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CN104370936A - 一种新型丙酮酸激酶m2激活剂及其合成方法 - Google Patents

一种新型丙酮酸激酶m2激活剂及其合成方法 Download PDF

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CN104370936A
CN104370936A CN201410507770.5A CN201410507770A CN104370936A CN 104370936 A CN104370936 A CN 104370936A CN 201410507770 A CN201410507770 A CN 201410507770A CN 104370936 A CN104370936 A CN 104370936A
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CN
China
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mmoles
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solid
solution
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Pending
Application number
CN201410507770.5A
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English (en)
Inventor
凌静
刘金永
王彦军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SUZHOU VIVOTIDE BIOTECHNOLOGIES CO Ltd
Original Assignee
SUZHOU VIVOTIDE BIOTECHNOLOGIES CO Ltd
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Publication date
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Priority to CN201410507770.5A priority Critical patent/CN104370936A/zh
Publication of CN104370936A publication Critical patent/CN104370936A/zh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D495/00—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms
    • C07D495/12—Heterocyclic compounds containing in the condensed system at least one hetero ring having sulfur atoms as the only ring hetero atoms in which the condensed system contains three hetero rings
    • C07D495/14—Ortho-condensed systems

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的合成方法，所述的丙酮酸激酶M2激活剂的结构式如下：

Description

一种新型丙酮酸激酶M2激活剂及其合成方法
技术领域
本发明属于生物医学技术领域，涉及一种丙酮酸激酶激活剂及其合成方法，具体是涉及一种新型丙酮酸激酶M2激活剂及其合成方法。
背景技术
上世纪20年代，德国科学家奥托·瓦伯格（Otto Warburg）发现迅速生长的组织中细胞代谢调节（如胚胎或肿瘤）不同于正常成熟细胞，通过糖酵解或Warburg效应，癌细胞比其他细胞以更高的效率吸收葡萄糖并产生能量和快速生长。正常细胞只有在缺氧的情况下进行糖酵解，而肿瘤细胞即使在不缺氧的情况下也优先进行糖酵解，消耗更多的葡萄糖和产生更多的乳酸，这就是著名的Warburg效应，Warburg先生也因此获得了诺贝尔医学奖。
　　近年来肿瘤代谢研究领域快速发展，科学家们在对癌细胞利用糖酵解促进生长及生存的分子机制研究中发现，一种名为M2型丙酮酸激酶 (PKM2)的酶在癌细胞的糖代谢过程中发挥了关键性的作用。
　　研究人员发现癌细胞通过将PKM2的活性维持在低于正常水平下，来对抗氧化应激和生成的潜在毒性的活性氧簇（ROS）导致的细胞损伤。小分子PKM2激活剂可有效干扰这一过程，破坏肿瘤生长。
新研究揭示了癌细胞在对抗氧化应激中的关键因子及分子机制，并为改善放疗和化疗的治疗效应提供了一个有潜力的新靶点。
