CN110776512A

CN110776512A - 一种核苷类似物的制备方法

Info

Publication number: CN110776512A
Application number: CN201911193110.3A
Authority: CN
Inventors: 赵林吉; 李筱敏; 张翔洪; 黄彦蓉
Original assignee: CHENGDU AF BIOCHEM Co Ltd
Current assignee: CHENGDU AF BIOCHEM Co Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-02-11

Abstract

本发明属于化学品合成技术领域，具体涉及（2R，3R，4S，5R）‑2‑（4‑氨基吡咯并[1,2‑f][1,2,4]三嗪‑7‑基）‑3,4‑二羟基‑5‑（羟基甲基）四氢呋喃‑2‑甲腈新的制备方法，具体步骤：1）以2，3，5‑三苄氧基‑D‑核糖酸‑1,4‑内酯和4‑氨基‑7‑溴吡咯并[2,1‑f][1,2,4]三嗪为原料合成中间体I；2）通过中间体I制得中间体II；3）将制得的中间体II直接溶于二氯甲烷，降温‑15℃以下，滴加三氯化硼，反应结束后，使用甲醇淬灭，减压浓缩后，加入甲醇与水的混合溶液，调节pH至7，搅拌过夜，析出的固体化合物即得。本发明的制备方法收效高，副产物较少，能够高效，大规模放量生产（2R，3R，4S，5R）‑2‑（4‑氨基吡咯并[1,2‑f][1,2,4]三嗪‑7‑基）‑3,4‑二羟基‑5‑（羟基甲基）四氢呋喃‑2‑甲腈。

Description

一种核苷类似物的制备方法

技术领域

本发明涉及化学合成药物技术领域，具体是指一种核苷类似物的制备方法。

背景技术

病毒感染性疾病是目前世界上发病率最高的疾病，约60％以上的传染病是由病毒引起的，而且新的病毒不断被发现，具有高度传染性、致死率高的特点，对人类健康造成严重危害。抗病毒疗法是病毒感染性疾病的根本治疗。对于急性感染，有助于减轻症状和缩短疗程；对于慢性持续性感染，如艾滋病、乙型肝炎、丙型肝炎等，抗病毒更是治疗的根本所在。不同的病毒感染引起不同的疾患，需要不同的抗病毒药物治疗。虽然多年来基因工程和化学合成抗病毒药物的发展，为临床使用控制病毒感染的药物提供了更多的选择和机会，而目前已被证实有临床价值的抗病毒药物还屈指可数，用药适应证也很有限。尤其是有些慢性病毒感染达到根治目的是很难做到的事。因为病毒是专性细胞内寄生物，它的增殖依赖于宿主细胞的生物合成，某些病毒的核酸直接整合于宿主细胞的基因内。因此，必须根据病毒的特性选择抗病毒药物，制定抗病毒治疗方针。抗病毒药物应该选择性破坏或抑制细胞内外的病毒，而对细胞，至少对未感染细胞不产生致死性损害。所以既对细胞内病毒有抑制作用，达到临床抗病毒效果，而又不对宿主细胞代谢产生不利影响是较困难的事。另外，抗病毒药物对保护未感染细胞和感染初期尚未产生明显病变时疗效较好，但一般病毒感染性疾病症状缺乏特异性，不易早期诊断，当病毒感染出现临床症状时，机体内病毒增殖已经达到一定程度。例如在流行性感冒和乙型脑炎临床发病时，大量病毒已在感染细胞内增殖并释放出来，机体正处在病毒血症期或病毒血症后期阶段，已经造成了组织损伤，这时应用有效的病毒抑制，尽管还有可能控制病毒进一步增殖和扩散，但往往“为时已晚”，已起不到决定性治疗作用了。病毒引起的综合征有些很常见，又为相对良性或自限性，因此只有治疗指数(疗效与毒性之比)极高的药物才能被接受。所以大力开发研制安全有效、选择性强、使用方便的抗病毒药物仍是十分艰巨的任务。

