專利名稱:3-(取代二氫異吲哚酮-2-基)-2,6-哌啶二酮的合成方法及其中間體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于藥物化學(xué)領(lǐng)域,更具體地說,涉及3-(取代二氫異吲哚酮-2-基)-2,6-哌啶二酮的合成方法及其中間體。
背景技術(shù):
Lenalidomide,沙利度胺類似物,是一種具有抗血管增生和抗腫瘤性質(zhì)的免疫調(diào)節(jié)劑,其化學(xué)名為3-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮,其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下
Lenalidomide具有哌啶二酮和二氫吲哚殘基,而且結(jié)構(gòu)中存在一個不對稱中心,目前已批準(zhǔn)上市的lenalidomide是外消旋化合物。
Muller等在“Amino-substituted thalidomide analogsPotent inhibitors ofTNF-αproduction”(Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters,Vol.9,Issue 11,1999年6月7日,pp1625-1630)和中國專利ZL97180299.8中描述了一種3-(取代二氫異吲哚酮-2-基)-2,6-哌啶二酮制備的方法,α-氨基戊二酰亞胺鹽酸鹽與2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯反應(yīng),然后鈀碳?xì)浠玫絣enalidomide。
這里,(a)紫外光(汞燈)照下,NBS,CCl4,回流;(b)Et3N,DMF,80℃;(c)H2,10%Pd/C,MeOH。7a X=4-NO2,8a X=4-NH2。其中,2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯的合成為以N-芐氧羰基-L-谷氨酰胺為起始原料,用N,N′-羰基二咪唑(CDI)與其在THF中回流反應(yīng)得到N-芐氧羰基-氨基戊二酰亞胺;反應(yīng)的關(guān)鍵原料2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯的制備是以2-甲基-3-硝基苯甲酸為原料在四氯化碳存在的環(huán)境條件下紫外光照條件催化溴化得到的。紫外光照射下催化反應(yīng)回流反應(yīng)時間長收率低且工業(yè)化大生產(chǎn)困難,對工人在勞動中對催化光源汞燈產(chǎn)生的紫外光的勞動防護(hù)困難。
Muller等在美國專利申請US2006/0052609 A1中公開了另一種合成3-(取代二氫異吲哚酮-2-基)-2,6-哌啶二酮的方法
在美國專利申請US2006052609A1及專利申請文件CN97180299.8中對反應(yīng)產(chǎn)物的分離提純均至少二次或二次以上用到柱層析提純,工業(yè)化操作復(fù)雜困難,不利于工業(yè)化放大生產(chǎn)。
在美國專利申請US2006052609A1及中國專利ZL97180299.8中均用到二次帶壓的加氫反應(yīng)。加氫反應(yīng)的加壓使工業(yè)化操作時的危險程度大大增加。
此外,N-芐氧羰基-L-谷氨酰胺為起始原料,和N,N′-羰基二咪唑在THF中回流反應(yīng)24小時得到N-芐氧羰基-氨基戊二酰亞胺。反應(yīng)長時間高溫回流使得產(chǎn)物純度偏低,分離提純困難。
另一方面,在美國專利申請US2006052609A1中記載的總收率不足20%;在中國專利ZL97180299.8中記載的收率不足18%。而且,在上述兩個文獻(xiàn)中均用到“劇毒的四氯化碳”作為反應(yīng)溶媒來回流反應(yīng)。四氯化碳對臭氧層破壞作用嚴(yán)重,現(xiàn)為聯(lián)合國環(huán)境總署禁止使用的化學(xué)品,工業(yè)生產(chǎn)時環(huán)保處理困難,毒性大,對環(huán)境極為不利。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種新穎的3-(取代二氫異吲哚酮-2-基)-2,6-哌啶二酮的合成方法及其中間體,克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足。
本發(fā)明的目的是提供一種新穎的3-(取代二氫異吲哚酮-2-基)-2,6-哌啶二酮合成方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供用于合成3-(取代二氫異吲哚酮-2-基)-2,6-哌啶二酮的中間體化合物。
在本發(fā)明的實施方案中,本發(fā)明提供了一種新穎的式(I)化合物的合成方法,
包括式(II)化合物與式(III)化合物反應(yīng),得到式(IV)化合物; 這里 取代基R、R3、R4和R5其中一個為氨基或保護(hù)(氨基甲酸酯類,如芐氧羰?;⑹宥⊙豸术;?、芴甲氧酰基等;酰胺類,如乙?;?、苯乙?;?、鄰苯二甲?;?;氮烷基類,如烯丙基等;磺?;皝喕酋;?,如苯磺酰基、對甲苯磺?;?、苯基亞磺?;?、鄰硝基苯基亞磺?;龋粎⒁娢墨I(xiàn)《有機(jī)合成中的保護(hù)基》Greene T.W.WuTs P.G.M.華東理工大學(xué)出版社P494起)的氨基、硝基或鹵素(如F;Cl;Br;或I),其余都為氫,優(yōu)選地,R3、R4和R5都為氫; X為鹵素,如F;Cl;Br;或I; Y代表=O或H; Z代表=O或H; 并規(guī)定,Y和Z同時為=O;或者當(dāng)其中任一為=O時,另一個為H; R′為堿金屬離子或氫,如H;Li+;Na+;K+;Cs+;或亞胺基保護(hù)基(如乙氧羰基等;參見文獻(xiàn)《有機(jī)合成中的保護(hù)基》Greene T.W.WuTsP.G.M.華東理工大學(xué)出版社P494起;參見文獻(xiàn)“化學(xué)研究與應(yīng)用”2006年11月第18卷第11期第1349-1352頁)等,優(yōu)選K+;Cs+;更加優(yōu)選Cs+。
A和B各自獨立地為羥基、C1-10烷氧基、芳氧基、芳基C1-4烷氧基、或NHR2,這里,R2為氫、或氨基保護(hù)基(氨基甲酸酯類,如芐氧羰?;⑹宥⊙豸术;④碳籽貂;?;酰胺類,如乙?;?、苯乙?;?、鄰苯二甲酰基等;氮烷基類,如烯丙基等;磺?;皝喕酋;?,如苯磺酰基、對甲苯磺酰基、苯基亞磺酰基、鄰硝基苯基亞磺?;?;參見文獻(xiàn)《有機(jī)合成中的保護(hù)基》Greene T.W.WuTs P.G.M.華東理工大學(xué)出版社P494起);優(yōu)選地,A和B各自獨立地為羥基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基;苯氧基或取代的苯氧基;苯基C1-4烷氧基,如芐氧基、苯乙氧基、苯丙氧基等,或者取代的苯基C1-4烷氧基;所述取代的苯氧基或取代的苯基C1-4烷氧基,其取代基選自由C1-4烷基、鹵素、氰基、硝基所組成的組,而且該取代基為一個以上的取代基,可以相同或不同,任選地,在苯環(huán)的2、3、4、5或6位上,例如4-硝基芐氧基,2-氯-4-硝基芐氧基;氨基,芐氨基; R1選自C1-4烷基或氫;所述的C1-4烷基選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基;優(yōu)選地,R1為氫或甲基。
本發(fā)明所提供的式(I)化合物的上述合成方法,在得到式(IV)化合物之后,進(jìn)一步地包括當(dāng)A和B同時為NHR2時,式(IV)化合物在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合,得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述環(huán)合反應(yīng),得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B任一為NHR2、另一個為羥基時,式(IV)化合物在縮合劑(如氯化亞砜、二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、三氯氧磷、或羰基二咪唑等)存在下反應(yīng),得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述反應(yīng),得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B任一為NHR2、另一個為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物在堿性條件下(如在無機(jī)堿如碳酸鉀、碳酸鈉等,或有機(jī)堿如叔丁醇鉀、甲醇鈉等存在下)環(huán)合,得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述環(huán)合反應(yīng),得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B同時為羥基,式(IV)化合物在尿素存在的條件下,或在三氟乙酰胺、1-羥基苯并三唑(HOBT)和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI)存在的條件下環(huán)合,得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物在堿金屬氨鹽(如氨基鋰、氨基鈉、氨基鉀,優(yōu)選為氨基鈉)存在的條件下環(huán)合,從而得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B任一為羥基、而另一個為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物首先進(jìn)行酯化反應(yīng),然后在堿金屬氨鹽(如氨基鋰、氨基鈉、氨基鉀,優(yōu)選為氨基鈉)存在的條件下環(huán)合,從而得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行酯水解反應(yīng),然后在尿素存在的條件下,或在三氟乙酰胺、1-羥基苯并三唑(HOBT)和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI)存在的條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行氨解反應(yīng),然后在縮合劑(如氯化亞砜、二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、三氯氧磷、或羰基二咪唑等)存在下反應(yīng),得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行?;磻?yīng),將其羥基轉(zhuǎn)化為氨基,然后,在堿性條件下(如在無機(jī)堿如碳酸鉀、碳酸鈉等,或有機(jī)堿如叔丁醇鉀、甲醇鈉等存在下)環(huán)合,得到式(I)化合物;