丙酮酸激酶M2激活剂就是这样一种非常有效的PKM2激活剂。丙酮酸激酶M2激活剂诱导PKM2的多种活性的四聚体状态和X射线共晶体结构表明，该激活剂结合在PKM2的两个亚基之间的二聚体界面。在小鼠异种移植模型中本化合物进行了测试，并显示出显著减小肿瘤的大小，重量，在毒性方面，丙酮酸激酶M2激活剂在超过7周的小鼠实验中没有发现明显的毒性。
 
发明内容
要解决的技术问题：在文献报道的丙酮酸激酶M2激活剂的合成方法中工艺较为复杂，并且提纯普遍采用过硅胶柱的方式，甚至要经过高效制备液相以达到纯化产物的目的。使得合成丙酮酸激酶M2激活剂的成本非常昂贵，这样极大的抑制了此种药物的后续研究。另外，某些操作步骤中有绝对无水的苛刻要求，不利于以后的放大生产。
 技术方案：针对上述问题，本发明公开了一种新型丙酮酸激酶M2激活剂及其合成犯法，所述的丙酮酸激酶M2激活剂结构式如下：
。
 
所述的新型丙酮酸激酶M2激活剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1）5-溴-2-醛基噻吩与叠氮基乙酸乙酯缩合生成A；
步骤2）A在甲苯中回流，合环生成B；
步骤3）B与DMF及POCl3作用上醛基生成C；
步骤4）C用碘甲烷上甲基生成D；
步骤5）D在水合肼作用下成环生成E；
步骤6）E与3 - 硝基苄基溴缩合生成F；
步骤7）F在还原铁粉作用下生成G；
步骤8）G与甲硫醇钠作用生成H；
步骤9）H用间氯过氧苯甲酸氧化生成最终产物I。
丙酮酸激酶M2激活剂的合成路线如下：
所述的一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的制备方法，所述的步骤1）、2）、3）、4）、5）、6）、7），中所生成的化合物A、B、C、D、E和F均用重结晶的方法纯化。
所述的一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的制备方法，所述的步骤7）中使用还原铁粉作为还原剂。
所述的一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的制备方法，步骤8）中反应在有水条件下进行，而反应温度在140℃， 反应时间不少于50小时。
有益效果：本发明将丙酮酸激酶M2激活剂的合成方法中的每一步合成操作进行了工艺优化，最大程度上避免了过硅胶柱提纯。用重结晶的方法来实现纯化，为以后放大生产做好工艺准备，极大的降低了合成成本。对于项目中的合成难点在中间体G溴的位置上甲硫基的反应进行了比较大幅度的优化，将反应温度提高了40℃，并且不用严格无水操作，达到了现有方法同样的收率。经过上述步骤的优化实现了几十克规模的最终产物的合成。使得以后放大生产成为可能。
 
具体实施方式
实施例1
步骤1）钠（2.76克，120毫摩尔）分批加入到无水EtOH（120毫升）中。等到钠完全溶解后，将溶液在冰盐浴中冷却至-10℃，将5-溴-2-醛基噻吩（5.73克，30毫摩尔）和叠氮基乙酸乙酯（10.1克，60毫摩尔）的混合物，在30分钟内滴加入反应体系。此温度下搅拌一个小时，再在0℃下反应一小时，撤去冰浴，并将反应混合物在室温下再搅拌30分钟。TLC监控反应结束。反应液加入饱和的氯化铵水溶液（100毫升），然后将其倒入5倍体积的冷水中，搅拌，固体析出。过滤后，固体用水洗涤三次。为浅黄色固体，该固体直接用于下一步。
步骤2）将上一步淡黄色粉末溶于甲苯（50毫升）中，用无水硫酸钠干燥后过滤，将滤液倒入100毫升圆底烧瓶中，回流半个小时，观察没有气泡继续产生后，TLC监控表明反应结束。将反应液浓缩至一半体积，冷却到0℃析出晶体。过滤固体，用冷甲苯洗涤。将固体干燥至恒重。得到淡黄色固体B（3.1克， 两步反应后收率为37%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 9.12 (br s, 1H), 7.08 (s, 1H), 7.01 (s, 1H), 4.32 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.36 (t, J = 8.0 Hz, 3H)。HPLC测定纯度大于96%。
步骤3）将DMF（7毫升）冷却至0℃，搅拌下滴入三氯氧磷（1.1毫升，12.4毫摩尔），将混合物搅拌30分钟。将B（3.1克，11.3毫摩尔）溶解到DMF（5毫升）中，将此溶液在零度下加入到上述溶液，搅拌下将混合物升至室温，然后加热至60°C。16小时后，TLC检测反应结束。将反应混合物冷却至室温，固体析出，将固体过滤，用冷的DMF洗涤。将固体饼倒入冰水中，搅拌两个小时。再将固体过滤，水洗。干燥。得到白色粉末C (3克，收率为98%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ10.51 (s, 1H), 9.61 （br s, 1H），7.05 (s, 1H), 4.51 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.44 (t, J = 8.0 Hz, 3H)。HPLC测定纯度大于96%。
