CN116947852A - 一种瑞美吉泮中间体的合成方法 - Google Patents

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黄虎
丁海明
夏豪
李泽标
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    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07D471/02Heterocyclic compounds containing nitrogen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system, at least one ring being a six-membered ring with one nitrogen atom, not provided for by groups C07D451/00 - C07D463/00 in which the condensed system contains two hetero rings
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  • Organic Chemistry (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种瑞美吉泮中间体的合成方法,涉及药物有机合成技术领域,包括以下步骤:S1、在碱存在下,2‑氨基‑3‑氯吡啶与4‑溴哌啶在溶剂A中发生亲核取代反应,制备得到式Ⅲ化合物;S2、在催化剂、氨溶液存在下,式Ⅲ化合物在溶剂B中发生胺化反应,制备得到式Ⅱ化合物;S3、式Ⅱ化合物溶于溶剂C中,依次经CDI关环、氯化氢溶液成盐,制备得到式Ⅰ化合物即1‑(哌啶‑4‑基)‑1,3‑二氢‑2H‑咪唑并[4,5‑b]吡啶‑2‑酮。本发明成本低,反应条件温和,合成工艺简单,收率高,且无需使用价格昂贵且存在安全隐患的辅料,有效地提升了反应安全性,对环境友好,适合工业化生产。

Description

一种瑞美吉泮中间体的合成方法
技术领域
本发明涉及药物有机合成技术领域,具体地来说,涉及一种瑞美吉泮中间体的合成方法。
背景技术
瑞美吉泮(英文名称为Rimegepant),中文名又为瑞美戈潘或利美戈潘,是一种用于成人偏头痛的急性治疗的CGRP拮抗剂,于2020年2月获得FDA批准上市,其化学结构式如下式所示:
;而1-(哌啶-4-基)-1,3-二氢-2H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮是瑞美吉泮合成路线的关键中间体之一,其化学结构式如下式Ⅰ所示:
传统的,如专利文献US2007/259851A1、WO2004/92166A2、W02012/37226A1等,其公开的式Ⅰ化合物的制备方法均是由化合物a和化合物b经还原胺化得到化合物c,然后经CDI关环得到化合物d,化合物d再经脱Boc得到式Ⅰ化合物,合成路线如下:
上述制备方法以化合物a为起始原料,原料成本高,且还原胺化步骤会产生杂质,制备成本同样高昂,不利于产业化生产。
现有技术中相关针对式Ⅰ化合物的制备方法的研究,虽然在一定程度上降低了起始原料的成本,但是反应过程中需要使用高成本的原料,且仍然存在着后处理复杂,工艺路线较长,收率一般,反应安全性也一般,极易造成环境污染,不利于工业化规模生产的问题。具体地,如专利文献CN114957247A等,其公开的式Ⅰ化合物的制备方法均是由3-氨基-2-吡啶经取代反应制备得到化合物1,再经还原胺化得到化合物2,经脱保护得到化合物 3,然后经 CDI 关环得到化合物4,再经脱Boc 得到式Ⅰ化合物,合成路线如下:
上述制备方法需要使用到钯碳或氢气进行还原反应,价格昂贵且存在安全隐患的同时,工艺路线较长,收率较低;又如专利文献WO2007/120590A2、US2009/124799A1、US2018/50992A1等,其合成路线如下:
上述制备方法需要使用到氯磺酰异氰酸酯反应,价格昂贵且毒性较大的同时,反应杂质较多,工艺路线较长,总合成路线收率偏低,对环境不友好,不适合产业化。