核苷类抗病毒药物是人工合成的核苷酸类似物，其化学结构简单，便于修饰和合成，是发展最快的抗病毒药物，相继研发的一系列新的高效低毒核苷类似物抗病毒药物。化合物(2R，3R，4S，5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3,4-二羟基-5-(羟基甲基)四氢呋喃-2-甲腈作为一种C-核苷类似物，表现出抗菌、抗病毒和抗肿瘤的特性，具有生物药用价值，可以作为抗病毒药物的活性成分，在开发新的抗病毒核苷类药物有潜在的应用前景。现有化合物(2R，3R，4S，5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3,4-二羟基-5-(羟基甲基)四氢呋喃-2-甲腈的合成方法，由于最终产物可能出现手性分子，因此在合成终产物的前一步，会对产生的手性分子直接进行筛选，然后由筛选出需要的构型的分子，最终合成单一构型的终产物分子，这样虽然能够提高最产物分子的纯度，但是对原料浪费较为严重，产率极低，而且费工费时，极大降低了终产物的生产效率，严重制约了化合物(2R，3R，4S，5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3,4-二羟基-5-(羟基甲基)四氢呋喃-2-甲腈的产业应用和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种收效高，副产物较少，能够高效，大规模放量生产的核苷类似物的制备方法。

本发明提供一种核苷类似物的制备方法，具体合成路线及制备过程如下：

(1)以2，3，5-三苄氧基-D-核糖酸-1,4-内酯和4-氨基-7-溴吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪为原料合成中间体I，合成路线如下：

(2)令中间体I在惰性气体保护下，溶解于溶剂中，并降温至20～-20℃，先后缓慢滴加三甲基氰硅烷和三氟甲磺酸三甲基硅脂，制得中间体II，该中间体II存在两种手性分子构型，合成路线如下：

(3)将包含两种手性分子构型的中间体II直接溶于二氯甲烷，降温-15℃以下，滴加三氯化硼，待反应结束后，使用甲醇淬灭，减压浓缩后，加入甲醇与水的混合溶液，并将溶液的pH调节至7，搅拌过夜，析出的固体化合物即为所需终产物，合成路线如下：

其中，中间体I的合成过程为现有的成熟技术，通过中间体I合成中间体II时，中间体II会出现两种构型，如上述合成路线，出现中间体II(α构型)和中间体II(β构型)。由于最终我们需要制得化合物为β构型，现有的技术手段，均是在制备中间体II的过程中个，直接对筛选中间体II(β构型)，然后用筛选出的中间体II(β构型)来制备得到最终的产品。制备中间体II的过程中，中间体II的构型是随机出现的，根据一般概率统计可知，可能筛选掉一半以上制备得到的中间体II，虽然最终的产品纯度较高，但是原料利用率极低，浪费较为严重。

本技术方案直接使用两种构型的中间体II直接制备最终产品，通过特殊的制备方法和特定的反应条件，最终能够在反应过程中实现手性转化，获得所需构型的终产物。

另外，中间体II的合成过程是现有的合成工艺，即原料的选择和中间体I的制备过程具有现有的成熟技术，由于最终产物也是具有两种构型的手性分子，但作为药物使用的只有其中一种构型的终产物，其核心技术要点，本技术方案将两种构型的中间体II直接制备所需构型的最终产物。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明提供了一种新的(2R，3R，4S，5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3,4-二羟基-5-(羟基甲基)四氢呋喃-2-甲腈的合成方法，该方法区别传统制备方法，直接使用两种构型的中间体II直接制备最终产品，通过特殊的制备方法和特定的反应条件，最终能够在反应过程中实现手性转化，获得所需构型的终产物，简化了步骤，提高了终产物的收率和原料的利用率，极大程度上减少了原料的浪费，降低了终产物的合成成本，实现了工业上高效大规模的生产，促进了核苷类似物研究的发展。。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。