步骤4）将C（4.5克，15.57毫摩尔）溶解在DMF（50毫升）中，加入碳酸钾（6.5克，46.71毫摩尔）和碘甲烷（2.46毫升，31毫摩尔），将所得混合物在室温下搅拌2小时。TLC显示反应结束。将反应液倒入3倍体积的冰水中，固体析出。过滤水洗得到白色固体，干燥后得到产物 D（4.5克，回收率为95%），HPLC测定纯度为95%。
步骤5）将D（5.1克，17毫摩尔）溶解在2 -乙氧基乙醇（370毫升）中备用。将水合肼（14.3毫升，408毫摩尔）溶于2-乙氧基乙醇（70毫升）中，加热至回流。滴加入制备好的D溶液，滴加在2小时内完成，将反应液继续回流1小时。TLC显示反应结束。反应液冷却至室温后，在减压下除去一半的2-乙氧基乙醇，剩余的反应液冷冻于-20℃过夜。将沉淀物过滤，用冷的2 -乙氧基乙醇洗涤，得到白色固体E（4.3克，回收率为94%）。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ8.49 (s, 1H), 7.75 (s, 1H), 4.23 (s, 3H)。HPLC测定纯度96%。
步骤6）将E（5.6克，19.6毫摩尔）溶于DMF（110毫升），中加入3-硝基苄基溴（8.5克，39.2毫摩尔）和碳酸钾（6克，43.3毫摩尔），并将混合物在100℃加热搅拌过夜。TLC显示反应结束。冷却至室温后，有大量固体析出，过滤洗涤。得到白色固体。干燥后得到产物F（6.2克，回收率为75%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ8.26 (br s, 1H), 8.15 (s, 1H), 8.12 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 7.76 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.50 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.18 (s, 1H), 5.51 (s, 2H), 4.27 (s, 3H)。 HPLC测定纯度为97%。
步骤7）将F（9克，20.6毫摩尔）悬浮于在乙醇（100毫升）和水（20毫升）的混合溶剂中，加入还原铁粉（7克，126毫摩尔）和氯化铵（4.5克，84毫摩尔）。将悬浮液加热至70℃，保持20小时。TLC监控反应结束。反应液冷至室温，将二氯甲烷（100毫升）加入反应液，充分搅拌。过滤，滤饼用质量比为1:1的二氯甲烷和甲醇洗涤三次。滤液合并后浓缩至干。二氯甲烷溶解后，水洗三次。有机相干燥后，除掉溶剂。得到白色固体G（6.7克，回收率为78%）。HPLC测定纯度为96%。
步骤8）将G（1克，2.6毫摩尔），溴化亚铜（0.37克，2.6毫摩尔）和无水甲硫醇钠（0.54克，7.5毫摩尔）加入到DMF（30毫升）中。用氮气和真空将反应体系置换三次，除去杂气。将反应液加热至140℃，搅拌48小时。HPLC监控反应结束。冷至室温，将反应液倒入3倍体积的水中，固体析出。过滤，固体用二氯甲烷溶解，再过滤，滤液干燥后，旋干，得到浅黄色固体H。该固体直接用于下一步反应。
步骤9）将H（1克，2.6毫摩尔）溶于DCM（20毫升）中，将反应液冷却至-78℃，滴加间氯过氧苯甲酸（690毫克，3.3毫摩尔）溶在DCM（10毫升）的溶液，滴加过程持续20分钟。将混合物在该温度下搅拌1小时。将反应混合物升至室温反应一小时。旋干后过硅胶柱提纯（甲醇/ DCM=1/20），得到白色固体I（0.3克，回收率为32%）。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ8.64 (s, 1H), 8.01 (s, 1H), 6.93 (t, 1H, J = 8.0 Hz), 6.39-6.49 (m, 3H), 5.19 (s, 3H), 5.01 (br s, 2H), 4.26 (s, 3H), 3.01 (s, 3H)。MS (ES) m/z = 373.1 (M+H+)。HPLC测定纯度为97%。
 
实施例2
步骤1）钠（27.6克，1.2摩尔）分批加入到无水EtOH（1.2升）中。等到钠完全溶解后，将溶液在冰盐浴中冷却至-10℃，将5-溴-2-醛基噻吩（57.3克，300毫摩尔）和叠氮基乙酸乙酯（101克，600毫摩尔）的混合物，在30分钟内滴加入反应体系。此温度下搅拌一个小时，再在0℃下反应一小时，撤去冰浴，并将反应混合物在室温下再搅拌30分钟。TLC监控反应结束。反应液加入饱和的氯化铵水溶液（1升），然后将其倒入5倍体积的冷水中，搅拌，固体析出。过滤后，固体用水洗涤三次。为浅黄色固体，该固体直接用于下一步。
步骤2）将上一步淡黄色粉末溶于甲苯（500毫升）中，用无水硫酸钠干燥后过滤，将滤液倒入1000毫升圆底烧瓶中，回流半个小时，观察没有气泡继续产生后，TLC监控表明反应结束。将反应液浓缩至一半体积，冷却到0℃析出晶体。过滤固体，用冷的甲苯洗涤。将固定干燥至恒重。得到淡黄色固体B（32.1克， 两步反应后回收率为38%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ9.12 (br s, 1H), 7.08 (s, 1H), 7.01 (s, 1H), 4.32 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.36 (t, J = 8.0 Hz, 3H)。HPLC测定纯度大于96%。