這里,式(IV)和(I)中其他各取代基的定義如上。
任選地,本發(fā)明所提供的式(I)化合物的上述合成方法,在得到式(IV)化合物后,當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,將式(IV)化合物進(jìn)行氨解反應(yīng)生成(IV′)(單酰胺)化合物,(IV′)(單酰胺)化合物在堿性條件下(如在無機(jī)堿如碳酸鉀、碳酸鈉等,或有機(jī)堿如叔丁醇鉀、甲醇鈉等存在下)環(huán)合,得到式(I)化合物;(IV′)(單酰胺)化合物亦可繼續(xù)氨解反應(yīng)最終生成(IV″)(二酰胺)化合物,(IV″)(二酰胺)化合物在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合,得到式(I)化合物;
這里,式(IV)、(IV′)、(IV″)和式(I)中其他各取代基的定義如上。
任選地,本發(fā)明所提供的式(I)化合物的上述合成方法,在得到式(IV)化合物之后,當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,進(jìn)一步地包括將式(IV)化合物進(jìn)行水解從而得到式(V)化合物;
這里,式(IV)和(V)中各取代基的定義如上。
本發(fā)明所提供的式(I)化合物的上述合成方法,在得到式(V)化合物之后,進(jìn)一步地包括式(V)化合物環(huán)化(例如,在酸酐存在且加熱的條件下)從而得到式(VI)化合物;
這里,式(V)和(VI)中各取代基的定義如上。
本發(fā)明所提供的式(I)化合物的上述合成方法,在環(huán)化得到式(VI)化合物后,進(jìn)一步地包括式(VI)化合物氨解開環(huán),得到式(VII)化合物;然后,式(VII)化合物在縮合劑(如氯化亞砜、二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、三氯氧磷、或羰基二咪唑等)存在下反應(yīng),得到化合物式(I)
這里,式(VI)和(VII)中各取代基的定義如上。
本發(fā)明提供了一種新穎的式(I)化合物合成方法,其包括下列步驟
(1)式(II)化合物與式III化合物在堿性條件下(如在無機(jī)堿如氫氧化鉀、碳酸鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化銫、或碳酸銫等,或有機(jī)堿如叔丁醇鉀、甲醇鈉等存在下)反應(yīng),得到式(IV)化合物;
(2)當(dāng)A和B同時為NHR2時,式(IV)化合物在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合,得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述環(huán)合反應(yīng),得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B任一為NHR2、另一個為羥基時,式(IV)化合物在縮合劑(如氯化亞砜、二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、三氯氧磷、或羰基二咪唑等)存在下反應(yīng),得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述反應(yīng),得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B任一為NHR2、另一個為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物在堿性條件下(如在無機(jī)堿如碳酸鉀、碳酸鈉等,或有機(jī)堿如叔丁醇鉀、甲醇鈉等存在下)環(huán)合,得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述環(huán)合反應(yīng),得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B同時為羥基,式(IV)化合物在尿素存在的條件下,或在三氟乙酰胺、1-羥基苯并三唑(HOBT)和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI)存在的條件下環(huán)合,得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物在堿金屬氨鹽(如氨基鋰、氨基鈉、氨基鉀,優(yōu)選為氨基鈉)存在的條件下環(huán)合,從而得到式(I)化合物; 當(dāng)A和B任一為羥基、而另一個為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物首先進(jìn)行酯化反應(yīng),然后在堿金屬氨鹽(如氨基鋰、氨基鈉、氨基鉀,優(yōu)選為氨基鈉)存在的條件下環(huán)合,從而得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行酯水解反應(yīng),然后在尿素存在的條件下,或在三氟乙酰胺、1-羥基苯并三唑(HOBT)和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDCI)存在的條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行氨解反應(yīng),然后在縮合劑(如氯化亞砜、二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、三氯氧磷、或羰基二咪唑等)存在下反應(yīng),得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行?;磻?yīng),將其羥基轉(zhuǎn)化為氨基,然后,在堿性條件下(如在無機(jī)堿如碳酸鉀、碳酸鈉等,或有機(jī)堿如叔丁醇鉀、甲醇鈉等存在下)環(huán)合,得到式(I)化合物;
這里,上述的式(I)至(IV)化合物中各取代基團(tuán)的定義為 取代基R、R3、R4和R5其中一個為氨基或保護(hù)(氨基甲酸酯類,如芐氧羰酰基、叔丁氧羰?;?、芴甲氧酰基等;酰胺類,如乙?;⒈揭阴;?、鄰苯二甲?;?;氮烷基類,如烯丙基等;磺?;皝喕酋;?,如苯磺?;?、對甲苯磺?;?、苯基亞磺酰基、鄰硝基苯基亞磺?;龋粎⒁娢墨I(xiàn)《有機(jī)合成中的保護(hù)基》Greene T.W.WuTs P.G.M.華東理工大學(xué)出版社P494起)的氨基、硝基或鹵素(如F;Cl;Br;或I),其余的都為氫,優(yōu)選地,R3、R4和R5都為氫; X為鹵素,如F;Cl;Br;或I; Y代表=O或H; Z代表=O或H; 并規(guī)定,Y和Z同時為=O;或者當(dāng)其中任一為=O時,另一個為H; R′為堿金屬離子或氫,如H;Li+;Na+;K+;Cs+;或亞胺基保護(hù)基(如乙氧羰基等;參見文獻(xiàn)《有機(jī)合成中的保護(hù)基》Greene T.W. WuTsP.G.M.華東理工大學(xué)出版社P494起;參見文獻(xiàn)“化學(xué)研究與應(yīng)用”2006年11月第18卷第11期第1349-1352頁)等,優(yōu)選K+;Cs+;更加優(yōu)選Cs+。
A和B各自獨立地為羥基、C1-10烷氧基、芳氧基、芳基C1-4烷氧基、或NHR2,這里,R2為氫、或氨基保護(hù)基(氨基甲酸酯類,如芐氧羰?;?、叔丁氧羰?;?、芴甲氧?;?;酰胺類,如乙?;?、苯乙?;?、鄰苯二甲?;?;氮烷基類,如烯丙基等;磺?;皝喕酋;?,如苯磺酰基、對甲苯磺?;?、苯基亞磺?;?、鄰硝基苯基亞磺?;?;參見文獻(xiàn)《有機(jī)合成中的保護(hù)基》Greene T.W.WuTs P.G.M.華東理工大學(xué)出版社P494起);優(yōu)選地,A和B各自獨立地為羥基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基;苯氧基或取代的苯氧基;苯基C1-4烷氧基,如芐氧基、苯乙氧基、苯丙氧基等,或者取代的苯基C1-4烷氧基;所述取代的苯氧基或取代的苯基C1-4烷氧基,其取代基選自由C1-4烷基、鹵素、氰基、硝基所組成的組,而且該取代基為一個以上的取代基,可以相同或不同,任選地,在苯環(huán)的2、3、4、5或6位上,例如4-硝基芐氧基,2-氯-4-硝基芐氧基;氨基,芐氨基; R1選自C1-4烷基或氫;所述的C1-4烷基選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基;優(yōu)選地,R1為氫或甲基。
任選地,在本發(fā)明提供的上述式(I)化合物合成方法中,其中步驟(2)為當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,將式(IV)化合物進(jìn)行氨解反應(yīng)生成(IV′)(單酰胺)化合物,(IV′)(單酰胺)化合物在堿性條件下(如在無機(jī)堿如碳酸鉀、碳酸鈉等,或有機(jī)堿如叔丁醇鉀、甲醇鈉等存在下)環(huán)合,得到式(I)化合物;(IV′)(單酰胺)化合物亦可繼續(xù)氨解反應(yīng)最終生成(IV″)(二酰胺)化合物,(IV″)(二酰胺)化合物在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合,得到式(I)化合物;
這里,式(IV)、(IV′)、(IV″)和式(I)中其他各取代基的定義如上。
任選地,在本發(fā)明提供的上述式(I)化合物合成方法中,其中步驟(2)為當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,將式(IV)化合物進(jìn)行水解從而得到式(V)化合物;
在得到式(V)化合物之后,進(jìn)一步地包括將式(V)化合物環(huán)化(例如,在酸酐存在且加熱的條件下)從而得到式(VI)化合物;
