本發(fā)明涉及一種特拉匹韋中間體的制備方法,屬于化學(xué)藥物合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
特拉匹韋(telaprevir)是由美國弗特克斯有限公司(vertexpharmaceutical)開發(fā)的慢性丙肝治療藥,一種口服有效的hcvns3蛋白酶抑制劑,用于治療基因1型慢性丙肝。相對于其他的hcv蛋白酶抑制劑,特拉匹韋與peg化的干擾素α或利巴韋林聯(lián)合使用可顯著提高丙肝患者的治愈率,且可縮短治療療程。特拉匹韋的具體化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下所示:
特拉匹韋化合物專利wo0218369a2中公開特拉匹韋合成中涉及以下三個(gè)關(guān)鍵中間體
其中對于關(guān)鍵中間體a的合成,專利ep0600741公開了如下路線:
此路線以4-甲基-5-噻唑基乙醇通過[3+2]偶極環(huán)加成反應(yīng),構(gòu)建出4-氧代八氫環(huán)戊烯并[c]吡咯烷結(jié)構(gòu),合成得到化合物a-4,然后通過自由基反應(yīng),將化合物a-4中的羰基轉(zhuǎn)化為亞甲基,構(gòu)建出八氫環(huán)戊烯并[c]吡咯烷分子結(jié)構(gòu),最終合成得到特拉匹韋中間體a。此路線中間體a-4之后的合成工藝反應(yīng)步驟冗長,操作繁瑣,反應(yīng)總摩爾收率低(27%);在反應(yīng)過程中使用了二硫化碳、碘甲烷等有毒試劑,環(huán)境污染大,還使用了鈉氫等危險(xiǎn)試劑,生產(chǎn)安全性較差;并且該路線合成得到的目標(biāo)物存在于油狀混合物中,需經(jīng)過硅膠柱層析分離才能得到純品,后處理繁瑣,生產(chǎn)成本高,因此該合成路線不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
專利cn104292146a對上述路線進(jìn)行了改進(jìn),其合成路線如下:
此路線中雖然避免了專利ep0600741路線中二硫化碳、碘甲烷等有毒試劑的使用,但是使用了氣味難聞并且有毒的硫醇試劑,對環(huán)境的污染依舊較大;并且此路線中用到了具有強(qiáng)腐蝕性的三氟化硼乙醚,對反應(yīng)設(shè)備要求高,生產(chǎn)成本較高;同時(shí)使用了雷尼鎳作為脫硫試劑,雷尼鎳屬于危險(xiǎn)試劑,易燃、有毒,只能做小劑量使用;并且此路線中,兩步反應(yīng)收率只有56%,收率仍然較低,因此此合成路線仍然不適合工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單、安全環(huán)保、收率較高的特拉匹韋中間體的制備方法,以滿足該中間體及特拉匹韋的工業(yè)化生產(chǎn)需求。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種特拉匹韋中間體的制備方法,所述特拉匹韋中間體為式i化合物,包括如下反應(yīng):
a)式ii化合物與肼類試劑在醇溶劑中反應(yīng)得到式iii化合物;
b)式iii化合物在還原劑作用下還原得到式iv化合物;
c)式iv化合物在堿性條件下堿解得到式i化合物;
其具體反應(yīng)路線如下所示:
其中:r選自c1~c4烷基(例如:甲基、乙基、丙基、丁基),r1選自氫、c1~c8烷基(例如:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、辛基)、c1~c8烷氧基(例如:甲氧基、乙氧基、丙氧基)、c6~c12芳基(例如:苯基、對甲苯基)、烷基磺?;?例如:甲磺酰基)、c6~c12芳基磺?;?例如:苯磺酰基)或取代的c6~c12芳基磺?;?例如:對甲苯磺?;?,p為氨基保護(hù)基。