步骤3）将DMF（70毫升）冷却至零度，搅拌下滴入三氯氧磷（11毫升，124毫摩尔），将混合物搅拌30分钟。将B（31克，113毫摩尔）溶解到DMF（5毫升）中，将此溶液在0℃下加入到上述溶液，搅拌下将混合物升至室温，然后加热至60℃。16小时后，TLC检测反应结束。将反应混合物冷却至室温，固体析出，将固体过滤，用冷的DMF洗涤。将固体饼倒入冰水中，搅拌两个小时。再将固体过滤，水洗。干燥。得到白色粉末C (32克，回收率为87%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ10.51 (s, 1H), 9.61 （br s, 1H），7.05 (s, 1H), 4.51 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.44 (t, J = 8.0 Hz, 3H)。HPLC测定纯度大于96%。
步骤4）将C（45克，156毫摩尔）溶解在DMF（500毫升）中，加入碳酸钾（65克，467毫摩尔）和碘甲烷（24.6毫升，310毫摩尔），将所得混合物在室温下搅拌2小时。TLC显示反应结束。将反应液倒入3倍体积的冰水中，固体析出。过滤水洗得到白色固体，干燥后得到产物 D（44克，回收率为94%），HPLC测定纯度为95%。
步骤5）将D（51克，170毫摩尔）溶解在2 -乙氧基乙醇（3.7升）中备用。将水合肼（143毫升，4.08摩尔）溶于2-乙氧基乙醇（700毫升）中，加热至回流。滴加入制备好的D溶液，滴加在2小时内完成，将反应液继续回流1小时。TLC显示反应结束。反应液冷却至室温后，在减压下除去一半的2-乙氧基乙醇，剩余的反应液冷冻于-20℃过夜。将沉淀物过滤，用冷的2 -乙氧基乙醇洗涤，得到白色固体E（42克，回收率为94%）。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ8.49 (s, 1H), 7.75 (s, 1H), 4.23 (s, 3H)。HPLC测定纯度为96%。
步骤6）将E（56克，196毫摩尔）溶于DMF（1.1毫升），中加入3-硝基苄基溴（85克，392毫摩尔）和碳酸钾（60克，433毫摩尔），并将混合物在100℃加热搅拌过夜。TLC显示反应结束。冷却至室温后，有固体析出，过滤洗涤。得到白色固体。干燥后得到产物F（63克，回收率为75%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ8.26 (br s, 1H), 8.15 (s, 1H), 8.12 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 7.76 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.50 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.18 (s, 1H), 5.51 (s, 2H), 4.27 (s, 3H)。 HPLC测定纯度为97%。
步骤7）将F（90克，206毫摩尔）悬浮于在乙醇（1升）和水（200毫升）的混合溶剂中，加入还原铁粉（70克，1.26摩尔）和氯化铵（45克，841毫摩尔）。将悬浮液加热至70℃，保持20小时。TLC监控反应结束。反应液冷至室温，将二氯甲烷（1升）加入反应液，充分搅拌。过滤，滤饼用质量比为1:1的二氯甲烷和甲醇洗涤三次。滤液合并后浓缩至干。二氯甲烷溶解后，水洗三次。有机相干燥后，除掉溶剂。得到白色固体G（68克，回收率为78%）。HPLC测定纯度为96%。
步骤8）将G（10克，26毫摩尔），溴化亚铜（3.7克，26毫摩尔）和无水甲硫醇钠（5.4克，75毫摩尔）加入到DMF（300毫升）中。用氮气和真空将反应体系置换三次，除去杂气。将反应液加热至130℃，搅拌72小时。HPLC监控反应结束。冷至室温，将反应液倒入3倍体积的水中，固体析出。过滤，固体用二氯甲烷溶解，再过滤，滤液干燥后，旋干，得到浅黄色固体H。该固体直接用于下一步反应。
步骤9）将H（10克，26毫摩尔）溶于DCM（200毫升）中，将反应液冷却至-78℃，滴加入间氯过氧苯甲酸（6.9克，33毫摩尔）溶在DCM（100毫升）的溶液，滴加过程持续20分钟。将混合物在该温度下搅拌1小时。将反应混合物升至室温反应一小时。旋干后过硅胶柱提纯（甲醇/ DCM=1/20），得到白色固体I（2.8克，收率为30%）。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ8.64 (s, 1H), 8.01 (s, 1H), 6.93 (t, 1H, J = 8.0 Hz), 6.39-6.49 (m, 3H), 5.19 (s, 3H), 5.01 (br s, 2H), 4.26 (s, 3H), 3.01 (s, 3H)。MS (ES) m/z = 373.1 (M+H+)。HPLC测定纯度为97%。
 