为此,需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种瑞美吉泮中间体即1-(哌啶-4-基)-1,3-二氢-2H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮的合成方法,以解决上述背景技术提出的现有技术,其成本高,且工艺路线较长,后处理复杂,收率一般,反应安全性也一般,极易造成环境污染,不利于工业化生产的技术问题。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
一种瑞美吉泮中间体的合成方法,工艺路线如下:
进一步的,具体合成方法包括下列步骤:
S1、在碱存在下,2-氨基-3-氯吡啶与4-溴哌啶在溶剂A中发生亲核取代反应,制备得到式Ⅲ化合物即3-氯-N-(哌啶-4-基)吡啶-2-胺,其中,2-氨基-3-氯吡啶、4-溴哌啶与碱的投料摩尔比为1:1.05:1.1~1:1.6:2.0,碱为碳酸钾、碳酸钠、三乙胺、二异丙基乙胺中的一种,溶剂A为四氢呋喃、乙腈、1,4-二氧六环、2-甲基四氢呋喃中的一种,反应的温度为0~20℃,反应的时间为3~10h;
S2、在催化剂、氨溶液存在下,式Ⅲ化合物即3-氯-N-(哌啶-4-基)吡啶-2-胺在溶剂B中发生胺化反应,制备得到式Ⅱ化合物即N-(哌啶-4-基)吡啶-2,3-二胺,其中,式Ⅲ化合物、氨溶液与催化剂的投料摩尔比为1:3:0.05~1:10:0.2,催化剂为碘化钾、碘化钠、溴化钾、溴化钠中的一种,氨溶液为氨气甲醇溶液、氨气四氢呋喃溶液、氨水中的一种,溶剂B为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种,反应的温度为30~60℃,反应的时间为10~20h;
S3、式Ⅱ化合物即N-(哌啶-4-基)吡啶-2,3-二胺溶于溶剂C中,依次经CDI关环、氯化氢溶液成盐,制备得到式Ⅰ化合物即1-(哌啶-4-基)-1,3-二氢-2H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮,其中,式Ⅱ化合物与CDI的投料摩尔比为1:1.05~1:2,氯化氢溶液为盐酸乙醇溶液、盐酸甲醇溶液、盐酸1,4-二氧六环溶液中的一种,溶剂C为二氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲苯中的一种,反应的温度为0~30℃,反应的时间为2~5h。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明以2-氨基-3-氯吡啶为起始原料,经与4-溴哌啶发生亲核取代反应生成式Ⅲ化合物,式Ⅲ化合物经胺化反应得到式Ⅱ化合物,式Ⅱ化合物经CDI关环、成盐得到式Ⅰ化合物即1-(哌啶-4-基)-1,3-二氢-2H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮,整个合成过程的原辅料皆已实现工业化生产,价格低廉且易于获得,有效地降低了生产成本,且后处理简单,反应条件温和,无需满足极冷或极热等苛刻的反应要求,仅需三步反应即可制备得到式Ⅰ化合物,使得式Ⅰ化合物的合成工艺得到充分简化,极大地提高了整体的收率,且无需使用钯碳、氢气或氯磺酰异氰酸酯等价格昂贵且存在安全隐患的辅料,有效地提升了反应安全性,避免了造成环境污染,易于工业化生产。
2、本发明制备式Ⅲ化合物、式Ⅱ化合物等中间体的反应机理较为简单,反应过程稳定可控,不易发生副反应,反应完毕后通过简单的萃取即可实现好的分离效果,后处理极为简便。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明作进一步详述。
本发明中的原料均为市售原料。
实施例1
S1、式Ⅲ化合物(3-氯-N-(哌啶-4-基)吡啶-2-胺)的制备:
于1000ml的反应瓶中,投入2-氨基-3-氯吡啶58g(451.15mmol),无水四氢呋喃580ml及无水碳酸钾93.52g(676.73mmol)后,降温至0℃,滴加4-溴哌啶81.41g(496.27mmol),滴加完毕后,搅拌反应4小时,TLC显示反应完毕,40℃减压蒸除四氢呋喃,再加入乙酸乙酯500ml及自来水500ml搅拌分相,水相再用200ml乙酸乙酯萃取,合并所有乙酸乙酯相用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液50℃减压浓缩至干,得到淡黄色固体90.1g,收率:94.3%。
LC-MS[M+H]+=211.69。