在環(huán)化得到式(VI)化合物后,進(jìn)一步地包括式(VI)化合物氨解開環(huán),得到式(VII)化合物;然后,式(VII)化合物在縮合劑(如氯化亞砜、二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、三氯氧磷、或羰基二咪唑等)存在下反應(yīng),得到化合物式(I)
這里,式(IV)、(V)、(VI)和式(VII)中其他各取代基的定義如上。
更優(yōu)選地,本發(fā)明提供了3-(取代二氫異吲哚酮-2-基)-2,6-哌啶二酮即式(I)化合物的制備方法,包括
這里在式(I)中, 取代基R為氨基、硝基或鹵素(如F;Cl;Br;或I),R3、R4和R5都為氫; Y代表=O;Z代表H; R1為氫或甲基; (1)下列的式(II)化合物在氫氧化鉀、碳酸鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化銫、或碳酸銫存在的條件下攪拌反應(yīng)5分鐘至6小時,優(yōu)選在氫氧化鉀、碳酸鉀、氫氧化銫、或碳酸銫存在的條件下,更優(yōu)選氫氧化銫、或碳酸銫存在的條件下,攪拌時間優(yōu)選10分鐘至4小時,最優(yōu)選20分鐘至2小時;在反應(yīng)體系內(nèi)加入相應(yīng)的式(III)化合物攪拌反應(yīng),反應(yīng)溫度在-20~80℃之間,反應(yīng)溫度優(yōu)選0℃~50℃,最優(yōu)選10~30℃之間反應(yīng);攪拌反應(yīng)時間從1小時至72小時,優(yōu)選8~48小時,最優(yōu)選12~28小時;反應(yīng)生成相應(yīng)的式(IV)化合物; 在本條件下
(2)將步驟(1)中的式(IV)化合物在堿金屬氨鹽(如氨基鋰、氨基鈉、氨基鉀,優(yōu)選為氨基鈉)存在的條件下環(huán)合;反應(yīng)溫度可在-60~80℃之間反應(yīng),優(yōu)選的反應(yīng)溫度為-40℃~50℃,更加優(yōu)選的反應(yīng)溫度為-30~20℃;反應(yīng)時間從30分鐘至24小時,優(yōu)選反應(yīng)時間在1小時至12小時,更加優(yōu)選的反應(yīng)時間為2小時至8小時,反應(yīng)生成式(I)化合物; 或者,將步驟(1)中的式(IV)化合物在尿素存在的條件下環(huán)合;反應(yīng)溫度可在50~250℃之間反應(yīng),優(yōu)選的反應(yīng)溫度為100℃~200℃,更加優(yōu)選的反應(yīng)溫度為130~160℃;反應(yīng)時間從30分鐘至24小時,優(yōu)選反應(yīng)時間在1小時至12小時,更加優(yōu)選的反應(yīng)時間為2小時至8小時,反應(yīng)生成式(I)化合物; 在本條件下
或者,將步驟(1)中的式(IV)化合物在堿性條件下氨解反應(yīng)首先生成單酰胺化合物(IV′);繼而在叔丁醇鉀、碳酸鉀等堿存在的環(huán)境條件環(huán)合制得(I)式化合物;或單甲酰胺化合物(IV′)也可繼續(xù)氨解反應(yīng)生成二酰胺化合物(IV″),化合物(IV″)在加熱條件下閉環(huán)生成(I)式化合物; 具體來說,優(yōu)選的氨解反應(yīng)條件為將式(IV)加入氨水、氨氣/甲醇或氨氣/四氫呋喃或氨氣/二氧六環(huán)、氨氣/二甲基甲酰胺等含飽和氨氣的單一或二種以上混合的有機(jī)溶媒中;最優(yōu)選氨氣/甲醇或氨氣/四氫呋喃溶液;反應(yīng)溫度可在-20℃到回流溫度之間,優(yōu)選-10℃到40℃之間反應(yīng),最優(yōu)選0℃到20℃之間攪拌反應(yīng);制備化合物(IV′)的反應(yīng)時間在10分鐘到18小時之間完成反應(yīng),優(yōu)選2小時到12小時,最優(yōu)選3小時到8小時;生成化合物(IV″)的反應(yīng)時間在6小時到72小時之間反應(yīng)完成,優(yōu)選8小時到32小時,最優(yōu)選10小時到24小時; 化合物(IV′)環(huán)合反應(yīng)可選擇的反應(yīng)條件為在堿存在的環(huán)境條件下,閉環(huán)生成(I)式化合物。具體來說,當(dāng)選擇的堿為金屬有機(jī)堿如叔丁醇鉀、叔丁醇鈉等時,反應(yīng)溫度為-20℃到回流反應(yīng)溫度,優(yōu)選-10℃到50℃之間反應(yīng),最優(yōu)選0℃到20℃之間反應(yīng);反應(yīng)時間可以在10分鐘到48小時之間完成,優(yōu)選20分鐘到24小時,最優(yōu)選30分鐘到6小時;當(dāng)選擇的堿為無機(jī)堿如碳酸鉀、碳酸鈉等時,反應(yīng)的有機(jī)溶媒可選擇乙腈、四氫呋喃等溶劑,反應(yīng)的溫度可選擇在30℃至回流溫度之間; 在本條件下
化合物(IV″)閉環(huán)反應(yīng)制備(I)式化合物可選擇的反應(yīng)條件為在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合得到(I)式化合物。具體來說可選的反應(yīng)溫度條件為0℃到250℃的反應(yīng)溫度,優(yōu)選反應(yīng)溫度條件為60℃到200℃;最優(yōu)選的反應(yīng)溫度條件為120℃到180℃。反應(yīng)時間可在10分鐘到12小時反應(yīng)完成,優(yōu)選1小時到10小時,最優(yōu)選2小時到8小時; 在本條件下
或者,將步驟(1)中式(IV)化合物水解制備式(V)的化合物,反應(yīng)條件具體來說將式(IV)化合物置于有機(jī)溶劑(該有機(jī)溶劑選自乙腈,四氫呋喃,二氧六環(huán),甲基叔丁基醚,二氯甲烷等,優(yōu)選地,為乙腈,四氫呋喃,二氧六環(huán)等單一或二種或二種以上溶劑的混合)和水的任意比例混合體系中,在碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰等堿性體系中在一定溫度下攪拌反應(yīng)后所得。其中堿性條件可優(yōu)選氫氧化鋰、氫氧化鈉、碳酸鈉、或碳酸鉀,最優(yōu)選碳酸鉀或碳酸鈉,反應(yīng)溫度可從-20℃至回流條件下進(jìn)行,優(yōu)選室溫至回流條件,最優(yōu)選30℃~50℃攪拌反應(yīng),反應(yīng)時間可在30分鐘至24小時之間進(jìn)行完畢,優(yōu)選8小時至24小時,最優(yōu)選12~18小時。反應(yīng)生成式(V)化合物; 在本條件下
然后,將得到的式(V)化合物環(huán)化制備得到式(VI)化合物,具體反應(yīng)過程為式(V)化合物在干燥的環(huán)境條件下,加入醋酐及催化劑量的吡啶,攪拌升溫反應(yīng)。然后濃縮至干即得到式(VI)化合物。其中反應(yīng)溫度為從室溫至120℃反應(yīng),優(yōu)選40℃~100℃反應(yīng),最優(yōu)選50℃~80℃之間反應(yīng);反應(yīng)時間具體來說從1分鐘至12小時之間,優(yōu)選10分鐘至6小時,最優(yōu)選20分鐘至4小時,制得式(VI)化合物; 在本條件下
隨后,將式(VI)化合物氨解開環(huán)制備得到式(VII)化合物,繼而式(VII)化合物在縮合劑(如氯化亞砜、二環(huán)己基碳二亞胺(DCC)、三氯氧磷、或羰基二咪唑等)存在下閉環(huán)反應(yīng)制得式(I)化合物。具體來說從(VI)制備(VII)的反應(yīng)過程為在干燥環(huán)境條件下,將式(VI)化合物加到過飽和的氨氣/甲醇或氨氣/四氫呋喃、氨氣/二氧六環(huán)、氨氣/二甲基甲酰胺的溶液中攪拌反應(yīng),以上的氨氣有機(jī)溶媒體系也可以是甲醇、四氫呋喃、二氧六環(huán)、二甲基甲酰胺的一種式二種或二種以上的復(fù)合溶媒體系。攪拌反應(yīng)的溫度范圍在-40℃至80℃之間,優(yōu)選-20℃至50℃之間反應(yīng),最優(yōu)選-10℃至30℃之間攪拌反應(yīng);反應(yīng)時間從5分鐘至24小時完成,優(yōu)選30分鐘至12小時,最優(yōu)選1小時至6小時之間,反應(yīng)生成化合物(VII)。式(VII)化合物在干燥環(huán)境條件下在二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、鹵代烴的反應(yīng)體系中,滴加氯化亞砜,反應(yīng)生成式(I)化合物。其中反應(yīng)溫度從-40℃~80℃之間,優(yōu)選-30℃~40℃之間,最優(yōu)選-20℃~20℃之間反應(yīng),反應(yīng)時間在10分鐘至24小時完成,優(yōu)選30分鐘至6小時,最優(yōu)選30分鐘至3小時之間; 在本條件下
上述反應(yīng)的歷程如反應(yīng)路線如A所示
上述反應(yīng)歷程的反應(yīng)路線見B所示
上述反應(yīng)歷程見C所示
另一方面,本發(fā)明提供了下列中間體化合物 式(IV)化合物
這里 取代基R、R3、R4和R5其中一個為氨基或保護(hù)(氨基甲酸酯類,如芐氧羰酰基、叔丁氧羰?;?、芴甲氧?;?;酰胺類,如乙?;?、苯乙?;?、鄰苯二甲?;龋坏榛?,如烯丙基等;磺酰基及亞磺?;绫交酋;妆交酋;?、苯基亞磺酰基、鄰硝基苯基亞磺酰基等;參見文獻(xiàn)《有機(jī)合成中的保護(hù)基》Greene T.W.WuTs P.G.M.華東理工大學(xué)出版社P494起)的氨基、硝基或鹵素(如F;Cl;Br;或I),其余的都為氫; Y代表=O或H; Z代表=O或H; 并規(guī)定,Y和Z同時為=O;或者當(dāng)其中任一為=O時,另一個為H; A和B各自獨立地為羥基、C1-10烷氧基、芳氧基、芳基C1-4烷氧基、或NHR2,這里,R2為氫、或氨基保護(hù)基(氨基甲酸酯類,如芐氧羰酰基、叔丁氧羰?;?、芴甲氧?;?;酰胺類,如乙?;?、苯乙酰基、鄰苯二甲?;?;氮烷基類,如烯丙基等;磺?;皝喕酋;?,如苯磺?;妆交酋;⒈交鶃喕酋;?、鄰硝基苯基亞磺?;?;參見文獻(xiàn)《有機(jī)合成中的保護(hù)基》Greene T.W.WuTs P.G.M.華東理工大學(xué)出版社P494起);優(yōu)選地,A和B各自獨立地為羥基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基;苯氧基或取代的苯氧基;苯基C1-4烷氧基,如芐氧基、苯乙氧基、苯丙氧基等,或者取代的苯基C1-4烷氧基;所述取代的苯氧基或取代的苯基C1-4烷氧基,其取代基選自由C1-4烷基、鹵素、氰基、硝基所組成的組,而且該取代基為一個以上的取代基,可以相同或不同,例如4-硝基芐氧基,2-氯-4-硝基芐氧基;氨基,芐氨基; R1選自C1-4烷基或氫;所述的C1-4烷基選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基;優(yōu)選地,R1為氫或甲基; 并規(guī)定下列化合物除外R為硝基,A和B同時為甲氧基、芐氧基、羥基、或氨基;R為硝基,A為甲氧基、B為氨基;R為氨基,A和B同時為乙氧基;R為硝基,A為氨基、B為叔丁氧基。
