本發(fā)明屬于制藥領(lǐng)域，涉及一種藥物中間體雜質(zhì)的合成方法，具體涉及雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成方法及相應(yīng)合成產(chǎn)物的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

在藥物的合成過程中，通常會伴隨著雜質(zhì)的生成，而雜質(zhì)研究直接或間接的影響著藥品的質(zhì)量，藥品在臨床使用中產(chǎn)生的不良反應(yīng)除了與藥品本身的藥理活性有關(guān)外，有時與藥品中存在的雜質(zhì)也有很大的關(guān)系。藥物中的雜質(zhì)多數(shù)具有潛在的生物活性和細(xì)胞毒性，因此，雜質(zhì)的含量可能會影響藥物的安全性和有效性，甚至產(chǎn)生毒性。藥物雜質(zhì)的控制對于保證藥物的有效性、降低藥物的不良反應(yīng)起著關(guān)鍵的作用。雜質(zhì)的研究是藥物研究的重要方面，它貫穿于整個藥物研究的始終。藥物中的雜質(zhì)能否得到合理、有效的控制，直接關(guān)系到藥物的質(zhì)量可控性與安全性。

克唑替尼（Crizotinib）,化學(xué)名稱為3-［(1R)-1-(2,6-二氯-3-氟苯基)乙氧基］-5-［1-（4-哌啶）-1H-吡唑-4-基］-2-吡啶胺;其結(jié)構(gòu)式如下：

克唑替尼是一種ATP競爭性的多靶點(diǎn)的蛋白激酶抑制劑，可有效地抑制MET/ALK/ROS的細(xì)胞生物活性，并分別在ALK、ROS或MET激酶活性異常的腫瘤患者中顯示出較高的臨床療效。2011年8月26日，美國食品與藥品管理局根據(jù)臨床Ⅰ期A8081001和臨床Ⅱ期A8081005的顯著效果用快速通道的方式批準(zhǔn)了Xalkori(賽可瑞)（Crizotinib,克唑替尼）用于治療存在間變性淋巴瘤激酶（ALK）基因表達(dá)異常的晚期（局部晚期或轉(zhuǎn)移性）非小細(xì)胞肺癌（NSCLC）患者。文獻(xiàn)報道的克唑替尼的合成方法是以2，6-二氯-3-氟苯乙酮為原料，經(jīng)還原、手性拆分、Mitsunobu 反應(yīng)、還原、溴代得到中間體[5-溴-3-[(1R)-(2,6-二氯-3-氟苯基)乙氧基]吡啶-2-基]胺（1）; 以 N-Boc-4-羥基哌啶為原料，經(jīng)甲磺酰化、4-碘吡唑 N-烴化，然后與異丙基氯化鎂進(jìn)行 I/Mg 交換，再與甲氧基硼酸頻哪醇酯經(jīng)縮合反應(yīng)得到中間體4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯（2）。中間體(1)與(2)經(jīng) Suzuki 偶聯(lián)反應(yīng)、脫除Boc 保護(hù)，得到目標(biāo)產(chǎn)物克里唑替尼。研究發(fā)現(xiàn)，在克唑替尼的合成過程中一直有一種雜質(zhì)存在，而這種雜質(zhì)在克唑替尼藥物中間體合成過程中伴生，并且會參與和影響合成克唑替尼的后續(xù)反應(yīng)，導(dǎo)致更多雜質(zhì)生成，進(jìn)而增加終產(chǎn)物的處理難度，影響克唑替尼藥物的純度。在之前的文獻(xiàn)中并沒有關(guān)于該雜質(zhì)合成和結(jié)構(gòu)的相關(guān)報道。因而合成這種雜質(zhì)，研究雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成路線，即：合成雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯對于更好地優(yōu)化克唑替尼合成條件有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成方法。它以價廉易得的N-Boc-4-羥基哌啶為原料，經(jīng)過甲磺?；磻?yīng)、烴化反應(yīng)、格氏反應(yīng)和Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，制得雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯，合成方法簡單，過程易于控制，所得雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的收率為80.2-86.7%；

本發(fā)明的另外一個目的，是提供雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的一種應(yīng)用，它可作為標(biāo)準(zhǔn)品，用于檢測和監(jiān)控克唑替尼的合成。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成方法，它以N-Boc-4-羥基哌啶為原料，依次經(jīng)過甲磺酰化反應(yīng)合成1-Boc-4-甲烷磺酰氧基哌啶、烴化反應(yīng)合成4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯、格氏反應(yīng)合成4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯、Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)合成雙-4-(1H-吡唑基)哌啶-1-甲酸叔丁酯。