S2、式Ⅱ化合物(N-(哌啶-4-基)吡啶-2,3-二胺)的制备:
于1000ml反应瓶中,投入式Ⅲ化合物即3-氯-N-(哌啶-4-基)吡啶-2-胺50g(236.2mmol),甲醇250ml,氨气甲醇溶液82ml(708.6mmol),碘化钾1.96g(11.81mmol)及铜5g,升温至35℃并搅拌反应12小时,TLC显示反应完全后,降温至25℃,过滤,滤液于50℃减压浓缩至干得到黄色固体,残留物加入100ml丙酮升温至回流溶解,降温至5℃搅拌析晶1小时,抽滤,漂洗,45℃减压干燥得到38.6g淡黄色固体,收率:85.2%。
LC-MS[M+H]+=192.27。
S3、式Ⅰ化合物(1-(哌啶-4-基)-1,3-二氢-2H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮)的制备:
于1000ml反应瓶中,投入式Ⅱ化合物即N-(哌啶-4-基)吡啶-2,3-二胺50g(260.05mmol),二氯甲烷500ml,降温至0℃,再加入CDI即N,N-碳酰二咪唑44.2g(273.05mmol),保温反应2小时,TLC反应完全后,加入盐酸乙醇溶液50ml调节PH为1~2,再继续搅拌30分钟,抽滤,漂洗,45℃减压干燥得到51.1g淡黄色固体,收率:90.1%。
LC-MS[M+H]+=291.13;
1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) : δ 11.77 (broad s,1H),8.32(broads,3H),7.95(d,1H) ,7.93(s,1H) ,7.06(dd,1H) ,4.60(m,1H) ,3.39(d,2H) ,3.07(q,2H) ,3.65(dq,2H) ,1.86(d,2H) 。
实施例2
S1、式Ⅲ化合物(3-氯-N-(哌啶-4-基)吡啶-2-胺)的制备:
于1000ml的反应瓶中,投入2-氨基-3-氯吡啶60g(466.71mmol),无水乙腈600ml及三乙胺77.5g(766.96mmol),降温至10℃,滴加4-溴哌啶80g(606.72mmol),滴加完毕后,搅拌反应7小时,TLC显示反应完毕,40℃减压蒸除乙腈,再加入乙酸乙酯500ml及自来水500ml搅拌分相,水相再用200ml乙酸乙酯萃取,合并所有乙酸乙酯相用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液50℃减压浓缩至干得到淡黄色固体88.9g,收率:90.2%。
S2、式Ⅱ化合物(N-(哌啶-4-基)吡啶-2,3-二胺)的制备:
于1000ml反应瓶中投入式Ⅲ化合物即3-氯-N-(哌啶-4-基)吡啶-2-胺60g(283.43mmol),乙醇300ml,氨气四氢呋喃溶液130ml(1984.01mmol),溴化钾3.37g(28.34mmol)及铜6g,升温至45℃并搅拌反应16小时,TLC显示反应完全后,降温至25℃,过滤,滤液于50℃减压浓缩至干得到黄色固体,残留物加入100ml丙酮升温至回流溶解,降温至5℃搅拌析晶1小时,抽滤,漂洗,45℃减压干燥得到46.9g淡黄色固体,收率:86.1%。
S3、式Ⅰ化合物(1-(哌啶-4-基)-1,3-二氢-2H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮)的制备:
于1000ml反应瓶中,投入式Ⅱ化合物即N-(哌啶-4-基)吡啶-2,3-二胺60g(312.06mmol),乙酸乙酯600ml,降温至15℃,再加入CDI 即N,N-碳酰二咪唑55.66g(343.27mmol),保温反应4小时,TLC反应完全后降温至10℃,加入盐酸乙醇溶液60ml调节PH为1~2,再继续搅拌30分钟,抽滤,漂洗,45℃减压干燥得到62.66g淡黄色固体,收率:92.2%。
实施例3
S1、式Ⅲ化合物(3-氯-N-(哌啶-4-基)吡啶-2-胺)的制备:
于1000ml的反应瓶中,投入2-氨基-3-氯吡啶50g(388.92mmol),无水1,4-二氧六环500ml及DIPEA 100.5g(766.73mmol),降温至20℃,滴加4-溴哌啶95.7g(583.38mmol),滴加完毕后,搅拌反应10小时,TLC显示反应完毕,降温至40℃减压蒸除1,4-二氧六环,再加入乙酸乙酯500ml及自来水500ml搅拌分相,水相再用200ml乙酸乙酯萃取,合并所有乙酸乙酯相用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液50℃减压浓缩至干得到淡黄色固体72.5g,收率:88.1%。
