Ribociclib中间体的合成新方法
2018-10-23张明李莉陈东生黄雪柔陈嘉瑶安琼
张明,李莉,陈东生,黄雪柔,石 梦,陈嘉瑶,安琼
(南京医科大学康达学院,江苏 连云港222000)
瑞博西尼(Ribociclib,LEE011),商品名 Kisqali,化学名琥珀酸7-环戊基-N,N-二甲基-2-{[5-(哌嗪-1-基)- 吡啶 -2- 基]氨基}-7H- 吡咯并[2,3-d]嘧啶 -6- 羧酰胺,是瑞士诺华制药有限公司研发的口服新分子实体[1]。瑞博西尼获美国食品药品监督管理局(FDA)“突破性治疗药物”指定和“优先审评”地位,基于3期随机、双盲、安慰剂对照、多中心全球注册临床研究(MONALEESA-2)的数据,于2017年3月17日被FDA正式批准联合来曲唑用于治疗绝经后女性激素受体(HR)阳性、人表皮生长因子受体2(HER2)阴性晚期或者转移性乳腺癌的治疗[2]。这是继美国辉瑞制药有限公司的帕博西尼(Palbociclib,PD-0332991)之后第二个CDK4/6抑制剂。作为瑞博西尼的主要骨架部分的2-氯-7-环戊基-N,N-二甲基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-6-甲酰胺,其合成依然是难点,路线长且价格昂贵,最终导致瑞博西尼的高成本。
目前已有文献报道四种合成路径可以得到该目标化合物。第一种合成方法[3]如Scheme1所示,5-溴-2,4-二氯嘧啶与环戊胺经过亲核取代反应生成化合物2,随后与2-丙炔-1-醇发生钯催化的Sonogashira偶联反应得到化合物3,在碱性条件下环化得到化合物4,在MnO2以及NaCN的条件下经过中间体5,随后二甲胺对化合物5进攻得到目标化合物,四步合成步骤总收率为22%。
Scheme 1
合成路线二[4]相对于路线一,采用3,3-二乙氧基丙炔代替了2-丙炔-1-醇与化合物5-溴-2-氯-N-环戊基嘧啶-4-胺发生钯催化的Sonogashira偶联反应,生成的化合物随后经过环化、脱保护基团、氧化、与二甲基胺脱水四步反应得到目标化合物,六步合成步骤总收率为 17%(Scheme 2)。
Scheme 2
路线三[5]相对于路线二,采用铜催化剂代替价格昂贵的钯催化剂,新合成路线一步完成了Sonogashira偶联和成环反应,生成化合物(2-氯-7-环戊基-7H-吡咯并[2,3-d]嘧啶-6-基)甲醇。在最后成酰胺的步骤中,去除了毒性较大的氰化钠,采用酰氯与二甲基胺直接反应,五步合成步骤总收率为43%(Scheme 3)。
Scheme 3
路线四[5]相对于路线一和路线三,避免了使用价格昂贵的钯催化剂,偶联和成环在铜催化下一步完成,但收率较路线三中低了许多,最后成酰胺的步骤参照路线三进行,四步合成步骤总收率为32%(Scheme4)。
Scheme 4
在综合上述研究结果和查阅相关文献[6-8]后,我们以5-溴-2,4-二氯嘧啶和环戊胺为起始物料,在N,N'-二异丙基乙胺的作用下生成化合物5-溴-2-氯-N-环戊基嘧啶-4-胺,随后在钯催化的作用下,与2-氟-N,N-二甲基丙烯酰胺发生Heck和Buchwald-Hartwig偶联得到目标化合物(Scheme5)。该路线避免使用毒性大的氰化钠、偶联试剂HBTU、挥发性和腐蚀性都很强的氯化亚砜,同时又避免了多步操作带来的副反应,成本更低,合成路线如下:
Scheme 5
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
所有试剂和溶剂均购于试剂公司,未经进一步纯化直接使用。GF254高效薄层层析板及柱层析硅胶(200~300目,青岛海洋化工厂)。
核 磁 共 振 仪 (Bruker AV500(1H:500MHz,13C:125MHz);XT-4B控温型数字显微熔点仪。
1.2 合成方法
1.2.1 5-溴-2-氯-N-环戊基嘧啶-4-胺的制备
在装有100 mL乙酸乙酯的反应瓶中,搅拌状态下依次加入 5- 溴 -2,4- 二氯嘧啶(22.80 g,100 mmol)、N,N'-二异丙基乙胺(22.80 g,120 mmol)和环戊胺(22.80 g,110 mmol),室温搅拌过夜。TLC检测反应完全后,将反应液倒入1 L的石油醚中,析出大量固体,过滤,所得固体采用400 mL溶剂(石油醚∶乙酸乙酯=10∶1)进行重结晶,过滤得类白色固体23.90 g,收率86.4%。1H NMR(500 MHz,CDCl3)δ 8.09(s,1H),5.46(s,1H),4.42(m,1H),2.19-2.07(m,2H),1.81-1.61(m,4H),1.53-1.41 (m,2H).13CNMR (125 MHz,CDCl3)δ159.4,159.0,156.2,103.0,53.2,33.1,23.7.m.p.:95℃~96℃。
1.2.2 2-氯-7-环戊基-N,N-二甲基-7H-吡咯并[2,3]嘧啶-6-甲酰胺的制备
氮气气氛下,将5-溴-2-氯-N-环戊基嘧啶-4-胺(22.10 g,80 mmol)加至 150 mL甲苯中,室温条件下依次加入2-氟-N,N-二甲基丙烯酰胺 (10.50 g,90 mmol)、三(二亚苄基丙酮)二钯(Pd2(dba)3,1.47 g,1.6 mmol)、乙酸钠(NaAc,0.53 g,6.4 mmol)和 1,2- 双(二苯基膦)乙烷(DPPE,1.28 g,3.2 mmol)。将上述反应溶液升温至60℃搅拌反应4 h后,升温至80℃继续搅拌反应6 h,TLC检测反应完全,停止加热。降至室温后减压浓缩干,柱层析后得白色固体20.1 g,产率72.6%。1HNMR(500 MHz,CDCl3)δ8.77(s,1H),6.51(s,1H),4.93-4.77(m,1H),3.15(s,3H),3.07(s,3H),2.40-2.25(m,2H),2.13-1.95 (m,4H),1.75-1.55 (m,2H).13CNMR(125 MHz,CDCl3)δ 163.4,153.7,152.2,151.9,135.6,117.2,99.8,58.0,39.3,35.2,31.1,24.9.m.p.:105℃~106℃。
2 结果与讨论
本文研究了一种两步反应制备瑞博西尼的重要中间体2-氯-7-环戊基-N,N-二甲基-7H-吡咯并[2,3]嘧啶-6-甲酰胺的新方法。在该中间体的合成过程中,我们对现有方法进行了较大改进,在5-溴-2-氯-N-环戊基嘧啶-4-胺合成过程中,采用重结晶的方法有效提高了产品的纯度。此外,分子间同时发生Heck和Buchwald-Hartwig偶联反应,促使中间体合成路线缩短,总收率达到62.7%。相比现有的技术,本方法具有原料易得、工艺简洁和收率高等特点,有利于该原料的工业化生产。