为使本发明的目的、工艺条件及优点作用更加清楚明白，结合以下实施实例，对本发明作进一步详细说明，此处所描述的具体实施实例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：

本实施例以2，3，5-三苄氧基-D-核糖酸-1,4-内酯和4-氨基-7-溴吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪为原料合成中间体I。

具体合成路线如下：

具体合成方法为：

称取300克4-氨基-7-溴吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪(1.4mol)溶于溶剂a中，在惰性气体保护下，加入三甲基氯硅烷375ml(2.95mol)，降温至-70℃，滴加正丁基锂2250ml(3.6mol)，待正丁基锂加入后，称取2，3，5-三苄氧基-D-核糖酸-1,4-内酯620克(1.5mol)溶于溶剂a后加入反应液中，TLC监测反应进度，反应完用醋酸淬灭后减压浓缩洗涤，使用柱层析分离得到中间体I，约225g。

该中间体I的产率为29.2％。

其¹H NMR数据如下：

¹H NMR数据如下：

¹HNMR(400MHz，CDCl₃):δ7.88～7.92(s，2H)，7.13～7.32(m，15H)，6.81～6.85(m，1H)，6.68～6.72(m，1H)，6.25～6.29(bs，2H)，5.63～5.66(t，J＝3.9Hz，1H)，5.18～5.20(brs，1H)，4.92～4.97(brs，1H)，4.33～4.78(m，4H)，4.05～4.11(m，2H)，3.92～3.97(m，2H).

其中，柱层析分离的洗脱液为石油醚与乙酸乙酯按体积比3:1构成的混合液；使用的溶剂a四氢呋喃或无水***中的一种，本实施例优选使用四氢呋喃作为溶剂，上述其他溶剂也可选取；使用的惰性气体为氩气，其他不影响反应进行，具有保护作用的惰性气体也可选取。

实施例2：

本实施例通过上述实施例制备得到的中间体I制备得到中间体II。

具体合成路线如下：

具体合成方法如下：

在惰性气体保护下，称取300克(0.54mol)中间体I溶于溶剂b中，降温至-5℃，滴加三甲基氰硅烷268ml(2.01mol)，滴加三氟甲磺酸三甲基硅酯450ml(2.49mol)，TLC监测反应进度，反应完碳用碳酸氢钠水溶液淬灭洗涤，使用柱层析分离得到中间体II，约262g。

该中间体II的收率为85.3％。

其¹H NMR数据如下：

¹H NMR(400MHz，CDCl₃):δ7.92～7.94(s，2H)，7.16～7.29(m，15H)，6.82～6.85(m，1H)，6.68～6.72(m，1H)，6.25～6.29(bs，2H)，5.21～5.23(brs，1H)，4.96～4.99(brs，1H)，4.36～4.76(m，4H)，4.08～4.14(m，2H)，3.94～3.99(m，2H).

其中，柱层析分离的洗脱液为石油醚与乙酸乙酯按体积比2:1构成的混合液；使用的溶剂b为四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿中的一种，本实施例优选使用二氯甲烷作为溶剂，上述其他溶剂也可选取；保护使用的惰性气体优选为氩气，其他不影响反应进行，具有保护作用的惰性气体也可选取。

实施例3：

本实施例使上述实施例制备得到的中间体II(包括两种构型的手性分子)制备终产物((2R，3R，4S，5R)-2-(4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基)-3,4-二羟基-5-(羟基甲基)四氢呋喃-2-甲腈)。

具体反应路线如下：

具体制备过程为：称取200克(0.355mol)中间体II(包含两种构型手性分子)溶于二氯甲烷(DCM)中，降温至-15℃，滴加三氯化硼1400ml(1.4mol)，TLC监测反应进度，待反应结束后，甲醇淬灭，减压浓缩，加入甲醇与水按体积比1:1混合构成的混合溶液，用碳酸钾水溶液调PH至7，搅拌过夜，析出固体终产物约95克。

该终产物的收率为55.6％。

其¹H NMR数据如下：

¹H NMR(400MHz,DMSO):δ7.92(s，3H)，6.88～6.91(m，2H)，6.10～6.12(d，J＝6.0Hz，1H)，5.20～5.21(brs，1H)，4.92～4.95(brs，1H)，4.63～4.66(t，J＝3.9Hz，1H)，4.05～4.08(m，1H)，3.94～3.98(brs，1H)，3.63～3.67(m，2H).