優(yōu)選地,本發(fā)明提供了式(IV′)化合物
式(IV′)化合物中取代基的定義同式(IV);更優(yōu)選地,當(dāng)Y和Z其中任一為=O時,另一個為H。
優(yōu)選地,本發(fā)明提供了(IV″)化合物
式(IV″)化合物中取代基的定義同式(IV);更優(yōu)選地,當(dāng)Y和Z其中任一為=O時,另一個為H。
優(yōu)選地,本發(fā)明提供了式(V)化合物
這里式(V)化合物中取代基的定義同式(IV);更優(yōu)選地,當(dāng)Y和Z其中任一為=O時,另一個為H;并規(guī)定下列化合物除外R為氨基、或硝基,R1、R3、R4和R5都為氫,Y為=O,Z為=O或H。
優(yōu)選地,本發(fā)明提供了(VI)化合物
這里式(VI)化合物中取代基的定義同式(IV);更優(yōu)選地,當(dāng)Y和Z其中任一為=O時,另一個為H;并規(guī)定下列化合物除外,R為硝基,R1、R3、R4和R5都為氫,Y為=O,Z為=O。
優(yōu)選地,本發(fā)明提供了式(VII)化合物
這里式(VII)化合物中取代基的定義同式(IV);更優(yōu)選地,當(dāng)Y和Z其中任一為=O時,另一個為H;并規(guī)定下列化合物除外R為氨基、或硝基,R1、R3、R4和R5都為氫,Y為=O,Z為=O或H。。
特別優(yōu)選地,本發(fā)明提供了下列中間體化合物
本發(fā)明相比現(xiàn)有合成路線的優(yōu)點 1、本發(fā)明所用原料易得,原研公司路線所采用的原料國內(nèi)無市售; 起始原料α-氨基戊二酰亞胺鹽酸鹽在國內(nèi)無市售。其合成以N-芐氧羰基-L-谷氨酰胺為起始原料,用N,N′-羰基二咪唑與其在THF中回流反應(yīng)得到N-芐氧羰基-氨基戊二酰亞胺,然后除去氨基保護(hù)基團(tuán)后用鈀碳加壓加氫還原得到α-氨基戊二酰亞胺鹽酸鹽。
反應(yīng)的關(guān)鍵原料2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯的制備是以2-甲基-3-硝基苯甲酸為原料在劇毒的四氯化碳環(huán)境存在條件下,在汞燈紫外光照的光催化條件下溴化回流反應(yīng)24小時以上制得的。光照催化反應(yīng)收率低且工業(yè)化大生產(chǎn)困難,對工人在勞動中對催化光源汞燈產(chǎn)生的紫外光的勞動防護(hù)困難。
2、反應(yīng)時間長短,難易及產(chǎn)物的純度以及分離提純難易比較 在專利申請文件US2006052609A1及專利申請文件CN97180299.8中對反應(yīng)產(chǎn)物的提純均至少二次或二次以上用到柱層析提純,操作復(fù)雜,且不利于工業(yè)化放大生產(chǎn)。
在專利申請文件US2006052609A1及專利申請文件CN97180299.8中均記載需用到二次加壓的加氫反應(yīng);本發(fā)明中只用到Pd/C、甲酸銨還原脫保護(hù)的反應(yīng),安全性高,條件溫和,常壓加氫反應(yīng)相比加壓加氫反應(yīng)危險程度大大降低,生產(chǎn)的安全性提高。
N-芐氧羰基-L-谷氨酰胺為起始原料,和N,N′-羰基二咪唑在THF中回流反應(yīng)24小時得到N-芐氧羰基-氨基戊二酰亞胺。反應(yīng)溫度高,時間長,產(chǎn)物的純度低。
3、各步反應(yīng)的收得率及總制備收率比較; 在專利申請文件US2006052609A1中記載的總收率不足20%;在專利申請文件CN97180299.8中記載的收率不足18%。
本發(fā)明以4-硝基-2,3-二氫-1-氫-異吲哚-1-酮及α-溴代戊二酸二甲酯為起始原料選取本發(fā)明中適當(dāng)路線合成制備3-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮的總收率在35~40%之間,合成路線簡短,方法簡單。
4、所用溶劑的毒性,對環(huán)境的影響; 在專利申請文件US2006052609A1及專利申請文件CN97180299.8中均用到劇毒的四氯化碳為溶劑的回流反應(yīng),工業(yè)生產(chǎn)環(huán)保無害化處理困難,對環(huán)境極為不利以及對勞動者的勞保防護(hù)困難。
本發(fā)明中未用到苯的衍生物及四氯化碳做反應(yīng)溶媒,所用的原料對環(huán)境相對友好。
新工藝相比已有路線及工藝的優(yōu)點 i、合成所需的關(guān)鍵底物的制備方法簡單,成本低廉,適合于工業(yè)化生產(chǎn)的要求; ii、本發(fā)明各步反應(yīng)條件較為溫和,且無需苛刻的長時間回流反應(yīng)。
iii、本發(fā)明的各步反應(yīng)所得產(chǎn)物的純度高,各步產(chǎn)物分離提純簡單,無需柱層析等復(fù)雜的分離提純條件。
iv、各步反應(yīng)的收得率高。以4-硝基-2,3-二氫-1-氫-異吲哚-1-酮和α-溴代戊二酸二甲酯為起始原料制備3-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮,總收率在35~40%之間。制備方法簡捷,成本低廉。
v、只需三步或者四步反應(yīng)即可制得關(guān)鍵產(chǎn)品,合成路線簡短,方法簡單。
vi、各步制備過程所用溶劑易于環(huán)保處理,對環(huán)境相對友好。
具體實施例方式 下面通過實施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明,可參見上述的路線A、B和C,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,不應(yīng)當(dāng)將下列實施例理解為對本發(fā)明的限制,根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的教導(dǎo),對其修改或改進(jìn)都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
實施例14-硝基-2,3-二氫-1-氫-異吲哚-1-酮的制備 在反應(yīng)瓶中加入2-溴甲基-3-硝基苯甲酸甲酯20g,甲醇200ml,攪拌下于室溫通入氨氣30min,再保溫反應(yīng)2小時。冰浴下養(yǎng)晶2小時,抽濾,干燥得淺黃色晶體11.7g。收率90%。mp235.4~236.7℃。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ4.78(s,2H)、7.79(t,1H)、8.10(d,1H)、8.41(d,1H)、8.90(S,1H)。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6/D2O)δ4.76(s,2H)、7.77(t,1H)、8.08(d,1H)、8.39(d,1H)。
FAB(M+1)179 元素分析理論值C 53.94%,H 3.39%,N 15.72% 實測值C 54.08%,H 3.49%,N 15.81% HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=30/70 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間5.810分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物純度99.59% 實施例24-氨基-2,3-二氫-1-氫-異吲哚-1-酮的制備 在反應(yīng)瓶中加入4-硝基-2,3-二氫-1-氫-異吲哚-1-酮20g,甲醇60ml,甲酸銨35g,7.5%Pd/C 0.6g,攪拌下升溫至35℃反應(yīng)2小時。過濾去Pd/C。濾液減壓濃縮至干。用水重結(jié)晶得淺黃色固體15.3g。收率92%。mp195.6-197℃。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ4.31(s,2H)、6.76(d,1H)、7.14(t,1H)、6.86(d,1H)、5.30(s,2H)、8.26(s,1H) 1H-NMR(300MHz,DMSO-d6/D2O)δ4.14(s,2H)、6.79(d,1H)、6.93(d,1H)、7.16(t,1H) FAB(M+1)149 元素分析理論值C 64.85%,H 5.44%,N 18.91% 實測值C 64.96%,H 5.61%,N 19.02% HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=15/85或 乙腈/0.01M醋酸銨=10/90 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間3.580分鐘;4.790分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度99.66% 實施例3α-溴代戊二酸二甲酯的制備 在干燥的反應(yīng)瓶中加入戊二酸30g,氯仿90ml,開動攪拌?;亓飨碌渭勇然瘉嗧?6ml,反應(yīng)2小時。加入液溴36g,攪拌下回流16小時以上。冷卻,在冰浴下滴加75ml甲醇,保溫攪拌2小時。依次用150ml 5%亞硫酸氫鈉,150ml飽和碳酸氫鈉,150ml飽和氯化鈉洗滌。有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥。濾去硫酸鈉,母液濃縮至干后減壓蒸餾收集110-115℃/5mmHg的餾分。目標(biāo)物為無色液體。稱重41.3g。收率76%。