实施例3
步骤1）钠（55克，2.4摩尔）分批加入到无水EtOH（2.4升）中。等到钠完全溶解后，将溶液在冰盐浴中冷却至-10℃，将5-溴-2-醛基噻吩（114.6g，600毫摩尔）和叠氮基乙酸乙酯（200克，1.2摩尔）的混合物，在30分钟内滴加入反应体系。此温度下搅拌一个小时，再在0℃下反应一小时，撤去冰浴，并将反应混合物在室温下再搅拌30分钟。TLC监控反应结束。反应液加入饱和的氯化铵水溶液（2升），然后将其倒入5倍体积的冷水中，搅拌，固体析出。过滤后，固体用水洗涤三次。为浅黄色固体，该固体直接用于下一步。
步骤2）将上一步淡黄色固体粉末溶于甲苯（1升）中，用无水硫酸钠干燥后过滤，将滤液倒入2升圆底烧瓶中，回流半个小时，观察没有气泡继续产生后，TLC监控表明反应结束。将反应液浓缩至一半体积，冷却到0℃析出晶体。过滤固体，用冷的甲苯洗涤。将固定干燥至恒重。得到淡黄色固体B（60克， 两步反应后收率为37%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ9.12 (br s, 1H), 7.08 (s, 1H), 7.01 (s, 1H), 4.32 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.36 (t, J = 8.0 Hz, 3H)。HPLC测定纯度大于96%。
步骤3）将DMF（140毫升）冷却至零度，搅拌下滴入三氯氧磷（22毫升，250毫摩尔），将混合物搅拌30分钟。将B（62克，230毫摩尔）溶解到DMF（100毫升）中，将此溶液在0℃下加入到上述溶液，搅拌下将混合物升至室温，然后加热至60℃。16小时后，TLC检测反应结束。将反应混合物冷却至室温，固体析出，将固体过滤，用冷的DMF洗涤。将固体饼倒入冰水中，搅拌两个小时。再将固体过滤，水洗。干燥。得到白色粉末C (61克，收率为80%)。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ10.51 (s, 1H), 9.61 （br s, 1H），7.05 (s, 1H), 4.51 (q, J = 7.6 Hz, 2H), 1.44 (t, J = 8.0 Hz, 3H)。HPLC测定纯度大于96%。
步骤4）将C（90克，310毫摩尔）溶解在DMF（1升）中，加入碳酸钾（130克，930毫摩尔）和碘甲烷（49毫升，620毫摩尔），将所得混合物在室温下搅拌2小时。TLC显示反应结束。将反应液倒入3倍体积的冰水中，固体析出。过滤水洗得到白色固体，干燥后得到产物 D（9.1克，收率为95%），HPLC测定纯度为95%。
步骤5）将D（102克，340毫摩尔）溶解在2 -乙氧基乙醇（7.4升）中备用。将水合肼（286毫升，8.04摩尔）溶于2-乙氧基乙醇（1.4升）中，加热至回流。滴加入制备好的D溶液，滴加在2小时内完成，将反应液继续回流1小时。TLC显示反应结束。反应液冷却至室温后，在减压下除去一半的2-乙氧基乙醇，剩余的反应液冷冻于-20℃过夜。将沉淀物过滤，用冷的2 -乙氧基乙醇洗涤，得到白色固体E（88克，收率为94%）。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ8.49 (s, 1H), 7.75 (s, 1H), 4.23 (s, 3H)。HPLC测定纯度为96%。
步骤6）将E（112克，400毫摩尔）溶于DMF（2.2升），中加入3-硝基苄基溴（170克，800摩尔）和碳酸钾（120克，866毫摩尔），并将混合物在100℃加热搅拌过夜。TLC显示反应结束。冷却至室温后，有固体析出，过滤洗涤。得到白色固体。干燥后得到产物F（128克，收率为75%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ8.26 (br s, 1H), 8.15 (s, 1H), 8.12 (d, J = 1.2 Hz, 1H), 7.76 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 7.50 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.18 (s, 1H), 5.51 (s, 2H), 4.27 (s, 3H)。 HPLC测定纯度为97%。
步骤7）将F（180克，412毫摩尔）悬浮于在乙醇（2升）和水（400毫升）的混合溶剂中，加入还原铁粉（140克，2.52摩尔）和氯化铵（90克，1.68摩尔）。将悬浮液加热至70℃，保持24小时。TLC监控反应结束。反应液冷至室温，将二氯甲烷（2升）加入反应液，充分搅拌。过滤，滤饼用质量比为1:1的二氯甲烷和甲醇洗涤三次。滤液合并后浓缩至干。二氯甲烷溶解后，水洗三次。有机相干燥后，除掉溶剂。得到白色固体G（139克，收率为80%）。HPLC测定纯度为96%。