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述核苷类似物为（2R，3R，4S，5R）-2-（4-氨基吡咯并[1,2-f][1,2,4]三嗪-7-基）-3,4-二羟基-5-（羟基甲基）四氢呋喃-2-甲腈，其具体的制备过程包括以下步骤：

（1）以2，3，5-三苄氧基-D-核糖酸-1,4-内酯和4-氨基-7-溴吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪为原料合成中间体I；

（2）令中间体I在惰性气体保护下，溶解于溶剂中，并降温至20~-20℃，先后缓慢滴加三甲基氰硅烷和三氟甲磺酸三甲基硅脂，制得中间体II，该中间体II存在两种手性分子构型；

（3）将包含两种手性分子构型的中间体II直接溶于二氯甲烷，降温0~-50℃以下，滴加三氯化硼，待反应结束后，使用甲醇淬灭，减压浓缩后，加入甲醇与水的混合溶液，并将溶液的pH调节至7，搅拌过夜，析出的固体化合物即为所需终产物。

2.根据权利要求1所述的一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中的中间体I 的具体制备过程为：

（1.1）将4-氨基-7-溴吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪和2，3，5-三苄氧基-D-核糖酸-1,4-内酯分别溶解于两份相同溶剂a中，分开放置，备用；

（1.2）去溶解有4-氨基-7-溴吡咯并[2,1-f][1,2,4]三嗪的溶液，在惰性气体的保护下，加入三甲基氯硅烷，降温至-38~-70℃，滴加正丁基锂；

（1.3）向步骤（1.2）制得溶液中，加入溶解有2，3，5-三苄氧基-D-核糖酸-1,4-内酯的溶剂，待反应完成后，用醋酸淬灭后减压浓缩洗涤，然后通过柱层析分离中间体I，即得中间体I。

3.根据权利要求2所述的一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述步骤（1.1）中使用的溶剂a为四氢呋喃或无水***中的一种。

4.根据权利要求3所述的一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述步骤（1.2）中使用的惰性气体为氩气。

5.根据权利要求2~4任一项所述的一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述步骤（1.3）中使用柱层析分离中间体I的洗脱液为石油醚与乙酸乙酯按体积比3:1构成的混合液。

6.根据权利要求1所述的一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中的中间体II的具体制备过程为：

（2.1）在惰性气体保护下，将步骤（1）制备得到中间体I 溶于溶剂b中，制备成混合溶液，备用；

（2.2）将步骤（2.1）制备的混合溶液降温至5℃以下，先后滴加三甲基氰硅烷、三氟甲磺酸三甲基硅酯，待反应完成后，用碳酸氢钠水溶液淬灭洗涤，然后通过柱层析分离中间体II，即得中间体II，其中，中间体II包括α和β两种构型的手性分子。

7.根据权利要求6所述的一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述步骤（2.1）中使用的惰性气体为氩气，使用的溶剂b为四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿中的一种。

8.根据权利要求6或7所述的一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述步骤（2.2）中使用柱层析分离中间体II的洗脱液为石油醚与乙酸乙酯按体积比2:1构成的混合液。

9.根据权利要求1所述的一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中加入的甲醇与水的混合溶液为，甲醇与水按体积比1:1混合构成的混合溶液。

10.根据权利要求1所述的一种核苷类似物的制备方法，其特征在于，所述中间体I、中间体II 、终产物的制备过程中，均需要使用TLC进行反应进度的检测，以确定反应是否完成。