CN110862394A - 一种pde9a抑制剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PDE9A抑制剂的制备方法,该制备方法以2,4,6‑三氯‑5‑嘧啶甲醛溶为起始物料,在碱存在下与取代肼盐酸盐缩合闭环,然后进行水解反应,再与手性胺反应,重结晶纯化,得到1,6‑二取代‑1,5‑二氢吡唑并[3,4]‑嘧啶‑2‑酮。本发明采用所选用的起始原料价廉易得,反应条件温和,工艺操作简单,工艺产生的三废少,易于实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于药物合成工艺技术领域,具体涉及一种PDE9A抑制剂的合成工艺。
背景技术
磷酸二酯酶(PDEs)能选择性地降解人体内的第二信使环磷酸腺苷(cAMP)和环磷酸鸟苷(cGMP)。迄今已报道的PDE有11个家族,其中PDEIX能高特异性地水解cGMP(J.Bio.Chem.1998,273(25);15559-15564)。PDEIX抑制剂能抑制PDEIX对cGMP的酶解作用,使cGMP的水平提高。有研究表明,cGMP对人的认知能力的提高起到重要的作用。因此PDEIX成为改善注意力、认知能力、学习和记忆力的新一代靶点。
中国专利CN102786525发明了一类新型PDEIX抑制剂,N-取代吡唑并[3,4-d]嘧啶酮类化合物结构式见式(I),其对PDE9具有高选择性,IC50最高可达15.0nm。但该专利文献报道的此类化合物的合成方法具有以下缺点:(1)需要低温(-78℃),实验室通常采用液氮冷却,需要特殊设备,产业化条件不易达到,能耗大;(2)需要封管反应,在大规模生产过程易产生较高的压力,存在安全风险;(3)需要柱层析分离,产品收率低,周期长,产生大量的固体废料,环保压力大。由于存在上述的条件限制,因此该方法只能适合于在实验室制备克级规模的样品,无法实现产业化的放大工业生产。
式(I)、N-取代吡唑并[3,4-d]嘧啶酮类化合物
发明内容:
本发明的目的是提供一种N-取代吡唑并[3,4-d]嘧啶酮类化合物的制备新方法,该方法具有试剂环保、条件温和、成本低廉的特点,可满足工业化大生产的要求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。本发明的方法包括以下步骤:
步骤S1:-15~0℃反应温度下,2,4,6-三氯-5-嘧啶甲醛(SM1)与起始物料肼类化合物(SM2)溶于有机溶剂中,在有机碱存在下反应,得到为1,4-二氯-1-取代-吡唑并[3,4-d]嘧啶的化合物A;
步骤S2:40~60℃反应温度下,将步骤S1反应所得化合物A溶于有机溶剂中,在无机碱存在下反应,得到为6-氯-1-取代-1,5-二氢吡唑并[3,4]-嘧啶-2-酮的化合物B;
步骤S3:80~120℃反应温度下,将步骤S2反应所得物B溶于有机溶剂中,在有机碱存在下,与α-苯乙胺类化合物(SM3)反应6-20小时,得到为N-取代吡唑并[3,4-d]嘧啶酮类的化合物C。
本发明制备N-取代吡唑并[3,4-d]嘧啶酮类化合物的工艺路线如下:
其中,R1选自异丙基、环戊基、环己基、异丁基、苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对硝基苯基、邻氯苯基、吡啶-2-苯基;
R2选自氢、氯。
本发明的制备方法分为三个步骤,每个步骤的制备过程详述如下。
一、步骤S1的过程
以2,4,6-三氯嘧啶甲醛和SM2为起始物料,以有机碱作为反应的促进剂,在有机溶剂中,在-15℃~0℃反应,反应完毕过滤即得到化合物A,无需减压蒸馏,柱层析纯化等操作;此反应温度条件,产业化采用常规的冰盐水冷却***即可达到,无需特殊冷却装置。
在步骤S1中所述有机溶剂为质子极性溶剂,选自为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种的任意比例混合;所述的有机碱为含有1-9个碳原子的脂肪胺,选自三乙胺、二乙胺。
在步骤S1中所述2,4,6-三氯嘧啶甲醛、SM2和有机碱的比例为1:1~1.2:2~2.5;所述2,4,6-三氯嘧啶甲醛的浓度为0.05-1.0mol/L。
步骤S1中的反应式如下。
二、步骤S2的过程
将化合物A溶于有机溶剂中,滴加无机碱水溶液,加热40~60℃反应;抽滤,滤液调节PH值至5.0,过滤,滤饼用有机溶剂打浆得化合物B。
在步骤S2中所述有机溶剂为非质子极性溶剂,选自乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种的任意比例混合。
在步骤S2中所述无机碱为碱金属的氢氧化物,选自NaOH、KOH、CsOH的一种或多种。所用无机碱浓度为0.2-2摩尔每升,用量为1,4-二氯-1-取代-吡唑并[3,4-d]嘧啶摩尔数的1-15倍。