步骤8）将G（20克，52毫摩尔），溴化亚铜（7.4克，52毫摩尔）和无水甲硫醇钠（11克，150毫摩尔）加入到DMF（600毫升）中。用氮气和真空将反应体系置换三次，除去杂气。将反应液加热至140℃，搅拌48小时。HPLC监控反应结束。冷却至室温，将反应液倒入3倍体积的水中，固体析出。过滤，固体用二氯甲烷溶解，再过滤，滤液干燥后，旋干，得到浅黄色固体H。该固体直接用于下一步反应。
步骤9）将H（20克，52毫摩尔）溶于DCM（400毫升）中，将反应液冷却至-78℃，滴加间氯过氧苯甲酸（14克，70毫摩尔）溶在DCM（200毫升）的溶液，滴加过程持续20分钟。将混合物在该温度下搅拌1小时。将反应混合物升至室温反应一小时。旋干后过硅胶柱提纯（甲醇/ DCM=1/20），得到白色固体I（6克，收率为32%）。1H NMR (400 MHz, DMSO-d 6 ) δ8.64 (s, 1H), 8.01 (s, 1H), 6.93 (t, 1H, J = 8.0 Hz), 6.39-6.49 (m, 3H), 5.19 (s, 3H), 5.01 (br s, 2H), 4.26 (s, 3H), 3.01 (s, 3H)。MS (ES) m/z = 373.1 (M+H+)。HPLC测定纯度为97%。

Claims (8)

1.一种新型丙酮酸激酶M2激活剂，其特征在于所述的丙酮酸激酶M2激活剂的结构式如下：
。
2. 一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的制备方法，其特征在于制备方法包括以下步骤：
步骤1）5-溴-2-醛基噻吩与叠氮基乙酸乙酯缩合生成A；
步骤2）A在甲苯中回流，合环生成B；
步骤3）B与DMF及POCl3作用上醛基生成C；
步骤4）C用碘甲烷上甲基生成D；
步骤5）D在水合肼作用下成环生成E；
步骤6）E与3-硝基苄基溴缩合生成F；
步骤7）F在还原铁粉作用下生成G；
步骤8）G与甲硫醇钠作用生成H；
步骤9）H用间氯过氧苯甲酸氧化生成最终产物I；
新型丙酮酸激酶M2激活剂的合成路线如下：
。
3. 根据权利要求2所述的一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的制备方法，其特征在于所述的步骤1）、2）、3）、4）、5）、6）、7），中所生成的化合物A、B、C、D、E和F均用重结晶的方法纯化。
4. 根据权利要求2所述的一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的制备方法，其特征在于所述的步骤7）中使用还原铁粉作为还原剂。
5. 根据权利要求2所述的一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的制备方法，其特征在于步骤8）中反应在有水条件下进行，而反应温度在140℃， 反应时间不少于50小时。
6. 根据权利要求2所述的一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的合成方法，其特征在于所述的制备方法包括以下步骤：
步骤1）将钠（2.76 克，120毫摩尔）分批加入到无水EtOH（120毫升）中；等到钠完全溶解后，将溶液在冰盐浴中冷却至-10℃，将5-溴-2-醛基噻吩（5.73克，30毫摩尔）和叠氮基乙酸乙酯（10.1克，60毫摩尔）的混合物在30分钟内滴加入反应体系；反应液在此温度下搅拌一个小时，然后升温，在0℃下再反应一小时，撤去冰浴，并将反应混合物在室温下再搅拌30分钟；TLC监控反应结束；反应液加入饱和的氯化铵水溶液（100毫升），然后将其倒入5倍体积的冷水中，搅拌，固体析出；过滤后，固体用水洗涤三次，为浅黄色固体Ａ，该固体直接用于下一步；
步骤2）将上一步淡黄色固体粉末Ａ溶于甲苯（50毫升）中，用无水硫酸钠干燥后过滤，将滤液倒入100毫升圆底烧瓶中，回流半个小时，观察没有气泡继续产生后，TLC监控表明反应结束；将反应液浓缩至一半体积，冷却到零度析出晶体；过滤固体，用冷甲苯洗涤；将固定干燥至恒重；得到淡黄色固体Ｂ （3.1克，上两步总收率为37%）；  
步骤3）将DMF（7毫升）冷却至零度，搅拌下滴入三氯氧磷（1.1毫升，12.4毫摩尔），混合物在零度下搅拌30分钟；随后将B（3.1克，11.3毫摩尔）溶解到DMF（5毫升）中，将此溶液在零度下加入上述溶液，搅拌下将混合物升至室温，然后加热至60℃；16小时后；TLC检测反应结束；将反应混合物冷却至室温，有固体析出，将固体过滤，用冷DMF洗涤，将固体倒入冰水中，搅拌两个小时；再将固体过滤、水洗、干燥，得到白色粉末Ｃ（3克，收率为98%）；
步骤4）将C（4.5克，15.57毫摩尔）溶解在DMF（50毫升）中，加入碳酸钾（6.5克，46.71毫摩尔）和碘甲烷（2.46毫升，31毫摩尔），将所得混合物在室温下搅拌2小时；TLC显示反应结束；将反应液倒入3倍体积的冰水中，有固体析出；过滤，水洗得到白色固体，干燥后得到产物Ｄ（4.5克，收率为95%）；
步骤5）将D（5.1克，17毫摩尔）溶解在2 -乙氧基乙醇（370毫升）中备用，为D溶液；将水合肼（14.3毫升，408毫摩尔）溶于2 -乙氧基乙醇（70毫升）中，加热至回流；滴加入制备好的D溶液，滴加在2小时内完成，将反应液继续回流1小时；TLC显示反应结束；反应液冷却至室温后，在减压下除去一半的2-乙氧基乙醇，剩余的反应液冷冻于-20℃过夜；将沉淀物过滤，用冷的2 -乙氧基乙醇洗涤，得到白色固体Ｅ（4.3克，收率为94%）；