FAB(M+1)240 HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=50/50 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間7.750分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度96.64% 實施例43-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-戊二酸二甲酯的制備 氮氣保護(hù)下,在反應(yīng)瓶中加入5g 4-氨基-2,3-二氫-1-氫-異吲哚-1-酮,N-甲基吡咯烷酮25ml,碳酸銫11g,α-溴代戊二酸二甲酯9.7g,攪拌下于室溫反應(yīng)過夜。加入水75ml,二氯甲烷50ml,棄水相,用2mol/L的鹽酸萃取有機(jī)相。鹽酸水溶液中再加入二氯甲烷100ml,加入Na2CO3至PH7分相,取有機(jī)相,用無水硫酸鈉干燥,母液減壓濃縮至干得黃色粘稠物7.2g。收率70%。目標(biāo)物無需精制可直接用于下一步反應(yīng)。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.19(m,2H)、2.35(t,2H)、3.52(s,3H)、3.66(s,3H)、4.23(s,2H)、4.90(m,1H)、5.38(s,2H)、6.79(d,1H)、6.89(d,1H)、7.17(t,1H)。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6/D2O)δ2.10(m,2H)、2.33(t,2H)、3.53(s,3H)、3.66(s,3H)、4.22(s,2H)、4.90(m,1H)、5.38(s,2H)、6.80(d,1H)、6.89(d,1H)、7.17(t,1H)。
FAB(M+1)307 元素分析理論值C 58.82%,H 5.92%,N 9.15% 實測值C 58.74%,H 6.06%,N 9.06% HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=30/70 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間7.620分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度92.1% 同法制備下表化合物
實施例53-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮的制備氮氣保護(hù)下,在干燥的反應(yīng)瓶中加入氨基鈉(30mmol 1.17克)(金屬鈉690mg加入到-40℃的的液氨300ml中,再加入催化劑量的硝酸鐵制得),控制在-40℃時滴加3克(10mmol)3-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-戊二酸二甲酯的絕對四氫呋喃溶液100ml,保溫攪拌3小時。加入氯化銨5克(允許有氨氣溢出),滴加300ml水。抽濾。粗品用異丙醇15ml重結(jié)晶得目標(biāo)產(chǎn)物1.22克。收率48%。mp251.5℃~252.5℃。
1H-NMR(500MHz,DMSO-d6)δ2.02~2.04(m,1H)、2.27~2.34(m,1H)、2.60~2.63(m,1H)、2.88~2.95(m,1H)、4.16(dd,2H)、5.10(dd,2H)、6.80(d,1H)、6.92(d,1H)、7.19(t,1H)、10.19(s,1H) FAB(M+1)260 元素分析理論值C 60.22%,H 5.05%,N 16.21% 測試值C 60.14%,H 5.16%,N 16.30% HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=10/90 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間11.81分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度99.29% 同法制備
實施例6N-[4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-2-氫-異吲哚-2-基]-谷氨酰胺甲酯的制備 反應(yīng)瓶中加入30.6g 3-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-戊二酸二甲酯,飽和二氧六環(huán)/氨氣溶液150ml,脂肪酶14克,開動攪拌。于20℃下反應(yīng)3~5小時,室溫減壓濃縮除去氨氣后,再減壓濃縮至干。加入甲基叔丁基醚100ml,攪拌析出白色晶體。抽濾后于室溫下減壓真空干燥得21.4g白色結(jié)晶目標(biāo)物。收率73%。mp103-106℃。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ4.17(d,1H)、4.40(d,1H)、5.43(s,2H)、6.76(d,1H)、7.17(t,1H)、6.87(d,1H)、4.73(m,1H)、1.91(m,2H)、2.18(t,2H)、3.51(s,3H)、7.13(s,1H)、7.55(s,1H)。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6/D2O)δ4.17(d,1H)、4.40(d,1H)、6.76(d,1H)、7.17(t,1H)、6.87(d,1H)、4.73(m,1H)、1.91(m,2H)、2.18(t,2H)、3.51(s,3H)。
FAB(M+1)292 HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=10/90 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間19.900分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度98.3% 同法制備
實施例73-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基-)-2,6-哌啶二酮的制備 將N-[4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-2-氫-異吲哚-2-基]-谷胺酰胺甲酯20g加到300ml乙腈中,加入碳酸鉀9.4g,攪拌下回流反應(yīng)5小時,濃縮除去乙腈,加入100ml乙酸乙酯、50ml水,攪拌抽濾,異丙醇重結(jié)晶得淺黃色固體14.9g。收率84%。mp250.5-251.7℃。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.03~2.06(m,1H)、2.26~2.34(m,1H)、2.59~2.63(m,1H)、2.85~2.92(m,1H)、4.15(dd,2H)、5.09(dd,2H)、6.81(d,1H)、6.92(d,1H)、7.20(t,1H)、10.18(s,1H) FAB(M+1)260 元素分析理論值C 60.22%,H 5.05%,N 16.21% 測試值C 60.12%,H 5.17%,N 16.29% HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=10/90 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間11.73分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度99.61% 同法制備
實施例83-[4-(N-芐氧羰基)氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基]-戊二酰胺的制備 反應(yīng)瓶中加入30.6g 3-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-戊二酸二甲酯,無水乙腈150ml,三乙胺13.9ml,攪拌下加入氯甲酸芐酯17.1g,催化劑量的DMAP,回流反應(yīng)4小時。降至室溫后加入500ml水。用二氯甲烷萃取,無水硫酸鈉干燥,減壓濃縮至干得紅色粘稠物66g。將之加入到250ml過飽和的甲醇氨溶液中,于25~30℃攪拌反應(yīng)24小時以上。反應(yīng)液析出白色固體。將之于冰浴下養(yǎng)晶2小時。抽濾,濾餅減壓干燥得白色晶體44.4g。收率67%。mp190~192℃。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ4.29(d,1H);4.56(d,1H)、7.56(s,1H)、6.59(d,1H)、7.34(t,1H)、6.88(d,1H)、4.70(m,1H)、2.01(m,2H)、2.20(m,1H)、2.02(m,1H)、6.59(s,1H);6.74(s,1H)、4.38(s,2H)、7.14~7.40(m,7H)。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6/D2O)δ4.29(d,1H);4.56(d,1H)、6.59(d,1H)、7.34(t,1H)、6.88(d,1H)、4.70(m,1H)、2.01(m,2H)、2.20(m,1H)、2.02(m,1H)、4.38(s,2H)、7.14~7.40(m,5H)。
FAB(M+1)443 HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=40/60 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間6.980分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度98.67% 同法制備
實施例93-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基-)-2,6-哌啶二酮的制備 將3-[4-(N-芐氧羰基)氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基]-戊二酰胺30g加入甲酰胺150ml中,開動攪拌。加熱緩慢升溫至160℃反應(yīng)3~4小時。降溫至0℃,加入750ml水。養(yǎng)晶1小時后抽濾烘干得淺黃色固體21.6g。將之加入到325ml甲醇中,加5%Pd/C 0.3g,甲酸銨22g于30℃反應(yīng)2小時。抽濾除去Pd/C。母液減壓濃縮至干得黃色固體。用異丙醇活性炭重結(jié)晶水洗,得淺黃色固體12.75g。收率72%。mp251.1~252.4℃。1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.02(m,2H)、2.01~2.06(m,1H)、2.25~2.39(m,1H)、2.59~2.64(m,1H)、2.83~2.94(m,1H)、4.16(dd,2H)、5.08(dd,1H)、5.35(s,2H)、6.80(d,1H)、6.93(d,1H)、7.90(t,1H)、10.91(s,1H)。
