淡黄色油状物28.0g,收率80%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)4.32~4.37(m,4H),3.91(s,3H),1.45(s,9H)。
化合物I的合成
将80g氢氧化钯悬浮于2L四氢呋喃中,加入化合物IV(28.0g,0.1168mol,1.0eq.)的400mL甲醇溶液。H2气氛下室温搅拌3h。过滤,滤液浓缩后,重结晶得淡黄色固体25.6g,纯度:99%,收率90.0%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)4.17(d,J=8.7Hz,2H),3.80(s,3H),3.77(d,J=8.7Hz,2H),3.16(s,2H),1.46(s,9H)。
实施例3
化合物III的合成
将化合物II(72.88g,0.4mol,1.0eq.)溶于1L乙醚中。氮气保护下,降温至-80℃,滴加二异丙基氨基锂(LDA)(800mL,1.6mol,4.0eq.,2.0mol/L)。滴完后保温3h后,滴加氯甲酸乙酯(129.9g,1.2mol,3.0eq.)。滴完后,将反应液用0.5N HCl酸化,再用EA萃取,合并有机相,盐水洗涤后,无水硫酸钠干燥,浓缩,得化合物III白色固体81.7g,收率:90.5%。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm)7.77(s,1H),4.34(d,2H),4.00(br,2H),1.39(s,1H)。
化合物IV的合成
将化合物III(32.4g,0.143mol,1.0eq.)溶于180mL THF中,水浴下分批加入Cs2CO3(46.6g,0.143mol,1.0eq.),之后滴入MeI(20.3g,0.143mol,1.0eq.)。滴完后,室温搅拌2h。将反 应液倒入饱和NH4Cl和盐水中,EA萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,浓缩后,得化合物IV淡黄色油状物29.8g,收率85.3%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)4.32~4.37(m,4H),3.91(s,3H),1.45(s,9H)。
化合物I的合成
化合物IV(28.0g,0.1168mol,1.0eq.)的400mL四氢呋喃溶液,加入硼烷四氢呋喃溶液(140mL,0.140mol,1.2eq.,1M),室温搅拌6h。过滤,滤液浓缩后,重结晶得淡黄色固体24.3g,纯度:99%,收率85.5%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)4.17(d,J=8.7Hz,2H),3.80(s,3H),3.77(d,J=8.7Hz,2H),3.16(s,2H),1.46(s,9H)。
实施例4
化合物III的合成
将化合物II(72.88g,0.4mol,1.0eq.)溶于1L四氢呋喃中。氮气保护下,降温至-78℃,滴加双(三甲基硅基)氨基钠(NaHMDS)(200mL,0.4mol,1.0eq.,2.0mol/L)。滴完后保温3h后,滴加氯甲酸乙酯(43.3g,0.4mol,1.0eq.)。滴完后,将反应液用0.5N HCl酸化,再用EA萃取,合并有机相,盐水洗涤后,无水硫酸钠干燥,浓缩,得化合物III白色固体65.4g,收率:72.5%。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm)7.77(s,1H),4.34(d,2H),4.00(br,2H),1.39(s,1H)。
化合物IV的合成
将化合物III(32.4g,0.143mol,1.0eq.)溶于180mL DMF中,水浴下分批加入Cs2CO3(93.3g,0.286mol,2.0eq.),之后滴入MeI(60.9g,0.429mol,3.0eq.)。滴完后,室温搅拌2h。将反应液倒入饱和NH4Cl和盐水中,EA萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,浓缩后,得化合物IV 淡黄色油状物31.5g,收率95%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)4.32~4.37(m,4H),3.91(s,3H),1.45(s,9H)。
化合物I的合成
将100g Raney Ni悬浮于1.5L甲醇中,加入化合物IV(35.0g,0.146mol,1.0eq.)的400mL甲醇溶液。H2下室温搅拌4h。过滤,滤液浓缩后,重结晶得淡黄色固体33.8g,纯度:99%,收率95%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)4.17(d,J=8.7Hz,2H),3.80(s,3H),3.77(d,J=8.7Hz,2H),3.16(s,2H),1.46(s,9H)。
实施例5
化合物VII的合成
化合物V的合成
将化合物I(8.8g,0.036mol,1.0eq.)溶于150mL DCM中,加入TEA(4.0g,0.0396mol,1.1eq.),冰盐浴冷却至0℃左右,滴加丙二酸单乙酯酰氯(5.48g,0.0364mol,1.01eq.)的40mLDCM溶液。加完后,将反应液倒入200mL饱和NaHCO3溶液中,DCM萃取,合并有机相,盐水洗涤,无水硫酸钠干燥有机相,浓缩,重结晶得化合物V亮黄色油10.5g,收率:81.4%。 1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)4.19~4.24(m,2H),4.13~4.16(m,2H),3.81~3.83(m,7H),3.33(s,2H),1.45(s,9H),1.29~1.32(m,3H)。
化合物VI的合成
将化合物V(10.5g,0.0293mol,1.0eq.)溶于230mL甲苯中,加入17%EtONa溶液(18.0g, 0.0586mol,2.0eq.),升温至内温45℃搅拌1h。加入0.5N HCl酸化,EA萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,浓缩得化合物VI桔黄色固体9.12g,收率:100%。1HNMR(400MHz,DMSO-d6)δ(ppm)9.18(bs,1H),3.92(m,2H),3.75(s,3H),3.60(m,4H),1.39(s,9H)。
化合物VII的合成
将化合物VI(9.12g,0.0293mol,1.0eq.)溶于乙腈/水(180mL/20mL)中,升温至78℃回流反应1h。浓缩,得化合物VII淡黄色固体,烘干后得固体7.25g,纯度:99%,收率:98.0%。 1HNMR(400MHz,CDCl3)δ(ppm)6.62(s,1H),4.18~4.20(m,2H),3.70~3.74(m,4H),3.41(s,2H),1.46(s,9H)。