作為本發(fā)明的限定，該合成方法的反應(yīng)路線如下：

作為本發(fā)明的進(jìn)一步限定，它按照如下步驟順序進(jìn)行：

（）甲磺?；磻?yīng)

將N-Boc-4-羥基哌啶于-10℃溶解于體積比為10:1的溶劑與縛酸劑的混合液中，滴加甲磺酰氯，保溫2h；加水淬滅反應(yīng)，分出有機(jī)相，加入體積比為62:38的石油醚/正庚烷溶液析晶，得化合物1-Boc-4-甲烷磺酰氧基哌啶，記為A；

所述N-Boc-4-羥基哌啶與甲磺酰氯的摩爾比為：1：1.3；

（）烴化反應(yīng)

將摩爾比為1：0.6～1.6的4-碘吡唑和碳酸銫混合后溶解于NMP中，加熱至65～95℃，取A加至混合液中，保溫3～5h，向濾液中加體積比為9:1的水/乙醇溶液，析出4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯，記為B；

其中A和4-碘吡唑的摩爾比為1～1.5：1；

（）格氏反應(yīng)

將 B室溫下溶于THF中，氮?dú)獗Ｗo(hù)，降溫至-30℃～0℃，向其中滴加含有異丙基氯化鎂的THF溶液，滴加完畢保溫0.5-3h，滴加硼酸三甲酯，滴加完畢先升溫至0-5℃并保溫0.5-1.5h，再升溫至10-35℃并保溫1-2h,加入頻哪醇，40-70℃下反應(yīng)2-4h，過濾、濃縮后，在處理液中加入溶劑，有固體析出，為4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯，濃縮后得到4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯，記為C；

其中，B與異丙基氯化鎂的摩爾比為1:1～1.4；

B 與頻哪醇的摩爾比為1:1～1.5；

B與硼酸三甲酯的摩爾比為1:1～2;

（）Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)

將摩爾比為1：1～1.8：3～8：0.03～0.1的B、C、碳酸銫和四丁基溴化銨于室溫下溶解于甲苯/水，反應(yīng)體系用氮?dú)庵脫Q3次，加入雙三苯基膦二氯化鈀，于50～100℃下反應(yīng)2～6h，分出有機(jī)相并向其中加入體積比為2:3的甲醇/乙酸乙酯溶液，結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)品，即雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯。

作為本發(fā)明的更進(jìn)一步限定：

步驟（）中，所述B與雙三苯基膦二氯化鈀催化劑的摩爾比為1：0.005～0.01；

步驟（）中，所述Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)的溫度為60～80℃，時間為5～6h；

步驟（）中，加入頻哪醇后反應(yīng)時間為3～4h。

作為進(jìn)一步的限定：

步驟（）中，所述溶劑為 MTBE、乙醚、THF或二氯甲烷中的一種；

所述縛酸劑為吡啶、三乙胺或DIEA中的一種；

所述處理液中加入的溶劑為異丙醇、甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一種或幾種。

本發(fā)明還提供了雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的一種應(yīng)用，它可作為標(biāo)準(zhǔn)品，檢測和監(jiān)控克唑替尼的合成。

由合成路線圖中可以看出，在4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成過程中，后處理液經(jīng)過再次添加異丙醇、甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一種或幾種作為溶劑，能夠?qū)⒎磻?yīng)原料4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯析出，由于4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯在所添加溶劑中的溶解度較低而4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯在所添加溶劑中的溶解度較高，實(shí)現(xiàn)兩者的分離，后處理得到的4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯能夠回收，繼續(xù)作為反應(yīng)原料參與格氏反應(yīng)，而4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯是合成克唑替尼的重要中間體，雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯可作為標(biāo)準(zhǔn)品，通過檢測反應(yīng)使得中間體雜質(zhì)雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的產(chǎn)量逐漸降低，最終提高克唑替尼的收率。