在步骤S2中所述调节PH值用酸为甲酸、乙酸或稀盐酸。
在步骤S2中所述打浆所用的有机溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、甲苯、乙腈。
在步骤S2中的化合物A在反应溶剂中的浓度为0.05-1.0mol/L;无机碱水溶液的浓度为0.2-2mol/L。
步骤S2中的反应式如下。
三、步骤S3的过程
将化合物B溶于有机溶剂中,加入SM3,再滴加有机碱,加热至80℃-120℃,反应6-20小时,过滤,滤液旋干。将所得固体用水及乙酸乙酯溶解,调节PH至6-7,萃取。有机相加入无水硫酸钠干燥、过滤,加入活性炭搅拌脱色、过滤,减压蒸馏除去溶剂,重结晶,得目标化合物C。
在步骤S3中所述的有机溶剂为非质子溶剂,选自甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氧六环中的一种或多种的任意比例混合。
在步骤S3中所述有机碱为含有1-15个碳原子的脂肪胺或含有4-15个碳原子的芳香胺。其中含有1-15个碳原子的脂肪胺选自三乙胺或二异丙基乙基胺;含有4-15个碳原子的芳香胺为吡啶。
在步骤S3中化合物B在非质子溶剂中的浓度为0.05-1.0mol/L。
步骤S3中的反应式如下。
更为具体地,本发明制备方法的步骤为:
步骤S1:-15~0℃温度下,将2,4,6-三氯-5-嘧啶甲醛溶于有机溶剂中,滴加SM2在极性溶剂中的溶液,再滴加三乙胺溶液,搅拌后析出固体,过滤,水洗得到化合物A;
步骤S2:将步骤S1中所得化合物A溶于有机溶剂中,滴加无机碱水溶液,加热至40~60℃反应后,调节PH至5.0,过滤,固体用有机溶剂打浆,得化合物B;
步骤S3:将步骤S2中所得化合物B溶于非质子溶剂中,加入SM3,再滴加有机碱,加热至温度为80℃-120℃,反应6-20小时,降温减压旋干,用乙酸乙酯和水溶解,调节PH至中性,有机相用活性炭脱色、无水硫酸钠干燥后减压蒸馏除去溶剂,重结晶得到化合物C。
相对于现有制备方法,本发明的制备方法具有成本低、反应条件温和、后处理简单、易于放大生产的优点。对比专利CN102786525方法中所要求的-78℃的深冷反应条件,本发明的制备方法采用-15~0℃反应温度,生产上采用常规的冷媒***即可实现,无需特殊设备装置,减少硬件投入。本发明的制备方法中步骤S1、S2反应产物通过浆洗,步骤S3反应产物通过重结晶,纯度即可达到要求。其后处理简单,无需柱层析纯化,生产流程操作少,生产周期缩短,生产成本低,并且大大减少固体废料的排放,减轻环保压力。
具体实施方式:
以下是对本发明的进一步说明,而不是对本发明的限制:
实施例1:化合物A1的合成
将2,4,6-三氯嘧啶甲醛(100g,473mmol)溶于750mL甲醇,降温至-10℃左右,搅拌,将环己基肼盐酸盐(56.7g,497mmol)溶于250mL甲醇中,滴加至上述溶液中,将三乙胺(98.1g,970mmol)溶于50mL甲醇中,缓慢滴加至反应液中,约-10℃下搅拌约1小时,抽滤,得化合物A1(101g,79%)。
MS(ESI+):m/z:271([M+H]+);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.12(s,1H),4.81–4.70(m,1H),2.05–1.90(m,6H),1.81–1.72(m,1H),1.58–1.46(m,2H),1.38–1.26(m,1H)。
实施例2:化合物B1的合成
将化合物A1(80g,295mmol)用300mL乙腈分散,加热至50℃左右搅拌使其完全溶解。缓慢滴加1000L 1N NaOH溶液,在50℃左右搅拌约4小时,抽滤,滤液降温至15℃左右,用冰醋酸调节PH至5.0,抽滤,滤饼用乙酸乙酯800mL打浆,抽滤得化合物B1(59g,79%)。
MS(ESI-):m/z:251([M-H]-);1H NMR(400MHz,DMSO)δ13.13(brs,1H),8.06(s,1H),4.55-4.39(m,1H),1.91-1.79(m,6H),1.68(d,J=12.6Hz,1H),1.53-1.38(m,2H),1.24(ddd,J=12.8,9.5,3.2Hz,1H)。
实施例3:化合物C1的合成
将实施例2中化合物B1(50g,198mmol)溶于500mL甲苯中,搅拌下加入三乙胺(22.3g,218mmol)和4-(氯苯基)乙胺,升温至100℃左右回流反应约8小时,减压旋干,加入乙酸乙酯1000mL及300ml水搅拌30分钟,用冰醋酸调节PH至6-7,搅拌下降温至室温后,分离有机相,加入无水硫酸钠50g干燥,过滤,加入活性炭5g,控温40℃左右搅拌脱色约1小时,过滤,滤液减压除去溶剂。重结晶得化合物C1(58g,82%),白色固体。