S2、式Ⅱ化合物(N-(哌啶-4-基)吡啶-2,3-二胺)的制备:
于1000ml反应瓶中,投入式Ⅲ化合物即3-氯-N-(哌啶-4-基)吡啶-2-胺50g(236.2mmol),正丁醇250ml,氨水150ml(2362mmol),溴化钠4.86g(47.24mmol)及铜5g,升温至60℃并搅拌反应20小时,TLC显示反应完全后,降温至25℃,过滤,滤液于50℃减压浓缩至干得到黄色固体,残留物加入100ml丙酮升温至回流溶解,降温至5℃搅拌析晶1小时,抽滤,漂洗,45℃减压干燥得到40.8g淡黄色固体,收率:90%。
S3、式Ⅰ化合物(1-(哌啶-4-基)-1,3-二氢-2H-咪唑并[4,5-b]吡啶-2-酮)的制备:
于1000ml反应瓶中,投入即N-(哌啶-4-基)吡啶-2,3-二胺58g(301.66mmol),四氢呋喃580ml,CDI即N,N-碳酰二咪唑58.7g(362mmol),然后升温至30℃保温反应5小时,TLC反应完全后降温至10℃,加入盐酸乙醇溶液58ml调节PH为1~2,再继续搅拌30分钟,抽滤,漂洗,45℃减压干燥得到57.95g淡黄色固体,收率:88.2%。

Claims (10)

1.一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在碱存在下,2-氨基-3-氯吡啶与4-溴哌啶在溶剂A中发生亲核取代反应,制备得到式Ⅲ化合物;
S2、在催化剂、氨溶液存在下,式Ⅲ化合物在溶剂B中发生胺化反应,制备得到式Ⅱ化合物;
S3、式Ⅱ化合物溶于溶剂C中,依次经CDI关环、氯化氢溶液成盐,制备得到式Ⅰ化合物;
工艺路线如下:
2.根据权利要求1所述的一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,步骤S1中,2-氨基-3-氯吡啶、4-溴哌啶与碱的投料摩尔比为1:1.05:1.1~1:1.6:2.0。
3.根据权利要求2所述的一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,步骤S1中,碱为碳酸钾、碳酸钠、三乙胺、二异丙基乙胺中的一种,溶剂A为四氢呋喃、乙腈、1,4-二氧六环、2-甲基四氢呋喃中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,步骤S1中,反应的温度为0~20℃,反应的时间为3~10h。
5.根据权利要求1所述的一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,步骤S2中,式Ⅲ化合物、氨溶液与催化剂的投料摩尔比为1:3:0.05~1:10:0.2。
6.根据权利要求5所述的一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,步骤S2中,催化剂为碘化钾、碘化钠、溴化钾、溴化钠中的一种,氨溶液为氨气甲醇溶液、氨气四氢呋喃溶液、氨水中的一种,溶剂B为甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,步骤S2中,反应的温度为30~60℃,反应的时间为10~20h。
8.根据权利要求1所述的一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,步骤S3中,式Ⅱ化合物与CDI的投料摩尔比为1:1.05~1:2。
9.根据权利要求1所述的一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,步骤S3中,氯化氢溶液为盐酸乙醇溶液、盐酸甲醇溶液、盐酸1,4-二氧六环溶液中的一种,溶剂C为二氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、甲苯中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种瑞美吉泮中间体的合成方法,其特征在于,步骤S3中,反应的温度为0~30℃,反应的时间为2~5h。
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