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所取得的技術(shù)進(jìn)步在于：

本發(fā)明提供的合成方法，它以價廉易得的N-Boc-4-羥基哌啶為原料，經(jīng)過甲磺酰化反應(yīng)、烴化反應(yīng)、格氏反應(yīng)、Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)，制得雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯，在格氏反應(yīng)過程中，采用價格便宜易得的硼酸三甲酯和頻哪醇為原料，并且采用“一鍋法”合成，反應(yīng)過程中不用分離，方法簡單，過程易于控制，所得雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的收率為80.2-86.7%；本發(fā)明所合成的雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯可作為標(biāo)準(zhǔn)品，用于檢測和監(jiān)控克唑替尼的合成。

本發(fā)明適用于合成雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯，合成物能用于檢測和監(jiān)控克唑替尼的合成。

本發(fā)明下面將結(jié)合具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為1-Boc-4-甲烷磺酰氧基哌啶的¹HNMR圖；

圖2為4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯的¹HNMR圖；

圖3為雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的¹HNMR圖；

圖4為雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的質(zhì)譜圖。

具體實(shí)施方式

下述實(shí)施例中所用的試劑如無特殊說明均為現(xiàn)有試劑，試驗方法如無特殊說明均采用現(xiàn)有的試驗方法。

實(shí)施例1 雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成方法

本實(shí)施例為一種雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成方法，它按照如下的步驟順序進(jìn)行：

（11）甲磺?；磻?yīng)

取1mol N-Boc-4-羥基哌啶于-10℃溶解于體積比為10:1的 MTBE/三乙胺混合液中，向其中滴加1.3mol甲磺酰氯（甲磺酰氯的生廠廠家為鄭州浩榮化工產(chǎn)品有限公司），滴加完畢后保溫2h；加水淬滅反應(yīng),分出有機(jī)相，加入體積比為62：38的石油醚/正庚烷混合溶液，析晶，得化合物1-Boc-4-甲烷磺酰氧基哌啶，記為A1；

A1的核磁圖如圖1所示，具體的核磁數(shù)據(jù)如下：

¹H NMR (CDCl₃, 500 Hz, δ: ppm), 4.884 (m, 1H), 3.716 (m, 2H), 3.303 (q, 2H), 3.038 (s, 3H), 1.966 (q, 2H), 1.817 (q, 2H), 1.461 (s, 9H);

（12）烴化反應(yīng)

取4-碘吡唑1mol和碳酸銫0.6mol,混合后溶解于NMP溶劑中，加熱至70℃，取1.2mol的A1加入混合液中，保溫5h，向濾液中加入體積比為9:1水的/乙醇溶液，析出產(chǎn)物，得到4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯，記為B1；

B1的核磁圖如圖2所示，具體的核磁數(shù)據(jù)如下：

¹H NMR (CDCl₃, 500 Hz, δ: ppm), 7.510 (s, 1H), 7.454 (s, 1H), 4.258 (q, 3H), 2.873 (s, 2H), 2.096 (d, 2H,J=12.5Hz), 1.875 (q, 2H), 1.461 (s, 9H)；

（13）格氏反應(yīng)

取1mol B1于室溫下溶于THF中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下降溫至-25℃，向其中滴加含有1mol異丙基氯化鎂的THF溶液（紹興上虞華倫化工有限公司，規(guī)格為1.31mol/L），滴加完畢保溫2h，滴加2mol硼酸三甲酯，滴加完畢先升溫至5℃并保溫1h，再升溫至10℃并保溫1.5h，最后加入1.2mol頻哪醇，于60℃下反應(yīng)2.5h，過濾、濃縮，在處理液中加入異丙醇溶液，有固體析出，為4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯B1，濃縮得到4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯，記為C1；反應(yīng)后處理過程中所析出收集的4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯B1，能夠回收利用作為原料，繼續(xù)應(yīng)用于本反應(yīng)中，形成回收循環(huán)，最終提高4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯C1的收率，而4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯C1是合成克唑替尼的重要中間體，如果其收率增加，則會提高整個合成過程中的收率；

（14）Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)

取1molB1、1.6mol C1、4mol碳酸銫和0.1mol四丁基溴化銨于室溫下溶于甲苯/水，反應(yīng)體系用氮?dú)庵脫Q3次，加入0.005mol雙三苯基膦二氯化鈀催化劑，于70℃下反應(yīng)5.5h，反應(yīng)結(jié)束分出有機(jī)相，并向其中加入體積比為2:3的甲醇/乙酸乙酯溶液，結(jié)晶得到目標(biāo)產(chǎn)品，即雙-4-(1H-吡唑基)哌啶-1-甲酸叔丁酯；