所述的p可選自叔丁氧羰基、芐氧羰基、芐基、對甲氧基芐基、芴甲氧羰基、三苯甲基或乙?;瑑?yōu)選為叔丁氧羰基或芐氧羰基。
a反應(yīng)中的肼類試劑可選自對甲苯磺酰肼(r1為甲基取代的苯磺酰基)、苯磺酰肼(r1為苯磺?;?、辛酰肼(r1為辛基)、乙基肼(r1為乙基)、苯肼(r1為苯基)、水合肼(r1為h)中的一種或多種,優(yōu)選為甲苯磺酰肼、苯磺酰肼或兩者的混合物。
a反應(yīng)中的醇溶劑可選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、叔丁醇、乙二醇、丙三醇、縮乙二醇中的一種或多種,優(yōu)選為乙醇。
a反應(yīng)中的肼類試劑與式ii化合物的摩爾比優(yōu)選為6:1~1:1,以2:1~1:1最佳。
a反應(yīng)的反應(yīng)溫度優(yōu)選為75~85℃,反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為1~5小時(shí)。
b反應(yīng)中的還原劑可選自硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鋰、硼氫化鋅中的任意一種。
b反應(yīng)中的還原劑與式iii化合物的摩爾比優(yōu)選為1:1~2:1。
c反應(yīng)中的堿性條件由有機(jī)堿或無機(jī)堿形成,所述有機(jī)堿可選自甲醇鈉、甲醇鉀、乙醇鈉、乙醇鉀、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀、甲酸鈉、甲酸鉀、醋酸鈉或醋酸鉀;所述無機(jī)堿可選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉或碳酸鉀,優(yōu)選為乙醇鈉或醋酸鈉。
c反應(yīng)中的堿解所用溶劑可選自四氫呋喃、乙醇中的至少一種。
c反應(yīng)的反應(yīng)溫度優(yōu)選為70~85℃。
對本發(fā)明制得的式i化合物按照常規(guī)方法對氨基進(jìn)行脫保護(hù)即可制得現(xiàn)有技術(shù)中的特拉匹韋中間體a。
本發(fā)明上述反應(yīng)過程中,制得的式iii、iv化合物無需純化即可用于下一步反應(yīng)。
本發(fā)明中所用化合物ii可按文獻(xiàn)j.org.chem.,vol.59,no.10,1994中的方法制備,其中a-2合成a-3的反應(yīng)參考專利cn201210274009.2中工藝制備,其制備路線如下:
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下顯著性有益效果:
本發(fā)明通過將式ii化合物與肼試劑進(jìn)行反應(yīng),接著通過還原反應(yīng)和堿解反應(yīng)即可制得本發(fā)明所述的特拉匹韋中間體(即:式i化合物),整個(gè)路線操作簡單,未使用有毒或危險(xiǎn)試劑,安全無污染,也未使用強(qiáng)腐蝕性試劑等對設(shè)備要求較高的試劑,同時(shí)整個(gè)路線的反應(yīng)都在常規(guī)條件下進(jìn)行,無需高溫高壓操作(反應(yīng)溫度整體不超過100℃),對設(shè)備沒有任何特殊要求,生產(chǎn)成本低;從式ii到式i的整個(gè)合成路線的總摩爾收率大于70%,收率高,適合規(guī)?;a(chǎn),對實(shí)現(xiàn)特拉匹韋的工業(yè)化具有極強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值,相對于現(xiàn)有技術(shù)具有顯著性進(jìn)步。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和應(yīng)用例對本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說明。
實(shí)施例1
化合物a-2的制備:
將4-甲基-5-噻唑基乙醇a-1(143.0g,1.0mol)溶解于無水乙醇(429ml)溶液中,然后于回流條件下緩慢滴加溴乙酸乙酯(250.5g,1.5mol),滴加完畢后,繼續(xù)于回流條件下攪拌反應(yīng)4小時(shí),結(jié)束反應(yīng),反應(yīng)液減壓濃縮至無溶液餾出,殘余液中加入異丙醇(429ml)進(jìn)行重結(jié)晶,抽濾,濾餅真空干燥至恒重,得白色至類白色固體產(chǎn)物,即化合物a-2:288.5g,摩爾收率為93%。
經(jīng)測試:ms(esi,m/z):229.9[m-br]+,309.9[m+h]+。
實(shí)施例2
化合物a-3的制備:
將化合物a-2(62.0g,0.20mol)溶解于水(62ml)中,然后于0~5℃條件下,緩慢滴加含有2-環(huán)戊烯酮(24.6g,0.30mol)的dmf溶液,接著再緩慢滴加三乙胺(26.4g,0.26mol),滴加完畢后,升溫至室溫,在室溫條件下攪拌反應(yīng)16小時(shí),結(jié)束反應(yīng),于0~5℃條件下,加入少許化合物a-3晶種,即有大量固體析出,然后繼續(xù)于該溫度條件下攪拌1小時(shí),抽濾,得淡黃色固體(第一部分),濾液用甲基叔丁基醚萃取三次(62ml×3),合并有機(jī)相,有機(jī)相用水洗滌兩次(31ml×2),有機(jī)相減壓濃縮至無溶液餾出,殘余液中加入乙酸乙酯(43ml),然后于0~5℃條件下,緩慢滴加正庚烷(93ml),滴加完畢后,繼續(xù)于該溫度條件下攪拌1小時(shí),有晶體析出,抽濾,得淡黃色固體(第二部分),合并兩部分所得固體,真空干燥至恒重,共得淡黃色固體產(chǎn)物,即化合物a-3:48.4g,摩爾收率為78%。
經(jīng)測試:1hnmr(400mhz,dmso-d6):δ1.21(t,j=7.1hz,3h),1.56(s,3h),1.72-1.79(m,1h),1.90-2.00(m,1h),2.01-2.10(m,1h),2.13-2.20(m,1h),2,27-2.34(m,1h),2.63-2.71(m,1h),3.18-3.28(m,2h),3.82(dd,j=2.8,7.3hz,,1h),3.93-3.99(m,1h),4.01(d,j=7.9hz,1h),4.07-4.15(m,1h),4.20-4.30(m,2h),5.37(d,j=7.9hz,1h);
ms(esi,m/z):312.5[m+h]+,310.4[m-h]-。
實(shí)施例3
當(dāng)氨基保護(hù)基p為叔丁氧羰基時(shí),化合物ii的制備如下:
在氬氣保護(hù)下,將化合物a-3(31.1g,0.10mol)和aibn(2.46g,15mmol)溶解于甲苯(311ml)溶液中,然后升溫至70~75℃,緩慢滴加三丁基錫氫(43.6g,0.15mol),滴加完畢后,繼續(xù)于該溫度條件下攪拌反應(yīng)8小時(shí),結(jié)束反應(yīng),加入飽和氟化鉀水溶液淬滅反應(yīng),分液,分離出的甲苯有機(jī)相用1n鹽酸洗滌三次(31ml×3),合并酸水相,往酸水相中加入50wt%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)ph值至8,然后加入二氯甲烷(93ml),于0~5℃條件下,緩慢滴加boc2o酸酐(26.2g,0.12mol),滴加完畢后,升溫至室溫,在室溫條件 下攪拌反應(yīng)8小時(shí),結(jié)束反應(yīng),分液,分離出的水相用二氯甲烷萃取兩次(31ml×2),合并有機(jī)相,有機(jī)相減壓濃縮至無溶液餾出,得淡黃色油狀物,即化合物ii:21.4g,摩爾收率為72%。
經(jīng)測試:ms(esi,m/z):298.2[m+h]+,198.0[m-boc+h]+。
實(shí)施例4
當(dāng)氨基保護(hù)基p為叔丁氧羰基時(shí),化合物iii的制備如下:
將化合物ii(29.7g,0.10mol)溶解于無水乙醇(149ml)溶液中,然后加入對甲苯磺酰肼(20.5g,0.11mol),加料完畢后,升溫至回流,回流反應(yīng)3小時(shí),結(jié)束反應(yīng),反應(yīng)液減壓濃縮至無溶液餾出,殘余液中加入二氯甲烷(149ml),得到的二氯甲烷溶液用飽和食鹽水洗滌三次(25ml×3),并用無水硫酸鈉干燥,抽濾,減壓濃縮至無溶液餾出,得棕黃色油狀物,即化合物iii,無需純化,直接用于下一步反應(yīng)。
實(shí)施例5
當(dāng)氨基保護(hù)基p為叔丁氧羰基時(shí),化合物iv的制備如下:
在氬氣保護(hù)下,將上步反應(yīng)所得化合物iii溶解于無水四氫呋喃與無水甲醇(178ml,體積比1:1)的混合溶液中,然后于0~5℃條件下,分批加入硼氫化鈉(5.32g,0.14mol),加料完畢后,升溫至室溫,在室溫條件下攪拌反應(yīng)4小時(shí),結(jié)束反應(yīng),加入飽和氯化銨水溶液淬滅反應(yīng),反應(yīng)液減壓濃縮至無溶液餾出,殘余液中加入二氯甲烷(200ml),得到的二氯甲烷溶液用飽和氯化銨水溶液洗滌三次(25ml×3),并用無水硫酸鈉干燥,抽濾,減壓濃縮至無溶液餾出,得淡黃色油狀物,即化合物iv,無需純化,直接用于下一步反應(yīng)。
實(shí)施例6
當(dāng)氨基保護(hù)基p為叔丁氧羰基時(shí),化合物i的制備如下:
將上步反應(yīng)所得化合物iv溶解于無水乙醇(59ml)中,室溫下加入醋酸鈉(24.6g,0.30mol),加料完畢后,升溫至回流條件下攪拌反應(yīng)5小時(shí),結(jié)束反應(yīng),反應(yīng)液減壓濃縮至無溶液餾出,殘余液中加入二氯甲烷(149ml),得到的二氯甲烷溶液用飽和食鹽水洗滌三次(25ml×3),并用無水硫酸鈉干燥,抽濾,減壓濃縮至無溶液餾出,得淡黃色到類白色固體,即化合物i:20.9g,hplc純度為99.1%,由化合物ii到化合物i的三步總摩爾收率為73.8%。
經(jīng)測試:ms(esi,m/z):284.2[m+h]+,184.1[m-boc+h]+。
實(shí)施例7
當(dāng)氨基保護(hù)基p為芐氧羰基時(shí),化合物ii’的制備如下:
在氬氣保護(hù)下,將化合物a-3(31.1g,0.10mol)和aibn(2.46g,15mmol)溶解于甲苯(311ml)溶液中,然后升溫至70~75℃條件下,緩慢滴加三丁基錫氫(43.6g,0.15mol),滴加完畢后,繼續(xù)于該溫度條件下攪拌反應(yīng)8小時(shí),結(jié)束反應(yīng),加入飽和氟化鉀水溶液淬滅反應(yīng),分液,分離出的甲苯有機(jī)相用1n鹽酸洗滌三次(31ml×3),合并酸水相,往酸水相中加入50wt%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)ph值至8,然后加入二氯甲烷(93ml),于0~5℃條件下,緩慢加入cbz-cl(20.47g,0.12mol),滴加完畢后,升溫至室溫,在室溫條件下攪拌反應(yīng)8小時(shí),結(jié)束反應(yīng),分液,分離出的水相用二氯甲烷萃取兩次(31ml×2),合并有機(jī)相,有機(jī)相減壓濃縮至無溶液餾出,得淡黃色油狀物,即化合物ii’:24.17g,摩爾收率為73%。
經(jīng)測試:ms(esi,m/z):332.1[m+h]+。
實(shí)施例8
當(dāng)氨基保護(hù)基p為芐氧羰基時(shí),化合物iii’的制備如下:
將化合物ii’(33.1g,0.10mol)溶解于無水乙醇(180ml)溶液中,然后加入苯磺酰肼(25.8g,0.15mol),加料完畢后,升溫至回流,回流反應(yīng)3小時(shí),結(jié)束反應(yīng),反應(yīng)液減壓濃縮至無溶液餾出,殘余液中加入二氯甲烷(200ml),得到的二氯甲烷溶液用飽和食鹽水洗滌三次(25ml×3),并用無水硫酸鈉干燥,抽濾,減壓濃縮至無溶液餾出,得棕黃色油狀物,即化合物iii’,無需純化,直接用于下一步反應(yīng)。