步骤6）将E（5.6克，19.6毫摩尔）溶于DMF（110毫升）中，中加入3-硝基苄基溴（8.5克，39.2毫摩尔）和碳酸钾（6克，43.3毫摩尔），并将混合物在100℃加热搅拌过夜；TLC显示反应结束；冷却至室温后，有固体析出，过滤洗涤；得到白色固体；干燥后得到产物Ｆ（6.2克，收率为75%）；
步骤7）将F（9克，20.6毫摩尔）悬浮于在乙醇（100毫升）和水（20毫升）的混合溶剂中，加入还原铁粉（7克，126毫摩尔）和氯化铵（4.5克，84毫摩尔）；将此悬浮液加热至70℃，保持20小时；TLC监控反应结束；反应液冷至室温，将二氯甲烷（100毫升）加入反应液，充分搅拌；过滤，滤饼用质量比为1:1的二氯甲烷和甲醇的混合溶液洗涤三次；滤液合并后浓缩至干；二氯甲烷溶解后，水洗三次；有机相干燥后，除掉溶剂，得到白色固体Ｇ（6.7克，收率为78%）；
步骤8）将G（1.0克，2.6毫摩尔），溴化亚铜（0.37克，2.6毫摩尔）和无水甲硫醇钠（0.54克，7.5毫摩尔）加入到DMF（30毫升）中，再加入水（0.3毫升）；用氮气和真空将反应体系置换三次，除去杂气；将反应液加热至140℃，搅拌48小时；HPLC监控反应结束；冷却至室温，将反应液倒入3倍体积的水中，有固体析出，过滤，固体用二氯甲烷溶解，溶液过滤，滤液干燥后，旋干，得到浅黄色固体Ｈ，该固体直接用于下一步反应；
步骤9）将H（1.0克，2.6毫摩尔）溶于DCM（20毫升）中，将反应液冷却至-78℃，滴加间氯过氧苯甲酸（690毫克，3.3毫摩尔）溶在DCM（10毫升）的溶液，滴加过程持续20分钟；将混合物在该温度下搅拌1小时；将反应混合物升至室温反应一小时；旋干后过硅胶柱提纯（甲醇/ DCM = 1/20），得到白色固体Ｉ， 即为新型丙酮酸激酶M2激活剂（0.30克，两步总收率为32%）。
7. 根据权利要求2所述的一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的合成方法，其特征在于所述的制备方法包括以下步骤：
步骤1）钠（27.6克，1.2摩尔）分批加入到无水EtOH（1.2升）中，等到钠完全溶解后，将溶液在冰盐浴中冷却至-10℃，将5-溴-2-醛基噻吩（57.3克，300毫摩尔）和叠氮基乙酸乙酯（101克，600毫摩尔）的混合物，在30分钟内滴加入反应体系；此温度下搅拌一个小时，再在0℃下反应一小时，撤去冰浴，并将反应混合物在室温下再搅拌30分钟；TLC监控反应结束；反应液加入饱和的氯化铵水溶液（1升），然后将其倒入5倍体积的冷水中，搅拌，固体析出；过滤后，固体用水洗涤三次；为浅黄色固体，该固体直接用于下一步；
步骤2）将上一步淡黄色粉末溶于甲苯（500毫升）中，用无水硫酸钠干燥后过滤，将滤液倒入1000毫升圆底烧瓶中，回流半个小时，观察没有气泡继续产生后，TLC监控表明反应结束；将反应液浓缩至一半体积，冷却到0℃析出晶体；过滤固体，用冷的甲苯洗涤；将固体干燥至恒重；得到淡黄色固体B（32.1克，两步反应后收率为38%）；
步骤3）将DMF（70毫升）冷却至零度，搅拌下滴入三氯氧磷（11毫升，124毫摩尔），将混合物搅拌30分钟；将B（31克，113毫摩尔）溶解到DMF（5毫升）中，将此溶液在0℃下加入到上述溶液，搅拌下将混合物升至室温，然后加热至60℃；16小时后，TLC检测反应结束；将反应混合物冷却至室温，固体析出，将固体过滤，用冷的DMF洗涤；将固体饼倒入冰水中，搅拌两个小时；再将固体过滤，水洗，干燥；得到白色粉末C (32克，收率为87%)；
步骤4）将C（45克，156毫摩尔）溶解在DMF（500毫升）中，加入碳酸钾（65克，467毫摩尔）和碘甲烷（24.6毫升，310毫摩尔），将所得混合物在室温下搅拌2小时；TLC显示反应结束；将反应液倒入3倍体积的冰水中，固体析出；过滤水洗得到白色固体，干燥后得到产物 D（44克，收率为94%）；
步骤5）将D（51克，170毫摩尔）溶解在2 -乙氧基乙醇（3.7升）中备用；将水合肼（143毫升，4.08摩尔）溶于2-乙氧基乙醇（700毫升）中，加热至回流；滴加入制备好的D溶液，滴加在2小时内完成，将反应液继续回流1小时；TLC显示反应结束；反应液冷却至室温后，在减压下除去一半的2-乙氧基乙醇，剩余的反应液冷冻于-20℃过夜；将沉淀物过滤，用冷的2 -乙氧基乙醇洗涤，得到白色固体E（42克，收率为94%）；
步骤6）将E（56克，196毫摩尔）溶于DMF（1.1毫升），中加入3-硝基苄基溴（85克，392毫摩尔）和碳酸钾（60克，433毫摩尔），并将混合物在100℃加热搅拌过夜；TLC显示反应结束；冷却至室温后，有固体析出，过滤洗涤；得到白色固体；干燥后得到产物F（63克，收率为75%）；
步骤7）将F（90克，206毫摩尔）悬浮于在乙醇（1升）和水（200毫升）的混合溶剂中，加入还原铁粉（70克，1.26摩尔）和氯化铵（45克，841毫摩尔）；将悬浮液加热至70℃，保持20小时；TLC监控反应结束；反应液冷至室温，将二氯甲烷（1升）加入反应液，充分搅拌；过滤，滤饼用质量比为1:1的二氯甲烷和甲醇洗涤三次；滤液合并后浓缩至干；二氯甲烷溶解后，水洗三次；有机相干燥后，除掉溶剂；得到白色固体G（68克，收率为78%）；