MS(ESI-):m/z:356([M-H]-);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ11.04(brs,1H),7.52(s,1H),7.31(q,J=8.5Hz,4H),6.87(brs,1H),4.62(d,J=4.4Hz,2H),4.46–4.36(m,1H),1.97–1.69(m,7H),1.49-1.27(m,3H)。
实施例4化合物A2的合成
将2,4,6-三氯嘧啶甲醛(100g,473mmol)溶于750mL异丙醇,降温至-10℃左右,搅拌,将异丙基肼盐酸盐(55g,497mmol)溶于250mL异丙醇中,滴加至上述溶液中,将三乙胺(98.1g,970mmol)溶于50mL异丙醇中,缓慢滴加至反应液中,-10℃左右搅拌约1小时,抽滤,得化合物A1(99g,90%)。
MS(ESI+):m/z:231([M+H]+);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.13(s,1H),5.16(hept,J=6.8Hz,1H),1.57(d,J=6.7Hz,6H)。
实施例5化合物B2的合成
将化合物A2(80g,346mmol)用300mL二甲基亚砜分散,加热至50℃左右搅拌使其完全溶解。缓慢滴加1000L 1N KOH溶液,50℃下搅拌约4小时,抽滤,滤液降温至15℃±5℃,用冰醋酸调节PH至5.0,抽滤,滤饼用甲苯800mL打浆,抽滤得化合物B2(58g,79%)。
MS(ESI-):m/z:211([M-H]-),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.12(s,1H),5.01(hept,J=6.7Hz,1H),1.54(d,J=6.7Hz,6H)。
实施例6化合物C2的合成
将实施例2中化合物B2(50g,235mmol)溶于500mL二甲基甲酰胺中,搅拌下加入三乙胺(26.4g,259mmol)和2,4-二氯苯基乙胺(45.5g,258mmol),升温至100℃左右回流反应约8小时,减压旋干,加入乙酸乙酯1000mL及300ml水搅拌30分钟,用冰醋酸调节PH至6-7,分离有机相,加入无水硫酸钠50g干燥,过滤,加入活性炭5g,控温在40℃左右搅拌脱色约1小时,过滤,滤液减压除去溶剂。重结晶得化合物C1(58g,82%),白色固体。
MS(ESI-):m/z:350([M-H]-);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ11.03(brs,1H),7.70(s,1H),7.43(d,J=8.2Hz,1H),7.39(d,J=2.0Hz,1H),7.19(dd,J=8.2,1.9Hz,1H),6.97(brs,1H),4.86(dt,J=13.3,6.7Hz,1H),4.70(d,J=4.0Hz,2H),1.49(d,J=6.7Hz,6H)。
实施例7化合物A3的合成
将2,4,6-三氯嘧啶甲醛(100g,473mmol)溶于750mL甲醇,降温至-10℃左右,搅拌,将环己基肼盐酸盐(67.8g,497mmol)溶于200mL水与50mL甲醇的混合溶剂中,滴加至上述溶液中,将二乙胺(70.9g,970mmol)溶于150mL甲醇中,缓慢滴加至反应液中,控温-10℃左右搅拌约1小时,抽滤,得化合物A3(100g,82.1%)。
实施例8化合物B3的合成
将化合物A3(80g,338mmol)用300mL N,N-二甲基甲酰胺分散,加热至50℃左右搅拌使其完全溶解。缓慢滴加1000L 1N NaOH溶液,控温50℃左右搅拌约4小时,抽滤,滤液降温至15℃左右,用冰醋酸调节PH至5.0,抽滤,滤饼用乙酸乙酯800mL打浆,抽滤得化合物B3(61g,82%)。
实施例9化合物C3的合成
将实施例2中化合物B2(50g,211mmol)溶于500mL二甲基亚砜中,搅拌下加入1-(4-二氯苯基)乙胺(36.1g,232mmol),升温至100℃左右回流反应约8小时,减压旋干,冷却至室温加入乙酸乙酯1000mL及300ml水搅拌30分钟用冰醋酸调节PH至6-7,分离有机相,加入无水硫酸钠50g干燥,过滤,加入活性炭5g,控温40℃左右搅拌脱色约1小时,过滤,滤液减压除去溶剂。重结晶得化合物C1(59g,78%)。