FAB(M+1)260 元素分析理論值C 60.22%,H 5.05%,N 16.21% 測試值C 60.27%,H 5.13%,N 16.26% HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=10/90 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間11.77分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度99.37% 同法制備
實施例103-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-戊二酸的制備 在反應(yīng)瓶中加入5g 3-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-戊二酸二甲酯,四氫呋喃14ml,20%碳酸鉀水溶液45ml。攪拌下升溫至50℃反應(yīng)5小時。分相,水相減壓濃縮至干。加入甲醇50ml攪拌30分鐘。抽濾,母液濃縮至干,加入異丙醇50ml,室溫養(yǎng)晶2小時。抽濾,減壓干燥得白色固體目標(biāo)產(chǎn)物3.7g。收率81%。測熔點發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品從90℃開始融化未觀察到明顯的終熔點。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.01(m,2H)、2.20(m,2H)、3.78(m,1H)、4.55(s,2H)、5.30(s,2H)、6.73(d,1H)、6.85(d,1H)、7.12(t,1H)、10.99(br,2H)。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6/D2O)δ1.88(m,2H)、2.09(m,2H),3.71(m,1H)、4.49(s,2H)、6.76(d,1H)、6.90(d,1H)、7.15(t,1H)。
FAB(M+1)279 元素分析理論值C 56.11%,H 5.07%,N 10.07% 實測值C 56.20%,H 5.21%,N 10.18% HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=15/85 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間5.260分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度98.7% 同法制備
實施例113-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮的制備 在反應(yīng)瓶中加入5克3-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-戊二酸,N,N-二甲基甲酰胺25ml,尿素1.08克,攪拌下加熱至回流反應(yīng)3~4小時。將反應(yīng)液于60℃下減壓濃縮并在快速攪拌下倒入冰水中,過濾,濾餅用異丙醇淋洗。粗品用異丙醇活性炭重結(jié)晶得類白色目標(biāo)化合物1.4克。收率30%。mp252.1~254.3℃ 1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.03(m,2H)、2.01~2.07(m,1H)、2.26~2.37(m,1H)、2.61~2.65(m,1H)、2.87~2.96(m,1H)、4.17(dd,2H)、5.09(dd,1H)、5.36(s,2H)、6.81(d,1H)、6.92(d,1H)、7.91(t,1H)、10.93(s,1H)。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6/D2O)δ2.02~2.05(m,1H)、2.32~2.36(m,1H)、2.60~2.65(m,1H)、2.83~2.88(m,1H)、4.17(dd,2H)、5.04(dd,1H)、6.82(d,1H)、6.94(d,1H)、7.20(t,1H)。
FAB(M+1)260 元素分析理論值C 60.22%,H 5.05%,N 16.21% 測試值C 60.30%,H 5.20%,N 16.18% 同法制備
實施例123-[4-(N-芐氧羰基)氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基]-戊二酸酐的制備 在干燥的反應(yīng)瓶中加入30.6g 3-(4-氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-戊二酸,無水乙腈150ml,三乙胺13.9ml,攪拌下加入氯甲酸芐酯17.1g,催化劑量的DMAP,回流反應(yīng)4小時,降至室溫后加入500ml水,用二氯甲烷萃取,無水硫酸鈉干燥,減壓濃縮至干得紅色粘稠物66g,將之加入至250ml醋酐中,升溫至50℃加入吡啶3ml,于70℃反應(yīng)30分鐘。將反應(yīng)液減壓至干,加入絕對甲基叔丁基醚精制得白色目標(biāo)產(chǎn)物30g。收率76%。
FAB(M+1)395 同法制備
實施例133-[4-(N-芐氧羰基)氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2基)-異谷氨酰胺的制備 在反應(yīng)瓶中加入3-[4-(N-芐氧羰基)氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基]-戊二酸酐30g,干燥的四氫呋喃300ml,攪拌下于0℃通入氨氣至過飽和,反應(yīng)2小時。抽濾。用乙醚洗滌后于室溫下減壓干燥得27.3g白色固體。收率84%。純度95.61%。
FAB(M+1)428 同法制備
實施例143-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮的制備 在反應(yīng)瓶中加入10g 3-[4-(N-芐氧羰基)氨基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2基)-異谷氨酰胺,DMF30ml,于-20℃攪拌下滴加氯化亞砜5g。保溫反應(yīng)2~3小時。反應(yīng)液倒入快速攪拌的冰水中,2×50ml乙酸乙酯萃取,無水硫酸鈉干燥。過濾除去硫酸鈉,母液減壓濃縮至干。加入甲醇100ml,5%Pd/C 1g,甲酸銨7g,充分?jǐn)嚢柘掠?0℃反應(yīng)2小時。抽濾除去鈀碳,母液減壓濃縮至干。用異丙醇重結(jié)晶水淋洗。減壓干燥得淺黃色固體目標(biāo)物3.76g。收率62%。熔點250.8~252.7℃。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6/D2O)δ2.04~2.10(m,1H)、2.34~2.39(m,1H)、2.61~2.67(m,1H)、2.87~2.91(m,1H)、4.18(dd,2H)、5.08(dd,2H)、6.84(d,1H)、6.96(d,1H)、7.23(t,1H) FAB(M+1)260 元素分析理論值C 60.22%,H 5.05%,N 16.21% 實測值C 60.04%,H 5.31%,N 16.33% HPLC測試條件柱子型號及規(guī)格phenomenex Luna 5u C18 250mm×4.6mm;流速1.0ml/min;λ=230nm 流動相乙腈/0.1%磷酸=10/90 目標(biāo)產(chǎn)物的出峰時間11.767分鐘 目標(biāo)產(chǎn)物的純度99.69%。
實施例153-(4-硝基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮的制備 在反應(yīng)瓶中加入3-(4-硝基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2基)-異谷氨酰胺9g,N,N-二甲基甲酰胺80ml,于0℃以下滴加氯化亞砜6.6g。保溫攪拌反應(yīng)2~3小、時后將反應(yīng)液滴入冰水混合物中。攪拌下用碳酸鈉調(diào)節(jié)PH至7~8,攪拌30分鐘后抽濾,得淺黃色粗品。用甲醇精制得到淡黃色固體目標(biāo)物6.6g。收率78%。
FAB(M+1)290 元素分析理論值C 53.98%,H 3.83%,N 14.53% 實測值C 54.06%,H 3.95%,N 14.61% 同法制備
實施例163-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-哌啶-2,6-二酮的制備 在反應(yīng)瓶中加入3-(4-硝基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-2,6-哌啶二酮7g,甲醇35ml,5%Pd/C 1.4g,甲酸銨2.1g,充分?jǐn)嚢柘掠谑覝叵路磻?yīng)2小時。將反應(yīng)液過濾除去Pd/C,母液減壓濃縮至干。加入熱的異丙醇重結(jié)晶水淋洗。得淡黃色結(jié)晶5.6g。收率89%。mp252.3-254.0℃。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.00~2.08(m,1H)、2.27~2.32(m,1H)、2.58~2.64(m,1H)、2.86~2.96(m,1H)、4.15(dd,2H)、5.11(dd,2H)、6.80(d,1H)、6.91(d,1H)、7.19(t,1H)、11.00(s,1H)。
FAB(M+1)260 元素分析理論值C 60.22%,H 5.05%,N 16.21% 實測值C 60.17%,H 5.21%,N 16.26% 同法制得(R)-3-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-哌啶-2,6-二酮; 收率93%;純度99.41%。
同法制得(S)-3-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-哌啶-2,6-二酮; 收率91%;純度99.73%。
實施例173-(4-氨基-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-哌啶-2,6-二酮的制備 在反應(yīng)瓶中,加入甲酰銨30ml,加入5g 3-(4-氯-1-氧代-1,3-二氫-異吲哚-2-基)-哌啶-2,6-二酮,開動攪拌。緩慢加熱至回流,通入氨氣反應(yīng)6~8小時。反應(yīng)完畢后減壓濃縮至干。用熱的異丙醇重結(jié)晶得目標(biāo)物3.96g。收率85%。純度99.17%。mp251.6~253.9℃。