步骤8）将G（10克，26毫摩尔），溴化亚铜（3.7克，26毫摩尔）和无水甲硫醇钠（5.4克，75毫摩尔）加入到DMF（300毫升）中；用氮气和真空将反应体系置换三次，除去杂气；将反应液加热至130℃，搅拌72小时；HPLC监控反应结束；冷至室温，将反应液倒入3倍体积的水中，固体析出；过滤，固体用二氯甲烷溶解，再过滤，滤液干燥后，旋干，得到浅黄色固体H；该固体直接用于下一步反应；
步骤9）将H（10克，26毫摩尔）溶于DCM（200毫升）中，将反应液冷却至-78℃，滴加入间氯过氧苯甲酸（6.9克，33毫摩尔）溶在DCM（100毫升）的溶液，滴加过程持续20分钟；将混合物在该温度下搅拌1小时；将反应混合物升至室温反应一小时；旋干后过硅胶柱提纯（甲醇/ DCM=1/20），得到白色固体I（2.8克，收率为30%）。
8. 根据权利要求2所述的一种新型丙酮酸激酶M2激活剂的合成方法，其特征在于所述的制备方法包括以下步骤：
步骤1）钠（55克，2.4摩尔）分批加入到无水EtOH（2.4升）中；等到钠完全溶解后，将溶液在冰盐浴中冷却至-10℃，将5-溴-2-醛基噻吩（114.6g，600毫摩尔）和叠氮基乙酸乙酯（200克，1.2摩尔）的混合物，在30分钟内滴加入反应体系；此温度下搅拌一个小时，再在0℃下反应一小时，撤去冰浴，并将反应混合物在室温下再搅拌30分钟；TLC监控反应结束；反应液加入饱和的氯化铵水溶液（2升），然后将其倒入5倍体积的冷水中，搅拌，固体析出；过滤后，固体用水洗涤三次；为浅黄色固体，该固体直接用于下一步；
步骤2）将上一步淡黄色固体粉末溶于甲苯（1升）中，用无水硫酸钠干燥后过滤，将滤液倒入2升圆底烧瓶中，回流半个小时，观察没有气泡继续产生后，TLC监控表明反应结束；将反应液浓缩至一半体积，冷却到0℃析出晶体；过滤固体，用冷的甲苯洗涤；将固定干燥至恒重；得到淡黄色固体B（60克，两步反应后收率为37%）；
步骤3）将DMF（140毫升）冷却至零度，搅拌下滴入三氯氧磷（22毫升，250毫摩尔），将混合物搅拌30分钟；将B（62克，230毫摩尔）溶解到DMF（100毫升）中，将此溶液在0℃下加入到上述溶液，搅拌下将混合物升至室温，然后加热至60℃；16小时后，TLC检测反应结束；将反应混合物冷却至室温，固体析出，将固体过滤，用冷的DMF洗涤；将固体饼倒入冰水中，搅拌两个小时；再将固体过滤，水洗，干燥；得到白色粉末C (61克，80%)；步骤4）将C（90克，310毫摩尔）溶解在DMF（1升）中，加入碳酸钾（130克，930毫摩尔）和碘甲烷（49毫升，620毫摩尔），将所得混合物在室温下搅拌2小时；TLC显示反应结束；将反应液倒入3倍体积的冰水中，固体析出；过滤水洗得到白色固体，干燥后得到产物 D（9.1克，收率为95%）；
步骤5）将D（102克，340毫摩尔）溶解在2 -乙氧基乙醇（7.4升）中备用；将水合肼（286毫升，8.04摩尔）溶于2-乙氧基乙醇（1.4升）中，加热至回流；滴加入制备好的D溶液，滴加在2小时内完成，将反应液继续回流1小时；TLC显示反应结束；反应液冷却至室温后，在减压下除去一半的2-乙氧基乙醇，剩余的反应液冷冻于-20℃过夜；将沉淀物过滤，用冷的2 -乙氧基乙醇洗涤，得到白色固体E（88克，收率为94%）；
步骤6）将E（112克，400毫摩尔）溶于DMF（2.2升），中加入3-硝基苄基溴（170克，800摩尔）和碳酸钾（120克，866毫摩尔），并将混合物在100℃加热搅拌过夜；TLC显示反应结束；冷却至室温后，有固体析出，过滤洗涤；得到白色固体；干燥后得到产物F（128克，收率为75%）；
步骤7）将F（180克，412毫摩尔）悬浮于在乙醇（2升）和水（400毫升）的混合溶剂中，加入还原铁粉（140克，2.52摩尔）和氯化铵（90克，1.68摩尔）；将悬浮液加热至70℃，保持24小时；TLC监控反应结束；反应液冷至室温，将二氯甲烷（2升）加入反应液，充分搅拌；过滤，滤饼用质量比为1:1的二氯甲烷和甲醇洗涤三次；滤液合并后浓缩至干；二氯甲烷溶解后，水洗三次；有机相干燥后，除掉溶剂；得到白色固体G（139克，收率为80%）；
步骤8）将G（20克，52毫摩尔），溴化亚铜（7.4克，52毫摩尔）和无水甲硫醇钠（11克，150毫摩尔）加入到DMF（600毫升）中；用氮气和真空将反应体系置换三次，除去杂气；将反应液加热至140℃，搅拌48小时；HPLC监控反应结束；冷却至室温，将反应液倒入3倍体积的水中，固体析出；过滤，固体用二氯甲烷溶解，再过滤，滤液干燥后，旋干，得到浅黄色固体H；该固体直接用于下一步反应；
步骤9）将H（20克，52毫摩尔）溶于DCM（400毫升）中，将反应液冷却至-78℃，滴加间氯过氧苯甲酸（14克，70毫摩尔）溶在DCM（200毫升）的溶液，滴加过程持续20分钟；将混合物在该温度下搅拌1小时；将反应混合物升至室温反应一小时；旋干后过硅胶柱提纯（甲醇/ DCM=1/20），得到白色固体I（6克，收率为32%）。
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