本實(shí)施例合成的雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯，經(jīng)分析計算，該目標(biāo)產(chǎn)品的收率為83.2%。

步驟（13）中所生成的4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯B1回收兩次之后，雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的收率為81.7%；所生成的4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯B1回收三次之后，雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的收率為79.3%；所生成的4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯B1回收四次之后，雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的收率為71.6%；

目標(biāo)產(chǎn)物的核磁圖如圖3所示，具體的核磁數(shù)據(jù)如下：

¹H NMR (CDCl₃, 500 Hz, δ: ppm), 7.577 (s, 1H), 7.486 (s, 1H), 4.259 (q, 3H), 2.895 (s, 2H), 2.140 (d, 2H,J=10.5Hz), 1.923 (q, 2H), 1.478 (s, 9H);

目標(biāo)產(chǎn)物的質(zhì)譜圖如圖4所示，具體的質(zhì)譜數(shù)據(jù)如下：

HRMS calcd for C₂₆H₄₀N₆O₄Na [M＋Na]^＋,523.5 found 523.5.

由上述可知，本實(shí)施例中所提供的合成路線可靠，最終合成產(chǎn)物為雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯。

實(shí)施例2-5 雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成方法

實(shí)施例2-5分別為一種雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的合成方法，它們的合成方法與實(shí)施例1相似，不同之處僅在于：合成過程中相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)不同，具體見下表。

表1 技術(shù)參數(shù)表

實(shí)施例6 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)條件篩選試驗

在制備目標(biāo)產(chǎn)物的過程中，Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)過程中，溶劑的選擇、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、堿量、相轉(zhuǎn)移催化劑用量是重要的，本實(shí)施例為了探索這一條件，進(jìn)行了如下實(shí)驗：

表2-1 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)條件參數(shù)表

表2-2 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)條件參數(shù)表

表2-3 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)條件參數(shù)表

表2-4 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)條件參數(shù)表

表2-5 Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)條件參數(shù)表

實(shí)施例7 格氏反應(yīng)條件篩選實(shí)驗

在制備目標(biāo)產(chǎn)物的過程中，格氏反應(yīng)過程中，滴加格氏試劑時的反應(yīng)溫度、格氏試劑用量以及硼酸三甲酯、頻哪醇的用量的控制會影響反應(yīng)的結(jié)果，本實(shí)施例為了探索這些條件，進(jìn)行了條件篩選試驗 具體結(jié)果見下表：

表3-1 格氏交換-格氏反應(yīng)-酯交換反應(yīng)的技術(shù)參數(shù)表

表3-2 格氏交換-格氏反應(yīng)-酯交換反應(yīng)的技術(shù)參數(shù)表

表3-3 格氏交換-格氏反應(yīng)-酯交換反應(yīng)的技術(shù)參數(shù)表

表3-4 格氏交換-格氏反應(yīng)-酯交換反應(yīng)的技術(shù)參數(shù)表

另外，本實(shí)施例對格氏反應(yīng)中在處理液中所加入的溶劑，進(jìn)行了由異丙醇、甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一種或幾種進(jìn)行排列組合性選擇的試驗，事實(shí)證明：由異丙醇、甲醇、乙醇、乙酸乙酯中的一種或幾種作為溶劑，能夠?qū)⒎磻?yīng)原料4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯析出，由于4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯在所添加溶劑中的溶解度較低而4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯在所添加溶劑中的溶解度較高，實(shí)現(xiàn)兩者的分離，后處理得到的4-（4-碘-1H-吡唑-1-基）-1-哌啶甲酸叔丁酯能夠回收，繼續(xù)作為反應(yīng)原料參與格氏反應(yīng)，而4-［4-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜環(huán)戊硼烷-2-基）-1H-吡唑-1-基］哌啶-1-甲酸叔丁酯是合成克唑替尼的重要中間體，雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯可作為標(biāo)準(zhǔn)品，通過檢測反應(yīng)使得中間體雜質(zhì)雙-4-(1H-吡唑-1-基)哌啶-1-甲酸叔丁酯的產(chǎn)量逐漸降低，最終提高克唑替尼的收率。

實(shí)施例1-5，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非是對本發(fā)明所作的其它形式的限定，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述技術(shù)內(nèi)容作為啟示加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但凡是未脫離本發(fā)明權(quán)利要求的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對以上實(shí)施例所作出的簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)的范圍。