實(shí)施例9
當(dāng)氨基保護(hù)基p為芐氧羰基時(shí),化合物iv’的制備如下:
在氬氣保護(hù)下,將上步反應(yīng)所得化合物iii’溶解于無水四氫呋喃與無水乙醇(240ml,體積比1:1)的混合溶液中,然后于0~5℃條件下,分批加入硼氫化鈉(4.5g,0.12mol),加料完畢后,升溫至室溫,在室溫條件下攪拌反應(yīng)4小時(shí),結(jié)束反應(yīng),加入飽和氯化銨水溶液淬滅反應(yīng),反應(yīng)液減壓濃縮至無溶液餾出,殘余液中加入二氯甲烷(230ml),得到的二氯甲烷溶液用飽和氯化銨水溶液洗滌三次(25ml×3),并用無水硫酸鈉干燥,抽濾,減壓濃縮至無溶液餾出,得淡黃色油狀物,即化合物iv’,無需純化,直接用于下一步反應(yīng)。
實(shí)施例10
當(dāng)氨基保護(hù)基p為芐氧羰基時(shí),化合物i’的制備如下:
將上步反應(yīng)所得油狀物iv’溶解于無水乙醇(100ml)溶液中,然后加入乙醇鈉(40.8g, 0.60mol),加料完畢后,升溫至回流,回流反應(yīng)5小時(shí),結(jié)束反應(yīng),反應(yīng)液減壓濃縮至無溶液餾出,殘余液中加入二氯甲烷(180ml),得到的二氯甲烷溶液用飽和食鹽水洗滌三次(25ml×3),并用無水硫酸鈉干燥,抽濾,減壓濃縮至無溶液餾出,得淡黃色到類白色固體,即化合物i’:22.8g,hplc純度為99.0%,由化合物ii’到化合物i’的三步總摩爾收率為72.3%。
經(jīng)測試:ms(esi,m/z):318.2[m+h]+。
實(shí)施例11
特拉匹韋的中間體a的制備
將本發(fā)明制得的式i化合物按照常規(guī)方法對氨基進(jìn)行脫保護(hù)即可制得現(xiàn)有技術(shù)中的特拉匹韋的中間體a,本實(shí)施例以氨基保護(hù)基p為叔丁氧羰基時(shí)制得的化合物i進(jìn)行舉例:
在氬氣保護(hù)下,冰浴下將制得的化合物i緩慢加入至含11wt%氯化氫的乙酸乙酯溶液(69.9g)中,加料完畢后,升溫至30~35℃,在此溫度條件下攪拌反應(yīng)4小時(shí),結(jié)束反應(yīng),反應(yīng)液減壓濃縮至無溶液餾出,殘余液中加入甲基叔丁基醚(80ml)室溫打漿1小時(shí),抽濾,濾餅真空干燥至恒重,得白色至類白色固體,即特拉匹韋中間體a:15.4g,hplc純度為99.5%,由化合物ii到中間體a的四步總摩爾收率為70%。
以氨基保護(hù)基p為叔丁氧羰基為例,與專利ep0600741相比,本發(fā)明采用相同的初始原料(4-甲基-5-噻唑基乙醇a-1)制備中間體a,總摩爾收率為36.6%,明顯高于專利ep0600741中的27%;與專利cn104292146a相比,本發(fā)明采用相同的原料(化合物ii)制備中間體a,四步的總摩爾收率為70%,明顯高于專利cn104292146a中的56%;并且本發(fā)明由化合物ii到中間體a的制備過程中,制備的中間產(chǎn)物無需進(jìn)行多余的分離純化工作,直接用于下一步反應(yīng),即可制備出高純度(純度大于99%)的中間體a;并且,整個(gè)路線操作簡單,對設(shè)備無特殊要求,安全環(huán)保,生產(chǎn)成本低,適合規(guī)?;a(chǎn)。
最后需要在此指出的是:以上僅是本發(fā)明的部分優(yōu)選實(shí)施例,不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制,本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。