MS(ESI-):m/z:322([M-H]-);1H NMR(400MHz,CDCl3)δ10.70(brs,1H),7.58(s,1H),7.45-7.39(m,2H),7.34(t,J=7.4Hz,2H),7.29-7.24(m,1H),7.13(d,J=7.0Hz,1H),5.25(p,J=6.8Hz,1H),4.96(p,J=7.6Hz,1H),2.12–2.05(m,2H),2.05–1.98(m,2H),1.97–1.88(m,2H),1.75–1.67(m,2H),1.65(d,J=6.9Hz,3H)。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种PDE9A抑制剂的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
步骤S1:-15~0℃反应温度下,2,4,6-三氯-5-嘧啶甲醛(SM1)与起始物料肼类化合物(SM2)溶于有机溶剂中,在有机碱存在下反应,得到为1,4-二氯-1-取代-吡唑并[3,4-d]嘧啶的化合物A;
步骤S2:40~60℃反应温度下,将步骤S1反应所得化合物A溶于有机溶剂中,在无机碱存在下反应,得到为6-氯-1-取代-1,5-二氢吡唑并[3,4]-嘧啶-2-酮的化合物B;
步骤S3:80~120℃反应温度下,将步骤S2反应所得物B溶于有机溶剂中,在有机碱存在下,与α-苯乙胺类化合物(SM3)反应6-20小时,得到为N-取代吡唑并[3,4-d]嘧啶酮类的化合物C;
所述的N-取代吡唑并[3,4-d]嘧啶酮类化合物的反应式为:
其中,R1选自异丙基、环戊基、环己基、异丁基、苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对硝基苯基、邻氯苯基、吡啶-2-苯基;
R2选自氢、氯。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤S1中所述有机溶剂为质子极性溶剂,所述的有机碱为含有1-9个碳原子的脂肪胺。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤S2中所述有机溶剂为非质子极性溶剂,所述无机碱为碱金属的氢氧化物。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于步骤S3中所述的有机溶剂为非质子溶剂;步骤S3中所述有机碱为含有1-15个碳原子的脂肪胺或含有4-15个碳原子的芳香胺。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于步骤S1中所述的质子极性溶剂选自为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种的任意比例混合,所述含有1-9个碳原子的脂肪胺选自三乙胺、二乙胺。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于步骤S2中所述非质子极性溶剂选自乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种的任意比例混合,所述碱金属的氢氧化物选自NaOH、KOH、CsOH的一种或多种。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于步骤S3中所述非质子溶剂为甲苯、二甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氧六环中的一种或多种的任意比例混合,所述含有1-15个碳原子的脂肪胺选自三乙胺或二异丙基乙基胺,所述含有4-15个碳原子的芳香胺为吡啶。
8.根据权利要求1、3或6中任一项所述的方法,其特征在于步骤S2中所用无机碱浓度为0.2-2摩尔每升,用量为1,4-二氯-1-取代-吡唑并[3,4-d]嘧啶摩尔数的1-15倍。
9.根据权利要求1中所述的制备方法,其特征在于步骤为:
步骤S1:-15~0℃温度下,将2,4,6-三氯-5-嘧啶甲醛溶于有机溶剂中,滴加SM2在极性溶剂中的溶液,再滴加三乙胺溶液,搅拌后析出固体,过滤,水洗得到化合物A;
步骤S2:将步骤S1中所得化合物A溶于有机溶剂中,滴加无机碱水溶液,加热至40~60℃反应后,调节PH至5.0,过滤,固体用有机溶剂打浆,得化合物B;
步骤S3:将步骤S2中所得化合物B溶于非质子溶剂中,加入SM3,再滴加有机碱,加热至温度为80℃-120℃,反应6-20小时,降温减压旋干,用乙酸乙酯和水溶解,调节PH至中性,有机相用活性炭脱色、无水硫酸钠干燥后减压蒸馏除去溶剂,重结晶得到化合物C。
10.根据权利要求9中所述制备方法,其特征在于步骤S2中所述打浆所用的有机溶剂选自乙酸乙酯、甲醇、乙醇、甲苯、乙腈。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200306 |
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