1H-NMR(300MHz,DMSO-d6)δ2.05~2.11(m,1H)、2.25~2.34(m,1H)、2.60~2.65(m,1H)、2.85~2.97(m,1H)、4.16(dd,2H)、5.12(dd,2H)、6.82(d,1H)、6.90(d,1H)、7.19(t,1H)、10.97(s,1H) FAB(M+1)260 元素分析理論值C 60.22%,H 5.05%,N 16.21% 實測值C 60.29%,H 5.16%,N 16.27% 實施例183-(4-硝基-1,3-二氫-1-氧代-2-氫-異吲哚-2-基)-戊二酸的制備 在反應(yīng)瓶中加入三乙胺100ml,4-硝基-2,3-二氫-1-氫-異吲哚-1-酮80g,碳酸銫219克,攪拌半小時以上。氮氣保護(hù)下,在0℃以下滴加68ml氯甲酸乙酯。室溫攪拌反應(yīng)3~5小時后將反應(yīng)液倒入1升冰水中。攪拌析出淺黃色固體。抽濾,用冰水洗滌濾餅。用二氯甲烷萃取水相二次合并,用無水硫酸鈉干燥。過濾并減壓濃縮至干。用120ml正己烷稀釋攪拌析晶。過濾。減壓干燥得淺黃色固體。反應(yīng)瓶中加入D,L-谷胺酸66.7g,加入四氫呋喃330ml,攪拌下降至0℃以下分批加入上述制備的中間體,加入三乙胺6.5ml,反應(yīng)20min后升至回流反應(yīng)16~24小時。將反應(yīng)液冷卻,過濾。母液減壓濃縮至干,加入二氯甲烷60ml溶解,用飽和碳酸氫鈉溶液萃取,用2N稀鹽酸調(diào)節(jié)PH至2,析出大量淺黃色固體。用二氯甲烷萃取,蒸餾水洗滌,用無水硫酸鈉干燥后過濾并減壓濃縮,靜置養(yǎng)晶,過濾干燥得淺黃色固體目標(biāo)化合物。稱重94.2g。收率79%。純度95.81%。FAB(M+1)309。
元素分析理論值C 50.65%,H 3.92%,N 9.09% 實測值C 50.54%,H 4.01%,N 9.04%。
權(quán)利要求
1.一種式(I)化合物的合成方法,
包括式(II)化合物與式(III)化合物反應(yīng),得到式(IV)化合物;
這里
取代基R、R3、R4和R5其中一個為氨基或保護(hù)的氨基、硝基、或者鹵素,其余的都為氫;
X為鹵素;
Y代表=O或H;
Z代表=O或H;
并規(guī)定,Y和Z同時為=O;或當(dāng)其中任一為=O時,另一個為H;
R′為堿金屬離子、氫、或亞氨基保護(hù)基;
A和B各自獨立地為羥基、C1-10烷氧基、芳氧基、芳基C1-4烷氧基、或NHR2,這里,R2為氫、或氨基保護(hù)基;
R1選自C1-4烷基或氫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中,所述的式(I)至(IV)化合物
Y和Z其中任一為=O,而另一個為H;
X為F;Cl;Br;或I;
R′為H;Li+;Na+;K+;Cs+;或乙氧羰基。
A和B各自獨立地為羥基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、或癸氧基;苯氧基或取代的苯氧基;苯基C1-4烷氧基或取代的苯基C1-4烷氧基;所述取代的苯氧基或取代的苯基C1-4烷氧基,其取代基選自由C1-4烷基、鹵素、氰基、硝基所組成的組,而且該取代基為一個以上的取代基,可以相同或不同,任選地,在苯環(huán)的2、3、4、5或6位上;
R1為氫或甲基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,在得到式(IV)化合物之后,進(jìn)一步地包括當(dāng)A和B同時為NHR2時,式(IV)化合物在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合,得到式I化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述環(huán)合反應(yīng),得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B任一為NHR2、另一個為羥基時,式(IV)化合物在縮合劑存在下反應(yīng),得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述反應(yīng),得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B任一為NHR2、另一個為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物在堿性條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述環(huán)合反應(yīng),得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B同時為羥基,式(IV)化合物在尿素存在的條件下,或在三氟乙酰胺、1-羥基苯并三唑和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽存在的條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物在堿金屬氨鹽存在的條件下環(huán)合,從而得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B任一為羥基、而另一個為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物首先進(jìn)行酯化反應(yīng),然后在堿金屬氨鹽存在的條件下環(huán)合,從而得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行酯水解反應(yīng),然后在尿素存在的條件下,或在三氟乙酰胺、1-羥基苯并三唑和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽存在的條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行氨解反應(yīng),然后在縮合劑存在下反應(yīng),得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行酰化反應(yīng),將其羥基轉(zhuǎn)化為氨基,然后,在堿性條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;
這里,式(IV)和(I)中其他各取代基如權(quán)利要求1或2所定義。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中,所述縮合劑選自氯化亞砜、二環(huán)己基碳二亞胺、三氯氧磷、或羰基二咪唑。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中,所述在堿性條件下是在無機(jī)堿或有機(jī)堿存在下。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中,所述無機(jī)堿選自碳酸鉀、或碳酸鈉;所述有機(jī)堿選自叔丁醇鉀、甲醇鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其中,所述的堿金屬氨鹽選自氨基鋰、氨基鈉、或氨基鉀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,在得到式(IV)化合物后,當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,將式(IV)化合物進(jìn)行氨解反應(yīng)生成(IV’)化合物,(IV’)化合物在堿性條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;
或者,(IV′)化合物繼續(xù)氨解反應(yīng)最終生成(IV″)化合物,(IV″)化合物在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合,得到式(I)化合物;
這里,式(IV)、(IV’)、(IV″)和式(I)中各取代基如權(quán)利要求1或2所定義。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法,其中,在得到式(IV)化合物之后,當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,進(jìn)一步地包括將式(IV)化合物進(jìn)行水解從而得到式(V)化合物;
在得到式(V)化合物之后,進(jìn)一步地包括式(V)化合物環(huán)化從而得到式(VI)化合物;
在環(huán)化得到式(VI)化合物后,進(jìn)一步地包括式(VI)化合物氨解開環(huán),得到式(VII)化合物;然后,式(VII)化合物在縮合劑存在下反應(yīng),得到化合物式I
這里,式(IV)、V、(VI)和(VII)中各取代基如權(quán)利要求1或2所定義。
10.一種式(I)化合物的合成方法,包括下列步驟
(1)式(II)化合物與式(III)化合物在堿性條件下反應(yīng),得到式(IV)化合物;
(2)當(dāng)A和B同時為NHR2時,式(IV)化合物在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合,得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述環(huán)合反應(yīng),得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B任一為NHR2、另一個為羥基時,式(IV)化合物在縮合劑存在下反應(yīng),得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述反應(yīng),得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B任一為NHR2、另一個為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物在堿性條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;并規(guī)定當(dāng)R2不為氫時,式(IV)化合物經(jīng)脫除氨基保護(hù)基后,再進(jìn)行上述環(huán)合反應(yīng),得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B同時為羥基,式(IV)化合物在尿素存在的條件下,或在三氟乙酰胺、1-羥基苯并三唑和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽存在的條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物在堿金屬氨鹽存在的條件下環(huán)合,從而得到式(I)化合物;
當(dāng)A和B任一為羥基、而另一個為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,式(IV)化合物首先進(jìn)行酯化反應(yīng),然后在堿金屬氨鹽存在的條件下環(huán)合,從而得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行酯水解反應(yīng),然后在尿素存在的條件下,或在三氟乙酰胺、1-羥基苯并三唑和1-乙基-3-(3-二甲胺丙基)碳二亞胺鹽酸鹽存在的條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行氨解反應(yīng),然后在縮合劑存在下反應(yīng),得到式(I)化合物;或者式(IV)化合物首先進(jìn)行?;磻?yīng),將其羥基轉(zhuǎn)化為氨基,然后,在堿性條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;
這里,上述的式(I)至(IV)化合物中各取代基團(tuán)的定義為取代基R、R3、R4和R5其中一個為氨基或保護(hù)的氨基、硝基或鹵素,其余的都為氫;
X為F;Cl;Br;或I;
Y代表=O或H;
Z代表=O或H;
并規(guī)定,Y和Z同時為=O;或者當(dāng)其中任一為=O時,另一個為H;
R′為堿金屬離子、氫、或亞胺基保護(hù)基;
A和B各自獨立地為羥基、C1-10烷氧基、芳氧基、芳基C1-4烷氧基、或NHR2,這里,R2為氫、或氨基保護(hù)基;
R1選自C1-4烷基或氫。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中步驟(1)中所述在堿性條件下是指在無機(jī)堿或有機(jī)堿存在下,所述無機(jī)堿選自氫氧化鉀、碳酸鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化銫、或碳酸銫;所述有機(jī)堿選自叔丁醇鉀或甲醇鈉。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述在堿性條件下是在氫氧化銫或碳酸銫存在下。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12任一權(quán)利要求所述的方法,其中步驟(2)為當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,將式(IV)化合物進(jìn)行氨解反應(yīng)生成(IV′)化合物,(IV′)化合物在堿性條件下環(huán)合,得到式(I)化合物;
或者(IV′)化合物繼續(xù)氨解反應(yīng)最終生成(IV″)化合物,(IV″)化合物在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合,得到式(I)化合物;
這里,式(IV)、(IV′)、(IV″)和式(I)中各取代基的定義如相應(yīng)的權(quán)利要求。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12任一權(quán)利要求所述的方法,其中步驟(2)為在得到式(IV)化合物之后,當(dāng)A和B同時為C1-10烷氧基、芳氧基、或芳基C1-4烷氧基時,進(jìn)一步地包括將式(IV)化合物進(jìn)行水解從而得到式(V)化合物;
在得到式(V)化合物之后,進(jìn)一步地包括式(V)化合物環(huán)化從而得到式(VI)化合物;
在環(huán)化得到式(VI)化合物后,進(jìn)一步地包括式(VI)化合物氨解開環(huán),得到式(VII)化合物;然后,式(VII)化合物在縮合劑存在下反應(yīng),得到化合物式(I)
這里,式(IV)、V、(VI)和(VII)中各取代基如權(quán)利要求1或2所定義。
15.一種下列式(I)化合物的制備方法,包括
這里在式(I)中,
取代基R為氨基、硝基或鹵素,R3、R4和R5都為氫;
Y代表=O;
Z代表H;
R1為氫或甲基;
(1)下列的式(II)化合物在氫氧化鉀、碳酸鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、氫氧化銫、或碳酸銫存在的條件下攪拌反應(yīng)5分鐘至6小時;在反應(yīng)體系內(nèi)加入相應(yīng)的式(III)化合物攪拌反應(yīng),反應(yīng)溫度在-20~80℃之間;攪拌反應(yīng)時間從1小時至72小時;反應(yīng)生成相應(yīng)的式(IV)化合物;
在本條件下
(2)將步驟(1)中的式(IV)化合物在氨基鋰、氨基鈉或氨基鉀存在的條件下環(huán)合;反應(yīng)溫度可在-60~80℃之間反應(yīng);反應(yīng)時間從30分鐘至24小時,反應(yīng)生成式(I)化合物;
或者,將步驟(1)中的式(IV)化合物在尿素存在的條件下環(huán)合;反應(yīng)溫度在50~250℃之間反應(yīng);反應(yīng)時間從30分鐘至24小時,反應(yīng)生成式(I)化合物;
在本條件下
或者,將步驟(1)中的式(IV)化合物在堿性條件下氨解反應(yīng)首先生成單酰胺化合物(IV′);繼而在叔丁醇鉀、或碳酸鉀存在的環(huán)境條件環(huán)合制得式(I)化合物;或單甲酰胺化合物(IV′)繼續(xù)氨解反應(yīng)生成二酰胺化合物(IV″),化合物IV″在加熱條件下閉環(huán)生成(I)式化合物;
所述氨解反應(yīng)條件為在氨水、氨氣甲醇溶液、或氨氣四氫呋喃溶液、或氨氣二甲基甲酰胺溶液其中一種,或二種以上混合溶液存在的條件下,;反應(yīng)溫度可在-20℃到回流溫度之間;制備化合物(IV′)的反應(yīng)時間在10分鐘到18小時之間完成反應(yīng);生成化合物(IV″)的反應(yīng)時間在6小時到72小時之間反應(yīng)完成;
化合物(IV′)環(huán)合反應(yīng)可選擇的反應(yīng)條件為在堿存在的環(huán)境條件下,閉環(huán)生成(I)式化合物;所述的堿為金屬有機(jī)堿時,反應(yīng)溫度為-20℃到回流反應(yīng)溫度;反應(yīng)時間可以在10分鐘到48小時之間完成;當(dāng)所述的堿為無機(jī)堿時,反應(yīng)的有機(jī)溶媒選自乙腈、四氫呋喃,反應(yīng)的溫度可選擇在30℃至回流溫度之間;
在本條件下
化合物(IV″)閉環(huán)反應(yīng)制備(I)式化合物可選擇的反應(yīng)條件為在甲酰胺或甲磺酸存在或者不存在的條件下加熱環(huán)合得到(I)式化合物;可選的反應(yīng)溫度條件為0℃到250℃的反應(yīng)溫度;反應(yīng)時間可在10分鐘到12小時反應(yīng)完成;
在本條件下
或者,將步驟(1)中式(IV)化合物水解制備式(V)的化合物,反應(yīng)條件為是將式(IV)化合物置于有機(jī)溶劑和水的任意比例混合體系中,在堿性體系中在一定溫度下攪拌反應(yīng)后所得;其中,所述堿性體系選自氫氧化鋰、氫氧化鈉、碳酸鈉、或碳酸鉀;所述一定反應(yīng)溫度為從-20℃至回流;反應(yīng)時間可在30分鐘至24小時之間進(jìn)行完畢,反應(yīng)生成式(V)化合物
在本條件下
然后,將得到的式(V)化合物環(huán)化制備得到式(VI)化合物,反應(yīng)過程為式(V)化合物在干燥的環(huán)境條件下,加入醋酐及催化劑量的吡啶,攪拌升溫反應(yīng);然后濃縮至干即得到式(VI)化合物;其中所述反應(yīng)溫度為從室溫至120℃反應(yīng);反應(yīng)時間從1分鐘至12小時之間,制得式(VI)化合物;
在本條件下
隨后,將式(VI)化合物氨解開環(huán)制備得到式(VII)化合物,繼而式(VII)化合物在縮合劑存在下閉環(huán)反應(yīng)制得式(I)化合物;
在本條件下
16.下列中間體式(IV)化合物
這里
取代基R、R3、R4和R5其中一個為氨基或保護(hù)的氨基、硝基或鹵素,其余的都為氫;
Y代表=O或H;
Z代表=O或H;
并規(guī)定,Y和Z同時為=O;或者當(dāng)其中任一為=O時,另一個為H;
A和B各自獨立地為羥基、C1-10烷氧基、芳氧基、芳基C1-4烷氧基、或NHR2,這里,R2為氫、或氨基保護(hù)基;
R1選自C1-4烷基或氫;
并規(guī)定下列化合物除外R為硝基,A和B同時為甲氧基、芐氧基、羥基、或氨基;R為硝基,A為甲氧基、B為氨基;R為氨基,A和B同時為乙氧基;R為硝基,A為氨基、B為叔丁氧基。
17.下列中間體式(IV′)化合物
式(IV′)化合物中取代基的定義同權(quán)利要求16。
18.下列中間體(IV″)化合物
式(IV″)化合物中取代基的定義同權(quán)利要求16。
19.下列中間體式(V)化合物
這里式(V)化合物中取代基的定義同權(quán)利要求16,并規(guī)定下列化合物除外R為氨基、或硝基,R1、R3、R4和R5都為氫,Y為=O,Z為=O或H。
20.下列中間體(VI)化合物
這里式(VI)化合物中取代基的定義同權(quán)利要求16,并規(guī)定下列化合物除外,R為硝基,R1、R3、R4和R5都為氫,Y為=O,Z為=O。
21.下列中間體式(VII)化合物
這里式(VII)化合物中取代基的定義同權(quán)利要求16,并規(guī)定下列化合物除外R為氨基、或硝基,R1、R3、R4和R5都為氫,Y為=O,Z為=O或H。
22.根據(jù)權(quán)利要求16至21中任一權(quán)利要求所述的化合物,選自下列中間體化合物
全文摘要
本發(fā)明公開了一種3-(取代二氫異吲哚酮-2-基)-2,6-哌啶二酮的合成方法及其中間體,即式(I)化合物的合成方法,各取代基的定義詳見說明書。本方法具有產(chǎn)率高、對環(huán)境影響小、原料易得等優(yōu)點,適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C07D209/46GK101580501SQ200910142160
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月1日
發(fā)明者浩 楊, 榮 嚴(yán), 許永翔 申請人:南京卡文迪許生物工程技術(shù)有限公司, 榮 嚴(yán)